JPH11224599A - 含浸型陰極の製造方法 - Google Patents
含浸型陰極の製造方法Info
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- JPH11224599A JPH11224599A JP2475598A JP2475598A JPH11224599A JP H11224599 A JPH11224599 A JP H11224599A JP 2475598 A JP2475598 A JP 2475598A JP 2475598 A JP2475598 A JP 2475598A JP H11224599 A JPH11224599 A JP H11224599A
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- cathode
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- oxide film
- impregnated cathode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多孔質基材の表面の酸化膜を確実に除去し、
陰極の特性の安定化を図る。 【解決手段】 主にタングステンからなる多孔質基材８
を水素雰囲気中で加熱して、この多孔質基材８の表面の
酸化膜を除去した後に、この多孔質基材８に電子放射物
質９を含浸させて含浸型陰極５を形成する。
陰極の特性の安定化を図る。 【解決手段】 主にタングステンからなる多孔質基材８
を水素雰囲気中で加熱して、この多孔質基材８の表面の
酸化膜を除去した後に、この多孔質基材８に電子放射物
質９を含浸させて含浸型陰極５を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管の電子銃
等に用いられる含浸型陰極の製造方法に関する。
等に用いられる含浸型陰極の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】陰極線管の電子銃等は、電子ビームを出
射するカソード構体を備えている。カソード構体には、
多孔質基材に電子放射物質を含浸させてなる含浸型陰極
（インプレグネーテッドカソード）が一構成要素として
設けられているものがある。
射するカソード構体を備えている。カソード構体には、
多孔質基材に電子放射物質を含浸させてなる含浸型陰極
（インプレグネーテッドカソード）が一構成要素として
設けられているものがある。
【０００３】このカソード構体は、円筒状のスリーブ
と、このスリーブの一端部に溶接されて配設される有底
円筒状のキャップと、このキャップに配設されて電子を
放射するエミッション源である含浸型陰極と、スリーブ
内に配設されて含浸型陰極を加熱する熱源であるヒータ
とを備えている。
と、このスリーブの一端部に溶接されて配設される有底
円筒状のキャップと、このキャップに配設されて電子を
放射するエミッション源である含浸型陰極と、スリーブ
内に配設されて含浸型陰極を加熱する熱源であるヒータ
とを備えている。
【０００４】一般に、含浸型陰極は、例えばＷ等の高融
点金属からなる略円盤状の多孔質基材（以下、タングス
テンディスクと称する。）の微細孔に、Ｂａ、Ｃａ、Ａ
ｌ等で構成される電子放射物質を溶融含浸させて形成さ
れている。
点金属からなる略円盤状の多孔質基材（以下、タングス
テンディスクと称する。）の微細孔に、Ｂａ、Ｃａ、Ａ
ｌ等で構成される電子放射物質を溶融含浸させて形成さ
れている。
【０００５】タングステンディスクは、一般に、数μｍ
のタングステンの粉末をプレス成形して真空中や水素雰
囲気中で焼結させることにより、微細孔を有する多孔質
に形成されている。
のタングステンの粉末をプレス成形して真空中や水素雰
囲気中で焼結させることにより、微細孔を有する多孔質
に形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したタ
ングステンディスクは、酸化が生じ易く、製造過程や、
含浸を行う次工程に移動されるまでの時間や、保管して
いる時間等の放置時間に放置雰囲気中で放置されること
により、多かれ少なかれ表面が酸化することを避けられ
ない。
