JPH0624095B2 - 含浸形陰極の製造方法 - Google Patents
含浸形陰極の製造方法Info
- Publication number
- JPH0624095B2 JPH0624095B2 JP59264002A JP26400284A JPH0624095B2 JP H0624095 B2 JPH0624095 B2 JP H0624095B2 JP 59264002 A JP59264002 A JP 59264002A JP 26400284 A JP26400284 A JP 26400284A JP H0624095 B2 JPH0624095 B2 JP H0624095B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- impregnated
- sintered body
- electron emitting
- cut
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、陰極線管，撮像管に用いて好適な含浸形陰
極の製造方法に関する。
極の製造方法に関する。
［背景技術とその問題点］ 一般に、陰極線管，撮像管には含浸形陰極が使用されて
いるが、この種の含浸形陰極は円板状多孔質タングステ
ン焼結体にＢａＣＯ３，ＣａＣＯ３，Ａｌ２Ｏ３等の電
子放射物質を含浸して構成されている。
いるが、この種の含浸形陰極は円板状多孔質タングステ
ン焼結体にＢａＣＯ３，ＣａＣＯ３，Ａｌ２Ｏ３等の電
子放射物質を含浸して構成されている。
このような含浸形陰極は、上記のような電子管に組込ん
だ場合に、寿命特性を左右するのは、電子放射物質にＢ
ａの熱蒸発であり、例えば陰極基体が直径１．５ｍｍ，
厚さ０．４ｍｍの場合、陰極の表面，裏面，外周側面部
からほぼ同じ割合いで消耗することとなる。このうち、
裏面，外周側面部からの熱蒸発は全く無駄に消費される
ことになる。
だ場合に、寿命特性を左右するのは、電子放射物質にＢ
ａの熱蒸発であり、例えば陰極基体が直径１．５ｍｍ，
厚さ０．４ｍｍの場合、陰極の表面，裏面，外周側面部
からほぼ同じ割合いで消耗することとなる。このうち、
裏面，外周側面部からの熱蒸発は全く無駄に消費される
ことになる。
そこで、モリブデン−ルテニウムを、水素雰囲気中で陰
極基体の裏面にロー付けする方法が提案されている。こ
の方法は裏面からの熱蒸発を防止する意味で良い方法で
あるが、空孔部への入り込み量をコントロールすること
が難しく、ましてや厚さ０．４ｍｍの外周部へロー材を
うまくロー付けすることは困難である。
極基体の裏面にロー付けする方法が提案されている。こ
の方法は裏面からの熱蒸発を防止する意味で良い方法で
あるが、空孔部への入り込み量をコントロールすること
が難しく、ましてや厚さ０．４ｍｍの外周部へロー材を
うまくロー付けすることは困難である。
一方、陰極線管に用いるような比較的直径の小さい含浸
形陰極基体の量産においては、製造能率を高める方法と
して、特開昭５８−４４６４３号公報に開示されるよう
に、直径の大きい円板状多孔質タングステン焼結体に電
子放射物質を含浸し、この焼結体をレーザ照射により多
数の小直径の陰極基体に切断加工する製造方法が知られ
ている。このレーザ加工によると、切断した外周部に焼
結体の溶融部および表面から突出するバリが発生する。
外周側面にできる焼結体の溶融部は、この外周側面から
電子放射物質が蒸発するのを抑制する作用を示すので好
ましいが、その占有深さが深いほど陰極基体中の電子放
射物質の量が減少してしまう。また、レーザの照射強度
が強すぎると、溶融部の深さが深くなるとともに、発生
するバリの程度も大きくなり、このバリの除去が極めて
困難になり、陰極の製造能率を大きく低下させる。ま
た、このバリがあると、陰極基体をその支持電極に溶接
等で固定する際に支障となるので、陰極構体の組立て前
に、確実に除去しておく必要がある。
形陰極基体の量産においては、製造能率を高める方法と
して、特開昭５８−４４６４３号公報に開示されるよう
に、直径の大きい円板状多孔質タングステン焼結体に電
子放射物質を含浸し、この焼結体をレーザ照射により多
数の小直径の陰極基体に切断加工する製造方法が知られ
ている。このレーザ加工によると、切断した外周部に焼
結体の溶融部および表面から突出するバリが発生する。
外周側面にできる焼結体の溶融部は、この外周側面から
電子放射物質が蒸発するのを抑制する作用を示すので好
ましいが、その占有深さが深いほど陰極基体中の電子放
射物質の量が減少してしまう。また、レーザの照射強度
が強すぎると、溶融部の深さが深くなるとともに、発生
するバリの程度も大きくなり、このバリの除去が極めて
困難になり、陰極の製造能率を大きく低下させる。ま
