JPH07107824B2 - Electron tube cathode - Google Patents

Electron tube cathode

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JPH07107824B2
JPH07107824B2 JP40482290A JP40482290A JPH07107824B2 JP H07107824 B2 JPH07107824 B2 JP H07107824B2 JP 40482290 A JP40482290 A JP 40482290A JP 40482290 A JP40482290 A JP 40482290A JP H07107824 B2 JPH07107824 B2 JP H07107824B2
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cathode
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勁二 渡部
正人 斉藤
量 鈴木
敬二 福山
卓也 大平
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はブラウン管などに使用さ
れる電子管用陰極に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cathode for an electron tube used in a cathode ray tube or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、たとえば特公昭64−5417
号公報に開示された従来のテレビジョン受像機用ブラウ
ン管や撮像管に用いられている電子管用陰極の一部拡大
断面図である。図4において、(1)はシリコン(S
i)、マグネシウム(Mg)などの還元性元素を微量含
有し、主成分がニッケル(Ni)の一端が閉塞された帽
状の基体金属であり、略円筒状のスリーブ(4)の一端に
溶接固定されている。(2)は基体金属(1) の一端が閉塞
された頂部上面に被覆形成された電子放射物質層であ
る。この電子放射物質層(2)は、バリウム(Ba)を含
み、他にストロンチウム(Sr)およびカルシウム(C
a)を含む3元のアルカリ土類金属酸化物(21)の中に酸
化スカンジウムなどの希土類金属酸化物(22)を分散させ
た構成である。(3)は前記スリーブ(4)内に配設されたヒ
ータであり、このヒータ(3)を加熱することによって基
体金属(1)が加熱され、電子放射物質層(2)から熱電子が
放出せしめられる。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows, for example, Japanese Examined Patent Publication No.
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of a cathode for an electron tube used in a conventional cathode ray tube for a television receiver and an image pickup tube disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. H11-242242. In FIG. 4, (1) is silicon (S
i), a cap-like base metal containing a trace amount of reducing elements such as magnesium (Mg), the main component of which is nickel (Ni) closed at one end, and welded to one end of a substantially cylindrical sleeve (4) It is fixed. (2) is an electron-emitting material layer formed by coating on the upper surface of the top of the base metal (1), which is closed at one end. The electron emitting material layer (2) contains barium (Ba), and also contains strontium (Sr) and calcium (C).
This is a structure in which a rare earth metal oxide (22) such as scandium oxide is dispersed in a ternary alkaline earth metal oxide (21) containing a). (3) is a heater arranged in the sleeve (4), the base metal (1) is heated by heating the heater (3), and thermoelectrons are emitted from the electron-emitting substance layer (2). Be punished.

【0003】つぎに、このように構成された電子管用陰
極における、基体金属(1)への電子放射物質層(2)の被着
形成方法について説明する。
Next, a method of depositing and forming the electron-emitting substance layer (2) on the base metal (1) in the electron tube cathode thus constructed will be described.

