JPH033335B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、通信機器などを高圧サージから保護
するための釦型のガス入放電管に関するものであ
る。

［従来の技術］ この種の釦型のガス入放電管は、第１図に示す
ように、セラミツク絶縁管ａの管端面に銀ろう
ｇ，ｈを介在させて対向する電極ｂ，ｃで封着
し、管内部にはアルゴンなどの不活性ガスを封止
するとともに、管内壁ｄには炭素条片ｅを設けて
なるものである。

炭素条片ｅは、粗面化しているセラミツク管内
壁ｄに罫書かれ、粉末状態で且つ約10μ程度の厚
みで物理的に接触している。しかも、炭素は融点
が約3500℃と高いために、加熱製造後でも依然粉
末状態のままで付着しているに過ぎないものであ
る。従つて、高圧サージのアーク通路となるため
に、炭素粉末を早期に飛散させ、耐量に欠けるも
のであつた。

上記炭素条片ｅに代わるものとして、Al、
Ta、Ti、Zrの金属を設けることが公知となつて
いる（特開昭50−135549号公報）。また、炭素条
片を封着時の熱で焼付けるとすることが記憶され
ている（実開昭49−137031号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術に基づいて低仕事関数で封着時の
熱で焼付ける導電条片を検討すれば、封着時の熱
約800〜1000℃以上の融点が高いTi、Zr、Taは
除外され、Alが焼付け可能となる。斯る実情に
鑑みて、焼付け後の導電条片について研究をし
た。

まず問題となるのは、Alは酸化速度が速く、
Al条片には封着時にAl203の被膜を形成し易いこ
とであつた。不活性ガス雰囲気では酸化現象が誘
起されないものと考えられていたが、実際には加
熱封着時の高温活性化雰囲気でセラミツク絶縁管
からの離脱酸素と化合しており、これによつて電
子放出能力を低下させていることが判明した。酸
化現象は、セラミツク絶縁管ａにあらかじめ付着
させて準備している期間にも避けられないもので
あつた。

次に問題となるのは、Al条片はセラミツク管
内壁に密着に焼付けられていないことである。そ
の理由第一は、Al融点は約660℃であるので封着
熱で利用できるが、Alの金属粉末に溶剤を介在
させた場合には、溶剤が蒸発して長時間経過後に
溶融することとなるので、空隙を残したままの第
２図Ａの如き粗の状態で焼付けられる割合が多く
なるものであつた。その結果、雷サージの衝撃波
に対する強度が低下してスパツタし易くなるばか
りか、粗密の具合に応じてトリガ特性にバラツキ
を生じさせるものであつた。

理由第二は、Alがセラミツク管内壁と接触し
ている部分では、セラミツク気泡中からの離脱酸
素との化合が生じている箇所において、かえつて
酸化被膜による剥離作用が働いているものであつ
た。

以上のごとく実験した結果、導電条片は、焼付
け後においても仕事関数が低く、融点が加熱封着
温度以下で、焼付け後の密着性が良い金属材料が
最良であるとの結論を得た。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明は、インジユ
ウムまたはこれらを主体とするものをセラミツク
管壁面に付着して焼付けたことにある。

上記Inは酸化被膜を形成し難いものであつて、
加熱封着時にAlの如くセラミツク絶縁管からの
離脱酸素と化合するものではない。勿論、セラミ
ツク絶縁管に付着して準備している期間にも酸化
しないものである。依つて、セラミツク絶縁管に
焼付けられたIn条片は、それ自体の低仕事関数を
損なわない状態で構成されている。

また、上記In条片は、Inの親和性によつてセラ
ミツク粗面に入り込んだ状態で密着焼付けされて
いる構成となる。焼付けに際して金属粉末に溶剤
等を介在させた場合には、In融点が約156℃であ
るので、溶剤等が蒸発して直ちに溶融するために
セラミツク管壁面に強固に密着されることとな
る。