た、このバリがあると、陰極基体をその支持電極に溶接
等で固定する際に支障となるので、陰極構体の組立て前
に、確実に除去しておく必要がある。
［発明の目的］ この発明の目的は、レーザによる切断加工による陰極基
体の外周側面部への適度の溶融部を形成させるととも
に、タングステン焼結体のバリの除去を確実容易に且つ
能率よくできる含浸形陰極の製造方法を提供することで
ある。
体の外周側面部への適度の溶融部を形成させるととも
に、タングステン焼結体のバリの除去を確実容易に且つ
能率よくできる含浸形陰極の製造方法を提供することで
ある。
［発明の概要］ この発明は、電子放射物質を含浸した大面積の円板状多
孔質タングステン焼結体レーザ照射により多数の小面積
の陰極基体に切断加工する際に、個々の陰極基体の外周
側面部にできる溶融層の深さを２０μｍ乃至１００μｍ
の範囲になるように切断加工し、その後、得られた多数
の陰極基体の切断部のバリをこすり除去する含浸形陰極
の製造方法である。
孔質タングステン焼結体レーザ照射により多数の小面積
の陰極基体に切断加工する際に、個々の陰極基体の外周
側面部にできる溶融層の深さを２０μｍ乃至１００μｍ
の範囲になるように切断加工し、その後、得られた多数
の陰極基体の切断部のバリをこすり除去する含浸形陰極
の製造方法である。
［発明の実施例］ この発明の含浸形陰極は第１図に示すように構成され、
所定の薄さの円板状多孔質タングステン焼結体３２の空
孔部には、電子放射物質３３が含浸されている。更にこ
の発明では、後述の製造方法の説明で詳しく述べるが、
電子放射物質３３を含浸させた後、レーザ加工で所定寸
法に形成するとき、周辺部を溶融して空孔部をなくし、
電子放射物質放射面Ａ以外の面、特に外周側面部に柱状
結晶からなる溶融層３６が形成されている。この場合、
後述の実験結果から明らかなように、溶融層３６の深さ
ｄが２０〜１００μｍに設定されている。図中、３７は
タングステンである。
所定の薄さの円板状多孔質タングステン焼結体３２の空
孔部には、電子放射物質３３が含浸されている。更にこ
の発明では、後述の製造方法の説明で詳しく述べるが、
電子放射物質３３を含浸させた後、レーザ加工で所定寸
法に形成するとき、周辺部を溶融して空孔部をなくし、
電子放射物質放射面Ａ以外の面、特に外周側面部に柱状
結晶からなる溶融層３６が形成されている。この場合、
後述の実験結果から明らかなように、溶融層３６の深さ
ｄが２０〜１００μｍに設定されている。図中、３７は
タングステンである。
尚、このような含浸形陰極は、いわゆる陰極基体とな
る。この陰極基体は例えばカップに取付けられ、このカ
ップは陰極スリーブの一端に上記陰極基体面を上側にし
て溶接保持される。そして陰極スリーブの下端には略１
２０゜間隔で３本の陰極支持子が固着され、この陰極支
持子は陰極支持筒に固着されて、いわゆる陰極構体が構
成されている。
る。この陰極基体は例えばカップに取付けられ、このカ
ップは陰極スリーブの一端に上記陰極基体面を上側にし
て溶接保持される。そして陰極スリーブの下端には略１
２０゜間隔で３本の陰極支持子が固着され、この陰極支
持子は陰極支持筒に固着されて、いわゆる陰極構体が構
成されている。
次に上記含浸形陰極の製造方法について説明する。
即ち、第２図（ａ）は基体となる棒状の多孔質タングス
テンの焼結体３１を示すものであり、この多孔質タング
ステン焼結体３１は可及的に太く形成されている。そし
て、この多孔質タングステン焼結体３１は機械的な加工
性を増すために空孔内に銅（Ｃｕ）を含浸させた後、同
図（ｂ）に示すようにスライシング加工し、薄板状に切
削する。このスライシング加工は旋盤加工、あるいはマ
ルチワイヤーソー等の手段で行なう。
テンの焼結体３１を示すものであり、この多孔質タング
ステン焼結体３１は可及的に太く形成されている。そし
て、この多孔質タングステン焼結体３１は機械的な加工
性を増すために空孔内に銅（Ｃｕ）を含浸させた後、同
図（ｂ）に示すようにスライシング加工し、薄板状に切
削する。このスライシング加工は旋盤加工、あるいはマ
ルチワイヤーソー等の手段で行なう。
次に、この薄板３２は同図（ｃ）の工程で酸処理あるい
は水素処理で孔部に含浸している銅を除去した後、同図
（ｄ）の工程で電子放射物質３３を含浸させる。この電
子放射物質３３の含浸は、上記薄板３２上にＢａＣ
Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，ＣａＣＯ３の混合物を乗せ、水素気
流中でＢａＣＯ３，ＣａＣＯ３を熱分解させ、更に昇温
させてＢａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＣａＯの固溶体とし、溶融
させ多孔質タングステン薄板３２の空孔部に含浸させ
