JPH0582013A - Oxide cathode - Google Patents
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- JPH0582013A JPH0582013A JP13037691A JP13037691A JPH0582013A JP H0582013 A JPH0582013 A JP H0582013A JP 13037691 A JP13037691 A JP 13037691A JP 13037691 A JP13037691 A JP 13037691A JP H0582013 A JPH0582013 A JP H0582013A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は酸化物陰極、特に電子
管、マグネトロン等のカソードとして用いられる酸化物
陰極の構成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an oxide cathode, particularly an oxide cathode used as a cathode for electron tubes, magnetrons and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】酸化物陰極は、電子管あるいはマグネト
ロン等の電子放出材であるカソードとして用いられ、例
えばこの種の酸化物陰極を用いたマグネトロンの概略構
成が図3に示されている。図において、真空中あるいは
低圧気体中に置かれた円筒状のスリーブ10にカソード
(陰極)12が形成され、このスリーブ10内にはヒー
タ14が収納されており、このカソード12の外周にア
ノード(陽極)16が配設されている。従って、ヒータ
14にてカソード10が800℃程度に熱せられると共
に、カソード12とアノード16との間に所定の電圧を
印加することによって電子がカソード12からアノード
16へ向けて放出されることになる。2. Description of the Related Art An oxide cathode is used as a cathode which is an electron emitting material such as an electron tube or a magnetron. For example, a schematic structure of a magnetron using this type of oxide cathode is shown in FIG. In the figure, a cathode (cathode) 12 is formed in a cylindrical sleeve 10 placed in a vacuum or low-pressure gas, a heater 14 is accommodated in the sleeve 10, and an anode ( Anode) 16 is provided. Therefore, the cathode 14 is heated to about 800 ° C. by the heater 14, and electrons are emitted from the cathode 12 to the anode 16 by applying a predetermined voltage between the cathode 12 and the anode 16. ..
【0003】図4及び図5には、上記カソード10の表
面部の微視的な断面が示されており、図4は基体金属1
上に導電性粒子であるニッケル粒子2(斜線)を焼結し
た例であり、焼結されたニッケル粒子2の隙間に酸化物
粒子3を充填することになる。上記酸化物粒子3として
は、Ba(CO3 ),Sr(CO3 ),Ca(CO3)
等の炭酸塩を加熱分解して得られるものであって、この
酸化物粒子3をニッケル粒子で還元することで、効率の
よい電子放出が行える。図5は、ニッケル粒子2と酸化
物粒子3を混合し、この混合物を非焼結で基体金属1の
上に塗布したものであり、この場合は酸化物粒子3が良
好に充填されるので還元作用が大きくなる。FIGS. 4 and 5 show microscopic cross sections of the surface portion of the cathode 10. FIG.
This is an example in which nickel particles 2 (oblique lines), which are conductive particles, are sintered on top, and the oxide particles 3 are filled in the gaps between the sintered nickel particles 2. Examples of the oxide particles 3 include Ba (CO 3 ), Sr (CO 3 ), Ca (CO 3 ).
It is obtained by thermally decomposing carbonates such as, and by reducing the oxide particles 3 with nickel particles, efficient electron emission can be performed. In FIG. 5, nickel particles 2 and oxide particles 3 are mixed, and this mixture is applied on the base metal 1 without sintering. In this case, the oxide particles 3 are well filled, and thus reduction is performed. The action becomes large.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の酸化物陰極では、酸化物と導電性物質の接触及び配
合状態が不十分であった。すなわち、上記図4の構成で
はニッケル粒子2が焼結されているので、酸化物粒子3
をニッケル粒子2の中へ良好に充填することができず、
ニッケル粒子2と酸化物粒子3との接触が不十分とな
り、従って良好な還元作用が行えないという問題があっ
た。However, in the above-mentioned conventional oxide cathode, the contact between the oxide and the conductive substance and the blending state were insufficient. That is, since the nickel particles 2 are sintered in the structure of FIG.
