JPH05198256A - 含浸型カソードの製造方法 - Google Patents
含浸型カソードの製造方法Info
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- JPH05198256A JPH05198256A JP4009075A JP907592A JPH05198256A JP H05198256 A JPH05198256 A JP H05198256A JP 4009075 A JP4009075 A JP 4009075A JP 907592 A JP907592 A JP 907592A JP H05198256 A JPH05198256 A JP H05198256A
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- 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
- H01J1/20—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
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/04—Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
- H01J9/042—Manufacture, activation of the emissive part
- H01J9/047—Cathodes having impregnated bodies
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 長時間安定に動作する高電流密度の含浸型カ
ソードの製造方法を得ることができる。 【構成】 高融点金属の多孔質焼結体ペレット１に、エ
ミッタ材を含浸し、多孔質焼結体ペレット１の表面部に
残存するエミッタ材３を、１００〜３００℃のリン酸ま
たはリン酸重合体によりカソード表面にダメージを与え
ることなく除去する。
ソードの製造方法を得ることができる。 【構成】 高融点金属の多孔質焼結体ペレット１に、エ
ミッタ材を含浸し、多孔質焼結体ペレット１の表面部に
残存するエミッタ材３を、１００〜３００℃のリン酸ま
たはリン酸重合体によりカソード表面にダメージを与え
ることなく除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高電流密度の電子放射が
得られる含浸型カソードの製造方法に関するものであ
る。
得られる含浸型カソードの製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、高輝度・高解像度の電子管の要求
が高まるにつれ、電子銃にも高電流密度・長寿命の特性
が求められ、含浸型カソードが広く用いられるようにな
った。含浸型カソードは高融点金属の多孔質焼結体ペレ
ットに例えばバリウム、カルシウム、アルミニウムを主
成分とする電子放射物質（エミッタ材）を含浸させるこ
とにより得られる。この含浸工程は一般に高温の真空中
でおこなわれ、エミッタ材は毛細管現象により孔の内部
に含浸される。しかし、この際すべてのエミッタ材が孔
の内部へ含浸するとは限らず、含浸されなかったエミッ
タ材が表面に残存することが多い。そしてこの残存エミ
ッタ材は表面の金属バリウム単原子層の形成を阻害し、
エミッタ特性が著しく悪くなる原因となる。そこで従来
はこの表面残存エミッタ材を除去するために、例えば特
開昭６０―１７８３１号公報に示されているように、機
械的な研磨（やすり、サンドブラスト、ラップ盤など）
による方法や、酸またはアルカリの水溶液洗浄、超音波
洗浄などがおこなわれている。
が高まるにつれ、電子銃にも高電流密度・長寿命の特性
が求められ、含浸型カソードが広く用いられるようにな
った。含浸型カソードは高融点金属の多孔質焼結体ペレ
ットに例えばバリウム、カルシウム、アルミニウムを主
成分とする電子放射物質（エミッタ材）を含浸させるこ
とにより得られる。この含浸工程は一般に高温の真空中
でおこなわれ、エミッタ材は毛細管現象により孔の内部
に含浸される。しかし、この際すべてのエミッタ材が孔
の内部へ含浸するとは限らず、含浸されなかったエミッ
タ材が表面に残存することが多い。そしてこの残存エミ
ッタ材は表面の金属バリウム単原子層の形成を阻害し、
エミッタ特性が著しく悪くなる原因となる。そこで従来
はこの表面残存エミッタ材を除去するために、例えば特
開昭６０―１７８３１号公報に示されているように、機
械的な研磨（やすり、サンドブラスト、ラップ盤など）
による方法や、酸またはアルカリの水溶液洗浄、超音波
洗浄などがおこなわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、
機械的研磨のキズがペレット表面に残って表面状態が悪
くなり、バリウムの単原子層が破壊されてエミッション
特性が低下する欠点があった。また、ペレットの大きさ
を考慮すると、機械的な研磨でペレット全面にわたって
均一な研磨を行うことは困難を伴い、多量のペレットを
同時に研磨処理することができないため量産性も低下す
る。また、一般にエミッタ材は極度に水分を嫌うが、こ
れは表面に存在する金属バリウム単原子層が水分と反応
し、酸化バリウムや水酸化バリウムを形成した部分でエ
ミッションが低下するためであり、酸、アルカリ等の水
を用いた上記湿式洗浄方法は好ましくない。
機械的研磨のキズがペレット表面に残って表面状態が悪
くなり、バリウムの単原子層が破壊されてエミッション
特性が低下する欠点があった。また、ペレットの大きさ
を考慮すると、機械的な研磨でペレット全面にわたって
均一な研磨を行うことは困難を伴い、多量のペレットを
同時に研磨処理することができないため量産性も低下す
る。また、一般にエミッタ材は極度に水分を嫌うが、こ
