JPH11195367A - Impregnated negative electrode structure, manufacture thereof, electron gun structure, and electron tube - Google Patents

Impregnated negative electrode structure, manufacture thereof, electron gun structure, and electron tube

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JPH11195367A
JPH11195367A JP76398A JP76398A JPH11195367A JP H11195367 A JPH11195367 A JP H11195367A JP 76398 A JP76398 A JP 76398A JP 76398 A JP76398 A JP 76398A JP H11195367 A JPH11195367 A JP H11195367A
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JP
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cathode
scandium
electron
impregnated
thin film
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Eiichiro Uda
英一郎 宇田
Katsuhisa Honma
克久 本間
Osamu Nakamura
修 中村
Kiyomi Koyama
生代美 小山
Toshiharu Higuchi
敏春 樋口
Sadao Matsumoto
貞雄 松本
Yoshiaki Ouchi
義昭 大内
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a impregnated negative electrode structure capable of conducting low temperature operation and high current density operation, of a long service life, and of a fast surface scandium concentration restoration time after an ion bombardment. SOLUTION: In a negative electrode for an electron tube provided with a negative electrode substrate in which electron emitting substrate 12 is impregnated, a negative electrode sleeve having the negative electrode substrate at an end part of it, and a heater to heat the negative electrode substrate, a thin film layer 13 including scandium and high fusion point metal, or a thin film layer 13 containing metal scandium or scandium compound formed by sputtering in a reducing atmosphere is formed on an electron emitting surface of the negative electrode substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー受像管や進
行波管等の電子管に用いられる含浸型陰極構体に係り、
特に、高電流密度動作が可能な、高性能、長寿命の含浸
型陰極構体、その製造方法、電子銃構体及び電子管に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an impregnated cathode structure used for an electron tube such as a color picture tube or a traveling wave tube.
In particular, the present invention relates to a high-performance, long-life impregnated cathode assembly capable of operating at a high current density, a method of manufacturing the same, an electron gun assembly, and an electron tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、走査線を増加させて解像度を改善
したカラー受像管や、超高周波対応の受像管の開発が要
請されている。また、投写管等においても、輝度の向上
が望まれている。これらの要請にこたえるためには、陰
極からの放出電流密度を従来よりも大幅に増大させる必
要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for the development of a color picture tube in which the resolution is improved by increasing the number of scanning lines, and a picture tube compatible with ultrahigh frequency. Further, it is desired that the luminance of a projection tube and the like be improved. In order to meet these demands, it is necessary to increase the emission current density from the cathode much more than before.

【0003】ところで、含浸型陰極は、酸化物陰極に比
べて大きな放射電流密度が得られ、これまで撮像管、進
行波管、クライストロン等の電子管に使用されてきた。
カラー受像管の分野では、HD−TV管、ED−TV管
等の特殊用途のみに限られていたが、近年、大型CPT
用等の要請が高まり、その用途が急速に拡大されてい
る。
Incidentally, the impregnated cathode has a higher emission current density than the oxide cathode, and has been used for electron tubes such as image pickup tubes, traveling wave tubes, and klystrons.
In the field of color picture tubes, it has been limited to only special applications such as HD-TV tubes and ED-TV tubes.
Demands for use and the like are increasing, and the uses are rapidly expanding.

【0004】上記カラー受像管に用いられる含浸型陰極
構体は、従来より省電力の目的からコンパクトな構造に
形成されている。即ち、例えば図1に示す陰極構体で
は、陰極スリーブ1の一端の内側に、その一端開口縁と
ほぼ同一面をなすようにカップ状固定部材2が固定され
ており、このカップ状固定部材2内に、電子放射物質が
含浸された多孔質陰極基体3が固定されている。また、
陰極スリーブ1を包囲するように、筒状ホルダー4が同
軸的に配置されてる。
[0004] The impregnated cathode structure used in the above color picture tube has conventionally been formed in a compact structure for the purpose of saving power. That is, for example, in the cathode structure shown in FIG. 1, the cup-shaped fixing member 2 is fixed inside one end of the cathode sleeve 1 so as to be substantially flush with the opening edge of the one end. In addition, a porous cathode substrate 3 impregnated with an electron emitting substance is fixed. Also,
A cylindrical holder 4 is coaxially arranged so as to surround the cathode sleeve 1.

【0005】陰極スリーブ1は、複数個(図面では3
個)の短冊状ストラップ5により、筒状ホルダー4の内
側に同軸的に支持されている。即ち、短冊状ストラップ
5の一端部が陰極スリーブ1の他端部の外側面に取り付
けられ、他端部が筒状ホルダー4の一端部の内側張り出
し部に取り付けられている。また、陰極スリーブ1と複
数個のストラップ5との間にはしゃへい筒7が配置さ
れ、筒状ホルダー4の一端部の内側張り出し部に、支持
片6によって取り付けられている。更に、陰極スリーブ
1の内側にはヒーター8が挿入され、多孔質陰極基体3
を加熱する構造になっている。
A plurality of cathode sleeves 1 (3 in the drawing)
) Are coaxially supported inside the cylindrical holder 4. That is, one end of the strip-shaped strap 5 is attached to the outer surface of the other end of the cathode sleeve 1, and the other end is attached to the inside protrusion of one end of the cylindrical holder 4. In addition, a shielding tube 7 is arranged between the cathode sleeve 1 and the plurality of straps 5, and is attached to an inner protruding portion of one end of the cylindrical holder 4 by a support piece 6. Further, a heater 8 is inserted inside the cathode sleeve 1, and the porous cathode substrate 3
Is heated.

【0006】前記多孔質陰極基体3の空孔率は約20%
であり、材質はタングステンである。この多孔質陰極基
体3の空孔部にはBaOとCaOとAl23 からなる
電子放射物質が含浸されていて、その表面にはIr膜が
スパッタ法で形成されている。なお、この陰極構体は、
筒状ホルダー4の外表面に取り付けられたストラップ9
を介して順次所定間隔離れて配置される複数個の電極
(図面には第1グリッドG1のみ図示)とともに、絶縁
支持体10に固定されている。
The porosity of the porous cathode substrate 3 is about 20%.
And the material is tungsten. The pores of the porous cathode substrate 3 are impregnated with an electron-emitting substance comprising BaO, CaO and Al 2 O 3 , and an Ir film is formed on the surface thereof by a sputtering method. In addition, this cathode structure
Strap 9 attached to the outer surface of cylindrical holder 4
Are fixed to the insulating support 10 together with a plurality of electrodes (only the first grid G1 is shown in the drawing) which are sequentially arranged at a predetermined interval via.

