JPS60189831A - 間接加熱型熱陰極構体及びその製造方法 - Google Patents
間接加熱型熱陰極構体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS60189831A JPS60189831A JP59046801A JP4680184A JPS60189831A JP S60189831 A JPS60189831 A JP S60189831A JP 59046801 A JP59046801 A JP 59046801A JP 4680184 A JP4680184 A JP 4680184A JP S60189831 A JPS60189831 A JP S60189831A
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- JP
- Japan
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- cathode
- substrate
- cylinder
- heater
- tungsten
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- 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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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)
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〕
不発明線酸化ランタンを含有するモリブデン合金陰極（
以下ＬＭ陰極と称する）からなる間接加熱型熱陰極構体
及びその製造方法に関する。
以下ＬＭ陰極と称する）からなる間接加熱型熱陰極構体
及びその製造方法に関する。
酸化ランタンを含有する高融点金属陰極は特開昭第５０
−３９８６８号公報等により提案され、従来のトリマ含
有タングステン陰極（以下トリタン陰極と称す）よシも
２５０°Ｋ だけ低〈設定できること、１７００°Ｋに
おいてＬＭ陰極はトリタン陰極の約４倍強のエミッショ
ン電流密度を示すこと々とが示されている。そし゛て、
／Ｉ’＞開昭第５１−９１６５９号公報にはランタンの
ＬＭ陰極表面への拡散を助長し、特性を改善するために
、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム等のメッキ
を表面に施こすことを特徴とする改良技術が提案されて
いる。更に、特開昭筒５４−１４９６５１号公報には、
そのメッキ族のｐｔ等が、内部への拡散のためそれらｐ
ｔ等の表面濃度の低下による電子放出特性劣化を防止す
る目的で、メッキ層の内側に更に別の拡散抑制層とも称
されるべき層を設は長寿命化を企る技術も提案されてい
る。
−３９８６８号公報等により提案され、従来のトリマ含
有タングステン陰極（以下トリタン陰極と称す）よシも
２５０°Ｋ だけ低〈設定できること、１７００°Ｋに
おいてＬＭ陰極はトリタン陰極の約４倍強のエミッショ
ン電流密度を示すこと々とが示されている。そし゛て、
／Ｉ’＞開昭第５１−９１６５９号公報にはランタンの
ＬＭ陰極表面への拡散を助長し、特性を改善するために
、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム等のメッキ
を表面に施こすことを特徴とする改良技術が提案されて
いる。更に、特開昭筒５４−１４９６５１号公報には、
そのメッキ族のｐｔ等が、内部への拡散のためそれらｐ
ｔ等の表面濃度の低下による電子放出特性劣化を防止す
る目的で、メッキ層の内側に更に別の拡散抑制層とも称
されるべき層を設は長寿命化を企る技術も提案されてい
る。
これら公知の提案技術においては、いずれにも、陰極構
体製造の高融点金属の炭化物もまた必須の構成材料とな
っている。例えば２ｗｔ（重石）俤のランタン酸化物を
含有するモリブデンからなる陰極材は炭化処理を施され
