JPS61227341A - 電子管陰極 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＴＶ用プラクン管などに用いられる電子管陰極
に関し、特に電子放射性酸化物層の改良に関する。

〔従来技術〕

従来、プラクン管などの電子管にはバリウム、ストロン
チウムおよびカルシタムの酸化物がニッケルを王ｆｆ＜
、分とする基体金属に被着された陰極が用いられてきた
。しかしながら、最近、ブックン管や撮誠管の高性能化
にともなって、高電流密度の陰極に対する要求が強くな
ってきた。従来の陰極でｌｌ１０．５〜０．８Ａ／ｍの
電流密度が限界であり、これ以上の電流をとり出すと、
陰極の寿命が短くなることが特開ｌｉｄ　５６−１３０
０５７に示されている。

図は従来、プラクン管や撮像管に用いられて−る陰極を
示すものであり、Ｓｌ、Ｚｒ％肝、Ａ／％Ｗなどの還元
性元素を含むＮ１基体（υの上に、Ｂａ％Ｓｒ。

Ｃａのアルカリ土類金ｊＫＩＩ１２化物からなる電子放
射物質層（２）が被覆され、ヒータ（３）によって加熱
される。

通常、上記電子放射物質層（２）は、Ｂａ％Ｓｒ、Ｃａ
の炭酸塩でＮ１基体（１）に塗布され、真空中で加熱し
て炭酸塩から酸化物Ｋかえる分解過程と、さらに酸化物
の一部′ｆ：還元して酸素をとり除き、半導体的・性質
を有するようにする活性化の過程を経る。゛これＫよっ
て初めて電子放射会得ることが可能となる。上記Ｎ１基
体（１）のなかにＳｉ、Ｍｊ’、ＡＩなどの元素を含有
させているのは、上記還元反応を行なわせるためである
。すなわち、Ｎ１基体（１）中の上記還元性元素は、拡
散によりアルカリ土類金属酸化物とＮ１基体（１）の界
面に移動し、アルカリ土類金属酸化物と反応する。例え
ばＢａＯは以下のように反応する。

２ＢａＯ＋Ｓ　１＝２Ｂａ＋８　ｉｏ　２この結果、Ｎ
ｉ基体（１）上に塗布したアルカリ土類金属酸化物の一
部が還元されて酸素欠乏型の半導体となり、陰極温度７
００〜８００℃の動作温度で０．５〜０．８　Ａ　／　
ｔｓｌの電子放射が得られる。これ以上の電流をとり出
すことができない理由として、上記還元反応の結果、Ｎ
１基体（１）とアルカリ土類金属酸化層との界面に、８
１０２、ＭＦＯなどの酸化物層（これを中間層と云う）
が形成され、この中間層が高抵抗層となって電流の流れ
を妨げること、また上記中間層が存在するためにアルカ
リ土類金属酸化物と還元性元素との反応が抑制され、十
分なりａが生成されないことなどが考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ 最近、ブラウン管や撮像管の高性能化にともなって、高
電流密度の陰極に対する要求が強くなってきた。従来の
陰極で＃−ｔ　０．５〜０．８Ａ／ｍの電流密度が限界
であり、これ以上の電流をとり出すと、ｌＩ！ｉｉ＃Ｌ
の寿並が短くなる。本発明は従来より高電流をとり出す
ことｔ目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は高電流密度の電流をとり出す九めに、主成分が
ニッケルからなる基体金鋼に、第１層として炭化ジルコ
ニウムを０．１〜２重量％含むアルカリ土類金属酸化物
を塗布し、さらにその上に第２層としてニッケル粉末、
あるいはコバルト粉末あるいはニッケルとコバルトより
なる合金粉末の一種又は複数種を０．１〜２重量％含ん
だアルカリ土類金属酸化物を塗布したことを特徴とする
。

〔問題点を解決するための手段の作用１本発明のＩｌｔ
成により、アルカリ土類金属酸化物に添加した炭化ジル
コニウムにより、基体金属近辺の還元作用がすみやかに
行われる。また第２層としてニッケルあるいはコバルト
を含むアルカリ土類金属酸化物を塗布したことにより、
カソード表面層における電気導電性がよく高電流負荷に
耐えるようになる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的実施例を説明する。バリウム、ス
トロンチウム、カルシタムの三元炭酸塩に、炭化ジルコ
ニウムｉ　０．１重量％添加し、これにニトロセルロー
ズラッカー、酢酸ブチルなどを加えて混合し、第１層塗
布用の懸濁液と作成し之。

