JPH04174936A - 電子管用陰極構体 - 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〕 本発明は電子管用陰極構体に関する。

〔従来の技術〕

従来の電子管用陰極構体を第３図を参照して説明する。

尚、第３図においては、スリーブ２を支持する構造体及
びヒータ３に電力を供線するリード線は省略している。

当初の電子管用陰極構体は、第３図に示すように、熱電
子を放出する陰極ベレット１と、陰極ペレット１にろう
付接合されるスリーブ２及びスリーブ２内に挿入され陰
極ベレット１を加熱するヒータ３により構成されていた
。ヒータ３から陰極ベレット１への熱伝達は、熱輻射に
よるものである。熱輻射による熱伝達の場合、ヒータ３
の動作温度を上げることにより熱伝達率は増加するがヒ
ータ３の線材の素材特性（例えば、融点、１ｉ化温度な
ど）により、ヒータ３の動作温度には上限がある（例え
ばタングステン線の場合動作温度は−般に１６００℃以
下とされている〉。

その後、熱伝達率を増加する方法としてヒータ３のコイ
ル部をスリーブ２内に例えば、アルミナ粉末からなるし
−タ充填材４により埋め込む技術が導入された。

この場合には、ヒータ３の埋め込み技術によりヒータ３
の動作温度が低減でき、ヒータ３の信頼性が向上したば
かりでなく、ヒータ３の小型化が可能となり、スリーブ
２の小型化に伴う省電力化及びヒータ３自体の設計の自
由度が向上した。

さらに、電子管は、高周波帯域化及び高出力化が進んで
いるが、高周波帯域用電子管では、陰極ペレット１の直
径が小さくなり、それに伴い、ヒータ３も小型化される
様になる。ヒータ３の小型化により、ヒータ線材も細線
化される。

ヒータ３において、ヒータ充填材４により露出した部分
（以下ヒータ脚部と記す）５に注目した場合、ヒータ３
の小型化すなわち、ヒータ３線材の細線化によりヒータ
脚部５の表面積、断面積は減少し、電気抵抗は増加する
。

二二で、ヒータ３の電極印加初期時を考えた場合、電気
抵抗の増加によりヒータ脚部５に発生する熱量は増加し
、表面積が減少した分熱輻射量か減少するし又断面積が
減少した分熱伝導量が減少する為、ヒータ脚部５は、−
時的に高温に加熱される傾向にある。このヒータ脚部５
の加熱は、ヒータ３線材の脆化温度を越える傾向にある
。このヒータ脚部５の加熱は、ヒータ３線材の脆化温度
を越える危険性があり、ヒータ脚部５の温度を下げる為
、ヒータ脚部５の周囲にコイル状の高融点金属線材から
なるクーリングコイル６を挿着するようになった。

一方、陰極ペレット１の大型化に伴い、ヒータ３も大型
化されるが、ヒータ３線材の加工技術の問題より、ヒー
タ３線径に上限がある。例えば、タングステンワイヤの
場合、直径１ｍｍを越えるヒータを精度よく製作するこ
とは多くの困難が生ずる。故に、陰極ペレットｌの大型
化に伴い、ヒータ３投入電極の増加にもかかわらずヒー
タ脚部５の線形は増えない為、ヒータ３の小型化と同様
にヒータ脚部５のヒータ３電力印加時の温度上昇がはげ
しくなり、クーリングコイル６の挿着が必要となった。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来の電子管用陰極構体では、前述したクーリング
コイル６によるヒータ脚部５の冷却効果を大きく期待す
る場合、クーリングコイル６を多重に巻くことにより対
応している。しかし、クーリングコイル６を多重に巻く
ことは、ヒータ脚部５に応力が加わった場合に、クーリ
ングコイル６端部にあるヒータ脚部５の部分に応力が集
中し、ヒータ脚部５の折れが発生しやすいという問題点
があった。

又、クーリングコイル６の自重が増加するにつれ、電子
管用陰極構体に、振動衝撃が加わった場合にヒータ脚部
５に応力が加わりやす＜、上−夕脚部５の折れが発生し
やすいという問題点があった。

