JPS6041636Y2 - 直熱型陰極構体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は直熱型陰極構体の構造に関するものである。

直熱型陰極構体は傍熱型陰極構体に比較し、構成部材が
少く、簡単に製造することが可能であり、また電源投入
後に極めて短時間で陰極面より熱電子を放出することが
出来るので即動形の陰極構体として最近カラー受像管な
どに使用されるようになってきた。

そして、前述の直熱型陰極構体を大別すると基体金属板
を帯状フィラメントのほぼ中央部に載置固定し、この帯
状フィラメントの両端部または片端部をスプリング支持
体で張架固定する所謂張架方式のものと、基体金属板と
フィラメントを一体成形し、フィラメント自体の剛性に
よって、この基体金属板を所定位置に固定する所謂無張
架方式があり、これら張架方式のものと、無張架方式の
ものとはそれぞれ長所、短所を有し、その使用目的に応
じて種々な構造のものが提案されている。

次に無張架方式の直熱型陰極構体の一例を第１図乃至第
４図によって説明する。

即ち、図において、中央に熱電子を放出する酸化部材か
らなる陰極１はフィラメント３のフィラメント本体３□
と一体成形された基体金属２上に載置固定され、前記フ
ィラメント本体３□は陰極１の中心を通り、この陰極１
に垂直なＺ軸に直交するＹ軸に沿って基体金属２の両側
に所定長さ延在され、このフィラメント本体３、の両端
縁にはこのフィラメント本体３１ と一体形成されＺ軸
に沿ってほぼ直角に折曲された垂直部３□及びこの垂直
部３□の端部に幅方向がＺ軸に沿い、互いに反対方向に
Ｙ軸と直交するＸ軸に沿って延在する水平部３３を有腰
この水平部３３のそれぞれの端部近傍は図示しないセラ
ミックスなどからなる絶縁支持体に植設された２本の導
電支持棒４ａ。

４ｂに溶接れ、直熱型陰極構体を構成している。

然るに前述したような構造を有する直熱型陰極構体にお
いては、第４図に示す簡略説明図の様に常温では、実線
に示すような状態にあるが、導電支持棒４ａｖ４ｂを介
して、このフィラメント３を加熱し、陰極１から熱電子
を放出させる場合、比較的長い水平部３３は破線３３′
の位置まで熱膨張し、また垂直部３□も破線３゜′の位
置まで熱膨張し、更に、フィラメント本体３１ も破線
３１′の位置まで熱膨張するため、陰極１は間隔ｄだけ
移動することになり、図示しない対設する格子電極との
間隔が変化することになる。

従って、この様な直熱型陰極構体を３個、カラー受像管
に内装させた時には、各直熱型陰極構体に電源を投入し
た直後、各陰極構体のフィラメントの温度上昇が極めて
重要であるが、最近の電子銃の配列、即ち３個の電子銃
を１列に配列したものでは、この温度上昇のカーブを一
致させることは非常に困難であり、この温度上昇のカー
ブの不一致により、間隔ｄになるまでの時間が異なるし
、また間隔ｄも均一とはならない。

この結果、対設する格子電極との間隔が変動し、色むら
などの現象を起し易い欠点がある。

更に直熱型陰極構体の組立時においても導電支持棒４ａ
、４ｂが２本の時には、この導電支持棒４ａ、４ｂにフ
ィラメント３の水平部３３端部近傍を溶接などの手段に
より固定する場合、位置ぎめなどがやりにくい欠点があ
った。

本考案は前述した従来の直熱型陰極構体の諸欠点に鑑み
なされたものであり、常温時と高温時（動作時）におい
て陰極の位置が変化しにくく、また組立時においても位
置ぎめなどがやり易い直熱型陰極構体を提供することを
目的としている。

次に第５図乃至第８図によって本考案の直熱型陰極構体
の実施例を説明する。

即ち、図において、中央に熱電子を放出する酸化物部材
からなる陰極１１はフィラメント１３のフィラメント本
体１３１と一体成形された基体金属板１２上に載置固定
され、前記フィラメント本体１３１は陰極１１の中心を
通り、この陰極１１に垂直なＺ軸に直交するＹ軸に沿っ
て基体金属板１２の両側に所定長さ延在され、フィラメ
ント本体１３□の両端縁にはこのフィラメント本体１３
１と一体形成され、Ｚ軸に沿ってほぼ直角に折曲された
垂直部１３゜及びこの垂直部１３゜の端部に幅方向がＺ
軸に沿い、それぞれフィラメント本体１３１の両側にＹ
軸に直交するＸ軸方向にほぼ同じ長さ延在された水平部
１３３を有し、この水平部１３３のそれぞれの端部近傍
は図示しないセラミックスなどからなる絶縁支持板に植
設された４本の導電支持棒１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１
４ｄに溶接などの手段により固定され、かつ、水平部１
３３間の間隔はフィラメント本体１３１近傍に於いては
比較的大きく、導電支持棒１４近傍では比較的小さくな
るようになされ、直熱型陰極構体を構成している。

次に材料および各部の寸法例を示すと、フィラメント本
体１３１およびこれと一体成形された垂直部１３゜、水
平部１３３はＷ−Ｎｉ合金で板厚４０μｍの材料で形成
できる。

