JPS60100333A - オスミオム被覆含浸形陰極 - Google Patents
オスミオム被覆含浸形陰極Info
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- JPS60100333A JPS60100333A JP59201654A JP20165484A JPS60100333A JP S60100333 A JPS60100333 A JP S60100333A JP 59201654 A JP59201654 A JP 59201654A JP 20165484 A JP20165484 A JP 20165484A JP S60100333 A JPS60100333 A JP S60100333A
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- JP
- Japan
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- osmium
- cathode
- impregnated
- coated
- tungsten
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- 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)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、含浸形陰極の電子放射効率向上のだめに下記
含浸形陰極の電子放射面にオスミウム(Os)の被覆層
を設けた耐酸化性のオスミウム被覆含浸形陰極に関する
ものである。
含浸形陰極の電子放射面にオスミウム(Os)の被覆層
を設けた耐酸化性のオスミウム被覆含浸形陰極に関する
ものである。
含浸形陰極は多孔質金属基体の空孔部にアルカリ土類金
属からなる電子放射物質を含侵させたちのである。多孔
質金属基体としてはタングステン(W)、モリブデン(
Mo)、タンタル(Ta)。
属からなる電子放射物質を含侵させたちのである。多孔
質金属基体としてはタングステン(W)、モリブデン(
Mo)、タンタル(Ta)。
レニウム(Re)、ニッケル(Ni)などの耐熱全屈及
びこれらの合金が用いらJしる。一般には多孔質金属基
体としては、融点が高く、蒸気圧が低く、耐イオン衝撃
性が高いタングステンを用い、また電子放射物質として
はBaO,CaO。
びこれらの合金が用いらJしる。一般には多孔質金属基
体としては、融点が高く、蒸気圧が低く、耐イオン衝撃
性が高いタングステンを用い、また電子放射物質として
はBaO,CaO。
Af1203の化合物が用いられる。この含浸形陰極の
動作状態では、多孔質タングステン内に含侵された電子
放射物質がタングステンと反応して遊廓バリウムを生成
し、基体内の空孔部を通って陰極基体表面、すなわち電
子放射面に到達し、さらに表面拡散して電子放射面にバ
リウムの単原子吸着層を形成する。その結果、含浸形陰
極の仕事関数は、基体のタングステン(4,5eV)及
びバリウム(2,3eV)の仕事関数より小さい1.9
〜2.OeVと低いものとなる。
動作状態では、多孔質タングステン内に含侵された電子
放射物質がタングステンと反応して遊廓バリウムを生成
し、基体内の空孔部を通って陰極基体表面、すなわち電
子放射面に到達し、さらに表面拡散して電子放射面にバ
リウムの単原子吸着層を形成する。その結果、含浸形陰
極の仕事関数は、基体のタングステン(4,5eV)及
びバリウム(2,3eV)の仕事関数より小さい1.9
〜2.OeVと低いものとなる。
金属の熱電子放射電流密度Jはリチャードソン・ダッシ
ュマンの式(J = A T2exp(−eφ/に丁)
:l、(ここでAは熱電子定数、Tは陰極の絶2J温度
。
ュマンの式(J = A T2exp(−eφ/に丁)
:l、(ここでAは熱電子定数、Tは陰極の絶2J温度
。
eは電子の電荷、φは仕事関数、にはボルツマン定数で
ある)で与えられる。すなわち、熱電子数#f電流密度
Jは、物質からある温度でとり得る最大の飽和電流密度
であり、温度が高い程、仕事間転 数が小さい〆、熱電子放射電流密度Jは向上する。
ある)で与えられる。すなわち、熱電子数#f電流密度
Jは、物質からある温度でとり得る最大の飽和電流密度
であり、温度が高い程、仕事間転 数が小さい〆、熱電子放射電流密度Jは向上する。
含浸層陰極はタングステン基体表面にバリウムの単原子
吸着層を形成して仕Jl関数を/hさくし、低温動作で
熱電子放射電流密度を向」二した陰極である。
吸着層を形成して仕Jl関数を/hさくし、低温動作で
熱電子放射電流密度を向」二した陰極である。
含浸層陰極では、陰極基体の種類により電子放射特性を
向上できる。例えば、フィリップス社が提案したオスミ
ラ11被覆含浸形陰極がある。これは多孔質タングステ