ングステンディスクは、酸化が生じ易く、製造過程や、
含浸を行う次工程に移動されるまでの時間や、保管して
いる時間等の放置時間に放置雰囲気中で放置されること
により、多かれ少なかれ表面が酸化することを避けられ
ない。
【０００７】そして、タングステンディスクは、製造時
のバラツキや、放置時間及び放置雰囲気等の放置条件に
より、表面の酸化状態に差が発生する。タングステンデ
ィスクの表面に生じた酸化状態は、次工程において含浸
する際の含浸状態や陰極としてのエミシビティに影響を
及ぼす。
のバラツキや、放置時間及び放置雰囲気等の放置条件に
より、表面の酸化状態に差が発生する。タングステンデ
ィスクの表面に生じた酸化状態は、次工程において含浸
する際の含浸状態や陰極としてのエミシビティに影響を
及ぼす。
【０００８】このため、タングステンディスクは、表面
の酸化状態にバラツキが生じることにより、陰極として
の特性にバラツキが生じるという問題があった。
の酸化状態にバラツキが生じることにより、陰極として
の特性にバラツキが生じるという問題があった。
【０００９】そこで、本発明は、多孔質基材の表面に生
じる酸化膜を確実に除去することを可能とし、陰極の特
性を安定させることを可能とする含浸型陰極の製造方法
を提供することを目的とする。
じる酸化膜を確実に除去することを可能とし、陰極の特
性を安定させることを可能とする含浸型陰極の製造方法
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明に係る含浸型陰極の製造方法は、主にタン
グステンによって形成された多孔質基材を水素雰囲気中
で加熱して、この多孔質基材の表面の酸化膜を除去す
る。そして、この含浸型陰極の製造方法は、表面の酸化
膜が除去された多孔質基材に電子放射物質を含浸させ
る。
ため、本発明に係る含浸型陰極の製造方法は、主にタン
グステンによって形成された多孔質基材を水素雰囲気中
で加熱して、この多孔質基材の表面の酸化膜を除去す
る。そして、この含浸型陰極の製造方法は、表面の酸化
膜が除去された多孔質基材に電子放射物質を含浸させ
る。
【００１１】以上のように構成した含浸型陰極の製造方
法によれば、電子放射物質が含浸される前に、多孔質基
材の表面に生じた酸化膜が確実に除去されるため、多孔
質基材に対する電子放射物質の含浸量、含浸分布、含浸
状態等の安定化が図られる。
法によれば、電子放射物質が含浸される前に、多孔質基
材の表面に生じた酸化膜が確実に除去されるため、多孔
質基材に対する電子放射物質の含浸量、含浸分布、含浸
状態等の安定化が図られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について、陰極線管の電子銃に用いられて電子ビームを
放射するカソード構体、及びこのカソード構体が備える
含浸型陰極の製造方法を図面を参照して説明する。
について、陰極線管の電子銃に用いられて電子ビームを
放射するカソード構体、及びこのカソード構体が備える
含浸型陰極の製造方法を図面を参照して説明する。
【００１３】図１に示すように、カソード構体１は、円
筒状のスリーブ３と、このスリーブ３の一端部に配設さ
れる有底円筒状のキャップ４と、このキャップ４内に配
設さえて電子を放射するエミッション源である含浸型陰
極５と、スリーブ３内に配設されて含浸型陰極５を加熱
する熱源であるヒータ６とを備えている。
筒状のスリーブ３と、このスリーブ３の一端部に配設さ
れる有底円筒状のキャップ４と、このキャップ４内に配
設さえて電子を放射するエミッション源である含浸型陰
極５と、スリーブ３内に配設されて含浸型陰極５を加熱
する熱源であるヒータ６とを備えている。
【００１４】スリーブ３及びキャップ４は、例えばＭ
ｏ、Ｔａ等の高融点金属材料によって形成されている。
キャップ４は、図１に示すように、スリーブ３の一端部
に、この一端側に開口端を向けて溶接接合されている。
ｏ、Ｔａ等の高融点金属材料によって形成されている。
キャップ４は、図１に示すように、スリーブ３の一端部
に、この一端側に開口端を向けて溶接接合されている。
【００１５】本発明に係る含浸型陰極５は、図１に示す
ように、多孔質基材８と、この多孔質基材８の微細孔に
溶融含浸された電子放射物質９とを有している。多孔質
基材８は、例えばＷ等の高融点金属材料によって略円盤
