JPS6191822A - スカンジウムを含むデイスペンサ陰極の製造方法及びそれで作られたスカンジウムを含むデイスペンサ陰極 - Google Patents
スカンジウムを含むデイスペンサ陰極の製造方法及びそれで作られたスカンジウムを含むデイスペンサ陰極Info
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- JPS6191822A JPS6191822A JP60219272A JP21927285A JPS6191822A JP S6191822 A JPS6191822 A JP S6191822A JP 60219272 A JP60219272 A JP 60219272A JP 21927285 A JP21927285 A JP 21927285A JP S6191822 A JPS6191822 A JP S6191822A
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- Japan
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- scandium
- lattice
- manufacturing
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/04—Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
- H01J9/042—Manufacture, activation of the emissive part
- H01J9/047—Cathodes having impregnated bodies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- 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】
本発明は格子を有し、少なくともこの格子の電子放出面
から延在する頂上層が、ほとんどタングステン（Ｗ＞と
、酸化スカンジウム（ＳＣ２０３＞の混合物又は酸化ス
カンジウムを含む混合酸化物から成るスカンジウムを含
むディスペンサ陰極の製造方法に関するものである。
から延在する頂上層が、ほとんどタングステン（Ｗ＞と
、酸化スカンジウム（ＳＣ２０３＞の混合物又は酸化ス
カンジウムを含む混合酸化物から成るスカンジウムを含
むディスペンサ陰極の製造方法に関するものである。
本発明はまた上記方法により作られたスカンジウムを含
むディスペンサ陰極に関するものである。
むディスペンサ陰極に関するものである。
このような陰極は表示管、撮像管、オシロスコープ管、
タライストスン、送信管等の電子管で用いられる。
タライストスン、送信管等の電子管で用いられる。
このようなディスペンサ陰極の特徴は一方では電子放出
面と、他方ではこの電子放出面の仕事関数を十分低くす
るのに役立つ電子放出材料の蓄積体との間に機能的な分
離が存在することである。
面と、他方ではこの電子放出面の仕事関数を十分低くす
るのに役立つ電子放出材料の蓄積体との間に機能的な分
離が存在することである。
ディスペンサ陰極には種々のタイプがあるが、その一つ
はＬ陰極である。Ｌ陰極の電子放出は、例えば、タング
ステンの多孔質格子（ｍａｔｒｉｘ）の表面から生ずる
が、タングステンの仕事関数は吸収させであるバリウム
（Ｂａ）及び酸素（０）により下げられる。この格子の
下にＬ陰極は貯蔵用空間を有し、この空間内にタングス
テン粉末と、電子放出材料、例エバ、アルミン酸バリウ
ム−カルシウムの混合物を置く。この混合物の作用によ
り表面に吸着質が存在し続ける。第２のタイプのディス
ペンサ陰極は含侵陰極であり、これは圧縮され且つ焼結
された多孔質のタングステン部材に電子放出材料を含侵
させることにより得られる。この場合必要な吸着質は電
子放出材料とタングステンの反応により得られる。
はＬ陰極である。Ｌ陰極の電子放出は、例えば、タング
ステンの多孔質格子（ｍａｔｒｉｘ）の表面から生ずる
が、タングステンの仕事関数は吸収させであるバリウム
（Ｂａ）及び酸素（０）により下げられる。この格子の
下にＬ陰極は貯蔵用空間を有し、この空間内にタングス
テン粉末と、電子放出材料、例エバ、アルミン酸バリウ
ム−カルシウムの混合物を置く。この混合物の作用によ
り表面に吸着質が存在し続ける。第２のタイプのディス
ペンサ陰極は含侵陰極であり、これは圧縮され且つ焼結
された多孔質のタングステン部材に電子放出材料を含侵
させることにより得られる。この場合必要な吸着質は電
子放出材料とタングステンの反応により得られる。
冒頭に記載したタイプの製造方法は英国特許公開明細書
第２．１１６．３５６Ａ号から既知である。この明細書
は格子を１０００ないし１２００℃の温度で水素雰囲気
中で予備焼結してゲッタを得、格子を取り扱い易くする
ことを記載している。格子の変局の焼結は真空内で１７
００〜２０００℃の温度で行なう。
第２．１１６．３５６Ａ号から既知である。この明細書
は格子を１０００ないし１２００℃の温度で水素雰囲気
中で予備焼結してゲッタを得、格子を取り扱い易くする
