JPS6364236A - 含浸形陰極の製造方法 - Google Patents
含浸形陰極の製造方法Info
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- JPS6364236A JPS6364236A JP61207842A JP20784286A JPS6364236A JP S6364236 A JPS6364236 A JP S6364236A JP 61207842 A JP61207842 A JP 61207842A JP 20784286 A JP20784286 A JP 20784286A JP S6364236 A JPS6364236 A JP S6364236A
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Landscapes
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、強固に支持され、良好な電子放出特性が得ら
れる含浸形陰極の製造方法に関する。
れる含浸形陰極の製造方法に関する。
高電流密度陰極として使用される含浸形陰極は、従来、
バリウム・カルシウム・アルミネート等の電子放出物質
を含浸させるタングステン、モリブデン等の高融点金属
の多孔質焼結体よりなる陰極基体を、タンタル、モリブ
デン等の高融点金属からなるカップに収納し、このカッ
プを更にタンタル、モリブデン等の高融点金属からなる
スリーブの端部に固着、支持させていた。固着法は、溶
接が簡便であるが、溶接部の脆化を避けるためにろう付
は法も用いられていた。
バリウム・カルシウム・アルミネート等の電子放出物質
を含浸させるタングステン、モリブデン等の高融点金属
の多孔質焼結体よりなる陰極基体を、タンタル、モリブ
デン等の高融点金属からなるカップに収納し、このカッ
プを更にタンタル、モリブデン等の高融点金属からなる
スリーブの端部に固着、支持させていた。固着法は、溶
接が簡便であるが、溶接部の脆化を避けるためにろう付
は法も用いられていた。
・ 受像管や撮像管等に用いられる小型の含浸形陰極の
場合には、特開昭５７−８４５４３号公報に開示されて
いるように、従来はタンタル製のカップ、スリーブが用
いられることが多かった。その理由は、タンタルに比ベ
モリブデンは陰極基体との溶接が困難（溶接個所が脆化
し易い）であるため、ろう付は法を採用しなければなら
ないが、ろう付は法は非能率である上、陰極基体中への
ろう材のしみ込みが生じて、陰極完成後の電子放出特性
に悪影響を及ぼすなどの問題があったためである。
場合には、特開昭５７−８４５４３号公報に開示されて
いるように、従来はタンタル製のカップ、スリーブが用
いられることが多かった。その理由は、タンタルに比ベ
モリブデンは陰極基体との溶接が困難（溶接個所が脆化
し易い）であるため、ろう付は法を採用しなければなら
ないが、ろう付は法は非能率である上、陰極基体中への
ろう材のしみ込みが生じて、陰極完成後の電子放出特性
に悪影響を及ぼすなどの問題があったためである。
しかし、タンタル製のカップ、スリーブを用いると、例
えば陰極基体とタンクルカップとをレーザ溶接しようと
した場合、少なくとも一方の金属の融点以上に加熱する
必要があるが、陰極基体の材料に比軟的融点の低いモリ
ブデンを用いている場合でも、その融点は電子放出物質
の沸点を超えているので、溶接待に電子放出物質が蒸発
気化して溶接部に穴があく場合があるという問題があっ
た。
えば陰極基体とタンクルカップとをレーザ溶接しようと
した場合、少なくとも一方の金属の融点以上に加熱する
必要があるが、陰極基体の材料に比軟的融点の低いモリ
ブデンを用いている場合でも、その融点は電子放出物質
の沸点を超えているので、溶接待に電子放出物質が蒸発
気化して溶接部に穴があく場合があるという問題があっ
た。
このようなタンタル製のカップを用いた含浸形陰極を電
子管に組込み寿命試験を行ったところ、力７トオフ電圧
が大幅に変化してしまう現象が見られた。また、この電
子管を分解調査したところ、基体が僅かな力で、カップ
及びスリーブから脱落することが判明した。
子管に組込み寿命試験を行ったところ、力７トオフ電圧
が大幅に変化してしまう現象が見られた。また、この電
子管を分解調査したところ、基体が僅かな力で、カップ
及びスリーブから脱落することが判明した。