ン基板に電子放射物質を含浸した含浸層陰極の電子放射
面にオスミラ11の被覆層を設けたものである。この陰
極の動作状態ではオスミウムの表面にバリウムの単原子
吸着層が形成され、タングステン基体の場合に比べてさ
らに仕事関数が低下しく1,7〜]、8eV)、熱電子
放射電流密度はさらに向」ニする。−例としてWを基体
とする含浸層陰極と、前記陰極の電子放射面に0.5μ
m厚のオスミウムの被覆層を設けたオスミウム被覆含浸
形陰極の]000℃における飽和電流密度を比較すると
、前者に比べて後者のオスミウム被覆含浸形陰極では約
3倍高い飽和電流密度が得られた。
向上できる。例えば、フィリップス社が提案したオスミ
ラ11被覆含浸形陰極がある。これは多孔質タングステ
ン基板に電子放射物質を含浸した含浸層陰極の電子放射
面にオスミラ11の被覆層を設けたものである。この陰
極の動作状態ではオスミウムの表面にバリウムの単原子
吸着層が形成され、タングステン基体の場合に比べてさ
らに仕事関数が低下しく1,7〜]、8eV)、熱電子
放射電流密度はさらに向」ニする。−例としてWを基体
とする含浸層陰極と、前記陰極の電子放射面に0.5μ
m厚のオスミウムの被覆層を設けたオスミウム被覆含浸
形陰極の]000℃における飽和電流密度を比較すると
、前者に比べて後者のオスミウム被覆含浸形陰極では約
3倍高い飽和電流密度が得られた。
一方、このオスミウム被覆含浸形陰極は、被覆層の酸化
により熱電子放射特性が劣化するという欠点がある。す
なわち、オスミラ11は低温で酸化され易く、オスミウ
ムの酸化物は蒸気圧が高いため電子管の製造途中に陰極
表面から蒸発して消失し、その結果熱電子放射特性が劣
化する。第1図(a)の曲線はタングステン板にオスミ
ウムを被覆した試料を大気中で熱酸化した時の重量変化
(相対値)を示す。この図かられかる様にオスミウムは
200℃以上で著しく酸化し蒸発するためタングステン
板上から消失する。すなわち、酸化過程を経たオスミウ
ム被覆含浸形陰極の熱電子放射特性は劣化する。
により熱電子放射特性が劣化するという欠点がある。す
なわち、オスミラ11は低温で酸化され易く、オスミウ
ムの酸化物は蒸気圧が高いため電子管の製造途中に陰極
表面から蒸発して消失し、その結果熱電子放射特性が劣
化する。第1図(a)の曲線はタングステン板にオスミ
ウムを被覆した試料を大気中で熱酸化した時の重量変化
(相対値)を示す。この図かられかる様にオスミウムは
200℃以上で著しく酸化し蒸発するためタングステン
板上から消失する。すなわち、酸化過程を経たオスミウ
ム被覆含浸形陰極の熱電子放射特性は劣化する。
現在一般的に行われている電子管製造法では、主に第2
図に示す封止工程において陰極は酸化される。
図に示す封止工程において陰極は酸化される。
第2図により電子管製造法における一般的な封止工程に
?いて説明する。陰極1は、電子線集束用の電極群2と
幾何学的寸法を保つように固定され、さらに電極群2は
支持金具3を界して真空排気管4に固定される。封止工
程においては、真空排気管4は保持具5に取り付けて、
電子管6に設けたネック管7の孔に沿って挿入する。次
に接続部8の周囲をガスバーナ9等で加熱し、接続部8
において真空排気管4とネック管7を接続する。
?いて説明する。陰極1は、電子線集束用の電極群2と
幾何学的寸法を保つように固定され、さらに電極群2は
支持金具3を界して真空排気管4に固定される。封止工
程においては、真空排気管4は保持具5に取り付けて、
電子管6に設けたネック管7の孔に沿って挿入する。次
に接続部8の周囲をガスバーナ9等で加熱し、接続部8
において真空排気管4とネック管7を接続する。
この工程を電子管製造における封止工程と呼んでいる。
封止工程は一般に大気中で行われ、また陰極1の周囲は
ガスバーナ9の熱で約400℃まで昇温するから、陰極
1は酸化されるX特にオスミウム被覆含浸形陰極では、
封止工程によりオスミウムが酸化蒸発して陰極表面から
消失し、熱電子放射特性が劣化する。
ガスバーナ9の熱で約400℃まで昇温するから、陰極
1は酸化されるX特にオスミウム被覆含浸形陰極では、
封止工程によりオスミウムが酸化蒸発して陰極表面から
消失し、熱電子放射特性が劣化する。
上記封止工程において陰極1の酸化を防止し、熱電子放
射特性の劣化をなくす方法が提案された。
射特性の劣化をなくす方法が提案された。
この方法は、封止工程に際し真空排気管4の一端に設け
た真空排気口10から、チッ素、アルゴンガス等の非酸
化性のガスを導入し、陰極lの周囲を非酸化性のガス雰
囲気に置換して封止を行なう。
た真空排気口10から、チッ素、アルゴンガス等の非酸
化性のガスを導入し、陰極lの周囲を非酸化性のガス雰
囲気に置換して封止を行なう。
この方法は、陰極1が酸化されずオスミラ11の蒸発を
防止するのに有効である。しかし、従来の封止工程に比
べて非酸化性ガスへの置換という工程がはいるため、電