た後使用に供される。そして、この炭化物は陰極が高温
に加熱されると、ランタン酸化物を還元し、電子放出に
あずかる金属ランタンを生成する機能を発揮するとされ
ている。前述の公知技術によれば、この炭化処理はいず
れもベンゼン−水素混合気流中加熱することによシ実施
されている。
体製造の高融点金属の炭化物もまた必須の構成材料とな
っている。例えば２ｗｔ（重石）俤のランタン酸化物を
含有するモリブデンからなる陰極材は炭化処理を施され
た後使用に供される。そして、この炭化物は陰極が高温
に加熱されると、ランタン酸化物を還元し、電子放出に
あずかる金属ランタンを生成する機能を発揮するとされ
ている。前述の公知技術によれば、この炭化処理はいず
れもベンゼン−水素混合気流中加熱することによシ実施
されている。
さて、これまで使用されているＬＭ陰極構体の種類に関
しては、多くは知られておらず前述の公知例等に示され
ている限シでは、プレーナ型二極管に板状陰極として組
込んだ例、あるいは具体的には第１図に示す特公昭５４
−１４６９５１号公報に記載の例が唯一の事例である。
しては、多くは知られておらず前述の公知例等に示され
ている限シでは、プレーナ型二極管に板状陰極として組
込んだ例、あるいは具体的には第１図に示す特公昭５４
−１４６９５１号公報に記載の例が唯一の事例である。
第１図において、表面に白金金属からなる表面層１２と
白金金属の内部への拡散を抑制する物質からなる連断層
１３とが設けられた活性化物質のドープされた担持金属
（焼結体）１ノはフレーム１４によって支持されている
。またヒータコイル１５によシ加熱され、動作できる陰
極構体となっている。
白金金属の内部への拡散を抑制する物質からなる連断層
１３とが設けられた活性化物質のドープされた担持金属
（焼結体）１ノはフレーム１４によって支持されている
。またヒータコイル１５によシ加熱され、動作できる陰
極構体となっている。
一般に陰極は、その加熱方式によシ直接通電方式による
直熱型陰極と、他に加熱装置を備える傍熱型陰極に分類
される。更に、傍熱型陰極では、例えばε（ｇ １図の
ようにヒータコイルが陰極近傍の中空に配設せられ、主
として輻射熱によって加熱される型と、ヒータコイルが
絶縁体の中に埋込まれ、ｎ“７Ａ射及び伝導によって加
熱される所謂埋込ヒータ型の陰極とに分類される。
直熱型陰極と、他に加熱装置を備える傍熱型陰極に分類
される。更に、傍熱型陰極では、例えばε（ｇ １図の
ようにヒータコイルが陰極近傍の中空に配設せられ、主
として輻射熱によって加熱される型と、ヒータコイルが
絶縁体の中に埋込まれ、ｎ“７Ａ射及び伝導によって加
熱される所謂埋込ヒータ型の陰極とに分類される。
この埋込ヒータ型傍熱陰極はしばしば大型のクライスト
ロン、ジャイロトロン等の大出力電子管の陰極に用いら
れ、またその他高電子放出密度が要求される小型撮像管
陰極用の）々リウム含浸陰極に適用されている。多くの
場合、埋込剤としてはアルミナ粉末、あるいは、イツト
リア粉末等が使用されている。また、陰極基体金属はタ
ングステン粉末の多孔質焼結体からなっておシ、・々リ
ウムを含むエミッタ物質が含浸されて用いられる。
ロン、ジャイロトロン等の大出力電子管の陰極に用いら
れ、またその他高電子放出密度が要求される小型撮像管
陰極用の）々リウム含浸陰極に適用されている。多くの
場合、埋込剤としてはアルミナ粉末、あるいは、イツト
リア粉末等が使用されている。また、陰極基体金属はタ
ングステン粉末の多孔質焼結体からなっておシ、・々リ
ウムを含むエミッタ物質が含浸されて用いられる。
このようにヒータと陰極基体との間隙をアルミナ等の酸
化物絶縁体で埋めつくす型の間接加熱型熱陰ｆ！ｉｉ構
体にＬＭ陰極を適用すると以下のような点で不都合を生
じ、事実上、この型の陰極構体を実現することが不可能
であった。即ち、陰極基体の炭化を公知のベンゼン−水
素混合気流中で実施すると、陰極基体全表面近傍に炭化
層が形成されることになる。この場合、その稜の陰極構
体製造中及び動作中に絶縁物のアルミナと反応し、これ
を還元し、結果として絶縁抵抗を著しく引き下げる結果
となシ好ましくない。
化物絶縁体で埋めつくす型の間接加熱型熱陰ｆ！ｉｉ構