この材料は熱膨張係数がおよそ１．２×１Ｏ−５ＴＩＵ
ｎ／℃である。

そして各部の幅寸法は０．６耽で、フィラメント本体１
３１中央部の基体金属は直経１．２ｒｒｒＩｒＬに形成
する。

またフィラメント本体１３１中央部の基体金属１２は直
経１．２ｗｒＬに形成する。

またフィラメント本体１３１の長さ及び垂直部１３□て
の水平部１３３水平部１３３相互間隔は２．−とし、こ
れに対し、支持棒１４ａと１４ｂ、１４ｃと１４ｄに固
着された位置から中間部即ち１３゜までの長さを２．６
ｍｍとし、垂直部１３゜の長さを０．６ｍｍとする。

そして第９図に示すように加熱電流を流して動作させる
。

すなわち電流は矢印に従うように導電支持棒１４ａと１
４ｂ、１４ｃと１４ｄを結線し、水平部１３３のみで分
流させ、垂直部１３゜及びフィラメント本体１３□に於
てはこの分流させた電流を合流化させて流すことにより
、水平部１３３と垂直線１３゜及びこれに連接されるフ
ィラメント本体１３□の温度差を高めることができる。

実測によれば各部の動作温度は、例えばフィラメント本
体中央部が７８０°Ｃのとき、その両端縁で７２０°Ｃ
１垂直部１３゜に対応するところの水平部が６２０°Ｃ
１水平部１３３の端部すなわち支持棒に固着されたとこ
ろで約２２０℃、それらの中間部が４５０℃となった。

前述したような構造を有する直熱型陰極構体においては
第８図に示す簡略説明図の様に常温では実線に示すよう
な状態にあるが導電支持棒を介して、このフィラメント
１３を加熱し、陰極１１から熱電子を放出させる場合、
比較的長く両端部近傍を導電支持体に固着された水平部
１３３は破線１３３′の位置まで熱膨張し、また垂直部
１３□も破線１３□′の位置まで熱膨張し、更に、フィ
ラメント本体１３１も破線１３□′の位置まで熱膨張す
るが、前述したように水平部１３３間の間隔はフイラメ
ント本体１３１近傍に於ては比較的大きく、導電支持棒
１４ａ＝ １４ｂｙ １４ｃ、１４ｄ近傍では比較
的小さくなるように形成されているので、この水平部１
３３の垂直部１３２近傍は外方に膨出し、この垂直部１
３゜の熱膨張による延びを図の如く傾斜させるごとによ
り吸収するため、フィラメント本体１３１は加熱後もほ
とんど移動することがなく、従ってこのフィラメント本
体１３□上に載置固定されている陰極１１の位置を変化
させることがなくなり、図示しない付設する格子電極と
の間隔を常に一定に保持することが可能となる。

すなわち、前述の寸法例による陰極構体ではフィラメン
ト１３１の水平的な熱膨張が約８μｍとなり、また垂直
部１３□の延びが約４μｍとなる。

これに対して水平部１３３の熱膨張は支持棒の位置から
垂直部１３□のところまで約１６μｍあり、このため垂
直部のところの各水平部１３３相互間隔が外方へ片側で
約８５μｍ膨出する。

このため垂直部１３□が斜めに応力を受けて傾く結果、
フィラメント本体中央部のＺ軸方向の位置が常温時の位
置からほとんど変化しない。

従って、この様な直熱型陰極構体を３個カラー受像管に
内装させた時には各直熱型陰極構体に電源を投入した直
後に於ても色ずれなどの現像が皆無に近くなる利点があ
るし、また直熱型陰極構体の組立時においても導電支持
棒１４ａｔ１４ｂｔ１４ｃ、１４ｄが４本であり、この
導電支持棒にフィラメント１３の水平部１３３を溶接な
どの手段により固定する時も極めて安定する利点がある
。

前述したように本考案の直熱型陰極構体は常温時も稼動
時も陰極の位置が変動することがないためカラー受像管
などに使用しても色むらなどを発生することがなくなり
、その工業的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は従来の直熱型陰極構体を示す図であ
り、第１図は要部斜視図、第２図は平面図、第３図は正
面図、第４図はフィラメントの加熱による変化を示す簡
略説明図、第５図乃至第８図は本考案の直熱型陰極構体
の実施例を示す図であり、第５図は要部斜視図、第６図
は平面図、第７図は正面図、第８図はフィラメントの加
熱による変化を示す簡略説明図、第９図は実施例のフィ
ラメント電流印加方法の１例を示す簡略説明図である。 １．１１・・・・・・陰極、３． １３−−−−−−フ
ィラメント、４ａ、４ｂｔ １４ａｔ １４ｂｔ
１４ｃ＊ １４ｄ・・・・・・導電支持棒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中央部に電子放出陰極または該電子放出陰極が被着され
   た基体金属が載置固定されてなるフィラメント本体と、
   このフィラメント本体の両端縁に該フィラメント本体と
   一体的に垂直に折曲された一対の垂直部と、この垂直部
   からさらに両側に夫夫直角に折曲されほぼ同じ長さ延在
   された各々一対の水平部と、これら水平部の夫々の端部
   近傍が固着された４本の導電支持棒とを具備してなり、
   上記各水平部の相互間隔が、前記導電支持棒の近傍にお
   ける間隔よりも上記垂直部の位置における間隔が大きく
   底形されてなることを特徴とする直熱型陰極構体。