KR20040074860A - 전자관용 음극 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전자관용 음극은 니켈을 주성분으로 하고 지르코늄, 텅스텐, 마그네슘, 실리콘이 포함되는 기체금속과, 상기 기체금속상에 바륨산화물과 스트론튬산화물의 이원계 알카리토류금속산화물을 주성분으로 하는 전자방사물질층을 포함하여 구성됨으로써, 음극의 수명을 연장시키고 전자방출특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

전자관용 음극{CATHODE FOR ELECTRON TUBE}

본 발명은 전자관용 음극에 관한 것으로, 특히 음극의 수명을 연장시키고 전자방출특성을 향상시킬 수 있는 전자관용 음극에 관한 것이다.

일반적으로 전자관은 밀폐용기 속에서 전자가 운동함으로써 전기 전도가 이루어지는 것을 이용한 전자장치이며, 정류, 증폭, 발진, 변조, 복조(검파) 등의 작용을 할 수 있는 전자회로의 능동소자이다. 상기 전자관은 상기 밀폐용기 속에 전자를 방출하는 음극, 여기서 방출되는 전자류를 제어하는 제어 전극 및 전자를 다시 모으는 전극, 즉 양극을 가지고 있으며 이들 전극에 각각 적당한 양 또는 음의 전압을 인가하여 전자류의 크기 및 방향을 제어한다.

상기 전자관은 다른 여러 가지 전자부품, 즉 음극선관, 촬영관, 송신관, 방전관등과 함께 사용하여, 텔레비전, 스테레오 등의 음향기기, 라디오수신기, 통신기 등의 각종 전자기기와 시스템을 구성한다.

도 1 은 종래 기술에 따른 전자관용 음극이 도시된 단면도이다.

종래 기술에 따른 전자관용 음극은 그 내측에 가열용 히터(2)가 삽입 설치되는 원통형 슬리브(6)와, 상기 슬리브(6) 상단에 주 성분이 니켈(Ni)로 이루어지고 그 외에 실리콘(Si) 및 마그네슘(Mg) 등의 환원제가 소량 함유되는 기체금속(5)과, 상기 기체금속(5)의 상부에 바륨(Ba)을 주성분으로 하고 그 외에 스트론튬(Sr) 및 칼슘(Ca)등의 알카리토류금속산화물이 포함되는 전자방사물질층(1)으로 구성된다.

상기 기체금속(5)에는 환원제인 실리콘이 0.02~0.04 중량% 함유되고, 마그네슘은 0.03~0.065 중량%로 극소량이 함유된다.

그리고, 상기 전자방사물질층(1)의 알카리토류금속산화물은 (Ba, Sr, Ca)O로 표시되는 삼원계 금속산화물로 이루어진다.

상기와 같은 구조를 갖는 종래의 전자관용 음극의 제조 방법 및 기술을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 음극의 가열원인 상기 히터(2)를 내장하는 상기 슬리브(6)위에 실리콘(Si), 마그네슘(Mg)등의 환원성 원소를 미량 함유하며 주성분이 니켈(Ni)인 원판상의 기체금속(5)을 형성한다.

그리고, 상기 전자방사물질층(1)을 이루는 (Ba, Sr, Ca)CO₃로 구성되는 삼원계 알카리토류탄산염(triple carbonate)을 니트로셀룰로즈등의 유기 용매와 혼합하여 현탁액 형태로 만들고, 상기 현탁액을 스프레이 또는 전착등의 방법으로 상기 기체금속(5)위에 코팅함으로써 상기 전자방사물질층(1)을 형성시키게 된다.

이후, 상기와 같이 제작된 음극을 약 400℃ 정도로 가열하면서 전자관을 진공시키는 배기 공정을 통과시키고, 상기와 같이 배기 공정을 거친 전자관용 음극이 900 ~ 1000℃ 의 높은 온도로 가열하는 공정을 거치게 되면, 상기 삼원계 알카리토류탄산염이 알카리토류금속산화물로 바뀌게 되어 상기 전자방사물질층(1)이 반도체적 성질을 갖게 되며, 이 후 상기 히터(2)에 전압을 가하게 되면 상기 음극에서 전자 방사가 실시된다.

