KR900003176B1 - 음극선관용 전자총의 히터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음극선관용 전자총의 히터

제 1 도는 일반적인 전자총의 히터를 보인 설명도.

제 2 도는 종래의 히터의 싱글코일 감김상태를 보인 설명도.

제 3 도는 종래의 히터가 음극에 설치된 상태를 보인 종단면도.

제 4도는 종래의 히터 사용시 음극의 온도 변화를 보인 그래프.

제 5 도는 종래의 히터의 사용수명 시험 그래프.

제 6 도는 본 발명의 히터의 싱글코일 감김상태를 보인 설명도.

제 7 도는 본 발명의 히터사용시 음극의 온도변화를 보인 그래프.

제 8 도는 본 발명의 히터의 사용수명 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 히터 12 : 발열부

13 : 전원입력부 14 : 맨드릴선

15 : 열선

본 발명은 음극선관 후방의 네크부에 설치되어 전방의 형광면으로 전자빔을 발사하는 음극선관용 전자총에 있어서, 음극을 가열하여 음극의 캡의 상면에 도포된 탄산염층에서 열전자가 방출되게 하는 음극선관용 전자총의 히터에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관용 전자총에 사용되는 히터(1)는 제 1 도에 도시한 바와같이 발열부(2)와 전원입력부(3)로 구성되고, 그 히터(1)의 기본적인 조건으로 전원 인가시 발열부(2)는 국부적인 과열현상이 없이 고른 온도분포를 유지해야 되며, 전원입력부(3)는 최소의 온도를 유지해야 된다.

이와 같은 히터(1)를 제작함에 있어서, 종래에는 4500rpm의 싱글코일감기 기계를 사용하여 제 2 도에 도시한 바와 같이 몰리브덴으로 맨드릴선(4)에 열선(5)을 감되, 펄스모타를 이용하여 발열부(2)와 전원입력부(3)의 열선(5)의 선간피치가 1 : 3의 비율로 되게 하고, 이때, 발열부(2)와 전원입력부(3)의 선간피치는 펄스 모타의 회전축에 설치된 피치드럼의 원주에 의해 등간격으로 되게 하고 있다.

그리고, 열선(5)은 1%의 레늄과 99%의 텅스텐으로 된 레늄 -텅스턴 합금을 사용하여 열선(5)의 단위 길이당 저항 값이 작게 되므로 발열부(2)는 열선(5)을 220 -250회/ ㎝로 감아 절연 정도에 기장많은 영향을 주는 열선(5)의 선간거리 즉, 공극이 열선(5)의 직경(약 0.0292㎜임)의 약 60 -70%에 불과한 0.01 -0.02㎜ 정도가 되게 하고 있으며, 이와같이 된 히터(1)는 제 3 도에 도시한 바와 같이 절연체(6)를 도포하고, 음극(7)의 슬리브(8)에 내장하여, 히터(1)에 전원을 인가하였을 경우에 히터(1)의 발열부(2)가 발열되면서 음극(7)를 가열하게 하였다.

그러나, 이와같은 종래의 히터(1)는 음극(7)의 캡(9)의 상면에 도포된 탄산염층(9')의 증발온도는 대략 650 -1100℃이고, 탄산염층(9')의 수축 및 슬리브(8)의 열적변형, 중간층의 형성, 음극(7)과 그 음극(7)의 상부에 설치되는 제 1그리드(도면에 도시되지 않았음)간의 간격변화 등을 방지하기 위한 가장 이상적인 음극(7)의 온도는 약 750°-800℃ 정도이나, 1%의 레늄과 99%의 텅스턴의 합금으로된 열선(5)의 고유특성 즉, 열선(5)의 단위길이당 저항값이 낮아 발열부(2)의 열선(5)의 선간피치가 좁아야 되고, 이에 따라 음극(7)의 온도는 제 4 도에 도시한 바와같이 히터(1)에 인가하는 전압을 10V부터 2V씩 상승시킬 경우에 히터(1)의 정격전압이 12V에서는 히터(1)에 74.2mA가 흐르면서 약 825℃까지 상승하고, 히터(1)의 인가전압을 22V까지 상승시킨 후 2V씩 하강시킬 경우에 12V에서는 히터(1)에 73.3mA가 흐르면서 온도가 약 850℃로 되어 가장 이상적인 음극(7)의 온도인 750 -800℃보다 높게되므로 전자총의 특성에 나쁜 영향을 미치게 되고, 또한 제 5 도는 시간경과에 따른 사용수명 시험의 결과를 보인 것으로, 이에 도시한 바와같이 초기 최대 양극전류(Mib)를 기준으로 한 최대 양극전류(Mib)의 백분율이 증가되어 음극(7)의 과열로 인한 탄산염층(9')의 수축량이 과다하게 많게 되고, 탄산염층(9')의 수축량이 과다하게 많게 되고, 탄산염층(9')의 분해 및 열처리에 의한 결정이 성장하여 히터(1)의 연속적인 발열에 음극(7)의 열전자 방출능력이 감소 즉, 초기 전자방사속도(Tew)를 기준한 전자방사속도(Tew)의 백분율이 감소되므로 음극선관의 구동 초기시간과 일정시간 동안 작동시킨 후의 변화폭이 매우 클 뿐만아니라 정격 규격을 만족하지 못하게 되는 결함이 있었다.

