JPH05159695A - 陰極構体及びその製造方法 - Google Patents
陰極構体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH05159695A JPH05159695A JP34849791A JP34849791A JPH05159695A JP H05159695 A JPH05159695 A JP H05159695A JP 34849791 A JP34849791 A JP 34849791A JP 34849791 A JP34849791 A JP 34849791A JP H05159695 A JPH05159695 A JP H05159695A
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- Japan
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- cathode
- pellet
- cathode pellet
- sleeve
- refractory metal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 陰極構体の温度特性のバラツキや陰極・ヒー
タ間の絶縁特性の劣化を防止しすること。 【構成】 Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、又はこれらを含む合金の
スリーブ１３に多孔質タングステンの陰極ペレット１１
を支持させ、該陰極ペレット１１の底面に、Ｉｒ、Ｒ
ｕ、Ｒｅ等からなる高融点金属円板１２を位置させ、該
高融点金属円板１２と上記陰極ペレット１１の底面の
間、及び上記高融点金属円板１２と上記スリーブ１３の
間をＭｏ−Ｒｕ合金等からなる高融点ロー材１４で固着
し、最後に前記陰極ペレットにバリウムを主成分とする
化合物を溶融含浸させた。
タ間の絶縁特性の劣化を防止しすること。 【構成】 Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、又はこれらを含む合金の
スリーブ１３に多孔質タングステンの陰極ペレット１１
を支持させ、該陰極ペレット１１の底面に、Ｉｒ、Ｒ
ｕ、Ｒｅ等からなる高融点金属円板１２を位置させ、該
高融点金属円板１２と上記陰極ペレット１１の底面の
間、及び上記高融点金属円板１２と上記スリーブ１３の
間をＭｏ−Ｒｕ合金等からなる高融点ロー材１４で固着
し、最後に前記陰極ペレットにバリウムを主成分とする
化合物を溶融含浸させた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管やマイクロ波
管等の電子管の傍熱型陰極の熱電子放射部分として使用
される含浸型の陰極構体に係り、特に信頼性を高めた陰
極構体に関するものである。
管等の電子管の傍熱型陰極の熱電子放射部分として使用
される含浸型の陰極構体に係り、特に信頼性を高めた陰
極構体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来のこの種の陰極構体の断面図
を示す。この陰極構体は、多孔質タングステンに熱電子
放射特性の良好なＢａ化合物を溶融含浸させた陰極ペレ
ット１を、Ｔａ、Ｍｏ等の金属からなる円形のキャップ
２に圧入一体化し、この一体物をＭｏ等の金属を円筒加
工したスリーブ３に挿入して、そこに抵抗溶接等により
固着保持したものである。また、図４に示す陰極構体
は、キャップ２を使用せずに、陰極ペレット１を直接ス
リーブ３に挿入してＭｏ−Ｒｕ合金の高融点ロー材４で
固着保持したものである。
を示す。この陰極構体は、多孔質タングステンに熱電子
放射特性の良好なＢａ化合物を溶融含浸させた陰極ペレ
ット１を、Ｔａ、Ｍｏ等の金属からなる円形のキャップ
２に圧入一体化し、この一体物をＭｏ等の金属を円筒加
工したスリーブ３に挿入して、そこに抵抗溶接等により
固着保持したものである。また、図４に示す陰極構体
は、キャップ２を使用せずに、陰極ペレット１を直接ス
リーブ３に挿入してＭｏ−Ｒｕ合金の高融点ロー材４で
固着保持したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの構造
では、次に述べるような問題があった。すなわち、図３
に示した陰極構体では、キャップ２をスリーブ３に対し
て抵抗溶接により固着するために、溶接強度のバラツキ
等によって変形が起こり、温度特性（温度による熱電子
