JPH05258659A - 含浸型陰極構体 - Google Patents
含浸型陰極構体Info
- Publication number
- JPH05258659A JPH05258659A JP5210192A JP5210192A JPH05258659A JP H05258659 A JPH05258659 A JP H05258659A JP 5210192 A JP5210192 A JP 5210192A JP 5210192 A JP5210192 A JP 5210192A JP H05258659 A JPH05258659 A JP H05258659A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- impregnated
- aluminum nitride
- cathode
- insulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ヒータ絶縁体材料として窒化アルミニウムを使
用することにより、ヒータ温度を低下させて長寿命化
し、かつ立上り時間を短縮した低消費電力の速動型含浸
型陰極構体を提供する。 【構成】ヒータ２を陰極支持体３中にアルミナ粉末より
熱伝導率の高い窒化アルミニウム粉末７により熱伝導率
の高い窒化アルミニウム粉末７により埋設する。これに
より、ヒータ２から高融点金属基体１への熱伝導を良く
し、かつ、絶縁体による熱損失を防ぎ、ヒータ２の温度
の低下によるヒータ２の消費電力の低減及び高融点金属
基体１の立上り時間を短縮することができる。
用することにより、ヒータ温度を低下させて長寿命化
し、かつ立上り時間を短縮した低消費電力の速動型含浸
型陰極構体を提供する。 【構成】ヒータ２を陰極支持体３中にアルミナ粉末より
熱伝導率の高い窒化アルミニウム粉末７により熱伝導率
の高い窒化アルミニウム粉末７により埋設する。これに
より、ヒータ２から高融点金属基体１への熱伝導を良く
し、かつ、絶縁体による熱損失を防ぎ、ヒータ２の温度
の低下によるヒータ２の消費電力の低減及び高融点金属
基体１の立上り時間を短縮することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は含浸型陰極構体に関し、
特に陰極線管，進行波管，クライストロン，マクネトロ
ン等の高電流密度かつ速動型に適した電子管に使用され
る含浸型陰極構体に関する。
特に陰極線管，進行波管，クライストロン，マクネトロ
ン等の高電流密度かつ速動型に適した電子管に使用され
る含浸型陰極構体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、含浸型陰極構体は、電子放射物質
が含浸された高融点、かつ、多孔質の陰極金属基体と、
この陰極金属基体が固着された陰極支持体と、この陰極
支持体内に絶縁体により埋設されたヒータとからなって
いる。
が含浸された高融点、かつ、多孔質の陰極金属基体と、
この陰極金属基体が固着された陰極支持体と、この陰極
支持体内に絶縁体により埋設されたヒータとからなって
いる。
【０００３】一般に、含浸型陰極構体は１，０００〜
１，１００℃で動作するため、ヒータを絶縁体により埋
設し、ヒータから絶縁体を介して熱伝導させてヒータ温
度を極力低下させるようにしている。
１，１００℃で動作するため、ヒータを絶縁体により埋
設し、ヒータから絶縁体を介して熱伝導させてヒータ温
度を極力低下させるようにしている。
【０００４】この絶縁体の材料として、従来から特開昭
６４−３３８２５号公報に記載されているようにアルミ
ナ粒子を使用してヒータを埋設する方法が行われてい
る。アルミナ粒子に埋設することにより陰極の所定の動
作温度におけるヒータ温度を通常１，３００〜１，４０
０℃にすることができる。
６４−３３８２５号公報に記載されているようにアルミ
ナ粒子を使用してヒータを埋設する方法が行われてい
る。アルミナ粒子に埋設することにより陰極の所定の動
作温度におけるヒータ温度を通常１，３００〜１，４０
０℃にすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来の含浸型陰極
構体では、絶縁材料としてアルミナ粒子を使用している
のでアルミナの熱伝導率が１６〜２０Ｗ／ｍ・ｋと小さ
いため熱伝導が悪く、ヒータ温度を陰極動作温度より２
００〜３００℃高くしなければならず寿命上の問題点が
あった。
構体では、絶縁材料としてアルミナ粒子を使用している
のでアルミナの熱伝導率が１６〜２０Ｗ／ｍ・ｋと小さ
いため熱伝導が悪く、ヒータ温度を陰極動作温度より２
００〜３００℃高くしなければならず寿命上の問題点が
あった。
【０００６】また、ヒータが熱伝導率の悪い絶縁体によ
り埋設されているため陰極の直径が１０ｍｍ以上となる
と陰極を動作温度に加熱するまでの立上り時間が５分以
上の長時間を要し、速動型の電子管にはこのままでは使
用できず、ヒータの埋設面積を増やし埋設構造を複雑に
しなければならない等の問題点があった。