体にＬＭ陰極を適用すると以下のような点で不都合を生
じ、事実上、この型の陰極構体を実現することが不可能
であった。即ち、陰極基体の炭化を公知のベンゼン−水
素混合気流中で実施すると、陰極基体全表面近傍に炭化
層が形成されることになる。この場合、その稜の陰極構
体製造中及び動作中に絶縁物のアルミナと反応し、これ
を還元し、結果として絶縁抵抗を著しく引き下げる結果
となシ好ましくない。
また、陰極構体製造の最後の工程で公知のベンゼン−水
素混合気流中での炭化を実施すると、タングステン線の
ヒータの脚部が炭化され、脆くなシ、その後のヒータリ
ード接合に際し、断線の結果を招くおそれがあった。
素混合気流中での炭化を実施すると、タングステン線の
ヒータの脚部が炭化され、脆くなシ、その後のヒータリ
ード接合に際し、断線の結果を招くおそれがあった。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、ＬＭ陰極
に不可欠な炭化物層の空間的な配置を規定することによ
シ、不都合のない埋込ヒータ式の間接加熱型熱陰極構体
を提供し、かつその具体的製造方法をも提供することを
目的とする。
に不可欠な炭化物層の空間的な配置を規定することによ
シ、不都合のない埋込ヒータ式の間接加熱型熱陰極構体
を提供し、かつその具体的製造方法をも提供することを
目的とする。
「発明の概要〕
本発明は、酸化ランタンを０．５〜４．０重量％含有し
、残部が実質的に一部炭化されたモリブデンからなる陰
極基体と、該陰極基体を保持するように取付けられた陰
極シリンダと、該陰極基体及び陰極／リングから形成さ
れる空間に設けられた酸化アルミニウム焼結体からなる
絶縁物中にタングステンあるいはタングステン合金線の
ヒータを有する加熱源とを具備する間接加熱型熱陰極構
体において、前記陰極基体の前記加Ａ゛、〜源と接する
方で々い他の一方の表面近傍のみに炭化物層が形成され
ていることを特徴とする間接加熱型熱陰極構体であシ、
更に、酸化ランタンを含有し残部が一部炭化されたモリ
ブデンからなる陰４テ（基体と該陰極基体を保持する陰
極シリンダを水不中もしくは不活性雰囲気中でろう付す
る工程と、該工程でろう伺された陰極基体と１（美本メ
ジリンダで形成される空間内部にアルミナ粉を入〕１こ
のアルミナ粉中に、あらかじめアルミナｈ＜ ｒ＝され
たタングステンあるいはタングステン合金からなるヒー
タを配設し、真空中もしくは不活性雰囲気中で焼結して
加熱源を付設する工程と、該陰極基体の前記加熱源と接
する方でない他の一方の表面のみが近接するように配置
された黒鉛治具を用い、水素気流中で加熱することによ
シ、陰極基体の表ｍ１近傍のみに炭化物層を形成する工
程とを有することを４２ｊ徴とする間接加熱型熱陰極構
体の製造方法である。
、残部が実質的に一部炭化されたモリブデンからなる陰
極基体と、該陰極基体を保持するように取付けられた陰
極シリンダと、該陰極基体及び陰極／リングから形成さ
れる空間に設けられた酸化アルミニウム焼結体からなる
絶縁物中にタングステンあるいはタングステン合金線の
ヒータを有する加熱源とを具備する間接加熱型熱陰極構
体において、前記陰極基体の前記加Ａ゛、〜源と接する
方で々い他の一方の表面近傍のみに炭化物層が形成され
ていることを特徴とする間接加熱型熱陰極構体であシ、
更に、酸化ランタンを含有し残部が一部炭化されたモリ
ブデンからなる陰４テ（基体と該陰極基体を保持する陰
極シリンダを水不中もしくは不活性雰囲気中でろう付す
る工程と、該工程でろう伺された陰極基体と１（美本メ
ジリンダで形成される空間内部にアルミナ粉を入〕１こ
のアルミナ粉中に、あらかじめアルミナｈ＜ ｒ＝され
たタングステンあるいはタングステン合金からなるヒー
タを配設し、真空中もしくは不活性雰囲気中で焼結して
加熱源を付設する工程と、該陰極基体の前記加熱源と接
する方でない他の一方の表面のみが近接するように配置
された黒鉛治具を用い、水素気流中で加熱することによ
シ、陰極基体の表ｍ１近傍のみに炭化物層を形成する工
程とを有することを４２ｊ徴とする間接加熱型熱陰極構
体の製造方法である。
