JPS58121531A - 陰極試験用電子管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低い電源電圧で経済的に陰極の経時特・性を測
定できる陰極試験用電子管に関するもので・ある。

従来陰極の１．経時特性を試ｊ検する場合、陽極は陰・
極にほぼ平行な面を対向して有する２極管が用い０られ
できた。この上うな２極管を用いて１倉極の経時特性を
測定すると、バリウム化合物を含んだ陰極は７００〜１
１００℃程度に加熱されているため遊離バリウムが生じ
、このバリウムが蒸発して対向する陽極に達し、さらに
これが陰極側にはね返るため陰極表面のバリウム濃度を
増すことになる。

一方、実際には陰極は例えば進行波管のピアス型電子銃
等に組込まれており、この場合陽極には穴が開いており
、陰極と陽極の間隔もかなり離れて（例えば陰極径の６
倍程度）設置されているた１０め、上記のようなバリウ
ムのはね図りはほとんど。

ない。従って２極管で陰極の経時試験を行なった゛結果
は、実際に進行波管等に組込んだ場合と異な。

って見掛は上方化が少ない結果しか得られないと。

いう欠点を有する。　　　　　　　　　　　　　＋３進
行波管の電子銃部だけを組込んだ電子管を作。

す、これを用いて陰極の経時特性を測定すること゛も考
えられるが、これでは陽極に数ｋＶの電源が゛必要（必
要なビームエネルギーが得られるよ’５Ｋ・設計されて
いるから）で、しかもコレクタ電源も２０必要であり、
実験設備が非常に高価なものになる。

本発明はこれらの欠点を除去するため、バリウムをはね
返さない構造の陽極を陰極に近接して設げ、陽極雪圧を
下げて陰極の経時特性を１ａｌｌ定できるようにしたも
のである。以下図面忙ついて詳細に説明する。

第１図は本発明の陰極試験用電子管の一実！血例の構造
を示す断面図である。図にお１ハで、１は陰極、２はビ
ーム形成電極、６は陽極、４は陽極の。

穴、５は真空外囲器、６はゲッタ、７はヒータで１０あ
る。

ｌＳ極１をヒータ７により加熱し、陰極１と１湯極゛６
に電圧を印加して陰極から電流を取り出す。こ゛のとき
ビーム形成電極２は陰極の放射電流密度を。

均一にする役割をはたし、通常陰極と同電位に保１３た
れている。陽極の穴４は陰極から蒸発したパリ・ラム原
子が陰極の方へはね返されない構造（詳細・は後述する
）になっている。真空外囲器５はセラ・ミンク外囲器を
用いたが、ガラス外囲器を用いて・もよい。なお、真空
を保持するためゲッタ６を付２０加している。

第２図は第１図の要部拡大図であり、軸対称構造なので
断面の半分を示している。８は陽極の穴の陰極側］テー
パ面、９は陽極の穴の陰極とは反対側のテーパ面、１０
はｉｇＡ極の穴の最小径部、１１は陰極の電子放出面、
１２は陽極の陰極側の；箱である。各部分の具体的構造
２寸法の一例を示すと次の通りである。

陰極１の直径は３ｍｍであり、陽極の穴４の陰。

極側吸大径は同じ＜　５　ｍｍ　とした。この穴４の陰
１０極側最大径は陰極１のｌ径と等しいかもしくはそ。

れより大きくしないとバリウムのはね返りを起こ。

すことになる。陽極の穴の最小径部の直径は２　ｍｍ’
、穴の陰極側テーパ面８と陽極の陰極側の面１２の。

なす角θは約１２８°である。この角が１０５°以上１
）になると陰極から蒸発して来たバリウム原子が弾・性
反射して陰極にはね返る可能性が大きくなる。・陰極と
は反対側のテーパ面９は陽極部（穴の近傍）での発熱敏
を減じるため、電子ビームが衝突しな・いように設けた
ものであるが、陽極の消費電力が２０・　３　・ 少なければ必ずしも必要ではない。陰極の電子放出面１
１と陽極ろの距離ｔｏは１．８　ｍｍであり、穴の最小
径部の半径（１ｍｍ　）の１８倍となっている。