れは表面に存在する金属バリウム単原子層が水分と反応
し、酸化バリウムや水酸化バリウムを形成した部分でエ
ミッションが低下するためであり、酸、アルカリ等の水
を用いた上記湿式洗浄方法は好ましくない。
【０００４】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたもので、長時間安定に動作する高電流密度の含
浸型カソードの製造方法を得ることを目的とするもので
ある。
なされたもので、長時間安定に動作する高電流密度の含
浸型カソードの製造方法を得ることを目的とするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の含浸型カソー
ドの製造方法は、高融点金属の多孔質焼結体ペレット
に、エミッタ材を含浸し、上記多孔質焼結体ペレットの
表面部に残存する上記エミッタ材を、１００〜３００℃
のリン酸またはリン酸重合体により除去する方法であ
る。
ドの製造方法は、高融点金属の多孔質焼結体ペレット
に、エミッタ材を含浸し、上記多孔質焼結体ペレットの
表面部に残存する上記エミッタ材を、１００〜３００℃
のリン酸またはリン酸重合体により除去する方法であ
る。
【０００６】
【作用】この発明において、リン酸またはリン酸重合体
（リン酸系非水溶媒）を１００℃〜３００℃に加熱した
ものを表面研磨溶液として使用することにより、多孔質
焼結体ペレット表面部に残存するエミッタ材を含浸型カ
ソードにダメージを与えることを防止して除去すること
ができる。
（リン酸系非水溶媒）を１００℃〜３００℃に加熱した
ものを表面研磨溶液として使用することにより、多孔質
焼結体ペレット表面部に残存するエミッタ材を含浸型カ
ソードにダメージを与えることを防止して除去すること
ができる。
【０００７】
【実施例】この発明において、ペレットが研磨溶液に接
触する時間をできるだけ短時間にするため、極めて瞬間
に反応が進行し表面研磨が終了するような研磨溶液、ま
た、高融点金属の多孔質ペレット内に侵入が困難な粘性
の高い研磨溶液を設定することが重要であると考え、検
討を重ねた結果、粘性が高く含有水分が少ないリン酸系
非水溶媒であるオルトリン酸またはその重合体を１００
℃〜３００℃に加熱したものを表面研磨溶液として使用
することが最適であることがわかった。これらの条件で
表面研磨処理を行うと、多孔質ペレット表面に残存する
エミッタ材を除去することができ（ＸＭＡで確認）、か
つ研磨溶液がペレットに与えるダメージを最小限に抑え
ることができるため、長時間安定に動作する高電流密度
含浸型カソードを得ることができる。
触する時間をできるだけ短時間にするため、極めて瞬間
に反応が進行し表面研磨が終了するような研磨溶液、ま
た、高融点金属の多孔質ペレット内に侵入が困難な粘性
の高い研磨溶液を設定することが重要であると考え、検
討を重ねた結果、粘性が高く含有水分が少ないリン酸系
非水溶媒であるオルトリン酸またはその重合体を１００
℃〜３００℃に加熱したものを表面研磨溶液として使用
することが最適であることがわかった。これらの条件で
表面研磨処理を行うと、多孔質ペレット表面に残存する
エミッタ材を除去することができ（ＸＭＡで確認）、か
つ研磨溶液がペレットに与えるダメージを最小限に抑え
ることができるため、長時間安定に動作する高電流密度
含浸型カソードを得ることができる。
【０００８】実施例１．図１は、この発明の一実施例の
含浸型カソードの製造方法に係わる、エミッタ材を含浸
した高融点金属の多孔質焼結体ペレットの表面付近の拡
大断面図であり、表面処理前の状態を示す。図中、１は
高融点金属たとえばタングステンを焼結して得られる多
孔質焼結体で、１０〜４０％程度開口した空孔部２を持
つ。この空孔内部にエミッタ材３例えばバリウム、カル
シウム、アルミニウムを含む炭酸塩または酸化物が含浸
される。含浸は通常１４００〜１７００℃で真空中で行
われることが多い。これは周知の一般的な方法である。
次に、含浸後ペレット表面に残存するエミッタ材を除去
する方法について説明する。オルトリン酸（特級）をビ
ーカーにとりホットプレート上で１００〜３００℃、さ
らに好ましくは２００〜２１０℃に加熱する。なお、オ
ルトリン酸のエッチング力をコントロールするために、
高沸点の非水有機溶媒などで希釈してもよい。十分な時
間溶液を加熱した後、上記公知の方法で含浸したカソー
ドペレットを約１０秒間溶液中に浸漬する。この時間は
試料の大きさ、試料の状態などで適宜調整する必要があ
る。所定の時間浸漬したのち、非水溶媒で表面を十分に
洗浄し、リン酸溶液を置換する。この後、１５０〜２０
０℃に加熱したオ−ブンに入れ、表面を乾燥させこの発
明の一実施例による含浸型カソードを得る。図２は上記
エミッタ材を含浸した高融点金属の多孔質焼結体ペレッ
トを表面処理して得たこの発明の一実施例による含浸型
カソードの表面付近の拡大断面図である。上記のように
して得た含浸型カソードのエミッション特性を通常の２
極間特性で評価したところ、表１に示すように高電流密
度のエミッション特性を示した。
含浸型カソードの製造方法に係わる、エミッタ材を含浸
した高融点金属の多孔質焼結体ペレットの表面付近の拡
大断面図であり、表面処理前の状態を示す。図中、１は
高融点金属たとえばタングステンを焼結して得られる多
孔質焼結体で、１０〜４０％程度開口した空孔部２を持
つ。この空孔内部にエミッタ材３例えばバリウム、カル
シウム、アルミニウムを含む炭酸塩または酸化物が含浸
される。含浸は通常１４００〜１７００℃で真空中で行
われることが多い。これは周知の一般的な方法である。
次に、含浸後ペレット表面に残存するエミッタ材を除去
する方法について説明する。オルトリン酸（特級）をビ
ーカーにとりホットプレート上で１００〜３００℃、さ
らに好ましくは２００〜２１０℃に加熱する。なお、オ
ルトリン酸のエッチング力をコントロールするために、
高沸点の非水有機溶媒などで希釈してもよい。十分な時
間溶液を加熱した後、上記公知の方法で含浸したカソー
