TW301008B - - Google Patents

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301008 A7 B7 五、發明説明（） <發明的技術範圚> 本發明係關於使用於彩色影像管電子槍的直熱型陰極 及其製造方法，尤其是有關使用金屬合金形成的直熱型陰 極，具有高電密度、延長壽命時間、縮短製造工程的直熱 型陰極及其製造方法。 <從來的技術> 通常，使用於映像管的熱電子釋放陰極係以氧化物陰 極、或潰制陰極為一般所常用，但由於瞬時動作的遲延及 壽命縮短等問題而演進對金屬合金陰極的研究。 可是，上記金屬合金陰極係使用多種合金或單一金屬 的材料、尤其以縱一飾（Ir -Ce)或縱一鋼（Jr-La)合金製造 者比上記氧化物或漬制陰極在各方面均具有更優異的特性。 但，因係以電弧熔解（Arc melting)製造，相對的低 融點金屬在合金過程中比高融點金屬先溶融，招至發生蒸 發的問題而尚未達到實用的階段。 通常彩色映像管內部設有電子槍，該電子槍係由氧化 物陰極1，基質金屬2及電熱器（Heater) 3等構成。 如第1圖所示上記氧化物陰極1係接合在可通電，Μ電 流發熱的基質金屬2上側，該基質金屬2內側設有使電流通 電的電熱器等組成。 上記基質金屬2為使具有快速操作性而儘量縮短其長 度，Μ提高電阻；且為增加熱放射比，單面積更要延長其 長度，又為使陰極在動作溫度範圍內保持固有的形狀，更 需要有高溫強度。若將上記基質金觸塗佈驗土類氧化物， 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 301008 _______B7 五、發明説明（） 歷經長期的操作仍必具有可充分釋放電子的構造C, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 亦即為滿足上開種種條件而提出主成份為鎳（N i)的而、ί 熱性優良_(\〇、鉬（Μ〇)等高融點金屬.、與電子放出用氧 化物微量添加锆（Zr)作為活性劑方法的提荼。 但’如將上開組成的金屬作為基質金屬使用時，不論 在影像管製造工程上或使用中，上開基質金屬與上開氧化 物層間會產生很多新中間層而發生氧化物層剝雛。 <發明要解決的課題> 可是為解決這些問題，雖採取在基質金屬與氧化物層 間Μ機械的將鎳（Mi)粒子形成的氧化物層固著的方法。但 ，上記鎳（Ni)粒子在動作中會引起形狀變化，導致氧化物 層固著不良發生剝雛問題。 c發明之目的> 因此，本發明係針對上開種種問題而提出的解決方案 。本發明的目的係提供高電流密度、延畏使用期間及縮短 製造工程等具有效果的串聯陰極及其製造方法。 <解決問題的方法> 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 為達成上述目的，本發明之具有電子管用電子放出線 的直熱型陰極的製造方法係將主成份跋（]>)與補肋成份鋪 (Ce)M—定比率混合的第一步驟，與該第一步驟混合的粉 末利用高能量球磨（Energy ball mi 11)法，以機械衝擊之 ，籍此，製造合金粉末的第2步驟，與，由該第二步驟所 製造得的合金，Μ —*定壓力形成合金球珠第三步驟，與， 將該第三步驟成形的球珠內，去除含有殘留氣体的第四步 一 4 - 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（2丨〇X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7 __ 五、發明説明（） 驟，Μ及該第四步驟去除氣体後測誠其球珠的電子放出特 性的第五步驟等構成者。 <較佳具体實施例的描述> 本發明的賞施例，Μ參照附圖詳細的說明於下： <圖面旳簡單說明> 第1圖為一般電子管用氧化牧;陰極的概略剖面圖。 第2圖本發明機械的合金化裝置剖面圖。 第3圖為本發明之直熱式陰極的概略剖面圖。 <符號&兌明> 10…進氣口 12·.·出氣口 18…冷卻箱 20…粉碎槽 22-··迴轉桿 24…球 3〇”-合金王求珠 32--mm 上開第一步驟係M85重量％〜95簠量％的敏（Ir)粉末為 主成份與鋪（Ce)粉末5M量％〜15重蛰％形成金屬粉末混合物 上開第二步驟係將上開縱（lr)粉末與鈽（Ce)粉末Μ機 械的方法實行合金的工程有高能量球磨（Energy ball mill )?去與低® 巨量 ί求磨（Energy ball mi 11)¾ 〇 上記低能量球磨法係，迴轉速度90〜120rpm，工程時 間100〜1，000小時，Μ硬脂酸作為工程控制劑，球與粉末 的重量比為50:1〜150: 1，而迴轉速度慢的工程。 如第2圖所示，高能量球磨法係，在粉碎槽20内填充 上開第一步驟的混合粉末後，迴轉配設在上開粉碎槽20内 的迴轉桿22，以該迴轉桿22的迴轉，將存在於上開粉碎槽 20内的球体24，既互相衝擊又迴轉，如此使存在於上開粉 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2.97公釐） ^^^1- am fm mu 1^^^ a---- βι^ϋ 'V6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明（） 末槽20内的縱（Ir)、鈽(Ce)混合粉末承受很大的衝_至上 開混合粉末成為合金粉末。 此時由於球体的衝擊，使粉碎槽内的溫度上昇。 上開上昇的粉碎槽20溫度，係以裝設在該粉碎槽20外 側由冷卻箱（ease) 18下側流入，而從其上側流出的冷卻水 冷卻而得到下降。 