JPH11339633A - 含浸型陰極およびその製造方法、並びに電子銃および電子管 - Google Patents
含浸型陰極およびその製造方法、並びに電子銃および電子管Info
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- JPH11339633A JPH11339633A JP30011498A JP30011498A JPH11339633A JP H11339633 A JPH11339633 A JP H11339633A JP 30011498 A JP30011498 A JP 30011498A JP 30011498 A JP30011498 A JP 30011498A JP H11339633 A JPH11339633 A JP H11339633A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
- H01J1/28—Dispenser-type cathodes, e.g. L-cathode
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 不要な電子や過剰な電子放射物質から生ずる
粒子等の放出を抑制し、安定した電子放出特性を得るこ
とが可能な含浸型陰極およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 含浸型陰極１Ａは、第１グリッドの電子
放射孔の直下に位置しており、表面が電子放出領域１０
ａとなる多孔質焼結体１０と、表面が電子放出領域以外
の周辺領域となる多孔質焼結体１１とにより構成されて
いる。多孔質焼結体１０の空孔率は多孔質焼結体１１の
それよりも大きくなっている。電子放出領域１０ａを有
する多孔質焼結体１０だけでなく電子放出領域１０ａの
周辺領域に対応する多孔質焼結体１１にも電子放射物質
１ａが含浸されており、かつ、多孔質焼結体１０中に含
浸される単位体積当りの電子放射物質１ａの量は、多孔
質焼結体１１中に含浸されるそれよりも多くなってい
る。
粒子等の放出を抑制し、安定した電子放出特性を得るこ
とが可能な含浸型陰極およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 含浸型陰極１Ａは、第１グリッドの電子
放射孔の直下に位置しており、表面が電子放出領域１０
ａとなる多孔質焼結体１０と、表面が電子放出領域以外
の周辺領域となる多孔質焼結体１１とにより構成されて
いる。多孔質焼結体１０の空孔率は多孔質焼結体１１の
それよりも大きくなっている。電子放出領域１０ａを有
する多孔質焼結体１０だけでなく電子放出領域１０ａの
周辺領域に対応する多孔質焼結体１１にも電子放射物質
１ａが含浸されており、かつ、多孔質焼結体１０中に含
浸される単位体積当りの電子放射物質１ａの量は、多孔
質焼結体１１中に含浸されるそれよりも多くなってい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高融点金属などによ
り形成された多孔質体に酸化バリウム（ＢａＯ）などの
電子放射物質（エミッタ）を含浸させて製造される含浸
型陰極およびその製造方法、並びに電子銃および電子管
に関する。
り形成された多孔質体に酸化バリウム（ＢａＯ）などの
電子放射物質（エミッタ）を含浸させて製造される含浸
型陰極およびその製造方法、並びに電子銃および電子管
に関する。
【０００２】
【従来の技術】受像管、ディスプレイ管などの陰極線
管、更に、撮像管、高周波発信管などの電子管の電子銃
には含浸型陰極が用いられ、この含浸型陰極から電子
（熱電子）が放出されるようになっている。
管、更に、撮像管、高周波発信管などの電子管の電子銃
には含浸型陰極が用いられ、この含浸型陰極から電子
（熱電子）が放出されるようになっている。
【０００３】この含浸型陰極の性能の良否を決定する要
因としては、例えばカソードカットオフ電圧特性および
グリッドエミッション特性が挙げられる。カソードカッ
トオフ電圧については、その変動を抑制することが重要
である。このカソードカットオフ電圧は、陰極と第１グ
リッドとの距離、第１グリッドと第２グリッドとの距
離、第１グリッドおよび第２グリッドの厚さ、第１グリ
ッドおよび第２グリッドの孔径などに依存するものであ
る。グリッドエミッションは、グリッド（Ｇ１，Ｇ２
等）に付着した余剰バリウム等から意図しない電子放出
（エミッション）がなされる症状であり、これを抑制す
ることが重要である。このようなカソードカットオフ電
圧特性を劣化させることなく、かつ電子の不要な放出を
抑制するためには、含浸型陰極を構成する多孔質焼結体
表面のうち電子放出領域（ワーキングエリア）に相当す
る部分では空孔率を大きく、その他の領域に相当する部
分では空孔率を小さくするか、または空孔を無くして、
含浸された電子放射物質が電子放出領域以外から余分に
蒸発することを抑制する必要がある。
因としては、例えばカソードカットオフ電圧特性および
グリッドエミッション特性が挙げられる。カソードカッ
トオフ電圧については、その変動を抑制することが重要
である。このカソードカットオフ電圧は、陰極と第１グ
リッドとの距離、第１グリッドと第２グリッドとの距
離、第１グリッドおよび第２グリッドの厚さ、第１グリ
ッドおよび第２グリッドの孔径などに依存するものであ
る。グリッドエミッションは、グリッド（Ｇ１，Ｇ２
等）に付着した余剰バリウム等から意図しない電子放出
（エミッション）がなされる症状であり、これを抑制す
ることが重要である。このようなカソードカットオフ電
圧特性を劣化させることなく、かつ電子の不要な放出を
抑制するためには、含浸型陰極を構成する多孔質焼結体
表面のうち電子放出領域（ワーキングエリア）に相当す
る部分では空孔率を大きく、その他の領域に相当する部
分では空孔率を小さくするか、または空孔を無くして、
含浸された電子放射物質が電子放出領域以外から余分に
蒸発することを抑制する必要がある。
【０００４】ところで、従来の含浸型陰極は、タングス
テン（Ｗ）などの高融点金属により構成される多孔質焼
結体のみからなる一体構造のものと、電子放出領域に相
当する部分を多孔質焼結体により構成し、その他の周辺
領域に相当する部分を多孔質ではない耐熱性に優れた金
属により構成し、これらを溶接等により固着させた２体
構造のもの（例えば特開昭６０−６２０３４号公報参
照）とに大別される。
テン（Ｗ）などの高融点金属により構成される多孔質焼
結体のみからなる一体構造のものと、電子放出領域に相
当する部分を多孔質焼結体により構成し、その他の周辺
領域に相当する部分を多孔質ではない耐熱性に優れた金
属により構成し、これらを溶接等により固着させた２体
構造のもの（例えば特開昭６０−６２０３４号公報参
照）とに大別される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の含浸型陰極では、それぞれ以下の問題があっ
た。すなわち、多孔質焼結体のみからなる一体構造のも
のは、意図して局所的に空孔率を変化させることが困難
であり、電子放射物質の含浸量が任意に制御された含浸
型陰極を得ることが極めて困難であった。また、安定し
た電子放出特性を得るために充分な量の電子放射物質を
含浸させた場合には、陰極動作時において、電子放射物
質であるバリウム（Ｂａ）あるいは酸化バリウム（Ｂａ
Ｏ）が蒸発して、第１グリッドや第２グリッドに付着す
ることがある。そのため、含浸型陰極と第１グリッドと
の距離および第１グリッドと第２グリッドとの距離に変
化が生じてカソードカットオフ電圧が変動（ドリフト）
してしまい、更にはグリッドエミッションを抑制するこ
とができないという問題があった。
うな従来の含浸型陰極では、それぞれ以下の問題があっ
た。すなわち、多孔質焼結体のみからなる一体構造のも
のは、意図して局所的に空孔率を変化させることが困難
であり、電子放射物質の含浸量が任意に制御された含浸
型陰極を得ることが極めて困難であった。また、安定し
た電子放出特性を得るために充分な量の電子放射物質を
含浸させた場合には、陰極動作時において、電子放射物
質であるバリウム（Ｂａ）あるいは酸化バリウム（Ｂａ
Ｏ）が蒸発して、第１グリッドや第２グリッドに付着す
ることがある。そのため、含浸型陰極と第１グリッドと
の距離および第１グリッドと第２グリッドとの距離に変
化が生じてカソードカットオフ電圧が変動（ドリフト）
してしまい、更にはグリッドエミッションを抑制するこ
とができないという問題があった。
【０００６】一方、多孔質焼結体と多孔質ではない耐熱
性に優れた金属とからなる２体構造のものは、耐熱性に
優れた金属内には電子放射物質を含浸させることができ
ないために、この部分では電子放射物質の貯蔵庫として
の役割を果たすことはできなかった。従って、陰極内に
安定した電子放出特性を得るために充分な量の電子放射
物質を確保することができず、電子放出特性が低下し、
陰極の寿命が短かくなるという問題があった。また、製
造工程が複雑であり、コストが高くなるという問題もあ
った。
性に優れた金属とからなる２体構造のものは、耐熱性に
優れた金属内には電子放射物質を含浸させることができ
ないために、この部分では電子放射物質の貯蔵庫として
の役割を果たすことはできなかった。従って、陰極内に
安定した電子放出特性を得るために充分な量の電子放射
物質を確保することができず、電子放出特性が低下し、
陰極の寿命が短かくなるという問題があった。また、製
造工程が複雑であり、コストが高くなるという問題もあ
った。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、不要な電子や過剰な電子放射物質か
ら生ずる粒子等の放出を抑制し、安定した電子放出特性
を得ることができると共に長寿命化を図ることができる
含浸型陰極およびその製造方法を提供することにある。
ので、その目的は、不要な電子や過剰な電子放射物質か
ら生ずる粒子等の放出を抑制し、安定した電子放出特性
を得ることができると共に長寿命化を図ることができる
含浸型陰極およびその製造方法を提供することにある。
【０００８】本発明の目的は、また、このような含浸型
陰極を備え、安定した特性を有する電子銃および電子管
を提供することにある。
陰極を備え、安定した特性を有する電子銃および電子管
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による含浸型陰極
は、表面に電子放出領域およびその他の周辺領域を有す
る導電性の多孔質体に電子放射物質が含浸されてなるも
のであり、多孔質体は、電子放出領域に相当する部分の
空孔率と多孔質体の表面の周辺領域に相当する部分の空
孔率とが異なる、より具体的には、電子放出領域に相当
する部分の空孔率が、周辺領域に相当する部分の空孔率
よりも大きい構成を有している。
は、表面に電子放出領域およびその他の周辺領域を有す
る導電性の多孔質体に電子放射物質が含浸されてなるも
のであり、多孔質体は、電子放出領域に相当する部分の
空孔率と多孔質体の表面の周辺領域に相当する部分の空
孔率とが異なる、より具体的には、電子放出領域に相当
する部分の空孔率が、周辺領域に相当する部分の空孔率
よりも大きい構成を有している。
【００１０】本発明による他の含浸型陰極は、多孔質体
の、電子放出領域以外の周辺領域に非多孔質の面を有す
る構成となっている。
の、電子放出領域以外の周辺領域に非多孔質の面を有す
る構成となっている。
【００１１】本発明による更に他の含浸型陰極は、多孔
質体が、互いに収縮率の異なる複数の多孔質体を組み合
わせて焼結し固着された構成をとっている。
質体が、互いに収縮率の異なる複数の多孔質体を組み合
わせて焼結し固着された構成をとっている。
【００１２】本発明による含浸型陰極の製造方法は、互
いに空孔率が異なる複数の導電性の多孔質体を各々作製
する工程と、複数の多孔質体を相互に固着させて一体化
する工程と、複数の多孔質体中にそれぞれ電子放射物質
を含浸させる工程とを含むものである。
いに空孔率が異なる複数の導電性の多孔質体を各々作製
する工程と、複数の多孔質体を相互に固着させて一体化
する工程と、複数の多孔質体中にそれぞれ電子放射物質
を含浸させる工程とを含むものである。
【００１３】本発明による他の含浸型陰極の製造方法
は、導電性の第１の多孔質体と、この第１の多孔質体よ
りも空孔率が小さく、かつ第１の多孔質体が収容可能な
凹部を有する導電性の第２の多孔質体を各々作製する工
程と、第２の多孔質体の凹部に電子放射物質を充填する
工程と、第２の多孔質体の電子放射物質が充填された凹
部内に第１の多孔質体を固着させると共に、電子放射物
質を第１の多孔質体および第２の多孔質体内にそれぞれ
拡散させる工程とを含むものである。
は、導電性の第１の多孔質体と、この第１の多孔質体よ
りも空孔率が小さく、かつ第１の多孔質体が収容可能な
凹部を有する導電性の第２の多孔質体を各々作製する工
程と、第２の多孔質体の凹部に電子放射物質を充填する
工程と、第２の多孔質体の電子放射物質が充填された凹
部内に第１の多孔質体を固着させると共に、電子放射物
質を第１の多孔質体および第２の多孔質体内にそれぞれ
拡散させる工程とを含むものである。
【００１４】本発明による更に他の含浸型陰極の製造方
法は、表面に電子放出領域に相当する部分およびその他
の周辺領域に相当する部分を有する導電性の多孔質体を
作成する工程と、多孔質体の周辺領域に相当する部分を
研磨して、非多孔質の面とする工程と、多孔質体中に電
子放射物質を含浸させる工程とを含むものである。
法は、表面に電子放出領域に相当する部分およびその他
の周辺領域に相当する部分を有する導電性の多孔質体を
作成する工程と、多孔質体の周辺領域に相当する部分を
研磨して、非多孔質の面とする工程と、多孔質体中に電
子放射物質を含浸させる工程とを含むものである。
【００１５】本発明による更に他の含浸型陰極の製造方
