JPS59108233A - 含浸型陰極構体 - Google Patents
含浸型陰極構体Info
- Publication number
- JPS59108233A JPS59108233A JP57217822A JP21782282A JPS59108233A JP S59108233 A JPS59108233 A JP S59108233A JP 57217822 A JP57217822 A JP 57217822A JP 21782282 A JP21782282 A JP 21782282A JP S59108233 A JPS59108233 A JP S59108233A
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- JP
- Japan
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- cathode
- cup
- welding
- cathode substrate
- welded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/04—Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は含浸型陰極構体の改良に関するものである。
従来の含浸型陰極構体の構造は例えば第１図に示すよう
になっている。
になっている。
即ち電子放射物質が含浸された陰極基体（１）と、この
陰極基体を内装仮溶接された高融点金属製のカップ（２
）と、このカップ（２）を頂部に嵌入後溶接点（＋１）
で溶接された陰極スリーブ（３）と、この陰極スリーブ
（３）の底部外周に溶接点ａカによシ溶接された複数（
通常３本）の陰極支持体（４）と、この陰極支持体（４
）の他端部を溶接点（１３で肩部（５，）に溶接された
陰極支持筒（５）からなり、陰極スリーブ（３）内部に
図示しないヒータを装着し陰極基体（１）を加熱するこ
とによりこの陰極基体（１３より熱電子を放射するよう
になっている。
陰極基体を内装仮溶接された高融点金属製のカップ（２
）と、このカップ（２）を頂部に嵌入後溶接点（＋１）
で溶接された陰極スリーブ（３）と、この陰極スリーブ
（３）の底部外周に溶接点ａカによシ溶接された複数（
通常３本）の陰極支持体（４）と、この陰極支持体（４
）の他端部を溶接点（１３で肩部（５，）に溶接された
陰極支持筒（５）からなり、陰極スリーブ（３）内部に
図示しないヒータを装着し陰極基体（１）を加熱するこ
とによりこの陰極基体（１３より熱電子を放射するよう
になっている。
次に主要部品を個々に説明する。
先ず陰極基体（１）は粒径が３〜１０μｍのタングステ
ン粉末を圧縮成形したのち還元性雰囲気中で焼結して得
られた基体金属にＢａＯＴ ＡＩ ２０１ Ｔ ＣａＯ
よりなる′戊子放射物質を高温の還元性雰囲気中で溶融
含浸させて得られ、普通可及的に太く、たとえば外径５
０朋位に形成した多孔質タングステン製の焼結体を薄板
状に切削加工し、この薄板に電子放射物質を含浸させた
のち放電加工あるいはレーザ加工等で陰極の所要外径寸
法に抜き取り加工することによって一枚の薄板から多数
の板状体の陰極基体（１）を量産的に製造しており、第
１図に示す陰極基体（１）の寸法は外径１．５ｍｍ１厚
さＱ、５ｍｍとなっている。
ン粉末を圧縮成形したのち還元性雰囲気中で焼結して得
られた基体金属にＢａＯＴ ＡＩ ２０１ Ｔ ＣａＯ
よりなる′戊子放射物質を高温の還元性雰囲気中で溶融
含浸させて得られ、普通可及的に太く、たとえば外径５
０朋位に形成した多孔質タングステン製の焼結体を薄板
状に切削加工し、この薄板に電子放射物質を含浸させた
のち放電加工あるいはレーザ加工等で陰極の所要外径寸
法に抜き取り加工することによって一枚の薄板から多数
の板状体の陰極基体（１）を量産的に製造しており、第
１図に示す陰極基体（１）の寸法は外径１．５ｍｍ１厚
さＱ、５ｍｍとなっている。
次の高融点金属製のカップ（２）は肉厚２５μｍのタン
タル板をプレス成形して得られ、このカップ（２）を使
用する主目的は陰極基体（１）から熱蒸発によって飛散
する電子放射物質が陰極スリーブ（３）中に装着される
ヒータに付着することを防止するために設けられている
。
タル板をプレス成形して得られ、このカップ（２）を使
用する主目的は陰極基体（１）から熱蒸発によって飛散
する電子放射物質が陰極スリーブ（３）中に装着される
ヒータに付着することを防止するために設けられている
。
次の高融点金属製の陰極スリーブ（３）は肉厚２５μｍ