本発明の目的は、ヒータ脚部の折れの発生がなく、信頼
性の高い電子管用陰極構体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、熱電子を放出する円盤状の陰極ペレットと、
円筒形で一方の開口部が前記陰極ペレットとろう付接合
されるスリーブと、１本ないし２本のヒータ端子を有す
るコイル状ヒータと、前記ヒータ端子に挿入されるタン
グステン線もしくはモリブテン線製のクーリングコイル
とを有し、かつ、前記コイル状ヒータが電気絶縁性の充
填材で前記スリーブ内に埋設されている電子管用陰極構
体において、前記クーリングコイル外周にタグステンも
しくはモリブデンを含む高融点金属粉本と該高融点金属
粉末より融点が低い焼結金属粉末の混合焼結体層を被覆
することより前記クーリングコイルが固着されている。

〔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図は本発明の第１の実施例の断面図である。

第１の実施例は、第１図に示すように、熱電子を放出す
る陰極ベレット１は、円筒形のスリーブ２にろう付接合
されている。ヒータ３のコイル部は、スリーブ２内に挿
入され、３００メツシユのアルミナ粉末及び焼結助材か
らなるヒータ充填材４により埋め込まれている。ヒータ
３は、線形０゜１５ｍｍの３％レニウムタングステン合
金線からなり、ヒータ３の一部でヒータ充填材４から露
出した部分がヒータ脚部５である。

ヒータ脚部５は、線形０．０８ｍｍのタングステンワイ
ヤをコイル状に巻いたクーリングコイル６に挿入されて
おり、クーリングコイル６はヒータ３がスリーブ２に挿
入される前にかしめにより固定されている。

クーリングコイル６外周には、平均粒径５μｍのタング
ステ７９５％ハフニウム５％混合粉末からなる焼結体層
７が平均厚み２０μｍで被覆されている。焼結体層７は
、ヒータ充填材４の焼結工程後に被覆され、約１６００
℃の水素還元雰囲気中で焼結されている。

この結果、試作陰極構体において、焼結体層７かない場
合、ヒータ脚部５の温度は１３００’Ｃまて上昇するか
、焼結体層７を被覆した場合には、ヒータ脚部５の温度
は二重クールングコイルを装着した場合と同等の１，２
２０℃に低減できた。

第２図は本発明の第２の実施例の断面図である。

第２の実施例は、第２図に示すように、陰極ベレット１
．スリーブ２．ヒータ３．ヒータ充填材４、ヒータ脚部
５．クーリングコイル６は、第１図に示す第１の実施例
と同様である。

クーリングコイル６外周には、平均粒径５μｍのモリブ
ラン９５％ジルコニウム５％混合粉末かからなる焼結体
層８が平均２０μｍの厚みで被覆されている。焼結体層
８は、第１図の第１の実施例における焼結体層７と同様
の工程で形成される。

尚、第１図及び第２図において、スリーブ２を支持する
構造物及びヒータ３にヒータ電力を供給するリード線は
省略している。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、クーリングコイル６の外
周に焼結体層７，８を設けることにより、ヒータ脚部５
の熱を放出する表面積が増加する為熱輻射量が増加し、
又クーリングコイル６間に焼結体層７，８を有する為、
クーリングコイル６長尺方向の熱伝達量が増加するので
、多重巻のクーリングコイル６装着時と同等にヒータ脚
部５の温度上昇を低減する効果を有する。

以上のように本発明により、ヒータ脚部５まわりの外径
及び重量が従来に比べ低減できる為、ヒータ脚部５へ加
わる応力は低減し電子管用陰極構体の信頼性を向上させ
る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２図は本発
明の第２の実施例の断面図、第３図は従来の電子管用陰
極構体の一例の断面図である。 １・・・陰極ベレット、２・・・スリーブ、３・・・ヒ
ータ、４・・・ヒータ充填材、５・・・ヒータ脚部、６
・・・り一リングコイル、７．８・・・焼結体層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱電子を放出する円盤状の陰極ペレットと、円筒形で一
   方の開口部が前記陰極ペレットとろう付接合されるスリ
   ーブと、１本ないし２本のヒータ端子を有するコイル状
   ヒータと、前記ヒータ端子に挿入されるタングステン線
   もしくはモリブテン線製のクーリングコイルとを有し、
   かつ、前記コイル状ヒータが電気絶縁性の充填材で前記
   スリーブ内に埋設されている電子管用陰極構体において
   、前記クーリングコイル外周にタグステンもしくはモリ
   ブデンを含む高融点金属粉末と該高融点金属粉末より融
   点が低い焼結金属粉末の混合焼結体層を被覆することよ
   り前記クーリングコイルを固着する事を特徴とする電子
   管用陰極構体。