法は、導電性の第１の多孔質体と、この第１の多孔質体
よりも空孔率が小さく、かつ第１の多孔質体が収容可能
な凹部を有する導電性の第２の多孔質体を各々作製する
工程と、第２の多孔質体の表面を研磨して非多孔質の面
とする工程と、第２の多孔質体の凹部内に第１の多孔質
体を固着させると共に、電子放射物質を第１の多孔質体
および第２の多孔質体内にそれぞれ含浸させる工程とを
含むものである。
法は、導電性の第１の多孔質体と、この第１の多孔質体
よりも空孔率が小さく、かつ第１の多孔質体が収容可能
な凹部を有する導電性の第２の多孔質体を各々作製する
工程と、第２の多孔質体の表面を研磨して非多孔質の面
とする工程と、第２の多孔質体の凹部内に第１の多孔質
体を固着させると共に、電子放射物質を第１の多孔質体
および第２の多孔質体内にそれぞれ含浸させる工程とを
含むものである。
【００１６】本発明による更に他の含浸型陰極の製造方
法は、複数の導電性を有する物質を成形し、複数の多孔
質体を作製する工程と、複数の多孔質体を互いに収縮率
が異なるように、各々仮焼結させる工程と、複数の多孔
質体を組み合わせて焼結し、相互に固着させる工程と、
複数の多孔質体中にそれぞれ電子放射物質を含浸させる
工程とを含んでいる。
法は、複数の導電性を有する物質を成形し、複数の多孔
質体を作製する工程と、複数の多孔質体を互いに収縮率
が異なるように、各々仮焼結させる工程と、複数の多孔
質体を組み合わせて焼結し、相互に固着させる工程と、
複数の多孔質体中にそれぞれ電子放射物質を含浸させる
工程とを含んでいる。
【００１７】本発明による電子銃は、電子放射孔を有す
るグリッドと、表面に少なくとも前記グリッドの電子放
射孔よりも広い電子放出領域およびその他の周辺領域を
有する導電性の多孔質体に電子放射物質が含浸されてな
る含浸型陰極とを有するものであり、多孔質体は、電子
放出領域に相当する部分の空孔率が周辺領域に相当する
部分の空孔率と異なる構成を有している。
るグリッドと、表面に少なくとも前記グリッドの電子放
射孔よりも広い電子放出領域およびその他の周辺領域を
有する導電性の多孔質体に電子放射物質が含浸されてな
る含浸型陰極とを有するものであり、多孔質体は、電子
放出領域に相当する部分の空孔率が周辺領域に相当する
部分の空孔率と異なる構成を有している。
【００１８】本発明による他の電子銃は、多孔質体の表
面の周辺領域に非多孔質の面を有する構成となってい
る。
面の周辺領域に非多孔質の面を有する構成となってい
る。
【００１９】本発明による電子管は、電子放射孔を有す
るグリッドと、表面に少なくとも前記グリッドの電子放
射孔よりも広い電子放出領域およびその他の周辺領域を
有する導電性の多孔質体に電子放射物質が含浸されてな
る含浸型陰極とを有する電子銃を備えたものであり、含
浸型陰極の多孔質体は、電子放出領域に相当する部分の
空孔率と周辺領域に相当する部分の空孔率とが異なる構
成を有している。
るグリッドと、表面に少なくとも前記グリッドの電子放
射孔よりも広い電子放出領域およびその他の周辺領域を
有する導電性の多孔質体に電子放射物質が含浸されてな
る含浸型陰極とを有する電子銃を備えたものであり、含
浸型陰極の多孔質体は、電子放出領域に相当する部分の
空孔率と周辺領域に相当する部分の空孔率とが異なる構
成を有している。
【００２０】本発明による他の電子管は、多孔質体の表
面の周辺領域に非多孔質の面を有する構成となってい
る。
面の周辺領域に非多孔質の面を有する構成となってい
る。
【００２１】本発明による含浸型陰極または電子銃また
は電子管では、多孔質体の、電子放出領域に相当する部
分の空孔率と周辺領域に相当する部分の空孔率とが異な
る、より具体的には、電子放出領域に相当する部分の空
孔率が周辺領域に相当する部分の空孔率より大きい構成
を有しているので、電子放射物質の含浸量が、電子放出
領域に相当する部分と周辺領域に相当する部分とでは異
なり、電子放出領域から安定した電子放出が行われる。
また、多孔質体の、電子放出領域以外の周辺領域に非多
孔質の面を設けた場合には、この領域からの不要な電子
放射物質等の蒸発が阻止され、グリッドへの付着が抑制
される。
は電子管では、多孔質体の、電子放出領域に相当する部
分の空孔率と周辺領域に相当する部分の空孔率とが異な
る、より具体的には、電子放出領域に相当する部分の空
孔率が周辺領域に相当する部分の空孔率より大きい構成
を有しているので、電子放射物質の含浸量が、電子放出
領域に相当する部分と周辺領域に相当する部分とでは異
なり、電子放出領域から安定した電子放出が行われる。
また、多孔質体の、電子放出領域以外の周辺領域に非多
孔質の面を設けた場合には、この領域からの不要な電子
放射物質等の蒸発が阻止され、グリッドへの付着が抑制
される。
【００２２】本発明による他の含浸型陰極または他の電
子銃または他の電子管では、多孔質体の周辺領域に設け
られた非多孔質の面により、電子放射物質等の周辺領域
からの放出が抑制される。
子銃または他の電子管では、多孔質体の周辺領域に設け
られた非多孔質の面により、電子放射物質等の周辺領域
からの放出が抑制される。
【００２３】本発明による更に他の含浸型陰極では、複
数の多孔質体の収縮率が異なるので、作製時に各多孔質
体間の界面に隙間が生じない。その結果、電子放出領域
から安定した電子放出が行われる。
数の多孔質体の収縮率が異なるので、作製時に各多孔質
体間の界面に隙間が生じない。その結果、電子放出領域
から安定した電子放出が行われる。
【００２４】本発明による含浸型陰極の製造方法では、
予め空孔率が異なる複数の多孔質体が作製され、これら
に電子放射物質が含浸されることにより、電子放射物質
の含浸量の分布状態が異なる含浸型陰極が作製される。
予め空孔率が異なる複数の多孔質体が作製され、これら
に電子放射物質が含浸されることにより、電子放射物質
の含浸量の分布状態が異なる含浸型陰極が作製される。
【００２５】本発明による他の含浸型陰極の製造方法で
は、第２の多孔質体の凹部に充填された電子放射物質が
第１の多孔質体および第２の多孔質体にそれぞれ拡散し
含浸される。
は、第２の多孔質体の凹部に充填された電子放射物質が
第１の多孔質体および第２の多孔質体にそれぞれ拡散し
含浸される。
【００２６】本発明による更に他の含浸型陰極の製造方
法では、多孔質体の周辺領域が研磨され、電子放射物質
等の放出を抑制するための非多孔質の面となる。
法では、多孔質体の周辺領域が研磨され、電子放射物質
等の放出を抑制するための非多孔質の面となる。
【００２７】本発明による更に他の含浸型陰極の製造方
法では、電子放出領域とその周辺領域とでは電子放射物
質の含浸量の分布状態が異なり、かつ周辺領域に非多孔
質の面を有する含浸型陰極が作製される。
法では、電子放出領域とその周辺領域とでは電子放射物
質の含浸量の分布状態が異なり、かつ周辺領域に非多孔
質の面を有する含浸型陰極が作製される。
【００２８】本発明による更に他の含浸型陰極の製造方
法では、予め収縮率が異なる複数の多孔質体が作製さ
れ、これらが焼結により固着される。
法では、予め収縮率が異なる複数の多孔質体が作製さ
れ、これらが焼結により固着される。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】〔第１の実施の形態〕図４は本発明の第１
の実施の形態に係る含浸型陰極を含む陰極線管の一例の
部分断面構造を表すものである。この陰極線管は、含浸
型陰極を含む電子銃３００を内蔵しており、ガラス製の
パネル部３０１とガラス製のファンネル（漏斗）部３０
２とを備えている。これらのパネル部３０１とファンネ
ル部３０２とはフリットガラスなどの接合材により互い
に融着（フリットシール）されて内部が高真空状態に維
持されている。パネル部３０１の内面側には蛍光面３０
３が設けられており、蛍光面３０３の後部には色選別装
置（アパーチャーグリル）３０４が装着されている。フ
ァンネル部３０２の基端側は細長いネック部３０５とな
っていて、このネック部３０５に上述の電子銃３００が
内蔵されている。電子銃３００から照射された例えば
赤、青および緑の３本の電子ビームは、それぞれ偏光ヨ
ーク３０６により偏光されたのち、色選別装置３０４を
通して蛍光面３０３の対応する色の蛍光体に照射され
る。
の実施の形態に係る含浸型陰極を含む陰極線管の一例の
部分断面構造を表すものである。この陰極線管は、含浸
型陰極を含む電子銃３００を内蔵しており、ガラス製の
パネル部３０１とガラス製のファンネル（漏斗）部３０
２とを備えている。これらのパネル部３０１とファンネ
ル部３０２とはフリットガラスなどの接合材により互い
に融着（フリットシール）されて内部が高真空状態に維
持されている。パネル部３０１の内面側には蛍光面３０
３が設けられており、蛍光面３０３の後部には色選別装
置（アパーチャーグリル）３０４が装着されている。フ
ァンネル部３０２の基端側は細長いネック部３０５とな
っていて、このネック部３０５に上述の電子銃３００が
内蔵されている。電子銃３００から照射された例えば
赤、青および緑の３本の電子ビームは、それぞれ偏光ヨ
ーク３０６により偏光されたのち、色選別装置３０４を
通して蛍光面３０３の対応する色の蛍光体に照射され
る。
【００３１】図５は電子銃３００の概略構成を表すもの
である。この電子銃３００は、陰極構体１００と、第１
グリッド５および第２グリッド６を含むグリッド群２０
０とを備えた構成を有している。陰極構体１００は、詳
細は後述する含浸型陰極１Ａ、例えばモリブデン（Ｍ
ｏ）またはタンタル（Ｔａ）などの高融点金属よりなる
キャップ２、例えばタンタルよりなる厚さ２０μｍのス
リーブ３および例えば純タングステン（Ｗ）線またはタ
ングステンに２〜３％のレニウム（Ｒｅ）を添加したタ
ングステン合金線などの電熱線で構成される加熱ヒータ
４とを有している。含浸型陰極１Ａはキャップ２に装着
されており、このキャップ２を介してスリーブ３に固定
されている。スリーブ３内には加熱ヒータ４が配設され
ており、加熱ヒータ４によって例えば１０００℃に加熱
されることにより電子放射物質１ａが活性化して電子を
電子放射孔（ビーム孔）５ａ，６ａへ放出する。また、
図示しないが、スリーブ３は種々の支持方法によって陰
極線管に組み込まれている。
である。この電子銃３００は、陰極構体１００と、第１
グリッド５および第２グリッド６を含むグリッド群２０
０とを備えた構成を有している。陰極構体１００は、詳
細は後述する含浸型陰極１Ａ、例えばモリブデン（Ｍ
ｏ）またはタンタル（Ｔａ）などの高融点金属よりなる
キャップ２、例えばタンタルよりなる厚さ２０μｍのス
リーブ３および例えば純タングステン（Ｗ）線またはタ
ングステンに２〜３％のレニウム（Ｒｅ）を添加したタ
ングステン合金線などの電熱線で構成される加熱ヒータ
４とを有している。含浸型陰極１Ａはキャップ２に装着
されており、このキャップ２を介してスリーブ３に固定
されている。スリーブ３内には加熱ヒータ４が配設され
ており、加熱ヒータ４によって例えば１０００℃に加熱
されることにより電子放射物質１ａが活性化して電子を
電子放射孔（ビーム孔）５ａ，６ａへ放出する。また、
図示しないが、スリーブ３は種々の支持方法によって陰
極線管に組み込まれている。
【００３２】この電子銃３００では、陰極構体１００の
温度は加熱ヒータ４により約１０００℃にまで達し、電
子放射物質１ａから電子（熱電子）が放出される。放出
された電子のうち、第１グリッド５の電子放射孔５ａお
よび第２グリッド６の電子放射孔６ａを通るものは有効
な電子であり、この有効な電子が電子ビームとして出力
され、既に述べたように図４に示した蛍光面３０３に照
射される。
温度は加熱ヒータ４により約１０００℃にまで達し、電
子放射物質１ａから電子（熱電子）が放出される。放出
された電子のうち、第１グリッド５の電子放射孔５ａお
よび第２グリッド６の電子放射孔６ａを通るものは有効
な電子であり、この有効な電子が電子ビームとして出力
され、既に述べたように図４に示した蛍光面３０３に照
射される。
【００３３】次に、図１および図２を参照して含浸型陰
極１Ａの具体的な構成およびその製造方法について説明
する。この含浸型陰極１Ａは、例えば、互いに空孔率の
異なる２種の導電性の多孔質体により構成されている。
これら多孔質体は、共に、例えば高融点金属、例えば粒
径５μｍ程度のタングステンをプレス加工したのち加熱
し焼結させることにより製造することができる。以下、
この多孔質体を多孔質焼結体と称する。
極１Ａの具体的な構成およびその製造方法について説明
する。この含浸型陰極１Ａは、例えば、互いに空孔率の
異なる２種の導電性の多孔質体により構成されている。
これら多孔質体は、共に、例えば高融点金属、例えば粒
径５μｍ程度のタングステンをプレス加工したのち加熱
し焼結させることにより製造することができる。以下、
この多孔質体を多孔質焼結体と称する。
【００３４】含浸型陰極１Ａは、図５に示した第１グリ
ッド５の電子放射孔５ａおよび第２グリッド６の電子放
射孔６ａの直下に位置しており、表面が電子放出領域１
０ａとなる第１の多孔質体としての多孔質焼結体１０
と、表面が電子放出領域以外の周辺領域となる第２の多
孔質体としての多孔質焼結体１１とにより構成されてい
る。多孔質焼結体１０は、例えば第１グリッド５および
第２グリッド６における電子放射孔５ａ，６ａよりも若
干大きい径を有する円柱形状をなしている。一方、多孔
質焼結体１１は多孔質焼結体１０を収容可能な凹部１１
ａを有し、この凹部１１ａに多孔質焼結体１０が収容さ
れ固着された状態で、両者の表面が同一面をなしてい
る。
ッド５の電子放射孔５ａおよび第２グリッド６の電子放
射孔６ａの直下に位置しており、表面が電子放出領域１
０ａとなる第１の多孔質体としての多孔質焼結体１０
と、表面が電子放出領域以外の周辺領域となる第２の多
孔質体としての多孔質焼結体１１とにより構成されてい
る。多孔質焼結体１０は、例えば第１グリッド５および