このような問題点に対処するために、例えば、特開昭５
９−１０８２３３号公報には陰極基体とカップの間に溶
接材を介在させることが、また特開昭５９−１１１２２
２号公報には陰極基体の側壁部に凹部を形成し此の凹部
に対応するカップ、スリーブの部分にレーザビームを照
射溶融させて陰極基体を固着する方法が開示されてし）
る。いずれも、電子放出物質が含浸された陰極基体と、
カップ、スリーブを直接溶接することが困難なため、そ
の改善策を提案したものであるが、本発明者の実験によ
れば、これらの方法によっても強固に固着することは出
来なかった。
９−１０８２３３号公報には陰極基体とカップの間に溶
接材を介在させることが、また特開昭５９−１１１２２
２号公報には陰極基体の側壁部に凹部を形成し此の凹部
に対応するカップ、スリーブの部分にレーザビームを照
射溶融させて陰極基体を固着する方法が開示されてし）
る。いずれも、電子放出物質が含浸された陰極基体と、
カップ、スリーブを直接溶接することが困難なため、そ
の改善策を提案したものであるが、本発明者の実験によ
れば、これらの方法によっても強固に固着することは出
来なかった。
陰極基体とカップ、スリーブとを強固に固着するために
は、陰極基体に電子放出物質を含浸させる前に、カップ
、スリーブを溶接すれば良い。しかし、カップ、スリー
ブがタンタル製である場合には、溶接後に陰極基体に電
子放出物質を含浸させる工程（含浸形陰極で電子放出物
質として使用するバリウム・カルシウム・アルミネート
の融点は約１６００℃で、これを、通常、温度約１７０
０〜１８００℃、水素雰囲気中で含浸させるが、タンタ
ルは水素化物になって大量の水素を吸蔵する）はタンタ
ルが劣化してしまうので実行不可能であった。これに対
し、カップ、スリーブがモリブデン裂の場合は、水素雰
囲気中で加熱しても劣化しないので此の点では問題ない
が、前記のように、溶接の際、融点付近の高温に加熱さ
れたモリブデンは結晶が粗大化して非常に脆くなってし
まい、やはり実用不可能になるという問題があった。
は、陰極基体に電子放出物質を含浸させる前に、カップ
、スリーブを溶接すれば良い。しかし、カップ、スリー
ブがタンタル製である場合には、溶接後に陰極基体に電
子放出物質を含浸させる工程（含浸形陰極で電子放出物
質として使用するバリウム・カルシウム・アルミネート
の融点は約１６００℃で、これを、通常、温度約１７０
０〜１８００℃、水素雰囲気中で含浸させるが、タンタ
ルは水素化物になって大量の水素を吸蔵する）はタンタ
ルが劣化してしまうので実行不可能であった。これに対
し、カップ、スリーブがモリブデン裂の場合は、水素雰
囲気中で加熱しても劣化しないので此の点では問題ない
が、前記のように、溶接の際、融点付近の高温に加熱さ
れたモリブデンは結晶が粗大化して非常に脆くなってし
まい、やはり実用不可能になるという問題があった。
本発明は、上記含浸形陰極の従来の製造方法の問題点を
解決し、陰極基体、カップ、スリーブを溶接によって強
固に固着できるようにした含浸形陰極の３！！造方法を
提供することを目的とする。
解決し、陰極基体、カップ、スリーブを溶接によって強
固に固着できるようにした含浸形陰極の３！！造方法を
提供することを目的とする。
上記問題点を解決するために本発明においては、少なく
ともカップの材料にはモリブデン又はモリブデンを主体
とする合金を用い、溶接に際してモリブデンが融点付近
の高温に加熱されてπ危くなってしまうという問題点は
、モリブデン要部品の表面に、レニウム又はルテニウム
又はこれらの何れかを主体とする合金よりなる表面層を
形成させることにより回避することにした。
ともカップの材料にはモリブデン又はモリブデンを主体
とする合金を用い、溶接に際してモリブデンが融点付近
の高温に加熱されてπ危くなってしまうという問題点は
、モリブデン要部品の表面に、レニウム又はルテニウム
又はこれらの何れかを主体とする合金よりなる表面層を
形成させることにより回避することにした。
上記のような表面層は、例えば、化学気相蒸着法で、又
はレニウムやルテニウムのカルボニルを塗布、熱分解さ
せて形成させる。
はレニウムやルテニウムのカルボニルを塗布、熱分解さ
せて形成させる。
タングステンやモリブデン等の多孔質焼結体よりなる陰
極基体への電子放出物質の含浸作業は、陰極基体をモリ
ブデン又はモリブデンを主体とする合金よりなるカップ
、スリーブ等に溶接、固着してから行う。
