JPH0794074A - Impregnated cathode, impregnated cathode assembly, and manufacture of impregnated cathode assembly - Google Patents

Impregnated cathode, impregnated cathode assembly, and manufacture of impregnated cathode assembly

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JPH0794074A
JPH0794074A JP25644993A JP25644993A JPH0794074A JP H0794074 A JPH0794074 A JP H0794074A JP 25644993 A JP25644993 A JP 25644993A JP 25644993 A JP25644993 A JP 25644993A JP H0794074 A JPH0794074 A JP H0794074A
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JP
Japan
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impregnated
cup
porous substrate
impregnated cathode
cathode
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JP25644993A
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Japanese (ja)
Inventor
Michio Hara
通雄 原
Tadakatsu Nakahira
忠克 中平
Takeshi Kodama
健 児玉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide an impregnated cathode and an impregnated cathode assembly which require no complicated work of confirming the surface and reverse surface of the impregnated cathode when the impregnated cathode is house in a cup, and a method for manufacturing the impregnated cathode in which a sufficient connecting strength can be provided between a porous base body and a supporting cup without using a brazing material. CONSTITUTION:An impregnated cathode 1 is formed of a porous base body 12 consisting of a high melting point metal and an electron emitting material impregnated in the porous base body, and platinum metal layers 14 are formed on the surface and reverse surface of the porous base body 12. An impregnated type cathode assembly is formed of a cup consisting of a high melting point metal, and the impregnated type cathode 10 housed in the cup, and the inner surface of the cup 20 is fused to the platinum metal layer 14 formed on one surface of the porous base body 12. A method for manufacturing the impregnated type cathode assembly comprises fixing the porous base body into the inner surface of the cup, and then impregnating the porous base body with the electron emitting material.

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、含浸型陰極及び含浸型
陰極組立体、並びに含浸型陰極組立体の作製方法に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an impregnated cathode, an impregnated cathode assembly, and a method of making the impregnated cathode assembly.

【0002】[0002]

【従来の技術】陰極線管用の陰極の一種に含浸型陰極が
ある。この含浸型陰極は、例えばタングステン等の高融
点金属から成る多孔質基体と、この多孔質基体に含浸さ
れた電子放射物質から構成されており、ディスク状の形
状を有する。このような含浸型陰極は、高融点金属から
成るカップの内部に収納されて、含浸型陰極組立体とし
て、陰極線管に組み込まれる。
2. Description of the Related Art An impregnated cathode is one type of cathode for a cathode ray tube. The impregnated cathode is composed of a porous substrate made of a refractory metal such as tungsten and an electron emitting substance impregnated in the porous substrate, and has a disk shape. Such an impregnated cathode is housed inside a cup made of a refractory metal and incorporated into a cathode ray tube as an impregnated cathode assembly.

【0003】含浸型陰極をカップ内部に収納する場合に
は、含浸型陰極とカップとをレーザ溶接法あるいは抵抗
溶接法によって、含浸型陰極をカップ内部に固着させ
る。また、含浸型陰極組立体を陰極線管に組み込む際に
は、カップをレーザ溶接法あるいは抵抗溶接法によって
スリーブに固定する必要がある。スリーブに固定された
状態の含浸型陰極組立体の概要を模式的に図3に示す。
図3中、50は含浸型陰極、52はカップ、54はスリ
ーブである。
When the impregnated cathode is housed inside the cup, the impregnated cathode and the cup are fixed inside the cup by laser welding or resistance welding. Further, when the impregnated cathode assembly is incorporated in the cathode ray tube, it is necessary to fix the cup to the sleeve by laser welding or resistance welding. FIG. 3 schematically shows the outline of the impregnated-type cathode assembly fixed to the sleeve.
In FIG. 3, 50 is an impregnated cathode, 52 is a cup, and 54 is a sleeve.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような溶接工程に
おいては、含浸型陰極に高熱が加わる。一般に、含浸型
陰極を構成する電子放出物質の融点は、多孔質基体ある
いはカップやスリーブを構成する材料の融点よりも約1
500゜Cも低い。従って、これらの溶接工程におい
て、電子放射物質が多孔質基体の表面から滲み出した
り、多孔質基体から蒸発するという問題がある。また、
含浸型陰極をカップ内部に固着する際、電子放射物質が
カップを構成する材料と反応し、含浸型陰極に破損が生
じるという問題もある。更には、含浸型陰極とカップと
の間の接合強度が低いという問題もある。含浸型陰極と
カップとの間の接合強度が低いと、最悪の場合、陰極線
管の動作中にカップから含浸型陰極が剥離する。また、
含浸型陰極とカップとに間に空隙が発生すると、含浸型
陰極の加熱を十分に行えなくなる。
In such a welding process, high heat is applied to the impregnated cathode. Generally, the melting point of the electron-emitting substance that constitutes the impregnated cathode is about 1 lower than the melting point of the material that constitutes the porous substrate or the cup or sleeve.
As low as 500 ° C. Therefore, in these welding processes, there is a problem that the electron emitting substance exudes from the surface of the porous substrate or evaporates from the porous substrate. Also,
There is also a problem that when the impregnated cathode is fixed inside the cup, the electron emitting substance reacts with the material forming the cup and the impregnated cathode is damaged. Further, there is a problem that the bonding strength between the impregnated cathode and the cup is low. Poor bonding strength between the impregnated cathode and the cup will, in the worst case, cause the impregnated cathode to separate from the cup during operation of the cathode ray tube. Also,
If a gap is formed between the impregnated cathode and the cup, the impregnated cathode cannot be sufficiently heated.

