JPS6113526A - 含浸形カソ−ド - Google Patents

含浸形カソ−ド

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JPS6113526A
JPS6113526A JP59133149A JP13314984A JPS6113526A JP S6113526 A JPS6113526 A JP S6113526A JP 59133149 A JP59133149 A JP 59133149A JP 13314984 A JP13314984 A JP 13314984A JP S6113526 A JPS6113526 A JP S6113526A
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cathode
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山本　恵彦
Tadanori Taguchi
田口　貞憲
Toshiyuki Aida
会田　敏之
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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  • Solid Thermionic Cathode (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は含浸形カソードに係り、特に低温動作〔発明の
背景〕 従来の低温動作の含浸形カソードは、特開昭５８−１５
４１３１号に記載のように、タングステンと５ｃ２０．
　　からなる焼結体の基体に、電子放出材料を含浸する
構成になっていた。このカソードでは作製時にカソード
表面にＢａ、Ｓｃ及び０からなる低仕事関数の単原子層
が形成されるのが特徴であるが、この層が何んらかの理
由で一旦消失すると、この層の再生に長時間の熱処理を
必要とするという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、低温動作の特長を維持しつつ、かつ、
低仕事関数単原子層の補給が容易な含浸形カソードを提
供することにある。
〔発明の概要〕
従来のカソードの電子放出面は、Ｂａ、Ｓｃ及び○から
なる単原子層で覆われている。この層は電子放出材料中
の成分であるＢａＯと、カソード基体の成分である５ｃ
２０ａ　とが反応したバリウム造に近いものである。こ
のを解反応及び分解物質のクソード表面への拡散反応は
、ｌｌａ、Ｓｃ４０ｇの結合エネルギーが高いこと、ま
た蒸気圧の極めて低いことなどにより活性化エネルギー
の高いプロセスとなっている。従って、一旦この単原子
層が、カソードが使用されている受像管や撮像管内の放
電などによるイオン衝撃で消失してしまうと、再生には
高温による長時間の処理を必要とする。
この問題を解決するためには、単原子層の形成に際し、
Ｂａｇ　Ｓｃ４０ｇの生成を経由しないプロセスが必要
となる。
一方、単原子層の元素構成を表面分析器を用いて測定す
ると、Ｓｃ、ＯＩｌ　　にＢａが付着した構成になって
いることが判明した。この結果に基づくと、カソード構
成としては、Ｂａを補給する部分と、５ｃ２０．　　を
補給する部分が別個で、かつＢａの通路が接続されてい
ることが望ましい。
それ数本発明のカソードは、電子放出材料を含浸せしめ
た耐熱性多孔質基体と、その電子放出面に高融点金属と
Ｓｃ及び／又はＳｃの酸化物とか□　らなる薄層を有す
ることを特徴とする。
耐熱性多孔質基体としては、従来の含浸形カソードに用
いられているものをそのまま用いることができる。すな
わち、材質としては、Ｗ、ＭＯ。
Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｅなどの単体又は合金が用いられ、その
空孔率は、１２〜５０％、より好□ましくは１５〜３５
％、もっとも好ましくは２０〜２５％である。また多孔
質基体にＺｒ、Ｈｆ、Ｔｉ。
Ｃｒ、Ｍｎ、ＡΩＩ　８１などの元素の一種又は二種以
上を添加して活性剤とすることも知られており、本発明
においてもこのような活性剤を添加した基体を用いるこ
とができる。
薄層は、その厚さが１０ｎｍ〜１μｍであることが好ま
しい。薄層に用いる高融点金属には、Ｗ。
Ｍｏ、Ｉ　ｒ、Ｏ’ｓ、Ｒｅ及びＰｔからなる群から選
ばれた少なくとも一種の金属が用いられる。
Ｓｃ及び／又は５ｃ２０３　の量は、およそ１〜２０重
景％であることが好ましい。Ｓｃ又は５ｃ２０：４の量
が少ないと動作温度が低温とならず、またＳｃ、０．　
　が電気絶縁体であるためその量が゛あまり多すぎるの
も好ましくない。この薄層の空孔率は２０％以下である
ことが好ましく、１０％以下であることがより好ましい
。薄層は、どのような方法でも形成し得るが、通常は真
・空スパッタ法による付着、原料粉末の焼付け、焼結体
として被着などの方法が用いられる。
〔発明の実施例〕゛′ 以下、本発明の一実施例を第１図により説′明する。第
１図は本発明による含浸形カソードを模式図的に示した