放射効率）のバラツキが大きくなるという欠点があっ
た。
では、次に述べるような問題があった。すなわち、図３
に示した陰極構体では、キャップ２をスリーブ３に対し
て抵抗溶接により固着するために、溶接強度のバラツキ
等によって変形が起こり、温度特性（温度による熱電子
放射効率）のバラツキが大きくなるという欠点があっ
た。
【０００４】また、図４に示した陰極構体では、陰極ペ
レット１とスリーブ３を固着するＭｏ−Ｒｕ合金のロー
材４が高融点（約１９５０℃）であるので、ロー流れ性
が良好でないため、そのロー材４の層で陰極ペレット１
の底面を完全に覆うことが不十分となる。この結果、動
作中にその下部分に挿入されるヒータ（図示せず）に向
けて陰極ペレット１のＢａ化合物が飛散し、陰極・ヒー
タ間の絶縁が劣化するという欠点があった。
レット１とスリーブ３を固着するＭｏ−Ｒｕ合金のロー
材４が高融点（約１９５０℃）であるので、ロー流れ性
が良好でないため、そのロー材４の層で陰極ペレット１
の底面を完全に覆うことが不十分となる。この結果、動
作中にその下部分に挿入されるヒータ（図示せず）に向
けて陰極ペレット１のＢａ化合物が飛散し、陰極・ヒー
タ間の絶縁が劣化するという欠点があった。
【０００５】本発明の目的は、陰極構体の構成部品の接
合強度を高く安定化して温度特性のバラツキを無くし、
同時に陰極・ヒータ間の絶縁特性の劣化を防止して信頼
性を高めることである。
合強度を高く安定化して温度特性のバラツキを無くし、
同時に陰極・ヒータ間の絶縁特性の劣化を防止して信頼
性を高めることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的のために、第１
の発明の陰極構体は、多孔質タングステンにバリウムを
主成分とする化合物を溶融含浸させた陰極ペレットと、
該陰極ペレットを支持するＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、又はこれ
らを含む合金のスリーブとからなる陰極構体において、
上記陰極ペレットの底面に、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等からな
る高融点金属円板、又は少なくとも上記陰極ペレットの
底面に面する側にＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等の薄膜を形成した
Ｍｏ、Ｗ等からなる高融点金属円板が位置し、該高融点
金属円板と上記陰極ペレット底面の間、及び上記高融点
金属円板と上記スリーブの間がＭｏ−Ｒｕ合金等からな
る高融点ロー材で固着されているように構成したもので
ある。
の発明の陰極構体は、多孔質タングステンにバリウムを
主成分とする化合物を溶融含浸させた陰極ペレットと、
該陰極ペレットを支持するＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、又はこれ
らを含む合金のスリーブとからなる陰極構体において、
上記陰極ペレットの底面に、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等からな
る高融点金属円板、又は少なくとも上記陰極ペレットの
底面に面する側にＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等の薄膜を形成した
Ｍｏ、Ｗ等からなる高融点金属円板が位置し、該高融点
金属円板と上記陰極ペレット底面の間、及び上記高融点
金属円板と上記スリーブの間がＭｏ−Ｒｕ合金等からな
る高融点ロー材で固着されているように構成したもので
ある。
【０００７】第２の発明の陰極構体の製造方法は、多孔
質タングステンの陰極ペレットをＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、又
はこれらを含む合金の円筒形状のスリーブの片側に挿入
し、該スリーブの他側から上記陰極ペレットに接するよ
うにＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等からなる高融点金属円板を挿入
し、上記スリーブの他側から上記高融点金属円板に近接
又は接するようにＭｏとＲｕの混合粉末で成形したロー
材を挿入する組み立て用の第１工程と、上記ロー材を溶
融させて、上記高融点金属円板と上記陰極ペレット底面
の間、及び上記高融点金属円板と上記スリーブの間に浸
入させる溶融用の第２工程と、上記陰極ペレットにバリ
ウムを主成分とする化合物を溶融含浸させる含浸用の第