【0005】これらの問題を解決するための一手段が、
例えば、特開昭63−34830号公報に開示されてい
る。この公報に開示された技術においては、ルテニウム
・モリブデンから成るロウ材層をタングステンから成る
多孔質基体の裏面に形成する。次いで、多孔質基体に電
子放出物質を含浸させて含浸型陰極を作製した後、かか
る含浸型陰極と支持用カップとを抵抗溶接する。これに
よって、ロウ材層の一部が共晶化し、溶融した部分が多
孔質基体に浸透して、多孔質基体と支持用のカップとの
間に安定な接合が得られるとされている。
One means for solving these problems is to
For example, it is disclosed in JP-A-63-34830. In the technique disclosed in this publication, a brazing material layer made of ruthenium molybdenum is formed on the back surface of a porous substrate made of tungsten. Then, the porous substrate is impregnated with the electron-emitting substance to produce an impregnated cathode, and then the impregnated cathode and the supporting cup are resistance-welded. It is said that this causes a part of the brazing material layer to be eutectic and the melted part to penetrate into the porous substrate to obtain a stable bond between the porous substrate and the supporting cup.

【0006】しかしながら、ロウ材層が多孔質基体の裏
面にのみ形成されているので、含浸型陰極をカップ内に
収納する際、含浸型陰極の表面と裏面を確認するという
煩雑な作業が必要である。
However, since the brazing material layer is formed only on the back surface of the porous substrate, when the impregnated cathode is housed in the cup, a complicated work of checking the front surface and the back surface of the impregnated cathode is required. is there.

【0007】また、多孔質基体表面へのロウ材の塗布量
(塗布厚さ)の制御、あるいは、ロウ材の溶融工程にお
けるロウ材の多孔質基体への浸透量の制御が容易ではな
い。ロウ材の多孔質基体への浸透量が多すぎた場合、多
孔質基体と含浸型陰極の接合強度の低下、あるいは含浸
型陰極の特性劣化を招く。
Further, it is not easy to control the coating amount (coating thickness) of the brazing material on the surface of the porous substrate or the permeation amount of the brazing material into the porous substrate in the melting process of the brazing material. If the amount of the brazing material permeated into the porous substrate is too large, the bonding strength between the porous substrate and the impregnated cathode may be reduced, or the characteristics of the impregnated cathode may be deteriorated.

【0008】更には、含浸型陰極と支持用カップとを抵
抗溶接する際に、電子放射物質が多孔質基体の表面から
滲み出したり蒸発するという問題は、特開昭63−34
830号公報に開示された技術では解決することができ
ない。
Furthermore, when the impregnated cathode and the supporting cup are resistance-welded, the problem that the electron emitting substance seeps out or evaporates from the surface of the porous substrate is disclosed in JP-A-63-34.
The technology disclosed in Japanese Patent No. 830 cannot solve the problem.