【0007】更に最近では、動作温度を下げ、高電流密
度の電子放射を得る目的から、陰極基体に酸化スカンジ
ウムを分散させた含浸型陰極、あるいは陰極基体表面に
酸化スカンジウムの薄膜層を被着した酸化スカンジウム
被覆型陰極の開発が行われているが、特性の再現性が乏
しく、実用化への障壁となっている。
More recently, for the purpose of lowering the operating temperature and obtaining electron emission with a high current density, an impregnated cathode in which scandium oxide is dispersed on a cathode substrate, or a thin film layer of scandium oxide is applied to the surface of the cathode substrate. Scandium oxide-coated cathodes have been developed, but their reproducibility is poor, which is a barrier to practical application.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来よ
りカラー受像管に用いられている含浸型陰極構体は、省
電力動作の目的からコンパクトな構造に形成されてい
る。そのため、必然的に陰極基体は、厚さおよび直径が
制限され、電子放射物質を十分含浸させることができな
い。
As described above, the impregnated cathode structure conventionally used for a color picture tube has a compact structure for the purpose of power saving operation. Therefore, the thickness and diameter of the cathode substrate are necessarily limited, and the cathode substrate cannot be sufficiently impregnated with the electron emitting material.

【0009】一般に、含浸型陰極の寿命特性は、電子放
射物質の主要成分であるバリウムの蒸発量に支配され、
蒸発によりバリウムが消耗すると陰極基体のバリウム単
原子層被覆率が減少して、要求される長寿命特性が得ら
れず、実用上大きな問題となっている。これらの理由か
ら、低温動作、高電流密度動作が可能な含浸型陰極構体
の開発が強く要望されている。
In general, the life characteristics of an impregnated cathode are governed by the amount of evaporation of barium, which is a main component of an electron-emitting substance.
When barium is consumed by evaporation, the barium monoatomic layer coverage of the cathode substrate decreases, and the required long life characteristics cannot be obtained, which is a serious problem in practical use. For these reasons, there is a strong demand for the development of an impregnated cathode assembly capable of operating at a low temperature and at a high current density.

【0010】また、低温動作が可能な酸化スカンジウム
含浸型陰極においても、イオン衝撃を受けると電子放射
特性の回復が遅い等の欠点を有している。酸化スカンジ
ウム含浸型陰極のオージェ電子分光による表面解析の結
果、イオン衝撃を受けると表面のスカンジウムが消失
し、電子放射の良好な濃度に回復するまでに時間を要す
ることが判明した。
Further, even a scandium oxide impregnated cathode capable of operating at a low temperature has a drawback such as slow recovery of electron emission characteristics when subjected to ion bombardment. Surface analysis of the scandium oxide impregnated cathode by Auger electron spectroscopy revealed that scandium on the surface disappeared when subjected to ion bombardment, and it took time for the electron emission to recover to a favorable concentration.

【0011】本発明は、上記従来の酸化スカンジウム含
浸型陰極及び酸化スカンジウム被覆型陰極の問題点を解
決するためになされたものであり、低温動作、高電流密
度動作が可能であるとともに、長寿命であり、かつイオ
ン衝撃後のスカンジウムの表面濃度回復時間が速い含浸
型陰極構体を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the conventional scandium oxide impregnated cathode and the scandium oxide coated cathode, and is capable of operating at a low temperature and a high current density, and has a long life. It is another object of the present invention to provide an impregnated cathode assembly having a fast scandium surface concentration recovery time after ion bombardment.

【0012】本発明の他の目的は、そのような含浸型陰
極構体の製造方法を提供することにある。本発明の更に
他の目的は、信頼性の高い電子銃構体および電子管を提
供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such an impregnated cathode structure. Still another object of the present invention is to provide a highly reliable electron gun structure and electron tube.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第1の態様(請求項1)は、電子放射物質
が含浸された陰極基体と、陰極基体をその端部に取り付
けた陰極スリーブと、陰極基体を加熱するためのヒータ
ーとを具備する含浸型陰極構体において、前記陰極基体
の電子放射面側表面に、スカンジウム及び/又はスカン
ジウム化合物と高融点金属及び/又は高融点金属化合物
とを含有する薄膜層が形成されていることを特徴とする
含浸型陰極構体を提供する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a cathode substrate impregnated with an electron-emitting substance, and the cathode substrate is attached to an end thereof. In an impregnated cathode assembly comprising a cathode sleeve and a heater for heating the cathode substrate, scandium and / or a scandium compound and a high melting point metal and / or a high melting point metal compound are provided on the electron emitting surface side surface of the cathode base. And a thin film layer containing the following.

【0014】本発明の第1の態様に係る含浸型陰極構体
において、陰極基体の電子放射面に形成される薄膜層に
含まれる高融点金属及び/又は高融点金属化合物として
は、モリブデン等が挙げられる。モリブデン等の高融点
金属は、金属スカンジウムの酸化を防止する作用を有す
る。
In the impregnated cathode structure according to the first aspect of the present invention, examples of the high melting point metal and / or high melting point metal compound contained in the thin film layer formed on the electron emission surface of the cathode base include molybdenum and the like. Can be A high melting point metal such as molybdenum has an effect of preventing oxidation of metal scandium.

【0015】薄膜層中の高融点金属、高融点金属化合物
の含有量は、好ましくは0.1〜5重量%である。高融
点金属、高融点金属化合物の含有量が0.15重量%未
満では、金属スカンジウムの酸化を防止する作用が不十
分となり、5重量%を越えると、十分な電子放出特性が
得られなくなる。
The content of the high melting point metal and the high melting point metal compound in the thin film layer is preferably 0.1 to 5% by weight. When the content of the high melting point metal or the high melting point metal compound is less than 0.15% by weight, the effect of preventing the oxidation of scandium metal is insufficient, and when it exceeds 5% by weight, sufficient electron emission characteristics cannot be obtained.