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
すなわち、酸化ランタン（Ｌａ２０３） ２重量％を含
有し、残部が実質的にモリブデンからなる焼結体から直
径２０朝、厚さ１５諭の縁伺円板状陰極基体を切シ出し
た。外径２０口、肉厚０３閣のモリブデン製陰極シリン
ダと前記陰極基体は陰極基体の縁部で嵌合された後、Ｍ
ｏ −Ｒｕ ろうによシ、水素中高周波誘導加熱によシ
ろう付された。このろう付された陰極基体と陰極シリン
ダで形成される空間内部にアルミナ粉を入れ、このアル
ミナ粉に、０．１ｍの厚さであらかじめアルミナ被覆さ
れた直径０．５ｆｍのタングステン線のコイル払ヒータ
をその脚部を除くコイル状の部分を埋設し、真空巾約１
８００℃で焼結し、加熱源を付設した。
有し、残部が実質的にモリブデンからなる焼結体から直
径２０朝、厚さ１５諭の縁伺円板状陰極基体を切シ出し
た。外径２０口、肉厚０３閣のモリブデン製陰極シリン
ダと前記陰極基体は陰極基体の縁部で嵌合された後、Ｍ
ｏ −Ｒｕ ろうによシ、水素中高周波誘導加熱によシ
ろう付された。このろう付された陰極基体と陰極シリン
ダで形成される空間内部にアルミナ粉を入れ、このアル
ミナ粉に、０．１ｍの厚さであらかじめアルミナ被覆さ
れた直径０．５ｆｍのタングステン線のコイル払ヒータ
をその脚部を除くコイル状の部分を埋設し、真空巾約１
８００℃で焼結し、加熱源を付設した。
次に、内径２０．５■、深さ３ｍの孔を有する外径２５
咽、高さ１０調の黒鉛治具内に、加熱源と接する方でな
い陰極基体の他の一方の表面のみを、その黒鉛治具の孔
の底に近接するように陰極構体を配設し、毎分２０ｔの
水素気流中、１４００℃で２時間加熱し、陰極基体の黒
鉛治具に近接した表面近傍に約６０μｍの均一の厚さの
炭化物層を形成させた。
咽、高さ１０調の黒鉛治具内に、加熱源と接する方でな
い陰極基体の他の一方の表面のみを、その黒鉛治具の孔
の底に近接するように陰極構体を配設し、毎分２０ｔの
水素気流中、１４００℃で２時間加熱し、陰極基体の黒
鉛治具に近接した表面近傍に約６０μｍの均一の厚さの
炭化物層を形成させた。
このようにして得られた陰極構体の模式的断面図を第２
図に示す。すなわち、酸化ランタンを含有し残部が実質
的に一部炭化されたモリブデンからなる陰極基体２ノを
保持するように陰極シリンダ２３が取付けられ、との陰
極基体２１及び陰極シリンダ２３から形成される空間に
は、酸化アルミニウム焼結体２５からなる絶縁物中にタ
ングステン線のヒータ２４を有する加熱源が設けられる
。前記陰極基体２１の前記加熱源と接する方でない他の
一方の表面近傍のみに炭化物層２２が形成される。
図に示す。すなわち、酸化ランタンを含有し残部が実質
的に一部炭化されたモリブデンからなる陰極基体２ノを
保持するように陰極シリンダ２３が取付けられ、との陰
極基体２１及び陰極シリンダ２３から形成される空間に
は、酸化アルミニウム焼結体２５からなる絶縁物中にタ
ングステン線のヒータ２４を有する加熱源が設けられる
。前記陰極基体２１の前記加熱源と接する方でない他の
一方の表面近傍のみに炭化物層２２が形成される。
以上述べたように本発明によれば、陰極基体の加熱源と
接する方でない他の一方の表面のみが近接するように配
置された黒鉛治具を用い、水素気流中で加熱し、陰極基
体の加熱源と接する方でない他の一方の表面近傍のみに
炭化物層を形成することによシ、炭化物層は実質的に電
子放出にあずかる部分のみに形成され、陰極製造上、あ
るいは動作力命中不都合を生ずる箇所には全く形成され
ず、ヒータと陰極基体との間隙をアルミナ等の酸化物絶
縁体で埋めつくす型の間接加熱型熱陰極構体ＫＬＭ陰極
を適用することが可能となった。
接する方でない他の一方の表面のみが近接するように配
置された黒鉛治具を用い、水素気流中で加熱し、陰極基
体の加熱源と接する方でない他の一方の表面近傍のみに
炭化物層を形成することによシ、炭化物層は実質的に電
子放出にあずかる部分のみに形成され、陰極製造上、あ
るいは動作力命中不都合を生ずる箇所には全く形成され
ず、ヒータと陰極基体との間隙をアルミナ等の酸化物絶
縁体で埋めつくす型の間接加熱型熱陰極構体ＫＬＭ陰極
を適用することが可能となった。