【0004】まず、バリウム、ストロンチウム、カルシ
ウムの3元炭酸塩と所定量の酸化スカンジウムとをバイ
ンダーであるニトロセルロースおよび有機溶剤である酢
酸ブチルとともに混合して懸濁液を調製し、この懸濁液
を基体金属(1)の頂部にスプレイ法などにより塗布して
電子放射物質層(2)となる膜を形成する。ついでこの陰
極を電子銃に組み込み、ブラウン管の排気工程中にヒー
タ(3)によって加熱する。このとき、3元炭酸塩は熱分
解によりアルカリ土類金属酸化物(21)に変化する。排気
工程ののち、さらに高温で加熱して活性化を行なう。こ
のとき、アルカリ土類金属酸化物(21)の一部が還元され
て電子放射物質層(2)が半導体的性質を有するようにな
り、基体金属(1)上にアルカリ土類金属酸化物(21)と希
土類金属酸化物(22)との混合物からなる電子放射物質層
(2)が形成される。
First, a ternary carbonate of barium, strontium and calcium and a predetermined amount of scandium oxide are mixed with nitrocellulose which is a binder and butyl acetate which is an organic solvent to prepare a suspension, and this suspension is prepared. Is applied to the top of the base metal (1) by a spray method or the like to form a film which becomes the electron emitting material layer (2). Then, this cathode is incorporated into an electron gun and heated by a heater (3) during the cathode ray tube evacuation process. At this time, the ternary carbonate is converted to the alkaline earth metal oxide (21) by thermal decomposition. After the exhausting step, activation is performed by heating at a higher temperature. At this time, a part of the alkaline earth metal oxide (21) is reduced so that the electron emitting material layer (2) has a semiconducting property, and the alkaline earth metal oxide (2) is formed on the base metal (1). Electron emitting material layer consisting of a mixture of 21) and a rare earth metal oxide (22)
(2) is formed.

【0005】この活性化工程において、アルカリ土類金
属酸化物(21)の一部はつぎのように反応する。すなわ
ち、基体金属(1)中に含有されるシリコン、マグネシウ
ムなどの還元性元素は拡散によってアルカリ土類金属酸
化物(21)と基体金属(1)の界面に移動し、アルカリ土類
金属酸化物(21)と反応する。たとえば、アルカリ土類金
属酸化物(21)として酸化バリウム(BaO)を例にあげ
ると次式(I)、(II)のように反応する。
In this activation step, a part of the alkaline earth metal oxide (21) reacts as follows. That is, reducing elements such as silicon and magnesium contained in the base metal (1) move to the interface between the alkaline earth metal oxide (21) and the base metal (1) by diffusion, and Reacts with (21). For example, when barium oxide (BaO) is taken as an example of the alkaline earth metal oxide (21), it reacts as in the following formulas (I) and (II).

【0006】 4BaO+Si → 2Ba+Ba2SiO4 (I) BaO+Mg → Ba+MgO (II) この反応の結果、基体金属(1)上に被着形成されている
アルカリ土類金属酸化物(21)の一部が還元されて、酸素
欠乏型の半導体となり、電子放射が容易となる。電子放
射物質層(2)に希土類金属酸化物(22)が含まれないばあ
いは、陰極温度が700 〜 800℃の動作温度で0.5 〜0.8A
/cm2 の電流密度動作が可能である。一方、電子放射物
質層(2)に酸化スカンジウムなどの希土類金属酸化物(2
2)が含まれるばあいには、同じ動作温度で1.32〜2.64 A
/cm2の高電流密度動作が可能となる。
4BaO + Si → 2Ba + Ba2SiOFour (I) BaO + Mg → Ba + MgO (II) As a result of this reaction, it is deposited on the base metal (1).
Part of the alkaline earth metal oxide (21) is reduced to oxygen.
It becomes a depletion type semiconductor, and electron emission becomes easy. Electronic release
If the rare earth metal oxide (22) is not contained in the material layer (2)
Or 0.5-0.8A at operating temperature of cathode temperature 700-800 ℃
/cm2 Current density operation is possible. On the other hand, electron emitter
Rare earth metal oxides such as scandium oxide (2
2) included, 1.32 to 2.64 A at the same operating temperature
/cm2It enables high current density operation.