上記ニッケル粉末は、上記三元炭酸塩に添加する前に、
水素ガス中で１８０℃、１０分の加熱処理を施した。ま
た、バリクム、ストロンチウム、カルシタムの三元炭酸
塩にニッケル粉末を１重量％添加し、上記と同様に懸濁
液を作成し、これを第２層塗布用とした。ニッケル基体
金属上にスプレィによって上記第１層用の懸濁液を約３
゛０ミクロンの厚みで塗布した後、この上に上記第２層
用の懸濁液を塗布し、全塗布厚みを約１００ミクロンに
し九。このようにして作成した陰極をブラウン管に実装
して、前述の分解過程、活性化過程を施したのち特性を
試験した。またこの＠極を使用して２極真空管を作成し
て試験したところ、陰極の温度７００〜８００℃で１〜
２Ａ／ｃｌＩｉの電子放射が得られ、従来に比較して高
電流が得られることがｍ認された。

良好な電子放射が得られる理由は、ニッケル粉末がアル
カリ土類金属酸化物粒子のなかに介在して、酸化物層の
導電性がよくなったためおよび基体金属界面近傍の還元
性がよくなったためと考えられる。ニッケル基体金属中
には、Ｓｉ、Ｚｒ％ＭＰ。

ＡＩ、Ｗなどの還元性元素が含有されており、真突排気
中における陰極の活性化過程で、これら還元性元素がニ
ッケル基体の表面に拡散移動し、表面でアルカリ土類金
属酸化物＆４元し、電子放射に有効なりａを生成する。

このとき上記還元性元素は酸化物となり、ニッケル基体
の表面上に５１０２、ＭｆＯなどの酸化物層、いわゆる
中間層を形成することになる。しかしながら、上述の実
施例においては、炭化ジルコニウムが混合しであるため
に上記５ｉ０２　、　Ｍｆ　Ｏなどが形成されても炭化
ジルコニタムによる還元作用が働き、活性状態が低下す
ることはない。さらにカソード表面層にニッケル粉末を
含む層を形成しているので電気導電性がよく、高電流負
荷に＃えるものである。

アルカリ土類金属酸化物に添加する炭化ジルコニウムの
量は０．１〜２重量％の範囲が良い。炭化ジルコニタム
の量が０．１％より少ないとアルカリ土類金属酸化物の
還元が十分でなく、電子放射能が向上しない。また、こ
の量が２％を越えると、アルカリ土類金属酸化物の還元
が進みすぎ、余分なりａが生成されて蒸発し、寿命が短
かくなる。

また、アルカリ土類金属酸化物に添加するニッケル粉末
の菫は０．１〜２重量％の範囲が艮い。この量が０．１
％より少ないと、アルカリ土類金属酸化物層の電気導電
性が悪るく、高電流をとり出したとき局部的な温変上昇
をともない、カソードの劣化が早い。またこの量が２％
を越えると、ニッケル粉末とアルカリ土類金属酸化物と
の間で焼結が進み、カソード表面が変質し、電子放射能
力が低下する。

上記発明において、Ｎ１粉末の代りにＣｏ粉末およびＮ
１とＣＯの合金粉末を使用して、上記と同様な試験を行
ったところ、同様の効果が得られたＯ 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明による電子管原種によれば
、主成分がニッケルからなる基体に、第１層として炭化
ジルコニタムを０．１〜２重量％含むアルカリ土類金属
酸化物を塗布し、さらにその上に第２層としてニッケル
粉末、あるいはコバルト粉末あるいはニッケルとコバル
トの合金粉末を混合したアルカリ土類金属酸化物を電子
放射物質層として被着させたるようにしたので、電子放
射物質層の導電性が増加し、活性化が十分に行なわれる
効果が生じ、その結果従来よりも高電流密度の電子陰極
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、電子管蛎櫃の一例を示す要部断面図である。 ゛　図において、（１）は基体、（２）　ｒｉ電子放射
物質層、（３）　Ｖｉ上ヒータ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主成分がニツケルからなる基体金属に、バリウムを含む
   アルカリ土類金属酸化物からなる電子放射物質層を被着
   形成する陰極において、上記基体金属に接して第１層と
   して炭化ジルコニウムを０．１〜２重量％含むアルカリ
   土類金属酸化物を塗布し、さらにその上に第２層として
   ニツケル粉末、あるいはコバルト粉末あるいはニツケル
   とコバルトよりなる合金粉末の一種又は複数種を０．１
   〜２重量％含んだアルカリ土類金属酸化物を塗布したこ
   とを特徴とする電子管陰極。