JPH04248223A - 含浸型陰極 - Google Patents
含浸型陰極Info
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- JPH04248223A JPH04248223A JP3007371A JP737191A JPH04248223A JP H04248223 A JPH04248223 A JP H04248223A JP 3007371 A JP3007371 A JP 3007371A JP 737191 A JP737191 A JP 737191A JP H04248223 A JPH04248223 A JP H04248223A
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- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 24
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- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
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Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は含浸型陰極に関し、特に
電子放射特性を向上させた高電流密度の含浸型陰極に関
する。
電子放射特性を向上させた高電流密度の含浸型陰極に関
する。
【０００２】
【従来の技術】高電流密度陰極として使用される従来の
含浸型陰極は、タングステン（Ｗ）の耐熱性の多孔質基
体金属にバリウム−カルミウム−アルミネート化合物の
電子放射剤を含浸させたものに、さらに、電子放射特性
向上の為、陰極表面にオスミウム（Ｏｓ）薄膜を被着さ
せたもので、一般にＭタイプと称されている。この陰極
表面に被着させる薄膜の厚さは、約５，０００オングス
トロームとするのが一般的であった。
含浸型陰極は、タングステン（Ｗ）の耐熱性の多孔質基
体金属にバリウム−カルミウム−アルミネート化合物の
電子放射剤を含浸させたものに、さらに、電子放射特性
向上の為、陰極表面にオスミウム（Ｏｓ）薄膜を被着さ
せたもので、一般にＭタイプと称されている。この陰極
表面に被着させる薄膜の厚さは、約５，０００オングス
トロームとするのが一般的であった。
【０００３】この含浸型陰極の電子放射の経時特性は、
例えば、陰極の電流密度１Ａ／平方ｃｍ，動作温度１，
１００℃の条件で動作させた場合、初期の陰極電流を１
００％とすると２０，０００時間で約３％低下していた
。一般に、動作温度における陰極電流値が１０％低下す
るまでの期間を陰極の寿命と称しており、この寿命が長
い程、良い陰極とされている。
例えば、陰極の電流密度１Ａ／平方ｃｍ，動作温度１，
１００℃の条件で動作させた場合、初期の陰極電流を１
００％とすると２０，０００時間で約３％低下していた
。一般に、動作温度における陰極電流値が１０％低下す
るまでの期間を陰極の寿命と称しており、この寿命が長
い程、良い陰極とされている。
【０００４】この含浸型陰極は、過去のＳタイプと称す
るオスミウム等の被膜を有しない含浸型陰極に比べ寿命
が長いという事でこれまで多くの電子管の陰極として使
用されて来ており、特に、長寿命を必要とするものの代
表的なものとして衛星搭載用の電子管がある。
るオスミウム等の被膜を有しない含浸型陰極に比べ寿命
が長いという事でこれまで多くの電子管の陰極として使
用されて来ており、特に、長寿命を必要とするものの代
表的なものとして衛星搭載用の電子管がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】現在、この衛星搭載用
の電子管の傾向としては、これまで以上に陰極の電流密
度が高くなると共に、陰極の寿命もこれまでに比べより
長い１０万時間以上というのが一般的となって来ている
。
の電子管の傾向としては、これまで以上に陰極の電流密
度が高くなると共に、陰極の寿命もこれまでに比べより
長い１０万時間以上というのが一般的となって来ている
。
【０００６】しかし、従来の含浸型陰極では、例えば、
陰極の電流密度４Ａ／平方ｃｍ，動作温度１，１００℃
の場合、推定寿命は１０万時間以下となり、寿命要求を
満すのは困難であった。
陰極の電流密度４Ａ／平方ｃｍ，動作温度１，１００℃
の場合、推定寿命は１０万時間以下となり、寿命要求を
満すのは困難であった。
【０００７】この対応策として、オスミウム又は、オス
ミウムを含む合金からなる被着膜の膜厚を厚くする方法
が考え出された。これは、従来のタングステン基体金属
の上にオスミウムを被着させた含浸型陰極における電子
放射低下が、陰極表面のタングステン濃度と関係してい
ることを考慮したもので、従来の一般的な被着膜の厚さ
５，０００オングストロームを、より厚くさせることに
より、陰極表面のタングステン濃度の上昇を遅くさせる
ねらいである。
ミウムを含む合金からなる被着膜の膜厚を厚くする方法
が考え出された。これは、従来のタングステン基体金属
の上にオスミウムを被着させた含浸型陰極における電子
放射低下が、陰極表面のタングステン濃度と関係してい
ることを考慮したもので、従来の一般的な被着膜の厚さ
５，０００オングストロームを、より厚くさせることに
より、陰極表面のタングステン濃度の上昇を遅くさせる
ねらいである。
【０００８】この対応策によって多少寿命は長くなるも
のの被着膜が１０，０００オングストロームを越えると
、被着膜が基体金属のタングステンから剥れやすくなる
という問題点があった。この被着膜が剥れると、その部
分の電子放射特性は急激に低下するという問題が生ずる
。
のの被着膜が１０，０００オングストロームを越えると
、被着膜が基体金属のタングステンから剥れやすくなる
という問題点があった。この被着膜が剥れると、その部
分の電子放射特性は急激に低下するという問題が生ずる
。
【０００９】本発明の目的は、被着膜の剥れがなく、高