ことを記載している。格子の変局の焼結は真空内で１７
００〜２０００℃の温度で行なう。
このような方法はオランダ国特許願第８２０１３７１（
特願昭５８−５１７４９号、特開昭５８−１７７４８４
号）号にも記載されている。これを参考文献としてここ
に含める。この特許願では１９００℃で焼結を行なって
いる。
特願昭５８−５１７４９号、特開昭５８−１７７４８４
号）号にも記載されている。これを参考文献としてここ
に含める。この特許願では１９００℃で焼結を行なって
いる。
この方法で作ったスカンジウムを含むディスペンサ陰極
はイオン ボンバードメント後に妥当ないし中庸を（尋
た回復をする。
はイオン ボンバードメント後に妥当ないし中庸を（尋
た回復をする。
それ故、本発明の目的はイオン ボンバードメント後の
回復が一層良好なスカンジウムを含むディスペンサ陰極
の製造方法を提供するにある。
回復が一層良好なスカンジウムを含むディスペンサ陰極
の製造方法を提供するにある。
本発明のもう一つの目的はこれを長寿命と組み合わせて
実現するにある。
実現するにある。
これらの目的を達成するため、本発明によれば、冒頭に
記載したタイプの製造方法において、格子を１３００℃
と１７００℃の間の温度で焼結することを特徴とする。
記載したタイプの製造方法において、格子を１３００℃
と１７００℃の間の温度で焼結することを特徴とする。
後に示すように、１３００℃と１７００℃の間、好まし
くは約１５００℃の温度で焼結した陰極はイオンボンバ
ードメント後の電子放射の回復が約１９００℃で焼結し
た陰極よりも良好である。
くは約１５００℃の温度で焼結した陰極はイオンボンバ
ードメント後の電子放射の回復が約１９００℃で焼結し
た陰極よりも良好である。
焼結は水素雰囲気内で行なうと好適である。蓋し、こう
すると再現性が非常に良い陰極が得られるからである。
すると再現性が非常に良い陰極が得られるからである。
本発明に従って水素雰囲気内で焼結した、少なくとも表
面は５重量％の酸化スカンジウム（ＳＣ２０３） と
タングステンの混合物から成る陰極ではＩＣ８目０゜０
の標準偏差が３％にすぎない。
面は５重量％の酸化スカンジウム（ＳＣ２０３） と
タングステンの混合物から成る陰極ではＩＣ８目０゜０
の標準偏差が３％にすぎない。
但し、■（。１１０００は１００ＯＶのパルスで陰極を
活性化した直後に測定した電流である。
活性化した直後に測定した電流である。
本発明製造方法で作ったスカンジウムを含むディスペン
サ陰極は少なくとも頂上層にタングステンと純粋な酸化
スカンジウムの混合物から成る格子（マトリックス；ｍ
ａｔｒｉｘ）を具えると好適である。後に示すように、
混合酸化物内の酸化スカンジウムのイオンボンバードメ
ント後の活性度は低い。それ故純粋な酸化スカンジウム
を用いると好適である。タングステンと酸化スカンジウ
ムの混合物の頂上層を具備するタングステン格子の場合
、含侵剤を同じ程度の多孔性で、タングステンと酸化ス
カンジウムの同じ混合物から成る格子の場合のほぼ２倍
入れられる。こうして寿命が長くなるから頂上層を用い
ることが望ましい。
サ陰極は少なくとも頂上層にタングステンと純粋な酸化
スカンジウムの混合物から成る格子（マトリックス；ｍ
ａｔｒｉｘ）を具えると好適である。後に示すように、
混合酸化物内の酸化スカンジウムのイオンボンバードメ
ント後の活性度は低い。それ故純粋な酸化スカンジウム
を用いると好適である。タングステンと酸化スカンジウ
ムの混合物の頂上層を具備するタングステン格子の場合
、含侵剤を同じ程度の多孔性で、タングステンと酸化ス
カンジウムの同じ混合物から成る格子の場合のほぼ２倍
入れられる。こうして寿命が長くなるから頂上層を用い
ることが望ましい。
図面につき本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明に係るスカンジウムを含むディスペンサ
陰極の側面断面図である。陰極本体１は直径１．８ｍｍ
であるが、酸化スカンジウム（ＳＣ２０！ｌ）を含有す
るタングステンの頂上層２を有する格子（ｍａｔｒｉｘ
）を圧縮することにより得られる。焼結し、冷却した後
、０．４ｍｍ厚の多孔質のタングステン層の上に約０．
１ｍ＋ｎ厚の酸化スカンジウムを含有する多孔質のタン
グステン層がのっている陰極本体１を得る。次にこの陰
極本体をアルミン酸バリウム−カルシウムに含侵する。
陰極の側面断面図である。陰極本体１は直径１．８ｍｍ
であるが、酸化スカンジウム（ＳＣ２０！ｌ）を含有す
るタングステンの頂上層２を有する格子（ｍａｔｒｉｘ
）を圧縮することにより得られる。焼結し、冷却した後
、０．４ｍｍ厚の多孔質のタングステン層の上に約０．
１ｍ＋ｎ厚の酸化スカンジウムを含有する多孔質のタン
グステン層がのっている陰極本体１を得る。次にこの陰
極本体をアルミン酸バリウム−カルシウムに含侵する。
この含侵させた陰極本体をホルダ３に入れ、圧縮するか
又はせずした後陰極シャンク４上に溶接する。次にこの
陰極シャンク４内にらせんに巻かれた金属コア６と、酸
化アルミニウム絶縁層７とから成るコイルにされた陰極
フィラメント５を入れる。
又はせずした後陰極シャンク４上に溶接する。次にこの
陰極シャンク４内にらせんに巻かれた金属コア６と、酸