第２グリッド６における電子放射孔５ａ，６ａよりも若
干大きい径を有する円柱形状をなしている。一方、多孔
質焼結体１１は多孔質焼結体１０を収容可能な凹部１１
ａを有し、この凹部１１ａに多孔質焼結体１０が収容さ
れ固着された状態で、両者の表面が同一面をなしてい
る。
【００３５】多孔質焼結体１０の空孔率は多孔質焼結体
１１のそれよりも大きくなっている。多孔質焼結体１０
の空孔率は、好ましくは１６〜３２％の範囲である。多
孔質焼結体１０では、３２％よりも空孔率が大き過ぎる
と、含浸された電子放射物質が過剰に蒸発して早くなく
なるため、陰極としての寿命が短くなり、逆に空孔率が
１６％未満になると、電子放射物質を外部から多孔質焼
結体内に含浸させることができなくなり、かつ動作中の
陰極表面への電子放射物質の供給を妨げるため電子放出
特性が悪化するからである。
１１のそれよりも大きくなっている。多孔質焼結体１０
の空孔率は、好ましくは１６〜３２％の範囲である。多
孔質焼結体１０では、３２％よりも空孔率が大き過ぎる
と、含浸された電子放射物質が過剰に蒸発して早くなく
なるため、陰極としての寿命が短くなり、逆に空孔率が
１６％未満になると、電子放射物質を外部から多孔質焼
結体内に含浸させることができなくなり、かつ動作中の
陰極表面への電子放射物質の供給を妨げるため電子放出
特性が悪化するからである。
【００３６】多孔質焼結体１０および多孔質焼結体１１
の各空孔には電子放射物質１ａとして、例えば酸化バリ
ウム（ＢａＯ）、または酸化バリウム，酸化カルシウム
（ＣａＯ）および酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）の混
合物のいずれかが含浸されている。
の各空孔には電子放射物質１ａとして、例えば酸化バリ
ウム（ＢａＯ）、または酸化バリウム，酸化カルシウム
（ＣａＯ）および酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）の混
合物のいずれかが含浸されている。
【００３７】この含浸型陰極１Ａでは、電子放出領域１
０ａを有する多孔質焼結体１０だけでなく電子放出領域
１０ａの周辺領域に対応する多孔質焼結体１１にも電子
放射物質１ａが含浸されており、かつ、多孔質焼結体１
０の空孔率は多孔質焼結体１１の空孔率より大きく、多
孔質焼結体１０中に含浸される単位体積当りの電子放射
物質１ａの量は、多孔質焼結体１１中に含浸されるそれ
よりも多くなっている。従って、電子放出領域１０ａか
らの有効な電子の放出が安定かつ良好に行われる。ま
た、電子放出領域１０ａ以外の領域からの不要な電子の
放出が抑制されると共に、電子放射物質１ａの蒸発によ
り生成された物質（酸化バリウム等）の第１グリッド５
および第２グリッド６への付着も抑制される。従って、
カソードカットオフ電圧等の特性が劣化することなく、
また、グリッドエミッションも低減されるため、電子銃
の長寿命化を図ることできる。
０ａを有する多孔質焼結体１０だけでなく電子放出領域
１０ａの周辺領域に対応する多孔質焼結体１１にも電子
放射物質１ａが含浸されており、かつ、多孔質焼結体１
０の空孔率は多孔質焼結体１１の空孔率より大きく、多
孔質焼結体１０中に含浸される単位体積当りの電子放射
物質１ａの量は、多孔質焼結体１１中に含浸されるそれ
よりも多くなっている。従って、電子放出領域１０ａか
らの有効な電子の放出が安定かつ良好に行われる。ま
た、電子放出領域１０ａ以外の領域からの不要な電子の
放出が抑制されると共に、電子放射物質１ａの蒸発によ
り生成された物質（酸化バリウム等）の第１グリッド５
および第２グリッド６への付着も抑制される。従って、
カソードカットオフ電圧等の特性が劣化することなく、
また、グリッドエミッションも低減されるため、電子銃
の長寿命化を図ることできる。
【００３８】この含浸型陰極１Ａは、次のようにして製
造することができる。
造することができる。
【００３９】図２（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係
る含浸型陰極１Ａの製造工程毎の断面図である。まず、
図２（ａ）に示したように、例えば空孔率が１６〜３２
％の範囲の例えば円柱形状の多孔質焼結体１０と、空孔
率が多孔質焼結体１０より小さく、凹部１１ａを有する
多孔質焼結体１１とを別々に作製する。多孔質焼結体１
０および多孔質焼結体１１は、例えば粒径５μｍ程度の
タングステンをペレット状にプレス加工したのち、加熱
して焼結させることにより形成される。なお、空孔率の
調整はプレス圧および焼結温度とキープ時間を変えるこ
とにより行う。次いで、多孔質焼結体１０と多孔質焼結
体１１とを固着させる。この固着作業は、多孔質焼結体
１０を多孔質焼結体１１の凹部１１ａに装着したのちに
焼結させるか、圧入させるか、溶接するかのいずれかの
方法により行う。
る含浸型陰極１Ａの製造工程毎の断面図である。まず、
図２（ａ）に示したように、例えば空孔率が１６〜３２
％の範囲の例えば円柱形状の多孔質焼結体１０と、空孔
率が多孔質焼結体１０より小さく、凹部１１ａを有する
多孔質焼結体１１とを別々に作製する。多孔質焼結体１
０および多孔質焼結体１１は、例えば粒径５μｍ程度の
タングステンをペレット状にプレス加工したのち、加熱
して焼結させることにより形成される。なお、空孔率の
調整はプレス圧および焼結温度とキープ時間を変えるこ
とにより行う。次いで、多孔質焼結体１０と多孔質焼結
体１１とを固着させる。この固着作業は、多孔質焼結体
１０を多孔質焼結体１１の凹部１１ａに装着したのちに
焼結させるか、圧入させるか、溶接するかのいずれかの
方法により行う。
【００４０】続いて、図２（ｂ）に示したように、例え
ば酸化バリウムまたは酸化バリウム，酸化カルシウムお
よび酸化アルミニウムの混合物のいずれかからなる電子
放射物質１ａを、真空中あるいは水素雰囲気中におい
て、例えば約１７００℃の高温で加熱することにより例
えば約３分間含浸させて図１に示した含浸型陰極１Ａを
得る。
ば酸化バリウムまたは酸化バリウム，酸化カルシウムお
よび酸化アルミニウムの混合物のいずれかからなる電子
放射物質１ａを、真空中あるいは水素雰囲気中におい
て、例えば約１７００℃の高温で加熱することにより例
えば約３分間含浸させて図１に示した含浸型陰極１Ａを
得る。
【００４１】このように本実施の形態の製造方法では、
互いに空孔率の異なる２つの多孔質焼結体１０，１１を
固着し、そののち電子放射物質１ａを多孔質焼結体１
０，１１に含浸させるさせるようにしたので、単位体積
当りの電子放射物質１ａの含浸量が部分的に異なる含浸
型陰極１Ａを容易に製造することができる。
互いに空孔率の異なる２つの多孔質焼結体１０，１１を
固着し、そののち電子放射物質１ａを多孔質焼結体１
０，１１に含浸させるさせるようにしたので、単位体積
当りの電子放射物質１ａの含浸量が部分的に異なる含浸
型陰極１Ａを容易に製造することができる。
【００４２】図３（ａ），（ｂ）は、図１に示した含浸
型陰極１Ａの他の製造方法についての各製造工程毎の断
面図である。なお、図２（ａ），（ｂ）の構成要素と同
一構成要素には同一の符号を付して説明する。まず、図
３（ａ）に示したように、上記方法（図２（ａ））と同
様に互いに空孔率の異なる多孔質焼結体１０と多孔質焼
結体１１とを各々に作製する。そののち、本実施の形態
では、多孔質焼結体１１の凹部１１ａに電子放射物質１
ａを充填する。
型陰極１Ａの他の製造方法についての各製造工程毎の断
面図である。なお、図２（ａ），（ｂ）の構成要素と同
一構成要素には同一の符号を付して説明する。まず、図
３（ａ）に示したように、上記方法（図２（ａ））と同
様に互いに空孔率の異なる多孔質焼結体１０と多孔質焼
結体１１とを各々に作製する。そののち、本実施の形態
では、多孔質焼結体１１の凹部１１ａに電子放射物質１
ａを充填する。
【００４３】次いで、図３（ｂ）に示したように、多孔
質焼結体１０を多孔質焼結体１１の凹部１１ａに装着し
たのち焼結させる等の方法により多孔質焼結体１０と多
孔質焼結体１１とを固着させる。そののち、例えば１７
００℃の温度（＝含浸温度）で加熱することにより電子
放射物質１ａを多孔質焼結体１０および多孔質焼結体１
１内に拡散させ、図１に示した含浸型陰極１Ａを得る。
質焼結体１０を多孔質焼結体１１の凹部１１ａに装着し
たのち焼結させる等の方法により多孔質焼結体１０と多
孔質焼結体１１とを固着させる。そののち、例えば１７
００℃の温度（＝含浸温度）で加熱することにより電子
放射物質１ａを多孔質焼結体１０および多孔質焼結体１
１内に拡散させ、図１に示した含浸型陰極１Ａを得る。
【００４４】この含浸型陰極１Ａの製造方法では、互い
に空孔率の異なる２つの多孔質焼結体１０，１１を固着
させることにより単位体積当たりの電子放射物質１ａの
含浸量を調整できることに加えて、多孔質焼結体１０と
多孔質焼結体１１とを固着させる前に予め多孔質焼結体
１１の凹部１１ａ内に電子放射物質１ａを充填させてお
くことにより、意図する電子放射物質１ａの含浸量と実
際に含浸される量との差を低減させることができる。
に空孔率の異なる２つの多孔質焼結体１０，１１を固着
させることにより単位体積当たりの電子放射物質１ａの
含浸量を調整できることに加えて、多孔質焼結体１０と
多孔質焼結体１１とを固着させる前に予め多孔質焼結体
１１の凹部１１ａ内に電子放射物質１ａを充填させてお
くことにより、意図する電子放射物質１ａの含浸量と実
際に含浸される量との差を低減させることができる。
【００４５】〔第２の実施の形態〕次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形
態と同一の構成要素については同一の符号を付し、ここ
ではその詳細な説明を省略する。
の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形
態と同一の構成要素については同一の符号を付し、ここ
ではその詳細な説明を省略する。
【００４６】図６は、第２の実施の形態に係る含浸型陰
極１Ｂの構造を表す断面図である。この含浸型陰極１Ｂ
は、実質的には第１の実施の形態と同様に、図５に示し
た第１グリッド５の電子放射孔５ａおよび第２グリッド
６の電子放射孔６ａの直下に位置しており、表面が電子
放出領域２０ａとなる第１の多孔質体としての多孔質焼
結体２０と、表面が電子放出領域以外の周辺領域となる
第２の多孔質体としての多孔質焼結体２１とにより構成
されている。本実施の形態では、第１の実施の形態とは
異なり、多孔質焼結体２１の表面が、例えばアルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）やダイヤモンド（Ｃ）粉により研磨され
焼結体の空孔が潰されており、非多孔質の面（以下、非
多孔質面という）２１ａとなっている。
極１Ｂの構造を表す断面図である。この含浸型陰極１Ｂ
は、実質的には第１の実施の形態と同様に、図５に示し
た第１グリッド５の電子放射孔５ａおよび第２グリッド
６の電子放射孔６ａの直下に位置しており、表面が電子
放出領域２０ａとなる第１の多孔質体としての多孔質焼
結体２０と、表面が電子放出領域以外の周辺領域となる
第２の多孔質体としての多孔質焼結体２１とにより構成
されている。本実施の形態では、第１の実施の形態とは
異なり、多孔質焼結体２１の表面が、例えばアルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）やダイヤモンド（Ｃ）粉により研磨され
焼結体の空孔が潰されており、非多孔質の面（以下、非
多孔質面という）２１ａとなっている。
【００４７】この含浸型陰極１Ｂでは、多孔質焼結体２
１の表面が研磨され非多孔質面２１ａとなっているの
で、この非多孔質面２１ａには酸化バリウムなどの電子
放射物質は含浸されない。また、多孔質焼結体２１内に
含浸されている酸化バリウムや還元されたバリウムの表
面からの蒸発が非多孔質面２１ａにより抑制される。よ
って、多孔質焼結体２０，２１の空孔率にかかわらず、
第１の実施の形態と同様に、電子放出領域２０ａからの
有効な電子の放出が安定かつ良好に行われると共に、酸
化バリウムや還元されたバリウムの第１グリッド５およ
び第２グリッド６への付着が抑制される。なお、多孔質
焼結体２１の空孔率は２７％以下であることが好まし
い。また、本実施の形態では、多孔質焼結体２０と多孔
質焼結体２１との空孔率の比は任意である。
１の表面が研磨され非多孔質面２１ａとなっているの
で、この非多孔質面２１ａには酸化バリウムなどの電子
放射物質は含浸されない。また、多孔質焼結体２１内に
含浸されている酸化バリウムや還元されたバリウムの表
面からの蒸発が非多孔質面２１ａにより抑制される。よ
って、多孔質焼結体２０，２１の空孔率にかかわらず、
第１の実施の形態と同様に、電子放出領域２０ａからの
有効な電子の放出が安定かつ良好に行われると共に、酸
化バリウムや還元されたバリウムの第１グリッド５およ
び第２グリッド６への付着が抑制される。なお、多孔質
焼結体２１の空孔率は２７％以下であることが好まし
い。また、本実施の形態では、多孔質焼結体２０と多孔
質焼結体２１との空孔率の比は任意である。
【００４８】図７（ａ），（ｂ）は、この含浸型陰極１
Ｂの製造工程を表す断面図である。まず、図７（ａ）に
示したように、第１の実施の形態と同様に、多孔質焼結
体２０と多孔質焼結体２１とを各々に作製する。そのの
ち、多孔質焼結体２１の表面をアルミナやダイヤモンド
粉を使用して研磨することにより非多孔質面２１ａとす
る。次いで、第１の実施の形態と同様に、多孔質焼結体
２０と多孔質焼結体２１とを固着させる。続いて、図７
（ｂ）に示したように、例えば酸化バリウムなどの電子
放射物質１ａを多孔質焼結体２０および多孔質焼結体２
１に含浸させ、図６に示した含浸型陰極１Ｂを得る。
Ｂの製造工程を表す断面図である。まず、図７（ａ）に