상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 전자관용 음극에서 전자가 생성되는 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 슬리브(6) 내에 삽입 설치된 상기 히터(2)의 가열에 의해 상기 전자 방사 물질층(1)의 주 성분인 (Ba, Sr, Ca)O로 표시되는 삼원계 알카리토류금속산화물과 상기 베이스 메탈(5)내의 실리콘(Si), 마그네슘(Mg)등의 환원제간의 열화학 반응이 일어나게 되는데 이로 인해 자유 바륨(free barium)이 생성하게 된다.

이때, 상기 자유 바륨으로부터 전자가 생성되며, 이와 같은 전자 생성의 열화학 반응식은 다음과 같다.

(Ba, Sr, Ca)CO₃(가열) → (Ba, Sr, Ca)O + CO₂ (1)

4BaO + Si → 2Ba + Ba₂SiO₄(2)

2BaO + Si → Ba + SiO₂(3)

BaO + Mg → Ba + MgO (4)

Ba → Ba²⁺+ 2e^-(전자생성) (5)

한편, 상기와 같은 전자생성 과정 중 반응식 2와 반응식 3에 표시된 Ba₂SiO₄및 SiO₂과 같은 반응물이 발생하게 되는데, 이와 같은 반응물은 상기 전자방사물질층(1)과 상기 기체금속(5)의 경계에서 중간층을 형성하게 된다.

상기와 같은 반응물의 중간층은 상기 기체금속(5)의 마그네슘(Mg)이나 실리콘(Si)등의 환원제가 상기 전자방사물질층(1)으로 확산되는 것을 방해하여 전자방사원인 자유 바륨의 생성을 곤란하게 만든다.

따라서, 상기 반응물의 중간층은 음극의 수명을 단축시키는 결과를 초래하며, 특히, 상기 반응물은 고저항을 가지고 있어서 전자 방출의 흐름을 저해하고 전류 밀도를 제한하는 문제점이 있다.

또한, 전자관이 고정세화되는 최근의 추세에 따라 상기 음극에 걸리는 전류밀도가 커지게 되고, 상기 전자방사물질층(1)으로 확산 공급되는 상기 기체금속(5)내의 실리콘(Si) 및 마그네슘(Mg)등의 환원제가 보다 빨리 소모되므로 상기 음극의 수명이 짧아지는 경향이 발생하게 되는 바, 상기와 같은 고전류밀도에 대응할 수 있을 뿐만아니라 긴 수명을 갖는 음극에 대한 요구가 커지고 있으나 종래의 음극은 이러한 요구에 대응하지 못하는 문제점이 있다.

한편, 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 일본공개특허 특개소64-41137호에 개재되는 음극은 희토류금속산화물인 산화유로퓸(Eu₂O₃)을 기존의 전자방사물질층에 함유시켜 수명을 개선하고 있고, 미국특허 제4,797,593호에 개재된 음극은 희토류금속산화물인 산화스칸듐(Sc₂O₃) 및 산화이트륨(Y₂O₃)등의 물질을 기존의 삼원계탄산염에 분산시켜 음극의 수명을 개선하고 있다. 이는 희토류금속산화물이 반응물의 중간층이 형성되는 것을 방지하고 반응물인 유리 바륨(Ba₂SiO₄)의 증발을 억제함으로써 음극의 수명이 저하되는 것을 방지하기 때문이다.

그러나, 상기와 같은 희토류금속은 음극의 동작 온도에서 금속산화물의 소결을 촉진시키기 때문에 금속산화물과 환원제간의 반응 영역을 감소시켜 결국, 소정시간이 경과된 후, 음극의 전자방출양을 급격히 떨어뜨리고, 음극의 수명을 급격히 감소시키는 문제점을 가지고 있다.