【0009】従って、本発明の第1の目的は、含浸型陰
極をカップ内に収納する際、含浸型陰極の表面と裏面を
確認するという煩雑な作業を不要とし、しかも、電子放
射物質の多孔質基体表面からの滲み出しや蒸発を防止し
得る含浸型陰極及び含浸型陰極組立体を提供することに
ある。また、本発明の第2の目的は、ロウ材を用いるこ
となく多孔質基体と支持用カップとの間に十分なる接合
強度を得ることができ、しかも、電子放射物質の多孔質
基体表面からの滲み出しや蒸発を防止し得る含浸型陰極
の作製方法を提供することにある。
Therefore, a first object of the present invention is that when the impregnated cathode is housed in a cup, the complicated work of confirming the front surface and the back surface of the impregnated cathode is unnecessary, and moreover, the porosity of the electron emitting substance is not required. An object of the present invention is to provide an impregnated cathode and an impregnated cathode assembly capable of preventing the exudation and evaporation from the surface of a porous substrate. A second object of the present invention is to obtain a sufficient bonding strength between the porous substrate and the supporting cup without using a brazing material, and moreover, to bond the electron-emitting substance from the surface of the porous substrate. An object of the present invention is to provide a method for producing an impregnated cathode capable of preventing exudation and evaporation.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するための本発明の含浸型陰極は、高融点金属から成る
多孔質基体、及びこの多孔質基体に含浸された電子放射
物質から成り、多孔質基体の表面及び裏面に白金系金属
層が形成されていることを特徴とする。白金系金属層を
イリジウム若しくはオスミウム/ルテニウム合金から構
成し、厚さを0.1乃至1μmとすることが好ましい。
白金系金属層の厚さが0.1μm未満では、含浸型陰極
と支持用のカップとの間の接合強度が不十分になる虞れ
がある。また、厚い分には問題がないが、白金系金属層
の形成時間が長くなるので、実際の製造工程を考慮する
と、厚さの上限は1μm程度である。
The impregnated cathode of the present invention for achieving the above first object comprises a porous substrate made of a refractory metal and an electron-emitting substance impregnated in the porous substrate. And a platinum-based metal layer is formed on the front and back surfaces of the porous substrate. It is preferable that the platinum metal layer is made of iridium or osmium / ruthenium alloy and has a thickness of 0.1 to 1 μm.
If the thickness of the platinum-based metal layer is less than 0.1 μm, the bonding strength between the impregnated cathode and the supporting cup may be insufficient. Although the thickness is not a problem, the platinum-based metal layer is formed for a long time, so the upper limit of the thickness is about 1 μm in consideration of the actual manufacturing process.

【0011】更に、上記の第1の目的を達成するための
本発明の含浸型陰極組立体は、高融点金属から成るカッ
プと、このカップの内部に収納された含浸型陰極とから
構成されている。そして、含浸型陰極は、高融点金属か
ら成る多孔質基体、及びこの多孔質基体に含浸された電
子放射物質から成り、多孔質基体の両面には白金系金属
層が形成されており、多孔質基体の一方の面に形成され
た白金系金属層とカップの内面とが溶着していることを
特徴とする。カップをタンタルから構成し、白金系金属
層をイリジウム若しくはオスミウム/ルテニウム合金か
ら構成し、厚さを0.1乃至1μmとすることが好まし
い。
Further, the impregnated-type cathode assembly of the present invention for achieving the above first object comprises a cup made of a refractory metal and an impregnated-type cathode housed inside the cup. There is. The impregnated cathode is composed of a porous base material made of a refractory metal and an electron emitting material impregnated in the porous base material, and a platinum-based metal layer is formed on both sides of the porous base material. The platinum-based metal layer formed on one surface of the substrate and the inner surface of the cup are welded to each other. It is preferable that the cup is made of tantalum, the platinum metal layer is made of iridium or an osmium / ruthenium alloy, and the thickness is 0.1 to 1 μm.

【0012】上記の第2の目的を達成するための本発明
の含浸型陰極組立体の作製方法は、カップ、及びこのカ
ップの内部に収納され電子放射物質が含浸された高融点
金属から成る多孔質基体とから構成された含浸型陰極組
立体の作製方法である。そして、多孔質基体をカップの
内部に固着させた後、この多孔質基体に電子放射物質を
含浸させることを特徴とする。本発明の含浸型陰極組立
体の作製方法においては、多孔質基体に電子放射物質を
含浸させた後に、余剰の電子放射物質を除去する工程が
含まれることが望ましい。また、カップはモリブデンか
ら構成することができる。
A method of manufacturing an impregnated-type cathode assembly according to the present invention for achieving the above-mentioned second object comprises a cup and a porous material made of a refractory metal impregnated with an electron-emitting substance and housed inside the cup. A method for producing an impregnated cathode assembly composed of a porous substrate. Then, the porous substrate is fixed inside the cup, and then the porous substrate is impregnated with an electron emitting substance. The method for producing the impregnated-type cathode assembly of the present invention preferably includes a step of removing an excess of the electron emitting substance after impregnating the porous substrate with the electron emitting substance. The cup can also be composed of molybdenum.