極基体への電子放出物質の含浸作業は、陰極基体をモリ
ブデン又はモリブデンを主体とする合金よりなるカップ
、スリーブ等に溶接、固着してから行う。
上記の如き手段を採れば、モリブデン又はモリブデンを
主体とする合金製部品をその相手部品と溶接する際に、
モリブデン又はモリブデンを主体とする合金の中へ、表
面層をなすレニウム又はルテニウム又はこれらの何れか
を主体とする合金が溶は込み、モリブデン又はモリブデ
ンを主体とする合金が、融点付近の高温に加熱され、再
結晶等により結晶組織が粗大化して非掌に割れが生じ易
くなるという問題を防止できる。
主体とする合金製部品をその相手部品と溶接する際に、
モリブデン又はモリブデンを主体とする合金の中へ、表
面層をなすレニウム又はルテニウム又はこれらの何れか
を主体とする合金が溶は込み、モリブデン又はモリブデ
ンを主体とする合金が、融点付近の高温に加熱され、再
結晶等により結晶組織が粗大化して非掌に割れが生じ易
くなるという問題を防止できる。
モリブデンにレニウムやルテニウムを添加するとモリブ
デンの跪化が軽減されることは公知である。しかし、モ
リブデンの代わりにモリブデン−レニウム合金を用いて
溶接を行った場合よりも、レニウム表面層を形成させた
モリブデンを用いて溶接を行った場合の方が割れが生じ
難く、溶接性は良好であった。この理由については今の
ところ明確になっていないが、溶接時に熔は込むことが
モリブデンの脆性を軽減する効果を高めていると考えら
れる。ルテニウム表面層の場合にも同様な効果が得られ
た。
デンの跪化が軽減されることは公知である。しかし、モ
リブデンの代わりにモリブデン−レニウム合金を用いて
溶接を行った場合よりも、レニウム表面層を形成させた
モリブデンを用いて溶接を行った場合の方が割れが生じ
難く、溶接性は良好であった。この理由については今の
ところ明確になっていないが、溶接時に熔は込むことが
モリブデンの脆性を軽減する効果を高めていると考えら
れる。ルテニウム表面層の場合にも同様な効果が得られ
た。
第１図（ａ）は本発明に係る含浸度陰極の陰極基体をカ
ップ内に収納した状態の側断面図、第１図（ｂ）は！５
（ａ）中のＡ内部の拡大断面図である。ｌは空孔率２
０〜２５％のタングステンの多孔質焼結体よりなる陰極
基体である。２はモリブデン盟のカップで、第１図（ｂ
）に示すように、全面にレニウムの表面層３を化学気相
蒸着（ＣＶ Ｄ）法により厚さ２μｍに形成しである。
ップ内に収納した状態の側断面図、第１図（ｂ）は！５
（ａ）中のＡ内部の拡大断面図である。ｌは空孔率２
０〜２５％のタングステンの多孔質焼結体よりなる陰極
基体である。２はモリブデン盟のカップで、第１図（ｂ
）に示すように、全面にレニウムの表面層３を化学気相
蒸着（ＣＶ Ｄ）法により厚さ２μｍに形成しである。
第１図（ｂ）に示すように、カップ２の側面にレーザ加
工機で発振されたレーザビームを照射して陰極基体１と
カップ２とを溶接、固着する。
工機で発振されたレーザビームを照射して陰極基体１と
カップ２とを溶接、固着する。
次に、カップ２に固着された陰極基体ｌに、バリウム・
カルシウム・アルミネートからなる電子放出物質を水素
雰囲気中または真空中で溶融、含浸させる。このとき周
囲に付着した余剰の電子放出物質はやすり、研磨紙等で
除去して表面を／ｌｖ浄化する。
カルシウム・アルミネートからなる電子放出物質を水素
雰囲気中または真空中で溶融、含浸させる。このとき周
囲に付着した余剰の電子放出物質はやすり、研磨紙等で
除去して表面を／ｌｖ浄化する。
その後、タンタル製のスリーブの端部に上記カップを嵌
合させ、レーザ溶接により固着する。
合させ、レーザ溶接により固着する。
このようにして製作した含浸度陰極を電子管に組込み、
寿命試験を行ったところ、長期間にわたってカットオフ
電圧の変化が少ない優れた特性を示した。
寿命試験を行ったところ、長期間にわたってカットオフ
電圧の変化が少ない優れた特性を示した。
上記実施例では、モリブデンの表面にレニウムの表面層
を形成したが、表面層として、レニウムを主体とする合
金、又はルテニウム、又はルテニウムを主体とする合金
を用いても、またモリブデンの代わりにモリブデンを主
体とする合金を用いた場合にも、同様な効果が得られた
。
を形成したが、表面層として、レニウムを主体とする合
金、又はルテニウム、又はルテニウムを主体とする合金
を用いても、またモリブデンの代わりにモリブデンを主
体とする合金を用いた場合にも、同様な効果が得られた
。
またモリブデン系部品表面にレニウム又はルテニウム系
の表面層を形成させるのに、上記実施例ではＣＶＤ法を
用いたが、カルボニルを塗布して熱分解により形成して
も良く、更に他の方法たとえば真空蒸着法、スパックリ
ング法などで形成しても良い。レニウム層の厚さが２μ
ｍの場合について説明したが、厚さが０．１ μｍ以下
では効果が認められず、１０μｍを超えると層を形成す
るのが困難となるため、０．１〜１０μｍの範囲の厚さ
が適当であり、より望ましくは０．５〜４μｍの範囲が
良い。
の表面層を形成させるのに、上記実施例ではＣＶＤ法を
用いたが、カルボニルを塗布して熱分解により形成して
も良く、更に他の方法たとえば真空蒸着法、スパックリ
ング法などで形成しても良い。レニウム層の厚さが２μ
ｍの場合について説明したが、厚さが０．１ μｍ以下
では効果が認められず、１０μｍを超えると層を形成す
るのが困難となるため、０．１〜１０μｍの範囲の厚さ
が適当であり、より望ましくは０．５〜４μｍの範囲が
良い。
また、上記実施例では、タンタル製スリーブを用いたが
、スリーブの材質はモリブデン又は他の高融点金属でも
良く、モリブデンを用いる場合は、その表面にレニウム
又はルテニウム又はこれらの何れかを主体とする合金よ
りなる表面層を形成させてお（必要がある。上記実施例
では陰極基体とカップをまず溶接し、電子放出物質を陰
極基体に含浸させた後、タンタル製スリーブの端部に溶
接したが、スリーブ材としてモリブデン又はモリブデン
を主体とする合金を用いた場合には、陰極基体、カップ
、スリーブの３者を同時に溶接して、その後、電子放出
物質を陰（を基体に含ン是させるようにする。
、スリーブの材質はモリブデン又は他の高融点金属でも
良く、モリブデンを用いる場合は、その表面にレニウム
又はルテニウム又はこれらの何れかを主体とする合金よ
りなる表面層を形成させてお（必要がある。上記実施例
では陰極基体とカップをまず溶接し、電子放出物質を陰
極基体に含浸させた後、タンタル製スリーブの端部に溶
接したが、スリーブ材としてモリブデン又はモリブデン
を主体とする合金を用いた場合には、陰極基体、カップ
、スリーブの３者を同時に溶接して、その後、電子放出
物質を陰（を基体に含ン是させるようにする。
以上説明したように本発明によれば、長期間にわたって
、安定して良好な電子放出特性が得られる含浸形陰極を
、溶接性により量産的に装造することができる。
、安定して良好な電子放出特性が得られる含浸形陰極を
、溶接性により量産的に装造することができる。
第１図（ａ）は本発明に係る含浸形陰極の陰極基体をカ
ップ内に収納した状態の側断面図、第１図（ｂ）は第１
図（ａ）中のＡ内部の拡大断面図である。 １−・−陰極基体、 ２−カップ、 ３−表面層。
ップ内に収納した状態の側断面図、第１図（ｂ）は第１
図（ａ）中のＡ内部の拡大断面図である。 １−・−陰極基体、 ２−カップ、 ３−表面層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、含浸形陰極の製造方法において、電子放出物質含浸
用の高融点金属の多孔質焼結体よりなる陰極基体を、表
面の少なくとも一部に、レニウム又はルテニウム、又は
これらの何れかを主体とする合金からなる表面層を形成
させた、モリブデン又はモリブデンを主体とする合金か
らなるカップに収納し、上記表面層を形成させた部分に
レーザビームを照射して、上記陰極基体と上記カップを
溶接固着した後、電子放出物質を陰極基体に含浸させる
ことを特徴とする含浸形陰極の製造方法。 ２、上記陰極基体を、上記カップに収納し、このカップ
を更に、端部表面の少なくとも一部に、レニウム又はル
テニウム、又はこれらの何れかを主体とする合金からな
る表面層を形成させた、モリブデン又はモリブデンを主
体とする合金からなるスリーブの前記端部に嵌合支持さ
せ、上記表面層を形成させた部分にレーザビームを照射
して、陰極基体とカップとスリーブを溶接固着した後、
電子放出物質を陰極基体に含浸させる特許請求の範囲第
１項記載の含浸形陰極の製造方法。 ３、上記表面層を、化学気相蒸着法により形成させる特
許請求の範囲第１項または第２項記載の含浸形陰極の製
造方法。 ４、上記表面層を、これらのカルボニルを塗布して熱分