のタンタル板を加工して製作されている。
のタンタル板を加工して製作されている。
次の陰極支持体（４）は肉厚０．０５ｆｆｉ！、幅Ｑ、
７ｍｍのタンタル製リボンで形成されている。
７ｍｍのタンタル製リボンで形成されている。
次の陰極支持筒（５）は肉厚０．１２５ｍｍのＦｅ −
Ｎｉ −Ｃ。
Ｎｉ −Ｃ。
合金板をプレス成形して製作されている。
しかるに、このようにして形成された陰極構体は次のよ
うな理由によって製造工程中に溶接不良が多く発生し、
また寿命試験時にも溶接箇所から陰極基体（１）がカッ
プ（２）からはがれるという問題点があった。
うな理由によって製造工程中に溶接不良が多く発生し、
また寿命試験時にも溶接箇所から陰極基体（１）がカッ
プ（２）からはがれるという問題点があった。
即ち、陰極基体（１）、カップ（２）及び陰極スリーブ
（３）がいずれも高融点金属製であるため酸化物陰極に
使用されているニッケル材のように容易に溶接ができな
い。この理由は、溶接電極材として使用する鋼材の融点
が陰極基体（１）カップ（２）、陰極スリーブ（３）各
村の融点より極端に低いため、溶接時に強力な電流を流
すと溶接電極が溶融するため溶接部を完全に溶接させる
ことが困難なためである。
（３）がいずれも高融点金属製であるため酸化物陰極に
使用されているニッケル材のように容易に溶接ができな
い。この理由は、溶接電極材として使用する鋼材の融点
が陰極基体（１）カップ（２）、陰極スリーブ（３）各
村の融点より極端に低いため、溶接時に強力な電流を流
すと溶接電極が溶融するため溶接部を完全に溶接させる
ことが困難なためである。
更に陰極基体（１）は融点が３３７０℃のタングステン
材で形成され、カップ（２）及び陰極スリーブ（３）は
融点２９４０℃のタンタル材で形成されているため、こ
の部分を溶接するには少なくとも片方の金属の融点以上
に溶接部分を加熱する必要がある。
材で形成され、カップ（２）及び陰極スリーブ（３）は
融点２９４０℃のタンタル材で形成されているため、こ
の部分を溶接するには少なくとも片方の金属の融点以上
に溶接部分を加熱する必要がある。
しかるに陰極基体（１）には電子放射物質が含浸されて
おり、この電子放射物質は融点が約１７５０℃であるの
で溶接の際に、この電子放射物質が溶融して溶接面に多
量に析出し、カップ（２）の倶１而にまで何着するよう
Ｋなることが多くなる。従ってこのような含浸型陰極構
体を電子管にとりつけ動作させると、異常蒸発源となっ
てこの含浸型陰極構体を装着した電子銃を構成する各電
極間にリークなどが発生し電子管の特性を低下させると
いう問題点があった。
おり、この電子放射物質は融点が約１７５０℃であるの
で溶接の際に、この電子放射物質が溶融して溶接面に多
量に析出し、カップ（２）の倶１而にまで何着するよう
Ｋなることが多くなる。従ってこのような含浸型陰極構
体を電子管にとりつけ動作させると、異常蒸発源となっ
てこの含浸型陰極構体を装着した電子銃を構成する各電
極間にリークなどが発生し電子管の特性を低下させると
いう問題点があった。
本発明は前述した諸問題に鑑みなされたものであり、陰
極基体、カップおよび陰極スリーブとが良好に溶接固着
された高品位の含浸型陰極構体を提供することを目的と
している。
極基体、カップおよび陰極スリーブとが良好に溶接固着
された高品位の含浸型陰極構体を提供することを目的と
している。
即ち、本発明は電子放射物質が含浸された陰極基体と、
この陰極基体を内装溶接した高融点金属製のカップと、
このカップを頂部に嵌入溶接した高融点金属製の陰極ス
リーブとを少なくとも具備する含浸型陰極構体において
、陰極基体とカップとの間に接合材を介在させ、この接
合材により陰極基体とカップとの溶接を確実にした含浸
型陰極構体であり、接合材がＲｅ、５０％Ｒ，ｅ−５０
％Ｍｏ近傍の組成または２５％Ｒｅ−Ｗ近傍の組成から
なる線状リボン状、または板状であり、またカップと陰
極スリーブとの溶接がレーザ溶接法でなされていること
を特徴としている。
この陰極基体を内装溶接した高融点金属製のカップと、
このカップを頂部に嵌入溶接した高融点金属製の陰極ス
リーブとを少なくとも具備する含浸型陰極構体において
、陰極基体とカップとの間に接合材を介在させ、この接
合材により陰極基体とカップとの溶接を確実にした含浸
型陰極構体であり、接合材がＲｅ、５０％Ｒ，ｅ−５０
％Ｍｏ近傍の組成または２５％Ｒｅ−Ｗ近傍の組成から
なる線状リボン状、または板状であり、またカップと陰
極スリーブとの溶接がレーザ溶接法でなされていること
を特徴としている。
次に本発明の含浸型陰極構体の一実施例を第２図により