る。
は水素処理で孔部に含浸している銅を除去した後、同図
（ｄ）の工程で電子放射物質３３を含浸させる。この電
子放射物質３３の含浸は、上記薄板３２上にＢａＣ
Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，ＣａＣＯ３の混合物を乗せ、水素気
流中でＢａＣＯ３，ＣａＣＯ３を熱分解させ、更に昇温
させてＢａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＣａＯの固溶体とし、溶融
させ多孔質タングステン薄板３２の空孔部に含浸させ
る。
その後、同図（ｅ）の工程で、電子放射物質を含浸した
多孔質タングステン薄板３４の表面に残存する余剰の電
子放射物質を研磨して除去する。
多孔質タングステン薄板３４の表面に残存する余剰の電
子放射物質を研磨して除去する。
次に、電子放射物質が含浸された多孔質タングステン薄
板３４を、同図（ｆ）の工程でレーザ加工により１つ１
つが陰極基体３５として、所要の寸法が得られるように
抜き取り加工する。
板３４を、同図（ｆ）の工程でレーザ加工により１つ１
つが陰極基体３５として、所要の寸法が得られるように
抜き取り加工する。
このとき、既述のように陰極基体３５の外周側面に内側
方向への溶融深さｄが２０μｍ〜１００μｍの範囲にな
るように、レーザ照射により切断加工する。この溶融層
３６は、焼結体が細い柱状結晶に成長している。このよ
うな溶融層を形成するために、上記レーザ加工は１パル
ス当りのピークエネルギーを高く、周辺にもある程度の
熱影響を与えて高速で切断する。例えば、ピークエネル
ギーの高いパルスレーザーで、パルス幅１〜３ｍｓ、繰
り返し５０パルス／秒の発振に、周波数１０ｋＨｚのＱ
スイッチドライバーを用いて、数百ｎｓの高速パルスレ
ーザーに変換し、切削部を毎秒１５回転させながら、切
断を行なうと、０．４ｍｍの多孔質タングステン薄板３
４を約０．５〜１．５分で切削加工できる。尚、上記レ
ーザー加工は陰極基体３５に可成りの熱を与えているた
め、大気中では表面酸化を生ずるので、アルゴン、窒素
等の不活性雰囲気中で行なうことが望ましい。
方向への溶融深さｄが２０μｍ〜１００μｍの範囲にな
るように、レーザ照射により切断加工する。この溶融層
３６は、焼結体が細い柱状結晶に成長している。このよ
うな溶融層を形成するために、上記レーザ加工は１パル
ス当りのピークエネルギーを高く、周辺にもある程度の
熱影響を与えて高速で切断する。例えば、ピークエネル
ギーの高いパルスレーザーで、パルス幅１〜３ｍｓ、繰
り返し５０パルス／秒の発振に、周波数１０ｋＨｚのＱ
スイッチドライバーを用いて、数百ｎｓの高速パルスレ
ーザーに変換し、切削部を毎秒１５回転させながら、切
断を行なうと、０．４ｍｍの多孔質タングステン薄板３
４を約０．５〜１．５分で切削加工できる。尚、上記レ
ーザー加工は陰極基体３５に可成りの熱を与えているた
め、大気中では表面酸化を生ずるので、アルゴン、窒素
等の不活性雰囲気中で行なうことが望ましい。
又、このように加工を行なうと、溶融部に存在していた
電気放射物質が陰極基体３５上に飛散したり、タングス
テンの一部が切断面に残渣となってバリ状に残る。
電気放射物質が陰極基体３５上に飛散したり、タングス
テンの一部が切断面に残渣となってバリ状に残る。
一見すると非常にきたないが、第２図（ｇ）に示すよう
に、検査後、適当な溶液例えばエタノール中で超音波洗
浄を行なうことにより、共ずり効果のため、飛散した電
子放射物質及びバリは簡単にこすり除去することができ
る。
に、検査後、適当な溶液例えばエタノール中で超音波洗
浄を行なうことにより、共ずり効果のため、飛散した電
子放射物質及びバリは簡単にこすり除去することができ
る。
そして、下記第１表に陰極基体３５の外周部の溶融寸法
と切断部に残るバリの超音波による洗浄効果を示すが、
２０μｍ〜１００μｍ、望ましくは５０μｍ程度以下の
溶融寸法ならば、陰極基体３５の表面状態も問題はな
い。
と切断部に残るバリの超音波による洗浄効果を示すが、
２０μｍ〜１００μｍ、望ましくは５０μｍ程度以下の
溶融寸法ならば、陰極基体３５の表面状態も問題はな
い。
このようにして超音波洗浄後、乾燥し組立を行なえば、
含浸形陰極が完成する。
含浸形陰極が完成する。
［発明の効果］ この発明によれば、レーザによる切断加工で発生するタ
ングステン焼結体のバリを確実容易に且つ効率よくこす
り除去でき、しかも外周側面の溶融部による電子放射物
質の蒸発抑制作用も十分得られる。
ングステン焼結体のバリを確実容易に且つ効率よくこす
り除去でき、しかも外周側面の溶融部による電子放射物
質の蒸発抑制作用も十分得られる。
尚、上記実施例における製造方法では、陰極基体３５の