Could not be filled well into the nickel particles 2,
There is a problem that the nickel particles 2 and the oxide particles 3 are not sufficiently contacted with each other, and therefore a good reducing action cannot be performed.
【0005】また、図5の場合は非焼結状態の混合によ
ってニッケル粒子2と酸化物粒子3の接触状態をある程
度改善できるので、図4の場合と比較すると還元作用が
よくなるが、この場合はニッケル粒子間の酸化物層が比
較的厚く、この厚い酸化物の抵抗によってジュール熱が
発生するという問題がある。このジュール熱の発生は、
不要なエミッションを起こし、カソードの寿命を縮める
ことになるので、抑制することが必要となる。Further, in the case of FIG. 5, the contact state between the nickel particles 2 and the oxide particles 3 can be improved to some extent by mixing in the non-sintered state, so that the reducing action is better than in the case of FIG. 4, but in this case. There is a problem that the oxide layer between the nickel particles is relatively thick and Joule heat is generated due to the resistance of the thick oxide. The generation of this Joule heat is
It is necessary to suppress it because it causes unnecessary emission and shortens the life of the cathode.
【0006】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ジュール熱の発生を押えた状態で
還元作用を良好に行うことにより、効率のよい電子放出
が可能となる酸化物陰極を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to carry out a reduction action in a state where the generation of Joule heat is suppressed, thereby making it possible to efficiently emit electrons. The purpose is to provide a cathode.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る酸化物陰極は、炭酸塩微粒子を導電性
粒子表面に付着させて炭酸塩コーティング粒子とし、こ
の炭酸塩コーティング粒子を基体金属の表面に塗布した
後に、加熱分解して形成したことを特徴とする。In order to achieve the above object, the oxide cathode according to the present invention has carbonate fine particles adhered to the surface of conductive particles to form carbonate coated particles. It is characterized in that it is formed by thermal decomposition after coating on the surface of the base metal.
【0008】[0008]
【作用】上記の構成によれば、まず炭酸塩の微粒子が粉
体表面改質装置等でニッケル等の導電性粒子の表面に均
一にコーティングされ、この炭酸塩コーティング粒子が
基体金属に塗布され、加熱することにより陰極の酸化物
表面層が形成される。従って、上記炭酸塩コーティング
粒子層が基体金属に形成されると、炭酸塩が変化した酸
化物という殻を被った導電性粒子が重なって配置される
ことになり、酸化物と導電性粒子との接触状態が大きく
なる。この結果、還元作用が良好に行われると共に、導
電性粒子間の酸化物の厚さも薄くかつ均一になるので、
ジュール熱の発生も抑制される。According to the above construction, first, the fine particles of carbonate are uniformly coated on the surface of the conductive particles such as nickel by the powder surface reforming device, and the carbonate coated particles are applied to the base metal. By heating, the oxide surface layer of the cathode is formed. Therefore, when the carbonate coating particle layer is formed on the base metal, the conductive particles covered with the shell of the oxide in which the carbonate is changed are overlapped with each other, so that the oxide and the conductive particles are separated from each other. The contact state becomes large. As a result, the reducing action is performed well, and the thickness of the oxide between the conductive particles is thin and uniform.
Generation of Joule heat is also suppressed.
【0009】[0009]
【実施例】図1には、本発明の実施例に係る酸化物陰極
が示されており、この酸化物陰極は電子管やマグネトロ
ン等のカソードとして用いるものである。図において、
基体金属1に炭酸塩コーティング粒子4が塗布されて炭
酸塩コーティング粒子層を形成しているが、この炭酸塩
コーティング粒子4は図2に示される構造となる。すな
わち、Ba(CO3 ),Sr(CO3 ),Ca(CO
3 )等からなる2元系以上の複合炭酸塩で、粒径が1〜
10μ程度の大きさの炭酸塩微粒子5を、15〜50μ
程度の大きさの導電性物質であるニッケル粒子2の表面
にコーティングしており、これは粉体表面改質装置等で
行うことができる。この粉体表面改質装置は、静電気を
利用してニッケル粒子2へ炭酸塩微粒子5を満遍なく付
着させ、その後に加熱処理を行うことにより、炭酸塩微
粒子5をニッケル粒子2へコーティングして炭酸塩コー
ティング粒子4とするものである。従って、図示される
ように、炭酸塩コーティング粒子4はコーティングされ
た炭酸塩が加熱処理で酸化物になると、酸化物という殻
を被ったニッケル粒子(2)となり、これによって導電
性物質と酸化物との接触状態を良好にすることが可能と
なる。1 shows an oxide cathode according to an embodiment of the present invention. This oxide cathode is used as a cathode of an electron tube, a magnetron or the like. In the figure,
The carbonate coating particles 4 are applied to the base metal 1 to form a carbonate coating particle layer, and the carbonate coating particles 4 have the structure shown in FIG. That is, Ba (CO 3 ), Sr (CO 3 ), Ca (CO
3 ) is a complex carbonate of two or more elements, with a particle size of 1 to
The carbonate fine particles 5 having a size of about 10 μ are used for 15 to 50 μ
The surface of the nickel particles 2, which is a conductive material of a certain size, is coated, and this can be performed by a powder surface reforming device or the like. In this powder surface modification device, the carbonate particles 5 are evenly attached to the nickel particles 2 by using static electricity, and then the carbonate particles 5 are coated on the nickel particles 2 by performing heat treatment. The coating particles 4 are used. Therefore, as shown in the figure, when the coated carbonate becomes an oxide by heat treatment, the carbonate-coated particle 4 becomes a nickel particle (2) covered with a shell called an oxide. It is possible to make a good contact state with.
【0010】そして、この炭酸塩コーティング粒子4
は、基体金属1へ塗布されて加熱処理され、これによっ
て酸化物コーティング層が基体金属1の表面に形成され
ることになり、カソード12が形成される。上記におい
て、導電性粒子としてのニッケル粒子2は還元作用を促
進するものであればよく、他の導電性物質とすることが
できる。Then, the carbonate coated particles 4
Is applied to the base metal 1 and heat-treated, whereby an oxide coating layer is formed on the surface of the base metal 1, and the cathode 12 is formed. In the above description, the nickel particles 2 as the conductive particles may be any one that promotes the reducing action, and may be another conductive substance.
【0011】上記の構成によれば、図1に示されるよう
に、ニッケル粒子2に炭酸塩微粒子(の酸化物)5の殻
を被った炭酸塩コーティング粒子4が重なり合って配置
されることになり、酸化物がニッケル粒子間に良好な接
触状態の下に均一に配合された状態となる。従って、接
触面積が大きくなることによって還元反応がスムーズに
行われることになり、また隣接するニッケル粒子2同士
の間に介在して抵抗体となる酸化物の厚さが均一とな
り、しかも従来よりも薄くすることができるので、ジュ
ール熱の発生を良好に抑制することが可能となる。According to the above construction, as shown in FIG. 1, the carbonate coating particles 4 in which the shell of the carbonate fine particles (oxide thereof) 5 is covered with the nickel particles 2 are arranged in an overlapping manner. The oxide is uniformly mixed between the nickel particles under good contact. Therefore, the reduction reaction is smoothly performed by increasing the contact area, and the thickness of the oxide, which is interposed between the adjacent nickel particles 2 and serves as a resistor, is uniform, and moreover, it is more than conventional. Since it can be made thin, it is possible to favorably suppress the generation of Joule heat.