子管製造の手間がかかり、また製造設備が複雑になりコ
スト高になるという欠点があった。
防止するのに有効である。しかし、従来の封止工程に比
べて非酸化性ガスへの置換という工程がはいるため、電
子管製造の手間がかかり、また製造設備が複雑になりコ
スト高になるという欠点があった。
本発明は上記封止工程においてオスミウム被覆含浸形陰
極が酸化処理を受けても、オスミウムが酸化蒸発して熱
電子放射特性が劣化しない耐酸化性のオスミウム被覆含
浸形陰極を提供することを目的とする。
極が酸化処理を受けても、オスミウムが酸化蒸発して熱
電子放射特性が劣化しない耐酸化性のオスミウム被覆含
浸形陰極を提供することを目的とする。
本発明はオスミウム被覆含浸形陰極は、多孔質タングス
テン基体にBad、CaO,Δ0□O4からなる電子放
射物質を含浸した含浸層陰極の電子放射面にオスミウム
とタングステンの合金もしくは化合物を形成してなるこ
とを特徴とする。
テン基体にBad、CaO,Δ0□O4からなる電子放
射物質を含浸した含浸層陰極の電子放射面にオスミウム
とタングステンの合金もしくは化合物を形成してなるこ
とを特徴とする。
以下本発明を実施例により説明する。
実施例1
タングステン(W)板にオスミウム(O8)を0.5μ
m被覆した○s/W試料において、例えば真空中で11
00℃で2時間熱処理を施し、表面にオスミウムとタン
グステンの合金もしくは化合物(たとえばWO52)を
形成する。上記熱処理を施したOs/W試料は第1図(
b)に示すように大気中で300〜600°Cで酸化処
理をしてもオスミウムが酸化蒸発することがなく、耐熱
化性のオスミウム被覆層が形成できる。耐酸化性のオス
ミウム被覆層を形成するための熱処理条件は、真空熱処
理の場合の真空は02.H2O,CO2等の酸化性のガ
ス分圧がI X 10−5Torr以下とする。これは
熱処理中に雰囲気中の酸化性ガスによりオスミウムが酸
化蒸発して消耗するのを防止するためである。また熱処
理は非酸化性ガス中、たとえば露点−50℃以下のアル
ゴン、チッ素、水素ガス中で行っても良い。熱処理温度
は1000〜1350°Cが適当である。第3図に○s
/ W’試料においても耐酸化効果を与えるための熱
処理条件で、曲線1】は1000℃熱処理。
m被覆した○s/W試料において、例えば真空中で11
00℃で2時間熱処理を施し、表面にオスミウムとタン
グステンの合金もしくは化合物(たとえばWO52)を
形成する。上記熱処理を施したOs/W試料は第1図(
b)に示すように大気中で300〜600°Cで酸化処
理をしてもオスミウムが酸化蒸発することがなく、耐熱
化性のオスミウム被覆層が形成できる。耐酸化性のオス
ミウム被覆層を形成するための熱処理条件は、真空熱処
理の場合の真空は02.H2O,CO2等の酸化性のガ
ス分圧がI X 10−5Torr以下とする。これは
熱処理中に雰囲気中の酸化性ガスによりオスミウムが酸
化蒸発して消耗するのを防止するためである。また熱処
理は非酸化性ガス中、たとえば露点−50℃以下のアル
ゴン、チッ素、水素ガス中で行っても良い。熱処理温度
は1000〜1350°Cが適当である。第3図に○s
/ W’試料においても耐酸化効果を与えるための熱
処理条件で、曲線1】は1000℃熱処理。
12は10500C熱処理、13は1100℃熱処理、
14は1200’C熱処理の場合を示す。すなわち、耐
酸化性のオスミラ11被r11.層を形成するには、]
、 OOO’Cの場合は5時間以上、1.200℃の場
合は10分以」二の熱処理が必要である。オスミラ11
被覆層の耐酸化処理効果は1350℃以上でも得られる
が、オスミラ11被頂含浸形陰極では熱処理温度が13
50℃を越えると電子放射物質が変質し、熱電子放射特
性を劣化させ、ノf命短縮の原因となる。
14は1200’C熱処理の場合を示す。すなわち、耐
酸化性のオスミラ11被r11.層を形成するには、]
、 OOO’Cの場合は5時間以上、1.200℃の場
合は10分以」二の熱処理が必要である。オスミラ11
被覆層の耐酸化処理効果は1350℃以上でも得られる
が、オスミラ11被頂含浸形陰極では熱処理温度が13
50℃を越えると電子放射物質が変質し、熱電子放射特
性を劣化させ、ノf命短縮の原因となる。
実施例2
空孔率26%の多孔質タングステン基体の空孔部にBa
O,CaO,A Q 20ヨからなる電子放射物質を含
侵し、表面研磨により?;↑らかな電子放射面を形成し
た含浸層陰極を作る。」二記電子放射面に電子線蒸着に
よりオスミラ11を065μm蒸着し、オスミウム被覆
含浸形陰極を作る。次に1×1.0−”Torr以下の
真空中で1100℃、2時間の熱処理をしてオスミウム
被覆の耐酸化処理をして、耐酸化性のオスミウム被覆含
浸形陰極を作る。第4図は、通常のオスミウム被覆含浸
形陰極の熱電子放射特性2]、と通常のオスミウム被覆
含浸形陰極を大気中で450°C,10分間の酸化処理
