JPH03173037A - ディスペンサー陰極 - Google Patents
ディスペンサー陰極Info
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- JPH03173037A JPH03173037A JP2305945A JP30594590A JPH03173037A JP H03173037 A JPH03173037 A JP H03173037A JP 2305945 A JP2305945 A JP 2305945A JP 30594590 A JP30594590 A JP 30594590A JP H03173037 A JPH03173037 A JP H03173037A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/14—Solid thermionic cathodes characterised by the material
-
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- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
- H01J1/28—Dispenser-type cathodes, e.g. L-cathode
-
- H—ELECTRICITY
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- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/04—Cathodes
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はディスペンサー陰極に係り、特に活性化エイジ
ジグ時間が大幅に縮まった貯蔵ディスペンサー陰極（Ｃ
ａｖｉｔｙ ｔｅｓｅ＋ｖｏｉ＋ ｊ７ｐ！ｄｉｓｐｅ
ｎｓｅ「ｃａｔｈｏｄｅ ）に関する。
ジグ時間が大幅に縮まった貯蔵ディスペンサー陰極（Ｃ
ａｖｉｔｙ ｔｅｓｅ＋ｖｏｉ＋ ｊ７ｐ！ｄｉｓｐｅ
ｎｓｅ「ｃａｔｈｏｄｅ ）に関する。
一般に、ディスペンサー陰極は、タングステンとバリウ
ムカルシウムアルミネートが圧縮成型された電子放出物
質と、この上部に置かれて拡散空洞部を提供する多孔性
金属基体と、これらを貯蔵するコンテナと、コンテナを
支持固定するとともにヒータを内蔵するスリーブとを具
備している。
ムカルシウムアルミネートが圧縮成型された電子放出物
質と、この上部に置かれて拡散空洞部を提供する多孔性
金属基体と、これらを貯蔵するコンテナと、コンテナを
支持固定するとともにヒータを内蔵するスリーブとを具
備している。
そして、前記のような基本的な構造や材料を基にして前
記の多孔性金属基体と電子放出物質に僅かな添加物が添
加されるが、これは陰極の動作温度を下げたり、電流密
度を上げたりするためのものである。例えば、米国特許
４，８２３．０４４号明細書には、多孔性金属基体にＩ
ｒ、Ｏｓ、Ｒｕ。
記の多孔性金属基体と電子放出物質に僅かな添加物が添
加されるが、これは陰極の動作温度を下げたり、電流密
度を上げたりするためのものである。例えば、米国特許
４，８２３．０４４号明細書には、多孔性金属基体にＩ
ｒ、Ｏｓ、Ｒｕ。
Ｒｅ等を適量含有させることが開示されている。
このような貯蔵形ディスペンサー陰極は製造経費が安い
し、ＩＯＡ／ｃｆ以上の電流密度を有する長所がある。
し、ＩＯＡ／ｃｆ以上の電流密度を有する長所がある。
しかし、前記した従来の貯蔵形ディスペンサー陰極は、
多孔性金属基体の空孔部の内壁とその表面に対する単分
子層の形成工程にかかる時間、すなわち活性化エイジジ
グにかかる時間が少なくとも１０時間から３０時間程度
必要となり、製造加工時間が延びる短所を有し、製品の
生産性において非常に不利であった。
多孔性金属基体の空孔部の内壁とその表面に対する単分
子層の形成工程にかかる時間、すなわち活性化エイジジ
グにかかる時間が少なくとも１０時間から３０時間程度
必要となり、製造加工時間が延びる短所を有し、製品の
生産性において非常に不利であった。
このように活性化エイジジグにかかる時間が延びるのは
、電子放出物質からの拡散バリウムがその上部の多孔性
金属基体の空孔部を通じて徐々に拡散されながら最終的