状に形成されている。以下、多孔質基材８をタングステ
ンディスク８と称する。電子放射物質９は、例えばＢａ
Ｃｏ3 、ＣａＣｏ3 、Ａｌ2Ｏ3等の混合物又は共沈塩等
で構成されている。
ように、多孔質基材８と、この多孔質基材８の微細孔に
溶融含浸された電子放射物質９とを有している。多孔質
基材８は、例えばＷ等の高融点金属材料によって略円盤
状に形成されている。以下、多孔質基材８をタングステ
ンディスク８と称する。電子放射物質９は、例えばＢａ
Ｃｏ3 、ＣａＣｏ3 、Ａｌ2Ｏ3等の混合物又は共沈塩等
で構成されている。
【００１６】この含浸型陰極５は、図１に示すように、
キャップ４の内周部に溶接接合されて配設されており、
キャップ４の内周側底面に当接する含浸型陰極５の底面
に、溶接接合を強固にするための図示しないロウ材や金
属膜が成膜されている。この金属膜としては、例えばＩ
ｒ、Ｒｕ、Ｍｏやこれらの合金等の薄膜が用いられる。
キャップ４の内周部に溶接接合されて配設されており、
キャップ４の内周側底面に当接する含浸型陰極５の底面
に、溶接接合を強固にするための図示しないロウ材や金
属膜が成膜されている。この金属膜としては、例えばＩ
ｒ、Ｒｕ、Ｍｏやこれらの合金等の薄膜が用いられる。
【００１７】また、含浸型陰極５の電子放射面上には、
図１に示すように、陰極の仕事関数を低減するために所
定の膜厚の被覆膜１０が成膜されている。この被覆膜１
０は、例えばＯｓ−Ｒｕ、Ｉｒ等が用いられる。
図１に示すように、陰極の仕事関数を低減するために所
定の膜厚の被覆膜１０が成膜されている。この被覆膜１
０は、例えばＯｓ−Ｒｕ、Ｉｒ等が用いられる。
【００１８】ヒータ６には、例えば純タングステン線、
或いはタングステンに２〜３％のレニウムをドープした
タングステン合金線等の電熱線が用いられる。このヒー
タ６は、スリーブ３の内周部に挿入されており、スリー
ブ３及びキャップ４を介して含浸型陰極５を加熱する。
或いはタングステンに２〜３％のレニウムをドープした
タングステン合金線等の電熱線が用いられる。このヒー
タ６は、スリーブ３の内周部に挿入されており、スリー
ブ３及びキャップ４を介して含浸型陰極５を加熱する。
【００１９】つぎに、以上のように構成された含浸型陰
極の製造方法を図面を参照して説明する。含浸型陰極５
は、図２に示すように、第１の工程乃至第６の工程を経
て製造されており、タングステン粉末を所望の粒径に造
粒する第１の工程と、この第１の工程で造粒されたタン
グステン粉末によってタングステンディスク８をプレス
成形する第２の工程と、この第２の工程でプレス成形さ
れたタングステンディスク８を焼結する第３の工程とを
経て製造される。
極の製造方法を図面を参照して説明する。含浸型陰極５
は、図２に示すように、第１の工程乃至第６の工程を経
て製造されており、タングステン粉末を所望の粒径に造
粒する第１の工程と、この第１の工程で造粒されたタン
グステン粉末によってタングステンディスク８をプレス
成形する第２の工程と、この第２の工程でプレス成形さ
れたタングステンディスク８を焼結する第３の工程とを
経て製造される。
【００２０】第１の工程は、図２中ステップＳＴ１に示
すように、所定の純度、粒径とされるタングステン粉末
に、例えばパラフィン等のバインダ材を混合し、例えば
数μｍ程度の所望の粒径に造粒する造粒工程である。第
２の工程は、ステップＳＴ２に示すように、所望の粒径
のタングステン粉末を所望の形状にプレス成形する成形
工程である。第３の工程は、ステップＳＴ３に示すよう
に、プレス成形されたタングステンディスク８を真空中
又は水素雰囲気中で加熱し、所望の空孔率、平均孔径と
される多孔質のタングステンディスク８を焼結する焼結
工程である。
すように、所定の純度、粒径とされるタングステン粉末
に、例えばパラフィン等のバインダ材を混合し、例えば
数μｍ程度の所望の粒径に造粒する造粒工程である。第
２の工程は、ステップＳＴ２に示すように、所望の粒径
のタングステン粉末を所望の形状にプレス成形する成形
工程である。第３の工程は、ステップＳＴ３に示すよう
に、プレス成形されたタングステンディスク８を真空中
又は水素雰囲気中で加熱し、所望の空孔率、平均孔径と
される多孔質のタングステンディスク８を焼結する焼結
工程である。