【0016】薄膜層の厚さは、好ましくは100〜10
00オングストロ−ムである。薄膜層の厚さが100オ
ングストロ−ム未満では、イオン衝撃によって膜そのも
のがスパッタにより消失してしまう可能性がある。一
方、1000オングストロ−ムを越えると、基体金属部
からの電子放射物質のしみ出しが少なくなり、良好な電
子放射特性が得られにくくなる。
The thickness of the thin film layer is preferably 100 to 10
00 angstroms. If the thickness of the thin film layer is less than 100 angstroms, the film itself may be lost by sputtering due to ion bombardment. On the other hand, when the thickness exceeds 1,000 angstroms, exudation of the electron-emitting substance from the base metal part is reduced, and it becomes difficult to obtain good electron-emitting characteristics.

【0017】薄膜層は、電子放射面側から順に、スカン
ジウム層、スカンジウム化合物層と、高融点金属層、高
融点金属化合物層との積層により構成することが出来
る。このような積層体によっても、スカンジウム、スカ
ンジウム化合物の酸化を防止することが出来る。この場
合でも、積層体に対する高融点層の割合は、上述の高融
点層の含有量の割合と同様である。
The thin film layer can be formed by laminating a scandium layer, a scandium compound layer, a high melting point metal layer, and a high melting point metal compound layer in this order from the electron emission surface side. Even with such a laminate, oxidation of scandium and a scandium compound can be prevented. Also in this case, the ratio of the high melting point layer to the laminate is the same as the content ratio of the high melting point layer described above.

【0018】本発明の第1の態様によると、陰極基体の
電子放射面に被覆される薄膜層が、スカンジウム及び/
又はスカンジウム化合物と高融点金属及び/又は高融点
金属化合物とを含有しており、即ちスカンジウムを用い
ているため、イオン衝撃後のスカンジウムの回復時間を
大幅に短縮することが出来る。また、モリブデン等の高
融点金属によりスカンジウムの酸化が防止されるため、
陰極及び電子管の製造工程中の酸化等による陰極の変質
を大幅に改善する事が出来る。
According to the first aspect of the present invention, the thin film layer coated on the electron emission surface of the cathode substrate is composed of scandium and / or
Alternatively, since it contains a scandium compound and a high melting point metal and / or a high melting point metal compound, that is, scandium is used, the recovery time of scandium after ion bombardment can be significantly reduced. Also, since the oxidation of scandium is prevented by a high melting point metal such as molybdenum,
The deterioration of the cathode due to oxidation during the manufacturing process of the cathode and the electron tube can be greatly improved.

【0019】本発明の第2態様(請求項5)は、電子放
射物質が含浸された陰極基体と、陰極基体をその端部に
取り付けた陰極スリーブと、陰極基体を加熱するための
ヒーターとを具備する電子管用陰極において、前記陰極
基体の電子放射面に、還元雰囲気中でのスパッタリング
により形成された金属スカンジウムまたはスカンジウム
化合物を含む薄膜層を有することを特徴とする含浸型陰
極構体を提供する。
According to a second aspect of the present invention, a cathode substrate impregnated with an electron emitting material, a cathode sleeve having the cathode substrate attached to an end thereof, and a heater for heating the cathode substrate are provided. The present invention provides an impregnated-type cathode structure comprising an electron tube cathode provided with a thin film layer containing metal scandium or a scandium compound formed by sputtering in a reducing atmosphere on an electron emission surface of the cathode substrate.

【0020】本発明の第2の態様に係る含浸型陰極構体
において、スカンジウム化合物としては酸化スカンジウ
ムまたは水素化スカンジウムを用いることが出来る。薄
膜層の厚さは、好ましくは100〜1000オングスト
ロ−ムである。薄膜層の厚さが100オングストロ−ム
未満では、イオン衝撃によって膜そのものがスパッタに
より消失してしまう可能性がある。一方、1000オン
グストロ−ムを越えると、基体金属部からの電子放射物
質のしみ出しが少なくなり、良好な電子放射特性が得ら
れにくくなる。
In the impregnated cathode structure according to the second aspect of the present invention, scandium oxide or scandium hydride can be used as the scandium compound. The thickness of the thin film layer is preferably between 100 and 1000 angstroms. If the thickness of the thin film layer is less than 100 angstroms, the film itself may be lost by sputtering due to ion bombardment. On the other hand, when the thickness exceeds 1,000 angstroms, exudation of the electron-emitting substance from the base metal part is reduced, and it becomes difficult to obtain good electron-emitting characteristics.

【0021】本発明の第2の態様に係る含浸型陰極構体
は、陰極基体に電子放射物質を含浸させる工程、及び前
記陰極基体の電子放射面に、還元雰囲気中でスパッタリ
ングにより金属スカンジウムまたはスカンジウム化合物
を含む薄膜層を形成する工程により製造することが出来
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an impregnated cathode assembly comprising: a step of impregnating the cathode substrate with an electron emitting substance; and a step of depositing a metal scandium or a scandium compound on the electron emitting surface of the cathode substrate by sputtering in a reducing atmosphere. Can be manufactured by a process of forming a thin film layer containing.

【0022】還元雰囲気としては、水素ガスを含む希ガ
スを用いることが出来る。本発明の第2の態様によれ
ば、陰極基体の電子放射面に被覆される薄膜層として、
還元雰囲気でのスパッタリングにより、非常に活性度の
高い金属スカンジウム又はスカンジウム化合物を用いて
いるため、イオン衝撃後のスカンジウムの回復時間を大
幅に短縮することが出来る。また、低温動作が可能なた
め、Baの蒸発量を低減することが出来、陰極基体の厚
さが薄くても、充分な寿命特性を得ることが出来る。
As the reducing atmosphere, a rare gas containing hydrogen gas can be used. According to the second aspect of the present invention, as a thin film layer coated on the electron emission surface of the cathode substrate,
Since a highly active metal scandium or scandium compound is used by sputtering in a reducing atmosphere, the recovery time of scandium after ion bombardment can be greatly reduced. In addition, since low-temperature operation is possible, the amount of Ba evaporated can be reduced, and sufficient life characteristics can be obtained even when the thickness of the cathode base is small.

