JPS6032231A - 含浸形陰極材料 - Google Patents
含浸形陰極材料Info
- Publication number
- JPS6032231A JPS6032231A JP58141048A JP14104883A JPS6032231A JP S6032231 A JPS6032231 A JP S6032231A JP 58141048 A JP58141048 A JP 58141048A JP 14104883 A JP14104883 A JP 14104883A JP S6032231 A JPS6032231 A JP S6032231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode material
- cathode
- thin film
- impregnated
- implanting
- 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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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、含浸形陰極に係り、特に低温動作に好適な陰
極材料に関する。
極材料に関する。
含浸形陰極の低温動作の一手法として考えられているの
は、Ｓｃ、 ５Ｃ２０３、Ｂａ３ＳＣ４０＊等を陰極材
料と混合し、動作中にＳＣもしくは５Ｃ２０３の単原子
層が陰極表面に形成させる方法である（特公昭５６−２
２１０３．５６−１６４９９など）。しかし単原子層が
均一に形成されない為に、仕事関数の分布が陰極表面に
出来、異なった仕事関数の領域間に電界（ｐａｔｃｈ電
界）が生じ、この結果電子放出特性が異常になる事すめ
る。この異常の為に飽和電流密度が十分にあっても、ブ
ラウン管の陰極として用いる際放出電流が不足になり低
温動作が不可能になる。これに対処する為にＳＣをイオ
ン打込みする事により陰極材料表面に一様にＳｃを分布
をせる事が考えられる。
は、Ｓｃ、 ５Ｃ２０３、Ｂａ３ＳＣ４０＊等を陰極材
料と混合し、動作中にＳＣもしくは５Ｃ２０３の単原子
層が陰極表面に形成させる方法である（特公昭５６−２
２１０３．５６−１６４９９など）。しかし単原子層が
均一に形成されない為に、仕事関数の分布が陰極表面に
出来、異なった仕事関数の領域間に電界（ｐａｔｃｈ電
界）が生じ、この結果電子放出特性が異常になる事すめ
る。この異常の為に飽和電流密度が十分にあっても、ブ
ラウン管の陰極として用いる際放出電流が不足になり低
温動作が不可能になる。これに対処する為にＳＣをイオ
ン打込みする事により陰極材料表面に一様にＳｃを分布
をせる事が考えられる。
含浸形陰極材料表面付近の拡大断面模式図は第１図に示
すようにＷの基体と含浸剤（Ｂａ−（、’ａアルミネー
ト化化合フン含むを孔部から成っている。ＳＣ＋は基体
部、空孔部を問わず一様に打ち込まれるが、空孔部中の
Ｓｃは、動作中及び熱処理中に、含浸剤と反応してＢａ
３８Ｃ４０９等の化合物を形成する。またＷ基体中のｓ
ｃは拡散しながら一部含浸剤と接触したものは反応して
化合物を形成する。陰楡材料の仕事関数は、このような
Ｓｃの不均一分布に依存して不均一になる。
すようにＷの基体と含浸剤（Ｂａ−（、’ａアルミネー
ト化化合フン含むを孔部から成っている。ＳＣ＋は基体
部、空孔部を問わず一様に打ち込まれるが、空孔部中の
Ｓｃは、動作中及び熱処理中に、含浸剤と反応してＢａ
３８Ｃ４０９等の化合物を形成する。またＷ基体中のｓ
ｃは拡散しながら一部含浸剤と接触したものは反応して
化合物を形成する。陰楡材料の仕事関数は、このような
Ｓｃの不均一分布に依存して不均一になる。
以上述べたように％陰極材料表面へのｓｃ又は５ｃ２ｏ
３の一様分布は、Ｆ３ｃ＋打込みによっても可能にはな
らない。
３の一様分布は、Ｆ３ｃ＋打込みによっても可能にはな
らない。
本発明の目的は、ＳＣをイオン打ち込みをした後加熱処
理を行なってもＳＣの分布が一様に保たれる陰極材料を
提案することにある。
理を行なってもＳＣの分布が一様に保たれる陰極材料を
提案することにある。
ｔｆ剤とＳＣとの直接の反応を抑制する為に、陰極材料
表面を金属薄膜により被覆した上からＳＯ４を打ち込む
事により解決される。
表面を金属薄膜により被覆した上からＳＯ４を打ち込む