り埋設されているため陰極の直径が１０ｍｍ以上となる
と陰極を動作温度に加熱するまでの立上り時間が５分以
上の長時間を要し、速動型の電子管にはこのままでは使
用できず、ヒータの埋設面積を増やし埋設構造を複雑に
しなければならない等の問題点があった。
【０００７】本発明の目的は、ヒータの埋設構造を変更
することなく、ヒータ温度を低減して長寿命化するとと
もに立上り時間を短縮できる速動型電子管に用いる含浸
型陰極構体を提供することにある。
することなく、ヒータ温度を低減して長寿命化するとと
もに立上り時間を短縮できる速動型電子管に用いる含浸
型陰極構体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子放射物質
が含浸された高融点金属基体と、該高融点金属基体が固
着された陰極支持体と、該陰極支持体内に絶縁体に埋設
されたヒータとを有する含浸型陰極構体において、前記
絶縁体が焼結された窒化アルミニウム粒子で構成さてい
る。
が含浸された高融点金属基体と、該高融点金属基体が固
着された陰極支持体と、該陰極支持体内に絶縁体に埋設
されたヒータとを有する含浸型陰極構体において、前記
絶縁体が焼結された窒化アルミニウム粒子で構成さてい
る。
【０００９】前記窒化アルミニウム粒子の粒径分布の少
くと９０％が１０〜１００μｍの範囲に設定されてお
り、前記窒化アルミニウル粒子の少くとも１０％の形状
が球状である。又、前記ヒータがアルミナと窒化アルミ
ニウムのいずれか一方の粒子の第１層の絶縁膜によって
被覆されている。
くと９０％が１０〜１００μｍの範囲に設定されてお
り、前記窒化アルミニウル粒子の少くとも１０％の形状
が球状である。又、前記ヒータがアルミナと窒化アルミ
ニウムのいずれか一方の粒子の第１層の絶縁膜によって
被覆されている。
【００１０】
【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。
【００１１】図１は本発明の第１の実施例の断面図であ
る。
る。
【００１２】第１の実施例は、図１に示すように、電子
放射物質が含浸された高融点金属基体１がヒータ２を埋
設する陰極支持体３とモリブデン−ルテニウムろう材４
で固着されている。この陰極支持体３内にスパイラル状
のヒータコイル５にアルミナ材６を電着させたヒータ２
を挿入し、絶縁体である窒化アルミニウム粉末７により
埋設されている。この窒化アルミニウム粉末７は粒度分
布の９０％以上が１０〜１００μｍの範囲に設定されて
いる。
放射物質が含浸された高融点金属基体１がヒータ２を埋
設する陰極支持体３とモリブデン−ルテニウムろう材４
で固着されている。この陰極支持体３内にスパイラル状
のヒータコイル５にアルミナ材６を電着させたヒータ２
を挿入し、絶縁体である窒化アルミニウム粉末７により
埋設されている。この窒化アルミニウム粉末７は粒度分
布の９０％以上が１０〜１００μｍの範囲に設定されて
いる。
【００１３】次に、絶縁体の製造方法について述べる。
【００１４】先ず、平均粒径が５０μｍで粒度分布の９
０％以上が１０〜１００μｍで、かつ、形状が球状であ
る窒化アルミニウム粉末７をヒータ開口部を上にして陰
極支持体３内にヒータ２を挿入した後充填しヒータ２を
埋設する。埋設時、形状が球状であるため上部から長
動，圧力を加えることにより容易に最密充填することが
できる。
０％以上が１０〜１００μｍで、かつ、形状が球状であ
る窒化アルミニウム粉末７をヒータ開口部を上にして陰
極支持体３内にヒータ２を挿入した後充填しヒータ２を
埋設する。埋設時、形状が球状であるため上部から長
動，圧力を加えることにより容易に最密充填することが
できる。
【００１５】次に、窒化アルミニウム粉末７を水素又は
真空雰囲気中で１，７５０℃以上，２，０００℃以下で
１分以上保持して焼結する。この窒化アルミニウム粉末
７を使用して焼結したものは、表面のクラックもなく、
焼結による縮み，表面硬度もアルミナ材を使用した場合
と差異はなく、性能上問題のない絶縁体を得ることがで
きた。
真空雰囲気中で１，７５０℃以上，２，０００℃以下で
１分以上保持して焼結する。この窒化アルミニウム粉末
７を使用して焼結したものは、表面のクラックもなく、
焼結による縮み，表面硬度もアルミナ材を使用した場合
と差異はなく、性能上問題のない絶縁体を得ることがで
きた。
【００１６】高融点金属基体１を１，１００℃に加熱す
る場合、従来のアルミナ材による方法ではヒータ温度を
１，３００〜１，４００℃にしなければならないが、本
実施例による窒化アルミニウム粉末７を使用した場合、
ヒータ温度を１，１５０〜１，２００℃におさえること
ができ、加熱のためのヒータ消費電力を大幅に低減させ
ることができるとともに長寿命化が可能となる。
る場合、従来のアルミナ材による方法ではヒータ温度を
１，３００〜１，４００℃にしなければならないが、本
実施例による窒化アルミニウム粉末７を使用した場合、
ヒータ温度を１，１５０〜１，２００℃におさえること
ができ、加熱のためのヒータ消費電力を大幅に低減させ