【0013】[0013]

【作用】本発明の含浸型陰極あるいは含浸型陰極組立体
においては、多孔質基体の表面及び裏面の両面に白金系
金属層が形成されているので、含浸型陰極をカップ内に
収納する際、含浸型陰極の表面と裏面を確認するという
煩雑な作業が不要である。しかも、多孔質基体の裏面に
白金系金属層が形成されているので、含浸型陰極をカッ
プに固着させたとき、この白金系金属層が溶融して、含
浸型陰極とカップとは強固に接合される。更には、多孔
質基体の表面にも白金系金属層が形成されているので、
含浸型陰極が高温に加熱されても、多孔質基体表面から
電子放射物質が滲み出したり蒸発することを防止し得
る。
In the impregnated cathode or the impregnated cathode assembly of the present invention, since the platinum-based metal layers are formed on both the front surface and the back surface of the porous substrate, when the impregnated cathode is housed in the cup, The complicated work of checking the front and back surfaces of the impregnated cathode is unnecessary. Moreover, since the platinum-based metal layer is formed on the back surface of the porous substrate, when the impregnated cathode is fixed to the cup, the platinum-based metal layer is melted to firmly bond the impregnated cathode and the cup. To be done. Furthermore, since the platinum-based metal layer is formed on the surface of the porous substrate,
Even if the impregnated cathode is heated to a high temperature, it is possible to prevent the electron emitting substance from seeping out or evaporating from the surface of the porous substrate.

【0014】本発明の含浸型陰極組立体の作製方法にお
いては、多孔質基体をカップの内部に固着させた後、こ
の多孔質基体に電子放射物質を含浸させるので、ロウ材
を用いることなく多孔質基体と支持用カップとの間に十
分なる接合強度を得ることができる。しかも、電子放射
物質の多孔質基体表面からの滲み出しや蒸発を防止し得
る。
In the method for producing the impregnated cathode assembly of the present invention, after the porous substrate is fixed inside the cup, the porous substrate is impregnated with the electron emitting substance. A sufficient bonding strength can be obtained between the quality substrate and the supporting cup. Moreover, it is possible to prevent the electron emitting substance from seeping out and evaporating from the surface of the porous substrate.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described based on embodiments with reference to the drawings.

【0016】(実施例1)実施例1は、本発明の含浸型
陰極及び含浸型陰極組立体に関する。この含浸型陰極1
0は、図1の(A)に模式的な断面図を示すように、高
融点金属から成る多孔質基体12、及びこの多孔質基体
12に含浸された電子放射物質から成り、多孔質基体1
2の表面及び裏面に白金系金属層1が形成されている。
多孔質基体12はタングステンから成る。また、白金系
金属層14はイリジウムから成り、厚さは0.1乃至1
μmである。
Example 1 Example 1 relates to the impregnated cathode and the impregnated cathode assembly of the present invention. This impregnated cathode 1
As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 1A, 0 is a porous substrate 12 made of a refractory metal and an electron emitting substance impregnated in the porous substrate 12, and the porous substrate 1
The platinum-based metal layer 1 is formed on the front surface and the back surface of 2.
The porous substrate 12 is made of tungsten. The platinum-based metal layer 14 is made of iridium and has a thickness of 0.1 to 1
μm.

【0017】本発明の含浸型陰極組立体の模式的な断面
図を図1の(B)に示す。含浸型陰極組立体は、高融点
金属から成る支持用のカップ20と、このカップ20の
内部に収納された含浸型陰極10とから構成されてい
る。含浸型陰極は、高融点金属(実施例1においてはタ
ングステン)から成る多孔質基体12、及び多孔質基体
12に含浸された電子放射物質から構成されている。多
孔質基体12の両面には白金系金属層14が形成されて
いる。また、多孔質基体14の一方の面に形成された白
金系金属層14とカップ20の内面(具体的にはカップ
20の内部底面)とが溶着している。カップ20はタン
タルから成る。白金系金属層14はイリジウムから成
り、厚さは0.1乃至1μmである。
A schematic sectional view of the impregnated cathode assembly of the present invention is shown in FIG. The impregnated cathode assembly comprises a supporting cup 20 made of a refractory metal and an impregnated cathode 10 housed inside the cup 20. The impregnated cathode is composed of a porous substrate 12 made of a refractory metal (tungsten in the first embodiment) and an electron emitting substance impregnated in the porous substrate 12. Platinum-based metal layers 14 are formed on both surfaces of the porous substrate 12. Further, the platinum-based metal layer 14 formed on one surface of the porous substrate 14 and the inner surface of the cup 20 (specifically, the inner bottom surface of the cup 20) are welded. The cup 20 is made of tantalum. The platinum-based metal layer 14 is made of iridium and has a thickness of 0.1 to 1 μm.

【0018】実施例1の含浸型陰極10の作製方法の概
要を以下説明する。
An outline of a method of manufacturing the impregnated cathode 10 of Example 1 will be described below.