【0023】本発明の第3(請求項8)及び第4(請求
項9)の態様は、上記本発明の含浸型陰極構体を用いて
なる電子銃構体およびその電子銃構体を用いてなる電子
管である。これにより、十分な寿命特性を有する信頼性
の高い電子銃構体および電子管を得ることが出来る。
The third (claim 8) and fourth (claim 9) aspects of the present invention relate to an electron gun assembly using the impregnated cathode assembly of the present invention and an electron tube using the electron gun assembly. It is. As a result, a highly reliable electron gun structure and electron tube having sufficient life characteristics can be obtained.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施例について詳細に説明する。図1に、本発明の一実
施例に係る含浸型陰極構体を示す。その基本的構成は、
既に説明した従来の含浸型陰極構体とほぼ同様である。
即ち、図1に示す陰極構体では、陰極スリーブ1の一端
の内側に、その一端開口縁とほぼ同一面をなすようにカ
ップ状固定部材2が固定されており、このカップ状固定
部材2内に、電子放射物質が含浸された多孔質陰極基体
3が固定されている。また、陰極スリーブ1を包囲する
ように、筒状ホルダー4が同軸的に配置されてる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an impregnated cathode assembly according to one embodiment of the present invention. Its basic structure is
This is almost the same as the conventional impregnated cathode structure described above.
That is, in the cathode assembly shown in FIG. 1, the cup-shaped fixing member 2 is fixed inside one end of the cathode sleeve 1 so as to be substantially flush with the opening edge of the one end. A porous cathode substrate 3 impregnated with an electron emitting substance is fixed. A cylindrical holder 4 is coaxially arranged so as to surround the cathode sleeve 1.

【0025】陰極スリーブ1は、複数個(図面では3
個)の短冊状ストラップ5により、筒状ホルダー4の内
側に同軸的に支持されている。即ち、短冊状ストラップ
5の一端部が陰極スリーブ1の他端部の外側面に取り付
けられ、他端部が筒状ホルダー4の一端部の内側張り出
し部に取り付けられている。また、陰極スリーブ1と複
数個のストラップ5との間にはしゃへい筒7が配置さ
れ、筒状ホルダー4の一端部の内側張り出し部に、支持
片6によって取り付けられている。更に、陰極スリーブ
1の内側にはヒーター8が挿入され、多孔質陰極基体3
を加熱する構造になっている。
A plurality of cathode sleeves 1 (3 in the drawing)
) Are coaxially supported inside the cylindrical holder 4. That is, one end of the strip-shaped strap 5 is attached to the outer surface of the other end of the cathode sleeve 1, and the other end is attached to the inside protrusion of one end of the cylindrical holder 4. In addition, a shielding tube 7 is disposed between the cathode sleeve 1 and the plurality of straps 5, and is attached to an inner protruding portion of one end of the cylindrical holder 4 by a support piece 6. Further, a heater 8 is inserted inside the cathode sleeve 1, and the porous cathode substrate 3
Is heated.

【0026】図2は、上述の多孔質陰極基体の表面領域
の一部を拡大して示す図である。多孔質陰極基体は、タ
ングステン焼結体からなる多孔質タングステン基体11
と、この多孔質タングステン基体11上に形成された薄
膜層13とから構成される。なお、多孔質タングステン
基体11内には、電子放射物質12が含浸されている。
FIG. 2 is an enlarged view showing a part of the surface area of the porous cathode substrate described above. The porous cathode substrate is a porous tungsten substrate 11 made of a tungsten sintered body.
And a thin film layer 13 formed on the porous tungsten base 11. Note that an electron-emitting substance 12 is impregnated in the porous tungsten base 11.

【0027】以下に、薄膜層13が異なる、本発明の2
つの態様に係る実施例を示す。 実施例1 この実施例は、薄膜層がスカンジウムと高融点金属とを
含有する態様に係るものである。
The second embodiment of the present invention in which the thin film layer 13 is different will be described below.
7 shows an example according to one aspect. Example 1 This example relates to an embodiment in which the thin film layer contains scandium and a high melting point metal.

【0028】図2に示す空孔率20%のタングステン焼
結体からなる多孔質タングステン基体11に、酸化バリ
ウム(BaO):酸化カルシウム(CaO):酸化アル
ミニウム(Al23 )=4:1:1モル比の混合物か
らなる電子放射物質12を陰極基体の空孔中に水素雰囲
気中で溶融含浸させる。
A barium oxide (BaO): calcium oxide (CaO): aluminum oxide (Al 2 O 3 ) = 4: 1 was applied to a porous tungsten substrate 11 made of a tungsten sintered body having a porosity of 20% as shown in FIG. The electron emitting material 12 consisting of a mixture in a molar ratio of 1: 1 is melt-impregnated into the holes of the cathode substrate in a hydrogen atmosphere.

【0029】前記含浸によって得られた含浸型陰極基体
を、スカンジウムターゲットとモリブデンターゲットを
有する2元スパッタ装置に取付け、スカンジウム中のモ
リブデン量が0.5重量%になるようにスパッタリング
し、膜厚1500オングストロ−ムの薄膜13を形成す
る。スパッタリングの雰囲気はArガスを基本とする
が、小量のH2 ガスを導入した方が良好な薄膜を得る事
が出来る。
The impregnated cathode substrate obtained by the above impregnation was attached to a binary sputtering apparatus having a scandium target and a molybdenum target, and was sputtered so that the amount of molybdenum in scandium was 0.5% by weight. An Angstrom thin film 13 is formed. The sputtering atmosphere is basically Ar gas, but a better thin film can be obtained by introducing a small amount of H 2 gas.

【0030】このように作成された含浸型陰極構体に陽
極を取付け、ダイオード構成の電子管を作成し、実施例
1と同様にして、その電子放射特性を評価した。その結
果、図電子放射特性評価条件は、以下の通りである。陰
極の動作温度は約1300Kで、カソード−陽極間に2
00Vのパルスを印加した。ここで、印加パルスのデュ
ーティーは0.1%から9.0%まで変化させた。陽極
に電圧が印加されているときは、陰極は電子管内で発生
するイオンによってイオン衝撃を受け、スカンジウムの
消耗が大きくなる。陽極に電圧が印加されていないとき
は、陰極表面での熱拡散のためにスカンジウムが供給さ
れ、表面被覆率の回復が大きくなる。
An anode was attached to the impregnated cathode assembly thus prepared, and an electron tube having a diode structure was prepared. The electron emission characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the conditions for evaluating the electron emission characteristics in the figure are as follows. The operating temperature of the cathode is about 1300 K, and 2
A pulse of 00V was applied. Here, the duty of the applied pulse was changed from 0.1% to 9.0%. When a voltage is applied to the anode, the cathode is subjected to ion bombardment by ions generated in the electron tube, and the consumption of scandium increases. When no voltage is applied to the anode, scandium is supplied for thermal diffusion on the surface of the cathode, and the recovery of the surface coverage increases.

