JPH0775141B2 - 含浸形カソードの製造方法 - Google Patents
含浸形カソードの製造方法Info
- Publication number
- JPH0775141B2 JPH0775141B2 JP12329283A JP12329283A JPH0775141B2 JP H0775141 B2 JPH0775141 B2 JP H0775141B2 JP 12329283 A JP12329283 A JP 12329283A JP 12329283 A JP12329283 A JP 12329283A JP H0775141 B2 JPH0775141 B2 JP H0775141B2
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- cathode
- impregnated cathode
- impregnated
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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
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Description
本発明は高電流密度カソードの一種である含浸形カソー
ドの製造に係り、特に、電子放出特性を向上させるため
の貴金属の薄膜をカソード表面に付着させた含浸形カソ
ードの製造方法に関する。
ドの製造に係り、特に、電子放出特性を向上させるため
の貴金属の薄膜をカソード表面に付着させた含浸形カソ
ードの製造方法に関する。
高電流密度カソードとして使用される含浸形カソード
は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Mo）等高融点金
属の多孔質基体に、Ba−Caアルミネート等の電子放出物
質を含浸させたものである。さらに、電子放出特性向上
のためにカソード表面に主として貴金属の薄膜を付着さ
せる場合がある。電子放出特性向上に有効な材料とし
て、オスミウム（Os）、イリジウム（Ir）が挙げられる
（G.E.Technical Information Series 67−Ｃ−223）。
このうち、Osは蒸気圧も低く、下地金属基体材料との合
金化の程度も小さいので有用であるが、酸化されやす
く、また、この酸化物OsO4が揮発性でありかつ有毒であ
るという難点がある。このため、Os−Ru合金を用いたり
（特公昭47−21343号公報）、基体材料との合金化処理
（特開昭56−152135号公報）あるいは管球封止に無酸化
封止を行ってきている。一方、Irは酸化されにくく上記
の難点はないが、蒸気圧が高く、また基体材料との合金
化が激しいため、付着膜の消失があり、寿命に問題があ
る。以上のように、従来の含浸形カソードで電子放出特
性向上のためにカソード表面に形成していた薄膜につい
ては、Os膜の場合は特別な耐酸化処理あるいは無酸化封
止を必要とし、またIrの場合は寿命の問題がありそれぞ
れ欠点を有していた。
は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Mo）等高融点金
属の多孔質基体に、Ba−Caアルミネート等の電子放出物
質を含浸させたものである。さらに、電子放出特性向上
のためにカソード表面に主として貴金属の薄膜を付着さ
せる場合がある。電子放出特性向上に有効な材料とし
て、オスミウム（Os）、イリジウム（Ir）が挙げられる
（G.E.Technical Information Series 67−Ｃ−223）。
このうち、Osは蒸気圧も低く、下地金属基体材料との合
金化の程度も小さいので有用であるが、酸化されやす
く、また、この酸化物OsO4が揮発性でありかつ有毒であ
るという難点がある。このため、Os−Ru合金を用いたり
（特公昭47−21343号公報）、基体材料との合金化処理
（特開昭56−152135号公報）あるいは管球封止に無酸化
封止を行ってきている。一方、Irは酸化されにくく上記
の難点はないが、蒸気圧が高く、また基体材料との合金
化が激しいため、付着膜の消失があり、寿命に問題があ
る。以上のように、従来の含浸形カソードで電子放出特
性向上のためにカソード表面に形成していた薄膜につい
ては、Os膜の場合は特別な耐酸化処理あるいは無酸化封
止を必要とし、またIrの場合は寿命の問題がありそれぞ
れ欠点を有していた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、特
別な耐酸化処理あるいは無酸化封止を必要とせず、しか
も長寿命な、電子放出特性向上のための貴金属の薄膜を
施した含浸形カソードの製造方法を提供することにあ
る。
別な耐酸化処理あるいは無酸化封止を必要とせず、しか
も長寿命な、電子放出特性向上のための貴金属の薄膜を
施した含浸形カソードの製造方法を提供することにあ
る。