ることができるとともに長寿命化が可能となる。
【００１７】図２は本発明の第２の実施例の断面図であ
る。
る。
【００１８】第２の実施例は、図２に示すように、ヒー
タコイル５に粒度分布の８０％以上が１０μｍ以下の窒
化アルミニウム粉末８を電気流動法により電着し、水素
又は真空雰囲気中１，６００〜１，８００℃で焼成，焼
結した後、電子放射物質が含浸された高融点金属基体１
に融着されている陰極支持体３に挿入し、粒度分布の９
０％以上が１０〜１００μｍの窒化アルミニウム７によ
り埋設し、焼結させる。本実施例による含浸型陰極構体
は、高融点気体金属１の温度を１，１００℃に加熱する
迄の立上り時間をアルミナ材を使っていた従来の方法に
比べて７〜８割に短縮することが可能となり、電子管の
電子銃構造を変更することなく、速動時間を短縮するこ
とができる。
タコイル５に粒度分布の８０％以上が１０μｍ以下の窒
化アルミニウム粉末８を電気流動法により電着し、水素
又は真空雰囲気中１，６００〜１，８００℃で焼成，焼
結した後、電子放射物質が含浸された高融点金属基体１
に融着されている陰極支持体３に挿入し、粒度分布の９
０％以上が１０〜１００μｍの窒化アルミニウム７によ
り埋設し、焼結させる。本実施例による含浸型陰極構体
は、高融点気体金属１の温度を１，１００℃に加熱する
迄の立上り時間をアルミナ材を使っていた従来の方法に
比べて７〜８割に短縮することが可能となり、電子管の
電子銃構造を変更することなく、速動時間を短縮するこ
とができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ヒータを
埋設する絶縁体として、窒化アルミニウム粉末を使用す
ることにより、ヒータの動作温度を約１００〜２００℃
低減させることができ、かつ、高融点金属基体の立上り
時間を７〜８割に低減できるので、電子管の電子銃構造
を変更することなしに長寿命で速動型の含浸型陰極構体
を提供できるという効果を有する。
埋設する絶縁体として、窒化アルミニウム粉末を使用す
ることにより、ヒータの動作温度を約１００〜２００℃
低減させることができ、かつ、高融点金属基体の立上り
時間を７〜８割に低減できるので、電子管の電子銃構造
を変更することなしに長寿命で速動型の含浸型陰極構体
を提供できるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例の断面図である。
１ 高融点金属基体 ２ ヒータ ３ 陰極支持体 ４ モリブデン−ルテニウムろう材 ５ ヒータコイル ６ アルミナ材 ７，８ 窒化アルミニウム粉末
Claims (4)
- 【請求項１】 電子放射物質が含浸された高融点金属基
体と、該高融点金属基体が固着された陰極支持体と、該
陰極支持体内に絶縁体に埋設されたヒータとを有する含
浸型陰極構体において、前記絶縁体が焼結された窒化ア
ルミニウム粒子で構成さていることを特徴とする含浸型
陰極構体。 - 【請求項２】 前記窒化アルミニウム粒子の粒径分布の
少くと９０％が１０〜１００μｍの範囲に設定されてい
ることを特徴とする請求項１記載の含浸型陰極構体。 - 【請求項３】 前記窒化アルミニウル粒子の少くとも１
０％の形状が球状であることを特徴とする請求項１記載
の含浸型陰極構体。 - 【請求項４】 前記ヒータがアルミナと窒化アルミニウ
ムのいずれか一方の粒子の第１層の絶縁膜によって被覆
されていることを特徴とする請求項１記載の含浸型陰極
構体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210192A JPH05258659A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 含浸型陰極構体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210192A JPH05258659A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 含浸型陰極構体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05258659A true JPH05258659A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12905462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5210192A Pending JPH05258659A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 含浸型陰極構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05258659A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996042100A1 (fr) * | 1995-06-09 | 