KR920008302B1 - A form strucutre of dispenser-type cathode - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 함침형 음극구조체를 개략적으로 나타내 보인 입단면도.1 is a sectional view schematically showing a conventional impregnated cathode structure.
제2도는 본 발명에 따른 속동성 함침형 음극구조체를 도시한 입단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a fast-impregnation type negative electrode structure according to the present invention.
제3도 내지 제5도는 본 발명에 따른 속동성 함침형 음극 구조체의 다른 실시예를 나타내 보인 입단면도.3 to 5 are cross-sectional views showing another embodiment of the fast-impregnated cathode structure according to the present invention.
제6도는 본 발명에 따른 속동성 함침형 음극구조체의 사용 상태도.6 is a state diagram used in the rapid-impregnation negative electrode structure according to the present invention.
제7도는 빔전류에 대한 화면출화시간을 나타내 보인 그래프.FIG. 7 is a graph showing a screen firing time with respect to a beam current. FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11, 21 : 음극기체 12, 23 : 히이터11, 21: cathode gas 12, 23: heater
14 : 제2금속코팅층 22 : 저장조14 second metal coating layer 22 storage tank
본 발명은 디스펜서 음극구조체에 관한 것으로서, 더 상세하게는 함침형 디스펜서 음극구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a dispenser cathode structure, and more particularly to an impregnated dispenser cathode structure.
통상적으로 음극선관의 전자총에 사용되는 음극(cathode)은 직열형 산화물음극과 방열형 산화물음극으로 대별된다. 상기 직열형 산화물음극은 뷰파인더와 같은 최소형 음극선관에 주로 사용되며 상기 방열형 산화물 음극은 일반적인 음극선관에 널리 사용된다. 특히, 대형 음극선관, 투사관 HDCPT등에 사용되는 방열형음극은 그 특성에 따라 다소의 차이는 있으나 디스펜서 음극구조체가 사용된다. 이러한 디스펜서 음극구조체는 그 구조에 따라 저장형, 함침형, 소결형등으로 나누어지며 이들의 공통적인 특징은 빔전류의 고밀도화가 가능하다는 것이다.The cathode used in the electron gun of a cathode ray tube is roughly classified into a direct oxide oxide cathode and a heat radiation oxide cathode. The direct oxide cathode is mainly used for the smallest cathode ray tube such as a viewfinder, and the radiant oxide cathode is widely used for a general cathode ray tube. In particular, the heat dissipation type cathode used in a large cathode ray tube, a projection tube HDCPT, etc., although there are some differences depending on its characteristics, a dispenser cathode structure is used. The dispenser cathode structure is divided into a storage type, an impregnation type, a sintering type, etc. according to the structure thereof, and a common feature thereof is that the beam current can be densified.
제1도에는 이러한 디스펜서 음극구조체중 함침형 음극구조체의 일예를 나타내 보였다.Figure 1 shows an example of the impregnated cathode structure of the dispenser cathode structure.
이것은 소정크기의 다공성의 텅스텐(2a)에 전자방출 물질(예컨대, Ba-cera mic; BaO, CaO, Al2O3)이 수소 또는 진공분위기에서 함침되어 음극기체(2)가 제작되고 이 음극기체(2)는 대략 컵형의 저장조(3)에 삽입지지된 후 되어 용접되며, 상기 저장조(3)는 히이터(4)가 내장되며 홀더(5)에 의해 지지되는 원통형의 슬리이브(6) 상부에 용접 고정된다. 그리고 상기 음극기체(2)의 표면에는 음극의 일함수를 낮추기 위해 Os-Ru, Ir등과 같은 희토류 금속이 코팅된다.This is caused by impregnating an electron-emitting material (e.g., Ba-ceramic; BaO, CaO, Al 2 O 3 ) in a hydrogen or vacuum atmosphere of a predetermined size of porous tungsten (2a) to form a negative electrode gas (2). (2) is inserted into and supported by the cup-shaped reservoir (3) and welded, the reservoir (3) is on top of the cylindrical sleeve (6), the heater (4) is embedded and supported by the holder (5) Welding is fixed. In addition, a rare earth metal such as Os-Ru, Ir, or the like is coated on the surface of the cathode gas 2 to lower the work function of the cathode.