本発明は、カソード材料表面に合計の厚さが100〜1000n
mの範囲にありかつ最上層がIr膜である、OsとIrとによ
り形成された重ね薄膜を付着させることがその要点であ
る。 本発明では、Os膜にIr膜を重ねることにより、Os膜の酸
化を防止するとともに、Ir膜が下地の基体金属と合金化
するのを阻止する。OsとIrとの重ね薄膜の合計の厚さ
は、電子放出特性向上に十分なほど厚く（100nm以
上）、かつ不必要に厚くはない（１μｍ以下）ことが必
要である。重ね層の構成は、２層でもよく、あるいはOs
膜、Is膜交互の繰り返し重ね膜（各々の膜厚は10nm以
上）でもよいが、何れの場合も最上層がIr膜であること
が必要である。
mの範囲にありかつ最上層がIr膜である、OsとIrとによ
り形成された重ね薄膜を付着させることがその要点であ
る。 本発明では、Os膜にIr膜を重ねることにより、Os膜の酸
化を防止するとともに、Ir膜が下地の基体金属と合金化
するのを阻止する。OsとIrとの重ね薄膜の合計の厚さ
は、電子放出特性向上に十分なほど厚く（100nm以
上）、かつ不必要に厚くはない（１μｍ以下）ことが必
要である。重ね層の構成は、２層でもよく、あるいはOs
膜、Is膜交互の繰り返し重ね膜（各々の膜厚は10nm以
上）でもよいが、何れの場合も最上層がIr膜であること
が必要である。
以下、本発明の一実施例を第１図によって説明する。第
１図は本発明の方法によって製造した含浸形カソードを
模式的に示した断面図である。図において、１はカソー
ド材料のペレットであり、空孔率20〜25％の多孔質のＷ
基体２と空孔３とから形成されており、空孔３中にはBa
−Caアルミネートが含浸されている。このペレット１は
Taカップ４に装着し、その後Taカップ４はTaスリーブ５
にレーザ溶接される。また、カソードの加熱は、Ｗ芯線
６をアルミナ被覆７で被覆したヒータを用いて行う。カ
ソードペレット１に、さらに、〜500nm厚のOs膜８と〜5
00nm厚のIr膜９とを順次付着させて、完成含浸形カソー
ドを得た。 このようなカソードを用いカソード・アノード２極管方
式で、アノードに幅５μｓ、繰り返し100Hzの高圧パル
スを印加して飽和電流密度を測定した。その結果を第２
図に示す。図中、11が本発明の方法によってOsとIrとの
重ね被覆を行ったカソードの特性で、10が比較のため
の、Os、Irの何れも被覆していないカソードの特性であ
る。図の結果から、本発明の方法によるカソードの特性
11は、特性10と比較して、４〜５倍良好であることがわ
かる。なお、特性11の結果は、Osのみを〜500nm被覆し
たカソードの場合とほぼ同等である。 本発明の方法によって製造したカソードは、第１図から
わかるように、カソードペレットに被覆した重ね薄膜の
最上層がIr膜９であり、Osのみ被覆した場合とは異な
り、酸化されにくいので、特別な耐酸化処理あるいは管
球封止に無酸化封止を行う必要がなく、また、基体側の
被覆はOs膜８であり、Ir膜を用いた場合のように基体材
料との合金化による付着膜の消失がないので、寿命を損
なうという問題もなく、しかも、第２図に示したよう
に、Os膜のみで被覆した場合とほぼ同等の良好な特性を
得ることができる。
１図は本発明の方法によって製造した含浸形カソードを
模式的に示した断面図である。図において、１はカソー
ド材料のペレットであり、空孔率20〜25％の多孔質のＷ
基体２と空孔３とから形成されており、空孔３中にはBa
−Caアルミネートが含浸されている。このペレット１は
Taカップ４に装着し、その後Taカップ４はTaスリーブ５
にレーザ溶接される。また、カソードの加熱は、Ｗ芯線
６をアルミナ被覆７で被覆したヒータを用いて行う。カ
ソードペレット１に、さらに、〜500nm厚のOs膜８と〜5
00nm厚のIr膜９とを順次付着させて、完成含浸形カソー
ドを得た。 このようなカソードを用いカソード・アノード２極管方
式で、アノードに幅５μｓ、繰り返し100Hzの高圧パル
スを印加して飽和電流密度を測定した。その結果を第２
図に示す。図中、11が本発明の方法によってOsとIrとの
重ね被覆を行ったカソードの特性で、10が比較のため
の、Os、Irの何れも被覆していないカソードの特性であ
る。図の結果から、本発明の方法によるカソードの特性
11は、特性10と比較して、４〜５倍良好であることがわ
かる。なお、特性11の結果は、Osのみを〜500nm被覆し
たカソードの場合とほぼ同等である。 本発明の方法によって製造したカソードは、第１図から
わかるように、カソードペレットに被覆した重ね薄膜の
最上層がIr膜９であり、Osのみ被覆した場合とは異な
り、酸化されにくいので、特別な耐酸化処理あるいは管
球封止に無酸化封止を行う必要がなく、また、基体側の
被覆はOs膜８であり、Ir膜を用いた場合のように基体材
料との合金化による付着膜の消失がないので、寿命を損
なうという問題もなく、しかも、第２図に示したよう
に、Os膜のみで被覆した場合とほぼ同等の良好な特性を