をした場合の熱電子放射特性22、及び本発明の真空中
で1時間、1100’Cで処理した耐酸化性のオスミウ
ム被覆含浸形陰極を大気中で500℃、10分間の酸化
処理をした場合の熱電子放射特性23を示す。本実施例
で明らかなように、本発明によれば大気酸化処理を受け
ても熱電子放射特性の劣化がない/耐酸化性のオスミウ
ム被覆含浸形陰極を容易に得ることができる。
O,CaO,A Q 20ヨからなる電子放射物質を含
侵し、表面研磨により?;↑らかな電子放射面を形成し
た含浸層陰極を作る。」二記電子放射面に電子線蒸着に
よりオスミラ11を065μm蒸着し、オスミウム被覆
含浸形陰極を作る。次に1×1.0−”Torr以下の
真空中で1100℃、2時間の熱処理をしてオスミウム
被覆の耐酸化処理をして、耐酸化性のオスミウム被覆含
浸形陰極を作る。第4図は、通常のオスミウム被覆含浸
形陰極の熱電子放射特性2]、と通常のオスミウム被覆
含浸形陰極を大気中で450°C,10分間の酸化処理
をした場合の熱電子放射特性22、及び本発明の真空中
で1時間、1100’Cで処理した耐酸化性のオスミウ
ム被覆含浸形陰極を大気中で500℃、10分間の酸化
処理をした場合の熱電子放射特性23を示す。本実施例
で明らかなように、本発明によれば大気酸化処理を受け
ても熱電子放射特性の劣化がない/耐酸化性のオスミウ
ム被覆含浸形陰極を容易に得ることができる。
実施例3
実施例2で用いた含浸形陰極において、前記含浸形陰極
の電子放射面に電子線蒸着によりオスミウムとタングス
テンの合金あるいは化合物を0.5μm蒸着し、オスミ
ラ11被覆含侵形陰極を作る。本方式で作ったオスミウ
ム被覆含優形陰極は、オスミウム被覆層自身が耐酸化性
であるために、あらためて耐酸イヒ処理を施すこともな
く、大気酸化処理をしてもオスミラ11が酸化蒸発せず
、実施例2のオスミウム被覆含浸形陰極と同様に良好な
熱電子放射特性を得ることができる。
の電子放射面に電子線蒸着によりオスミウムとタングス
テンの合金あるいは化合物を0.5μm蒸着し、オスミ
ラ11被覆含侵形陰極を作る。本方式で作ったオスミウ
ム被覆含優形陰極は、オスミウム被覆層自身が耐酸化性
であるために、あらためて耐酸イヒ処理を施すこともな
く、大気酸化処理をしてもオスミラ11が酸化蒸発せず
、実施例2のオスミウム被覆含浸形陰極と同様に良好な
熱電子放射特性を得ることができる。
以上述べたように、多孔質タングステン基1(体に電子
放射物質を含侵した含浸形陰極の電子放射面にオスミウ
ムを被覆したオスミウム被覆含浸形陰極において、電子
放射面にオスミウムを被覆後あらかじめ1000〜13
50℃、より好ましくは1100〜12509Cで熱処
理を施して陰極表面にオスミウムとタングステンの合金
もしくは化合物を形成しておくと、もしくは」二記含浸
形陰極の電子放射面にオスミラ11とタングステンの合
金もしくは化合物を被覆することにより、熱電子放射特
性の良い耐酸化性のオスミラ11被覆含侵形陰極を容易
に製造できる。
放射物質を含侵した含浸形陰極の電子放射面にオスミウ
ムを被覆したオスミウム被覆含浸形陰極において、電子
放射面にオスミウムを被覆後あらかじめ1000〜13
50℃、より好ましくは1100〜12509Cで熱処
理を施して陰極表面にオスミウムとタングステンの合金
もしくは化合物を形成しておくと、もしくは」二記含浸
形陰極の電子放射面にオスミラ11とタングステンの合
金もしくは化合物を被覆することにより、熱電子放射特
性の良い耐酸化性のオスミラ11被覆含侵形陰極を容易
に製造できる。
第1図は、タングステン板にオスミウムを被覆した試料
において、大気酸化によるオスミウムの減少量を示す図
、第2図は、従来の封止工程の説四国、第3図は、オス
ミウト、被覆タングステノ板の耐酸化処理効果を示す図
、第4図は、オスミウム被覆含浸形陰極のj(ψに電子
放射特性を示す図である。 ] ・陰極、2 ・組視イi’i’、3 ・支持金具、
4・真空排気管、5・・保持具、6−・電子管。 7 ・ネック管、8−・接続部、9 ・ガスバーナ、]
0 真空排気口。 第 j[21 第 Z ロ 第 3 図 第 4 図
において、大気酸化によるオスミウムの減少量を示す図
、第2図は、従来の封止工程の説四国、第3図は、オス
ミウト、被覆タングステノ板の耐酸化処理効果を示す図
、第4図は、オスミウム被覆含浸形陰極のj(ψに電子
放射特性を示す図である。 ] ・陰極、2 ・組視イi’i’、3 ・支持金具、
4・真空排気管、5・・保持具、6−・電子管。 7 ・ネック管、8−・接続部、9 ・ガスバーナ、]
0 真空排気口。 第 j[21 第 Z ロ 第 3 図 第 4 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 多孔質タングステン基体にBad、Cab。 質 AQ203からなる電子放射物体を含浸した含浸形陰極
