JPS6262015B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電子管用陰極に係り、特に含浸形陰
極構体の改良に関する。

従来の含浸形陰極構体の構造を第１図に示す。
すなわち図の１は陰極基体、２はカツプである。
この陰極基体１は粒径が３〜10μｍのタングステ
ン粉末を圧縮成形してのち還元性雰囲気中で焼結
して得られた基体金属にBaO、Al₂O₃、CaOより
成る電子放射物質を高温の還元性雰囲気中で溶融
含浸させて得られるものである。前記陰極基体は
普通可及的に太く、たとえば外径50mm位に形成し
た棒状の多孔質タングステン製の焼結体を薄板状
に切削加工し、この薄板に前記電子放射物質を含
浸させ、次いで放電加工等で陰極の所要外径寸法
に抜き取り加工することによつて、一枚の薄板か
ら多数の板状体の陰極基体を量産的に製造してい
る。またカツプ２はモリブデン等の高融点金属か
ら成る有蓋筒状体である。前記陰極基体の底面部
と前記カツプの筒状体の蓋である上面部とは溶接
固着され、陰極構体が形成されている。前記カツ
プ２内には陰極を加熱するためのヒータ３が収納
されていて、このヒータ３は通常タングステン線
にアルミナ等の絶縁物がその表面に塗布されたも
のから成り、その端部はヒータタブ４に接合保持
されている。陰極基体１が固着されたカツプ２は
普通３本のストラツプ５によつて、それぞれのス
トラツプ５の一端をカツプ２の下端部に、他端を
カソードホルダ６の突出部に溶接して固着し保持
されている。

このようにして形成された陰極構体は、次のよ
うな理由によつて製造工程中に溶接不良が多く発
生し、また寿命試験時等にも溶接個所から基体が
はがれるという不都合が発生することがあつた。
すなわち前記陰極基体およびカツプがタングステ
ンやモリブデン等の高融点金属で形成されている
ために、酸化物陰極に使用されているニツケル材
のように容易に溶接ができない。その理由は溶接
するとき陰極基体とカツプとを重ねあわせそれぞ
れ銅あるいは銅を主成分とする銅合金からなる溶
接電極を第２図に示すように取りつけ溶接する。
基体１用の溶接電極１１は断面積の大きいものが
使用できるが、カツプ２用の溶接電極１２はカツ
プの内側に挿入しなければならないので、その断
面積を大きくすることができない。したがつて基
体とカツプとを溶接するときに強力な電流を流す
と、カツプ材よりも融点の低い溶接電極１２の方
が溶融し、基体１とカツプ２との接触部を完全に
溶接させることがむつかしい。さらにまた前記基
体は融点が3370℃のタングステン材で形成され、
カツプは融点が2620℃のモリブデン材で形成され
ているために、この部分を溶接するためには少な
くとも片方の金属の融点以上に溶接部分を加熱す
る必要がある。しかるに基体１には電子放射物質
が含浸されていて、この電子放射物質は融点が約
1800℃であるので、溶接に際しては溶融して溶接
面に多量に析出し、カツプの側面にまで付着する
ようになることが多かつた。したがつてこのよう
な陰極をとりつけた電子管を動作させたときに
は、異常蒸発源となつて電極間リーク等が発生し
て特性の低下を来たすという欠点があつた。

この発明は前記の点にかんがみなされたもので
あつて、陰極基体とカツプとが良好に溶接固着さ
れて高品位に保持された含浸形陰極構体を提供す
るものである。すなわち、カツプの蓋面と陰極基
体面との間に、高融点金属線からなるメツシユ、
およびこのメツシユの網目に充填された白金族ま
たは白金族を含む合金からなるろう材が介在さ
れ、これらメツシユおよびろう材を介してカツプ
と陰極基体とが接合固着されてなることを特徴と
している。

以下図面を参照してこの発明の１実施例につい
て説明する。第３図に示すように３１は粒径３〜
10μのタングステン粉末を圧縮成形してのち焼結
した多孔質タングステン棒を切断して得られた薄
板状の陰極基体であつて、３２は10％レニウムを
含有するタングステン線を網状に成形したメツシ
ユであり、有機バインダーで混練したモリブデン
−ルテニウムろう材３３を用いて、前記メツシユ
３２を陰極基体３１に密着させる。第３図Ａ。次
にメツシユ３２の表面部分が露出するようにろう
材３３の外側の部分を除去する。（第３図Ｂ）。次
いでこれを還元性雰囲気中で約2000℃に加熱して
ろう付け作業を行なう。この作業によつてろう材
は溶融収縮し、メツシユの表面部分はさらに露出
した形となるが、レニウム−タングステン線の表
面には溶融したろう材の表面拡散によつて厚さ数
ミクロンの膜が形成される。このようにメツシユ
のろう付けされた基板のメツシユの密着していな
い表面からBaO、Al₂O₃、CaOよりなる電子放射
物質を還元性雰囲気中で1800℃に加熱して溶融含
浸する。その後この陰極基体を所定の形状に切断
して陰極部材とする。次に第４図に示すように陰
極部材４１とモリブデン製カツプ４２とを抵抗溶
接法で溶接して含浸形陰極構体とし、従来と同じ
ようにカソードストラツプ４３によつてカソード
ホルダ４４に固着して含浸形の陰極とする。

このように本発明は、カツプの蓋面と陰極基体
面との間に、高融点金属線からなるメツシユ、お
よびこのメツシユの網目に充填された白金族また
は白金族を含む合金からなるろう材が介在され、
これらメツシユおよびろう材を介してカツプと陰
極基体とが接合固着されてなるので、次のような
効果を奏する。すなわち、カツプと陰極基体との
溶接に際し溶接電流がメツシユ線に局部的に集中
してジユール熱が発生され、しかもその付近に存
在するろう材の溶融によつて接合が補強される。
したがつて比較的低電力で安定な接合状態が得ら
れる。また、高融点金属線のメツシユの存在によ
り、カツプ蓋面と陰極基体面との間隔がこのメツ
シユの厚さ以下に著しく狭まることがなく、且つ
部分的に不均一になることが防止され、両者の平
行度のよい陰極構体が得られる。さらに従来は溶
接時に接合部分が電子放射物質の融点以上に加熱
されるため電子放射物質が表面に露出することが
あつたが、この発明の場合には電子放射物質の融
点より高いろう材で陰極基体の底面が被覆されて
いるため電子放射物質が析出して出ることがな
く、したがつて動作時に異常蒸発物が発生しない
ので電極間リーク等の不都合を生ずることなく、
きわめて安定した特性が得られる。このようにこ
の発明の陰極構体は溶接不良もなくて歩留よく製
造でき、電子管にとりつけられて動作時に良好な
特性を保持することができる。

前記の説明では、メツシユ用材料としてレニウ
ム−タングステン線について述べたが、線材とし
てはこれに限ることなく、モリブデン、タンタ
ル、タングステン、これらの合金などの高融点金
属線を用いても同じような良好な結果を得ること
ができる。またろう材としても前記のモリブデン
−ルテニウムろう材ばかりでなく、白金、ロジウ
ム、パラジウム、イリバウム、ルテニウムなどの
白金属およびこれらを含む合金を用いても同じよ
うな良好な結果を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の含浸形陰極構体を示す断面図、
第２図は陰極基体とカツプとの溶接を示す説明
図、第３図Ａ，Ｂはこの発明の陰極基体にメツシ
ユをとりつけた状態を示す図、第４図はこの発明
の含浸形陰極構体を示す断面図である。 ３１……陰極基体、３２……高融点金属線から
なるメツシユ、３３……白金属または白金属を含
む合金よりなるろう材、４２……カツプ、４３…
…カソードストラツプ、４４……カソードホル
ダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内側にヒータを収納する有蓋筒状体の高融点
   金属製カツプと、このカツプの蓋面上に固着され
   電子放射物質の含浸された板状の陰極基体とから
   成る含浸形陰極構体において、 前記カツプの蓋面と陰極基体面との間に、高融
   点金属線からなるメツシユ、および該メツシユの
   網目に充填された白金族または白金族を含む合金
   からなるろう材が介在され、 これらメツシユおよびろう材を介して前記カツ
   プと陰極基体とが接合固着されてなることを特徴
   とする含浸形陰極構体。