JPH09180624A - Impregnated cathode and electron tube using the same - Google Patents
Impregnated cathode and electron tube using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は含浸形陰極およびそ
れを用いた電子管に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an impregnated cathode and an electron tube using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】含浸形陰極は高電流密度動作が可能な陰
極であり、電子管の高出力化、特にブラウン管では高輝
度化，高精細化のために欠くことができない。2. Description of the Related Art Impregnated cathodes are cathodes capable of high current density operation, and are indispensable for achieving high output of electron tubes, especially for cathode ray tubes to achieve high brightness and high definition.
【０００３】含浸形陰極は、タングステンからなる耐熱
多孔質基体に、ＢａＯを主体に、他にＡｌ2Ｏ3やＣａＯ
を水素雰囲気中または真空中で加熱溶融して、含浸させ
た陰極構成をしている。この陰極は基本型含浸形陰極と
呼ばれている。また溶融含浸した物質を一般に含浸剤と
称する。含浸形陰極は動作時に、常に１０００℃程度に
加熱されており、耐熱多孔質基体と含浸剤は反応し、バ
リウムを遊離する。バリウムは拡散により陰極表面に供
給され、陰極内部または電子管内部雰囲気中から供給さ
れた酸素と共に、タングステン基体上に吸着する。この
ように、金属表面にバリウムと酸素から成る吸着層（単
分子層）が形成されると、金属表面の仕事関数が実質的
に引き下げられ、電子放出が容易となる。これが、含浸
形陰極の動作原理であり、これに対する詳細な考察は、
例えば、ジャーナル・オブ・フィジックス Ｄ：アプラ
イド・フィジックス，第１５巻(１９８２年)第１５１９
頁から第１５２９頁（J. Phys. D: Appl. Phys.，１５
(１９８２）pp１５１９−１５２９）に記載されてい
る。含浸形陰極は電子放出部分が基本的に金属であるた
め電気的な抵抗が小さく、酸化物陰極に見られるジュー
ル発熱による陰極材料自体の分解が生じることはない。
従って、含浸形陰極は、酸化物陰極と比較して高電流密
度動作が可能である。The impregnated cathode is composed of a heat-resistant porous substrate made of tungsten, mainly made of BaO, and also Al 2 O 3 and CaO.
Is heated and melted in a hydrogen atmosphere or in a vacuum to form an impregnated cathode. This cathode is called a basic type impregnated cathode. Further, a substance which is melt-impregnated is generally called an impregnating agent. The impregnated cathode is constantly heated to about 1000 ° C. during operation, and the heat resistant porous substrate and the impregnating agent react with each other to release barium. Barium is supplied to the cathode surface by diffusion and adsorbed on the tungsten substrate together with oxygen supplied from the inside of the cathode or the atmosphere inside the electron tube. As described above, when the adsorption layer (monomolecular layer) composed of barium and oxygen is formed on the metal surface, the work function of the metal surface is substantially reduced, and electron emission becomes easy. This is the working principle of the impregnated cathode, and a detailed consideration for this is as follows.
For example, Journal of Physics D: Applied Physics, Volume 15 (1982) 1519.
Pages 1529 (J. Phys. D: Appl. Phys., 15
(1982) pp1519-1529). Since the impregnated cathode basically has a metal electron-emitting portion, it has a low electric resistance, and the cathode material itself does not decompose due to Joule heat generation found in an oxide cathode.
Therefore, the impregnated cathode can operate at a higher current density than the oxide cathode.
【０００４】しかし、含浸形陰極は、高電流密度動作が
可能な反面、動作温度が約７５０℃である酸化物陰極と
比較して、より高い温度で動作させる必要がある。前述
の基本型含浸形陰極の場合、１０Ａ／cm2 の電流密度を
得るためにはおよそ１１００℃に加熱する必要がある。
このため、含浸形陰極の改良は、この動作温度を低下さ
せることを目的に行われている。However, while the impregnated cathode is capable of high current density operation, it needs to be operated at a higher temperature than the oxide cathode whose operating temperature is about 750 ° C. In the case of the basic type impregnated cathode described above, it is necessary to heat it to about 1100 ° C. in order to obtain a current density of 10 A / cm 2 .