得ることができる。
電子放出特性向上のための貴金属薄膜を設けた含浸形カ
ソードにおいて、本発明の方法を適用することによっ
て、Os被覆含浸形カソードの場合のように管球封止の際
に特別な耐酸化処理あるいは無酸化封止をすることな
く、通常の操作で良好な電子放出を得ることができ、Ir
被覆単独の場合に比べて基体との合金化や蒸発もなく、
長寿命化ができる。
ソードにおいて、本発明の方法を適用することによっ
て、Os被覆含浸形カソードの場合のように管球封止の際
に特別な耐酸化処理あるいは無酸化封止をすることな
く、通常の操作で良好な電子放出を得ることができ、Ir
被覆単独の場合に比べて基体との合金化や蒸発もなく、
長寿命化ができる。
第１図は本発明の方法により製造した含浸形カソードの
一実施例を模式的に示した断面図、第２図は本発明の方
法により製造したカソードと従来方法により製造したカ
ソードとの電子放出特性を比較した図である。 符号の説明 １……ペレット、２……Ｗ基体、 ３……空孔、４……Taカップ、 ５……Taスリーブ、６……Ｗ芯線、 ７……アルミナ被覆、８……Os膜、 ９……Ir膜。
一実施例を模式的に示した断面図、第２図は本発明の方
法により製造したカソードと従来方法により製造したカ
ソードとの電子放出特性を比較した図である。 符号の説明 １……ペレット、２……Ｗ基体、 ３……空孔、４……Taカップ、 ５……Taスリーブ、６……Ｗ芯線、 ７……アルミナ被覆、８……Os膜、 ９……Ir膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 貞憲 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 実開 昭57−195745（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】タングステン（Ｗ）からなる多孔質カソー
ド基体上に、貴金属薄膜が被覆された含浸形カソードの
製造方法において、上記Ｗ基体上にオスミウム（Os）膜
と、イリジウム（Ir）膜とを交互に付着して、第１層膜
が上記Os膜で、最上層膜をIr膜とし、かつ、合計膜厚が
100〜1000nmの範囲にある貴金属薄膜を形成することを
特徴とする含浸形カソードの製造方法。 - 【請求項２】上記貴金属薄膜が上記Os膜と、上記Ir膜と
からなる２層膜であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の含浸形カソードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12329283A JPH0775141B2 (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 含浸形カソードの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12329283A JPH0775141B2 (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 含浸形カソードの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017830A JPS6017830A (ja) | 1985-01-29 |
| JPH0775141B2 true JPH0775141B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=14856930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12329283A Expired - Lifetime JPH0775141B2 (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 含浸形カソードの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775141B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04248223A (ja) * | 1991-01-25 | 1992-09-03 | Nec Corp | 含浸型陰極 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57195745U (ja) * | 1981-06-08 | 1982-12-11 |
-
1983
- 1983-07-08 JP JP12329283A patent/JPH0775141B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6017830A (ja) | 1985-01-29 |
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