JPS6188421A - 含浸形カソ−ド - Google Patents
含浸形カソ−ドInfo
- Publication number
- JPS6188421A JPS6188421A JP59208104A JP20810484A JPS6188421A JP S6188421 A JPS6188421 A JP S6188421A JP 59208104 A JP59208104 A JP 59208104A JP 20810484 A JP20810484 A JP 20810484A JP S6188421 A JPS6188421 A JP S6188421A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- tungsten
- pellet
- impregnated
- alumina
- 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.)
- Granted
Links
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〕
本発明は高電流密度カソードとして用いられる含浸形カ
ソードに係わシ、特にカソード表面にタングステンとア
ルミナの混合物からなる層を付着させ電子放出特性を向
上させた含浸形カソード°に関するものである。
ソードに係わシ、特にカソード表面にタングステンとア
ルミナの混合物からなる層を付着させ電子放出特性を向
上させた含浸形カソード°に関するものである。
高電流密度カソードとして使用される含浸形カソードは
、タングステン（Ｗ）、モリフ゛デン（Ｍｅ）等の高融
点金属の多孔質基体にＢａ−Ｃａアルミネート等の電子
放出物質を含浸させて構成される。
、タングステン（Ｗ）、モリフ゛デン（Ｍｅ）等の高融
点金属の多孔質基体にＢａ−Ｃａアルミネート等の電子
放出物質を含浸させて構成される。
しかしながら、この種の含浸形カソード°は、動作中に
カソード表面から多量のノ（リウム（Ｂａ）ｄ（蒸発し
、これが周囲の電極に付着していわゆるグリッドエミッ
ションを引起すという問題力；ちった。
カソード表面から多量のノ（リウム（Ｂａ）ｄ（蒸発し
、これが周囲の電極に付着していわゆるグリッドエミッ
ションを引起すという問題力；ちった。
このような問題を改善したものとしては、カソードの表
面に空孔率の小さい層（特開昭５６−５２８３５°号公
報）あるいはＷ層を形成してＢ＆の蒸発を抑制したカソ
ードが提案されている。
面に空孔率の小さい層（特開昭５６−５２８３５°号公
報）あるいはＷ層を形成してＢ＆の蒸発を抑制したカソ
ードが提案されている。
しかしながら、これらのカソードは、いずれもＢａの蒸
発を抑制できる反面、同時にエミツション特性も劣化さ
せてしまうという問題があった。
発を抑制できる反面、同時にエミツション特性も劣化さ
せてしまうという問題があった。
さらにこのような問題を改善したものとしては、カソー
ド表面に多孔質のＷを設けた含浸形カソードが提案され
ている（ＩＥＥ ＰＲＯＣ，、ｖｏｔ、１２８゜Ｐｔ
、 Ｉ 、Ｎｏ、 １ 、ＦＥＢＲＵＡＲＹ １９８１
．）。
ド表面に多孔質のＷを設けた含浸形カソードが提案され
ている（ＩＥＥ ＰＲＯＣ，、ｖｏｔ、１２８゜Ｐｔ
、 Ｉ 、Ｎｏ、 １ 、ＦＥＢＲＵＡＲＹ １９８１
．）。
しかしながら、このような構成による含浸形カソードを
実際Ｋ［作して実験してみると、表面の多孔質Ｗによっ
てＢａの蒸発を抑制することができるが、実用上十分な
エミッション特性が得られなかった。
実際Ｋ［作して実験してみると、表面の多孔質Ｗによっ
てＢａの蒸発を抑制することができるが、実用上十分な
エミッション特性が得られなかった。
このようにカソードの表面に多孔質Ｗを設けることによ
って、十分なエミッション特性が得られないメカニズム
については必ずしも明瞭ではないが、一応次のように考
えられる。すなわち、多孔質Ｗの内部をＢａ、Ｏが通過
すると、有害なりａＷＯ４が生成し、このＢｍＷＯ，は
エミッヨンを防げる作用をする。また、Ｗの結晶粒が時
間の経過とともに大きくなって通路が少なくなるものと
考えられる。
って、十分なエミッション特性が得られないメカニズム
については必ずしも明瞭ではないが、一応次のように考
えられる。すなわち、多孔質Ｗの内部をＢａ、Ｏが通過
すると、有害なりａＷＯ４が生成し、このＢｍＷＯ，は
エミッヨンを防げる作用をする。また、Ｗの結晶粒が時
間の経過とともに大きくなって通路が少なくなるものと
考えられる。
したがって本発明は、前述した従来の問題に鑑みてなさ
れたものであシ、その目的とするところは、Ｂａの蒸発
を適度に抑制しかつ実用上十分なエミッション特性が得
られる含浸形カソードを提供することにある。
れたものであシ、その目的とするところは、Ｂａの蒸発
を適度に抑制しかつ実用上十分なエミッション特性が得
られる含浸形カソードを提供することにある。
このような目的を達成するために本発明は、カソードの
表面に、 弾）タングステンもしくはタングステンを主体とする高
融点金属からなる合金と、 （ｂ）アルミナもしくはアルミナを主体とする酸化物、 との混合物からなる被膜を付着させたものでおる。