Therefore, the impregnated cathode has been improved for the purpose of reducing the operating temperature.
【０００５】タングステンやモリブデン等の高融点金属
と共に、スカンジウムを含む薄膜を被覆した含浸形陰極
は、９００℃で前述の電流密度動作が可能である。本文
中においては以後、これらをＳｃ被覆型含浸形陰極と記
述するが、これらに関しては、米国特許第4,626,470
号、ならびにジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプラ
イド・フィジックス，第２７巻，ナンバー８(１９８８
年)第１４１１頁から第１４１４頁(Jpn. J. Appl. Phy
s.２７,Ｎo.８(１９８８)pp１４１１−１４１４)に記載
されている。The impregnated cathode coated with a thin film containing scandium together with refractory metals such as tungsten and molybdenum can operate at the above current density at 900 ° C. In the following, these are referred to as Sc-coated impregnated cathodes, but in connection with these, U.S. Pat.
No. and Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 27, No. 8 (1988)
1411 to 1414 (Jpn. J. Appl. Phy)
s.27, No. 8 (1988) pp1411-1414).
【０００６】Ｓｃ被覆型含浸形陰極では、１１５０℃程
度に陰極を加熱して活性化すると、被覆膜表面に、タン
グステン多孔質部よりバリウムが供給され、被覆膜中よ
りスカンジウムが供給され、これらと酸素から単分子層
が形成される。その結果として仕事関数が低下し、良好
な電子放出を可能とすると考えられる。これらに関して
はジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジックス，第２８巻，ナンバー３（１９８９年）第４９
０頁から第４９４頁（Jpn. J. Appl. Phys．２８，Ｎo.
３(１９８９)pp４９０−４９４）に記載されている。つ
まり、Ｓｃ被覆型含浸形陰極の良好な電子放出特性を発
現させるためには、バリウムと共に、被覆膜中より表面
にスカンジウムを供給する必要がある。In the Sc-coated impregnated cathode, when the cathode is heated to about 1150 ° C. and activated, barium is supplied to the surface of the coating film from the porous portion of tungsten and scandium is supplied from the inside of the coating film. A monolayer is formed from these and oxygen. As a result, it is considered that the work function is lowered and good electron emission is enabled. Regarding these, Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 28, No. 3 (1989), No. 49
0 to 494 (Jpn. J. Appl. Phys. 28, No.
3 (1989) pp490-494). That is, in order to exhibit good electron emission characteristics of the Sc-coated impregnated cathode, it is necessary to supply scandium from the coating film to the surface together with barium.
【０００７】図４に従来陰極の構成例を示す。この陰極
は、基本型含浸形陰極２の上面に、２００ｎｍのスカン
ジウム被覆膜１０を電子ビーム加熱による蒸着法によ
り、金属スカンジウムを蒸着源として成膜し、その上面
に、タングステン金属をターゲットとして５００ｎｍの
タングステン被覆膜１４を成膜したものである。FIG. 4 shows an example of the structure of a conventional cathode. This cathode is formed by depositing a scandium coating film 10 of 200 nm on the upper surface of the basic type impregnated cathode 2 by a vapor deposition method using electron beam heating using metal scandium as a vapor deposition source, and by using tungsten metal as a target on the top surface of 500 nm. The tungsten coating film 14 is formed.