이와 같이 구성된 함침형 음극구조체는 상기 음극기체(2)가 슬리이브(6)에 내장된 히이터(4)에 의해 가열됨으로써 열전자를 방출하게 된다. 그런데, 상기 음극기체 (2)는 그 표면에 희토류 금속이 코팅되어 있음에도 불구하고 일함수가 매우 높다. 따라서 상기 음극기체(2)가 산화물음극과 동일한 열전자를 방출하기 위해서는 음극기체(2)를 높은온도(약 950℃∼1050℃)로 가열하여야 하므로 히이터(4)의 열용량이 매우 크고 상기 슬리이브(6) 및 조정조(3)를 몰리브덴 또는 텅스텐등과 같은 고융점 금속을 사용하여야 하므로 제조원가가 상승하는 문제점이 있었다. 특히, 상기 함침형 음극구조체 (1)의 음극기체(2)의 열전자 방출은 상기 히이터(4)로부터 방출된 열이 저장조(3)로 열전달된 후 음극기체(2)에 열전달되어 가열됨으로써 열전자를 방출하게 되므로 그 작동준비시간이 길어지게 되어 이를 채용한 음극선관의 화면 출화시간이 길어지는 문제점이 있다.The impregnated cathode structure configured as described above emits hot electrons by heating the cathode gas 2 by the heater 4 embedded in the sleeve 6. By the way, the cathode gas 2 has a very high work function despite having a rare earth metal coated on its surface. Therefore, in order for the cathode gas 2 to emit the same hot electrons as the oxide cathode, the cathode gas 2 must be heated to a high temperature (about 950 ° C. to 1050 ° C.), and thus the heat capacity of the heater 4 is very large and the sleeve ( 6) and the adjustment tank (3) has to use a high melting point metal such as molybdenum or tungsten, there was a problem that the manufacturing cost increases. In particular, the hot electron emission of the negative electrode body 2 of the impregnated negative electrode structure 1 is heat transferred to the negative electrode gas 2 after the heat discharged from the heater 4 is transferred to the storage tank 3 to heat the hot electrons. Since the emission preparation time is long, there is a problem that the screen emission time of the cathode ray tube employing the same is long.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 그 구조를 매우 간단하게하고 음극기체로부터 짧은 시간내에 열전자를 방출할 수 있도록하여 음극선관의 화면출화시간을 단축시키고 그 수명이 연장된 속동성 함침형 음극구조체를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the structure is very simple, and it is possible to emit hot electrons from the cathode gas within a short time to shorten the screen emission time of the cathode ray tube and to increase the lifespan The purpose is to provide a needle-like cathode structure.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전자방사 물질이 함침되며 그 표면에 제1금속코팅층이 형성된 음극기체에 이를 가열하는 히이터가 몰입됨과 아울러 히이터에 의해 상기 음극기체가 지지되는 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the heater is immersed in the cathode gas in which the electron-emitting material is impregnated and the first metal coating layer is formed on the surface thereof, and the heater is supported by the heater.