【0007】このように希土類金属酸化物が含まれない
ばあいの動作可能な電流密度が小さいのは、一般に酸化
物陰極のばあい、電子放出能力は酸化物中の過剰Baの
存在量に依存するので、希土類金属酸化物(22)が含まれ
ないばあい高電流密度動作に必要な充分な過剰Baの供
給が行なわれず、動作可能な最大電流密度が制約される
からである。すなわち、前記反応時に生成される副生成
物で中間層と呼ばれるバリウムシリケイト(Ba2Si
2)や酸化マグネシウム(MgO)が基体金属(1) の
ニッケルの結晶粒界や基体金属(1)と電子放射物質層(2)
との界面に集中的に形成されるため、この中間層の影響
によってマグネシウムおよびシリコンの拡散速度が抑制
され、それに起因して過剰Baの供給が不足するのであ
る。一方、電子放射物質層(2)に希土類金属酸化物(22)
が含まれるばあいは、酸化スカンジウムのばあいを例に
とると、陰極動作時の基体金属(1)と電子放射物質層(2)
との界面では基体金属(1)中を拡散移動してきた還元剤
の一部と酸化スンカジウムとが次式(III)のように反応
して少量の金属状のスカンジウムを生成し、金属状のス
カンジウムの一部が基体金属(1)のニッケル中に固溶
し、一部は前記界面に存在する。
In general, in the case of an oxide cathode, the operable current density is small when the rare earth metal oxide is not contained, and the electron emission capability depends on the amount of excess Ba present in the oxide. Therefore, if the rare earth metal oxide (22) is not contained, the sufficient excess Ba required for high current density operation is not supplied, and the maximum operable current density is restricted. That is, it is a by-product generated during the above reaction and is called barium silicate (Ba 2 Si) called an intermediate layer.
O 2 ) and magnesium oxide (MgO) are nickel crystal grain boundaries of the base metal (1) or the base metal (1) and the electron emitting material layer (2)
Since it is formed intensively at the interface with the, the diffusion rate of magnesium and silicon is suppressed by the influence of this intermediate layer, and as a result, the supply of excess Ba is insufficient. On the other hand, a rare earth metal oxide (22) is formed on the electron emitting material layer (2).
In the case of scandium oxide as an example, the base metal (1) and the electron-emitting material layer (2) during cathode operation are included.
At the interface with and, a part of the reducing agent that has diffused and moved in the base metal (1) and suncadium oxide react as in the following formula (III) to generate a small amount of metallic scandium, and the metallic scandium Is partially dissolved in nickel of the base metal (1), and a part thereof is present at the interface.

【0008】 1/2Sc23+3/2Mg → Sc+3/2MgO (III) この金属状のスカンジウムは基体金属(1) 上または基体
金属(1) のニッケルの結晶粒界に形成された前記中間層
を次式(IV)のように分解する作用を有するので、過剰B
aの供給が改善され、希土類金属酸化物(22)が含まれな
いばあいよりも高電流密度動作が可能になると考えられ
ている。
1 / 2Sc 2 O 3 + 3 / 2Mg → Sc + 3 / 2MgO (III) This metallic scandium is formed on the base metal (1) or at the nickel crystal grain boundary of the base metal (1). Since it has the action of decomposing B as shown in the following formula (IV), the excess B
It is believed that the supply of a will be improved and that higher current density operation will be possible than if the rare earth metal oxide (22) were not included.

【0009】 1/2Ba2SiO4+4/3Sc → Ba+1/2Si+2/3Sc23 (IV)1 / 2Ba 2 SiO 4 + 4 / 3Sc → Ba + 1 / 2Si + 2 / 3Sc 2 O 3 (IV)

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
電子管用陰極においては、希土類金属酸化物が過剰Ba
の供給に寄与するものの、過剰Baの供給速度は基体金
属であるニッケル中に存在する微量の還元剤の拡散速度
に律速され、2A/cm2以上の高電流密度動作では寿命
特性が低下するという問題を有している。
In the cathode for an electron tube having such a structure, the rare earth metal oxide is excessive in Ba.
However, the supply rate of excess Ba is limited by the diffusion rate of a small amount of reducing agent present in nickel, which is the base metal, and the life characteristics deteriorate at high current density operation of 2 A / cm 2 or more. I have a problem.