に多孔性金属基体の表面まで達しなければないないから
である。すなわち、ヒータからの熱エネルギにより生成
された拡散バリウムが、空孔部を通過しなから空孔部内
壁に十分にＢａ層が形成されて（すなわち、濃度が飽和
状態になった後）、初めて多孔性金属基体の表面に最終
的に単原子層が形成されるからである。この点を解決す
るための対策としては、Ｂａ生成量を大幅に拡大する方
法があるが、この場合にはヒータからの発熱量を大きく
すべきなのでヒータの寿命を縮める恐れがあり、Ｂａが
蒸発し過ぎて陰極自体の寿命、すなわち持続的な熱電子
放出の可能時間が縮まり、蒸発されたＢａが単原子層の
形成に役立たず、陰極周辺の部品に付着されると製品自
体の性能低下と不良化が招かれる。
、電子放出物質からの拡散バリウムがその上部の多孔性
金属基体の空孔部を通じて徐々に拡散されながら最終的
に多孔性金属基体の表面まで達しなければないないから
である。すなわち、ヒータからの熱エネルギにより生成
された拡散バリウムが、空孔部を通過しなから空孔部内
壁に十分にＢａ層が形成されて（すなわち、濃度が飽和
状態になった後）、初めて多孔性金属基体の表面に最終
的に単原子層が形成されるからである。この点を解決す
るための対策としては、Ｂａ生成量を大幅に拡大する方
法があるが、この場合にはヒータからの発熱量を大きく
すべきなのでヒータの寿命を縮める恐れがあり、Ｂａが
蒸発し過ぎて陰極自体の寿命、すなわち持続的な熱電子
放出の可能時間が縮まり、蒸発されたＢａが単原子層の
形成に役立たず、陰極周辺の部品に付着されると製品自
体の性能低下と不良化が招かれる。
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、長時
間の持続的な電子放出が可能であり、活性化エイジジグ
にかかる時間が大幅に短縮されたディスペンサー陰極を
提供することを目的とする。
間の持続的な電子放出が可能であり、活性化エイジジグ
にかかる時間が大幅に短縮されたディスペンサー陰極を
提供することを目的とする。
前記の目的を達成するため、請求項第１項記載の本発明
は、電子放出物質と多孔性金属基体とを具備するディス
ペンサー陰極において、前記電子放出物質にＢ ａ Ａ
Ｉ ４とＮｉを適量含有させたことを特徴とする 請求項第２項記載のディスペンサー陰極は、前記Ｂ ａ
Ａ Ｉ ４とＮｉとの総和の含有量を電子放出物質の
総重量に対して５〜３０ｗｔ％としたことを特徴とする 請求項第３項記載のディスペンサー陰極は、前記電子放
出物質がバリウムカルシウムアルミネートとＷとを含ん
でなることを特徴とする。
は、電子放出物質と多孔性金属基体とを具備するディス
ペンサー陰極において、前記電子放出物質にＢ ａ Ａ
Ｉ ４とＮｉを適量含有させたことを特徴とする 請求項第２項記載のディスペンサー陰極は、前記Ｂ ａ
Ａ Ｉ ４とＮｉとの総和の含有量を電子放出物質の
総重量に対して５〜３０ｗｔ％としたことを特徴とする 請求項第３項記載のディスペンサー陰極は、前記電子放
出物質がバリウムカルシウムアルミネートとＷとを含ん
でなることを特徴とする。
請求項第１項から第３項に記載された本発明によれば、
Ｂ ａ Ａ ｌ ４とＮｉとによる活性化エイジジグの
促進作用が発揮され、エイジジグ時間が大きく短縮され
、また、Ｂａ生成量も増加し、生産効果が大きく向上さ
れる。
Ｂ ａ Ａ ｌ ４とＮｉとによる活性化エイジジグの
促進作用が発揮され、エイジジグ時間が大きく短縮され
、また、Ｂａ生成量も増加し、生産効果が大きく向上さ
れる。
以下、本発明の実施例を第１図から第３図について説明
する。
する。
第１図は本発明の貯蔵形ディスペンサー陰極の一実施例
の断面を示している。この第１図において、前記陰極は
貯蔵槽３に貯蔵された電子放出物質２と、タングステン
材質によって形成されている多孔性金属基体１と、これ
を下部で支持固定しヒータ５を内蔵するスリーブ４とを
備えている。
の断面を示している。この第１図において、前記陰極は
貯蔵槽３に貯蔵された電子放出物質２と、タングステン
材質によって形成されている多孔性金属基体１と、これ
を下部で支持固定しヒータ５を内蔵するスリーブ４とを
備えている。
前記電子放出物質２はバリウムカルシウムアルミネート
、Ｂ ａ Ａ ｌ ４粉末、Ｎｉ粉末およびＷ粉末を混
合した後、これを所定の形状で圧縮成型してなるもので
、この中でＢａＡｌ４＋Ｎｉ粉末の量は５ないし３０ｗ