【０００８】ところで、陰極表面に形成された単分子層
は、ブラウン管での動作中にイオン衝撃により失われ、
その結果として電子放出特性が劣化することがある。こ
のとき、動作温度において、失われた単分子層を再構成
できる程のバリウム，酸素，スカンジウムの供給が行わ
れるならば、イオン衝撃による電子放出特性の劣化はお
こらない。オスミウム被覆の含浸形陰極は、ブラウン管
内でのイオン衝撃による電子放出特性の劣化は現われな
い。この陰極における単分子層は、バリウムと酸素であ
り、これらは十分な速度で供給されていると言える。と
ころが、Ｓｃ被覆含浸形陰極においては、しばしばイオ
ン衝撃による電子放出特性の劣化が起こる。これは、単
分子層構成要素であるスカンジウムの供給力が不十分な
ためと推定される。以上より、Ｓｃ系含浸形陰極におい
ては、スカンジウムの表面への供給力が耐イオン衝撃特
性を決定する。By the way, the monolayer formed on the cathode surface is lost by ion bombardment during operation in a cathode ray tube.
As a result, the electron emission characteristics may deteriorate. At this time, if barium, oxygen, and scandium are supplied at the operating temperature to such an extent that the lost monolayer can be reconstructed, the electron emission characteristics due to ion bombardment do not deteriorate. The osmium-coated impregnated cathode does not show deterioration in electron emission characteristics due to ion bombardment in a cathode ray tube. The monolayer in this cathode is barium and oxygen, which can be said to be supplied at a sufficient rate. However, in the Sc-coated impregnated cathode, the electron emission characteristics often deteriorate due to ion bombardment. This is presumed to be due to insufficient supply of scandium, which is a constituent of the monolayer. As described above, in the Sc-impregnated cathode, the supply force of scandium to the surface determines the ion bombardment resistance.
【０００９】スカンジウム酸化物を含む被覆膜から、陰
極表面にスカンジウムを供給するためには、スカンジウ
ム酸化物を還元し、遊離スカンジウムを生成しなければ
ならない。酸化物の還元は、タングステンやバリウムと
の反応によって行われる。ここで、スカンジウムを酸化
物ではなく、金属として成膜すれば、還元反応が必要で
なくなり、陰極の特性の向上、また、耐イオン衝撃特性
の向上が期待できる。この例としては、基本型含浸形陰
極の表面に、スカンジウムを主体とする下部被覆膜と、
モリブデンを主体とする上部被覆膜を形成した陰極があ
り、この陰極をＭｏ／Ｓｃ被覆含浸形陰極と称する。し
かし、Ｍｏ／Ｓｃ被覆含浸形陰極は、活性化の後、１回
目のイオン衝撃においては１００％電子放出特性が回復
するが、２回目以降のイオン衝撃においては回復率が良
好ではない。これは、１回目のイオン衝撃でスカンジウ
ムが涸渇してしまうからと考えられる。In order to supply scandium to the cathode surface from the coating film containing scandium oxide, the scandium oxide must be reduced to produce free scandium. The reduction of the oxide is performed by the reaction with tungsten or barium. Here, if scandium is formed as a metal instead of an oxide, the reduction reaction is not required, and the characteristics of the cathode and the ion bombardment resistance can be expected to improve. As an example of this, on the surface of the basic type impregnated cathode, a lower coating film mainly composed of scandium,
There is a cathode having an upper coating film mainly composed of molybdenum, and this cathode is referred to as a Mo / Sc coating impregnated cathode. However, the Mo / Sc-coated impregnated cathode recovers 100% electron emission characteristics in the first ion bombardment after activation, but the recovery rate is not good in the second and subsequent ion bombardments. This is probably because scandium is depleted by the first ion bombardment.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、含浸
形陰極の低温動作化を可能とするＳｃ被覆型含浸形陰極
は、表面へのスカンジウムの供給力が不十分でイオン衝
撃による電子放出特性が劣化する問題があった。As described above, the Sc-coated impregnated cathode which enables low-temperature operation of the impregnated cathode has an insufficient electron-emission characteristic due to ion bombardment due to insufficient scandium supply to the surface. There was a problem of deterioration.