【0011】また、希土類金属酸化物は、前述のように
中間層を分解する作用があるため、基体金属の表面にバ
リウムシリケートなどの中間層物質が生成することを抑
制するという効果を有する反面、長時間の動作中に電子
放射物質層の基体金属に対する接着性を弱めるので動作
中に電子放射物質層が基体金属から剥離して浮き上がっ
てしまうという問題もある。したがって、陰極に対向し
て配設してある第1グリッドとの間隔が変動するため、
カットオフ電圧が変動して画面の明るさが徐々に変動し
たり、またカラーブラウン管のばあいは、色調が長時間
の動作中に変動するなどの問題がある。
Further, since the rare earth metal oxide has a function of decomposing the intermediate layer as described above, it has an effect of suppressing the formation of the intermediate layer substance such as barium silicate on the surface of the base metal, but Since the adhesion of the electron emitting material layer to the base metal is weakened during operation for a long time, there is also a problem that the electron emitting material layer separates from the base metal and floats up during operation. Therefore, since the distance from the first grid arranged facing the cathode varies,
There are problems that the cutoff voltage fluctuates and the screen brightness gradually fluctuates, and in the case of a color CRT, the color tone fluctuates during long-time operation.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、主成分がニッ
ケルであり、少なくとも1種の還元剤を含む基体金属上
に、タングステン粉末層を設け、その上に少なくともバ
リウムを含むアルカリ土類金属酸化物と希土類金属酸化
物とからなる電子放射物質層を被着形成した電子管用陰
極に関する。
According to the present invention, a tungsten powder layer is provided on a base metal containing nickel as a main component and containing at least one reducing agent, and an alkaline earth metal containing at least barium is provided thereon. The present invention relates to a cathode for an electron tube, which is formed by depositing an electron emitting material layer made of an oxide and a rare earth metal oxide.

【0013】[0013]

【作用】本発明では、タングステン粉末層が過剰Baの供
給に寄与するため、2A/cm2 以上の高電流密度動作にお
ける寿命特性を改善しうる。
[Function] In the present invention, the tungsten powder layer provides excess Ba.
2A / cm to contribute to salary2 For high current density operation above
It is possible to improve the life characteristics.

【0014】さらに、タングステン粉末層は、長時間の
動作中における電子放射物質層が基体金属から剥離しや
すいという欠点を解消でき、陰極の信頼性を大幅に向上
させる。
Further, the tungsten powder layer can solve the drawback that the electron emitting material layer is easily separated from the base metal during long-term operation, and the reliability of the cathode is greatly improved.

【0015】[0015]

【実施例】本発明では、主成分がニッケルであり、少な
くとも1種、通常2〜4種の還元剤を含有してなる基体
金属が用いられる。
EXAMPLES In the present invention, a base metal containing nickel as a main component and containing at least one kind, usually 2 to 4 kinds of reducing agents is used.

【0016】前記還元剤としては、たとえばシリコン、
マグネシウム、ジルコニウム、タングステンなどがあげ
られる。
Examples of the reducing agent include silicon,
Examples include magnesium, zirconium, and tungsten.

【0017】基体金属は、還元剤の割合が通常0.01〜3
%(重量%、以下同様)のものが用いられる。
In the base metal, the ratio of the reducing agent is usually 0.01 to 3
% (Weight%, the same applies hereinafter) is used.

【0018】前記基体金属上には、タングステン粉末層
が設けられている。
A tungsten powder layer is provided on the base metal.

【0019】前記タングステン粉末の粒径は、作業性の
点から0.5 〜1.0μmであるのが好ましい。タングステ
ン粉末層の厚さは0.5〜5μmが好ましく、2〜3μm
であるのがさらに好ましい。厚さが0.5μm未満ではコ
ーティングが均一になりにくくなる傾向があり、5μm
をこえると基体金属と電子放射物質との反応が遅くなる
傾向がある。
From the standpoint of workability, the particle size of the tungsten powder is preferably 0.5 to 1.0 μm. The thickness of the tungsten powder layer is preferably 0.5-5 μm, and 2-3 μm
Is more preferable. If the thickness is less than 0.5 μm, the coating tends to be difficult to be uniform, and the thickness is 5 μm.
If it exceeds, the reaction between the base metal and the electron emitting substance tends to be slow.