【0031】デューティーが高くなるに従って、イオン
衝撃の強さは増大する。従来のスカンジウム型含浸陰極
では、低デューティー領域では良好な放出電流特性を示
すが、高デューティー領域では放出電流特性が悪化し、
より高デューティー領域での動作が要求されるカラー受
像管などへの実用化の障害となっていた。
As the duty becomes higher, the intensity of the ion bombardment increases. The conventional scandium-type impregnated cathode shows good emission current characteristics in the low duty region, but deteriorates in the high duty region,
This has been an obstacle to practical application to color picture tubes and the like that require operation in a higher duty range.

【0032】本実施例での陰極のデューティー−放出電
流密度特性を図3に示す。図中、曲線X1 は従来の酸化
スカンジウム被覆型陰極を用いた場合の測定結果、曲線
1は本実施例に係るスカンジウム−モリブデン薄膜被
覆型陰極を用いた場合の測定結果、曲線Z1 は従来の非
スカンジウム型含浸陰極を用いた場合の測定結果をそれ
ぞれ示す。
FIG. 3 shows the duty-emission current density characteristics of the cathode in this embodiment. In the figure, the curve X 1 shows the measurement results in the case of using the conventional scandium oxide-coated cathode, curve Y 1 scandium according to the embodiment - the measurement results obtained by using molybdenum thin film coating cathode, curve Z 1 is The measurement results when a conventional non-scandium impregnated cathode is used are shown.

【0033】図3から明らかなように、従来の酸化スカ
ンジウム被覆型陰極では、デューティー0.1%で45
A/cm2 の放出電流密度であるのに対し、デューティ
ー9%で12A/cm2 の放出電流密度まで低下する。
一方、本実施例によるスカンジウム−モリブデン薄膜被
覆型含浸陰極では、デューティー0.1%で28A/c
2 の放出電流密度であるが、デューティー9%で16
A/cm2 の放出電流密度までしか低下せず、高デュー
ティー領域での電子放射特性が改善されていることがわ
かる。
As is apparent from FIG. 3, in the conventional scandium oxide-coated cathode, the duty is 0.1% and 45%.
While the emission current density is A / cm 2, the emission current density decreases to 12 A / cm 2 at a duty of 9%.
On the other hand, in the scandium-molybdenum thin film-coated impregnated cathode according to the present embodiment, 28 A / c at a duty of 0.1%.
Although the emission current density is m 2 , it is 16% at 9% duty.
It can be seen that the emission current density is reduced only to the emission current density of A / cm 2 , and the electron emission characteristics in the high duty region are improved.

【0034】これは、酸化スカンジウムの代わりに、拡
散速度の速い金属スカンジウムを用いたことにより、ス
カンジウムの供給および被覆率の回復が大きく改善され
たためと考えられる。
This is presumably because the use of scandium metal having a high diffusion rate in place of scandium oxide greatly improved the supply of scandium and the recovery of the coverage.

【0035】次に、以下のように耐環境試験を行ったと
ころ、本実施例によるスカンジウム−モリブデン薄膜被
覆型陰極は、モリブデンを含有しているため金属スカン
ジウムの酸化が防止され、金属スカンジウムのみを被覆
した陰極よりも耐環境特性が優れていることが判った。
Next, an environmental resistance test was carried out as follows. As a result, the scandium-molybdenum thin film-coated cathode according to the present embodiment contained molybdenum, thereby preventing oxidation of metal scandium and using only metal scandium. It was found that the environment resistance was superior to that of the coated cathode.

【0036】耐環境試験は、真空装置内に陰極と陽極を
取付けた2極管を用いて行った。即ち、真空装置内に取
付けた陰極を所定のプログラムで活性化し、陰極温度1
250Kで1.5A/cm2 の電流が安定に取れるよう
にした。次いで、真空装置のベルジャーを開け、湿度8
0%、温度25℃の雰囲気に10分間さらした。その
後、ベルジャーを閉め、高真空になるように装置内を排
気した。
The environmental resistance test was performed using a diode having a cathode and an anode mounted in a vacuum device. That is, the cathode mounted in the vacuum device is activated by a predetermined program, and the cathode temperature is set to 1
A current of 1.5 A / cm 2 was obtained stably at 250K. Then, open the bell jar of the vacuum apparatus and set the humidity at 8
It was exposed to an atmosphere of 0% and a temperature of 25 ° C. for 10 minutes. Thereafter, the bell jar was closed, and the inside of the apparatus was evacuated to a high vacuum.

【0037】次に、上記電流密度が得られた電圧を陽極
に設定しておいた状態で、ヒーターのスイッチをオンす
る。ヒーターをオンした時を0秒として、陰極電流の時
間的な変化を測定する。図4にその結果を示す。図中、
曲線Aは、スカンジウムのみをスパッタした陰極の場
合、曲線Bは、本実施例によるモリブデン(0.5重量
%)とスカンジウムを同時スパッタした陰極の場合をそ
れぞれ示す。
Next, the heater is turned on while the voltage at which the current density is obtained is set on the anode. The time when the heater is turned on is set to 0 second, and the change over time of the cathode current is measured. FIG. 4 shows the result. In the figure,
Curve A shows the case of a cathode sputtered with only scandium, and curve B shows the case of a cathode sputtered with molybdenum (0.5% by weight) and scandium according to the present example.

【0038】図4から判るように、スカンジウムのみを
スパッタした陰極の場合は、1A/cm2 まで回復する
のに5分必要であるが、本実施例の場合は、2分で同じ
値まで回復している。また、完全に元の状態に戻るに
は、スカンジウムのみをスパッタした陰極の場合は20
分以上かかるが、本実施例の場合は、10分でほぼ元の
値まで回復する事が判る。
As can be seen from FIG. 4, in the case of a cathode sputtered with only scandium, it takes 5 minutes to recover to 1 A / cm 2 , but in the case of this embodiment, it recovers to the same value in 2 minutes. doing. Further, in order to completely return to the original state, it is necessary to use 20% in the case of a cathode in which only scandium is sputtered.
It takes more than a minute, but in the case of the present embodiment, it can be seen that it recovers to almost the original value in 10 minutes.