【００２１】タングステンディスク８は、第３の工程で
焼結された後、製造ロットごとの品質検査が行われてい
る。このため、焼結されたタングステンディスク８は、
品質検査の期間中、酸化膜の発生を抑制するために、例
えば窒素雰囲気中等の環境で保管される。
焼結された後、製造ロットごとの品質検査が行われてい
る。このため、焼結されたタングステンディスク８は、
品質検査の期間中、酸化膜の発生を抑制するために、例
えば窒素雰囲気中等の環境で保管される。
【００２２】また、含浸型陰極５は、図２に示すよう
に、第３の工程で焼結されたタングステンディスク８を
所定の温度に加熱して表面の酸化膜を除去する第４の工
程と、この第４の工程で酸化膜が除去されたタングステ
ンディスク８に電子放射物質９を含浸する第５の工程
と、この第５の工程で含浸処理されたタングステンディ
スク８の電子放射面に被覆膜１０を成膜する第６の工程
とを経て製造される。
に、第３の工程で焼結されたタングステンディスク８を
所定の温度に加熱して表面の酸化膜を除去する第４の工
程と、この第４の工程で酸化膜が除去されたタングステ
ンディスク８に電子放射物質９を含浸する第５の工程
と、この第５の工程で含浸処理されたタングステンディ
スク８の電子放射面に被覆膜１０を成膜する第６の工程
とを経て製造される。
【００２３】第４の工程は、ステップＳＴ４に示すよう
に、タングステンディスク８の表面の酸化膜を除去する
酸化膜の除去工程である。この第４の工程では、タング
ステンディスク８を約６００℃〜約１０００℃の温度に
加熱して、表面の酸化膜を確実に除去する。加熱温度
は、約６００〜約１０００℃の範囲内であれば、高いほ
ど還元する上で好適である。
に、タングステンディスク８の表面の酸化膜を除去する
酸化膜の除去工程である。この第４の工程では、タング
ステンディスク８を約６００℃〜約１０００℃の温度に
加熱して、表面の酸化膜を確実に除去する。加熱温度
は、約６００〜約１０００℃の範囲内であれば、高いほ
ど還元する上で好適である。
【００２４】なお、第４の工程において、加熱温度が６
００℃以下の場合は、タングステンディスク８の表面の
酸化膜を確実に除去することが困難であるため不適とさ
れる。また、タングステンディスク８が多孔質の焼結体
であるため、第４の工程において、加熱温度が１０００
℃以上の場合は、微細孔の孔径が収縮して空孔率が減少
してしまうことがあり、第５の工程における含浸量、含
浸分布等に悪影響がある。
００℃以下の場合は、タングステンディスク８の表面の
酸化膜を確実に除去することが困難であるため不適とさ
れる。また、タングステンディスク８が多孔質の焼結体
であるため、第４の工程において、加熱温度が１０００
℃以上の場合は、微細孔の孔径が収縮して空孔率が減少
してしまうことがあり、第５の工程における含浸量、含
浸分布等に悪影響がある。
【００２５】第５の工程は、ステップＳＴ５に示すよう
に、真空中又は水素雰囲気中で電子放射物質９を加熱
し、タングステンディスク８に電子放射物質９を含浸す
る含浸工程である。第６の工程は、ステップＳＴ６に示
すように、スパッタ法により含浸型陰極５の電子放射面
上に所望の膜厚の被覆膜１０を成膜する被覆膜の成膜工
程である。
に、真空中又は水素雰囲気中で電子放射物質９を加熱
し、タングステンディスク８に電子放射物質９を含浸す
る含浸工程である。第６の工程は、ステップＳＴ６に示
すように、スパッタ法により含浸型陰極５の電子放射面
上に所望の膜厚の被覆膜１０を成膜する被覆膜の成膜工
程である。
【００２６】上述した第１乃至第６の工程を経て形成さ
れた含浸型陰極５は、次工程でキャップ４やスリーブ３
に接合固定された後、スリーブ３内にヒータ６が挿入さ
れてカソード構体１が構成される。
れた含浸型陰極５は、次工程でキャップ４やスリーブ３
に接合固定された後、スリーブ３内にヒータ６が挿入さ
れてカソード構体１が構成される。
【００２７】上述したように、含浸型陰極の製造方法に
よれば、第４の工程でタングステンディスク８の表面の
酸化膜を確実に除去した後に、第５の工程でタングステ
ンディスク８に電子放射物質９を含浸することによっ
て、タングステンディスク８の表面の酸化膜が確実に除
去されたタングステンディスク８に電子放射物質９が含
浸されるため、タングステンディスク８に含浸された電