【0020】本発明の電子管用陰極は、前記タングステ
ン粉末層上に少なくともバリウムを含むアルカリ土類金
属酸化物と希土類金属酸化物とからなる電子放射物質層
が被着形成されている。
In the cathode for an electron tube of the present invention, an electron emitting material layer made of an alkaline earth metal oxide containing at least barium and a rare earth metal oxide is deposited on the tungsten powder layer.

【0021】前記アルカリ土類金属酸化物には、バリウ
ムの他、ストロンチウム、カルシウムなどが含まれてい
る。
The alkaline earth metal oxide contains strontium, calcium and the like in addition to barium.

【0022】前記希土類金属酸化物は、前記アルカリ土
類金属酸化物中に分散せしめられている成分であり、そ
の具体例としては、たとえば酸化スカンジウム、酸化イ
ットリウムなどがあげられる。
The rare earth metal oxide is a component dispersed in the alkaline earth metal oxide, and specific examples thereof include scandium oxide and yttrium oxide.

【0023】電子放射物質層中のアルカリ土類金属酸化
物の割合は90〜99%が好ましく、希土類金属酸化物の割
合は1〜10%が好ましい。
The proportion of the alkaline earth metal oxide in the electron emitting material layer is preferably 90 to 99%, and the proportion of the rare earth metal oxide is preferably 1 to 10%.

【0024】電子放射物質層の厚さは、60〜100μm程
度であるのが好ましい。
The thickness of the electron emitting material layer is preferably about 60 to 100 μm.

【0025】つぎに本発明の電子管用陰極の製法の一例
を説明する。
Next, an example of a method for producing the cathode for an electron tube of the present invention will be described.

【0026】まず基体金属をスリーブに溶接したのち、
洗浄、水素処理などの熱処理を施して表面の汚れや酸化
層を除去する。
First, after welding the base metal to the sleeve,
Heat treatment such as cleaning and hydrogen treatment is performed to remove surface dirt and oxide layer.

【0027】つぎに、タングステン粉末と硝化綿などの
バインダーと酢酸ブチルなどの有機溶媒とを24〜48時間
程度、ボールミルなどで均一に混合し、スプレイ法など
により基体金属上に塗布したのち、熱処理を行なうこと
により、基体金属上にタングステン粉末層を設ける。前
記バインダー、有機溶媒の使用割合にとくに限定はな
い。前記熱処理は、タングステン粉末の表面層の酸化層
を除去する目的およびバインダーの分解の点から水素雰
囲気中または10-5Torr程度以下の真空雰囲気中で行なう
のが好ましい。処理温度は800〜1000 ℃、処理時間は10
〜30分間であるのが好ましい。
Next, the tungsten powder, a binder such as nitrification cotton, and an organic solvent such as butyl acetate are uniformly mixed in a ball mill or the like for about 24 to 48 hours, coated on a base metal by a spray method or the like, and then heat treated. Is performed to form a tungsten powder layer on the base metal. The ratio of the binder and the organic solvent used is not particularly limited. The heat treatment is preferably performed in a hydrogen atmosphere or a vacuum atmosphere of about 10 −5 Torr or less from the viewpoint of removing the oxide layer on the surface layer of the tungsten powder and decomposing the binder. Processing temperature is 800-1000 ℃, processing time is 10
It is preferably -30 minutes.

【0028】つぎに、前記タングステン粉末層上に、ア
ルカリ土類金属炭酸塩の粉末と希土類金属酸化物の粉末
とを酢酸ブチルや硝化綿などと混合して調製した懸濁液
をスプレイ法などにより塗布することにより、本発明の
電子管用陰極が製造される。以上のような本発明の電子
管用陰極は、高解像度を実現するために細い電子ビーム
を取り出すデイスプレイ用ブラウン管、大電流を流して
高輝度化を図る投射型ブラウン管や大型ブラウン管、さ
らには大電流が要求される進行波管などの電力管にも好
適である。
Next, a suspension prepared by mixing the powder of alkaline earth metal carbonate and the powder of rare earth metal oxide with butyl acetate, nitrification cotton, etc. on the tungsten powder layer by a spray method or the like. By coating, the cathode for an electron tube of the present invention is manufactured. The cathode for an electron tube of the present invention as described above is a cathode ray tube for a display that takes out a narrow electron beam in order to achieve high resolution, a projection type cathode ray tube or a large cathode ray tube for flowing a large current to achieve high brightness, and further a large current. It is also suitable for power tubes such as traveling wave tubes required.

【0029】つぎに本発明の一実施例を図1に基づいて
さらに具体的に説明する。
Next, one embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to FIG.

【0030】図1において、(1)は一端が閉塞された帽
状の基体金属であり、略円筒状のスリーブ(4)の一端に
固定されている。(5)は基体金属(1)の一端が閉塞された
頂部上面に被着形成されたタングステン粉末層であり、
さらにその上に電子放射物質層(2)が被覆形成されてい
る。電子放射物質層(2)ではアルカリ土類金属酸化物(2
1)の中に希土類金属酸化物(22)が分散せしめられてい
る。(3)はスリーブ(4)内に挿入配設されて基体金属(1)
を加熱するためのヒータであり、ヒータ(3)を加熱する
ことによって電子放射物質層(2)から熱電子が放出せし
められる。実施例1および比較例1まず、主成分がニッ
ケルで、微量のマグネシウム(0.05%)、シリコン(0.
05%)からなる基体金属(1)をスリーブ(4)に溶接したの
ち、洗浄、1000℃×5分の水素処理を行なって表面の汚
れ、酸化層を除去した。
In FIG. 1, (1) is a cap-shaped base metal whose one end is closed, and is fixed to one end of a substantially cylindrical sleeve (4). (5) is a tungsten powder layer deposited on the top surface of the base metal (1) closed at one end,
Further, an electron-emitting substance layer (2) is formed on it. In the electron emitting material layer (2), the alkaline earth metal oxide (2
Rare earth metal oxide (22) is dispersed in 1). (3) is inserted and disposed in the sleeve (4) and is a base metal (1)
Is a heater for heating the, and by heating the heater (3), thermoelectrons are emitted from the electron-emitting substance layer (2). Example 1 and Comparative Example 1 First, the main component was nickel, and a trace amount of magnesium (0.05%), silicon (0.
After welding the base metal (1) consisting of 05%) to the sleeve (4), cleaning and hydrogen treatment at 1000 ° C. for 5 minutes were performed to remove surface stains and oxide layers.

【0031】つぎに粒径が0.5 〜 1.0μmのタングステ
ン粉末100gをバインダーである硝化綿5gおよび有機
溶媒である酢酸ブチル溶液500mlと一緒にして24時間ボ
ールミルで混合した。えられた混合物を通常のスプレイ
方法によって乾燥後の厚さが約2μmになるように基体
金属(1)上に塗布したのち、自然乾燥を行ない、タング
ステン粉末層(5)を成形した。
Next, 100 g of tungsten powder having a particle size of 0.5 to 1.0 μm was mixed with 5 g of nitrification cotton as a binder and 500 ml of butyl acetate solution as an organic solvent and mixed in a ball mill for 24 hours. The obtained mixture was applied onto the base metal (1) by a usual spraying method so that the thickness after drying was about 2 μm, and then naturally dried to form a tungsten powder layer (5).