ドペレットを約１０秒間溶液中に浸漬する。この時間は
試料の大きさ、試料の状態などで適宜調整する必要があ
る。所定の時間浸漬したのち、非水溶媒で表面を十分に
洗浄し、リン酸溶液を置換する。この後、１５０〜２０
０℃に加熱したオ−ブンに入れ、表面を乾燥させこの発
明の一実施例による含浸型カソードを得る。図２は上記
エミッタ材を含浸した高融点金属の多孔質焼結体ペレッ
トを表面処理して得たこの発明の一実施例による含浸型
カソードの表面付近の拡大断面図である。上記のように
して得た含浸型カソードのエミッション特性を通常の２
極間特性で評価したところ、表１に示すように高電流密
度のエミッション特性を示した。
【０００９】
【表１】
【００１０】実施例２．実施例１において、オルトリン
酸の代わりにピロリン酸を加熱した非水溶媒に浸漬する
他は実施例１と同様にしてこの発明の他の実施例による
含浸型カソードを得、実施例１と同様にエミッション特
性を測定したところ、表１に示すように高電流密度のエ
ミッション特性を得た。
酸の代わりにピロリン酸を加熱した非水溶媒に浸漬する
他は実施例１と同様にしてこの発明の他の実施例による
含浸型カソードを得、実施例１と同様にエミッション特
性を測定したところ、表１に示すように高電流密度のエ
ミッション特性を得た。
【００１１】比較例１．実施例１における含浸済のカソ
ードペレットの表面をエメリー研磨紙＃４００、６０
０、１０００で研磨し、残存するエミッタ材を除去し
た。このようにして、含浸型カソードを得、実施例１と
同様にエミッション特性を測定し結果を表１に示す。
ードペレットの表面をエメリー研磨紙＃４００、６０
０、１０００で研磨し、残存するエミッタ材を除去し
た。このようにして、含浸型カソードを得、実施例１と
同様にエミッション特性を測定し結果を表１に示す。
【００１２】比較例２．実施例１における含浸済カソー
ドペレットの表面にサンドブラスト処理をおこない、表
面に残存するエミッタ材を除去した。このようにして、
含浸型カソードを得、実施例１と同様にエミッション特
性を測定したところ、比較例１と同程度であった。
ドペレットの表面にサンドブラスト処理をおこない、表
面に残存するエミッタ材を除去した。このようにして、
含浸型カソードを得、実施例１と同様にエミッション特
性を測定したところ、比較例１と同程度であった。
【００１３】
【発明の効果】この発明は、以上説明した通り、高融点
金属の多孔質焼結体ペレットに、エミッタ材を含浸し、
上記多孔質焼結体ペレットの表面部に残存する上記エミ
ッタ材を、１００〜３００℃のリン酸またはリン酸重合
体により除去することにより長時間安定に動作する高電
流密度の含浸型カソードの製造方法を得ることができ
る。
金属の多孔質焼結体ペレットに、エミッタ材を含浸し、
上記多孔質焼結体ペレットの表面部に残存する上記エミ
ッタ材を、１００〜３００℃のリン酸またはリン酸重合
体により除去することにより長時間安定に動作する高電
流密度の含浸型カソードの製造方法を得ることができ
る。
【図１】この発明の一実施例の含浸型カソードの製造方
法に係わる、エミッタ材を含浸した高融点金属の多孔質
焼結体ペレットの表面付近の拡大断面図である。
法に係わる、エミッタ材を含浸した高融点金属の多孔質
焼結体ペレットの表面付近の拡大断面図である。
【図２】この発明の一実施例による含浸型カソードの表
面付近の拡大断面図である。
面付近の拡大断面図である。
１ 高融点金属の多孔質焼結体 ３ 残留エミッタ材 ４ 含浸されたエミッタ材
Claims (1)
- 【請求項１】 高融点金属の多孔質焼結体ペレットに、
エミッタ材を含浸し、上記多孔質焼結体ペレットの表面
部に残存する上記エミッタ材を、１００〜３００℃のリ
ン酸またはリン酸重合体により除去する含浸型カソード
の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4009075A JP2985467B2 (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 含浸型カソードの製造方法 |
| KR1019920023571A KR960002661B1 (ko) | 1992-01-22 | 1992-12-08 | 함침형 캐소드의 제조방법 |
| US08/007,792 US5417600A (en) | 1992-01-22 | 1993-01-22 | Method of manufacturing an impregnation type cathode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4009075A JP2985467B2 (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 含浸型カソードの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198256A true JPH05198256A (ja) | 1993-08-06 |
| JP2985467B2 JP2985467B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=11710496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4009075A Expired - Fee Related JP2985467B2 (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 含浸型カソードの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5417600A (ja) |
| JP (1) | JP2985467B2 (ja) |