ｔ％が望ましく、この範囲内では特性の差異がほとんど
なかった。しかし、３０ｗｔ％以上の場合には、活性化
初期でＢａ生成反応が急激に起こり反応熱による温度上
昇で溶融物が発生して陰極特性が低下される。
、Ｂ ａ Ａ ｌ ４粉末、Ｎｉ粉末およびＷ粉末を混
合した後、これを所定の形状で圧縮成型してなるもので
、この中でＢａＡｌ４＋Ｎｉ粉末の量は５ないし３０ｗ
ｔ％が望ましく、この範囲内では特性の差異がほとんど
なかった。しかし、３０ｗｔ％以上の場合には、活性化
初期でＢａ生成反応が急激に起こり反応熱による温度上
昇で溶融物が発生して陰極特性が低下される。
前記バリウムカルシウムアルミネートは、ＢａＣ０、Ｃ
ａＣｏ およびＡ１２Ｃ０３の粉末を３ ４：１：１のモル比で混合して焼成処理したものである
。
ａＣｏ およびＡ１２Ｃ０３の粉末を３ ４：１：１のモル比で混合して焼成処理したものである
。
このような混合比で組成された金属粉末混合体は、プレ
スジグを通じて電子放出物質２に加工されるところ、貯
蔵槽３に前記金属粉末混合体を装入して置いた状態で圧
縮成型される。
スジグを通じて電子放出物質２に加工されるところ、貯
蔵槽３に前記金属粉末混合体を装入して置いた状態で圧
縮成型される。
そして、電子放出物質２の上部に位置される多孔性金属
基体１は、別途の圧縮成型段階−焼結段階などの工程を
通じて製造された後、前記貯蔵槽３に溶接固定される。
基体１は、別途の圧縮成型段階−焼結段階などの工程を
通じて製造された後、前記貯蔵槽３に溶接固定される。
このように形成された電子放出物質はＢａＡ １ ｔ、
とＮｉ粉末とを含んでいるので、これにより活性化エイ
ジジグ工程を通じて単原子層の速やかな生成が可能とな
る。
とＮｉ粉末とを含んでいるので、これにより活性化エイ
ジジグ工程を通じて単原子層の速やかな生成が可能とな
る。
第２Ａ図は活性化エイジジグがなされていない場合で、
タングステン耐熱金属の粉末を通じて製造された多孔性
金属基体１の空孔部１ａは製造当時の原型を維持してい
る。
タングステン耐熱金属の粉末を通じて製造された多孔性
金属基体１の空孔部１ａは製造当時の原型を維持してい
る。
第２Ｂ図は活性化エイジジグがなされた場合で、空孔部
１ａの内壁にはＢａ層６ａが、その表面にはＢａ−Ｗ−
０よりなった単原子層６が形成されている。
１ａの内壁にはＢａ層６ａが、その表面にはＢａ−Ｗ−
０よりなった単原子層６が形成されている。
このような活性化エイジング中に電子放出物質に含まれ
たＢ ａ Ａ ｌ ４とＮｉが約７００℃から急激に反
応して蒸発Ｂａと４ＡＩＮｉを生成する。
たＢ ａ Ａ ｌ ４とＮｉが約７００℃から急激に反
応して蒸発Ｂａと４ＡＩＮｉを生成する。
すなわち、ヒータの熱エネルギによりバリウムカルシウ
ムアルミネートと還元剤たるタングステンが反応して蒸
発Ｂａが生成され、前記ＢａＡ １４とＮｉの反応でも
蒸発Ｂａが生成される。
ムアルミネートと還元剤たるタングステンが反応して蒸
発Ｂａが生成され、前記ＢａＡ １４とＮｉの反応でも
蒸発Ｂａが生成される。
この時の反応式は次の通りである。
ＢａＡ １４＋４Ｎ １−＝４Ａ ＩＮ ｉ ＋Ｂａ↑
従って、十分な蒸発Ｂａが多孔性金属基体１の空孔部１
ａを通過してＢａ層６ａを生成し、多孔性金属基体１の
表面に達して単原子層６を形成する。
従って、十分な蒸発Ｂａが多孔性金属基体１の空孔部１
ａを通過してＢａ層６ａを生成し、多孔性金属基体１の
表面に達して単原子層６を形成する。
第３図はこの発明のディスペンサー陰極と従来のディス
ペンサー陰極の活性化エイジジグによる時間と温度に対
する電流密度の比較線図を示したもので、従来のディス
ペンサー陰極における電流密度が２．４Ａ／ａｌｆ以上
となるに必要な活性化エイジジグ時間が１０時間である
反面、本発明のディスペンサー陰極の活性化エイジジグ
時間は２時間と非常に短いものとなった。
ペンサー陰極の活性化エイジジグによる時間と温度に対
する電流密度の比較線図を示したもので、従来のディス
ペンサー陰極における電流密度が２．４Ａ／ａｌｆ以上
となるに必要な活性化エイジジグ時間が１０時間である
反面、本発明のディスペンサー陰極の活性化エイジジグ
時間は２時間と非常に短いものとなった。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
必要に応じて変更することができる。
