JPS63276855A - 線状ビ−ム電子銃のフィラメント支持機構 - 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、線状ビーム電子銃の陰極であるフィラメント
の支持機構に関する。

（従来の技術） 第５図及び第６図を用いて従来の線状ビーム電子銃のフ
ィラメント支持機構を説明する。図において、１は絶縁
碍子２を保持するケース、３，４はアルミナ、ステアタ
イト等の絶縁碍子２に設けられた電流端子である。電流
端子３，４の一方の端面には穴３ａ、４ａが穿設されて
おり、これらの穴３ａ　、４ａに略門形のフィラメント
５の端部５ａ、５ｂが圧入、溶接等の手段により取付け
られている。又、６はフィラメント５からの放０４ｍ！
子流の制御や電子ビームの形状のｉ制御を行うグリッド
、７は放射された電子ビームをグリッド６より引出す７
ノードである。

ここで、電流端子３．４に電圧を印加し、フィラメント
５に電流を流すと、フィラメント５の電気抵抗により、
フィラメント５はａｌ！（例えばフィラメント５がタン
グステン線ならば２７００Ｋ＞となる。その為、フィラ
メント５は熱膨張を起こし、フィラメント５の中央部５
ｃの長さをＬとすると、長手方向の伸びΔＬは次式で表
わされる。

ΔＬ−Ｌα（ＴＦ−ＴＭ）　　　　　　　　・・・■こ
こで　　α：熱膨張率 ＴＦ：フィラメント加熱後の温度 ＴＭ＝フィラメントの常温度 ■式で表わされるように、フィラメント５の長さしが長
くなると、フィラメント５の伸びΔＬも増し、フィラメ
ント５はたわみを生じる。そこで、第５図及び第６図に
示すように絶縁碍子２上に支持柱８，９を立設し、該支
持柱８，９の先端部８ａ、９ａをフィラメント５に巻回
して、フィラメント５の中央部５Ｃを支持し、極力たわ
みを少なくするようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記構成のフィラメント支持機構においては、支持柱８
．９の先端部１３ａ　、９ａがフィラメント５を巻回し
ているので、先端部ｆ３ａ　、９ａ近傍のフィラメント
５の断面方向の熱膨張は阻止され、フィラメント５の径
が均一でなくなる。又、支持柱８．９の先端部８ａ　、
９ａ近傍のフィラメント５の熱は、支持柱８，９へも伝
達され、フィラメント５の温度分布も不均一となる。更
に、支持柱８．９を設けても、根本的にはたわみが生じ
ている。このような理由により、均一な密度の電子ビー
ムが得られないという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、均一な密度の霜子ビームが得られる線状ビーム電子
銃のフィラメント支持機構を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決する本発明は、略門形のフィラメント
の端部をバイメタルで支持し、前記フィラメントの中央
部の熱膨張による長手方向の伸びを前記バイメタルの温
度変化による反りでもって吸収するようにしたことを特
徴とするものである。

（作用） 本発明の線状ビーム電子銃のフィラメント支持機構にお
いては、略門形のフィラメントの中央部の熱膨張による
長子方向の伸びは、前記フィラメントの端部を支持する
バイメタルの温度変化による反りでもって吸収される。

（実施例） 次に第１図乃至第４図を用いて、本発明の一実施例を説
明する、尚、これらの図において、従来例を示す第５図
と同一部分には同一符号を付して、それらの説明は省略
する。

図において、絶縁碍子２上には、７１流端子１１゜１２
が設けられる。電流端子１１．１２の端部には、バイメ
タル１３．１４一端部がそれぞれ取付けられる。バイメ
タル１３．１４の他端部にはフィラメント取付台１５．
１６がそれぞれ取付けられる。フィラメント取付台１５
．１６には、穴１５ａ、１６ａが穿設され、それらの穴
１５ａ、１６ａに略門形のフィラメント１７の端部１７
ａ。

１７ｂが圧入、溶接等の手段により取付けられている。

又、１８．１９は一端がフィラメント取付台１５．１６
に他端が電流端子１１．１２に接続され、柔軟性を有す
る銅編組線である。２０はフィラメント１７よりの輻射
熱が、絶縁碍子２やバイメタル１３．１４等に直接当た
るのを防止する防熱板で、取付脚２１．２２を介して絶
縁碍子２に取付けられている。そして、バイメタル１３
゜１４は上記の構成において、フィラメント１７に電流
を流した場合、フィラメント１７の熱でもって、反る。

そして、その反り量は、フィラメント・１７の中央部１
７ｃの伸び（ΔＬ）の半分（ΔＬ／２）であり、更に、
室温からフィラメント１７が加熱完了迄（又はその逆）
の間、フィラメント１７の伸び又は収縮に追従し、フィ
ラメント１７をたわみなく支持するように材質、板厚、
長さが選ばれている。

次に上記構成の動作を説明する。

第１図において、電流端子１１．１２に電圧を印加し、
フィラメント１７に電流を流すと、フィラメント１７の
電気抵抗により、フィラメント１７は次式に示す発熱量
で加熱され高温となり、熱膨張を起こす。

Ｐ−Ｉ２Ｒ・・・■ ここで　Ｐ：発熱層（Ｗ＞ ■：Ｎ　流（Ａ＞ Ｒ：抵　抗（Ω） ここで、フィラメント１７の材質をタングステン（熱膨
張率α−５，１ｘ１０’／に、加熱後の温度ＴＨ−２７
００Ｋ＞とし、中央部１７ｃの長さＬ−１００ｍｓ、室
温ＴＭ−３００にとするとフィラメント１７の中央部１
７０の長手方向の伸びΔＬは０式より次のようになる。

Δ（−−Ｌα　（Ｔｐ　　−ＴＭ　） −１００ｘ５．　１ｘ１０４ Ｘ　　（２７００−３００＞ →１．２（ＩＩｌｍ） この時、フィラメント１７の一方の端部１７ａに注目す
ると、伸びはΔＬ／２となり、第３図の状態から第４図
の状態となる。そして、バイメタル１３はフィラメント
１７の中央部１７０の伸び（ΔＬ）の半分（ΔＬ／２）
の反り山を有しているので、ΔＬ／２の延びを吸収する
。又、室温から加熱完了迄の過程において、バイメタル
１３はフィラメント１７の伸びに追従し、フィラメント
１７をたわみなく支持する。これは、フィラメント１７
の他方の端部１７ｂにおいても、同様である。

次に、フィラメント１７の加熱状態からフィラメント１
７への電流を遮断すると、フィラメント１７は徐々に冷
却し、熱収縮を起こし、中央部１７Ｃの長さがＬになる
。この時、バイメタル１３゜１４はフィラメント１７の
収縮に追従し、フィラメント１７をたわみなく支持する
。

上記構成によれば、フィラメント１７の中央部１７ｃの
断面方向の熱膨張を阻止するものはなく、フィラメント
１７の径はどんな温度においても一定である。又、フィ
ラメント１７の中央部１７Ｃは他の部材と接触していな
いので、温度分布も一定となる。更に、バイメタル１３
．１４によりどんな温度においてもたわみは生じない。

よって、フィラメント１７からは均一な密度の電子ビー
ムが得られる。

尚、本発明は上記実施例に限るものではない。

バイメタルをフィラメント１７の両端部１７ａ。

１７ｂに設けるのではなく、バイメタルをフィラメント
１７の一方の端部に設け、他方は絶縁碍子側に固定とし
、１つのバイメタルでフィラメント１７の中央部１７ｃ
の伸びΔしを吸収するようにしてもよい。又、フィラメ
ント１７への電流がバイメタル１３．１４のみで供給で
きれば、銅編組線１８．１９は不要となる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、均一な電子ビー
ム密度が得られる線状ビーム電子銃のフィラメント支持
機構を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成断面図、第２図は
第１図におけるフィラメントの一方の端部近傍の斜視図
、第３図は第１図における加熱前のフィラメントの一方
の端部廻りの断面構成図、第４図は第１図における加熱
侵のフィラメントの一方の端部廻りの断面構成図、第５
図は従来例を示す断面構成図、第６図は第５図における
フィラメントと支持性近傍の斜視図である。 １・・・ケース　　　　　２・・・絶縁碍子３．４．１
１．１２・・・電流端子 ３ａ、４ａ・・・一方の端面 ５．１７・・・フィラメント ５ａ、５ｂ、１７ａ、１７ｂ・・・端部５ｃ、１７ｃ・
・・中央部 ６・・・グリッド　　　　７・・・アノード８．９・・
・支持柱　　　１３．１４・・・バイメタル１５．１６
・・・フィラメント取付台 １５ａ、１５ｂ・・・穴　１８．１８−・・銅編組線２
０・・・防熱板　　　　２１．２２・・・取付脚特許出
願人　　日　　本　　電　　子　　株　　式　　会　　
礼式　　理　　人　　　弁理士　　井　　島　　藤　　
治外１名 第３　図 鮪４図 第５　図 解６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 略門形のフィラメントの端部をバイメタルで支持し、前
   記フィラメントの中央部の熱膨張による長手方向の伸び
   を前記バイメタルの温度変化による反りでもって吸収す
   るようにしたことを特徴とする線状ビーム電子銃のフィ
   ラメント支持機構。