【００１１】本発明の目的は、Ｓｃ被覆型含浸形陰極に
おいて、これを解決することにあり、そのための製造方
法ならびにその被覆膜構成を提供することにある。An object of the present invention is to solve this problem in a Sc-coated impregnated cathode, and to provide a manufacturing method therefor and a coating film structure thereof.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を達成す
るため、本発明は基本型含浸形陰極の表面に、スカンジ
ウムを主体とする下部被覆膜と、タングステンやモリブ
デン等の高融点金属と、酸化スカンジウム，タングステ
ン酸スカンジウム，モリブデン酸スカンジウムのいずれ
か一つまたは複数を含む上部被覆膜の２層膜を形成す
る。また、基本型含浸形陰極の表面に、酸化スカンジウ
ム，タングステン酸スカンジウム，モリブデン酸スカン
ジウムのいずれか一つ、または複数を含む下部被覆膜を
被覆し、その上面に、タングステンまたはモリブデンの
高融点金属とスカンジウムを含む上部被覆膜の２層膜を
形成する。さらに、基本型含浸形陰極の表面に、スカン
ジウムの層と、酸化スカンジウム，タングステン酸スカ
ンジウム，モリブデン酸スカンジウムのいずれか一つま
たは複数を含む層で構成される下部被覆膜を形成し、そ
の上面に、タングステンまたはスカンジウムの高融点金
属の上部被覆膜を形成する。In order to achieve the above technical objects, the present invention provides a basic impregnated cathode with a lower coating film mainly composed of scandium and a refractory metal such as tungsten or molybdenum. , A two-layer film of an upper coating film containing any one or more of scandium oxide, scandium tungstate, and scandium molybdate. Further, the surface of the basic type impregnated cathode is coated with a lower coating film containing one or more of scandium oxide, scandium tungstate, and scandium molybdate, and the upper surface thereof is coated with a refractory metal of tungsten or molybdenum. A two-layer film including an upper coating film containing scandium and scandium is formed. Further, a lower coating film composed of a layer of scandium and a layer containing one or more of scandium oxide, scandium tungstate, and scandium molybdate is formed on the surface of the basic type impregnated cathode, and the upper surface thereof is formed. Then, an upper coating film of a refractory metal such as tungsten or scandium is formed.
【００１３】本発明では、初期のイオン衝撃にはスカン
ジウム金属を、その後のイオン衝撃には酸化スカンジウ
ム，タングステン酸スカンジウム，モリブデン酸スカン
ジウム等のスカンジウム酸化物をスカンジウム供給源と
する。本発明によれば、陰極表面へのスカンジウムの供
給手段を２重に具備することができるので、イオン衝撃
により放出電流の劣化した陰極を再度回復させることが
できる。In the present invention, scandium metal is used for the initial ion bombardment, and scandium oxides such as scandium oxide, scandium tungstate, and scandium molybdate are used as the scandium source for the subsequent ion bombardment. According to the present invention, since the means for supplying scandium to the cathode surface can be double provided, it is possible to recover again the cathode whose emission current has deteriorated due to ion bombardment.
【００１４】[0014]
（実施例１）図１に、基本型含浸形陰極表面に、スカン
ジウムを主体とする下部被覆膜を被覆し、その上面に高
融点金属とスカンジウム酸化物を含む上部被覆膜を形成
したＳｃ被覆型含浸形陰極の実施例を示す。基本型含浸
形陰極は、タングステン粉末をプレス，焼結したのち、
ＢａＯを主体とする酸化物つまり含浸剤２２を含浸して
作製した。本実施例では、含浸剤としてＢａＯ，Ｃａ
Ｏ，Ａｌ2Ｏ3を４：１：１に混合したものを用い、この
含浸剤２２を、水素雰囲気中で１９００℃に加熱溶融し
て、タングステンの焼結体つまり多孔質体２１に含浸し
た。本実施例で用いた基本型含浸形陰極２の大きさ及び
形状は、直径１.２mm，厚さ０.４mmの円筒状のペレット
である。(Example 1) In FIG. 1, a basic impregnated cathode surface was coated with a lower coating film mainly composed of scandium, and an upper coating film containing a refractory metal and scandium oxide was formed on the upper surface of Sc. An example of a coated type impregnated cathode will be shown. The basic type impregnated cathode is made by pressing and sintering tungsten powder,
It was produced by impregnating an oxide mainly composed of BaO, that is, an impregnating agent 22. In this embodiment, BaO, Ca are used as the impregnating agent.