［実施例］ Inは、仕事関数が略３、融点が約156℃、沸点
が約2100℃である。セラミツク絶縁管ａとしてア
ルミナ系セラミツクに罫書きしたところ、良好に
付着させることができた。特に、軟性乃至展性を
有するので、セラミツク管内壁ｄの凹凸にむらな
くぬり付けることが可能である。第２図Ａに示す
ように、Inは粉末状態を呈している。また、Inは
大気中で比較的安定するので、セラミツク絶縁管
ａにあらかじめ付着させて準備しておくことがで
きる。この絶縁管ａの両端面に銀ろうｇ，ｈを介
して電極ｂ，ｃを対向配置して、排気・ガス導入
後に加熱温度800〜1000℃で約30分間加熱封着し
たガス入放電管を調べたところ、第２図Ｂ図に示
すように、管壁面ｄの凹凸面にIn条片e′が焼付け
られていた。

表１は、Inを焼付けて形成した導電条片e′を備
えたガス入放電管の実験データである。前記従来
の炭素条片を備えたものと、導電条片を備えない
ものとの比較において示す。表１から明らかなよ
うに、交流放電開始電圧において、In条片e′は、
炭素条片に比較して低く、バラツキの幅が半分と
なつている。従つて、バラツキの幅が少なくなつ
ており、著しい安定が示されている。衝撃波は、
10×200μs、1000Vを印加した場合であつて、In
条片e′は、衝撃波被放電開始電圧の低い値におい
て炭素条片と同一であるが、バラツキの幅が半分
となつている。In条片e′は、開始電圧のバラツキ
の範囲を狭めることができるものといえる。ま
た、衝撃波に対する遅れ時間において、3μs〜
3.5μsの値を示し、炭素条片との差が認められる
もののこの点においては明らかに有無とは言えな
い。

また、反復放電を行なつたところではIn条片
e′は、炭素条片のごとく粉末の飛散がない。粉末
状態での炭素条片は、予想以上に早く飛散するも
のであつて、衝撃波に対してはその傾向が著しい
ものであつた。In条片e′は炭素条片に比較して数
倍以上の条片寿命があることを確認できた。管壁
汚染については、沸点が高く、炭素条片のごとき
粉末飛散がないために、汚染進行度が遅いもので
あつた。

さらに、Inにアンチモンや錫を入れて融点を上
げたIn条片e′を製造してみた。この場合には、ア
ンチモンや錫を少量とすれば、条片全体としての
仕事関数は悪くなるものの、Inの仕事関数で放電
が行なわれるので、上記と同様に実験値が得られ
た。Inとアンチモン等とは、合金状態で焼付けら
れるか、或いはそれぞれの特性を保有した混合状
態で焼付けられる。

上記実施例として、In条片e′は、一方の電極か
ら他方の電極へ延ばされた場合について図示した
が、本発明はIn条片e′の付ける位置を限定するも
のではない。また、多極放電管にも実施可能であ
る。

また、絶縁管としては、各種セラミツクにも実
施可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明はガス入放電管の
製造時の加熱温度を利用して管内壁に導電条片を
焼付けする場合に、以下の効果を奏する。

セラミツク絶縁管に焼付けられたIn条片は、
加熱封着時に離脱酸素と化合するものではな
く、それ自体の低仕事関数を損なわない状態で
焼付けられ、良好な電子放出能力を発揮して放
電開始電圧のバラツキを押えることができた。

また、In条片は、Inの親和性によつてセラミ
ツク管の凹凸粗面に入り込んだ状態で強固に密
着焼付けすることができるうえ、酸化被膜によ
る剥離傾向もないので、パルス衝撃に強い導電
条片を提供することができ、トリガとしての寿
命と繰返し耐量を向上させることができた。

Inをセラミツク絶縁管内壁に予め罫書いて準
備しておくことができ、Alに比べて作業負担
を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガス入放電管を説明する断面
図、第２図Ａ，Ｂ図は本発明に係るガス入放電管
のIn条片を示す一部拡大断面図である。 ａ……セラミツク絶縁管、ｂ，ｃ……電極、ｄ
……管内壁、e′……In条片。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セラミツク絶縁管の管端面を対向する対の電
   極で封着して管内部には不活性ガスを封止し、管
   壁面にはトリガ手段として導電条片を設けるとと
   もに対向する電極ギヤツプで放電を得るようにし
   たガス入放電管において、上記導電条片はInまた
   はこれを主体としてセラミツク管壁面に密着焼付
   けてなることを特徴とするガス入放電管。