説明する。
説明する。
即ち、粒径が３〜１０μｍのタングステン粉末を圧縮成
形したのち、還元性雰“囲気中で焼結して得られた基体
金属に、Ｂａｄ、 Ａｌ１０３ 、 ＣａＯよりなる電
子放射物質を高温の還元性雰囲気中で溶融含浸した例え
ば外径１ 、５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの陰極基体ｅυを
、内厚２５μｍのタンタル板をプレス成形して内径約１
．５問高さ０．５ｉｍのカップ（２渇に挿入するが、こ
の場合カップ（２４内部底面と陰極基体（２１１間に直
径０．０８朋のＲｅａよりなる接合材（ホ）を例えば２
本人れたのち、陰極基体ｅυと、カップ（２）外部底面
を溶接電極で挾持し抵抗溶接法で溶接する。この溶接時
、陰極基体（２１）の表面からカップ１勝に流れる電流
は細い接合材（２Ｉ３）を通って流れるため、この部分
の・「Ｒ流密変味高密度となるし、さらにＲｅ線は比抵
抗が陰極基体■υの材料であるタングステン材やカップ
＋２２１の材料であるタンタル材よりも高いため接合Ａ
’Ａ’ （’／６）部には非常に大きなジュール熱が発
生し、陰極基体（２Ｉ）とカップ（塑の確実な溶接がで
きる。
形したのち、還元性雰“囲気中で焼結して得られた基体
金属に、Ｂａｄ、 Ａｌ１０３ 、 ＣａＯよりなる電
子放射物質を高温の還元性雰囲気中で溶融含浸した例え
ば外径１ 、５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの陰極基体ｅυを
、内厚２５μｍのタンタル板をプレス成形して内径約１
．５問高さ０．５ｉｍのカップ（２渇に挿入するが、こ
の場合カップ（２４内部底面と陰極基体（２１１間に直
径０．０８朋のＲｅａよりなる接合材（ホ）を例えば２
本人れたのち、陰極基体ｅυと、カップ（２）外部底面
を溶接電極で挾持し抵抗溶接法で溶接する。この溶接時
、陰極基体（２１）の表面からカップ１勝に流れる電流
は細い接合材（２Ｉ３）を通って流れるため、この部分
の・「Ｒ流密変味高密度となるし、さらにＲｅ線は比抵
抗が陰極基体■υの材料であるタングステン材やカップ
＋２２１の材料であるタンタル材よりも高いため接合Ａ
’Ａ’ （’／６）部には非常に大きなジュール熱が発
生し、陰極基体（２Ｉ）とカップ（塑の確実な溶接がで
きる。
このように陰極基体Ｑυの溶接されたカップ１７）は肉
厚２５μｍのタンタル板を丸めて加工した陰極スリーブ
（２国の頂部に嵌入後溶接点（３１１で溶接固定されて
いる。
厚２５μｍのタンタル板を丸めて加工した陰極スリーブ
（２国の頂部に嵌入後溶接点（３１１で溶接固定されて
いる。
この陰極スリーブ（？３の底部外周には溶接点（３渇に
より溶接された３本の肉厚０．０５ｍｍ幅Ｑ、７ｍｍ
のタンタル製リボンからなる陰極支持体（２４）が設
けられておりこの陰極支持体（２４）の他端部は肉Ｌ？
０．１２５ｍｍのＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金板をプレス成
形して製作された陰極支持筒（２つの肩部（２５１）に
溶接点（ハ）により溶接されている。
より溶接された３本の肉厚０．０５ｍｍ幅Ｑ、７ｍｍ
のタンタル製リボンからなる陰極支持体（２４）が設
けられておりこの陰極支持体（２４）の他端部は肉Ｌ？
０．１２５ｍｍのＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金板をプレス成
形して製作された陰極支持筒（２つの肩部（２５１）に
溶接点（ハ）により溶接されている。
この場合カップｅ渇と陰極スリーブ（２階の溶接点Ｇυ
は円周上５〜１０点で行ない、これらカップ（２渇と陰
極スリーブ（ハ）とはいずれも高融点金属製であるため
レーザ溶接法で行ない、この溶接はカップ＠と陰極スリ
ーブ（ハ）の固定を主目的としているので陰極基体Ｃυ
へのレーザ光の極端な入り込みを避けた法が好ましい。
は円周上５〜１０点で行ない、これらカップ（２渇と陰
極スリーブ（ハ）とはいずれも高融点金属製であるため
レーザ溶接法で行ない、この溶接はカップ＠と陰極スリ
ーブ（ハ）の固定を主目的としているので陰極基体Ｃυ
へのレーザ光の極端な入り込みを避けた法が好ましい。
前述のような構造にすることによυ、陰極基体Ｃυとカ
ップ（ハ）間をカップ（２３の材料よりも高抵抗、かつ
細い接合材（■を介して溶接するため、溶接電力を小さ
くすることができる。このため溶接電極を溶融させたり
陰極基体（２１）中の電子放射物質の溶融析出させたり
する不具合がなくなる。更に接合材（２６）であるＲｅ