另一方面，使用上記高能量球磨法的迴轉速度為300 〜，工程時間為10〜50小時工程控制劑為硬脂酸， 球体與粉末的重量比為50 :1〜150 :1。至於迴轉速度快的 步驟，除了使用高能量球磨機的上述步驟外，尚有震動法 或搖動法實行機械的合金化工程。 第三步驟像在每單位面積加3〜8 f壓力，Μ壓床（Pre ss)形成球珠狀合金粉末。 第四步驟係在真空狀態，400〜700°C的範圍，去除上 記球珠30所含有的殘留氣体iUO、CU、。 第五步驟係在真空狀能1000〜1500 °C測試球珠之電子 放出特性。 上記第四步驟Μ後，尚有一選擇性的熱處理步驟，係 為了形成合金球珠的合金均質化，實行1300〜180CTC範圓 1〜500小時的熱處理，此步驟也可在真空中實行。 採用本發明合金的電子管用直熱式陰極乃如第3圖所 示，係以電流導通生熱的鎢線32，該_線32不但貫通陰極 内部，又，將電子放出的合金球珠30等所構成。 如此，由外部加電流的上記鎢線32即可發出熱，而通過 .、! —6 ~ 本纸技尺度適财國齡料（CNS) Μ規格（21Qx 297公瘦） ----------- 裝------、1τ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ， A7 B7 五、發明説明（） 上記鎢線32的合金球珠30係承受由上記鎢線32放出的熱而 放出電子。 又，電子管用直熱型陰極係由主成分縱（Ιί~)舶（pt)或金 (Au)的成份為85重量％〜95重量％ ’補肋成份鋪（Ce)鋼（La) 或鍇（Pr)的成份為5重量重量％的成份所形成° <發明的效果> 如上述由上述步驟製造的金屬合金直熱型陰極的一鈽 五縱合金（IrsCe)(融點190CTC)的特性，係Μ高溫狀態具 有優異動作特性少工作步驟，其比其他既有電子放出材料 具有優良的電子釋放特性，尤其是，Μ高溫的優異動作符 性延長直熱型陰極的使用期限。 又，上記第.二步驟中，機械的合金化過程係只以固態 反應的製造步驟以該步驟製造直熱型陰極的動作範圍為14 〇〇 t電流密度約7〜lOA/cm2的數值，如與以從來的電强懷 解法製造的直熱型陰極比較，其由流密度增加了 2〜5A/cmz ，其電子放出特性更是優異。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 而且，本發明可以省略從來的步驟中，製造直熱型陰 極必要的K-分解步驟（在真空中加熱由氧化物陰極分解破 酸鹽的氧化物）及熟成處理步驟（K-分解後為使電子放出良 好起見，於初期保持所定溫度所定時間的工程）。而且本 發明並具有不但將製造工程單純化，但因使用粉末金屬而 有容易大量生產的優點。 7 本纸乐尺度適用中國國家標牟（CNS)八4驗（210x297公楚）

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 / ΛΙ * '"5*' 第8411180明虎「直聚^陰極及其轉造方法」 qvK〆 專利案申請專利範_^正本 g88 ^ J^-t： 六、申請專利範圍 1. —種電子管用直熱型陰極之製造方法，包含下列步躲： 第一步驟：由主成份縱（Ir)與補肋成份飾（Ce)M—定 匕匕^^昆Θ : 第二步賊：第一步驟命得的混合粉末利用高能量球磨 (Energy ball mil】）法Μ機械衝擊之，藉此，製造合金粉 末； 第三步驟：該第二步驟製造的合金Μ—定歷力形成合 金球珠； 第四步驟：該第三步驟所得的合金球珠内•去除殘留 氣体。 第五步膝：對去除殘留氣体的球珠，測試其霣子放出 特性。 2. 如申請專利範園1項之直热型陰極之製造方法，所述第 二步驟係以霞動研磨（V ibrat ion mi 11)或搖動研磨（Sha ker roi 11)法實行機械的合金化工程者。 3. 如申請專範園第1項之直熱型陰極之製造方法，所述第 二步驟係實行迴轉速度90〜120rpm ,製程時間100〜100 0小時，使用硬脂酸作為製程控制劑•球（Ball)與粉末 的重量比為50:1〜150:1的低掂量球磨法者〇 4. 如申請專利範圃第1項之直熱型陰極之製造方法•所述 高能Μ球磨法係實行迴轉速度300〜700rpm，製程時間 10〜50小時，製程控制劑為硬脂酸，球與粉末的重fi比 50:1〜150:1者 〇 5. 如申請專利範圍第1項之直熱型陰極之製造方法，所述 —8 一 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T ά I * 全、 S〇l〇〇8 七、申請專利範圍 第4步躲完成後，實行1300〜180〇·〇範園内1〜500小時 以惰性氣体、或於真空狀態使合金球珠均質化的熱處理 製程者。 6. 如申請專利範園第1項之直熱型陰極之製造方法，其包 括：主成份縱（Ir)、S白（Pt)、金（Au)的成份為85重Μ% 〜95¾重量補助成份飾（Ce)、網（La)、繒（Pr)的成份為5 重量》〜15%重量者。 7. —種直熱型陰極，係利用上述之製法製成者，包括：一 用以釋放電子之合金球珠；Μ及多數餽媒（Tungsten Wire)貫通所球珠内郤，當導通霣流使之發熱即由上記合 金球珠放出電子的構成為特擻者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 _ ! 經濟部中央標隼局員工消費合作社印袋 -9 - 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Μ规格（210X297公釐）