事により解決される。
被覆する金属薄膜は、陰極動作中の消耗が少い事が必要
であり、また無害である必要がある。通常、、Ｍｏ、Ｗ
等の追啓金属やＯｓ、Ｐｔ、Ｉｒ。
であり、また無害である必要がある。通常、、Ｍｏ、Ｗ
等の追啓金属やＯｓ、Ｐｔ、Ｉｒ。
Ｒｅ等の貴金属が望ましく、その膜厚は１μｍ以下が望
ましい。ＳＣ“の量（ドーズ■）や打ち込みエネルギは
、ＳＣが薄膜を透過しない程度のエネルギにて１×１０
１６〜１×１０１８イオン／Ｃｍ２程度である。
ましい。ＳＣ“の量（ドーズ■）や打ち込みエネルギは
、ＳＣが薄膜を透過しない程度のエネルギにて１×１０
１６〜１×１０１８イオン／Ｃｍ２程度である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。第２図は本発明の含浸
形陰極材別の構成を示す。空孔率２０〜２５％のＷ基体
にＢａ−Ｃａアルミネート化合物（モル比でＢａｃ０３
：ＣａＣＯ３：Ａｔ２０３〜４：ｉ：１）を含浸させた
後Ｗを〜５００ｎｍ１Ｌ子線蒸着法により被覆せしめた
もの（直径１．４φ）ＫＳＣ＋を打ち込んだ。
形陰極材別の構成を示す。空孔率２０〜２５％のＷ基体
にＢａ−Ｃａアルミネート化合物（モル比でＢａｃ０３
：ＣａＣＯ３：Ａｔ２０３〜４：ｉ：１）を含浸させた
後Ｗを〜５００ｎｍ１Ｌ子線蒸着法により被覆せしめた
もの（直径１．４φ）ＫＳＣ＋を打ち込んだ。
ＳＯ４の生成は以下の様である。置純度の５Ｃ２０３を
イオン源中に入れ、ＣＣＺ４を導入し、塙素置換してＳ
ンｃ４３ にした後、マイクロ波放電によりＳｃ＋を作
り３３ ｋＶに加速すると共に質量分離し、不純物イオ
ンの混入を防止した。打込み量は１×１０１７〜１×１
０１８ＳＣ＋／ｃｍ２に設定した。Ｗ薄膜中の打ち込ま
れた５ｃ４ｔ＝は、２０〜４Ｑｎｍの表面下深さにピー
クを持ガウス分布をしている事が、深さ分析により判っ
た。
イオン源中に入れ、ＣＣＺ４を導入し、塙素置換してＳ
ンｃ４３ にした後、マイクロ波放電によりＳｃ＋を作
り３３ ｋＶに加速すると共に質量分離し、不純物イオ
ンの混入を防止した。打込み量は１×１０１７〜１×１
０１８ＳＣ＋／ｃｍ２に設定した。Ｗ薄膜中の打ち込ま
れた５ｃ４ｔ＝は、２０〜４Ｑｎｍの表面下深さにピー
クを持ガウス分布をしている事が、深さ分析により判っ
た。
Ｗ薄膜中に打ち込まれたＳＣは、表面に均一な単原子層
を形成し、仕事関数分布は一様である。
を形成し、仕事関数分布は一様である。
第３図は、このようにして製作した陰極月料１３８０Ｃ
（輝度温度）での電子放出特性を示す。
（輝度温度）での電子放出特性を示す。
参考の為に５重量％の５ｃ２０３ を混合したＢａ−Ｃ
ａ ７ ／ｌ／ミネート化合物（ＢａＣＯ３： ＣａＣ
Ｏ５：Ａ−／−２０３〜４ ： １ ： １ ）を含浸
した陰極材料の特性を共に示す。同図はショットキプロ
ットと呼ばれるものであり、陰極材料の飽和電流密度Ｊ
ｓの対数がショットキ効果により引き出し電圧の平方根
に比例する事から、この直線部を外挿してＯ電圧の飽和
電流密度をめるのに使われる。また同図には、実際のブ
ラウン管に使用される陰極表面中央部の電界強舵（ハツ
チングの部分）をも記しである。
ａ ７ ／ｌ／ミネート化合物（ＢａＣＯ３： ＣａＣ
Ｏ５：Ａ−／−２０３〜４ ： １ ： １ ）を含浸
した陰極材料の特性を共に示す。同図はショットキプロ
ットと呼ばれるものであり、陰極材料の飽和電流密度Ｊ
ｓの対数がショットキ効果により引き出し電圧の平方根
に比例する事から、この直線部を外挿してＯ電圧の飽和
電流密度をめるのに使われる。また同図には、実際のブ
ラウン管に使用される陰極表面中央部の電界強舵（ハツ
チングの部分）をも記しである。
両者は、はぼ同一の飽和電流密度を持つが、Ｓ Ｃ２０
３を混合した陰極拐料６は、低電界での電子放出量が激
減する（ショットキ曲線の異常）のに反し、本発明５で
はそれが無く、実際のブラウン管使用に耐え得る事を示
している。
３を混合した陰極拐料６は、低電界での電子放出量が激
減する（ショットキ曲線の異常）のに反し、本発明５で
はそれが無く、実際のブラウン管使用に耐え得る事を示
している。
本発明によれば、含浸形能極表面にＳＣもしくは５Ｃ２
０，の単原子層が一様に形成孕れ、低仕事関数でｐａｔ
ｃｈ電界の小芒い理想的な陰極表面になる。
０，の単原子層が一様に形成孕れ、低仕事関数でｐａｔ
ｃｈ電界の小芒い理想的な陰極表面になる。