Using a mixture of O and Al 2 O 3 in a ratio of 4: 1: 1, the impregnating agent 22 was heated and melted at 1900 ° C. in a hydrogen atmosphere to impregnate the sintered body of tungsten, that is, the porous body 21. . The size and shape of the basic type impregnated cathode 2 used in this example is a cylindrical pellet having a diameter of 1.2 mm and a thickness of 0.4 mm.
【００１５】本実施例では、この基本型含浸形陰極２の
上面に、２００ｎｍのスカンジウム下部被覆膜１０を電
子ビーム加熱による蒸着法により、金属スカンジウムを
蒸着源として成膜した。そして、その上面に５００ｎｍ
のタングステンおよびタングステン酸スカンジウムから
なる上部被覆膜１１を、スパッタ成膜法で、放電ガスを
アルゴンとして、タングステンおよびタングステン酸ス
カンジウムをスパッタターゲットとして用いて成膜し
た。この陰極を、１０００℃で２時間の活性化加熱を行
うと、従来のＭｏ／Ｓｃ被覆含浸形陰極と同等の電子放
出特性を得た。In this example, a 200 nm scandium lower coating film 10 was formed on the upper surface of the basic type impregnated cathode 2 by a vapor deposition method using electron beam heating using metal scandium as a vapor deposition source. And 500nm on the upper surface
The upper coating film 11 made of tungsten and scandium tungstate was formed by a sputtering film forming method using argon as a discharge gas and tungsten and scandium tungstate as a sputtering target. When this cathode was activated and heated at 1000 ° C. for 2 hours, an electron emission characteristic equivalent to that of a conventional Mo / Sc-coated impregnated cathode was obtained.
【００１６】（実施例２）図２に、基本型含浸形陰極表
面に、スカンジウム酸化物の下部被覆膜を被覆し、その
上面に、高融点金属とスカンジウムを含む上部被覆膜を
形成したＳｃ被覆型含浸形陰極の実施例を示す。基本型
含浸形陰極は、実施例１と同様の陰極を使用した。本実
施例では、この基本型含浸形陰極２の上面に、２００ｎ
ｍのタングステン酸スカンジウムの下部被覆膜１２を、
スパッタ成膜法でタングステン酸スカンジウムをスパッ
タターゲットとして用いて成膜した。そして、その上面
に５００ｎｍのタングステンおよびスカンジウムを含む
上部被覆膜１３を、スパッタ成膜法で、タングステンお
よび金属スカンジウムのスパッタターゲットを用いて成
膜した。この陰極を、１０００℃で２時間の活性化加熱
を行うと、従来のＭｏ／Ｓｃ被覆含浸形陰極と同等の電
子放出特性を得た。Example 2 In FIG. 2, the surface of a basic type impregnated cathode was coated with a lower coating film of scandium oxide, and an upper coating film containing a refractory metal and scandium was formed on the upper surface thereof. An example of the Sc-covered impregnated cathode will be shown. As the basic type impregnated cathode, the same cathode as in Example 1 was used. In this embodiment, 200 n is formed on the upper surface of the basic type impregnated cathode 2.
m of scandium tungstate lower coating film 12,
The film was formed by the sputtering film formation method using scandium tungstate as a sputtering target. Then, an upper coating film 13 containing 500 nm of tungsten and scandium was formed on the upper surface of the film by a sputtering film forming method using a sputtering target of tungsten and scandium metal. When this cathode was activated and heated at 1000 ° C. for 2 hours, an electron emission characteristic equivalent to that of a conventional Mo / Sc-coated impregnated cathode was obtained.