断面図である。図において、１はカソード材料のペレツ
ｌ−（１，４φ）であり、空孔率２０〜２５％の多孔質
のＷ基体２と空孔３′とか゛ら形成されている。なお−
・多孔質基体として、’Ｍｏ。
Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｅ等及びこれらの合金を用いても良い。
空孔３中には電子放出材料としてＢａｃｋ、　’ｔＣａ
ＣＯ，、Ａ　Ｄ　、　０．をモル比で４．：１：１の割
゛合に配合したものを含浸した゛。なお異なったモル比
の材料や、異る材料を添加した電子放出材料を用゛いて
も良い。このペレット１をＴａカップ４に装置し、その
後Ｔａカップ４はＴａスリーブ５にレーザ溶接される、
レーザ溶接の代りにロー材を用いても良い。カソードの
加熱には、Ｗ芯線６をアルミナ被覆したヒータ７を用い
て行う。以上がＢａ補給源となる。Ｂａの補給量は、加
熱温度に依存するが、電子放出材料のモル比を変えたり
、また基体材料中にＺｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ。
Ｓ　ｉ　、　Ａｌ１等の活性剤を含有せしめる事によっ
て空スパッタ法により付着゛せしめた。なおＷの代りに
Ｍ　ｏ　、　Ｒｅ　、　Ｐ　ｔ　、　　Ｉ’　ｒ　、　
Ｔ　ａ　’等の′金゛属あるいはこれらの合金を用いて
もよい。
このようなカソードを用い、カソード・ア・ノード２極
管方式でアノードに幅５μｓ、くり返し１００’Ｈｚの
高圧パルスを印”加して飽和電流密度を測定した。その
結果を第２図に示す。　“　　　・図中９が本発明によ
るＷとＳｃ、Ｏａ　　からなる゛薄膜の被覆を行なった
カソードの特性である。従来のカソードの特性は本発明
の特性９に一致するが、Ａｒ雰囲気圧約５　Ｘ　１０−
５Ｔｏｒｒ中、２５ｍＡのエミッション電流を用いて行
なったＡｒイオンスパッタリングの５分間実施によりＢ
ａ、Ｓｃ及び０からなる単原子層は除去されカソードの
特性は１０となる。−古本発明のカソードではＡｒイオ
ンスパッタリングによる電子放出特性劣化は見られなか
った。
〔発明の効果〕
本発明によれば、何らかの理由により、Ｂａ。
Ｓｃ及び○からなる単原子層が消失しても、動作中に補
給されるため、エミッション特性の低下が全く見られな
いという効果がある。また、万一特性低下が生じても１
１５０℃１５〜３０分程度の熱処理により完全な単原子
層が形成され、長寿命かつ低温動作の特徴が維持される
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による含浸形カソードの一実施例を模式
図的に示した断面図、第２図は本発明によるカソードと
従来の含浸形カソードの電子放出特性を比較した図であ
る。 １・・・カソードペレット、２・・・Ｗ基体、３・・・
空孔、４・・・Ｔａカップ、訃・・Ｔａスリーブ、６・
・・Ｗ芯線、７・・・アルミナ被覆、８・・・薄膜、９
・・・本発明にょる含浸形カソードの電子放出特性、１
ｏ・・・Ａｒイオンスパッタリング後の従来の含浸形カ
ソードの電Ｄ慢い （〆剖（グ志Ｏ少尊

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、電子放出材料を含浸せしめた耐熱性多孔質基体及び
    該多孔質基体の電子放出面に高融点金属と、Ｓｃ又はＳ
    ｃの酸化物もしくはその両者とからなる薄層を有するこ
    とを特徴とする含浸形カソード。 ２、上記薄層の厚みが１０ｎｍ〜１μｍである特許請求
    の範囲第１項記載の含浸形カソード。 ３、上記薄層中のＳｃ及びＳｃの酸化物の量が１〜２０
    重量％である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の含
    浸形カソード。 ４、上記高融点金属がＷ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅ及び
    Ｐｔからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属であ
    る特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記
    載の含浸形カソード。
JP59133149A 1984-06-29 1984-06-29 陰極線管 Expired - Lifetime JPH0719530B2 (ja)

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JPH0719530B2 JPH0719530B2 (ja) 1995-03-06

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KR860000688A (ko) 1986-01-30
JPH0719530B2 (ja) 1995-03-06
KR890004116B1 (ko) 1989-10-20
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