【0019】先ず、モル比で4:1:1のBaO、Ca
O、Al23から成る電子放射物質を約1800゜Cに
加熱して、タングステンから成りディスク状の多孔質基
体12に含浸させる。多孔質基体12の空隙率を約25
%とした。また、多孔質基体の大きさを、直径1.5m
m、厚さ0.6mmとしたが、この大きさは適宜選択さ
れる。含浸には、真空加熱装置あるいは水素炉を用いる
ことができる。その後、超音波洗浄処理あるいは加熱処
理によって、余分な電子放射物質を多孔質基体12から
除去する。
First, the molar ratio of BaO and Ca is 4: 1: 1.
An electron emitting material composed of O and Al 2 O 3 is heated to about 1800 ° C. to impregnate the disk-shaped porous substrate 12 composed of tungsten. The porosity of the porous substrate 12 is about 25
%. In addition, the size of the porous substrate is 1.5 m in diameter.
Although the thickness is m and the thickness is 0.6 mm, this size is appropriately selected. A vacuum heating device or a hydrogen furnace can be used for the impregnation. After that, the excess electron emitting material is removed from the porous substrate 12 by ultrasonic cleaning or heating.

【0020】その後、例えばDCスパッタ装置、RFマ
グネトロンスパッタ装置あるいは電子ビーム蒸着装置を
用いて、イリジウムから成る白金系金属層14を多孔質
基体12の両面に形成する。白金系金属層の厚さは、
0.1乃至1μmであればよい。こうして、図1の
(A)に示した含浸型陰極10を作製することができ
る。尚、多孔質基体12の側壁に白金系金属層が形成さ
れても、何等問題はない。また、電子放射物質が含浸さ
れた大口径の多孔質基体材料の両面に白金系金属層を形
成した後、かかる多孔質基体材料をレーザ加工等によっ
て所望の形状に加工して、含浸型陰極10を作製するこ
ともできる。
After that, a platinum-based metal layer 14 made of iridium is formed on both surfaces of the porous substrate 12 by using, for example, a DC sputtering device, an RF magnetron sputtering device or an electron beam evaporation device. The thickness of the platinum-based metal layer is
It may be 0.1 to 1 μm. Thus, the impregnated cathode 10 shown in FIG. 1A can be manufactured. Even if the platinum-based metal layer is formed on the side wall of the porous substrate 12, there is no problem. Further, after forming a platinum-based metal layer on both surfaces of a large-diameter porous base material impregnated with an electron emitting substance, the porous base material is processed into a desired shape by laser processing or the like, and the impregnated cathode 10 Can also be produced.

【0021】次に、こうして得られた含浸型陰極10
を、タンタルから成る支持用のカップ20の内部に配置
する。カップ20の内径を1.52mm、深さを0.5
5mmとしたが、この寸法は含浸型陰極10の大きさに
合わせて適宜選択する。そして、例えば、モリブデン、
タングステンあるいは炭素等の高融点材料から成る溶接
棒を用いた抵抗溶接法にて、アルゴンガス雰囲気下で、
多孔質基体12の一方の面に形成された白金系金属層1
4と、カップ20の内面(具体的にはカップ20の内部
底面)とを溶着させる。尚、抵抗溶接法の代わりにレー
ザ溶接法を採用してもよい。あるいは又、多孔質基体1
2の側壁にも白金系金属層を形成した場合には、多孔質
基体12の側面をカップ20の側壁に溶着させてもよ
い。
Next, the impregnated cathode 10 thus obtained
Are placed inside a supporting cup 20 of tantalum. Cup 20 has an inner diameter of 1.52 mm and a depth of 0.5
Although it is set to 5 mm, this dimension is appropriately selected according to the size of the impregnated cathode 10. And, for example, molybdenum,
In a resistance welding method using a welding rod made of a high melting point material such as tungsten or carbon, in an argon gas atmosphere,
Platinum-based metal layer 1 formed on one surface of porous substrate 12
4 and the inner surface of the cup 20 (specifically, the inner bottom surface of the cup 20) are welded. A laser welding method may be used instead of the resistance welding method. Alternatively, the porous substrate 1
When the platinum-based metal layer is also formed on the side wall of No. 2, the side surface of the porous substrate 12 may be welded to the side wall of the cup 20.