表面に、 弾）タングステンもしくはタングステンを主体とする高
融点金属からなる合金と、 （ｂ）アルミナもしくはアルミナを主体とする酸化物、 との混合物からなる被膜を付着させたものでおる。
すなわち、カソード材料の表面に、アルミナを重量比で
０．１ｆＪ以上２０チ以下の範囲で含んだ厚さ５００Ａ
〜２μｍの範囲のタングステン−アルミナ混合物からな
る被膜を付着させたものである。
０．１ｆＪ以上２０チ以下の範囲で含んだ厚さ５００Ａ
〜２μｍの範囲のタングステン−アルミナ混合物からな
る被膜を付着させたものである。
このような構成によれば、Ｂａの蒸発の抑制に伴ない、
エミッション特性が劣化するのを阻止することができる
。この場合、タングステン・アルミナ混合物被膜の厚さ
は、１３ｍ蒸発を抑制するのに十分なほど厚＜ （５０
０Ｘ以上）、かつカソード表面へのＢａ供給が不足にな
らないほど厚くは々い（２μｍ以下）ことが必要である
。また、アルミナの含有量は良好なエミッション特性を
得るのに十分な量（０，１重量％以上）であり、かつ導
電性を失なわない、はど多くはない（２０重量％以下）
ことが必要である。
エミッション特性が劣化するのを阻止することができる
。この場合、タングステン・アルミナ混合物被膜の厚さ
は、１３ｍ蒸発を抑制するのに十分なほど厚＜ （５０
０Ｘ以上）、かつカソード表面へのＢａ供給が不足にな
らないほど厚くは々い（２μｍ以下）ことが必要である
。また、アルミナの含有量は良好なエミッション特性を
得るのに十分な量（０，１重量％以上）であり、かつ導
電性を失なわない、はど多くはない（２０重量％以下）
ことが必要である。
次に図面を用いて不発明の実施例を詳細に説明する。
図は本発明による含浸形カソードの一例を模式的に示し
た断面図である。同図において、１はカソード材料とし
てのペレットであり、このペレット１は空孔率２０〜２
５Ｌ％の多孔質Ｗ基体２と空孔３とから形成されており
、この空孔３中にはＢａ−（ａアルミネートが含浸され
ている。そして、このペレット１はタンタル（Ｔ亀）カ
ップ４に装着され、さらにこのＴａカップ４はＴａスリ
ーブ５にレーザ溶接して固定配置されている。また、カ
ソードペレット１上には、約４重嚢多のＡ ｔ、 ｏ、
を含む厚さ約５ｏｏｏ’ｈ程度のスパッタリングＷ−１
４０３膜６と、厚さ約５０００Ｘ程度のオスミウム（０
−）膜７とが順次！ｊＬ層されて付着されている。
た断面図である。同図において、１はカソード材料とし
てのペレットであり、このペレット１は空孔率２０〜２
５Ｌ％の多孔質Ｗ基体２と空孔３とから形成されており
、この空孔３中にはＢａ−（ａアルミネートが含浸され
ている。そして、このペレット１はタンタル（Ｔ亀）カ
ップ４に装着され、さらにこのＴａカップ４はＴａスリ
ーブ５にレーザ溶接して固定配置されている。また、カ
ソードペレット１上には、約４重嚢多のＡ ｔ、 ｏ、
を含む厚さ約５ｏｏｏ’ｈ程度のスパッタリングＷ−１
４０３膜６と、厚さ約５０００Ｘ程度のオスミウム（０
−）膜７とが順次！ｊＬ層されて付着されている。
そして、ペレット１の加熱はタングステン（Ｗ）芯線８
をアルミナ被膜９で被覆したヒータ１０を用いて行なう
。
をアルミナ被膜９で被覆したヒータ１０を用いて行なう
。
このように構成されるカソードを用いてカソード・アノ
ード２極管方式で、アノードに幅約５μＳの繰り返し１
００Ｈｚ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、本発明によるカソードのエミッション特
性は、Ｗ−ｋｔ２０３膜６を付着させなかった標準カソ
ードのエミッション特性とほぼ同等であった。また、こ
れと並行してアノードに高電圧パルスを印加しない状態
でアノードに付着するＢａ量をオージェ電子分光分析法
によって調べたところ、前者からのＢａ蒸発量は後者か
らのそれの約り以下であった。さらに比較としてｗ−ｈ
ｔ２ｏ、膜６の代りにＷのみの薄膜を付着させたカソー
ドについて前述と同一条件でエミンション特性を測定し
た結果、本発明のものに比、 １ へて約４となシ、さらにこれが短時間で低下する傾向が
見られた。
ード２極管方式で、アノードに幅約５μＳの繰り返し１
００Ｈｚ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、本発明によるカソードのエミッション特
性は、Ｗ−ｋｔ２０３膜６を付着させなかった標準カソ
ードのエミッション特性とほぼ同等であった。また、こ
れと並行してアノードに高電圧パルスを印加しない状態
でアノードに付着するＢａ量をオージェ電子分光分析法
によって調べたところ、前者からのＢａ蒸発量は後者か
らのそれの約り以下であった。さらに比較としてｗ−ｈ
ｔ２ｏ、膜６の代りにＷのみの薄膜を付着させたカソー
ドについて前述と同一条件でエミンション特性を測定し
た結果、本発明のものに比、 １ へて約４となシ、さらにこれが短時間で低下する傾向が
見られた。
以上説明したように本発明による含浸形カソードは、カ
ソード材料の表面に、 （ａ）タングステンもしくはタングステンを主体トする
高融点金属からなる合金と、 （ｂ）アルミナもしくはアルミナを主体とする酸化物、 との混合物からなる被膜を付着させたことによって、タ
