KR20020070588A - 전자총의 음극구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 전자총의 음극구조체는 가열시 열전자를 방출하는 전자방출부와, 이 전자방출부가 지지되는 슬리이브와, 상기 슬리이브의 내부에 설치되는 히이터와, 상기 홀더의 내부에 위치되며 상기 홀더의 외주에 단부가 각각 접합되어 홀더에 대해 슬리이브를 현가시키는 제1리본과, 슬리이브의 내부에 설치되어 전자방출부를 가열하는 히터와, 상기 히터로부터 발생된 열이 홀더로 전달되는 것을 지연시키는 열전달 차단수단을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

전자총의 음극구조체{Cathode assembly of the electron gun}

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 더 상세하게는 전자총의 전자방출원인 음극구조체에 관한 것이다.

전자총의 전자 방출원인 음극 구조체는 열에너지에 의해 열전자를 방출하는 것으로서, 간접가열 방식에 의한 방열형과 직접 가열방식에 의한 직열형으로 구분된다. 상기 방열형 음극에는 히터와 열전자 방출물질 즉, 전자방출부가 분리되어 있는 형태이며, 상기 직열형 음극은 히터와 전자방출부가 직접 접촉되어 있는 구조이다.

상기 직열형 음극은 히터에 직접적으로 전자방출물질이 도포되거나 전자방사물질이 함침된 음극기체가 필라멘트로 이루어진 히터에 직접 결합된 구조를 가진다. 그리고 상기 방열형 음극은 대량의 열전자를 요구하는 전자총에 적용되는 것으로, 그 구조적인 특징에 따라 산화물 음극구조체와 디스펜서 음극구조체로 구분된다.

방열형 음극구조체의 일예가 일본 특허 공개공보 평 6-20599호에 개시되어 있다.

도시된 바와 같이 음극구조체(1)는 히터(2)가 내장된 슬리이브(3)와, 상기 슬리이브(3)에 고정되며 전자방출물질이 함침되어 이루어진 전자방출부(4)를 포함한다. 그리고 상기 슬리이브는 홀더(5)에 현가된다. 상기 홀더(5)에 대한 슬리이브(3)의 현가는 슬리이브(3)의 외주면과 홀더(5)의 단부에 각각 단부가 연결된 세 개의 스트립 상의 리본(ribbon;6)들에 의해 이루어진다. 상기 슬리이브의 내부에는 티탄 산화물(텅스텐과 산화 알루미나 산화물)로 이루어진 흑화 소결층이 형성된다. 상기 예에는 개시되어 있지 않으나 히터(2)는 W과 Re(rhenium)의 합금으로 이루어지고 이의 표면에는 산화알루미나 등과 같은 절연층이 코팅되어 있다. 상기 전자방출부(4)는 바륨 산화물을 주성분으로 하는 알칼리토류 금속 산화물, 3원 금속 산화물로 이루어진 것이 일반적이다.

상기와 같이 구성된 종래의 방열형 음극구조체는 슬리이브(3)의 내부에 장착된 히터(2)에 의해 슬리이브(3)와 전자방출부(13) 가 가열됨으로써 열전자의 방출이 루어지게 된다.

이와 같이 작동되는 음극구조체에 있어서, 상기 슬리이브(3)과 홀더(5)는 세 개의 리본(6)들에 의해 연결되어 있으므로 음극구조체의 구동온도 실현이 용이하지 않다. 즉, 음극구조체의 히터(2)로부터 발생된 열이 슬리이브(3)와 리본(6)을 통하여 홀더(5)로 전달되는 열전달량이 많아 실제 히터(2)의 발열용량에 비하여 구동낮은 구동온도를 나타나게 된다. 이는 슬리이브(3)이나 히이터(2)에 비하여 홀더(5)의 면적이 커 홀더(5)가 히트 싱크(heat sink)의 역할을 하기 때문이다. 따라서 히터(2)로부터 발생된 열이 홀더(5)에 의해 발산되는 량 즉, 열전도를 통한 홀더로의 열손실을 가능한한 줄이는 것이 중요하다.

방열형 음극구조체에 대한 다른 예들이 일본 공개특허 평 11-135001호와 평8-50849호 등에 개시되어 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 히터로부터 발생된 열의 손실을 줄여 히터의 발열효율을 극대화 시킬 수 있으며, 나아가서는 전자방출 특성을 향상시킬 수 있는 음극선관용 전자총의 음극구조체를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 전자총의 음구조체를 일부절제 사시도,

도 2는 본발명에 따른 전자총의 음극구조체를 도시한 일부절제 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 음극구조체의 단면도.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자총의 음극구조체는 가열시 열전자를 방출하는 전자방출부와, 이 전자방출부가 지지되는 슬리이브와, 상기 홀더의 내부에 위치되며 상기 홀더의 외주에 단부가 각각 접합되어 홀더에 대해 슬리이브를 현가시키는 제1리본과, 슬리이브의 내부에 설치되어 전자방출부를 가열하는 히터와, 상기 히터로부터 발생된 열이 홀더로 전달되는 것을 지연시키는 열전달 차단수단을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

상기 열전달 지연수단은 상기 홀더의 상부에 위치되며 상기 리본의 일반부가 고정 지지되는 보조홀더와, 상기 홀더에 대해 보호 홀더를 소정간격 이격된 상태로지지하는 제2리본들을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 홀더의 단부와 링 사이의 간격이 0.05 내지 1.0mm 인 것이 바람직하며, 상기 제1,2리본은 힘의 평형상태를 감안하여 홀수개로 함이 바람직하다. 상기 보조홀더는 상기 홀더의 단부와 내외경이 실질적으로 같은 링으로 이루어진다.