化アルミニウム絶縁層７とから成るコイルにされた陰極
フィラメント５を入れる。
陰極がイオンボンバードメントされた後の回復が大事で
ある。事実、処理時及び動作時又はそのいずれか一方に
おいて電子管内の陰極は残留ガスに由来するイオンのボ
ンバードメントにさらされる。この回復は高真空装置内
で陰極とは別個に点弧できる陰極を有する二極管で測定
する。電子放出は陰極−陽極間の距離を３００μｍ離す
電極を具える二極管に１５００Ｖのパルスをかけて測定
する。
ある。事実、処理時及び動作時又はそのいずれか一方に
おいて電子管内の陰極は残留ガスに由来するイオンのボ
ンバードメントにさらされる。この回復は高真空装置内
で陰極とは別個に点弧できる陰極を有する二極管で測定
する。電子放出は陰極−陽極間の距離を３００μｍ離す
電極を具える二極管に１５００Ｖのパルスをかけて測定
する。
真空内で陰極を活性化した後、装置内に１０５トルのア
ルゴンを入れた。最初陽極損が５ワツトとなるような１
．５ＫＶのパルス（周波数は１０ｔｌｚ）を陽極にかけ
て４０分間電流を流した。この間上記電流はゆるやかに
多少減った。陰極温度（モリブデン明るさ）は１２２０
にであった。次に真空ポンプでアルゴンを抜いた。Ｉへ
／ｃｍ２の電流密度で１２２０Ｋにおいて２時間、次に
同じＩＡ／ｃｍ２の電流密度で １３２０Ｋにおいて１
時間陰極を回復させた。この回復時に１０分おきに＋１
５００Ｖのパルスを陽極にかけて電流を測定し、最初の
値と比較した。次にこのスパッタリングと回復のサイク
ルをもう一度繰り返した。＋１５００Ｖのパルスで活性
化した直後に測定した電流をＩ ［ｅｌ １５００と記
す。比１ ［ａｌ １５００ ／ Ｉ ［ｏｌ １５０
０がイオンボンバードメント後の回復Ｈ（％）の目安で
ある。従来技術の陰極と、種々の温度Ｔ ｓ （’ｌ：
）で焼結した本発明に係る陰極とを下記の表で互いに
比較する。重量パーセントでとった含侵の量（Ｐ）、１
００時間後１０００Ｖのパルスをかけた時の電子放出（
Ｉ、。。。〉及び回復（Ｈ（％））を表に記録しである
。いずれの場合も頂上層２は５重量％の５Ｃ２０３粒と
９５重量％のタングステン粒の混合物から成る。
ルゴンを入れた。最初陽極損が５ワツトとなるような１
．５ＫＶのパルス（周波数は１０ｔｌｚ）を陽極にかけ
て４０分間電流を流した。この間上記電流はゆるやかに
多少減った。陰極温度（モリブデン明るさ）は１２２０
にであった。次に真空ポンプでアルゴンを抜いた。Ｉへ
／ｃｍ２の電流密度で１２２０Ｋにおいて２時間、次に
同じＩＡ／ｃｍ２の電流密度で １３２０Ｋにおいて１
時間陰極を回復させた。この回復時に１０分おきに＋１
５００Ｖのパルスを陽極にかけて電流を測定し、最初の
値と比較した。次にこのスパッタリングと回復のサイク
ルをもう一度繰り返した。＋１５００Ｖのパルスで活性
化した直後に測定した電流をＩ ［ｅｌ １５００と記
す。比１ ［ａｌ １５００ ／ Ｉ ［ｏｌ １５０
０がイオンボンバードメント後の回復Ｈ（％）の目安で
ある。従来技術の陰極と、種々の温度Ｔ ｓ （’ｌ：
）で焼結した本発明に係る陰極とを下記の表で互いに
比較する。重量パーセントでとった含侵の量（Ｐ）、１
００時間後１０００Ｖのパルスをかけた時の電子放出（
Ｉ、。。。〉及び回復（Ｈ（％））を表に記録しである
。いずれの場合も頂上層２は５重量％の５Ｃ２０３粒と
９５重量％のタングステン粒の混合物から成る。
公正な比較を行なうため、第２の場合は一層強く圧縮し
、同じ程度の多孔質になるようにした。表から明らかな
通り、焼結温度が低い方が高い方よリモイオン ボンバ
ードメント後の回復が良好である。また注意すべきこと
は、２％及び１０％の場合よりも５％の５ｃ２０ａが電
子放出にとって最適なことである。Ｔｓ ＝１９００℃
でのＴｌ０ＱＯの２％及び１０％の場合、夫々、２８５
０ｍＡ及び２８５０ｍＡである。
、同じ程度の多孔質になるようにした。表から明らかな
通り、焼結温度が低い方が高い方よリモイオン ボンバ
ードメント後の回復が良好である。また注意すべきこと
は、２％及び１０％の場合よりも５％の５ｃ２０ａが電
子放出にとって最適なことである。Ｔｓ ＝１９００℃
でのＴｌ０ＱＯの２％及び１０％の場合、夫々、２８５
０ｍＡ及び２８５０ｍＡである。
５Ｃ２０３の代りに５Ｃ６１’１０１２を頂上層に用い
ると、再びＴｓ＝１９００℃とし、４．２％の含侵とし
た時、Ｉ １０００は再び約９重量％で可能な大きさと
なる。
ると、再びＴｓ＝１９００℃とし、４．２％の含侵とし
た時、Ｉ １０００は再び約９重量％で可能な大きさと
なる。
しかし、この１１０００の値は表の値よりも５％低い。
他方Ｈは５２％にすぎない。これは混合酸化物５ＣａＷ
Ｏ＋２で５ｃ２０３の活性度が下がっていることを示す
。
Ｏ＋２で５ｃ２０３の活性度が下がっていることを示す
。
第２図は本発明に係るＬ陰極の側面断面図である。５％
の５ｃ２０３と９５％のＷの混合物から成る陰極本体１
０を圧縮し、次に焼結する。この陰極本体１０をモリブ
デンの陰極シャンク１１の上におく。陰極シャンク１１
はその閉じた端から軸線方向に盛り上がるリング部１２
を有する。陰極シャンク１１の中へ陰極フィラメント１
３を入れる。陰極本体１０と陰極シャンク１１との間の
中空の空間１４内に電子放出材料の塊り１５（例えば、
タングステンと混合したアルミン酸バリウム−カルシウ
ム）を置く。
の５ｃ２０３と９５％のＷの混合物から成る陰極本体１
０を圧縮し、次に焼結する。この陰極本体１０をモリブ
デンの陰極シャンク１１の上におく。陰極シャンク１１
はその閉じた端から軸線方向に盛り上がるリング部１２
を有する。陰極シャンク１１の中へ陰極フィラメント１
３を入れる。陰極本体１０と陰極シャンク１１との間の
中空の空間１４内に電子放出材料の塊り１５（例えば、
タングステンと混合したアルミン酸バリウム−カルシウ
ム）を置く。
第１図は本発明に係る含侵陰極の側面断面図、第２図は
本発明に係るし陰極の側面断面図である。 ■・・・陰極本体 ２・・・頂上層３・・・ホ
ルダ ４・・・陰極シャンク５・・・陰極フ
ィラメント ６・・・金属コア７・・・酸化アルミニウ
ム絶縁層 １０・・・陰極本体 １１・・・陰極シャンク
１２・・・リング部 １３・・・陰極フィラメ
ント１４・・・空間 １５・・・電子放出材料の塊り
本発明に係るし陰極の側面断面図である。 ■・・・陰極本体 ２・・・頂上層３・・・ホ
ルダ ４・・・陰極シャンク５・・・陰極フ
ィラメント ６・・・金属コア７・・・酸化アルミニウ
ム絶縁層 １０・・・陰極本体 １１・・・陰極シャンク
１２・・・リング部 １３・・・陰極フィラメ
ント１４・・・空間 １５・・・電子放出材料の塊り
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、格子を有し、少なくともこの格子の電子放出面から
延在する頂上層が、ほとんどタングステン（Ｗ）と、酸
化スカンジウム（Ｓｃ＿２Ｏ＿３）の混合物又は酸化ス
カンジウムを含む混合酸化物から成るスカンジウムを含
むディスペンサ陰極の製造方法において、格子を１３０
０℃と１７００℃の間の温度で焼結することを特徴とす
るスカンジウムを含むディスペンサ陰極の製造方法。 ２、焼結を水素雰囲気内で行なうことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のスカンジウムを含むディスペン
サ陰極の製造方法。 ３、焼結をほぼ１５００℃の温度で行なうことを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のスカンジ
ウムを含むディスペンサ陰極の製造方法。 ４、格子を酸化スカンジウムとタングステンの混合物の
頂上層を有するタングステン格子としたことを特徴とす
る特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の製造方法
により作られたスカンジウムを含むディスペンサ陰極。 ５、陰極を含侵陰極とし、格子内に含まれる含侵剤の量
を含侵された格子の２重量％と６重量％の間としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項若しくは第
３項の製造方法で作られた又は特許請求の範囲第４項記
載のスカンジウムを含むディスペンサ陰極。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8403031 | 1984-10-05 | ||
| NL8403031A NL8403031A (nl) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | Werkwijze voor het vervaardigen van een scandaatnaleveringskathode en scandaatnaleveringskathode vervaardigd volgens deze werkwijze. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191822A true JPS6191822A (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=19844563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60219272A Pending JPS6191822A (ja) | 1984-10-05 | 1985-10-03 | スカンジウムを含むデイスペンサ陰極の製造方法及びそれで作られたスカンジウムを含むデイスペンサ陰極 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4873052A (ja) |
| EP (1) | EP0178716B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6191822A (ja) |
| CA (1) | CA1272876A (ja) |
| DE (1) | DE3575235D1 (ja) |
| ES (1) | ES8700795A1 (ja) |
| NL (1) | NL8403031A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6391924A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-22 | Hitachi Ltd | 含浸形陰極 |
| JPH02155139A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-14 | Matsushita Electron Corp | 含浸型陰極 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1310059C (en) * | 1986-12-18 | 1992-11-10 | William M. Keeffe | Scandium oxide additions to metal halide lamps |
| KR910002969B1 (ko) * | 1987-06-12 | 1991-05-11 | 미쓰비시전기주식회사 | 전자관음극(cathode for an electron tube) |
| NL8701583A (nl) * | 1987-07-06 | 1989-02-01 | Philips Nv | Scandaatkathode. |
| AT391435B (de) * | 1988-04-14 | 1990-10-10 | Plansee Metallwerk | Verfahren zur herstellung einer odssinterlegierung |
| US5418070A (en) * | 1988-04-28 | 1995-05-23 | Varian Associates, Inc. | Tri-layer impregnated cathode |
| NL8900765A (nl) * | 1989-03-29 | 1990-10-16 | Philips Nv | Scandaatkathode. |
| US4986788A (en) * | 1989-11-02 | 1991-01-22 | Samsung Electron Devices Co., Ltd. | Process of forming an impregnated cathode |
| KR920001333B1 (ko) * | 1989-11-09 | 1992-02-10 | 삼성전관 주식회사 | 디스펜서 음극 |
| NL8902793A (nl) * | 1989-11-13 | 1991-06-03 | Philips Nv | Scandaatkathode. |
| US4929418A (en) * | 1990-01-22 | 1990-05-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of making a cathode from tungsten powder |
| DE4114856A1 (de) * | 1991-05-07 | 1992-11-12 | Licentia Gmbh | Vorratskathode und verfahren zu deren herstellung |
| DE10121445A1 (de) * | 2001-05-02 | 2002-11-07 | Philips Corp Intellectual Pty | Verfahren zur Herstellung einer Vorratskathode für eine Kathodenstrahlröhre |
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| NL274464A (ja) * | 1961-02-07 | |||
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| NL7905542A (nl) * | 1979-07-17 | 1981-01-20 | Philips Nv | Naleveringskathode. |
| JPS58154131A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-13 | Hitachi Ltd | 含浸形陰極 |
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| NL8403032A (nl) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een scandaatnaleveringskathode, naleveringskathode vervaardigd met deze werkwijze. |
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-
1984
- 1984-10-05 NL NL8403031A patent/NL8403031A/nl not_active Application Discontinuation
-
1985
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