본 발명의 다른 특징은 전자방사물질이 함침되며 그 표면에 제1금속코팅층이 형성된 음극기체와, 이 음극기체를 감싸 지지하는 저장조와, 상기 저장조에 지지된 음극기체를 가열하는 히이터를 구비하여된 속동성 함침형 음극구조체에 있어서, 상기 히이터가 저장조의 바닥면에 직접 용접되어, 상기 음극기체가 삽입된 저장조를 지지하도록 된 것을 그 특징으로 한다.Another feature of the present invention is provided with a cathode gas impregnated with an electron-emitting material and having a first metal coating layer formed thereon, a reservoir surrounding and enclosing the anode gas, and a heater for heating the anode gas supported in the reservoir. In the fast-moving impregnated cathode structure, the heater is directly welded to the bottom surface of the reservoir, characterized in that for supporting the reservoir in which the cathode gas is inserted.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도에는 본 발명에 따른 속동성 함침형 음극구조체(10)가 도시되어 있는바 이는 다공성텅스텐(11a)에 열전자 방사물질(예컨대, BaO, CaO, Al2O3)이 함침되어 된 음극기체(11)에 이를 가열하는 발열체 즉, 히이터(12)가 몰입되고 상기 히이터(12)의 리드단자는 상기 음극기체(11)의 하부로부터 소정길이 연장되어 후술하는 전자총의 지지체에 용접됨으로써 음극기체(11)를 지지할 수 있도록 되어 있다. 여기에서 상기 히이터(12)의 리드단자는 제3도에 나타내 보인 바와 같이 음극기체(11)의 외주면으로부터 소정길이 연장한 후 수직하방으로 절곡하여 제작하여도 무방하다. 그리고 상기 음극기체에 몰입된 히이터(12)는 제4도에 나타내 보인 바와 같이 이 히이터(12)로부터 발생된 열이 음극기체(11)에 용이하게 전달될 수 있도록 권회함이 바람직하며 상기 히이터(12)의 재질은 고융점금속인 W, 또는 Re-W을 사용함이 바람직하다. 그리고 상기 음극기체의 외면에는 높은 열전도를 가지는 금속으로 제2금속코팅층(14)을 형성하여 히이터(12)로부터 방출된 열이 음극기체(7)의 외주면을 따라 짧은 시간내에 열전도되도록 되어 있다. 이때에 상기 제2금속코팅층(14)을 형성하는 금속은 산화알루미늄(Al2O3)을 사용함이 바람직하다.2 is a fast-impregnation type negative electrode structure 10 according to the present invention, which is a negative electrode gas impregnated with a hot electron radiating material (eg, BaO, CaO, Al 2 O 3 ) in the porous tungsten (11a) The heat generator, ie, the heater 12, which heats it, is immersed in 11, and the lead terminal of the heater 12 extends a predetermined length from the lower portion of the cathode gas 11 to be welded to a support of an electron gun, which will be described later. 11) to support it. Here, the lead terminal of the heater 12 may be manufactured by extending the predetermined length from the outer circumferential surface of the cathode gas 11 and bending it vertically downward as shown in FIG. And the heater 12 immersed in the cathode gas is preferably wound so that the heat generated from the heater 12 can be easily transferred to the cathode gas 11, as shown in FIG. As for the material of 12), it is preferable to use W or Re-W which is a high melting point metal. In addition, the second metal coating layer 14 is formed of a metal having high thermal conductivity on the outer surface of the cathode gas so that heat released from the heater 12 is thermally conducted along the outer circumferential surface of the cathode gas 7 within a short time. In this case, the metal forming the second metal coating layer 14 is preferably aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
그리고 본 발명에 따른 다른 실시예는 제5도에 나타내 보인 바와 같이 다공성 텅스텐(21a)에 전자방사물질이 함침된 음극기체의 표면에 Os, Ir, Os-Ru, Re 등과 같은 희토류 금속으로 제1금속코팅층(21b)이 형성되고 이 음극기체(21)는 텅스텐, 몰리브덴과 같은 고융점금속으로 제작된 저장조(22)에 삽입지지되며 상기 저장조(22)의 바닥면에는 본 발명의 특징에 따라 발열체인 히이터(23)가 직접 용접지지되어 된 것이다. 이때에 상기 히이터(23)는 판상의 것을 사용함이 바람직하다.In another embodiment according to the present invention, as shown in FIG. The metal coating layer 21b is formed and the cathode gas 21 is inserted into and supported in a reservoir 22 made of a high melting point metal such as tungsten or molybdenum, and a heating element is formed on the bottom surface of the reservoir 22. The heater 23 is directly welded and supported. At this time, it is preferable that the heater 23 use a plate shape.