示したように、第１の実施の形態と同様に、多孔質焼結
体２０と多孔質焼結体２１とを各々に作製する。そのの
ち、多孔質焼結体２１の表面をアルミナやダイヤモンド
粉を使用して研磨することにより非多孔質面２１ａとす
る。次いで、第１の実施の形態と同様に、多孔質焼結体
２０と多孔質焼結体２１とを固着させる。続いて、図７
（ｂ）に示したように、例えば酸化バリウムなどの電子
放射物質１ａを多孔質焼結体２０および多孔質焼結体２
１に含浸させ、図６に示した含浸型陰極１Ｂを得る。
【００４９】〔第３の実施の形態〕図８は、本発明の第
３の実施の形態に係る含浸型陰極１Ｃの構造を表す断面
図である。この含浸型陰極１Ｃは、電子放出領域１０ａ
を有する第１の多孔質体としての多孔質焼結体１０と、
非多孔質面３１ａを有する第２の多孔質体としての多孔
質焼結体３１とを一体化して構成されている。多孔質焼
結体３１の空孔率は多孔質焼結体１０のそれよりも小さ
くなっている。なお、第１の実施の形態と同様に、好ま
しくは、多孔質焼結体１０の空孔率は１６〜３２％の範
囲である。また、多孔質焼結体３１の空孔率は、好まし
くは第２の実施の形態と同様に、２７％以下の範囲であ
る。
３の実施の形態に係る含浸型陰極１Ｃの構造を表す断面
図である。この含浸型陰極１Ｃは、電子放出領域１０ａ
を有する第１の多孔質体としての多孔質焼結体１０と、
非多孔質面３１ａを有する第２の多孔質体としての多孔
質焼結体３１とを一体化して構成されている。多孔質焼
結体３１の空孔率は多孔質焼結体１０のそれよりも小さ
くなっている。なお、第１の実施の形態と同様に、好ま
しくは、多孔質焼結体１０の空孔率は１６〜３２％の範
囲である。また、多孔質焼結体３１の空孔率は、好まし
くは第２の実施の形態と同様に、２７％以下の範囲であ
る。
【００５０】この含浸型陰極１Ｃは、互いに空孔率の異
なる多孔質焼結体１０と多孔質焼結体３１とをそれぞれ
作製し、多孔質焼結体３１の表面を第２の実施の形態と
同様に研磨することにより非多孔質面３１ａとし、その
のち、多孔質焼結体１０および多孔質焼結体３１にそれ
ぞれ電子放射物質１ａを含浸させることにより製造する
ことができる。
なる多孔質焼結体１０と多孔質焼結体３１とをそれぞれ
作製し、多孔質焼結体３１の表面を第２の実施の形態と
同様に研磨することにより非多孔質面３１ａとし、その
のち、多孔質焼結体１０および多孔質焼結体３１にそれ
ぞれ電子放射物質１ａを含浸させることにより製造する
ことができる。
【００５１】この含浸型陰極１Ｃでは、多孔質焼結体１
０の空孔率が多孔質焼結体３１の空孔率より大きいの
で、多孔質焼結体１０中に含浸された単位体積当りの電
子放射物質１ａの量は多孔質焼結体３１中に含浸された
それよりも多くなり、有効な電子の放出が安定かつ良好
に行われる。更に、多孔質焼結体３１の表面が非多孔質
面３１ａとなっているので、多孔質焼結体３１からの不
要な電子の放出が抑制されると共に、電子放射物質１ａ
の蒸発により生成された物質の第１グリッド５および第
２グリッド６への付着も抑制される。
０の空孔率が多孔質焼結体３１の空孔率より大きいの
で、多孔質焼結体１０中に含浸された単位体積当りの電
子放射物質１ａの量は多孔質焼結体３１中に含浸された
それよりも多くなり、有効な電子の放出が安定かつ良好
に行われる。更に、多孔質焼結体３１の表面が非多孔質
面３１ａとなっているので、多孔質焼結体３１からの不
要な電子の放出が抑制されると共に、電子放射物質１ａ
の蒸発により生成された物質の第１グリッド５および第
２グリッド６への付着も抑制される。
【００５２】〔第４の実施の形態〕図９は本発明の第４
の実施の形態に係る含浸型陰極を含む電子銃４００の概
略構成を表すものである。この電子銃４００は、例えば
先の図４に示した陰極線管などに適用されるもので、第
１の実施の形態における電子銃３００の含浸型陰極１Ａ
に代えて含浸型陰極１Ｄを備えたことを除き、他は電子
銃３００と同一の構成を有している。よって同一の構成
要素には同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を
省略する。
の実施の形態に係る含浸型陰極を含む電子銃４００の概
略構成を表すものである。この電子銃４００は、例えば
先の図４に示した陰極線管などに適用されるもので、第
１の実施の形態における電子銃３００の含浸型陰極１Ａ
に代えて含浸型陰極１Ｄを備えたことを除き、他は電子
銃３００と同一の構成を有している。よって同一の構成
要素には同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を
省略する。
【００５３】図１０（ｃ）は、図９に示した電子銃４０
０から含浸型陰極１Ｄのみを取り出して表したものであ
る。この含浸型陰極１Ｄは、図９に示した第１グリッド
５の電子放射孔５ａおよび第２グリッド６の電子放射孔
６ａの直下に位置しており、例えばタングステンまたは
モリブデン（Ｍｏ）などの導電性物質からなる多孔質焼
結体４０により構成されている。すなわち、この含浸型
陰極１Ｄは、含浸型陰極１Ａ〜１Ｃとは異なり一体構造
型のものである。
０から含浸型陰極１Ｄのみを取り出して表したものであ
る。この含浸型陰極１Ｄは、図９に示した第１グリッド
５の電子放射孔５ａおよび第２グリッド６の電子放射孔
６ａの直下に位置しており、例えばタングステンまたは
モリブデン（Ｍｏ）などの導電性物質からなる多孔質焼
結体４０により構成されている。すなわち、この含浸型
陰極１Ｄは、含浸型陰極１Ａ〜１Ｃとは異なり一体構造
型のものである。
【００５４】多孔質焼結体４１は、例えば円柱形状であ
り、その直径は例えば１．６ｍｍである。多孔質焼結体
４１の表面は、電子放出領域４１ａと電子放出領域４１
ａ以外の非多孔質面４１ｂとにより構成されている。電
子放出領域４１ａの直径は、例えば第１グリッド５およ
び第２グリッド６の電子放射孔５ａ，６ａの直径よりも
若干大きく、例えば０．９ｍｍである。
り、その直径は例えば１．６ｍｍである。多孔質焼結体
４１の表面は、電子放出領域４１ａと電子放出領域４１
ａ以外の非多孔質面４１ｂとにより構成されている。電
子放出領域４１ａの直径は、例えば第１グリッド５およ
び第２グリッド６の電子放射孔５ａ，６ａの直径よりも
若干大きく、例えば０．９ｍｍである。
【００５５】非多孔質面４１ｂは、第２および第３の実
施の形態と同様に、例えばアルミナ，ダイヤモンド粉ま
たは研磨紙により研磨されて焼結体の空孔が潰されてい
る。
施の形態と同様に、例えばアルミナ，ダイヤモンド粉ま
たは研磨紙により研磨されて焼結体の空孔が潰されてい
る。
【００５６】多孔質焼結体４１の空孔率は、好ましくは
１６〜３２％の範囲である。その理由は、第１の実施の
形態において述べた理由と同じである。
１６〜３２％の範囲である。その理由は、第１の実施の
形態において述べた理由と同じである。
【００５７】多孔質焼結体４１の各空孔には電子放射物
質１ａとして、例えば酸化バリウム（ＢａＯ）、または
酸化バリウム，酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化ア
ルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）の混合物のいずれかが含浸さ
れている。
質１ａとして、例えば酸化バリウム（ＢａＯ）、または
酸化バリウム，酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化ア
ルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）の混合物のいずれかが含浸さ
れている。
【００５８】この含浸型陰極１Ｄでは、非多孔質面４１
ｂは焼結体の空孔が潰されており、電子放射物質１ａが
含浸されていない。また、非多孔質面４１ｂからの不要
な電子の放出が抑制される。よって、電子放出領域４１
ａからの有効な電子の放出が安定かつ良好に行われると
共に、電子放射物質１ａの第１グリッド５および第２グ
リッド６への付着が抑制される。更に、多孔質焼結体４
１の全体に電子放射物質１ａが含浸されているので、陰
極内に安定した電子放出特性を得るために充分な量の電
子放射物質１ａを確保することができる。
ｂは焼結体の空孔が潰されており、電子放射物質１ａが
含浸されていない。また、非多孔質面４１ｂからの不要
な電子の放出が抑制される。よって、電子放出領域４１
ａからの有効な電子の放出が安定かつ良好に行われると
共に、電子放射物質１ａの第１グリッド５および第２グ
リッド６への付着が抑制される。更に、多孔質焼結体４
１の全体に電子放射物質１ａが含浸されているので、陰
極内に安定した電子放出特性を得るために充分な量の電
子放射物質１ａを確保することができる。
【００５９】次に、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）を参
照してこの含浸型陰極１Ｄの製造方法について説明す
る。
照してこの含浸型陰極１Ｄの製造方法について説明す
る。
【００６０】まず、図１０（ａ）に示したように、例え
ば粒径が３μｍのタングステン粉末と有機化合物よりな
るバインダと水とを攪拌機を用いて混合し、スラリを形
成する。次いで、このスラリを用いて、例えばスプレー
ドライヤー法により約５０μｍの顆粒を作製する。続い
て、この顆粒を金型に充填して、例えば５トン／ｃｍ2
の圧力を加えてプレス加工を施し、例えば水素還元雰囲
気中において加熱してバインダを除去したのち、更に真
空中、水素雰囲気中あるいは不活性ガス雰囲気中におい
て例えば１８００℃で３時間加熱することにより、顆粒
を焼結させる。このようにして、表面に電子放出領域４
１ａを含む例えば凹型形状の段差部４２を有する円柱形
状の多孔質焼結体４１を作製する。
ば粒径が３μｍのタングステン粉末と有機化合物よりな
るバインダと水とを攪拌機を用いて混合し、スラリを形
成する。次いで、このスラリを用いて、例えばスプレー
ドライヤー法により約５０μｍの顆粒を作製する。続い
て、この顆粒を金型に充填して、例えば５トン／ｃｍ2
の圧力を加えてプレス加工を施し、例えば水素還元雰囲
気中において加熱してバインダを除去したのち、更に真
空中、水素雰囲気中あるいは不活性ガス雰囲気中におい
て例えば１８００℃で３時間加熱することにより、顆粒
を焼結させる。このようにして、表面に電子放出領域４
１ａを含む例えば凹型形状の段差部４２を有する円柱形
状の多孔質焼結体４１を作製する。
【００６１】ここで、多孔質焼結体４１の空孔率は、プ
レス加工時の圧力や焼結時の加熱温度，加熱時間により
制御される。空孔率は多孔質焼結体４１中において一定
であり、例えば２５％である。また、多孔質焼結体４１
の厚さは例えば０．６５ｍｍであり、段差部４２の直径
は例えば０．９ｍｍ、段差は例えば０．０５ｍｍとなっ
ている。
レス加工時の圧力や焼結時の加熱温度，加熱時間により
制御される。空孔率は多孔質焼結体４１中において一定
であり、例えば２５％である。また、多孔質焼結体４１
の厚さは例えば０．６５ｍｍであり、段差部４２の直径
は例えば０．９ｍｍ、段差は例えば０．０５ｍｍとなっ
ている。
【００６２】次いで、図１０（ｂ）に示したように、多
孔質焼結体４１の電子放出領域４１ａ以外の表面を、例
えば２０００番以上の細かい研磨紙により研磨して焼結
体の孔を潰し、非多孔質面４１ｂを形成する。このと
き、電子放出領域４１ａと非多孔質面４１ｂとの段差が
１０μｍ以下になるように研磨することが好ましく、５
μｍ以下であれば更に好ましい。これは、段差が１０μ
ｍ以上であると、電子放出特性が不安定になったり、電
子銃４００を組み立てる際に含浸型陰極１Ｄと第１グリ
ッド５との距離を正確に照合することが困難になるから
である。なお、研磨紙の代わりにアルミナやダイヤモン
ド粉を用いて研磨してもよいし、あるいは多孔質焼結体
４１を円盤型の治具にセットしたのちにロータリー式研
磨機によって多数個を同時に研磨してもよい。
孔質焼結体４１の電子放出領域４１ａ以外の表面を、例
えば２０００番以上の細かい研磨紙により研磨して焼結
体の孔を潰し、非多孔質面４１ｂを形成する。このと
き、電子放出領域４１ａと非多孔質面４１ｂとの段差が
１０μｍ以下になるように研磨することが好ましく、５
μｍ以下であれば更に好ましい。これは、段差が１０μ
ｍ以上であると、電子放出特性が不安定になったり、電
子銃４００を組み立てる際に含浸型陰極１Ｄと第１グリ
ッド５との距離を正確に照合することが困難になるから
である。なお、研磨紙の代わりにアルミナやダイヤモン
ド粉を用いて研磨してもよいし、あるいは多孔質焼結体
４１を円盤型の治具にセットしたのちにロータリー式研
磨機によって多数個を同時に研磨してもよい。
【００６３】続いて、例えば真空中または水素雰囲気中
において、多孔質焼結体４１に例えば酸化バリウム（Ｂ
ａＯ）、または酸化バリウム，酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）および酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）の混合物の
いずれかよりなる電子放射物質１ａを加熱溶融して含浸
させる。これにより、図１０（ｃ）に示した含浸型陰極
１Ｄが得られる。
において、多孔質焼結体４１に例えば酸化バリウム（Ｂ
ａＯ）、または酸化バリウム，酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）および酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）の混合物の
いずれかよりなる電子放射物質１ａを加熱溶融して含浸
させる。これにより、図１０（ｃ）に示した含浸型陰極
１Ｄが得られる。
【００６４】このように本実施の形態の製造方法では、
段差部４２を有する多孔質焼結体４１を成形したのち、
段差部４２を研磨して非多孔質面４１ｂを形成し、電子