【0022】こうして、含浸型陰極10とカップ20と
が強固に接合され、図1の(B)に示した含浸型陰極組
立体が完成する。尚、このとき、同時に、カップ20と
スリーブ22とを溶接してもよい。あるいは又、含浸型
陰極組立体の完成後、かかる含浸型陰極組立体のカップ
20をスリーブ22に抵抗溶接法やレーザ溶接法にて取
り付けてもよい。これらの場合、溶接箇所は、スリーブ
22の径にも依るが、6〜8点程度が望ましい。スリー
ブ22は、タンタル若しくはモリブデンから成る。
In this way, the impregnated cathode 10 and the cup 20 are firmly joined, and the impregnated cathode assembly shown in FIG. 1B is completed. At this time, the cup 20 and the sleeve 22 may be welded at the same time. Alternatively, after completion of the impregnated cathode assembly, the cup 20 of the impregnated cathode assembly may be attached to the sleeve 22 by resistance welding or laser welding. In these cases, the number of welding points is preferably about 6 to 8 points, although it depends on the diameter of the sleeve 22. The sleeve 22 is made of tantalum or molybdenum.

【0023】(実施例2)実施例2は、本発明の含浸型
陰極組立体の作製方法に関する。含浸型陰極組立体は、
カップ40、及びカップ40の内部に収納され電子放射
物質が含浸された高融点金属から成る多孔質基体32か
ら構成されている。この多孔質基体32の表面には、実
施例1のような白金系金属層を形成する必要はない。以
下、図2を参照して、本発明の含浸型陰極組立体の作製
方法を説明する。
Example 2 Example 2 relates to a method of manufacturing the impregnated cathode assembly of the present invention. The impregnated cathode assembly is
It is composed of a cup 40 and a porous substrate 32 made of a refractory metal contained in the cup 40 and impregnated with an electron emitting substance. It is not necessary to form the platinum-based metal layer on the surface of the porous substrate 32 as in the first embodiment. Hereinafter, a method for manufacturing the impregnated-type cathode assembly of the present invention will be described with reference to FIG.

【0024】先ず、図2の(A)に模式的に示すよう
に、多孔質基体32を支持用のカップ40の内部に固着
させる。多孔質基体32は、タングステンから成り、そ
の空隙率を約25%とした。また、多孔質基体32の大
きさを、直径1.5mm、厚さ0.6mmとしたが、こ
の大きさは適宜選択される。カップ40はモリブデン若
しくはタンタルから成り、その内径を1.52mm、深
さを0.55mmとしたが、この寸法は多孔質基体32
の大きさに合わせて適宜選択する。尚、電子放射物質と
の反応性を考慮するとモリブデンを用いる方が望まし
い。多孔質基体32のカップ40への固着は、抵抗溶接
法やレーザ溶接法にて行うことができる。多孔質基体3
2の底面をカップ40の内部底面に固着させてもよい
し、多孔質基体32の側面をカップ40の側壁に固着さ
せてもよい。
First, as schematically shown in FIG. 2A, the porous substrate 32 is fixed inside the supporting cup 40. The porous substrate 32 is made of tungsten and has a porosity of about 25%. Further, the size of the porous substrate 32 is 1.5 mm in diameter and 0.6 mm in thickness, but this size is appropriately selected. The cup 40 is made of molybdenum or tantalum and has an inner diameter of 1.52 mm and a depth of 0.55 mm.
It is appropriately selected according to the size of. It is preferable to use molybdenum in consideration of the reactivity with the electron emitting substance. The porous base 32 can be fixed to the cup 40 by a resistance welding method or a laser welding method. Porous substrate 3
The bottom surface of 2 may be fixed to the inner bottom surface of the cup 40, or the side surface of the porous substrate 32 may be fixed to the side wall of the cup 40.

【0025】次に、図2の(B)に模式的に示すよう
に、モル比で4:1:1のBaO、CaO、Al23
ら成る電子放射物質44を約1800゜Cに加熱して、
多孔質基体32に含浸させる。含浸には、真空加熱装置
あるいは水素炉を用いることができる。その後、多孔質
基体32とカップ40との間にあるいは多孔質基体32
の表面に残存した余剰の電子放射物質を、純水中での超
音波洗浄処理、あるいは加熱処理によって多孔質基体3
2から除去することが望ましい。超音波洗浄処理を行っ
た場合には、その後、真空中で多孔質基体32を乾燥さ
せることが望ましい。尚、図において、電子放射物質が
含浸された多孔質基体には黒点を付した。
Next, as schematically shown in FIG. 2B, the electron emitting material 44 composed of BaO, CaO and Al 2 O 3 at a molar ratio of 4: 1: 1 is heated to about 1800 ° C. do it,
The porous substrate 32 is impregnated. A vacuum heating device or a hydrogen furnace can be used for the impregnation. Then, between the porous substrate 32 and the cup 40, or the porous substrate 32.
The surplus electron emitting substance remaining on the surface of the porous substrate 3 is subjected to ultrasonic cleaning treatment in pure water or heat treatment.
It is desirable to remove from 2. After the ultrasonic cleaning treatment, it is desirable to dry the porous substrate 32 in vacuum after that. In the figure, black dots are added to the porous substrate impregnated with the electron emitting substance.