이와 같은 본 발명에 따른 속동성 함침형 음극구조체(10)(20)는 제6도에 나타내 보인 바와 같이 전자총의 제어전극(G)에 지지되는 인슬레이터(I)의 지지체(S)에 음극기체(11)(21)의 히이터(12)(23) 단자가 지지되어 상기 음극기체(11)(21)가 제어전극(G)의 전자빔통과공과 인접되도록 설치되어 사용되게 되는데, 발열체인 히이터(12)(23)가 음극기체(11)에 몰입되거나 음극기체(21)를 지지하는 저장조(22)에 용접지지되어 있으므로 히이터(12)(23)의 발열에 따른 음극기체(11)(21)의 열전자 방출이 짧은 시간내에 이루어지게 된다. 즉, 상기 히이터(12)(23)에 전원이 인가되어 발열하게되면 상기 히니터(12)(23)가 전자방출물질이 함침된 음극기체(11) 내부를 직접 가열하거나 저장조(22)를 가열하게 되며, 상기 히이터(12)로부터 발생된 열은 음극기체(11)의 외면에 형성된 제2금속코팅층(14)을 통하여 짧은 시간내에 열전도되어 음극기체(11)를 가열사게 되므로 열전자의 방출이 짧은 시간내에 이루어지게 되는 것이다. 상기와 같이 음극기체(11)(21)로부터 열전자의 방출이 짧은 시간내에 이루어지게 되면 음극선관의 화면출화시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 제7도에 나타내 보인 바와 같이 동일 빔전류에 대한 본 발명에 따른 속동성 함침형 음극구조체가 채용된 음극선관의 화면출화시간(곡선 A)이 종래의 화면출화시간(곡선 B)보다 매우 빨라지게 된다.As shown in FIG. 6, the fast-impregnated cathode structure 10 or 20 according to the present invention has a cathode gas on the support S of the insulator I supported by the control electrode G of the electron gun. The heaters 12 and 23 terminals of the heaters 11 and 21 are supported so that the cathode gases 11 and 21 are installed to be adjacent to the electron beam passing holes of the control electrode G. The heater 12 is a heating element. (23) is immersed in the cathode gas 11 or welded to the reservoir 22 supporting the cathode gas 21, so that the cathode gas 11, 21 caused by the heat generation of the heaters 12, 23 is Hot electron emission is achieved in a short time. That is, when power is applied to the heaters 12 and 23 to generate heat, the heaters 12 and 23 directly heat the inside of the cathode gas 11 in which the electron-emitting material is impregnated, or heat the reservoir 22. The heat generated from the heater 12 is heat-conducted within a short time through the second metal coating layer 14 formed on the outer surface of the cathode gas 11 to heat the cathode gas 11 so that the emission of hot electrons is short. It will be done in time. As described above, when the hot electrons are discharged from the cathode gases 11 and 21 within a short time, the screen emission time of the cathode ray tube can be shortened. That is, as shown in FIG. 7, the screen firing time (curve A) of the cathode ray tube employing the fast-impregnation cathode structure according to the present invention for the same beam current is much higher than the conventional screen firing time (curve B). Will be faster.
이와 같이 속동성 함침형 음극구조체는 음극기체에 발열체인 히이터가 몰입 지지됨으로써 음극기체의 열전자방출이 짧은 시간내에 이루어질 수 있게 되며 음극구조체의 열적 평행상태가 짧은 시가내에 이루어지게 되어 이를 채용한 음극선관의 화면 출화시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.As described above, the fast-impregnated cathode structure is immersed in a heater, and a heater, which is a heating element, is immersed in the cathode so that the hot electron emission of the cathode gas can be achieved within a short time. There is an advantage that can shorten the screen ignition time.
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