必要に応じて変更することができる。
このように本発明のディスペンサー陰極は構成され、作
用するものであるから、Ｂ ａ Ａ ｌ ＜とＮｉとの
活性化エイジジグの促進作用によりエイジジグ時間が大
きく短縮され、従来よりＢａ生成量が増加して単位時間
当たり製品の生産量が増加され、寿命も延びたものとな
る度の効果を奏する。
用するものであるから、Ｂ ａ Ａ ｌ ＜とＮｉとの
活性化エイジジグの促進作用によりエイジジグ時間が大
きく短縮され、従来よりＢａ生成量が増加して単位時間
当たり製品の生産量が増加され、寿命も延びたものとな
る度の効果を奏する。
第１図から第３図は本発明の貯蔵形ディスペンサー陰極
の一実施例を示し、第１図は断面図、第２Ａ図は多孔性
金属基体の空孔部内壁とその表面に単位電子層が形成さ
れていない状態を示す電子放出物質の上部に置かれる多
孔性金属基体の部分拡大断面図、第２Ｂ図は多孔性金属
基体の空孔部内壁とその表面に単原子槽が形成されてい
る状態を示す電子放出物質の上部に置かれる多孔性金属
基体の部分拡大断面図、第３図は本発明のディスペンサ
ー陰極と従来のディスペンサー陰極との活性化エイジジ
グによる電流密度の比較線図である。 １・・・多孔性金属基体、１ａ・・・空孔部、２・・・
電子放出物質、３・・・貯蔵槽、４・・・スリーブ、５
・・・ヒータ、６・・・単電子層、６ａ・・・Ｂａ層。
の一実施例を示し、第１図は断面図、第２Ａ図は多孔性
金属基体の空孔部内壁とその表面に単位電子層が形成さ
れていない状態を示す電子放出物質の上部に置かれる多
孔性金属基体の部分拡大断面図、第２Ｂ図は多孔性金属
基体の空孔部内壁とその表面に単原子槽が形成されてい
る状態を示す電子放出物質の上部に置かれる多孔性金属
基体の部分拡大断面図、第３図は本発明のディスペンサ
ー陰極と従来のディスペンサー陰極との活性化エイジジ
グによる電流密度の比較線図である。 １・・・多孔性金属基体、１ａ・・・空孔部、２・・・
電子放出物質、３・・・貯蔵槽、４・・・スリーブ、５
・・・ヒータ、６・・・単電子層、６ａ・・・Ｂａ層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）電子放出物質と、多孔性金属基体とを具備するディ
スペンサー陰極において、 前記電子放出物質にＢａＡｌ＿４とＮｉを適量含有させ
てなることを特徴とするディスペンサー陰極。 ２）前記ＢａＡｌ＿４とＮｉとの総和の含有量は電子放
出物質の総重量に対して５〜３０ｗｔ％であることを特
徴とする請求項第１項記載のディスペンサー陰極。 ３）前記電子放出物質がバリウムカルシウムアルミネー
トとＷとを含んでなることを特徴とする請求項第１項記
載のディスペンサー陰極。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR16316 | 1989-11-10 | ||
| KR1019890016316A KR920001335B1 (ko) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 디스펜서 음극 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03173037A true JPH03173037A (ja) | 1991-07-26 |
Family
ID=19291511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2305945A Pending JPH03173037A (ja) | 1989-11-10 | 1990-11-10 | ディスペンサー陰極 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5115164A (ja) |
| JP (1) | JPH03173037A (ja) |
| KR (1) | KR920001335B1 (ja) |
| FR (1) | FR2673037B1 (ja) |
| GB (1) | GB2238655B (ja) |
| NL (1) | NL9100289A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920001335B1 (ko) * | 1989-11-10 | 1992-02-10 | 삼성전관 주식회사 | 디스펜서 음극 |