解することにより形成させる特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の含浸形陰極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207842A JPS6364236A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 含浸形陰極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207842A JPS6364236A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 含浸形陰極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6364236A true JPS6364236A (ja) | 1988-03-22 |
Family
ID=16546428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61207842A Pending JPS6364236A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 含浸形陰極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6364236A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02155139A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-14 | Matsushita Electron Corp | 含浸型陰極 |
| US5013274A (en) * | 1988-06-28 | 1991-05-07 | Comurhex Societe Pour La Conversion De L'uranium En Metal Et Hexafluorure | Process for restoring locally damaged parts, particularly anticathodes |
| US5241843A (en) * | 1992-01-16 | 1993-09-07 | Hein Jack D | Water saver for automatic washer |
| US5829459A (en) * | 1996-04-10 | 1998-11-03 | Electrolux Zanussi Elettrodomestici S.P.A. | Washing machine with a multi-function water reservoir |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP61207842A patent/JPS6364236A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5013274A (en) * | 1988-06-28 | 1991-05-07 | Comurhex Societe Pour La Conversion De L'uranium En Metal Et Hexafluorure | Process for restoring locally damaged parts, particularly anticathodes |
| JPH02155139A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-14 | Matsushita Electron Corp | 含浸型陰極 |
| US5241843A (en) * | 1992-01-16 | 1993-09-07 | Hein Jack D | Water saver for automatic washer |
| US5829459A (en) * | 1996-04-10 | 1998-11-03 | Electrolux Zanussi Elettrodomestici S.P.A. | Washing machine with a multi-function water reservoir |
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