【0039】これらの結果より、スカンジウムの耐湿性
の向上のためには、モリブデンの添加が非常に重要であ
る事が判った。ただし、モリブデンの添加量が0.1%
未満になると、モリブデン添加の効果が発揮され難く、
回復時間がスカンジウムのみとあまり変わらなくなって
しまう。逆に、添加量が5%を越えると、低デューティ
ーで20A/cm2 以下の電流しか取り出せなかった。
From these results, it was found that the addition of molybdenum is very important for improving the moisture resistance of scandium. However, the addition amount of molybdenum is 0.1%
If less than, the effect of molybdenum addition is difficult to be exhibited,
The recovery time is not much different from scandium alone. Conversely, when the addition amount exceeded 5%, only a current of 20 A / cm 2 or less could be obtained at a low duty.

【0040】以上の実施例の説明では、スカンジウムと
モリブデンとを2元スパッタ装置で同時スパッタした場
合について述べたが、薄膜層がスカンジウム層及びモリ
ブデン層の積層からなり、且つ最表面がモリブデン層と
なる構成であっても、同様の耐環境特性の効果が得られ
る。
In the above embodiments, scandium and molybdenum were simultaneously sputtered by a binary sputtering apparatus. However, the thin film layer was composed of a laminate of a scandium layer and a molybdenum layer, and the outermost surface was formed of a molybdenum layer. Even with such a configuration, the same effect of environmental resistance characteristics can be obtained.

【0041】実施例2 この実施例は、薄膜層が還元雰囲気中でのスパッタリン
グにより形成された金属スカンジウムまたはスカンジウ
ム化合物を含む態様に係るものである。
Example 2 This example relates to an embodiment in which the thin film layer contains metal scandium or a scandium compound formed by sputtering in a reducing atmosphere.

【0042】図2に示す空孔率20%のタングステン焼
結体からなる多孔質タングステン基体11に、酸化バリ
ウム(BaO):酸化カルシウム(CaO):酸化アル
ミニウム(Al23 )=4:1:1モル比の混合物か
らなる電子放射物質12を陰極基体の空孔中に水素雰囲
気中で溶融含浸させる。
A barium oxide (BaO): calcium oxide (CaO): aluminum oxide (Al 2 O 3 ) = 4: 1 was applied to a porous tungsten substrate 11 made of a tungsten sintered body having a porosity of 20% as shown in FIG. The electron emitting material 12 consisting of a mixture in a molar ratio of 1: 1 is melt-impregnated into the holes of the cathode substrate in a hydrogen atmosphere.

【0043】前記含浸によって得られた多孔質基体11
の表面に、(必要であれば基体表面の余分な電子放射物
質除去を行った後)スパッタ法により、水素化スカンジ
ウム(ScH2 )層13を形成する。水素化スカンジウ
ム薄膜層の厚さは20nmで、スパッタガスとしては、
1vol.%のH2 ガスを含んだArガスを用いた。
The porous substrate 11 obtained by the above impregnation
A scandium hydride (ScH 2 ) layer 13 is formed on the surface of the substrate by a sputtering method (after removing an unnecessary electron-emitting substance from the surface of the base if necessary). The thickness of the scandium hydride thin film layer is 20 nm, and as a sputtering gas,
1 vol. % Ar gas containing H 2 gas was used.

【0044】このように作成された含浸型陰極構体に陽
極を備えつけ、ダイオード構成の電子管を作成し、実施
例1と同様にして電子放射特性を評価した。その結果、
図5に示すようなデューティー−放出電流密度特性を得
た。図中、曲線X2 は従来のスカンジウム型含浸陰極の
測定結果、曲線Y2 は本発明によるスカンジウム型含浸
陰極の測定結果、曲線Z2 は従来の非スカンジウム型含
浸陰極の測定結果をそれぞれ示す。
The impregnated cathode assembly thus prepared was provided with an anode, an electron tube having a diode configuration was prepared, and the electron emission characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1. as a result,
A duty-emission current density characteristic as shown in FIG. 5 was obtained. In the figure, a curve X 2 shows the measurement result of the conventional scandium-type impregnated cathode, a curve Y 2 shows a measurement result of the scandium-type impregnated cathode according to the present invention, and a curve Z 2 shows the measurement result of the conventional non-scandium-type impregnated cathode.

【0045】図5から明らかなように、従来のスカンジ
ウム型含浸陰極では、デューティー0.5%で45A/
cm2 の放出電流密度であるのに対し、デューティー9
%で13A/cm2 放出電流密度まで低下する。一方、
本実施例によるスカンジウム型含浸陰極では、デューテ
ィー0.5%で32A/cm2 放出電流密度であるが、
デューティー9%で18A/cm2 の放出電流密度まで
しか低下せず、高デューティー領域での電子放射特性が
改善されていることがわかる。
As is apparent from FIG. 5, the conventional scandium-type impregnated cathode has a duty ratio of 0.5% and a current of 45 A / A.
cm 2 emission current density and duty 9
% To 13 A / cm 2 emission current density. on the other hand,
In the scandium-type impregnated cathode according to the present embodiment, the emission current density is 32 A / cm 2 at a duty of 0.5%.
At a duty of 9%, the emission current density is reduced to only 18 A / cm 2 , indicating that the electron emission characteristics in a high duty region are improved.

【0046】これは陰極基体表面に存在するスカンジウ
ム原子の活性度が高いため、イオン衝撃後のスカンジウ
ムの供給および被覆率の回復が大きく改善されたためと
考えられる。また、本実施例によるスカンジウム型含浸
陰極は、従来のスカンジウム型でない含浸陰極よりも低
・高デューティー領域ともに放出電流特性が優れてい
る。
This is probably because the activity of scandium atoms present on the surface of the cathode substrate was high, and the supply of scandium and the recovery of the coverage after ion bombardment were greatly improved. Further, the scandium-type impregnated cathode according to the present embodiment has better emission current characteristics in both low and high duty regions than the conventional non-scandium-type impregnated cathode.

【0047】なお、上記実施例では、スパッタリングを
おこなう材料として水素化スカンジウムを用いた。本発
明者らの実験によると、水素化スカンジウムをスパッタ
したものがスカンジウム型含浸型陰極として最も良い特
性を示したが、そのかわりに金属スカンジウムまたは酸
化スカンジウムを用いても、水素化スカンジウムを用い
た場合にきわめて近い、良好な特性を示した。
In the above embodiment, scandium hydride was used as a material for sputtering. According to the experiments of the present inventors, sputtered scandium hydride showed the best characteristics as a scandium-type impregnated cathode, but instead of using metal scandium or scandium oxide, scandium hydride was used. It showed good characteristics, very close to the case.