또한, 상기와 같은 음극은 음극의 전압 변화를 나타내는 컷 오프 드리프트(cut off drift)특성이 불량하며, 전자관내에 존재하는 미량의 가스와의 반응성이 크기 때문에 전자 방출이 열악해지는 문제점을 가지고 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 상기 전자방사물질층에 악티늄계화합물을 첨가하고 있으나, 이런 음극의 경우도 고전류밀도 영역에서는 수명이 저하되고 시간이 경과함에 따라 전자 방사가 안정화되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 음극의 기체 금속에 지르코늄, 텅스텐, 마그네슘, 실리콘을 포함시키고, 전자방사물질층을 바륨산화물과 스트론튬산화물의 이원계 알카리토류금속산화물을 주성분으로 구성함으로써, 고전류밀도 영역에서 음극의 수명을 향상시킬 뿐만아니라 안정된 전자방출특성을 유지시킬 수 있는 전자관용 음극을 제공하는 데 있다.

도 1 은 종래기술에 따른 전자관용 음극이 도시된 단면도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 전자관용 음극이 도시된 단면도이다.

도 3 은 종래 기술과 본 발명의 전자관용 음극의 초기전자방출특성이 비교 도시된 그래프이다.

도 4 는 종래 기술과 본 발명의 전자관용 음극의 시간에 따른 최대전류값 잔존률이 비교 도시된 그래프이다.

도 5 는 종래 기술과 본 발명의 전자관용 음극의 시간에 따른 컷오프전압감소율이 비교 도시된 그래프이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

11 : 전자방사 물질층 12 : 히터

15 : 기체금속 16 : 슬리브

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자관용 음극은 니켈을 주성분으로 하고 지르코늄, 텅스텐, 마그네슘, 실리콘이 포함되는 기체금속과; 상기 기체금속상에 바륨산화물과 스트론튬산화물의 이원계 알카리토류금속산화물을 주성분으로 하는 전자방사물질층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전자방사물질층에는 상기 전자방사물질층내의 알카리토류금속산화물과 상기 기체금속내의 환원제간의 반응시 음극의 수명열화를 유발하는 반응물의 생성을 저하시킬 수 있도록 희토류금속화합물 및 악티늄계화합물 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자관용 음극의 바람직한 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자관용 음극은, 그 내측에 음극 가열용 히터(12)가 삽입 설치되는 원통형 슬리브(16)와, 상기 슬리브(16)의 상단에 주성분이 니켈(Ni)로 이루어지고 그 외에 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 실리콘(Si)등의 환원성 원소가 미량 함유되는 기체금속(15)과, 상기 기체금속(15) 상부에 바륨산화물과 스트론튬산화물의 이원계 알카리토류금속산화물을 주성분으로 하는 전자방사물질층(11)으로 구성된다.

그리고, 상기 전자방사물질층(11)에는 상기 전자방사물질층(11)내의 알카리토류금속산화물과 상기 기체금속(15)내의 환원제간의 반응 시 음극의 수명 열화를 유발하는 반응물의 생성을 저하시킬 수 있도록 희토류금속화합물 및 악티늄계화합물 중 적어도 하나가 포함된다.

즉, 본 발명에 따른 전자관용 음극은 상기 기체금속(15)에 지르코늄(Zr)과 텅스텐(W)을 첨가하고 환원제로 사용함으로써 음극의 전자방출특성을 향상시킬 수 있는데, 이와 같은 전자방출특성 향상 효과를 하기의 반응식 6 내지 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

2BaO + Zr → 2Ba + ZrO₂(6)

6BaO + W → 3Ba + Ba₃WO₆(7)

Ba₃WO₆+ 6Zr → 3Ba + W + 3ZrO₂(8)

즉, 상기 반응식 6 에서와 같이, 상기 기체금속(15)에 존재하는 지르코늄(Zr)은 산화 바륨(BaO)과 반응하면서 산화지르코늄(ZrO₂)를 생성하면서 전자방사원인 자유 바륨(Ba)을 생성하는데, 이와 같은 지르코늄(Zr)의 확산속도는 마그네슘(Mg)보다 빨라서 음극의 초기전자방출특성에 유리하게 작용한다.