放射物質１ａを含浸させるようにしたので、電子放出領
域４１ａからの有効な電子の放出が安定かつ良好に行わ
れ、電子放射物質１ａの第１グリッド５および第２グリ
ッド６への付着が抑制される含浸型陰極１Ｄを容易かつ
安価に製造することができる。
段差部４２を有する多孔質焼結体４１を成形したのち、
段差部４２を研磨して非多孔質面４１ｂを形成し、電子
放射物質１ａを含浸させるようにしたので、電子放出領
域４１ａからの有効な電子の放出が安定かつ良好に行わ
れ、電子放射物質１ａの第１グリッド５および第２グリ
ッド６への付着が抑制される含浸型陰極１Ｄを容易かつ
安価に製造することができる。
【００６５】〔第５の実施の形態〕図１１は本発明の第
５の実施の形態に係る含浸型陰極１Ｅの断面構造を表す
ものである。この含浸型陰極１Ｅは、例えば、先の図５
に示した電子銃３００などに組み込まれており、電子銃
３００に組み込まれた場合には、第１グリッド５の電子
放射孔５ａおよび第２グリッド６の電子放射孔６ａの直
下に位置している。
５の実施の形態に係る含浸型陰極１Ｅの断面構造を表す
ものである。この含浸型陰極１Ｅは、例えば、先の図５
に示した電子銃３００などに組み込まれており、電子銃
３００に組み込まれた場合には、第１グリッド５の電子
放射孔５ａおよび第２グリッド６の電子放射孔６ａの直
下に位置している。
【００６６】含浸型陰極１Ｅは、互いに収縮率の異なる
２つの導電性の多孔質体により構成されており、例え
ば、表面が電子放出領域５０ａとなる第１の多孔質体と
しての多孔質焼結体５０と、表面が電子放出領域以外の
周辺領域となり、多孔質焼結体５０より収縮率が大きい
第２の多孔質体としての多孔質焼結体５１とにより構成
されている。
２つの導電性の多孔質体により構成されており、例え
ば、表面が電子放出領域５０ａとなる第１の多孔質体と
しての多孔質焼結体５０と、表面が電子放出領域以外の
周辺領域となり、多孔質焼結体５０より収縮率が大きい
第２の多孔質体としての多孔質焼結体５１とにより構成
されている。
【００６７】多孔質焼結体５０は、例えば、直径が０．
８９５ｍｍ、厚さが０．３３ｍｍであり、上述の第１グ
リッド５および第２グリッド６における電子放射孔５
ａ，６ａよりも若干大きい径を有する円柱形状をなして
いる。一方、多孔質焼結体５１は、多孔質焼結体５０を
収容可能な凹部５１ａを有しており、凹部５１ａ以外の
表面は研磨され空孔が潰されて非多孔質面５１ｂとなっ
ている。多孔質焼結体５１は、例えば、直径が１．４４
０ｍｍ、厚さが０．６ｍｍである。多孔質焼結体５１の
凹部５１ａに多孔質焼結体５０が収容され、焼結により
固着された状態で、多孔質焼結体５０および多孔質焼結
体５１の表面は互いに同一面をなしている。
８９５ｍｍ、厚さが０．３３ｍｍであり、上述の第１グ
リッド５および第２グリッド６における電子放射孔５
ａ，６ａよりも若干大きい径を有する円柱形状をなして
いる。一方、多孔質焼結体５１は、多孔質焼結体５０を
収容可能な凹部５１ａを有しており、凹部５１ａ以外の
表面は研磨され空孔が潰されて非多孔質面５１ｂとなっ
ている。多孔質焼結体５１は、例えば、直径が１．４４
０ｍｍ、厚さが０．６ｍｍである。多孔質焼結体５１の
凹部５１ａに多孔質焼結体５０が収容され、焼結により
固着された状態で、多孔質焼結体５０および多孔質焼結
体５１の表面は互いに同一面をなしている。
【００６８】多孔質焼結体５０の空孔率は、好ましくは
１６〜３２％の範囲である。多孔質焼結体５０では、３
２％よりも空孔率が大き過ぎると、含浸された電子放射
物質が過剰に蒸発して早くなくなるため、陰極としての
寿命が短くなり、逆に空孔率が１６％未満になると、電
子放射物質を外部から多孔質焼結体内に含浸させること
ができなくなり、かつ動作中の陰極表面への電子放射物
質の供給を妨げるため電子放出特性が悪化するからであ
る。
１６〜３２％の範囲である。多孔質焼結体５０では、３
２％よりも空孔率が大き過ぎると、含浸された電子放射
物質が過剰に蒸発して早くなくなるため、陰極としての
寿命が短くなり、逆に空孔率が１６％未満になると、電
子放射物質を外部から多孔質焼結体内に含浸させること
ができなくなり、かつ動作中の陰極表面への電子放射物
質の供給を妨げるため電子放出特性が悪化するからであ
る。
【００６９】多孔質焼結体５０および多孔質焼結体５１
の各空孔には電子放射物質１ａとして、例えば、酸化バ
リウムまたは酸化カルシウムと酸化アルミニウムとの混
合物が含浸されている。
の各空孔には電子放射物質１ａとして、例えば、酸化バ
リウムまたは酸化カルシウムと酸化アルミニウムとの混
合物が含浸されている。
【００７０】次に、図１２（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）を参照してこの含浸型陰極１Ｅの製造方法につい
て説明する。
（ｄ）を参照してこの含浸型陰極１Ｅの製造方法につい
て説明する。
【００７１】まず、図１２（ａ）に示したように、多孔
質焼結体５０および凹部５１ａを有する多孔質焼結体５
１をそれぞれ作製する。多孔質焼結体５０の密度は、例
えば１４．５ｇ／ｃｍ3 、直径は例えば０．８９５ｍ
ｍ、厚さは例えば０．３３０ｍｍとなっている。多孔質
焼結体５１の密度は例えば１３．４ｇ／ｃｍ3 、直径は
例えば１．４７１ｍｍ、厚さは例えば０．６４０ｍｍで
あり、多孔質焼結体５０よりも収縮率が大きい。多孔質
焼結体５０、多孔質焼結体５１共に、例えば、高融点金
属（例えば粒径３μｍのタングステン粉末）と有機化合
物よりなるバインダと水とを攪拌機を用いて混合し、ス
ラリを形成したのち、このスラリを用いて、例えばスプ
レードライヤー法により約５０μｍの顆粒を作製する。
次いで、多孔質焼結体５０は、この顆粒を金型に充填し
たのち、例えば、５トン／ｃｍ2 の圧力を加えて成形
し、水素雰囲気中において１８００℃で３時間加熱して
顆粒を焼結（仮焼結）させることにより作製する。一
方、多孔質焼結体５１は、顆粒を金型に充填したのち、
例えば、２トン／ｃｍ2 の圧力を加えて成形し、水素雰
囲気中において１７００℃で３時間加熱して顆粒を焼結
（仮焼結）させることにより作製する。なお、凹部５１
ａは、例えば直径が０．９１６ｍｍとなるように形成
し、凹部５１ａの直径が多孔質焼結体５０の直径より大
きくなるようにする。
質焼結体５０および凹部５１ａを有する多孔質焼結体５
１をそれぞれ作製する。多孔質焼結体５０の密度は、例
えば１４．５ｇ／ｃｍ3 、直径は例えば０．８９５ｍ
ｍ、厚さは例えば０．３３０ｍｍとなっている。多孔質
焼結体５１の密度は例えば１３．４ｇ／ｃｍ3 、直径は
例えば１．４７１ｍｍ、厚さは例えば０．６４０ｍｍで
あり、多孔質焼結体５０よりも収縮率が大きい。多孔質
焼結体５０、多孔質焼結体５１共に、例えば、高融点金
属（例えば粒径３μｍのタングステン粉末）と有機化合
物よりなるバインダと水とを攪拌機を用いて混合し、ス
ラリを形成したのち、このスラリを用いて、例えばスプ
レードライヤー法により約５０μｍの顆粒を作製する。
次いで、多孔質焼結体５０は、この顆粒を金型に充填し
たのち、例えば、５トン／ｃｍ2 の圧力を加えて成形
し、水素雰囲気中において１８００℃で３時間加熱して
顆粒を焼結（仮焼結）させることにより作製する。一
方、多孔質焼結体５１は、顆粒を金型に充填したのち、
例えば、２トン／ｃｍ2 の圧力を加えて成形し、水素雰
囲気中において１７００℃で３時間加熱して顆粒を焼結
（仮焼結）させることにより作製する。なお、凹部５１
ａは、例えば直径が０．９１６ｍｍとなるように形成
し、凹部５１ａの直径が多孔質焼結体５０の直径より大
きくなるようにする。
【００７２】各多孔質焼結体５０，５１の密度は、プレ
ス加工による成形の際の成形圧力を変化させることによ
り制御される。
ス加工による成形の際の成形圧力を変化させることによ
り制御される。
【００７３】続いて、多孔質焼結体５１の表面を例えば
２０００番以上の細かい研磨紙により研磨して焼結体の
孔を潰し、非多孔質面５１ｂとする。このとき、多孔質
焼結体５１の厚さは研磨前よりも減少し、例えば０．６
１０ｍｍとなる。なお、第４の実施の形態において説明
した場合と同様に、研磨紙の代わりにアルミナやダイヤ
モンド粉やロータリー式研磨機を用いて研磨を行っても
よい。
２０００番以上の細かい研磨紙により研磨して焼結体の
孔を潰し、非多孔質面５１ｂとする。このとき、多孔質
焼結体５１の厚さは研磨前よりも減少し、例えば０．６
１０ｍｍとなる。なお、第４の実施の形態において説明
した場合と同様に、研磨紙の代わりにアルミナやダイヤ
モンド粉やロータリー式研磨機を用いて研磨を行っても
よい。
【００７４】次いで、図１２（ｂ）に示したように、多
孔質焼結体５０を多孔質焼結体５１の凹部５１ａに挿入
する。そののち、例えば、水素雰囲気中において１８０
０℃で３時間加熱して焼結（本焼結）し、多孔質焼結体
５０および多孔質焼結体５１を相互に固着させて一体化
させる（固着工程）。
孔質焼結体５０を多孔質焼結体５１の凹部５１ａに挿入
する。そののち、例えば、水素雰囲気中において１８０
０℃で３時間加熱して焼結（本焼結）し、多孔質焼結体
５０および多孔質焼結体５１を相互に固着させて一体化
させる（固着工程）。
【００７５】このとき、多孔質焼結体５０は、例えば、
直径方向に９．１％、厚さ方向に７．９％の割合で収縮
する。一方、多孔質焼結体５１は、例えば、直径方向に
１０．５％、厚さ方向に１０．３％の割合で収縮する。
すなわち、多孔質焼結体５０の収縮率は、多孔質焼結体
５１の収縮率よりも小さい。この収縮率の調整は、既に
述べた各多孔質焼結体５０，５１の密度を制御すること
によって行うか、あるいは、各多孔質焼結体５０，５１
を作製する際の加熱温度（焼結温度）や加熱時間（焼結
時間）を制御することによって行う。
直径方向に９．１％、厚さ方向に７．９％の割合で収縮
する。一方、多孔質焼結体５１は、例えば、直径方向に
１０．５％、厚さ方向に１０．３％の割合で収縮する。
すなわち、多孔質焼結体５０の収縮率は、多孔質焼結体
５１の収縮率よりも小さい。この収縮率の調整は、既に
述べた各多孔質焼結体５０，５１の密度を制御すること
によって行うか、あるいは、各多孔質焼結体５０，５１
を作製する際の加熱温度（焼結温度）や加熱時間（焼結
時間）を制御することによって行う。
【００７６】その結果、図１２（ｃ）に示したように、
多孔質焼結体５０の表面と多孔質焼結体５１の表面とが
同一面をなし、多孔質焼結体５１の凹部５１ａ内に多孔
質焼結体５０が隙間なくはめ込まれた状態になる。な
お、固着した多孔質焼結体５０および凹部５１ａは、例
えば、直径が０．８８２ｍｍ、厚さ（高さ）が０．３０
ｍｍとなり、固着した多孔質焼結体５１は、例えば、直
径が１．４４０ｍｍ、厚さが０．６００ｍｍとなる。
多孔質焼結体５０の表面と多孔質焼結体５１の表面とが
同一面をなし、多孔質焼結体５１の凹部５１ａ内に多孔
質焼結体５０が隙間なくはめ込まれた状態になる。な
お、固着した多孔質焼結体５０および凹部５１ａは、例
えば、直径が０．８８２ｍｍ、厚さ（高さ）が０．３０
ｍｍとなり、固着した多孔質焼結体５１は、例えば、直
径が１．４４０ｍｍ、厚さが０．６００ｍｍとなる。
【００７７】次いで、図１２（ｄ）に示したように、例
えば真空中または水素雰囲気中において、例えば酸化バ
リウムまたは酸化カルシウムと酸化アルミニウムとの混
合物よりなる電子放射物質１ａを加熱溶融して含浸させ
る。これにより、図１１に示した含浸型陰極１Ｅが得ら
れる。
えば真空中または水素雰囲気中において、例えば酸化バ
リウムまたは酸化カルシウムと酸化アルミニウムとの混
合物よりなる電子放射物質１ａを加熱溶融して含浸させ
る。これにより、図１１に示した含浸型陰極１Ｅが得ら
れる。
【００７８】このように本実施の形態では、多孔質焼結
体５０および多孔質焼結体５１を焼結により一体化する
ようにしたので、一体化する際に多孔質焼結体５０，５
１が破損するおそれがない。従って、製造時の歩留まり
が飛躍的に向上する。
体５０および多孔質焼結体５１を焼結により一体化する
ようにしたので、一体化する際に多孔質焼結体５０，５
１が破損するおそれがない。従って、製造時の歩留まり
が飛躍的に向上する。
【００７９】また、多孔質焼結体５０と多孔質焼結体５
１との界面に隙間が生じることがないため、電子放射物
質１ａがこのような隙間に溜まって含浸型陰極１Ｅの表
面にしみ出したり、陰極加熱時に瞬間的に電子放射物質
１ａが大量に蒸発するおそれもない。従って、電子放出
特性の向上および含浸型陰極１Ｅの長寿命化を図ること
ができる。
１との界面に隙間が生じることがないため、電子放射物
質１ａがこのような隙間に溜まって含浸型陰極１Ｅの表
面にしみ出したり、陰極加熱時に瞬間的に電子放射物質
１ａが大量に蒸発するおそれもない。従って、電子放出
特性の向上および含浸型陰極１Ｅの長寿命化を図ること
ができる。
【００８０】
【実施例】〔第１の実施例〕更に、本発明の具体的な実
施例について説明する。なお、以下の第１の実施例にお
いては、第１の実施の形態において説明した構造の含浸
型陰極１Ａを備えた電子銃３００について説明する。
施例について説明する。なお、以下の第１の実施例にお
いては、第１の実施の形態において説明した構造の含浸
型陰極１Ａを備えた電子銃３００について説明する。
【００８１】本実施例では、まず、粒径５μｍ程度のタ
ングステンをペレット上にプレス加工したのち、温度１
８００℃で加熱して焼結させることにより、空孔率が２
０％の多孔質焼結体１０と、空孔率が１５％の多孔質焼
結体１１とを各々作製した。次いで、多孔質焼結体１１
の凹部１１ａに多孔質焼結体１０を圧入させたのち、真
空中において、電子放射物質として酸化バリウムを約１
７００℃の高温で加熱することにより約３分間含浸させ
ることにより含浸型陰極１Ａを得た。
ングステンをペレット上にプレス加工したのち、温度１
８００℃で加熱して焼結させることにより、空孔率が２