【００１７】（実施例３）図３に、基本型含浸形陰極表
面に、スカンジウムの層と、スカンジウム酸化物の層で
構成される下部被覆膜を形成し、その上面に、高融点金
属の上部被覆膜を形成したＳｃ被覆型含浸形陰極の実施
例を示す。基本型含浸形陰極は、実施例１と同様の陰極
を使用した。本実施例では、この基本型含浸形陰極２の
上面に、２００ｎｍのスカンジウム被覆膜１０を電子ビ
ーム加熱による蒸着法により、金属スカンジウムを蒸着
源として成膜した。そして、その上面に２００ｎｍのタ
ングステン酸スカンジウム被覆膜１２を、スパッタ成膜
法で、タングステン酸スカンジウムのスパッタターゲッ
トを用いて成膜した。そして、さらにその上面に、５０
０ｎｍのタングステン被覆膜１４を、スパッタ成膜法
で、タングステン金属をスパッタターゲットとして用い
て成膜した。この陰極を、１０００℃で２時間の活性化
加熱を行うと、従来のＭｏ／Ｓｃ被覆含浸形陰極と同等
の電子放出特性を得た。(Embodiment 3) In FIG. 3, a lower coating film composed of a scandium layer and a scandium oxide layer is formed on the surface of a basic type impregnated cathode, and a lower coating film of refractory metal is formed on the upper surface thereof. An example of an Sc-coated impregnated cathode having an upper coating film will be described. As the basic type impregnated cathode, the same cathode as in Example 1 was used. In this example, a 200 nm scandium coating film 10 was formed on the upper surface of the basic type impregnated cathode 2 by a vapor deposition method using electron beam heating, using metal scandium as a vapor deposition source. Then, a 200 nm scandium tungstate coating film 12 was formed on the upper surface by a sputtering film forming method using a scandium tungstate sputter target. And on the upper surface, 50
The 0 nm tungsten coating film 14 was formed by a sputtering film forming method using tungsten metal as a sputtering target. When this cathode was activated and heated at 1000 ° C. for 2 hours, an electron emission characteristic equivalent to that of a conventional Mo / Sc-coated impregnated cathode was obtained.
【００１８】従来陰極と本実施例１，２，３の含浸形陰
極の耐イオン衝撃特性を評価した。イオン衝撃実験は、
実球試験の代わりに、イオンガンを用いてアルゴンガス
で陰極表面を１時間スパッタする方法でシミュレートし
た。この方法では、陰極表面の単分子層を完全に取り去
ることができることが確認されている。１回目のイオン
衝撃では、従来の陰極，本発明の陰極とも電子放出特性
が１００％回復した。２回目のイオン衝撃では従来陰極
は２０％回復したのに対して、本発明の陰極では１１５
０℃で再活性化を行うことにより１００％回復した。こ
れは、本発明の陰極が、１回目のイオン衝撃後では、被
覆膜中の金属スカンジウムを使用して陰極表面にスカン
ジウムを供給し、２回目以降のイオン衝撃後では、陰極
を1150℃に加熱し、スカンジウム酸化物を還元して遊離
スカンジウムを生成させることにより、スカンジウムを
陰極表面に供給しているからである。The ion impact resistance of the conventional cathode and the impregnated cathodes of Examples 1, 2, and 3 were evaluated. The ion bombardment experiment
Instead of the real sphere test, the cathode surface was sputtered with argon gas using an ion gun for 1 hour for simulation. It has been confirmed that this method can completely remove the monolayer on the cathode surface. With the first ion bombardment, the electron emission characteristics of both the conventional cathode and the cathode of the present invention were recovered by 100%. In the second ion bombardment, the conventional cathode recovered 20%, whereas the cathode of the present invention showed a recovery of 115%.
100% recovery was achieved by reactivation at 0 ° C. This is because the cathode of the present invention supplies scandium to the cathode surface using the metal scandium in the coating film after the first ion bombardment, and the cathode is heated to 1150 ° C. after the second and subsequent ion bombardments. This is because the scandium is supplied to the cathode surface by heating and reducing the scandium oxide to generate free scandium.
【００１９】本実施例では、スカンジウム酸化物とし
て、タングステン酸スカンジウムを用いたが、これは、
酸化スカンジウム，モリブデン酸スカンジウム、また
は、それらの混合物でも同様の効果を示す。In this example, scandium tungstate was used as the scandium oxide.
Similar effects are obtained with scandium oxide, scandium molybdate, or a mixture thereof.
【００２０】図５は本発明のＳｃ被覆型含浸形陰極を電
子銃１１１に組み込み、ブラウン管１１３に真空封止し
た状態を示すものである。ブラウン管で陰極を用いる場
合、活性化はブラウン管内でヒータを用いて加熱するこ
とにより実行される。FIG. 5 shows a state in which the Sc-coated impregnated cathode of the present invention is incorporated in the electron gun 111 and vacuum-sealed in the cathode ray tube 113. When using a cathode in a cathode ray tube, activation is carried out by heating with a heater in the cathode ray tube.
【００２１】本実施例では、含浸剤として、ＢａＯ，Ｃ
ａＯ，Ａｌ2Ｏ3を４：１：１に混合したものを用いた。
しかし、含浸剤組成は本発明の効果とは本質的に無関係
である。これは５：３：２や他の組成のものにおいても
同様の効果を示すことは明らかである。さらに、本実施
例の被覆膜の構成要素としてスカンジウム以外には、タ
ングステンを用いて説明した。しかし、モリブデンもタ
ングステンと同様に用いることができ、モリブデンとタ
ングステンの両方を含んでいても、さらに他の高融点金
属を含んでいても問題ない。スカンジウムの被覆膜１０
は、蒸着法により成膜したが、これはＣＶＤ法など他の
成膜手段を用いても良い。また、タングステンおよびス
カンジウム酸化物からなる被覆膜１１，スカンジウム酸
化物を主体とする被覆膜１２，タングステンとスカンジ
ウムを含む被覆膜１３，タングステンを主体とする被覆
膜１４は、スパッタ成膜法を用いたが、同様に他の成膜
手段を用いても良い。In this embodiment, BaO, C is used as the impregnating agent.
A mixture of aO and Al 2 O 3 in a ratio of 4: 1: 1 was used.
However, the impregnant composition is essentially irrelevant to the effect of the present invention. It is clear that this shows a similar effect even with 5: 3: 2 and other compositions. Further, as the constituent element of the coating film of the present embodiment, tungsten was used in addition to scandium. However, molybdenum can be used similarly to tungsten, and it does not matter if it contains both molybdenum and tungsten or further contains another refractory metal. Scandium coating 10
Was formed by a vapor deposition method, but other film forming means such as a CVD method may be used. Further, the coating film 11 made of tungsten and scandium oxide, the coating film 12 mainly made of scandium oxide, the coating film 13 containing tungsten and scandium, and the coating film 14 mainly made of tungsten are formed by sputtering. Although the method is used, other film forming means may be used as well.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明によれば、陰極表面へのスカンジ
ウムの供給力および総供給量を向上できる。その結果、
イオン衝撃により失われる単分子層の回復性を向上で
き、耐イオン衝撃特性の改善を図ることができる。According to the present invention, the supply power and total supply amount of scandium to the cathode surface can be improved. as a result,
It is possible to improve the recoverability of the monomolecular layer lost by ion bombardment and improve the ion bombardment resistance.