| KR (1) | KR960002661B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5964769A (en) * | 1997-08-26 | 1999-10-12 | Spinal Concepts, Inc. | Surgical cable system and method |
| DE10121445A1 (de) * | 2001-05-02 | 2002-11-07 | Philips Corp Intellectual Pty | Verfahren zur Herstellung einer Vorratskathode für eine Kathodenstrahlröhre |
| US7125308B2 (en) * | 2003-12-18 | 2006-10-24 | Nano-Proprietary, Inc. | Bead blast activation of carbon nanotube cathode |
| US8034060B2 (en) * | 2004-05-21 | 2011-10-11 | Neatstitch Ltd. | Suture device with first and second needle giudes attached to a shaft and respectively holding first and second needles |
| US7736209B2 (en) * | 2004-09-10 | 2010-06-15 | Applied Nanotech Holdings, Inc. | Enhanced electron field emission from carbon nanotubes without activation |
| US20080012461A1 (en) * | 2004-11-09 | 2008-01-17 | Nano-Proprietary, Inc. | Carbon nanotube cold cathode |
| CN101297452A (zh) * | 2005-09-14 | 2008-10-29 | 力特保险丝有限公司 | 充气式电涌放电器、激活化合物、点火条及相应方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2199712A (en) * | 1938-06-08 | 1940-05-07 | Howard R Neilson | Method of cleaning and preparing metal for paint |
| NL96177C (ja) * | 1952-02-27 | |||
| US3538570A (en) * | 1968-02-28 | 1970-11-10 | Otto G Koppius | Thermionic dispenser cathode |
| US3607398A (en) * | 1969-06-18 | 1971-09-21 | Avco Corp | Chemical stripping process |
| JPS4918536B1 (ja) * | 1970-07-25 | 1974-05-10 | ||
| NL165880C (nl) * | 1975-02-21 | 1981-05-15 | Philips Nv | Naleveringskathode. |
| DE3128538C2 (de) * | 1981-07-18 | 1985-03-14 | Karl Mayer Textil-Maschinen-Fabrik Gmbh, 6053 Obertshausen | Schäranlage |
| US4406639A (en) * | 1981-09-29 | 1983-09-27 | Rca Corporation | Wet processing of electrodes of a CRT to suppress afterglow |
| US4410393A (en) * | 1982-06-24 | 1983-10-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Preparation of steel surfaces for adhesive bonding by etching with H3 PO4 -polyhydric alcohol mixture |
| JPS6017831A (ja) * | 1983-07-09 | 1985-01-29 | New Japan Radio Co Ltd | 含浸型陰極 |
| KR930009170B1 (ko) * | 1991-10-24 | 1993-09-23 | 삼성전관 주식회사 | 함침형 음극의 제조방법 |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP4009075A patent/JP2985467B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-08 KR KR1019920023571A patent/KR960002661B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-01-22 US US08/007,792 patent/US5417600A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5417600A (en) | 1995-05-23 |
| JP2985467B2 (ja) | 1999-11-29 |
| KR930017055A (ko) | 1993-08-30 |
| KR960002661B1 (ko) | 1996-02-24 |
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