이하 첨부된을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 음극구조체는 칼라 음극선관용 전자총의 삼극부를 이루는 것으로 그 일 실시예를 2 및 도 3에 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 음극구조체(20)는 가열시 열전자를 방출하는 전자방출부(21)와, 이 전자방출부(21)가 지지되는 원통형의 슬리이브(22)와 상기 슬리이브의 내부에 설치되어 전자방출부(21)를 가열하기 위한 히터(23)를 포함한다. 상기 전자방출부(21)는 다공성 음극지체에 전자방출물질이 함침되어 이루어진 음극기체(21a)와 사익 음극기체(21a)가 담기는 저장조(21b)를 포함한다. 그리고 상기 슬리이브(22)는 원통형의 홀더(24)의 내부에 제1리본(25)에 의해 현가된다. 즉, 120도 간격으로 배열된 세 개의 제1리본(25)의 양단부가 각각 슬리이브의 외주면과 홀더(24)의 단부에 고정됨으로써 지지된다. 그리고 상기 히터(23)로부터 발생된 열이 홀더(24)에 의해 손실되는 것을 줄이기 위한 열전달 차단수단(30)이 설치된다.

상기 열전달 차단수단(30)은 상기 홀더(24)가 실질적으로 분할된 것으로, 홀더(24)의 상단부와 소정간격 이격되며 복수의 제2리본(31)들에 의해 지지되는 보조홀더(32)를 포함한다. 상기 보조홀더(32)의 상단부에는 제1리본(25)의 단부가 고정된다. 그리고 상기 제2리본(31)에 대한 보조홀더(32)의 지지는 제2리본(31)의 양단부가 홀더(24)의 외주면과 보조홀더(32)의 외주면에 용접됨으로써 이루어지며, 상기 홀더(24)와 보조홀더(32)는 그 내외부의 직경이 실질적으로 동일하며, 상기 보조홀더(32)와 홀더(24) 사이의 간격은 0.05 내지 1.0mm로 함이 바람직하다.

상기 열전달 차단수단은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 히이터로부터 발생된 열이 홀더로 전달되어 방열되는 것을 방지할 수 있는 구조이면 어느것이나 가능하다.

이하에 상술한 바와 같이 구성된 음극구조체와 이의 제조방법에 따른 작용효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성된 종래의 방열형 음극구조체(20)는 슬리이브(22)의 내부에 장착된 히터(23)에 의해 슬리이브(22)와 전자방출부(21)가열됨으로써 열전자를 방출하게 된다. 이와 같이 전자방출부(21)를 가열하는 과정에서 히터(23)로부터 발생된 열은 전자방출부(21)과 슬리이브(22)로 전달되고, 나아가서는 제1리본(25)를 통하여 보조홀더(31)로 전달된다. 그리고 보조홀더(31)로 전달된 열은 제2리본(32)을 통하여 홀더(24)로 전달된다. 이 과정에서 상기 보조홀더(31)는 제2리본(32)에 의해 홀더(24)에 지지되어 있으므로 열전달에 따른 면적을 줄일 수 있으며 나아가서는 홀더(24)로의 열전도량을 줄일 수 있으나 나아가서는 홀더(24)에 의한 히트 싱크 역할을 줄일 수 있고, 전자방출부(21)를 가열하기 위한 히터의 효율을 향상시켜 음극구조체의 구동온도 구현이 용이하다.

본 발명에 따른 전자총의 음극구조체는 슬리이브와 홀더 사이에 열전달 차단수단을 설치함으로써 음극구조체의 열효율을 증대시킬 수 있으며, 나아가서는 전자방출부의 열전자 방출특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 가열시 열전자를 방출하는 전자방출부와, 이 전자방출부가 지지되는 슬리이브와, 상기 슬리이브의 내부에 설치되는 히이터와, 상기 홀더의 내부에 위치되며 상기 홀더의 외주에 단부가 각각 접합되어 홀더에 대해 슬리이브를 현가시키는 제1리본과, 슬리이브의 내부에 설치되어 전자방출부를 가열하는 히터와, 상기 히터로부터 발생된 열이 홀더로 전달되는 것을 지연시키는 열전달 차단수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전자총의 음극구조체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 열전달 지연수단은 상기 홀더의 상부에 위치되며 상기 제2리본에 의해 지지되며 상기 제1리본의 단부가 고정되는 보조홀더와, 상기 홀더에 대해 보호 홀더를 소정간격 이격된 상태로 지지하는 제2리본들을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전자총의 음극구조체.
3. 제1항 또는 제2항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1,2리본은 홀수개로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자총의 음극구조체.
4. 상기 홀더의 단부와 링 사이의 간격이 0.05 내지 1.0mm 인 것을 특징으로 하는 전자총의 음극구조체.