０％の多孔質焼結体１０と、空孔率が１５％の多孔質焼
結体１１とを各々作製した。次いで、多孔質焼結体１１
の凹部１１ａに多孔質焼結体１０を圧入させたのち、真
空中において、電子放射物質として酸化バリウムを約１
７００℃の高温で加熱することにより約３分間含浸させ
ることにより含浸型陰極１Ａを得た。
【００８２】このようにして得られた含浸型陰極１Ａの
多孔質焼結体１０および多孔質焼結体１１の含浸量を測
定したところ、多孔質焼結体１０の含浸量を１００％と
すると、多孔質焼結体１１の含浸量は５５％であった。
すなわち、多孔質焼結体１０から第１グリッドに向けて
放出されるバリウムを含む粒子の量は、従来の約２分の
１に低減できることが分かった。
多孔質焼結体１０および多孔質焼結体１１の含浸量を測
定したところ、多孔質焼結体１０の含浸量を１００％と
すると、多孔質焼結体１１の含浸量は５５％であった。
すなわち、多孔質焼結体１０から第１グリッドに向けて
放出されるバリウムを含む粒子の量は、従来の約２分の
１に低減できることが分かった。
【００８３】また、この含浸型陰極１Ａを陰極線管に組
み込んで、２０００〜５０００時間の信頼性試験、すな
わち、カソードカットオフ電圧およびグリッドエミッシ
ョンを測定した。その結果、カソードカットオフ電圧の
変動（ドリフト）は従来の４分の１に、グリッドエミッ
ションの量は従来の４分の１に改善された。また、パル
スエミッション特性は信頼性試験での劣化率が小さく良
好であった。以上の結果から、本実施例において得られ
た含浸型陰極１Ａおよび電子銃３００は、カソードカッ
トオフ電圧特性およびグリッドエミッションなどに於い
て抑制の信頼性が高く、かつ電子放出特性に優れている
ことが分かった。
み込んで、２０００〜５０００時間の信頼性試験、すな
わち、カソードカットオフ電圧およびグリッドエミッシ
ョンを測定した。その結果、カソードカットオフ電圧の
変動（ドリフト）は従来の４分の１に、グリッドエミッ
ションの量は従来の４分の１に改善された。また、パル
スエミッション特性は信頼性試験での劣化率が小さく良
好であった。以上の結果から、本実施例において得られ
た含浸型陰極１Ａおよび電子銃３００は、カソードカッ
トオフ電圧特性およびグリッドエミッションなどに於い
て抑制の信頼性が高く、かつ電子放出特性に優れている
ことが分かった。
【００８４】〔第２の実施例〕ここでは、第４の実施の
形態において説明した構造の含浸型陰極１Ｄを備えた電
子銃４００に関する実施例について説明する。
形態において説明した構造の含浸型陰極１Ｄを備えた電
子銃４００に関する実施例について説明する。
【００８５】本実施例では、まず、攪拌機を用いて粒径
３μｍのタングステン粉末と有機バインダと水とを混合
して、スラリを形成した。そののち、このスラリを用い
て、スプレードライヤー法により５０μｍ程度の顆粒を
作製した。次いで、この顆粒を金型に充填して、５トン
／ｃｍ2 でプレス加工を行い、そののち、水素還元雰囲
気中で加熱して有機バインダを除去した。更に、真空中
で１８００℃で３時間加熱して、表面に直径が０．９ｍ
ｍ、段差が０．０５ｍｍである段差部４２を有する高さ
０．６５ｍｍの円柱形状の多孔質焼結体４１を作製し
た。なお、この多孔質焼結体４１の空孔率を測定したと
ころ、２５％であった。
３μｍのタングステン粉末と有機バインダと水とを混合
して、スラリを形成した。そののち、このスラリを用い
て、スプレードライヤー法により５０μｍ程度の顆粒を
作製した。次いで、この顆粒を金型に充填して、５トン
／ｃｍ2 でプレス加工を行い、そののち、水素還元雰囲
気中で加熱して有機バインダを除去した。更に、真空中
で１８００℃で３時間加熱して、表面に直径が０．９ｍ
ｍ、段差が０．０５ｍｍである段差部４２を有する高さ
０．６５ｍｍの円柱形状の多孔質焼結体４１を作製し
た。なお、この多孔質焼結体４１の空孔率を測定したと
ころ、２５％であった。
【００８６】続いて、多孔質焼結体４１の表面がほぼ平
坦になるように段差部４２を２０００番の研磨紙で研磨
して、表面が電子放出領域４１ａと非多孔質面４１ｂと
により構成された多孔質焼結体４１を得た。この多孔質
焼結体４１の表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ；Scanning
Electron Microscopy）で観察したところ、非多孔質面
４１ｂでは、焼結体の空孔が潰され、消滅していること
が確認された。
坦になるように段差部４２を２０００番の研磨紙で研磨
して、表面が電子放出領域４１ａと非多孔質面４１ｂと
により構成された多孔質焼結体４１を得た。この多孔質
焼結体４１の表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ；Scanning
Electron Microscopy）で観察したところ、非多孔質面
４１ｂでは、焼結体の空孔が潰され、消滅していること
が確認された。
【００８７】次いで、真空中で炭酸バリウム（ＢａＣＯ
3 ）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）と酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2 Ｏ3 ）との混合物で、それらのモル比が４：
１：１である電子放射物質１ａを加熱溶融し、多孔質焼
結体４１中に含浸させて、含浸型陰極１Ｄを得た。その
のち、含浸型陰極１Ｄを用いて電子銃４００を組み立て
て陰極線管に実装した。
3 ）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）と酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2 Ｏ3 ）との混合物で、それらのモル比が４：
１：１である電子放射物質１ａを加熱溶融し、多孔質焼
結体４１中に含浸させて、含浸型陰極１Ｄを得た。その
のち、含浸型陰極１Ｄを用いて電子銃４００を組み立て
て陰極線管に実装した。
【００８８】なお、本実施例に対する比較例として、表
面が平坦である、すなわち、溝部のない円柱形状の多孔
質焼結体を作製し、表面研磨を行わないこと以外は本実
施例と同一の条件で含浸型陰極を製造し、この含浸型陰
極を用いて電子銃を組み立てて陰極線管に実装した。
面が平坦である、すなわち、溝部のない円柱形状の多孔
質焼結体を作製し、表面研磨を行わないこと以外は本実
施例と同一の条件で含浸型陰極を製造し、この含浸型陰
極を用いて電子銃を組み立てて陰極線管に実装した。
【００８９】このようにして得られた実施例および比較
例の陰極線管を用いて、５０００時間の信頼性試験を行
った。その結果、本実施例の陰極線管では、カットオフ
電圧の変動（ドリフト量）は、比較例のそれの２０％以
下であった。また、本実施例の陰極線管では、グリッド
エミッションの発生も防止することができた。更に、試
験後に、実施例および比較例の陰極線管を解体し、第１
グリッドおよび第２グリッドの表面へのバリウムなどの
付着量を確認したところ、本実施例の陰極線管における
付着量は、比較例のそれの２０％以下であった。以上の
結果から、本実施例において得られた陰極線管（電子
銃）は、カソードカットオフ電圧特性およびグリッドエ
ミッションなどに於いて抑制の信頼性が高く、かつ電子
放出特性に優れていることが分かった。
例の陰極線管を用いて、５０００時間の信頼性試験を行
った。その結果、本実施例の陰極線管では、カットオフ
電圧の変動（ドリフト量）は、比較例のそれの２０％以
下であった。また、本実施例の陰極線管では、グリッド
エミッションの発生も防止することができた。更に、試
験後に、実施例および比較例の陰極線管を解体し、第１
グリッドおよび第２グリッドの表面へのバリウムなどの
付着量を確認したところ、本実施例の陰極線管における
付着量は、比較例のそれの２０％以下であった。以上の
結果から、本実施例において得られた陰極線管（電子
銃）は、カソードカットオフ電圧特性およびグリッドエ
ミッションなどに於いて抑制の信頼性が高く、かつ電子
放出特性に優れていることが分かった。
【００９０】〔第３の実施例〕ここでは、第５の実施の
形態において説明した構造の含浸型陰極１Ｅを備えた電
子銃に関する実施例について説明する。
形態において説明した構造の含浸型陰極１Ｅを備えた電
子銃に関する実施例について説明する。
【００９１】本実施例では、まず、粒径３μｍのタング
ステンと有機バインダと水とを攪拌機を用いて混合し、
スラリを形成したのち、このスラリを用いて、スプレー
ドライヤー法により約５０μｍの顆粒を作製した。
ステンと有機バインダと水とを攪拌機を用いて混合し、
スラリを形成したのち、このスラリを用いて、スプレー
ドライヤー法により約５０μｍの顆粒を作製した。
【００９２】次いで、この顆粒を金型に充填したのち、
５トン／ｃｍ2 の圧力を加えて成形し、水素雰囲気中に
おいて１８００℃で３時間加熱して顆粒を焼結させて多
孔質焼結体５０を作製した。このとき、多孔質焼結体５
０の密度は１４．５ｇ／ｃｍ3 、直径は０．８９５ｍ
ｍ、厚さは０．３３０ｍｍであった。
５トン／ｃｍ2 の圧力を加えて成形し、水素雰囲気中に
おいて１８００℃で３時間加熱して顆粒を焼結させて多
孔質焼結体５０を作製した。このとき、多孔質焼結体５
０の密度は１４．５ｇ／ｃｍ3 、直径は０．８９５ｍ
ｍ、厚さは０．３３０ｍｍであった。
【００９３】また、上述の顆粒を金型に充填したのち、
２トン／ｃｍ2 の圧力を加えて成形し、水素雰囲気中に
おいて１７００℃で３時間加熱して顆粒を焼結させて凹
部１ａを有する多孔質焼結体５１を作製した。このと
き、多孔質焼結体５１の密度は１３．４ｇ／ｃｍ3 、直
径は１．４７１ｍｍ、厚さは０．６４０ｍｍであった。
また、凹部５１ａの直径は０．９１６ｍｍであった。
２トン／ｃｍ2 の圧力を加えて成形し、水素雰囲気中に
おいて１７００℃で３時間加熱して顆粒を焼結させて凹
部１ａを有する多孔質焼結体５１を作製した。このと
き、多孔質焼結体５１の密度は１３．４ｇ／ｃｍ3 、直
径は１．４７１ｍｍ、厚さは０．６４０ｍｍであった。
また、凹部５１ａの直径は０．９１６ｍｍであった。
【００９４】続いて、多孔質焼結体５１の表面を２００
０番の研磨紙により研磨して非多孔質面５１ｂを形成し
た。このとき、多孔質焼結体５１の厚さは０．６１０ｍ
ｍであった。
０番の研磨紙により研磨して非多孔質面５１ｂを形成し
た。このとき、多孔質焼結体５１の厚さは０．６１０ｍ
ｍであった。
【００９５】次いで、多孔質焼結体５１の凹部５１ａに
多孔質焼結体５０を挿入したのち、水素雰囲気中におい
て１８００℃で３時間加熱して焼結させた。更に、真空
中で炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）と炭酸カルシウム（Ｃ
ａＣＯ3 ）と酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）との混合
物で、それらのモル比が４：１：１である電子放射物質
１ａを加熱溶融し含浸させて、含浸型陰極１Ｅを得た。
そののち、含浸型陰極１Ｅを用いて電子銃を組み立てて
陰極線管に実装した。
多孔質焼結体５０を挿入したのち、水素雰囲気中におい
て１８００℃で３時間加熱して焼結させた。更に、真空
中で炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）と炭酸カルシウム（Ｃ
ａＣＯ3 ）と酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）との混合
物で、それらのモル比が４：１：１である電子放射物質
１ａを加熱溶融し含浸させて、含浸型陰極１Ｅを得た。
そののち、含浸型陰極１Ｅを用いて電子銃を組み立てて
陰極線管に実装した。
【００９６】なお、本実施例に対する比較例として、多
孔質焼結体５１の凹部５１ａに多孔質焼結体５０を挿入
する前に、多孔質焼結体５０および多孔質焼結体５１の
それぞれを水素雰囲気中において１８００℃で３時間加
熱して焼結させ、これらを圧入により固着させた含浸型
陰極を製造し、この含浸型陰極を用いて電子銃を組み立
てて陰極線管に実装した。比較例においては、その他の
条件は本実施例と同一の条件とした。
孔質焼結体５１の凹部５１ａに多孔質焼結体５０を挿入
する前に、多孔質焼結体５０および多孔質焼結体５１の
それぞれを水素雰囲気中において１８００℃で３時間加
熱して焼結させ、これらを圧入により固着させた含浸型
陰極を製造し、この含浸型陰極を用いて電子銃を組み立
てて陰極線管に実装した。比較例においては、その他の
条件は本実施例と同一の条件とした。
【００９７】このようにして得られた実施例および比較
例の陰極線管を用いて、５０００時間の信頼性試験を行
った。その結果、本実施例の陰極線管では、カットオフ
電圧の変動（ドリフト量）は、比較例のそれの２０％以
下であった。また、本実施例の陰極線管では、グリッド
エミッションの発生も防止することができた。更に、試
験後に、実施例および比較例の陰極線管を解体し、第１
グリッドおよび第２グリッドの表面へのバリウムなどの
付着量を確認したところ、本実施例の陰極線管における
付着量は、比較例のそれの２０％以下であった。以上の
結果から、本実施例において得られた陰極線管（電子
銃）は、カソードカットオフ電圧特性およびグリッドエ
ミッションなどに於いて抑制の信頼性が高く、かつ電子
放出特性に優れていることが分かった。
例の陰極線管を用いて、５０００時間の信頼性試験を行
った。その結果、本実施例の陰極線管では、カットオフ
電圧の変動（ドリフト量）は、比較例のそれの２０％以
下であった。また、本実施例の陰極線管では、グリッド
エミッションの発生も防止することができた。更に、試
験後に、実施例および比較例の陰極線管を解体し、第１
グリッドおよび第２グリッドの表面へのバリウムなどの