【0012】上記のように、ジュール熱を抑制すれば、
酸化物陰極自体の寿命を長くすることができるという利
点がある。すなわち、電子管、マグネトロン等で用いる
場合はヒータによって800℃程度の温度条件でカソー
ドを用いており、ある程度の高温度が電子放出のために
必要となるが、カソード自体のジュール熱によって必要
以上に熱が与えられると、エミッションが過剰に生じて
カソードの寿命を短くしてしまうことになる。従って、
本発明ではジュール熱の発生を押えることにより、電子
放出の制御がヒータの温度制御で良好に行えることにな
る。If the Joule heat is suppressed as described above,
There is an advantage that the life of the oxide cathode itself can be extended. That is, when used in an electron tube, magnetron, etc., the cathode is used at a temperature of about 800 ° C. by a heater, and a certain high temperature is necessary for electron emission, but the Joule heat of the cathode itself causes heat to be generated more than necessary. Is given, the emission becomes excessive and the life of the cathode is shortened. Therefore,
In the present invention, by suppressing the generation of Joule heat, electron emission can be controlled well by controlling the temperature of the heater.
【0013】上記実施例では、マグネトロンの酸化物陰
極について説明したが、本発明は、電子管、CRT等の
他の各種の電子放出材に適用することができる。Although the oxide cathode of the magnetron has been described in the above embodiments, the present invention can be applied to various other electron-emitting materials such as electron tubes and CRTs.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
炭酸塩微粒子を導電性粒子表面に付着させた炭酸塩コー
ティング粒子を基体金属の表面に塗布した後に、加熱分
解して陰極を形成するようにしたので、ジュール熱の発
生を押えた状態で、還元作用を良好に行うことができ、
酸化物陰極において効率のよい電子放出が可能となる。
従って、高性能かつ寿命の長い電子放出部材を提供する
ことができる。As described above, according to the present invention,
After coating carbonate particles coated with carbonate particles on the surface of conductive particles on the surface of the base metal, it was decomposed by heat to form a cathode, so that the reduction of Joule heat was suppressed. Can work well,
Efficient electron emission is possible at the oxide cathode.
Therefore, it is possible to provide an electron emitting member having high performance and long life.
【図1】本発明の実施例に係る酸化物陰極の微視的な表
面構造を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a microscopic surface structure of an oxide cathode according to an example of the present invention.
【図2】実施例の炭酸塩コーティング粒子の構造を示す
説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing the structure of carbonate-coated particles of Example.
【図3】電子管の構成を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of an electron tube.
【図4】従来の酸化物陰極の微視的な表面構造の一例を
示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a microscopic surface structure of a conventional oxide cathode.
【図5】従来の酸化物陰極の微視的な表面構造の他の例
を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing another example of a microscopic surface structure of a conventional oxide cathode.
1 … 基体金属、 2 … ニッケル粒子、 3 … 酸化物粒子、 4 … 炭酸塩コーティング粒子、 5 … 炭酸塩微粒子、 12 … カソード、 14 … ヒータ、 16 … アノード。 1 ... Base metal, 2 ... Nickel particles, 3 ... Oxide particles, 4 ... Carbonate coating particles, 5 ... Carbonate fine particles, 12 ... Cathode, 14 ... Heater, 16 ... Anode.
Claims (1)
せて炭酸塩コーティング粒子とし、この炭酸塩コーティ
ング粒子を基体金属の表面に塗布した後に、加熱分解し
て形成した酸化物陰極。1. An oxide cathode formed by adhering carbonate fine particles to the surface of conductive particles to form carbonate coated particles, applying the carbonate coated particles to the surface of a base metal, and then thermally decomposing it.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13037691A JP3115020B2 (en) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | Oxide cathode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13037691A JP3115020B2 (en) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | Oxide cathode |
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JPH0582013A true JPH0582013A (en) | 1993-04-02 |
JP3115020B2 JP3115020B2 (en) | 2000-12-04 |
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ID=15032874
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JP13037691A Expired - Fee Related JP3115020B2 (en) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | Oxide cathode |
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JP (1) | JP3115020B2 (en) |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP13037691A patent/JP3115020B2/en not_active Expired - Fee Related
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