の電子放射面にオスミウムとタングステンの合金もしく
は化合物を形成してなることを特徴とする耐酸化性オス
ミウム被覆含浸形陰極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59201654A JPS60100333A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | オスミオム被覆含浸形陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59201654A JPS60100333A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | オスミオム被覆含浸形陰極 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2750388A Division JPS63211535A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | オスミウム被覆含浸形陰極の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60100333A true JPS60100333A (ja) | 1985-06-04 |
JPS6357901B2 JPS6357901B2 (ja) | 1988-11-14 |
Family
ID=16444675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59201654A Granted JPS60100333A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | オスミオム被覆含浸形陰極 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60100333A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6293386A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-28 | Nippon Shinyaku Co Ltd | 抗菌物質の製法及び食品の防腐法 |
JP2000229865A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-08-22 | Gen Corp:Kk | ヘリコバクター・ピロリ定着阻害剤 |
JP2004203850A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Lion Corp | 胃腸用組成物及び口腔用組成物 |
JP2005000133A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-01-06 | Pharmafoods Kenkyusho:Kk | 卵白ペプチドを配合した食品用日持ち向上剤 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60103893A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録再生装置 |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59201654A patent/JPS60100333A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6293386A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-28 | Nippon Shinyaku Co Ltd | 抗菌物質の製法及び食品の防腐法 |
JP2000229865A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-08-22 | Gen Corp:Kk | ヘリコバクター・ピロリ定着阻害剤 |
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JP2005000133A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-01-06 | Pharmafoods Kenkyusho:Kk | 卵白ペプチドを配合した食品用日持ち向上剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6357901B2 (ja) | 1988-11-14 |
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