【0026】こうして完成された含浸型陰極組立体を、
スリーブ42に取り付ける(図2の(C)参照)。具体
的には、カップ40をスリーブ42に抵抗溶接法やレー
ザ溶接法にて取り付ける。スリーブ42は、タンタル若
しくはモリブデンから成る。溶接箇所は、スリーブ42
の径にも依るが、6〜8点程度が望ましい。
The impregnated cathode assembly thus completed is
It is attached to the sleeve 42 (see FIG. 2C). Specifically, the cup 40 is attached to the sleeve 42 by resistance welding or laser welding. The sleeve 42 is made of tantalum or molybdenum. The welding point is the sleeve 42
Although it depends on the diameter, it is desirable to have about 6 to 8 points.

【0027】尚、カップ40のスリーブ42への取り付
けは、多孔質基体32を支持用のカップ40の内部に固
着させる前に行ってもよいし、多孔質基体32を支持用
のカップ40の内部に固着させるときに同時に行っても
よい。
The cup 40 may be attached to the sleeve 42 before the porous substrate 32 is fixed to the inside of the supporting cup 40, or the porous substrate 32 may be attached to the inside of the supporting cup 40. You may carry out at the same time when fixing to.

【0028】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。多孔質基体12,32は、モリブデンから構成
することができる。白金系金属層を、イリジウムの代わ
りに、オスミウム/ルテニウム合金から構成してもよ
い。本発明の含浸型陰極あるいは含浸型陰極組立体、若
しくは含浸型陰極組立体の作製方法によって作製された
含浸型陰極あるいは含浸型陰極組立体は、陰極線管以外
にも、例えば撮像管において使用することができる。
Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. The porous substrates 12 and 32 can be made of molybdenum. The platinum-based metal layer may be composed of an osmium / ruthenium alloy instead of iridium. The impregnated type cathode or the impregnated type cathode assembly of the present invention, or the impregnated type cathode or the impregnated type cathode assembly manufactured by the method for manufacturing the impregnated type cathode assembly may be used in, for example, an imaging tube other than a cathode ray tube. You can

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の含浸型陰極あるいは含浸型陰極
組立体においては、含浸型陰極をカップ内に収納する
際、含浸型陰極の表面と裏面を確認するという煩雑な作
業が不要である。しかも、多孔質基体の裏面に白金系金
属層を形成することによって、含浸型陰極とカップとは
強固に接合され、更には、電子放射物質とカップとの間
の反応を抑制することができる。また、多孔質基体の表
面に白金系金属層を形成することによって、作製過程に
おいて、含浸型陰極が高温に加熱されても、多孔質基体
表面から電子放射物質が滲み出したり蒸発することを防
止し得るだけでなく、仕事函数が低くなる結果、熱電子
を放出させるために必要とされる含浸型陰極の加熱温度
を約100゜C低下させることができ、含浸型陰極組立
体の長寿命化を図ることが可能になる。
In the impregnated type cathode or the impregnated type cathode assembly of the present invention, when the impregnated type cathode is housed in the cup, the complicated work of checking the front and back surfaces of the impregnated type cathode is unnecessary. Moreover, by forming the platinum-based metal layer on the back surface of the porous substrate, the impregnated cathode and the cup are firmly bonded, and furthermore, the reaction between the electron-emitting substance and the cup can be suppressed. Also, by forming a platinum-based metal layer on the surface of the porous substrate, it is possible to prevent the electron emitting substance from seeping out or evaporating from the surface of the porous substrate even when the impregnated cathode is heated to a high temperature during the manufacturing process. In addition, as a result of the lower work function, the heating temperature of the impregnated cathode required to emit thermoelectrons can be lowered by about 100 ° C., and the life of the impregnated cathode assembly can be extended. Can be achieved.

【0030】本発明の含浸型陰極組立体の作製方法にお
いては、ロウ材を用いることなく多孔質基体と支持用の
カップとの間に十分なる接合強度を得ることができる
し、多孔質基体とカップとを高精度で組み立てることが
でき、しかも、量産性に富む。また、電子放射物質の多
孔質基体表面からの滲み出しや蒸発を防止でき、高品質
の含浸型陰極組立体を作製することができる。
In the method for manufacturing the impregnated cathode assembly of the present invention, sufficient bonding strength can be obtained between the porous substrate and the supporting cup without using a brazing material, and The cup and cup can be assembled with high precision, and the mass productivity is high. Further, it is possible to prevent the electron emitting substance from seeping out and evaporating from the surface of the porous substrate, and to manufacture a high-quality impregnated-type cathode assembly.