【図１】本発明の一実施例のＳｃ被覆型含浸形陰極の要
部断面図。FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a Sc-coated impregnated cathode according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例のＳｃ被覆型含浸形陰極の要
部断面図。FIG. 2 is a sectional view of an essential part of a Sc-covered impregnated cathode according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例のＳｃ被覆型含浸形陰極の要
部断面図。FIG. 3 is a sectional view of an essential part of a Sc-covered impregnated cathode according to an embodiment of the present invention.
【図４】従来の被覆含浸形陰極の要部断面図。FIG. 4 is a sectional view of a main part of a conventional coated impregnated cathode.
【図５】ブラウン管の断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a cathode ray tube.
２…含浸形陰極、１０…被覆膜、１１…被覆膜、２１…
多孔質体、２２…含浸剤。2 ... Impregnated cathode, 10 ... Coating film, 11 ... Coating film, 21 ...
Porous body, 22 ... Impregnating agent.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 勇人 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 山田 絵実子 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hayato Amano 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Electronic device division, Hitachi, Ltd. (72) Emiko Yamada 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi, Ltd. Electronic device business Department
Claims (7)
酸化物を含浸した構造の含浸形陰極において、スカンジ
ウムを主体とする下部被覆膜を形成し、その上面に、高
融点金属とスカンジウム酸化物からなる上部被覆膜を形
成したことを特徴とする含浸形陰極。1. An impregnated cathode having a structure in which a barium-containing oxide is impregnated in a porous tungsten substrate, and a lower coating film composed mainly of scandium is formed on the upper surface of the refractory metal and scandium oxide. An impregnated cathode, wherein an upper coating film is formed.
酸化物を含浸した構造の含浸形陰極において、スカンジ
ウム酸化物の下部被覆膜を形成し、その上面に、高融点
金属とスカンジウムからなる上部被覆膜を形成したこと
を特徴とする含浸形陰極。2. An impregnated cathode having a structure in which a barium-containing oxide is impregnated in a porous tungsten substrate, and a lower coating film of scandium oxide is formed on the upper surface of the upper coating film of refractory metal and scandium. An impregnated cathode characterized in that a covering film is formed.
酸化物を含浸した構造の含浸形陰極において、スカンジ
ウムの層と、スカンジウム酸化物の層で構成される下部
被覆膜を形成し、その上面に、高融点金属の上部被覆膜
を形成したことを特徴とする含浸形陰極。3. An impregnated cathode having a structure in which a porous tungsten substrate is impregnated with an oxide containing barium, and a lower coating film composed of a scandium layer and a scandium oxide layer is formed on the upper surface thereof. An impregnated cathode, wherein an upper coating film of a refractory metal is formed.
金属が、タングステンまたはモリブデンである含浸形陰
極。4. An impregnated cathode in which the refractory metal according to claim 1, 2, or 3 is tungsten or molybdenum.
ジウム酸化物が、酸化スカンジウム，タングステン酸ス
カンジウム，モリブデン酸スカンジウムのいずれか一
つ、または複数を含む含浸形陰極。5. An impregnated cathode, wherein the scandium oxide according to claim 1, 2, or 3 contains any one or more of scandium oxide, scandium tungstate, and scandium molybdate.
記含浸形陰極を、電子ビームを放出する陰極として有す
る電子管。6. An electron tube having the impregnated cathode according to claim 1, 2, 3, 4 or 5 as a cathode for emitting an electron beam.
記含浸形陰極で構成される電子銃から放射される電子ビ
ームが到達する蛍光面を有している請求項６に記載の電
子管。7. The electron tube according to claim 6, wherein the electron tube is a cathode ray tube, and further has a fluorescent screen which an electron beam emitted from an electron gun composed of the impregnated cathode reaches.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34036595A JPH09180624A (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Impregnated cathode and electron tube using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34036595A JPH09180624A (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Impregnated cathode and electron tube using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180624A true JPH09180624A (en) | 1997-07-11 |
Family
ID=18336251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34036595A Pending JPH09180624A (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Impregnated cathode and electron tube using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09180624A (en) |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP34036595A patent/JPH09180624A/en active Pending
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