그리고, 상기 반응식 7 에서와 같이, 상기 기체금속(15)에 존재하는 텅스텐(W)은 산화 바륨(BaO)과 반응하여 전자방사원인 자유 바륨(Ba) 및 Ba₃WO₆의 반응물을 생성하게 되지만, 다시 반응식 8 과 같이, 환원성 원소인 지르코늄(Zr)은 반응물인 Ba₃WO₆과 반응하여 자유 바륨(Ba) 및 텅스텐(W)을 다시 환원시키게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 전자관용 음극은 상기 기체금속(15)내에 지르코늄(Zr) 및 텅스텐(W) 첨가함으로써, 음극의 수명 열화를 유발하는 Ba₃WO₆반응물의 생성을 억제시킬 수 있으므로 음극의 수명을 향상시킬 수 있다.

여기에서, 상기 기체 금속(15)에 함유되어 있는 지르코늄(Zr)의 함량은 상기 기체금속(15)의 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%이고, 텅스텐(W)의 함량은 상기 기체금속(15)의 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%이며, 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si)의 함량은 상기 기체금속(15)의 전체 중량을 기준으로 0.05중량%이하로 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 기체 금속(15)에 함유된 지르코늄(Zr) 및 텅스텐(W)이 상기 기체금속(15)의 전체 중량을 기준으로 각각 0.1 내지 5 중량%가 존재함으로써, 상기 전자방사물질층(15)과의 반응이 안정화되고 상기 기체 금속(15)내에 포함된 니켈의 열팽창이 안정하게 되어 음극이 고전류밀도에서 장시간 동작 시 음극의 컷오프 전압의 변화를 나타내는 컷 오프 드리프트 특성이 안정화된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 지르코늄(Zr)의 함량이 5 중량%를 벗어나는 경우에는 상기 기체금속(15)의 성형이 불가능하게 되는 문제점이 발생하게 되며, 상기 지르코늄(Zr)의 함량이 0.1 중량% 미만으로 되는 경우에는 상기 지르코늄(Zr)의 첨가로 인해 발생되는 음극의 수명 연장 효과가 나타나지 않게 된다. 또한, 상기 텅스텐(W)의 함량이 5 중량%를 벗어나는 경우에는 상기 마그네슘(Mg)과 상기 실리콘(Si)이 초기에 상기 전자 방사 물질층과의 반응시 저항의 역할을 하게 되어 전자의 흐름을 방해하게 되므로 음극의 초기 수명에 악영향을 미치게 되며, 상기 텅스텐(W)의 함량이 0.1중량% 미만으로 되는 경우에는 음극의 수명 연장 효과가 나타나지 않게 된다.

또한, 상기 마그네슘(Mg)과 상기 실리콘(Si)은 음극의 단기 수명에 영향을 주는 물질로서 상기 마그네슘(Mg)과 상기 실리콘(Si)이 0.05 중량%를 초과하는 경우에는 상기 실리콘(Si)에 의한 중간 반응물의 생성이 촉진되어 상기 지르코늄(Zr)과 텅스텐(W)의 수명 연장 효과가 나타나기 전에 음극의 수명을 급속히 열화시키는 문제점이 발생하게 되므로, 상기 마그네슘(Mg)과 상기 실리콘(Si)의 함량은 0.05 중량%를 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 전자방사물질층(11)에 포함되는 알카리토류금속산화물은 바륨(Ba)과 스트론튬(Sr)으로 이루어지는 이원계 산화물로 형성되는 데, 이와 같은 이원계 알카리토류금속산화물은 종래의 전자관용 음극인 삼원계 알카리토류금속산화물에 비해 물질 내에 있는 전자를 밖으로 끌어내는 데 필요한 최소의 일, 즉, 일함수가 낮은 특성이 있다.

따라서, 삼원계 알카리토류금속산화물로 이루어지는 전자방사물질층을 갖는 종래의 음극에 비하여 이원계 알카리토류금속산화물로 이루어지는 전자방사물질층을 갖는 본 발명의 음극은 보다 우수한 전자방출특성을 갖게 된다.