裏面処理については述べなかったが、例えば多孔質タン
グステン薄板３４の一面にモリブデン−ルテニウムを予
め鎖付けしておき、その後、レーザー加工で陰極基体３
５を切削加工しても、同様な効果が得られることは言う
迄もない。
裏面処理については述べなかったが、例えば多孔質タン
グステン薄板３４の一面にモリブデン−ルテニウムを予
め鎖付けしておき、その後、レーザー加工で陰極基体３
５を切削加工しても、同様な効果が得られることは言う
迄もない。
第１図はこの発明の一実施例に係る含浸形陰極を示す断
面図、第２図はこの発明の含浸形陰極の製造方法を示す
工程説明図である。 ３３……電子放射物質、３２……多孔質タングステン焼
結体、３６……溶融層。
面図、第２図はこの発明の含浸形陰極の製造方法を示す
工程説明図である。 ３３……電子放射物質、３２……多孔質タングステン焼
結体、３６……溶融層。
Claims (1)
- 【請求項１】表面面積の大きい円板状多孔質タングステ
ン焼結体に電子放射物質を含浸し、円板状多孔質タング
ステン焼結体をレーザ照射により多数の小面積の陰極基
体に切断加工する含浸形陰極の製造方法において、上記
レーザ照射による切断加工の際に、個々の陰極基体の外
周側面部にできる溶融層の深さを２０μｍ乃至１００μ
ｍの範囲になるように切断加工し、その後、得られた多
数の陰極基体の切断部のバリをこすり除去することを特
徴とする含浸形陰極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59264002A JPH0624095B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 含浸形陰極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59264002A JPH0624095B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 含浸形陰極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61142626A JPS61142626A (ja) | 1986-06-30 |
| JPH0624095B2 true JPH0624095B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17397179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59264002A Expired - Lifetime JPH0624095B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 含浸形陰極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624095B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0821310B2 (ja) * | 1986-09-03 | 1996-03-04 | 株式会社日立製作所 | 含浸形カソ−ドおよびその製造方法 |
| JPH07105190B2 (ja) * | 1986-09-19 | 1995-11-13 | 株式会社日立製作所 | 含浸形陰極構体の製造方法 |
| JPH11339633A (ja) * | 1997-11-04 | 1999-12-10 | Sony Corp | 含浸型陰極およびその製造方法、並びに電子銃および電子管 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844121B2 (ja) * | 1979-06-18 | 1983-10-01 | 住友金属工業株式会社 | 鋼の精錬法 |
| JPS57119436A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-24 | Nec Corp | Impregnated type cathode |
| JPS5844643A (ja) * | 1981-09-10 | 1983-03-15 | Toshiba Corp | 含浸形陰極の製造方法 |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP59264002A patent/JPH0624095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61142626A (ja) | 1986-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |