JPH03184230A - 含浸型陰極 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は含浸型陰極に関し、特にピアス形電子銃に用い
られる含浸型陰極に関する。

〔従来の技術〕

進行波管、クライストロン等に代表されるマイクロ波帯
域で動作する直線ビーム電子管では、電子ビームを射出
形成する電子銃として、ピアス形電子銃が主に用いられ
る。ピアス形電子銃は、通常同心球殻を中心からある立
体角で切り収った構造をしており、陰極は、外殻の一部
を、陽極は、内殻の一部を形成している。陽極には、陰
極に対して正の電位が与えられている。

陰極から射出される電子ビームは、同心球殻の中心に向
って集束され、陽極にあけられた穴を通過して高周波回
路の中に導き入れられる。また、球殻の一部を切り取っ
たことによる電（１７分布の補正は、陰極と同型（Ｓ’
ｆ、のウェネルト電極で行う。

ピアス形電子銃の陰極の柿類としては、含浸型陰極が主
に用いられている。

この含浸型陰極は、多孔質の基体金属中に酸化バリウム
、酸化カルシウム、酸化アルミニウムの混合物からなる
電子放射物質を溶融含浸した陰極である。この含浸型陰
極の仕事関数は約２．１ｅＶであり、動作温度は通常１
０００〜１１００℃で使用される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の含浸型陰極は、高電流密度が得られるの
で、高出力の電子管を動作させる為には有効であるが、
下記のような欠点がある。

第４図に従来の含浸型陰極を用いたピアス形電子銃を示
す。

第４図では、５１は含浸型陰極、５２は陽極、５３はウ
ェネルト電極、５４はヒータ、５５は電子ビームを示す
。

すなわち、従来の含浸型陰極５１は、陰極側面部と電子
放射面の両面とも電子放射のしやすさは同じである。ウ
ェネルト電極５３と含浸型陰極５１の間隙は、理想的に
は電値勾配がないことがψましいが、実際には、若干の
勾配が生じる。この為、陰極側面の上端部付近からも電
子が放射される。しかし、ピアス形電子銃では、陰極側
面からの電子放射を設計上考慮していない為、電子ビー
ム５５の通過が悪く、陽＠５２あるいは、高周波回路へ
衝突し、電子ビーム５５の集束特性を悪化させていた。

本発明の目的は、電子ビームの集束特性の良い含浸型陰
極を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は、多孔質の基体金属中に電子放射物質を含浸し
た含浸型陰極において、一端がろうと状の凹面を有する
金属円筒が基体金属の外周にろう材により接合−像化さ
れ金属スリーブに保持されている。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１因は本発明の第１−の実施例の縦断面図である。

第１の実施例は、第１図に示すように、１は、多孔質の
タングステンからなる基体金属で、内部には、酸化バリ
ウム、酸化カルシウム、アルミナから成る電子放射物質
が含浸されいる。

２は、ろうと状の凹面を有する金属円筒で、モリブデン
から成っており、基体金属１との間は、５０％モリブデ
ン−５０％ルテニウムのろう材で接合されている。

３は、モリブデンの金属スリーブを示し、上記基体金属
１と金属円筒２を埋設するようにろう材で接合保持され
ている。ろう材は、上記同様５０％モリブデン−５０％
ルテニウムを用いて行われる。

４は、ヒータで、金属スリーブ３の内部にアルミナ充填
￥＠５を用いて埋込まれている。

第２図は本発明の第１の実施例の含浸型陰極を用いたピ
アス形電子縦の縦断面図である。

第２図に示すように、２０は、第１図の含浸型陰極、２
３は陽極、２４は電子ビームを示す。第１の実施例の含
浸型陰極では、電子を放射する基体金属１の周囲に、ろ
うと状の凹面を有する金属円筒２を具備しており、これ
が従来のウェネルト電極の役目をすると共に、基体金属
ｌの側面からの不要電子は全て遮蔽され、電子ビーム２
４集束ト、の問題は皆無となった。

尚、本実施例では金属円筒２の材質としてモリブデンを
使用しているが、タングステン、チタニウムのいずれの
材質を用いても問題ない事は言うまでもない。

第３図は本発明の第２の実施例の縦断面図である。

第１図に示す第１の実施例においては、電子放射面とな
る基体金属１の周囲に具備する金属円筒２の形状をろう
と状の凹面を有するものとして説明したが、第２の実施
例では、第３図に示す様に、この金属円筒２に、予め、
ジルコニウム膜３９を３０００人スパッタしたモリブデ
ン製円筒を具備している。

さらには、金属スリーブ３３が、前記モリブデン製の金
属円筒３２のエツジを保護する様に、このエツジより突
出した形状を威し、金属スリーブ３３も、電子ビームを
集束する為のウェネルト電極の役目の一部を担っている
。

この場合は、電子銃組立の際の金属円筒２工ツジ部の損
傷を防止すると共に、長時間の動作において、基体金属
１中に含浸されている電子放射材が表面に拡散して来て
、この金属円筒２に付着した場合においても、電子を放
射する心配がなく、長期間において、安定した電子ビー
ムが得られるという利点がある。

尚、本実施例では、スパッタ膜としてジルコニウム膜を
用いたが、白金、チタニウムのいずれの膜を用いたとし
ても問題ない事は言うまでもない 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の含浸型陰極を電子銃に用
いる事により、陰極側面からの不要な電子放射がなくな
り、電子ビーム集束特性の良好なピアス形電子銃を得る
ことができる効果がある。

さらには、本発明の含浸型陰極は、自己の電子ヒーム集
束機能を有する為、従来、電子銃組立の際、別に取り付
けていｔニウェネルト電極が不要となる為、小形の電子
銃設計が容易となり、ひいては、高周波特性の良好なマ
イクロ波電子管を得る事ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図は本
発明の第１の実施例の含浸型陰極を用いたピアス形電子
銃の縦断面図、第３図は本発明の第２の実施例の縦断面
図、第４図は従来の含浸型陰極を使用したピアス形電子
銃の一例の縦断面図である。 １・・・基体金属、２・・・金属円筒、３．３３・・・
金属スリーブ、４，５４・・・ヒータ、５・・・アルミ
ナ充填物、２０．５１・・・含浸型陰極、２３．５２・
・・陽極、２４．５５・・・電子ビーム、３９・・・ジ
ルコニウム膜、５３・・・ウェネルト電捧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多孔質の基体金属中に電子放射物質を含浸した含浸型陰
   極において、一端がろうと状の凹面を有する金属円筒が
   基体金属の外周にろう材により接合一体化され金属スリ
   ーブに保持されている事を特徴とする含浸型陰極。