여기에서, 상기 전자방사물질층(15)을 구성하는 알카리토류금속산화물중 바륨(Ba)은 알카리토류금속산화물을 기준으로 55~60%이고, 스트론튬(Sr)은 40~45%로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 이원계 산화물은 결합 강도가 강하여 반응물의 중간층 형성을 억제하는 악티늄계화합물 및 희토류금속화합물이 첨가되는 경우에 상기 악티늄계화합물 및 희토류금속화합물이 알카리토류금속산화물로 이루어진 전자방사물질층(11)에 균일하게 존재할 수 있게 되고, 또한 이들과의 반응이 쉽게 이루어지므로, 동일한 음극 온도에서 이원계 알카리토류금속산화물의 전류를 크게 할 수 있을 뿐만 아니라, 전류 밀도를 크게 할 수 있는 장점을 가진다.

한편, 상기 전자방사물질층(15)에 악티늄계화합물이 첨가되는 경우에는 0.001 내지 1 중량%가 첨가되는 것이 바람직하며, 희토류계금속화합물이 첨가되는 경우 0.001 내지 0.5 중량%가 첨가되는 것이 바람직하다. 이것은, 상기 악티늄계화합물 및 상기 희토류계금속화합물의 성분을 변수로 한 실험의 결과, 상기 악티늄계화합물이 0.001 내지 1중량%의 범위를 벗어나거나, 상기 희토류계금속화합물이 0.001 내지 0.5중량%의 범위를 벗어나게 되는 경우, 음극의 수명이 저하되는 결과가 발생하였기 때문이다.

본 발명에 따른 전자관용 음극의 형성과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 니켈(Ni)을 주성분으로 하고 환원성 원소인 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 실리콘(Si)이 함유된 기체금속을 형성시킨다. 그 예로써, 상기 기체금속(15)을 지르코늄(Zr) 2 중량%, 텅스텐(W) 4중량%, 마그네슘(Mg) 0.01 중량%, 실리콘(Si) 0.01 중량%가 함유된 니켈 합금으로 구성시킨다.

그리고, 질산염인 Ba(NO₃)₂, Sr(NO₃)₂을 순수에 용해한 후, Na₂CO₃를 이용하여 탄산염의 형태로 공침시켜 바륨과 스트론튬 이원계 알카리토류탄산염을 얻는다.

그리고, 상기와 같은 알카리토류탄산염에 희토류금속화합물 및 악티늄계화합물을 첨가하여 혼합물을 형성하게 되는데, 그 예로써 상기 이원계 알카리토류탄산염을 기준으로 악티늄계 화합물인 Th(NO₃)₄-5H₂O 0.1 중량%와 희토류금속화합물인 Eu2O3 0.5중량% 첨가하여 혼합물을 형성한다.

그리고, 상기와 같은 혼합물을 니트로셀룰르오스등의 유기 용매과 혼합시켜 현탁액 형태로 만든다.

그리고, 상기 현탁액을 스프레이 방법으로 상기 기체금속(15) 위에 코팅함으로써 전자방사물질층(11)을 형성한다.

상기와 같이 형성된 음극은 전자관의 진공을 형성하기 위한 배기공정을 거치게 되며, 음극이 900 ~ 1000℃의 높은 온도로 가열하는 활성화 공정을 거치게 되면, 상기 알카리토류탄산염은 알카리토류금속산화물로 바뀌게 되어 전자방사물질층 (11)이 반도체적 성질을 갖게 되며, 이 후 상기 히터(12)에 전압을 가하게 되면 상기 음극에서 전자방사가 실시된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전자관용 음극의 특성에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명과 종래 기술에 따른 전자관용 음극의 초기전자방출특성 (cathode warm-up time : CWT)을 테스트에 적용된 시료에 따라 비교 도시된 그래프이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 음극이 작동되는 시점부터 전자가 방출될 때까지 소요되는 시간은 종래 기술의 음극의 경우보다 본 발명의 음극의 경우가 적게 소요 되었음을 알 수 있다.

그러므로, 본 발명의 음극은 종래의 음극에 비하여 초기전자방출특성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

도 4 는 본 발명과 종래 기술에 따른 전자관용 음극의 수명특성이 비교 도시된 그래프이다. 여기에서 음극의 수명 특성은 음극에서의 최대 전류값잔존율(%)로 나타낼 수 있으며, 상기 최대 전류값잔존율은 음극의 작동시간에 대한 음극에서 발생되는 최대 전류값의 상대적인 값으로 표시된다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명 및 종래의 전자관용 음극의 작동 시간에 따른 최대전류값잔존율을 비교하면, 본 발명의 음극의 경우는 종래의 음극의 경우보다 최대전류값잔존율이 크게 나타나며, 또한, 음극의 작동 시간에 따라 최대전류값잔존율이 저하되는 구배가 적게 나타남을 알 수 있다.