この為、比較的低温（８５０〜９００ｔｌ’）で、通常
の含浸形陰極の１０００〜１０５０ｉＣでの特性（Ｊ
ｓ ＝ １０〜１５Ａ／ｃｒｎ２） ｋ得る事出来るの
みならず、ブラウン管に実装しても所望の特性が得られ
る。従って、従来のブラウン管の構成を大幅に変更する
事なく、比較的安価な高試流密度１棋４Ｍを使った高精
細ブラウン管が実用化される。
の含浸形陰極の１０００〜１０５０ｉＣでの特性（Ｊ
ｓ ＝ １０〜１５Ａ／ｃｒｎ２） ｋ得る事出来るの
みならず、ブラウン管に実装しても所望の特性が得られ
る。従って、従来のブラウン管の構成を大幅に変更する
事なく、比較的安価な高試流密度１棋４Ｍを使った高精
細ブラウン管が実用化される。
第１図は従来法によってＳＯ４を打ち込寸才また含浸形
陰極材別の表面近傍のｔｌｆｒ面模式図、第２図は本発
明の方法によってＳＯ４を１Ｊち込ｔ 、ｆした含浸形
陰極材料表面近傍の断面模式図、第３図は、本発明の含
没形陰極材刺５の電流′電圧特性を、従来の３ ｇｌ；
、Ｓ Ｃ２０３混合によって作製した宮綬形陰極材料６
の特性と比較した慣性図である。 １・・・含浸形陰極のＷ基体部％ ２・・・含浸剤、３
・・・Ｓ ｃ＋ 打ｆ込み層、４・・・含浸形陰極材料
に被覆し■ １ 図 罰 Ｚ 図 １３．１ 不 Ｊ 図 引１出（電屓乎万ネ灸（Ｖに〕 第１頁の続き 東多 内 一東ｊ ２内
陰極材別の表面近傍のｔｌｆｒ面模式図、第２図は本発
明の方法によってＳＯ４を１Ｊち込ｔ 、ｆした含浸形
陰極材料表面近傍の断面模式図、第３図は、本発明の含
没形陰極材刺５の電流′電圧特性を、従来の３ ｇｌ；
、Ｓ Ｃ２０３混合によって作製した宮綬形陰極材料６
の特性と比較した慣性図である。 １・・・含浸形陰極のＷ基体部％ ２・・・含浸剤、３
・・・Ｓ ｃ＋ 打ｆ込み層、４・・・含浸形陰極材料
に被覆し■ １ 図 罰 Ｚ 図 １３．１ 不 Ｊ 図 引１出（電屓乎万ネ灸（Ｖに〕 第１頁の続き 東多 内 一東ｊ ２内
Claims (1)
- １、含浸形陰極材料表面に被覆した金属薄膜にＳＣをイ
オン打ち込みすることにより、ＳＣとの合金を形成させ
てなることを特徴とする含浸形陰極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141048A JPS6032231A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 含浸形陰極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141048A JPS6032231A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 含浸形陰極材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6032231A true JPS6032231A (ja) | 1985-02-19 |
Family
ID=15283034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58141048A Pending JPS6032231A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 含浸形陰極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032231A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102394208A (zh) * | 2011-11-02 | 2012-03-28 | 北京工业大学 | 浸渍型氧化钇-钨基钇、钪酸盐阴极材料及其制备方法 |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP58141048A patent/JPS6032231A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102394208A (zh) * | 2011-11-02 | 2012-03-28 | 北京工业大学 | 浸渍型氧化钇-钨基钇、钪酸盐阴极材料及其制备方法 |
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