と陰極基体ＣＤであるタングステン材とは容易に合金化
し易いため安定な溶接をすることができる。これはカッ
プ＠材のタンタルについても同様である。
ップ（ハ）間をカップ（２３の材料よりも高抵抗、かつ
細い接合材（■を介して溶接するため、溶接電力を小さ
くすることができる。このため溶接電極を溶融させたり
陰極基体（２１）中の電子放射物質の溶融析出させたり
する不具合がなくなる。更に接合材（２６）であるＲｅ
と陰極基体ＣＤであるタングステン材とは容易に合金化
し易いため安定な溶接をすることができる。これはカッ
プ＠材のタンタルについても同様である。
その結果、陰極基体ｅυがカップ＠よりはがれることが
ないし、また電子放射質の溶融析出による不具合がなく
なり、電子管に組み込み動作時に異常蒸発物の発生によ
る電極間のリークなどが生じることもなく、きわめて安
定した特性が得られる。
ないし、また電子放射質の溶融析出による不具合がなく
なり、電子管に組み込み動作時に異常蒸発物の発生によ
る電極間のリークなどが生じることもなく、きわめて安
定した特性が得られる。
更に本実施例の場合のカップＣｉ！湯と陰極スリーブ（
麹との溶接は同一材質のタンタル材を使用しているため
確実な溶接ができるし、また溶接にレーザ溶接法を使用
することにより抵抗溶接法のように陰極基一体ａ＋＋に
溶接電流が流れ、陰極基体Ｃ２１）の過熱による電子放
射物質の露出現象の発生がない。
麹との溶接は同一材質のタンタル材を使用しているため
確実な溶接ができるし、また溶接にレーザ溶接法を使用
することにより抵抗溶接法のように陰極基一体ａ＋＋に
溶接電流が流れ、陰極基体Ｃ２１）の過熱による電子放
射物質の露出現象の発生がない。
前記実施例では接合材（４）としてＲｅ材を使用した場
合について説明したが、５０％Ｒｅ−５０％Ｍｏの組成
または２５チＲｅ−Ｗの組成でもよい。ちなみに温１７
１ｊ１５００°で比抵抗を比較すると５０％ＲｅＲｅ−
５０Ｓ材の場合はＲｅ材に比較して６８％、２５％Ｒｅ
−Ｗ材の場合は７７％となり、これらの接合材を使用す
ることにより比抵抗が減少するため溶接時に発生する熱
量は小さくなるが融点を低くすることができるので実質
上問題はない。またＲｅ−Ｍｏ、 Ｒｅ−Ｗの組成は上
述した範囲近傍であればよいことは勿論である。
合について説明したが、５０％Ｒｅ−５０％Ｍｏの組成
または２５チＲｅ−Ｗの組成でもよい。ちなみに温１７
１ｊ１５００°で比抵抗を比較すると５０％ＲｅＲｅ−
５０Ｓ材の場合はＲｅ材に比較して６８％、２５％Ｒｅ
−Ｗ材の場合は７７％となり、これらの接合材を使用す
ることにより比抵抗が減少するため溶接時に発生する熱
量は小さくなるが融点を低くすることができるので実質
上問題はない。またＲｅ−Ｍｏ、 Ｒｅ−Ｗの組成は上
述した範囲近傍であればよいことは勿論である。
次は本発明の他の実施例の要部を第３図について説明す
る。
る。
即ち、本実施例においては陰極基体（４１）の側面とカ
ップ（４邊の内側面間に接合材（４Ｂを挿入し溶接した
のち、カップ（６）と陰極スリーブ（４３）を溶接点Ｇ
Ｉ）により溶接したことを特徴としている。
ップ（４邊の内側面間に接合材（４Ｂを挿入し溶接した
のち、カップ（６）と陰極スリーブ（４３）を溶接点Ｇ
Ｉ）により溶接したことを特徴としている。
このような構造にすることにより陰極基体（４Ｉ）の底
面とカップ（４２）とを密接することが可能となり、陰
極スリーブ（４３１に挿入されるヒータからの熱を熱抵
抗を少くして陰極基体（４υにつたえることが可能とな
り、より速動性を良くすることが出来る。
面とカップ（４２）とを密接することが可能となり、陰
極スリーブ（４３１に挿入されるヒータからの熱を熱抵
抗を少くして陰極基体（４υにつたえることが可能とな
り、より速動性を良くすることが出来る。
前述した実施例においては接合材（イ）（４６）として
線材を使用したがこれに限定されるものではなくリボン
材でもよいしまた第２図の実施例で板状例えば円板材を
使用することも可能である。
線材を使用したがこれに限定されるものではなくリボン
材でもよいしまた第２図の実施例で板状例えば円板材を
使用することも可能である。
更に前述した実施例は陰極スリーブ（２→を陰極支持体
（２４）を介して陰極支持筒に懸架した構造について述
べたが陰極スリープレ階のみの場合にもそのまま適用出
来る。
（２４）を介して陰極支持筒に懸架した構造について述
べたが陰極スリープレ階のみの場合にもそのまま適用出
来る。
上述のように本発明によれば陰極基体とカップを確実、
かつ種々の不具合なく溶接できるし、またカップと陰極