그리고, 음극의 작동 시간이 경과함에 따라 본 발명과 종래의 최대전류값잔존율의 차이가 점점 커지게 되며, 약 10,000시간이 경과한 후에는 본 발명과 종래의 음극에 해당되는 최대전류값잔존율의 차이가 크게 나타남을 알 수 있다. 이에 따라 본 발명의 음극은 종래의 음극보다 그 수명에 있어서 안정화된 특성을 보임을 알 수 있다.

도 5 는 본 발명 및 종래의 음극의 장시간 동작 중에 전자방사물질층의 축소 및 음극의 구조 조직의 변동등에 의해 발생하는 컷 오프 드리프트(cut off drift) 특성을 도시한 그래프이다.

여기에서, 컷 오프 드리프트(cut off drift)란, 음극에서 나오는 전자빔이 사라지기 직전의 음극 전압을 컷 오프(cut off) 전압이라 할 때, 시간 변화에 따른 상기 컷 오프 전압의 변화 특성을 컷 오프 드리프트라 한다. 이와 같은 음극의 컷 오프 드리프트는 일반적으로 점점 감소되는 특성을 보이며, 컷 오프 드리프트 감소율이 작을수록 전자 방출량의 감소율이 작다는 것을 의미한다.

도 5 에 도시된 바와 같이, 본 발명 및 종래의 음극에 있어서, 시간의 변화에 따라 컷 오프 드리프트 감소율을 비교하면, 기체금속에 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 실리콘(Si)이 함유된 본 발명의 음극의 경우 컷 오프 드리프트(cut off drfft) 감소율은 종래의 음극에 비하여 작게 나타나며, 시간이 지남에 따라 안정화됨을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 전자관용 음극은 종래의 음극에 비해 장시간 동작 시 안정된 컷 오프 전압을 가져가게 되므로, 최대음극전류잔존률로 표시되는 수명 특성에서 우수한 특성을 보여줄 뿐만 아니라 음극의 초기전자방출특성에도 우수함을 알 수 있다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 전자관용 음극은 니켈을 주성분으로 하는 기체금속에 지르코늄 및 텅스턴, 마그네슘, 실리콘을 포함하여 구성시키고, 전자방사물질층을 바륨, 스트론튬으로 구성되는 이원계 알카리토류금속산화물을 주성분으로 하고 희토류금속화합물 및 악티늄계화합물 중 적어도 하나를 포함하도록 구성함으로써, 고 전류밀도에서도 장시간동안 안정된 수명 특성을 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자관용 음극은 음극선관, 촬영관, 송신관, 방전관등에 적용될 수 있다.

Claims (8)

1. 니켈을 주성분으로 하고 지르코늄, 텅스텐, 마그네슘, 실리콘이 포함되는 기체금속과;

   상기 기체금속상에 바륨산화물과 스트론튬산화물의 이원계 알카리토류금속산화물을 주성분으로 하는 전자방사물질층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자방사물질층에는 악티늄계화합물 및 희토류계금속화합물 중 적어도 하나가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 전자방사물질층에는 악티늄계화합물이 0.001 ~ 1중량%가 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 전자방사물질층에는 희토류금속화합물이 0.001 ~ 0.5중량%가 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전자방사물질층을 구성하는 알카리토류금속산화물에는 전체 성분비 중 바륨의 비율이 55 ~ 60%, 스트론튬이 40 ~ 45%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 기체금속의 지르코늄 함량은 기체금속의 전체 중량을 기준으로 0.1 ~ 5중량%인 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 기체금속의 텅스텐 함량은 기체금속의 전체 중량을 기준으로 0.1 ~ 5중량%인 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 기체금속의 마그네슘 및 실리콘의 함량은 기체금속의 전체 중량을 기준으로 0.05 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.