電流密度，長寿命の含浸型陰極を提供することにある。
電流密度，長寿命の含浸型陰極を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、高融点金属か
らなる多孔質性の基体に電子放射物質を含浸させた含浸
型陰極において、電子放射面となる表面にオスミウム膜
とタングステン膜から成る交互多層膜を被覆し最外層が
前記タングステン膜となるように付着させる。
らなる多孔質性の基体に電子放射物質を含浸させた含浸
型陰極において、電子放射面となる表面にオスミウム膜
とタングステン膜から成る交互多層膜を被覆し最外層が
前記タングステン膜となるように付着させる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】図１は本発明の第１の実施例の断面図であ
る。
る。
【００１３】第１の実施例は、図１に示すように、ペレ
ット１は、空孔率１８〜２０％の多孔質のタングステン
金属基体から成り、空孔部には、バリウム−カルシウム
−アルミネートの電子放射物質が含浸されている。ペレ
ット１は、モリブデンの金属円筒２にろう接されており
、この金属円筒２の内部には加熱源となるヒータ３がア
ルミナ４で埋設されている。このペレット１の上には、
オスミウム膜５が１，０００オングストロームとタング
ステン膜６が５００オングストロームの膜厚で交互にス
パッタされ、全体として１５，０００オングストローム
の膜厚を有する交互多層膜７を形成している。尚、最外
層の膜はタングステン膜６となっている。
ット１は、空孔率１８〜２０％の多孔質のタングステン
金属基体から成り、空孔部には、バリウム−カルシウム
−アルミネートの電子放射物質が含浸されている。ペレ
ット１は、モリブデンの金属円筒２にろう接されており
、この金属円筒２の内部には加熱源となるヒータ３がア
ルミナ４で埋設されている。このペレット１の上には、
オスミウム膜５が１，０００オングストロームとタング
ステン膜６が５００オングストロームの膜厚で交互にス
パッタされ、全体として１５，０００オングストローム
の膜厚を有する交互多層膜７を形成している。尚、最外
層の膜はタングステン膜６となっている。
【００１４】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。
する。
【００１５】第２の実施例は、図１に示すペレット１並
びにペレット１を支持固定する金属円筒２、さらには、
ヒータ３を埋設するアルミナ４は前記の第１の実施例と
同一である。
びにペレット１を支持固定する金属円筒２、さらには、
ヒータ３を埋設するアルミナ４は前記の第１の実施例と
同一である。
【００１６】第２の実施例では、ペレット１の上に単層
の膜厚がそれぞれ５００オングストロームのオスミウム
膜とタングステン膜とが交互にスパッタされ、層膜厚が
１５，０００オングストロームを有する交互多層膜を形
成した例である。
の膜厚がそれぞれ５００オングストロームのオスミウム
膜とタングステン膜とが交互にスパッタされ、層膜厚が
１５，０００オングストロームを有する交互多層膜を形
成した例である。
【００１７】従来の含浸型陰極と本発明の実施例の含浸
型陰極を３極管に組込み陰極表面温度を通常使用温度よ
り高い温度の１，１５０℃となるようにヒータを加熱さ
せると共に、陰極の電流密度５Ａ／平方ｃｍを取り出す
為の陽極電圧を印加し、陰極の電子放射特性の経時変化
を調査した。
型陰極を３極管に組込み陰極表面温度を通常使用温度よ
り高い温度の１，１５０℃となるようにヒータを加熱さ
せると共に、陰極の電流密度５Ａ／平方ｃｍを取り出す
為の陽極電圧を印加し、陰極の電子放射特性の経時変化
を調査した。
【００１８】図２は本発明の実施例と従来の含浸型陰極
の電子放射特性の経時変化を示す特性図である。
の電子放射特性の経時変化を示す特性図である。
【００１９】縦軸は、含浸型陰極の初期の電流密度５Ａ
／平方ｃｍを得る電流を１００としたときの指数を示す
。
／平方ｃｍを得る電流を１００としたときの指数を示す
。
【００２０】図２から明らかなように本発明の実施例の
含浸型陰極Ａ，Ｂの特性は、従来の含浸型陰極Ｃの特性
よりも優れていることが判る。
含浸型陰極Ａ，Ｂの特性は、従来の含浸型陰極Ｃの特性
よりも優れていることが判る。
【００２１】尚、本発明の第２の実施例の含浸型陰極Ｂ
の電流の経時変化指数は、第１の実施例の含浸型陰極Ａ
に比べ高い指数で安定している。
の電流の経時変化指数は、第１の実施例の含浸型陰極Ａ
に比べ高い指数で安定している。
【００２２】これは、第１の実施例の含浸型陰極Ａに比
べ含浸型陰極の仕事関数が小さい事を意味しており、第
２の実施例のオスミウムとタングステンのそれぞれの膜
厚が同一の交互多層膜７を形成する含浸型陰極がより優
れた電子放射特性を持つ事を示す。
べ含浸型陰極の仕事関数が小さい事を意味しており、第
２の実施例のオスミウムとタングステンのそれぞれの膜
厚が同一の交互多層膜７を形成する含浸型陰極がより優
れた電子放射特性を持つ事を示す。
【００２３】これを確認する為、第３の実施例としてオ
スミウム５００オングストローム−タングステン１，０
００オングストロームの交互多層膜を総厚として１５，
０００オングストローム被着した含浸型陰極の同経時変
化指数を測定した所、ほぼ第１の実施例の含浸型陰極Ａ
の変化と同じ傾向を示した。
スミウム５００オングストローム−タングステン１，０
００オングストロームの交互多層膜を総厚として１５，
０００オングストローム被着した含浸型陰極の同経時変
化指数を測定した所、ほぼ第１の実施例の含浸型陰極Ａ
の変化と同じ傾向を示した。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の含浸型陰
極によれば、電子放射面となる面に被着させる膜をオス
ミウム膜−タングステン膜の交互多層膜とする事により
、１０，０００オングストローム以上被着させても剥れ
るという不具合が生じることなく形成できる効果がある
。
極によれば、電子放射面となる面に被着させる膜をオス