子放射物質９の含浸量、含浸分布、含浸状態のバラツキ
を低減することができる。
よれば、第４の工程でタングステンディスク８の表面の
酸化膜を確実に除去した後に、第５の工程でタングステ
ンディスク８に電子放射物質９を含浸することによっ
て、タングステンディスク８の表面の酸化膜が確実に除
去されたタングステンディスク８に電子放射物質９が含
浸されるため、タングステンディスク８に含浸された電
子放射物質９の含浸量、含浸分布、含浸状態のバラツキ
を低減することができる。
【００２８】したがって、この含浸型陰極の製造方法に
よれば、陰極の放射率のバラツキが低減をして、品質の
向上を図ることができる。また、この含浸型陰極の製造
方法によれば、例えば作動時に電子放射物質９が蒸発す
るで生じるグリッドエミッションやカットオフ電圧の変
化等のバラツキが生じることを低減することができる。
よれば、陰極の放射率のバラツキが低減をして、品質の
向上を図ることができる。また、この含浸型陰極の製造
方法によれば、例えば作動時に電子放射物質９が蒸発す
るで生じるグリッドエミッションやカットオフ電圧の変
化等のバラツキが生じることを低減することができる。
【００２９】
【発明の効果】上述したように本発明に係る含浸型陰極
の製造方法によれば、多孔質基材の表面の酸化膜を確実
に除去することが可能とされて、多孔質基材に含浸され
る電子放射物質の含浸量、含浸分布、含浸状態のバラツ
キを低減することができる。したがって、この含浸型陰
極の製造方法によれば、放射率のバラツキを低減するこ
とができる。
の製造方法によれば、多孔質基材の表面の酸化膜を確実
に除去することが可能とされて、多孔質基材に含浸され
る電子放射物質の含浸量、含浸分布、含浸状態のバラツ
キを低減することができる。したがって、この含浸型陰
極の製造方法によれば、放射率のバラツキを低減するこ
とができる。
【図１】本発明に係る含浸型陰極を示す断面図である。
【図２】上記含浸型陰極の製造工程を示すフローチャー
トである。
トである。
１ カソード構体、３ スリーブ、４ キャップ、５
含浸型陰極、６ ヒータ、８ 多孔質基材、９ 電子放
射物質
含浸型陰極、６ ヒータ、８ 多孔質基材、９ 電子放
射物質
Claims (2)
- 【請求項１】 主にタングステンからなる多孔質基材を
水素雰囲気中で加熱して上記多孔質基材の表面の酸化膜
を除去した後に、上記多孔質基材に電子放射物質を含浸
させて形成することを特徴とする含浸型陰極の製造方
法。 - 【請求項２】 上記水素雰囲気中の加熱温度は、約６０
０℃〜約１０００℃であることを特徴とする請求項１に
記載の含浸型陰極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2475598A JPH11224599A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 含浸型陰極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2475598A JPH11224599A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 含浸型陰極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11224599A true JPH11224599A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12146974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2475598A Withdrawn JPH11224599A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 含浸型陰極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11224599A (ja) |
-
1998
- 1998-02-05 JP JP2475598A patent/JPH11224599A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |