JPS6376227A - 含浸形陰極構体 - 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〕 本発明は含浸形＠極構体に係わり、特に電子放射物質を
含浸した高融点金属多孔質基体とこの基体を保持する高
融点金属保持体との固着構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の含浸形陰極構体は、例えば特開昭６０−４７３３
１号公報に開示されているように電子放射物質を含浸し
たタングステンの多孔質基体と、このカソード基体を保
持する保持体としてのスリーブとの固着および封孔処理
にろう材を使用しておシ、多孔質基体へのろう材の浸み
込みを防止するために多孔質基体と一体化した円筒体を
構成する方法が提案されている。

このように構成される含浸形陰極構体は、多孔質基体と
一体に円筒体を構成することにより、ろう材の多孔質基
体への浸み込みを一部分に限定している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の含浸形陰極構体は、多孔質基体と一体的に円筒体
を形成することはタングステン粉末をプレス成形してか
ら焼結し、切断、研磨等を行なう煩雑な工程を経て製作
されるので、その製造コストが高価となるなどの問題が
あった。また、この円筒体に支持された多孔質基体は、
電子放射物質が円筒体内部へ蒸発し、電子放射物質の損
失が含浸形陰極構体の寿命の点から無視できカいという
問題があった。

本発明は、ろう材の多孔質基体への浸透を抑制し、電子
放射特性を低下させることなく、多孔質基体とこの多孔
質基体を保持する保持体との固着を高イｇ頼性かつ容易
に実現可能とした含浸形陰極構体を提供することを目的
としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による含浸形陰極構体は、電子放射物質を含浸し
た高融点金属多孔質基体と、この基体を保持する高融点
金属保持体とをろう付は固着するろう材にＭｏとＲｕの
亜共晶または過共晶組成のろうを用いたものである。

〔作用〕

高融点金属多孔質基体は、一般的に高融点金属のポーラ
スな内部構造とした焼結体に電子放射物質として例えば
バリウムカルシウムアルミネート等を含浸させて形成さ
れ、この多孔質基体とこれを保持する保持体とをろう付
けを用いて固着を行なう場合、一般的に用いられる共晶
組成（Ｍｏ−４３ｖｔ％Ｒｕ　）のろう材を用いると、
このろう材が多孔質基体のポーラスな部分に浸透して埋
め込まれてしまい、後に電子放射物質を十分く含浸させ
ることが困難となる。したがって、ろう材のＭｏ−Ｒｕ
組成を共晶組成からずらし、亜共晶もしくは過共晶とす
ることにより、ろう材の流動長を短かくし、多孔質基体
内へのろう材の浸透を抑制させる。この際、ろう材の組
成が共晶組成からずれるのにしたがってその融点が高く
なるが、被固着体がいずれも高融点金属であシ、またろ
う付けに要する時間も短かいので、同等障害とはならな
い。

これによってその後の電子放射物質を十分に含浸させる
ことが可能となる。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明による含浸形陰極構体の一実施例を示す
縦断面図である。同図において、カソード基体１は空孔
率１８〜２（ｌのタングステンの多孔質基体２の空孔に
バリウムカルシウムアルミネート等の電子放射物質３を
含浸して構成されている。４はカソード基体１を収納す
るＭｏ　加工体からなるカップ、５はカソード基体１と
カップ４とを固着するＭｅ−Ｒｕ亜共晶組成からなるろ
う材であシ、このろう材５には通常の共晶組成（５７ｖ
ｔ％Ｍｏ−４３ｖｔ４Ｒｕ）から組成比率をずらした６
５ｗｔ’ＩｒＭｏ−３５ｖｔ％　Ｒｕが用いられている
。６はカップ４を保持するＴ＆またはＭｏ等の加工体か
らなるスリーブ、Ｔはカップ４とスリーブ６とを固着す
る溶接点、８はカップ４内に収納されたカソード基体１
を加熱させるヒータである。

このように構成される陰極構体の製造方法を説明すると
、まず、多孔質基体２とこの多孔質基体２を収納するＭ
ｏを加工して形成したカップ４との固着を次の順序で行
なう。すなわち、カップ４内に６５ｗｔ％Ｎｏ−３５ｗ
ｔ％Ｒ１１の組成からなるろう材５を収容し、さらに多
孔質基体２を挿入してこれらを還元性雰囲気または不活
性ガス雰囲気中で２１００〜２１５０℃に加熱してろう
付けを行なう。

この組成のろう材５は共晶組成（５７ｖｔ％Ｍｏ−４３
ｖｔ％Ｒｕ）に比べて融点が約１００℃程度上昇するが
、流動長が約４以下となシ、多孔質基体２内への浸み込
みが著しく減少するとともに、ろう材５の損失が少なく
なる。しかる後にこの多孔質基体２の空孔にバリウムカ
ルシウムアルミネートからなる電子放射物質３を含浸さ
せる。次にカップ４とＴａ６るいはＭｏ等を加工して形
成したスリーブ７とを溶接点７で固着を行なう。この固
着はレーザ溶接等のスポットウェルドでもあるいは多孔
質基体２とカップ４とをろう付けする際に一括的にろう
付けすることによっても良い。