| KR930003229Y1 (ko) * | 1991-04-30 | 1993-06-03 | 주식회사 금성사 | 방열형 음극선관용 전자총의 히터 구조 |
| DE4206909A1 (de) * | 1992-03-05 | 1993-09-09 | Philips Patentverwaltung | Thermionisch emittierendes kathodenelement |
| DE4207220A1 (de) * | 1992-03-07 | 1993-09-09 | Philips Patentverwaltung | Festkoerperelement fuer eine thermionische kathode |
| US5407633A (en) * | 1994-03-15 | 1995-04-18 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a dispenser cathode |
| US20030025435A1 (en) * | 1999-11-24 | 2003-02-06 | Vancil Bernard K. | Reservoir dispenser cathode and method of manufacture |
| ITMI20052113A1 (it) * | 2005-11-07 | 2007-05-08 | Getters Spa | Catodi a bassa funzione lavoro per lampade e metodi per la loro produzione |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HU143979A (ja) * | 1953-11-05 | |||
| GB797842A (en) * | 1955-08-09 | 1958-07-09 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to the manufacture of electric discharge devices |
| US3159461A (en) * | 1958-10-20 | 1964-12-01 | Bell Telephone Labor Inc | Thermionic cathode |
| DE2059572A1 (de) * | 1970-12-03 | 1972-06-08 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur Herstellung von kalten Kathoden fuer Gasentladungsroehren |
| US3699378A (en) * | 1971-06-30 | 1972-10-17 | Gte Sylvania Inc | Electron discharge device thermionic cathode having reduced operating temperature and method of making same |
| US4165473A (en) * | 1976-06-21 | 1979-08-21 | Varian Associates, Inc. | Electron tube with dispenser cathode |
| SU767857A1 (ru) * | 1978-05-22 | 1980-09-30 | Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева | Эмиссионный материал дл катодов |
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| KR920001335B1 (ko) * | 1989-11-10 | 1992-02-10 | 삼성전관 주식회사 | 디스펜서 음극 |
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1989
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