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

【図1】本発明の含浸型陰極及び含浸型陰極組立体の模
式的な断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an impregnated cathode and an impregnated cathode assembly of the present invention.

【図2】本発明の含浸型陰極組立体の作製方法の各工程
を説明するための模式的な断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining each step of the manufacturing method of the impregnated-type cathode assembly of the present invention.

【図3】スリーブに固定された状態の含浸型陰極組立体
の概要を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an outline of an impregnated-type cathode assembly fixed to a sleeve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 含浸型陰極 12,32 多孔質基体 14 白金系金属層 20,40 カップ 22,42 スリーブ 44 電子放射物質 10 Impregnated Cathode 12,32 Porous Substrate 14 Platinum Metal Layer 20,40 Cup 22,42 Sleeve 44 Electron Emitting Material

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高融点金属から成る多孔質基体、及び該多
孔質基体に含浸された電子放射物質から成る含浸型陰極
であって、多孔質基体の表面及び裏面に白金系金属層が
形成されていることを特徴とする含浸型陰極。
1. A porous substrate made of a refractory metal and an impregnated cathode made of an electron emitting substance impregnated in the porous substrate, wherein a platinum-based metal layer is formed on the front and back surfaces of the porous substrate. An impregnated-type cathode characterized in that
【請求項2】白金系金属層はイリジウム若しくはオスミ
ウム/ルテニウム合金から成り、厚さは0.1乃至1μ
mであることを特徴とする請求項1に記載の含浸型陰
極。
2. The platinum-based metal layer is made of iridium or an osmium / ruthenium alloy and has a thickness of 0.1 to 1 μm.
The impregnated cathode according to claim 1, wherein m is m.
【請求項3】高融点金属から成るカップ、及び該カップ
の内部に収納された含浸型陰極から構成された含浸型陰
極組立体であって、 該含浸型陰極は、高融点金属から成る多孔質基体、及び
該多孔質基体に含浸された電子放射物質から成り、 該多孔質基体の両面には白金系金属層が形成されてお
り、 多孔質基体の一方の面に形成された白金系金属層とカッ
プの内面とが溶着していることを特徴とする含浸型陰極
組立体。
3. An impregnated type cathode assembly comprising a cup made of a refractory metal and an impregnated type cathode housed inside the cup, wherein the impregnated type cathode is a porous body made of a refractory metal. A platinum-based metal layer formed on one surface of a porous substrate, comprising a substrate and an electron-emitting substance impregnated in the porous substrate, and a platinum-based metal layer formed on both surfaces of the porous substrate. An impregnated-type cathode assembly, wherein the inner surface of the cup and the inner surface of the cup are welded together.
【請求項4】カップはタンタルから成り、白金系金属層
はイリジウム若しくはオスミウム/ルテニウム合金から
成り、厚さは0.1乃至1μmであることを特徴とする
請求項3に記載の含浸型陰極組立体。
4. The impregnated cathode assembly according to claim 3, wherein the cup is made of tantalum, the platinum-based metal layer is made of iridium or an osmium / ruthenium alloy, and has a thickness of 0.1 to 1 μm. Three-dimensional.
【請求項5】カップ、及び該カップの内部に収納され電
子放射物質が含浸された高融点金属から成る多孔質基体
から構成された含浸型陰極組立体の作製方法であって、 多孔質基体をカップの内部に固着させた後、該多孔質基
体に電子放射物質を含浸させることを特徴とする含浸型
陰極組立体の作製方法。
5. A method for producing an impregnated-type cathode assembly comprising a cup and a porous substrate made of a refractory metal impregnated with an electron emitting substance, which is housed inside the cup, comprising: A method for producing an impregnated-type cathode assembly, comprising fixing the inside of a cup and then impregnating the porous substrate with an electron-emitting substance.
【請求項6】多孔質基体に電子放射物質を含浸させた後
に、余剰の電子放射物質を除去する工程を含むことを特
徴とする請求項5に記載の含浸型陰極組立体の作製方
法。
6. The method for producing an impregnated-type cathode assembly according to claim 5, further comprising a step of removing excess electron emitting material after impregnating the porous substrate with the electron emitting material.
【請求項7】前記カップはモリブデンから成ることを特
徴とする請求項5又は請求項6に記載の含浸型陰極組立
体の作製方法。
7. The method for manufacturing an impregnated cathode assembly according to claim 5, wherein the cup is made of molybdenum.
JP25644993A 1993-09-20 1993-09-20 Impregnated cathode, impregnated cathode assembly, and manufacture of impregnated cathode assembly Pending JPH0794074A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011129384A (en) * 2009-12-18 2011-06-30 Toshiba Corp Impregnated cathode structure

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