第１図は従来の間接加熱型熱陰極構体を示す断面し１、
第２図は本発明の一実施例を示す断面図である。 ２ノ・・・陰（ωシ、（体、２２・・・炭化物層、２３
・・・陰極シリンダ、２４・・・ヒータ、２５・・・酸
化アルミニウム焼結体。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
第２図は本発明の一実施例を示す断面図である。 ２ノ・・・陰（ωシ、（体、２２・・・炭化物層、２３
・・・陰極シリンダ、２４・・・ヒータ、２５・・・酸
化アルミニウム焼結体。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
Claims (2)
- （１）酸化シンタンを含有し残部が一部炭化されたモリ
ブデンからなる陰極基体と、該陰極基体を保持するよう
に取付けられた陰極シリンダと、該陰極基体及び陰極シ
リンダから形成される空間に設けられた酸化アルミニウ
ム焼結体からなる絶縁物中にタングステンあるいはタン
グステン合金線のヒータを有する加熱源と、前記陰極基
体の前記加熱源と接する方でない他の一方の表面近傍の
みに形成された炭化物層とを具備することを特徴とする
間接加熱型熱陰極構体。 - （２）酸化ランタンを含有し残部が一部炭化されたモリ
ブデンからなる陰極基体と該陰極基体を保持する陰極シ
リンダを水素中もしくは不活性雰囲気中でろう付する工
程と、該工程でろう伺された陰極基体と陰極シリンダで
形成される空間内部にアルミナ粉を入れこのアルミナ粉
中にあらかじめアルミナ１．９５されたタングステンあ
るいはタングステン合金からなるヒータを配設し、真空
中もしくは不活性雰囲気中で焼結して加熱源を付設する
工程と、該陰′Ｖｉ基体の前記加熱源と接する方ではな
い他の一方の表面のみが近接するように配置された黒鉛
治具を用い、水素気流中で加熱することにより陰極基体
の表面近傍のみに炭化物層を形成する工程とを具備する
ことを特徴とする間接加熱型熱陰極構体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59046801A JPS60189831A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 間接加熱型熱陰極構体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59046801A JPS60189831A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 間接加熱型熱陰極構体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189831A true JPS60189831A (ja) | 1985-09-27 |
Family
ID=12757431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59046801A Pending JPS60189831A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 間接加熱型熱陰極構体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05258659A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Nec Corp | 含浸型陰極構体 |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP59046801A patent/JPS60189831A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05258659A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Nec Corp | 含浸型陰極構体 |
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