付着量を確認したところ、本実施例の陰極線管における
付着量は、比較例のそれの２０％以下であった。以上の
結果から、本実施例において得られた陰極線管（電子
銃）は、カソードカットオフ電圧特性およびグリッドエ
ミッションなどに於いて抑制の信頼性が高く、かつ電子
放出特性に優れていることが分かった。
【００９８】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態および
実施例に限定されるものではなく、種々変形可能であ
る。例えば、上記第２の実施の形態および第３の実施の
形態においては、第１の多孔質体と第２の多孔質体とを
固着させたのちに外部から電子放射物質を含浸させる方
法について説明したが、第１の実施の形態で説明した、
予め第２の多孔質体の凹部内に電子放射物質を充填した
のち加熱し拡散させる方法を、上記第２の実施の形態お
よび第３の実施の形態に適用できることはいうまでもな
い。
発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態および
実施例に限定されるものではなく、種々変形可能であ
る。例えば、上記第２の実施の形態および第３の実施の
形態においては、第１の多孔質体と第２の多孔質体とを
固着させたのちに外部から電子放射物質を含浸させる方
法について説明したが、第１の実施の形態で説明した、
予め第２の多孔質体の凹部内に電子放射物質を充填した
のち加熱し拡散させる方法を、上記第２の実施の形態お
よび第３の実施の形態に適用できることはいうまでもな
い。
【００９９】また、上記各実施の形態では、多孔質体を
高融点金属のタングステンにより形成する例について説
明したが、その他の材質であっても、モリブデン（Ｍ
ｏ）などのように、導電性を有すること、酸化バリウム
等の電子放射物質を還元でき、適当な仕事関数を持つこ
と、陰極動作温度（含浸型は約１０００℃）やブラウン
管等の作成プロセスでの一時的な高いエージング温度
（約１２００〜１３００℃）に真空中で耐える融点を持
つこと、多孔質焼結が可能なこと、の要件を満たすもの
であればよい。
高融点金属のタングステンにより形成する例について説
明したが、その他の材質であっても、モリブデン（Ｍ
ｏ）などのように、導電性を有すること、酸化バリウム
等の電子放射物質を還元でき、適当な仕事関数を持つこ
と、陰極動作温度（含浸型は約１０００℃）やブラウン
管等の作成プロセスでの一時的な高いエージング温度
（約１２００〜１３００℃）に真空中で耐える融点を持
つこと、多孔質焼結が可能なこと、の要件を満たすもの
であればよい。
【０１００】また、上記各実施の形態では本発明を陰極
線管に適用した例について説明したが、更に、マイクロ
波管などを含む電子管一般にも広く適用できるものであ
る。
線管に適用した例について説明したが、更に、マイクロ
波管などを含む電子管一般にも広く適用できるものであ
る。
【０１０１】また、上記各実施の形態においては、電子
放出領域を有する多孔質焼結体の表面とその周辺領域と
なる多孔質焼結体の表面とが同一面をなすように構成し
たが、図１３に示したように、多孔質焼結体６０をその
上部が多孔質焼結体６１の凹部６１ａの径よりも大きい
くさび形状として、各多孔質焼結体６０，６１の表面が
段差を有しているような構成としてもよい。
放出領域を有する多孔質焼結体の表面とその周辺領域と
なる多孔質焼結体の表面とが同一面をなすように構成し
たが、図１３に示したように、多孔質焼結体６０をその
上部が多孔質焼結体６１の凹部６１ａの径よりも大きい
くさび形状として、各多孔質焼結体６０，６１の表面が
段差を有しているような構成としてもよい。
【０１０２】また、上記各実施の形態においては、電子
放出領域の周辺領域となる多孔質焼結体が凹部を有する
構造について説明したが、図１４に示したように、電子
放出領域の周辺領域となると共に貫通孔７１ａを有する
多孔質焼結体７１に円柱状の多孔質焼結体７０を挿入さ
せる構成としてもよい。その他、例えば図１５に示した
ように、多孔質焼結体７１に、上述のくさび形状の多孔
質焼結体７０’を挿入させる構成としてもよい。
放出領域の周辺領域となる多孔質焼結体が凹部を有する
構造について説明したが、図１４に示したように、電子
放出領域の周辺領域となると共に貫通孔７１ａを有する
多孔質焼結体７１に円柱状の多孔質焼結体７０を挿入さ
せる構成としてもよい。その他、例えば図１５に示した
ように、多孔質焼結体７１に、上述のくさび形状の多孔
質焼結体７０’を挿入させる構成としてもよい。
【０１０３】また、上記各実施の形態においては、含浸
型陰極を１つまたは２つの多孔質焼結体により構成する
ようにしたが、それ以上の数の多孔質焼結体により構成
するようにしてもよい。このような含浸型陰極として
は、図１６に示したように、貫通孔８１ａを有し、電子
放出領域の周辺領域となる多孔質焼結体８１と、貫通孔
８１ａ内に挿入された多孔質焼結体８２および電子放出
領域を有する多孔質焼結体８０とを備えた構造を有する
ものや、図１７に示したように、３つの多孔質焼結体８
０’，８１，８２を備え、これらのうちの電子放出領域
を有する多孔質焼結体８０’がくさび形状であるものな
どが挙げられる。
型陰極を１つまたは２つの多孔質焼結体により構成する
ようにしたが、それ以上の数の多孔質焼結体により構成
するようにしてもよい。このような含浸型陰極として
は、図１６に示したように、貫通孔８１ａを有し、電子
放出領域の周辺領域となる多孔質焼結体８１と、貫通孔
８１ａ内に挿入された多孔質焼結体８２および電子放出
領域を有する多孔質焼結体８０とを備えた構造を有する
ものや、図１７に示したように、３つの多孔質焼結体８
０’，８１，８２を備え、これらのうちの電子放出領域
を有する多孔質焼結体８０’がくさび形状であるものな
どが挙げられる。
【０１０４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし８の
いずれかに記載の含浸型陰極または請求項２８記載の電
子銃または請求項３１記載の電子管によれば、電子放出
領域に対応する多孔質体の空孔率と周辺領域に相当する
多孔質体の空孔率とを異なるように構成したので、電子
放出領域から電子が安定かつ充分に放出されるという効
果を奏する。また、空孔率の大きい領域からの不要な電
子の放出や過剰な電子放射物質により生ずる物質のグリ
ッドへの付着を抑制することができる。よって、カソー
ドカットオフ電圧のドリフトやグリッドエミッションを
抑制することができる。また、電子放出領域および周辺
領域が多孔質体により構成されているので、全体に電子
放射物質を貯蔵することができる。よって、含浸型陰極
の寿命を低下させることなく、かつパルスエミッション
特性のように温度制限領域における全面からの電子放出
特性の劣化を抑制することができる。
いずれかに記載の含浸型陰極または請求項２８記載の電
子銃または請求項３１記載の電子管によれば、電子放出
領域に対応する多孔質体の空孔率と周辺領域に相当する
多孔質体の空孔率とを異なるように構成したので、電子
放出領域から電子が安定かつ充分に放出されるという効
果を奏する。また、空孔率の大きい領域からの不要な電
子の放出や過剰な電子放射物質により生ずる物質のグリ
ッドへの付着を抑制することができる。よって、カソー
ドカットオフ電圧のドリフトやグリッドエミッションを
抑制することができる。また、電子放出領域および周辺
領域が多孔質体により構成されているので、全体に電子
放射物質を貯蔵することができる。よって、含浸型陰極
の寿命を低下させることなく、かつパルスエミッション
特性のように温度制限領域における全面からの電子放出
特性の劣化を抑制することができる。
【０１０５】また、請求項９記載の含浸型陰極または請
求項２９あるいは３０記載の電子銃または請求項３２あ
るいは３３記載の電子管によれば、多孔質体の周辺領域
に非多孔質の面を設けるようにしたので、周辺領域から
の不要な電子放射物質等の放出を抑制できると共に過剰
な電子放射物質により生ずる物質のグリッドへの付着を
抑制することができる。
求項２９あるいは３０記載の電子銃または請求項３２あ
るいは３３記載の電子管によれば、多孔質体の周辺領域
に非多孔質の面を設けるようにしたので、周辺領域から
の不要な電子放射物質等の放出を抑制できると共に過剰
な電子放射物質により生ずる物質のグリッドへの付着を
抑制することができる。
【０１０６】更に、請求項１０ないし１３のいずれかに
記載の含浸型陰極によれば、複数の多孔質体の収縮率を
異なるように構成したので、製造時に各多孔質体間の界
面に隙間が生じることがない。よって、陰極表面に電子
放射物質がしみ出したり、陰極加熱時に瞬間的に電子放
射物質が大量に蒸発するようなことがなく、電子放出特
性の向上および含浸型陰極の長寿命化を図ることができ
るという効果を奏する。
記載の含浸型陰極によれば、複数の多孔質体の収縮率を
異なるように構成したので、製造時に各多孔質体間の界
面に隙間が生じることがない。よって、陰極表面に電子
放射物質がしみ出したり、陰極加熱時に瞬間的に電子放
射物質が大量に蒸発するようなことがなく、電子放出特
性の向上および含浸型陰極の長寿命化を図ることができ
るという効果を奏する。
【０１０７】また、請求項１４ないし２１のいずれかに
記載の含浸型陰極の製造方法によれば、上記含浸型陰極
を容易に作成することができる。
記載の含浸型陰極の製造方法によれば、上記含浸型陰極
を容易に作成することができる。
【０１０８】特に、請求項１７ないし２０のいずれかに
記載の含浸型陰極の製造方法によれば、製造工程が簡単
であり、製造コストの低減化を図ることができる。
記載の含浸型陰極の製造方法によれば、製造工程が簡単
であり、製造コストの低減化を図ることができる。
【０１０９】更に、請求項２２ないし２７のいずれかに
記載の含浸型陰極の製造方法によれば、収縮率の異なる
複数の多孔質体を焼結により固着させるようにしたの
で、固着する際に多孔質体が破損するおそれがない。従
って、製造時の歩留まりを向上させることができる。
記載の含浸型陰極の製造方法によれば、収縮率の異なる
複数の多孔質体を焼結により固着させるようにしたの
で、固着する際に多孔質体が破損するおそれがない。従
って、製造時の歩留まりを向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る含浸型陰極の
構成を表す断面図である。
構成を表す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る含浸型陰極の
製造方法を説明するための断面図である。
製造方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る含浸型陰極の
他の製造方法を説明するための断面図である。
他の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】図１の含浸型陰極を用いた陰極線管の構成を表
す断面図である。
す断面図である。
【図５】図１の含浸型陰極を用いた電子銃の構成を表す
断面図である。
断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る含浸型陰極の
構成を表す断面図である。
構成を表す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る含浸型陰極の
製造方法を説明するための断面図である。
製造方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る含浸型陰極の
構成を表す断面図である。
構成を表す断面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る含浸型陰極を
用いた電子銃の構成を表す断面図である。
用いた電子銃の構成を表す断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る含浸型陰極
の製造方法を説明するための断面図である。
の製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係る含浸型陰極
の構成を表す断面図である。
の構成を表す断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る含浸型陰極
の製造方法を説明するための断面図である。
の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第１ないし第５の実施の形態の変形
例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図である。
例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図である。
【図１４】本発明の第１ないし第５の実施の形態の変形
例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図である。
例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図である。
【図１５】本発明の第１ないし第５の実施の形態の他の
変形例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図である。
変形例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図である。
【図１６】本発明の第１ないし第５の実施の形態の更に
他の変形例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図であ
る。
他の変形例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図であ
る。
【図１７】本発明の第１ないし第５の実施の形態の更に