본 발명은 이와같은 종래의 히터의 결함을 감안하여 열선의 인장강도가 높게 하고, 열선의 단위길이당 저항값을 크게하여 짧은 길이의 열선으로 음극을 적정한 온도로 가열할 수 있는 충분한 열량을 발생하게 함은 물론 발열부의 열선의 선간피치를 넓힐 수 있게 창안한 것으로, 이를 첨부된 제 6 도 및 제 8 도의 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 6 도에 도시한 바와같이 맨드릴선(14)에 열선(15)을 감아 발열부(12) 및 전원입력부(13)를 형성한 음극선관용 전자총의 히터에 있어서, 상기 열선(15)을 2.5 -3.5%의 레늄과 96.5 -97.5%의 텅스텐을 혼합한 레늄 -텅스텐 합금을 사용하고, 발열부(12)의 열선(15)의 감김회수는 160 -200회/ ㎝로하여 열선(15)의 선간거리가 열선(15)의 직경이 100-120%인 0.02-0.03㎜ 정도 되게 한 것이다. 즉, 열선(15)의 직경을 0.0265㎜로 하고, 그 열선(15)의 선간거리를 0.0291㎜로 한 것이다.

이와같이된 본 발명의 히터(11)는 종래의 싱글코일 감기 기계를 사용하여 맨드릴선(14)에 열선(15)을 감되, 피동측의 풀리의 직경을 조정하여 회전속도를 적정하게 맞추고, 발열부(12)와 전원입력부(13)의 선단피치를 결정하는 피치드럼의 원주를 산출한 후 제작하여 사용하면 간단히 히터(11)를 제작할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 제 7 도에 도시한 바와같이 히터(11)의 인가전압을 일정전압씩 상승시키면서 음극의 온도를 측정할 경우에 히터(11)에 정격전압인 12V가 인가된 상태에서는 히터(11)로 76.58mA가 흐르면서 음극의 온도가 약 780℃로 되고, 히터(11)의 전압을 24V까지 상승시킨 후 일정전압씩 감소시켜 12V가 인가된 경우에는 히터(11)로 75.85mA가 흐르면서 음극의 온도가 약 775℃로 된다.

또한, 제 8 도에 도시한 바와같이 사용수명 시험에 있어서도 최대 양극전류(Mib)의 변화폭이 종래에 비하여 훨씬 좋게 나타나고, 또한 전자방사속도(Tew)의 변화폭도 종래에 비하여 훨씬 좋게 나타난다.

이상에서와 같이 본 발명은 2.5-3.5%의 레늄과 96.5-97.5%의 텅스텐의 합금으로된 열선을 사용하여 히터를 제작하므로 발열부의 선간피치를 넓혀 히터 설계의 여유폭이 넓어지게 되고, 짧은 길이의 열선으로 히터를 제작할 수 있어 원가절감을 기할 수 있음은 물론 음극의 적정온도인 750 -800℃로 유지할 수 있어 음극선관의 특성이 향상될 뿐만 아니라 사용수명을 연장하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 맨드릴선(14)에 열선(15)을 감아 발열부(12) 및 전원입력부(13)를 형성한 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 열선(15)을 2.5-3.5%의 레늄 및 96.5-97.5%의 텅스텐으로 된 합금으로 제작하고, 상기 발열부(12)의 열선(15) 감김회수는 160 -200회/ ㎝로 하여, 열선(15)의 선간피치가 그 열선(15) 직경 100-120%가 되게 함을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 히터.

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