1996-12-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Structure de cathode impregnee, substrat de cathode pour une telle structure, structure de canon a electrons utilisant une telle structure de cathode, et tube electronique |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189831A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-27 | Toshiba Corp | 間接加熱型熱陰極構体及びその製造方法 |
| JPS61216222A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | Toshiba Corp | 含浸型陰極構体 |
| JPH0221533A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-24 | Nec Corp | 電子管用カソード構体 |
| JPH0318286A (ja) * | 1989-06-13 | 1991-01-25 | Mitsubishi Electric Corp | 交流エレベータの制御装置 |
-
1992
- 1992-03-11 JP JP5210192A patent/JPH05258659A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189831A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-27 | Toshiba Corp | 間接加熱型熱陰極構体及びその製造方法 |
| JPS61216222A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | Toshiba Corp | 含浸型陰極構体 |
| JPH0221533A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-24 | Nec Corp | 電子管用カソード構体 |
| JPH0318286A (ja) * | 1989-06-13 | 1991-01-25 | Mitsubishi Electric Corp | 交流エレベータの制御装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996042100A1 (fr) * | 1995-06-09 | 1996-12-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Structure de cathode impregnee, substrat de cathode pour une telle structure, structure de canon a electrons utilisant une telle structure de cathode, et tube electronique |
| US6034469A (en) * | 1995-06-09 | 2000-03-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated type cathode assembly, cathode substrate for use in the assembly, electron gun using the assembly, and electron tube using the cathode assembly |
| US6304024B1 (en) | 1995-06-09 | 2001-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated-type cathode substrate with large particle diameter low porosity region and small particle diameter high porosity region |
| US6447355B1 (en) | 1995-06-09 | 2002-09-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated-type cathode substrate with large particle diameter low porosity region and small particle diameter high porosity region |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980728 |