【0032】つぎに、酸化スカンジウムとアルカリ土類
金属炭酸塩とを酢酸ブチルおよび硝化綿と混合した。え
られた混合液をスプレイ法によって乾燥後の厚さが約80
μmになるようにタングステン粉末層(5)上に塗布して
乾燥した。このようにして酸化スカンジウムをアルカリ
土類金属酸化物に重量比で約3%分散させた電子放射物
質層(2)を形成した。
Next, scandium oxide and an alkaline earth metal carbonate were mixed with butyl acetate and nitrification cotton. The thickness of the resulting mixed solution after spraying is about 80.
It was coated on the tungsten powder layer (5) so as to have a thickness of μm and dried. In this way, an electron emitting material layer (2) in which scandium oxide was dispersed in an alkaline earth metal oxide in a weight ratio of about 3% was formed.

【0033】えられた電子管用陰極をブラウン管用の電
子銃に組み込み、ヒータ電圧を定格6.3Vとし、陰極から
の取り出し電流を2A/cm2として14インチのデイスプレ
イ用ブラウン管で寿命試験を実施した。結果を図2に示
す。図2において、横軸は寿命試験時間、縦軸はカソー
ド電流値であり、初期値を100とした相対値で示してい
る。
The obtained cathode for an electron tube was incorporated into an electron gun for a cathode ray tube, a heater voltage was set to 6.3 V, and a current drawn from the cathode was set to 2 A / cm 2 , and a life test was conducted on a 14-inch cathode ray tube for a display. The results are shown in Figure 2. In FIG. 2, the horizontal axis represents the life test time and the vertical axis represents the cathode current value, which is shown as a relative value with the initial value being 100.

【0034】また比較例としてタングステン粉末層を有
さない従来の電子管用陰極を同様に評価した。
As a comparative example, a conventional cathode for an electron tube having no tungsten powder layer was similarly evaluated.

【0035】図2から、本発明の電子管用陰極のカソー
ド電流の劣化が従来のものと比較して少ないことがわか
る。
From FIG. 2, it can be seen that the cathode current of the cathode for an electron tube of the present invention is less deteriorated as compared with the conventional one.

【0036】このように本発明の電子管用陰極の寿命特
性が良好な要因は、以下のように推測される。
The reason why the life characteristics of the cathode for an electron tube of the present invention are good is presumed as follows.

【0037】過剰Baは基体金属(1)に含有される還元
性不純物の作用によって前記式(I)、(II)に示したよう
にして生成される。さらにそれに加えて、タングステン
粉末層(5)は、式(V): 2BaO+1/3W → Ba+1/3Ba3WO6 (V) のように反応して過剰Baの生成に寄与する。このよう
に、過剰Baの生成が従来のものに比較して多いため高
電流密度動作においても負荷が低減され、寿命特性が良
好に推移するものと考えられる。
The excess Ba is produced as shown in the above formulas (I) and (II) by the action of the reducing impurities contained in the base metal (1). In addition to this, the tungsten powder layer (5) reacts as in the formula (V): 2BaO + 1 / 3W → Ba + 1 / 3Ba 3 WO 6 (V) to contribute to the production of excess Ba. As described above, since the excess Ba is generated more than the conventional one, it is considered that the load is reduced even in the high current density operation and the life characteristics are favorably changed.