３工程とを具備するように構成したものである。
質タングステンの陰極ペレットをＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、又
はこれらを含む合金の円筒形状のスリーブの片側に挿入
し、該スリーブの他側から上記陰極ペレットに接するよ
うにＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等からなる高融点金属円板を挿入
し、上記スリーブの他側から上記高融点金属円板に近接
又は接するようにＭｏとＲｕの混合粉末で成形したロー
材を挿入する組み立て用の第１工程と、上記ロー材を溶
融させて、上記高融点金属円板と上記陰極ペレット底面
の間、及び上記高融点金属円板と上記スリーブの間に浸
入させる溶融用の第２工程と、上記陰極ペレットにバリ
ウムを主成分とする化合物を溶融含浸させる含浸用の第
３工程とを具備するように構成したものである。
【０００８】
【作用】本発明では、陰極ペレットが高融点ロー材によ
り高融点金属円板及びスリーブに接着されて組み立てら
れるので、全体の接合強度が高くなり、温度特性が安定
化する。また、陰極ペレットとヒータが高融点金属円板
で遮られことによって、陰極ペレットの含浸材がヒータ
側に飛散することはない。更に、ロー材を溶融させる第
２工程が、陰極ペレットにバリウムを主成分とする化合
物を溶融含浸させる第３工程よりも前工程であるので、
従来のようなバリウム化合物の飛散を考慮することな
く、ロー材を必要充分な高温度で完全溶融させることが
でき、各部に確実に浸入させて接着強度を確保できる。
り高融点金属円板及びスリーブに接着されて組み立てら
れるので、全体の接合強度が高くなり、温度特性が安定
化する。また、陰極ペレットとヒータが高融点金属円板
で遮られことによって、陰極ペレットの含浸材がヒータ
側に飛散することはない。更に、ロー材を溶融させる第
２工程が、陰極ペレットにバリウムを主成分とする化合
物を溶融含浸させる第３工程よりも前工程であるので、
従来のようなバリウム化合物の飛散を考慮することな
く、ロー材を必要充分な高温度で完全溶融させることが
でき、各部に確実に浸入させて接着強度を確保できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１はその一実施例の陰極構体の実施例である。１１は含
浸型の陰極ペレット、１２は高融点の金属円板、１３は
スリーブ、１４は高融点金属のロー材である。
１はその一実施例の陰極構体の実施例である。１１は含
浸型の陰極ペレット、１２は高融点の金属円板、１３は
スリーブ、１４は高融点金属のロー材である。
【００１０】まず、陰極ペレット１１は、外径１．５ｍ
ｍ、厚さ０．６ｍｍ、穿孔率１８〜２５％の多孔質タン
グステン（Ｗ）の片面に、電子ビーム蒸着法、ＲＦスタ
ッパ法等によって、Ｉｒ薄膜１５を約２μｍの厚さだけ
付着させる。
ｍ、厚さ０．６ｍｍ、穿孔率１８〜２５％の多孔質タン
グステン（Ｗ）の片面に、電子ビーム蒸着法、ＲＦスタ
ッパ法等によって、Ｉｒ薄膜１５を約２μｍの厚さだけ
付着させる。
【００１１】次に、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、それらの金属を
含む合金、Ｍｏ−Ｒｅ合金等を材質として円筒形状に加
工形成したスリーブ１３に対して、上記陰極ペレット１
１をそのＩｒ薄膜１５の面が内側（図では下向き）とな
るように挿入する。この後に、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等の単
位金属で厚さ０．０６ｍｍの高融点金属円板１２をスリ
ーブ１３の他側（図では下側）から挿入して上記陰極ペ
レット１１に近接乃至接触させ、更に続けてＭｏとＲｕ
の混合粉末をプレス成形した厚さ０．２ｍｍのロー材１
４を挿入して高融点金属円盤１２に近接乃至接触させ
る。
含む合金、Ｍｏ−Ｒｅ合金等を材質として円筒形状に加
工形成したスリーブ１３に対して、上記陰極ペレット１
１をそのＩｒ薄膜１５の面が内側（図では下向き）とな
るように挿入する。この後に、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等の単
位金属で厚さ０．０６ｍｍの高融点金属円板１２をスリ
ーブ１３の他側（図では下側）から挿入して上記陰極ペ
レット１１に近接乃至接触させ、更に続けてＭｏとＲｕ
の混合粉末をプレス成形した厚さ０．２ｍｍのロー材１
４を挿入して高融点金属円盤１２に近接乃至接触させ
る。
【００１２】このように仮組み立てした陰極構体を、陰
極ペレット１１側が下側となるようにＭｏ、Ｗ等からな
る治具（図示せず）に挿入して保持し、その状態で還元
性雰囲気（例えばＨ2 内）で２０００℃まで昇温し、ロ
ー材１４を溶融させる。
極ペレット１１側が下側となるようにＭｏ、Ｗ等からな
る治具（図示せず）に挿入して保持し、その状態で還元
性雰囲気（例えばＨ2 内）で２０００℃まで昇温し、ロ
ー材１４を溶融させる。
【００１３】これにより、ロー材１４が高融点金属円板
１２の円周部とスリーブ１３の内周部との境界部分はも
ちろんのこと、高融点金属円板１２と陰極ペレット１１
のＩｒ薄膜１５との間、及び陰極ペレット１１とスリー
ブ１３との間にも浸入して、それらの部分を接着させる
ようになる。
１２の円周部とスリーブ１３の内周部との境界部分はも
ちろんのこと、高融点金属円板１２と陰極ペレット１１
のＩｒ薄膜１５との間、及び陰極ペレット１１とスリー
ブ１３との間にも浸入して、それらの部分を接着させる
ようになる。
【００１４】この後に、ＢａＯ、ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 か
らなるバリウムアルミネート化合物を上記のようにロー
付け後の陰極構体の陰極ペレット１１の露出面１１ａ
（熱電子放射面）に塗布し、還元性雰囲気中で約１８０
０℃に加熱し、その陰極ペレット１１内に溶融含浸させ
る。
らなるバリウムアルミネート化合物を上記のようにロー
付け後の陰極構体の陰極ペレット１１の露出面１１ａ
（熱電子放射面）に塗布し、還元性雰囲気中で約１８０
０℃に加熱し、その陰極ペレット１１内に溶融含浸させ
る。
【００１５】そして、この後に、研磨により陰極ペレッ
ト１１の表面１１ａの余剰のバリウムアルミネート化合
物を除去し、更に真空処理によりガスや異物等を除去
し、更に陰極ペレット１１の表面１１ａに仕事関数を低
下させて熱電子放射特性を向上させる目的で約５０００
オングストロームのＩｒ薄膜をコーティングする。
ト１１の表面１１ａの余剰のバリウムアルミネート化合
物を除去し、更に真空処理によりガスや異物等を除去
し、更に陰極ペレット１１の表面１１ａに仕事関数を低
下させて熱電子放射特性を向上させる目的で約５０００
オングストロームのＩｒ薄膜をコーティングする。
【００１６】図２は別の実施例の陰極構体の断面図であ
り、高融点金属円板１２′として、Ｍｏ、Ｗ等の単位金
属、又はＲｅ−Ｍｏ合金を使用したものである。このと
きは、その両面（又は片面）に、０．１〜５．０μｍ厚
のＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等からなる薄膜１６を予め形成して
おいて、ロー材１４が完全付着するようにする。
り、高融点金属円板１２′として、Ｍｏ、Ｗ等の単位金
属、又はＲｅ−Ｍｏ合金を使用したものである。このと
きは、その両面（又は片面）に、０．１〜５．０μｍ厚
のＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等からなる薄膜１６を予め形成して
おいて、ロー材１４が完全付着するようにする。
【００１７】
【発明の効果】以上から本発明によれば、陰極ペレット
の底面に高融点金属円板を具備しているので、陰極ペレ
ットとヒータとは高融点金属円板で隔離されて含浸物の
飛散等による絶縁不良は発生しない。また、高融点金属
円板のスリーブへの固着と同時に陰極ペレットの固着も
行われるのでその固着状態が完全で温度特性にバラツキ
は発生せず、信頼性が高くなる。また、高融点のロー材
を完全溶融状態に加熱することができるので、必要部分
へのロー流しが完全に行われ、上記接着はより強固とな
る。また、量産性も高くなる。
の底面に高融点金属円板を具備しているので、陰極ペレ
ットとヒータとは高融点金属円板で隔離されて含浸物の
飛散等による絶縁不良は発生しない。また、高融点金属
円板のスリーブへの固着と同時に陰極ペレットの固着も
行われるのでその固着状態が完全で温度特性にバラツキ
は発生せず、信頼性が高くなる。また、高融点のロー材
を完全溶融状態に加熱することができるので、必要部分
へのロー流しが完全に行われ、上記接着はより強固とな
る。また、量産性も高くなる。
【図１】 本発明の一実施例の陰極構体の断面図であ
る。
る。
【図２】 別の実施例の陰極構体の断面図である。
【図３】 従来の陰極構体の断面図である。
【図４】 従来の別の陰極構体の断面図である。
１１：陰極ペレット、１２、１２′：高融点金属円板、
１３：スリーブ、１４：ロー材、１５：薄膜、１６：薄
膜。
１３：スリーブ、１４：ロー材、１５：薄膜、１６：薄
膜。
Claims (5)
- 【請求項１】 多孔質タングステンにバリウムを主成分
とする化合物を溶融含浸させた陰極ペレットと、該陰極
ペレットを支持するＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、又はこれらを含
む合金の円筒形状のスリーブとからなる陰極構体におい
て、 上記陰極ペレットの底面に、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等からな
る高融点金属円板、又は少なくとも上記陰極ペレットの
底面に面する側にＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等の薄膜を形成した
Ｍｏ、Ｗ等からなる高融点金属円板が位置し、該高融点
金属円板と上記陰極ペレット底面の間、及び上記高融点
金属円板と上記スリーブの間がＭｏ−Ｒｕ合金等からな
る高融点ロー材で固着されていることを特徴とする陰極
構体。 - 【請求項２】 上記陰極ペレットの底面に、Ｉｒ、Ｒ
ｕ、Ｒｅ等の薄膜を形成していることを特徴とする請求
項１に記載の陰極構体。 - 【請求項３】 多孔質タングステンの陰極ペレットをＩ
ｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、又はこれらを含む合金の円筒形状のス
リーブの片側に挿入し、該スリーブの他側から上記陰極
ペレットに接するようにＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等からなる高
融点金属円板を挿入し、上記スリーブの他側から上記高
融点金属円板に近接又は接するようにＭｏとＲｕの混合
粉末で成形したロー材を挿入する組み立て用の第１工程
と、 上記ロー材を溶融させて、上記高融点金属円板と上記陰
極ペレット底面の間、及び上記高融点金属円板と上記ス
リーブの間に浸入させる溶融用の第２工程と、 上記陰極ペレットにバリウムを主成分とする化合物を溶
融含浸させる含浸用の第３工程とを具備することを特徴
とする陰極構体の製造方法。 - 【請求項４】 前記第１工程の前工程として、上記陰極
ペレットの上記高融点金属円板と面するべき側にＩｒ、
Ｒｕ、Ｒｅ等の薄膜を形成する工程を設けたことを特徴
とする請求項３に記載の陰極構体の製造方法。 - 【請求項５】 上記高融点金属円板を、予め少なくとも
上記陰極ペレットに面する側にＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅ等の薄
膜を形成したＭｏ、Ｗ等からなる高融点金属円板に置換
したことを特徴とする請求項３又は４に記載の陰極構体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34849791A JPH05159695A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 陰極構体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34849791A JPH05159695A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 陰極構体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159695A true JPH05159695A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18397412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34849791A Pending JPH05159695A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 陰極構体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05159695A (ja) |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP34849791A patent/JPH05159695A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011211 |