ングステンのみの被膜を付着させた場合に比較してエミ
ッション特性を劣化させることなく、Ｂ＆の蒸発を抑制
するととができるという極めて優れた効果が得られる。
ソード材料の表面に、 （ａ）タングステンもしくはタングステンを主体トする
高融点金属からなる合金と、 （ｂ）アルミナもしくはアルミナを主体とする酸化物、 との混合物からなる被膜を付着させたことによって、タ
ングステンのみの被膜を付着させた場合に比較してエミ
ッション特性を劣化させることなく、Ｂ＆の蒸発を抑制
するととができるという極めて優れた効果が得られる。
図は本発明による含浸形カソードの一例を模式的に示し
た断面図である。 １・・−・ペレット、２・・・・多孔質Ｗ基体、３・・
・−空孔、４・・・・タンタル（Ｔａ）カップ、５＠＠
１ｌｌｌＴ＆スリーブ、６ ｅ ＠＋＋ ｅ Ｗ −Ａ
ｚ！０３膜、７・・・・オスミウム（Ｏ３）膜、８・
・・Ｏタングステン（Ｗ）芯線、９・・−・アルミナ被
膜、１０・ｅφ・ヒータ
た断面図である。 １・・−・ペレット、２・・・・多孔質Ｗ基体、３・・
・−空孔、４・・・・タンタル（Ｔａ）カップ、５＠＠
１ｌｌｌＴ＆スリーブ、６ ｅ ＠＋＋ ｅ Ｗ −Ａ
ｚ！０３膜、７・・・・オスミウム（Ｏ３）膜、８・
・・Ｏタングステン（Ｗ）芯線、９・・−・アルミナ被
膜、１０・ｅφ・ヒータ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、高融点金属の多孔質基体に電子放射物質を含浸させ
た含浸形カソードにおいて、カソード材料の表面に、 （ａ）タングステンもしくはタングステンを主体とする
高融点金属からなる合金と、 （ｂ）アルミナもしくはアルミナを主体とする酸化物、 との混合物からなる被膜を付着させたことを特徴とする
含浸形カソード。 ２、前記被膜のアルミナ含有量を０．１〜２０ｗｔ％の
範囲としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の含浸形カソード。 ３、前記被膜の厚さを０．０５〜２μｍの範囲としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の含浸形カソ
ード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208104A JPS6188421A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 含浸形カソ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208104A JPS6188421A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 含浸形カソ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188421A true JPS6188421A (ja) | 1986-05-06 |
| JPH0556604B2 JPH0556604B2 (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=16550699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59208104A Granted JPS6188421A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 含浸形カソ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188421A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0282040A1 (de) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorratskathode, insbesondere Metall-Kapillar-Kathode, für elektrische Entladungsgefässe |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59208104A patent/JPS6188421A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0282040A1 (de) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorratskathode, insbesondere Metall-Kapillar-Kathode, für elektrische Entladungsgefässe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0556604B2 (ja) | 1993-08-20 |
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