【0048】また、上記実施例では、スパッタリング時
のガス組成を1vol.%の水素を含んだアルゴンガス
としたが、本発明者らの実験によると、アルゴンガス中
の水素の割合を増やすに従って、雰囲気の還元性が高ま
り、薄膜中のスカンジウム原子の活性度が高まるが、水
素成分の増加によって、スパッタリング時の薄膜の成膜
速度は減少することがわかった。
In the above embodiment, the gas composition at the time of sputtering is 1 vol. However, according to experiments by the present inventors, as the proportion of hydrogen in the argon gas is increased, the reducibility of the atmosphere is increased, and the activity of scandium atoms in the thin film is increased. It was also found that the film formation rate of the thin film during sputtering was decreased by increasing the hydrogen component.

【0049】更に、本発明者らの実験によると、スパッ
タリングガスとしてアルゴンガス中に水素ガスの混合率
を増やしていくと、10vol.%まではスカンジウム
の還元性が順調に高まるが、それ以上水素ガスの割合を
増加させると、スカンジウム原子の活性度はほぼ飽和す
る。また、水素ガスの混合率が10vol.%をこえる
と、スカンジウムの成膜速度が著しく減少し、工業製品
としての生産効率は非現実的なものとなる。
Further, according to an experiment by the present inventors, as the mixing ratio of hydrogen gas to argon gas as a sputtering gas is increased, 10 vol. %, The reducibility of scandium increases steadily, but if the proportion of hydrogen gas is further increased, the activity of scandium atoms is almost saturated. When the mixing ratio of hydrogen gas is 10 vol. %, The deposition rate of scandium is significantly reduced, and the production efficiency as an industrial product becomes impractical.

【0050】これら還元性の増加および成膜速度の減
少、すなわち製品コストと製品の品質とを考え合わせる
と、本実施例のように、アルゴンガス中の水素ガスの割
合は1vol.%程度が最も適当であると考えられる。
Considering the increase in the reducing property and the decrease in the film formation rate, that is, the product cost and the product quality, the ratio of the hydrogen gas in the argon gas is 1 vol. % Is considered the most appropriate.

【0051】本実施例に係る含浸型陰極構体の製造方法
としては、陰極基体の形成(必要ならばその後に焼結)
を行い、その後に電子放射物質の含浸をし、最後に、金
属スカンジウムまたはスカンジウム化合物薄膜層を形成
する、という手順が最も好ましい。
The method of manufacturing the impregnated cathode structure according to the present embodiment includes forming a cathode base (sintering if necessary).
, Followed by impregnation with an electron-emitting substance, and finally, forming a scandium metal or scandium compound thin film layer.

【0052】即ち、本発明者らの実験によると、金属ス
カンジウムまたはスカンジウム化合物層を形成した後
に、電子放射物質の含浸を行うと、電子放射面に存在す
る非常に活性の高いスカンジウム原子が、薄膜の形成後
に高温度にさらされ、同時に陰極基体のタングステンな
どの高融点金属または非常に酸化度の強い含浸電子放射
物質と接触するために、これらの物質が互いに反応しあ
い、前記スカンジウム原子の活性度の低下、さらにはス
カンジウム原子の酸化にまで至り、このため陰極構体の
動作時には有効なスカンジウム拡散を示さず、動作低減
の効果が得られないことが確かめられた。
That is, according to the experiments of the present inventors, when a metal scandium or a scandium compound layer is formed and then impregnated with an electron-emitting substance, the highly active scandium atoms present on the electron-emitting surface become thin films. Are exposed to a high temperature after the formation, and at the same time come into contact with a refractory metal such as tungsten of the cathode substrate or an impregnated electron emitting material having a very high degree of oxidation, these materials react with each other, and the activity of the scandium atom is increased. , And further oxidation of scandium atoms. Therefore, effective scandium diffusion was not exhibited during operation of the cathode assembly, and it was confirmed that the operation reduction effect was not obtained.

【0053】上記実施例1および実施例2に係る含浸型
陰極構体を用いて電子銃構体を得るとともに、更にその
電子銃構体を用いて電子管を得た。これら電子銃構体お
よび電子管は、充分な寿命特性を有する信頼性の高いも
のであった。
An electron gun assembly was obtained using the impregnated cathode assemblies according to Examples 1 and 2, and an electron tube was obtained using the electron gun assembly. These electron gun assemblies and electron tubes had sufficient life characteristics and high reliability.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1の態
様によれば、陰極基体の表面に、スカンジウムと高融点
金属とを含有する薄膜層が形成されているため、イオン
衝撃後のスカンジウムの回復時間を大幅に短縮すること
が出来るとともに、金属スカンジウムのみからなる薄膜
層で問題となる耐環境特性も大幅に改善することが可能
である。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the thin film layer containing scandium and the high melting point metal is formed on the surface of the cathode substrate, the thickness after ion bombardment is reduced. It is possible to greatly reduce the recovery time of scandium, and also to significantly improve environmental resistance characteristics, which are a problem with a thin film layer composed of only scandium metal.

【0055】また、本発明の第2の態様によれば、陰極
基体の表面に、還元雰囲気中でのスパッタリングにより
形成された金属スカンジウムまたはスカンジウム化合物
を含む薄膜層が形成されているので、陰極基体の電子放
射表面は非常に活性な拡散速度の速いスカンジウム原子
が均一に分布した表面となり、このためイオン衝撃後の
スカンジウム回復時間が大幅に短縮される。また、低温
動作が可能なため、陰極基体寸法がコンパクトでもバリ
ウムの熱蒸発量が低減でき、従来の省電力型含浸型陰極
で問題となっていた含浸量の絶対量不足から生じる寿命
特性を改善した含浸型陰極が得られる。本発明の第3お
よび第4の態様によれば、充分な寿命特性を有する信頼
性の高い電子銃構体および電子管が得られる。
According to the second aspect of the present invention, a thin film layer containing metal scandium or a scandium compound formed by sputtering in a reducing atmosphere is formed on the surface of the cathode substrate. The electron emission surface of this is a surface in which scandium atoms having a very active diffusion rate and a high diffusion rate are uniformly distributed, and thus the scandium recovery time after ion bombardment is greatly reduced. In addition, since low-temperature operation is possible, the amount of thermal evaporation of barium can be reduced even if the size of the cathode substrate is compact, and the life characteristics resulting from insufficient absolute impregnation amount, which has been a problem with conventional power-saving impregnated cathodes, have been improved. The obtained impregnated cathode is obtained. According to the third and fourth aspects of the present invention, it is possible to obtain a highly reliable electron gun structure and electron tube having sufficient life characteristics.