スリーブの溶接も確実に行なうことができ、その結果品
位の良好な含浸型陰極構体の提供が可能となり、その工
業的価値は極めて犬である。
かつ種々の不具合なく溶接できるし、またカップと陰極
スリーブの溶接も確実に行なうことができ、その結果品
位の良好な含浸型陰極構体の提供が可能となり、その工
業的価値は極めて犬である。
第１図は従来の含浸型陰極構体の一例を示す一部切欠斜
視図、第２図は本発明の含浸型陰極構体の一実施例を示
す一部切欠斜視図、第３図は本発明の含浸型陰極構体の
他の実施例の要部断面図である。 １、 ２１． ４１・・・陰極基体 ２． ２２．
４２・・・カップ３、 ２３． ２４・・・陰極スリー
ブ ４．２４・・・陰極支持体５．２５・・・陰極支持
筒 ２６． ４６・・・接合材１１、 １２．
１３． ３１． ３２． ３３・・・溶接点代理人 弁
理士 井 上 −男 第 １ 図 ノ
視図、第２図は本発明の含浸型陰極構体の一実施例を示
す一部切欠斜視図、第３図は本発明の含浸型陰極構体の
他の実施例の要部断面図である。 １、 ２１． ４１・・・陰極基体 ２． ２２．
４２・・・カップ３、 ２３． ２４・・・陰極スリー
ブ ４．２４・・・陰極支持体５．２５・・・陰極支持
筒 ２６． ４６・・・接合材１１、 １２．
１３． ３１． ３２． ３３・・・溶接点代理人 弁
理士 井 上 −男 第 １ 図 ノ
Claims (3)
- （１）電子放射物質が含浸された陰極基体と、この陰極
基体を内装溶接した高融点金属製のカップと、このカッ
プを頂部に嵌入溶接した高融点金属製の陰極スリーブと
を少なくとも具備する含浸型陰極構体において、前記陰
極基体と前記カップ間に接合材を介在させたことを特徴
とする含浸型陰極構体。 - （２）接合材がＲｅ、５０％Ｒｅ−５０％Ｍｏ近傍の組
成または２５％Ｒｅ−Ｗ近傍の組成からなる線状、リボ
ン状ま友は板状からなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の含浸型陰極構体。 - （３） カップと陰極スリーブとの溶接がレーザ溶接
法でなされていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の含浸型陰極構体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57217822A JPS59108233A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 含浸型陰極構体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57217822A JPS59108233A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 含浸型陰極構体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59108233A true JPS59108233A (ja) | 1984-06-22 |
Family
ID=16710284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57217822A Pending JPS59108233A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 含浸型陰極構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59108233A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893052A (en) * | 1986-03-14 | 1990-01-09 | Hitachi, Ltd. | Cathode structure incorporating an impregnated substrate |
-
1982
- 1982-12-14 JP JP57217822A patent/JPS59108233A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893052A (en) * | 1986-03-14 | 1990-01-09 | Hitachi, Ltd. | Cathode structure incorporating an impregnated substrate |
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