このような構成によれば、カソード基体１とカップ４と
の固着にＭｏ−Ｒｕろうの共晶組成から組成比率をずら
した亜共晶組成のろう材５を用いたことにより、このろ
う材５の流動長が短かくなシ、多孔質基体２へのろう材
５の浸み込みが抑えられるので、信頼性の高い固着が可
能となるとともに電子放射特性の低下を防止することが
できる。

なお、前述した実施例では、Ｍｅ−Ｒｕろう材５の組成
比率が６５ｖｔ％Ｍｏ−３５ｖｔ％Ｒｕという亜共晶組
成の場合について説明したが、この効果は第２図に示す
ようにＲｕの組成比率が３２〜４０ｖｒｔ％の範囲で同
様に現われる。このＲｕの比率は３２ｗｔチ未満では融
点の上昇が無視できなくなり、また４０ｖｔ％〜４３ｗ
ｔ％の範囲では流動長を短かくする効果が不十分となる
。したがって、Ｒｕの比率が３２ｗｔ％〜３７ｖｔチの
範囲が実用上好都合である。また、Ｒｕの比率が４６ｖ
ｔ％〜５０ｖｔチの過共晶組成範囲においても前述と全
く同等の効果が得られる。すなわち、ＭＯ−Ｒｕろう材
は、一般的には５７ｗｔチＭｏ−４３ｗｔ％Ｒｕからな
る共晶組成が用いられるが、この共晶組成ろう材は融点
が低いと同時に溶融時の流動性が良く、被接合物の狭い
隙間内にも入シ込み易く良好な固着が得られるためであ
る。ところが、本実施例の場合、被接合物の・一方が多
孔質基体２であるため、ろう材の流動性が良いことは逆
に不都合となる。そこで、ろう材５の組成を共晶組成か
ら亜共晶または過共晶側にずらすことによってあえて流
動性を低下させることによシ、多孔質基体２中へのろう
材の浸み込みを抑制するものである。なお、融点は６ｓ
ｖｔ　ｌＭｏ−３２ｖｔ％Ｒｕ　　の組成のろう材の場
合、約２１００℃近傍まで上昇するが、多孔質基体２と
カップ４との固着に関しては全く問題とはならない。

なお、前述した実施例においては、カップ４の材質をＭ
ｏ　としたが、この他にＲ＠、　ｌ’（ｕ　、Ｗもしく
はこれらを含む合金を用いても前述と全く同郷の効果が
得られることは言うまでもない。

第３図は本発明による含浸形陰極構体の他の実施例を示
す縦断面図であり、前述の図と同一部分は同一符号を付
しである。同図において、第１図と異なる点は、多孔質
基体２とスリーブ６との固着および多孔質基体２のヒー
タ８側の封孔処理を、前述した６５ｗｔ％Ｍｏ−３５ｗ
ｔ％Ｒｕの組成のろう材５を用いて行なったものである
。

このような構成においても多孔質基体２へのろう材５の
浸み込みを抑制できるとともに、多孔質基体２を収納す
るカップ４（第１図参照）を省略でき、しかも溶接が不
要となるので、製造プロセスが短縮されるとともに材料
コストが安価となり、陰極構体を低コストで提供するこ
とができる。

なお、前述した実施例においては、ろう材にＭｏ−Ｒｕ
を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではな（、Ｍｏ−Ｉｒなど他のろう材におい
てもその組成比率を共晶組成からずらすことにより、前
述と全く同等の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、高融点多孔質基体
とこの基体を保持する高融点金属保持体との固着にＭｏ
とＲｕの比率が亜共晶または過共晶組成のろう材を用い
たことにより、ろう材の基体への浸透が抑制され、信頼
性の高い含浸形隘極構体を得ることができるという極め
て優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による含浸形陰極構体の一実飽例を示す
縦断面図、第２図はＭ　ｏ　−Ｒｕろう材の組成比率″
を示す図、第３図は本発明の他の実施例を示す縦断面図
である。 １・・・拳カソード基体、２・・・・多孔質基体、３・
・串・電子放射物質、４・・・・カップ、５・・脅・ろ
う材、６・・・・スリーブ、７・・・拳法接点、８・・
・・ヒータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電子放射物質を含浸した高融点金属多孔質基体と、
   前記高融点金属多孔質基体を保持する高融点金属保持体
   とを固着するろう材にＭｏとＲｕの亜共晶または過共晶
   組成のろうを用いたことを特徴とする含浸形陰極構体。