ミウム膜−タングステン膜の交互多層膜とする事により
、１０，０００オングストローム以上被着させても剥れ
るという不具合が生じることなく形成できる効果がある
。
【００２５】また、オスミウム−タングステンの交互多
層膜とすることにより、長時間に亘り電子放射面のオス
ミウムの濃度が安定し、この結果、高い電子放射特性を
安定して長時間得ることができる効果がある。
層膜とすることにより、長時間に亘り電子放射面のオス
ミウムの濃度が安定し、この結果、高い電子放射特性を
安定して長時間得ることができる効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】本発明の実施例と従来の含浸型陰極の電子放射
特性の経時変化を示す特性図である。
特性の経時変化を示す特性図である。
１ ペレット
２ 金属円筒
３ ヒータ
４ アルミナ
５ オスミウム膜
６ タングステン膜
７ 交互多層膜
Claims (2)
- 【請求項１】 高融点金属からなる多孔質性の基体に
電子放射物質を含浸させた含浸型陰極において、電子放
射面となる表面にオスミウム膜とタングステン膜から成
る交互多層膜を被覆し最外層が前記タングステン膜とな
るように付着させた事を特徴とする含浸型陰極。 - 【請求項２】 前記交互多層膜を形成するオスミウム
膜とタングステン膜のそれぞれの膜厚が同一である事を
特徴とする請求項１記載の含浸型陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007371A JPH04248223A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 含浸型陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007371A JPH04248223A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 含浸型陰極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04248223A true JPH04248223A (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=11664113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3007371A Pending JPH04248223A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 含浸型陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04248223A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005135786A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Toshiba Corp | 電子管の構成部品取付け構造 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6017830A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-29 | Hitachi Ltd | 含浸形カソ−ド |
| JPS6132935A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-15 | Hitachi Ltd | 含浸形陰極 |
| JPS6357901A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-12 | Res Dev Corp Of Japan | 電気−流体式アクチユエ−タと高圧流体発生器 |
| JPS6357902A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-12 | Etsuo Ando | シリンダのストロ−ク調整機構 |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP3007371A patent/JPH04248223A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6017830A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-29 | Hitachi Ltd | 含浸形カソ−ド |
| JPS6132935A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-15 | Hitachi Ltd | 含浸形陰極 |
| JPS6357901A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-12 | Res Dev Corp Of Japan | 電気−流体式アクチユエ−タと高圧流体発生器 |
| JPS6357902A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-12 | Etsuo Ando | シリンダのストロ−ク調整機構 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005135786A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Toshiba Corp | 電子管の構成部品取付け構造 |
| JP4601939B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2010-12-22 | 株式会社東芝 | 電子管の気密接合構造 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970902 |