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

【図1】 本発明の一実施例に係る含浸型陰極を示す断
面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an impregnated cathode according to one embodiment of the present invention.

【図2】 図1の含浸型陰極の一部を拡大して示す断面
図。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the impregnated cathode of FIG. 1;

【図3】 本発明の一実施例と従来のスカンジウム型含
浸陰極構体のデューティー放出電流密度特性を示す特性
図。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing duty emission current density characteristics of one embodiment of the present invention and a conventional scandium-type impregnated cathode assembly.

【図4】 モリブデンを含有した本発明の一実施例に係
るスカンジウム被覆型陰極と、スカンジウムのみを被覆
した陰極との耐環境試験の結果を示す特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the results of an environmental resistance test of a scandium-coated cathode according to one embodiment of the present invention containing molybdenum and a cathode coated with scandium only.

【図5】 本発明の他の実施例と従来のスカンジウム含
浸型陰極構体のデューティー放出電流密度特性を示す特
性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing duty emission current density characteristics of another embodiment of the present invention and a conventional scandium-impregnated cathode assembly.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…陰極スリーブ 2…カップ状固定部材 3…多孔質陰極基体 4…筒状ホルダー 5…短冊状ストラップ 6…支持片 7…しゃへい筒 8…ヒーター 11…多孔質タングステン基体 12…電子放射物質 13…薄膜層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cathode sleeve 2 ... Cup-shaped fixing member 3 ... Porous cathode base 4 ... Cylindrical holder 5 ... Strip-shaped strap 6 ... Support piece 7 ... Shielding cylinder 8 ... Heater 11 ... Porous tungsten base 12 ... Electron emitting material 13 ... Thin film layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 生代美 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 樋口 敏春 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 松本 貞雄 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 大内 義昭 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ikuyo Oyama 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama office (72) Inventor Toshiharu Higuchi 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Sadao Matsumoto 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Yoshiaki Ouchi 8 Shin-Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Toshiba Yokohama Office

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子放射物質が含浸された陰極基体と、
陰極基体をその端部に取り付けた陰極スリーブと、陰極
基体を加熱するためのヒーターとを具備する電子管用陰
極において、前記陰極基体の電子放射面側表面に、スカ
ンジウム及び/又はスカンジウム化合物と高融点金属及
び/又は高融点金属化合物とを含有する薄膜層を有する
ことを特徴とする含浸型陰極構体。
1. A cathode substrate impregnated with an electron emitting material,
A cathode for an electron tube, comprising: a cathode sleeve having a cathode substrate attached to an end thereof; and a heater for heating the cathode substrate, wherein scandium and / or a scandium compound and a high melting point An impregnated cathode assembly comprising a thin film layer containing a metal and / or a high melting point metal compound.
【請求項2】 前記薄膜層中の高融点金属の含有量が
0.1〜5重量%であることを特徴とする請求項1に記
載の含浸型陰極構体。
2. The impregnated cathode assembly according to claim 1, wherein the content of the high melting point metal in the thin film layer is 0.1 to 5% by weight.
【請求項3】 前記薄膜層の厚さが100〜10000
オングストロ−ムであることを特徴とする請求項1又は
2に記載の含浸型陰極構体。
3. The thin film layer has a thickness of 100 to 10,000.
3. The impregnated cathode assembly according to claim 1, wherein the cathode is an Angstrom.
【請求項4】 前記薄膜層が、電子放射面側から順に、
スカンジウム層と高融点層との積層よりなることを特徴
とする請求項1ないし3のいずれかに記載の含浸型陰極
構体。
4. The method according to claim 1, wherein the thin film layers are arranged in order from an electron emission surface side.
4. The impregnated cathode assembly according to claim 1, wherein the cathode assembly comprises a laminate of a scandium layer and a high melting point layer.
【請求項5】 電子放射物質が含浸された陰極基体と、
陰極基体をその端部に取り付けた陰極スリーブと、陰極
基体を加熱するためのヒーターとを具備する電子管用陰
極において、前記陰極基体の電子放射面に、還元雰囲気
中でのスパッタリングにより形成された金属スカンジウ
ムまたはスカンジウム化合物を含む薄膜層を有すること
を特徴とする含浸型陰極構体。
5. A cathode substrate impregnated with an electron emitting material,
In a cathode for an electron tube comprising a cathode sleeve having a cathode substrate attached to an end thereof and a heater for heating the cathode substrate, a metal formed by sputtering in a reducing atmosphere on an electron emission surface of the cathode substrate. An impregnated cathode assembly having a thin film layer containing scandium or a scandium compound.
【請求項6】 前記スカンジウム化合物が、酸化スカン
ジウムまたは水素化スカンジウムであることを特徴とす
る請求項5に記載の含浸型陰極構体。
6. The impregnated cathode assembly according to claim 5, wherein the scandium compound is scandium oxide or scandium hydride.
【請求項7】 陰極基体に電子放射物質を含浸させる工
程、及び前記陰極基体の電子放射面に、還元雰囲気中で
スパッタリングにより金属スカンジウムまたはスカンジ
ウム化合物を含む薄膜層を形成する工程を具備すること
を特徴とする含浸型陰極構体の製造方法。
7. A method comprising: impregnating a cathode substrate with an electron-emitting substance; and forming a thin film layer containing metal scandium or a scandium compound on the electron-emitting surface of the cathode substrate by sputtering in a reducing atmosphere. A method for producing an impregnated cathode structure.
【請求項8】 請求項1ないし3のいずれかに記載の含
浸型陰極構体を用いたことを特徴とする電子銃構体。
8. An electron gun assembly comprising the impregnated cathode assembly according to claim 1.
【請求項9】 請求項5に記載の電子銃構体を用いてな
ることを特徴とする電子管。
9. An electron tube using the electron gun assembly according to claim 5.
JP76398A 1998-01-06 1998-01-06 Impregnated negative electrode structure, manufacture thereof, electron gun structure, and electron tube Pending JPH11195367A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104409299A (en) * 2014-11-25 2015-03-11 安徽华东光电技术研究所 Processing method of vacuum diode

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CN104409299A (en) * 2014-11-25 2015-03-11 安徽华东光电技术研究所 Processing method of vacuum diode

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