他の部分（図に付した記号の部分）の寸法は１１＝０．
２ｍｍ、Ａ２＝０．５５ｍｍ、Ａ５＝０．７ｍｍ。

Ｚ４＝０５ｍｍ＋　　７５＝０．８ｍｍ＋　　ｒ１＝１
．７５ｍｍ。

ｒ２　＝　２．６　ｍｍである。

従来のピアス形の電子銃では陽極穴の半径の６゜倍以上
陰極と陽極を離さなければ、陽極穴による。

電界の乱れにより均一な電子放射密度分布か得られない
が、本実施例のような陽極穴の横置にする。

と、ｌ宸１返と陽極の間隔を陽極の穴の最小半径の６°
倍以内に短縮しても穴の影響な受けにくくなり、゛均一
な陰極電流密度分布が得られる。

第６図は上記構造１寸法を有する電子管の陰極＋５電流
密度分布の計算値を示したグラフで、陰極と・ビーム形
成電極を接地し、陽極に４７０■の電圧・を印加した場
合の例である。設計値０．６　Ａ／ｃｍ２に。

対し±３幅以内の均一な陰極電流密度分布が得ら・れて
いる。　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０・　
４　・ 第４図は従来の陰極に対向した陽極を有する２極管に含
浸形陰極を組込んで、陰極を１１８０℃に加熱して経時
特性を測定した結果であり、１　［１０００時間経過し
ているにもかかわらず陰極電流はわずかな増加を示して
おり、劣化は全く見られない。

実際には１１８０℃という高温で１ｏｏｏｏ時間経過す
れば、含浸形陰極は劣化の傾向が現れるはずであり、バ
リウム原子がはね返って陰極表面でのバリウム存在確率
を増すために、陰極電流が低下し。

ていないものと思われる。　　　　　　　　　　、１０
第５図は本発明の実施例の電子管に倉庫形陰極゛を組込
んで、陰極温度を１１８０℃に加熱して経時゛特性を測
定した結果であり、ｌｌ５ＯＯＯ時間ですでに。

陰極電流の低下傾向がはっきりと出ている。これ・はバ
リウム原子がはね返らない構造になっている１）ため、
進行波管等に組込んだ場合と等しい劣化傾・向を示して
いるものと認められる。

以上説明したように、本発明の構造を有する電・子骨を
用いて陰極を試験すれば、試験用電源電圧・を大幅に低
下できるため、電源設備を安価にてき２Ｉζしかも実用
の電子管に組込んだ場合と等しい陰ホの劣化傾向を把握
することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の陰極試験用電子管の一実１准例の構潰
な示す断面図、第２図は第１図の要部拡大図、第６図は
陰極電流密度分布の計算値を示したグラフ、第４図は従
東の２極管に含浸形陰極を甜。 込んだ場合の陰極電流の経時変化を示すグラフ、。 第５図は本発明の実施例の電子管に含浸形陰極を１０組
込んだ場合の陰極電流の７経時変化を示すグラフ゛であ
る。 １・・陰極　　　　　　　２・・ビーム形成電極　６　
陽極　　　　　　　４・・・陽極の穴５・真空外囲器　
　　　６・・ゲッタ　　　　　１）７・・・ヒータ ８・穴の陰極側テーパ面 ９・・穴の陰極とは反対側のテーパ面 １０・穴の最小径部　　１１・・陰極の電子放出面。 １２　・陽極の陰極側の面 、　７　　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 陰極と陽極とビーム形成電極を有する電子管において、
   陽極の中心に穴を開け、その穴を陰極に面した側から徐
   々に直径を減するようなテーパ状とし、陰画に面した側
   ｔはその穴の直径を陰極の。 直径と等しいかもしくは陰極の直径よりも大きく゛し、
   その穴の最小の直径は陰極の直径よりも小さＩｏくし、
   この陽極の断面を見たときにテーバ而と陽。 極の陰極側の面のなす角が９０°より大きく１３５°。 以下の範囲にあるようにしたことを特徴とする陰極試験
   用電子管。