【0038】また、実施例1の電子管用陰極にはタング
ステン粉末層が設けられているので電子放射物質層の基
体金属への接着性が改善され、長期間動作させても電子
放射物質層の局部的な浮き上がりを防止することができ
た。図3はカットオフ電圧の変動を示すグラフであり、
電子放射物質層(2)の浮き上がりが低減されてカットオ
フ電圧が従来のものに比較して安定であることがわか
る。
Further, since the cathode powder for an electron tube of Example 1 is provided with the tungsten powder layer, the adhesion of the electron emitting material layer to the base metal is improved, and even if the electron emitting material layer is operated for a long period of time, the electron emitting material layer is locally localized. It was possible to prevent the floating. FIG. 3 is a graph showing the variation of the cutoff voltage,
It can be seen that the rise of the electron emitting material layer (2) is reduced and the cutoff voltage is more stable than the conventional one.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように、本発明の電子管用陰極
は、希土類金属酸化物を含む電子放射物質層と基体金属
との間にタングステン粉末層が形成されているため、過
剰Baの生成が促進され、高電流密度動作が可能とな
る。さらに、タングステン粉末層が電子放射物質層と基
体金属との接合性を改善するため、長時間にわたって安
定した高電流密度動作が可能となる。したがって、従来
の電子管用陰極では問題のあった高輝度、高精細ブラウ
ン管への適用が可能である。
As described above, in the cathode for an electron tube of the present invention, since the tungsten powder layer is formed between the electron emitting material layer containing the rare earth metal oxide and the base metal, excess Ba is not produced. Facilitates high current density operation. Furthermore, since the tungsten powder layer improves the bondability between the electron emitting material layer and the base metal, stable high current density operation is possible for a long time. Therefore, it can be applied to a high-luminance and high-definition cathode ray tube, which has a problem with the conventional cathode for an electron tube.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電子管用陰極の部分拡大断面図であ
る。
FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view of a cathode for an electron tube of the present invention.

【図2】カソード電流の経時変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing changes in cathode current with time.

【図3】カットオフ電圧の変動を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing changes in cutoff voltage.

【図4】従来の電子管用陰極の部分拡大断面図である。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of a conventional cathode for an electron tube.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体金属 2 電子放射物質層 3 ヒータ 4 スリーブ 5 タングステン粉末層 21 アルカリ土類金属酸化物 22 希土類金属酸化物 1 Base Metal 2 Electron Emitting Material Layer 3 Heater 4 Sleeve 5 Tungsten Powder Layer 21 Alkaline Earth Metal Oxide 22 Rare Earth Metal Oxide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 勁二 神奈川県鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱 電機株式会社 生活システム研究所内 (72)発明者 斉藤 正人 神奈川県鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱 電機株式会社 生活システム研究所内 (72)発明者 鈴木 量 神奈川県鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱 電機株式会社 生活システム研究所内 (72)発明者 福山 敬二 神奈川県鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱 電機株式会社 生活システム研究所内 (72)発明者 大平 卓也 神奈川県鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱 電機株式会社 生活システム研究所内 (56)参考文献 特開 平3−163724(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Keiji Watanabe 2-14-40 Ofuna, Kamakura City, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Electric Corporation Life Systems Research Institute (72) Masato Saito 2-14, Ofuna, Kamakura, Kanagawa Prefecture No. 40 Mitsubishi Electric Corporation Living Systems Laboratory (72) Inventor Akira Suzuki 2-14-20 Ofuna, Kamakura-shi, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Electric Corporation Living Systems Laboratory (72) Inventor Keiji Fukuyama 2-chome Ofuna, Kamakura-shi, Kanagawa 14-40 Mitsubishi Electric Co., Ltd. Living Systems Research Laboratory (72) Inventor Takuya Ohira 2-14-40 Ofuna, Kamakura-shi, Kanagawa Mitsubishi Electric Corporation Living Systems Research Laboratory (56) Reference JP-A-3-163724 ( JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主成分がニッケルであり、少なくとも1
種の還元剤を含む基体金属上に、タングステン粉末層を
設け、その上に少なくともバリウムを含むアルカリ土類
金属酸化物と希土類金属酸化物とからなる電子放射物質
層を被着形成した電子管用陰極。
1. The main component is nickel, and at least 1.
A cathode for an electron tube, in which a tungsten powder layer is provided on a base metal containing a reducing agent of some kind, and an electron emitting material layer made of an alkaline earth metal oxide containing at least barium and a rare earth metal oxide is formed thereon. .
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