他の変形例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図であ
る。
他の変形例に係る含浸型陰極の構成を表す断面図であ
る。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ ，１Ｄ，１Ｅ…含浸型陰極、１ａ…
電子放射物質、１０，２０，５０…多孔質焼結体（第１
の多孔質体）、１１，２１，３１，５１…多孔質焼結体
（第２の多孔質体）、２１ａ，３１ａ，４１ｂ，５１ｂ
…非多孔質面（研磨面）、４１…多孔質焼結体、４２…
段差部
電子放射物質、１０，２０，５０…多孔質焼結体（第１
の多孔質体）、１１，２１，３１，５１…多孔質焼結体
（第２の多孔質体）、２１ａ，３１ａ，４１ｂ，５１ｂ
…非多孔質面（研磨面）、４１…多孔質焼結体、４２…
段差部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 陽二 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 小川 伸二 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 今林 大智 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 古川 真 福島県安達郡本宮町字樋ノ口２番地 ソニ ー本宮株式会社内 (72)発明者 吉野 信幸 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 シチ ズン時計株式会社内 (72)発明者 佐藤 惇司 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 シチ ズン時計株式会社内 (72)発明者 平居 芳郎 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 シチ ズン時計株式会社内 (72)発明者 小笠原 直人 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 シチ ズン時計株式会社内 (72)発明者 小林 邦康 長野県北佐久郡御代田町大字御代田4107− ５ シメオ精密株式会社内
Claims (33)
- 【請求項１】 表面に電子放出領域およびその他の周辺
領域を有する導電性の多孔質体に電子放射物質が含浸さ
れてなる含浸型陰極において、 前記多孔質体は、電子放出領域に相当する部分の空孔率
と周辺領域に相当する部分の空孔率とが異なる構成を有
することを特徴とする含浸型陰極。 - 【請求項２】 前記多孔質体の電子放出領域に相当する
部分の空孔率が、周辺領域に相当する部分の空孔率より
も大きいことを特徴とする請求項１記載の含浸型陰極。 - 【請求項３】 前記多孔質体は、互いに空孔率の異なる
複数の多孔質体を一体化して構成されてなることを特徴
とする請求項２記載の含浸型陰極。 - 【請求項４】 前記多孔質体が、電子放出領域に相当す
る部分に対応する第１の多孔質体と、周辺領域に相当す
る部分に対応する第２の多孔質体とにより構成されたこ
とを特徴とする請求項３記載の含浸型陰極。 - 【請求項５】 前記第２の多孔質体は第１の多孔質体が
収容可能な凹部を有し、前記凹部に第１の多孔質体が収
容されて第１の多孔質体と第２の多孔質体とが一体化さ
れたことを特徴とする請求項４記載の含浸型陰極。 - 【請求項６】 前記第１の多孔質体の空孔率が１６〜３
２％の範囲であることを特徴とする請求項５記載の含浸
型陰極。 - 【請求項７】 前記第２の多孔質体は、その表面に非多
孔質の面を有することを特徴とする請求項５記載の含浸
型陰極。 - 【請求項８】 前記第２の多孔質体の空孔率が２７％以
下の範囲であることを特徴とする請求項７記載の含浸型
陰極。 - 【請求項９】 表面に電子放出領域およびその他の周辺
領域を有する多孔質体に電子放射物質が含浸されてなる
含浸型陰極において、 前記多孔質体は、電子放出領域以外の周辺領域に非多孔
質の面を有することを特徴とする含浸型陰極。 - 【請求項１０】 表面に電子放出領域およびその他の周
辺領域を有する導電性の多孔質体に電子放射物質が含浸
されてなる含浸型陰極において、 前記多孔質体は、互いに収縮率の異なる複数の多孔質体
を組み合わせて焼結し固着したものであることを特徴と
する含浸型陰極。 - 【請求項１１】 前記複数の多孔質体は、電子放出領域
に相当する部分に対応する第１の多孔質体と、周辺領域
に相当する部分に対応する第２の多孔質体とを含むこと
を特徴とする請求項１０記載の含浸型陰極。 - 【請求項１２】 前記第１の多孔質体の収縮率は、前記
第２の多孔質体の収縮率より小さいことを特徴とする請
求項１１記載の含浸型陰極。 - 【請求項１３】 前記第２の多孔質体は、表面に非多孔
質の面を有することを特徴とする請求項１１記載の含浸
型陰極。 - 【請求項１４】 互いに空孔率が異なる複数の導電性の
多孔質体を各々作製する工程と、 前記複数の多孔質体を相互に固着させて一体化する工程
と、 前記複数の多孔質体中にそれぞれ電子放射物質を含浸さ
せる工程とを含むことを特徴とする含浸型陰極の製造方
法。 - 【請求項１５】 導電性の第１の多孔質体と、この第１
の多孔質体よりも空孔率が小さく、かつ第１の多孔質体
が収容可能な凹部を有する導電性の第２の多孔質体を各
々作製する工程と、 前記第２の多孔質体の凹部に電子放射物質を充填する工
程と、 前記第２の多孔質体の電子放射物質が充填された凹部内
に第１の多孔質体を固着させると共に、前記電子放射物
質を第１の多孔質体および第２の多孔質体内にそれぞれ
拡散させる工程とを含むことを特徴とする含浸型陰極の
製造方法。 - 【請求項１６】 表面に電子放出領域に相当する部分お
よびその他の周辺領域に相当する部分を有する導電性の
多孔質体を作成する工程と、 前記多孔質体の周辺領域に相当する部分を研磨して、非
多孔質の面とする工程と、 前記多孔質体中に電子放射物質を含浸させる工程とを含
むことを特徴とする含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項１７】 前記多孔質体を作成する工程におい
て、前記多孔質体の周辺領域に相当する部分が表面、前
記電子放出領域に相当する部分が底面となるように段差
部を形成することを特徴とする請求項１６記載の含浸型
陰極の製造方法。 - 【請求項１８】 前記電子放出領域と前記周辺領域との
間の段差が１０μｍ以下となるように研磨することを特
徴とする請求項１７記載の含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項１９】 前記多孔質体を作成する工程におい
て、金属粉末を焼結させて多孔質体を作成することを特
徴とする請求項１６記載の含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項２０】 前記金属粉末が、タングステン（Ｗ）
またはモリブデン（Ｍｏ）であることを特徴とする請求
項１９記載の含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項２１】 導電性の第１の多孔質体と、この第１
の多孔質体よりも空孔率が小さく、かつ第１の多孔質体
が収容可能な凹部を有する導電性の第２の多孔質体を各
々作製する工程と、 前記第２の多孔質体の表面を研磨して非多孔質の面とす
る工程と、 前記第２の多孔質体の凹部内に第１の多孔質体を固着さ
せると共に、電子放射物質を第１の多孔質体および第２
の多孔質体内にそれぞれ含浸させる工程とを含むことを
特徴とする含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項２２】 表面に電子放出領域およびその他の周
辺領域を有する含浸型陰極の製造方法において、 複数の導電性を有する物質を成形し、複数の多孔質体を
作製する工程と、 前記複数の多孔質体を互いに収縮率が異なるように、各
々仮焼結させる工程と、 前記複数の多孔質体を組み合わせて焼結し、相互に固着
させる工程と、 前記複数の多孔質体中にそれぞれ電子放射物質を含浸さ
せる工程とを含むことを特徴とする含浸型陰極の製造方
法。 - 【請求項２３】 前記複数の多孔質体として、少なくと
も前記電子放出領域に相当する部分に対応する第１の多
孔質体と、その他の周辺領域に相当する部分に対応する
第２の多孔質体とを作製することを特徴とする請求項２
２記載の含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項２４】 前記第１の多孔質体の収縮率を、前記
第２の多孔質体の収縮率よりも小さくすることを特徴と
する請求項２３記載の含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項２５】 更に、前記第２の多孔質体の表面を研
磨して、非多孔質の面とする工程を含むことを特徴とす
る請求項２３記載の含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項２６】 前記多孔質体の収縮率を、成形時に加
える圧力を調整することによって制御することを特徴と
する請求項２２記載の含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項２７】 前記多孔質体の収縮率を、仮焼結時の
加熱温度または加熱時間によって制御することを特徴と
する請求項２２記載の含浸型陰極の製造方法。 - 【請求項２８】 電子放射孔を有するグリッドと、表面
に少なくとも前記グリッドの電子放射孔よりも広い電子
放出領域、およびその他の周辺領域を有する導電性の多
孔質体に電子放射物質が含浸されてなる含浸型陰極とを
有する電子銃において、 前記含浸型陰極の多孔質体は、電子放出領域に相当する
部分の空孔率と周辺領域に相当する部分の空孔率とが異
なる構成を有することを特徴とする電子銃。 - 【請求項２９】 更に、前記多孔質体の周辺領域に非多
孔質の面を有することを特徴とする請求項２８記載の電
子銃。 - 【請求項３０】 電子放射孔を有するグリッドと、表面
に少なくとも前記グリッドの電子放射孔よりも広い電子
放出領域およびその他の周辺領域を有する導電性の多孔
質体に電子放射物質が含浸されてなる含浸型陰極とを有
する電子銃において、 前記含浸型陰極の多孔質体の表面の周辺領域に非多孔質
の面を有することを特徴とする電子銃。 - 【請求項３１】 電子放射孔を有するグリッドと、表面
に少なくとも前記グリッドの電子放射孔よりも広い電子
放出領域およびその他の周辺領域を有する導電性の多孔
質体に電子放射物質が含浸されてなる含浸型陰極とを有
する電子銃を備えた電子管において、 前記含浸型陰極の多孔質体は、電子放出領域に相当する
部分の空孔率と周辺領域に相当する部分の空孔率とが異
なる構成を有することを特徴とする電子管。 - 【請求項３２】 更に、前記多孔質体の周辺領域に非多
孔質の面を有することを特徴とする請求項３１記載の電
子管。 - 【請求項３３】 電子放射孔を有するグリッドと、表面
に少なくとも前記グリッドの電子放射孔よりも広い電子
放出領域およびその他の周辺領域を有する導電性の多孔
質体に電子放射物質が含浸されてなる含浸型陰極とを有
する電子銃を備えた電子管において、 前記含浸型陰極の多孔質体の表面の周辺領域に非多孔質
の面を有することを特徴とする電子管。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30011498A JPH11339633A (ja) | 1997-11-04 | 1998-10-21 | 含浸型陰極およびその製造方法、並びに電子銃および電子管 |
| US09/184,132 US6252341B1 (en) | 1997-11-04 | 1998-11-02 | Impregnated cathode having varying surface porosity |
| EP98402745A EP0915492A1 (en) | 1997-11-04 | 1998-11-04 | Impregnated cathode and method of manufacturing the same, electron gun and electron tube |
| US09/671,689 US6425793B1 (en) | 1997-11-04 | 2000-09-28 | Impregnated cathode and method of manufacturing same, electron gun and electron tube |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-302176 | 1997-11-04 | ||
| JP30217697 | 1997-11-04 | ||
| JP30011498A JPH11339633A (ja) | 1997-11-04 | 1998-10-21 | 含浸型陰極およびその製造方法、並びに電子銃および電子管 |
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|---|---|
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Family
ID=26562214
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-
2000
- 2000-09-28 US US09/671,689 patent/US6425793B1/en not_active Expired - Fee Related
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