JPH11204021A - 電子銃用陰極 - Google Patents
電子銃用陰極Info
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- JPH11204021A JPH11204021A JP12963298A JP12963298A JPH11204021A JP H11204021 A JPH11204021 A JP H11204021A JP 12963298 A JP12963298 A JP 12963298A JP 12963298 A JP12963298 A JP 12963298A JP H11204021 A JPH11204021 A JP H11204021A
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/04—Cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/14—Solid thermionic cathodes characterised by the material
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- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
- H01J1/26—Supports for the emissive material
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は陰極線管に適合な電子銃用陰極に関
し、特にベースメタルに含まれた還元生元素の後発拡散
経路を確保し、バリウム自由ラジカルの生成を円滑に達
成することにより高電流密度負荷で長寿命を実現するこ
とを目的とする。 【構成】 ニッケルを主成分とし、少なくとも一種の還
元性元素が含まれたベースメタル６の上部に、主成分が
ＮｉまたはＮｉ−Ｚｒとからなる金属層１２を設け、そ
の金属層の上部には少なくともバリウムを含むアルカリ
土類金属酸化物にランタン化合物とマグネシウム化合物
が同時に、またはランタン−マグネシウム複合化合物が
含まれた第２電子放出物質層８０を設けることを特徴と
する。前記金属層はベースメタルの上部にＮｉまたはＮ
ｉ−Ｚｒを塗布し、これを熱処理したり、ＮｉまたはＮ
ｉ−Ｚｒ粉末を被着して設けられるもので、前記のベー
スメタルの平均粒子径より小さい粒子からなる。
し、特にベースメタルに含まれた還元生元素の後発拡散
経路を確保し、バリウム自由ラジカルの生成を円滑に達
成することにより高電流密度負荷で長寿命を実現するこ
とを目的とする。 【構成】 ニッケルを主成分とし、少なくとも一種の還
元性元素が含まれたベースメタル６の上部に、主成分が
ＮｉまたはＮｉ−Ｚｒとからなる金属層１２を設け、そ
の金属層の上部には少なくともバリウムを含むアルカリ
土類金属酸化物にランタン化合物とマグネシウム化合物
が同時に、またはランタン−マグネシウム複合化合物が
含まれた第２電子放出物質層８０を設けることを特徴と
する。前記金属層はベースメタルの上部にＮｉまたはＮ
ｉ−Ｚｒを塗布し、これを熱処理したり、ＮｉまたはＮ
ｉ−Ｚｒ粉末を被着して設けられるもので、前記のベー
スメタルの平均粒子径より小さい粒子からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は陰極線管に用いられ
る電子銃用陰極に関し、特にバリウム自由ラジカル原子
の生成に寄与する還元性元素の拡散経路を確保し、高電
流密度負荷で長寿命を実現できる電子銃用陰極に関する
ものである。
る電子銃用陰極に関し、特にバリウム自由ラジカル原子
の生成に寄与する還元性元素の拡散経路を確保し、高電
流密度負荷で長寿命を実現できる電子銃用陰極に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】陰極線管は電子銃から放出された電子を
高電圧で加速してスクリーンの蛍光体にランディング
（ｌａｎｄｉｎｇ）させて、その蛍光体の励起発光によ
り画像を具現する装置である。
高電圧で加速してスクリーンの蛍光体にランディング
（ｌａｎｄｉｎｇ）させて、その蛍光体の励起発光によ
り画像を具現する装置である。
【０００３】このような陰極線管に用いられて電子を放
出する電子銃用陰極の一般的な構造が図６に示されてい
る。図面でスリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）２の内部にはヒー
ター（ｈｅａｔｅｒ）４が設けられており、その上部に
はニッケル（Ｎｉ）を主成分としてシリコン（Ｓｉ）お
よびマグネシウム（Ｍｇ）のような還元性元素を微量含
んでいるキャップ状のベースメタル６が設けられ、その
上には少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化
物を主成分とする電子放出物質層８が設けられている。
出する電子銃用陰極の一般的な構造が図６に示されてい
る。図面でスリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）２の内部にはヒー
ター（ｈｅａｔｅｒ）４が設けられており、その上部に
はニッケル（Ｎｉ）を主成分としてシリコン（Ｓｉ）お
よびマグネシウム（Ｍｇ）のような還元性元素を微量含
んでいるキャップ状のベースメタル６が設けられ、その
上には少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化
物を主成分とする電子放出物質層８が設けられている。
【０００４】このように設けられた酸化物陰極はヒータ
ーから発せられた熱をエネルギ源として金属酸化物と還
元性元素が反応し、ここで生成されたバリウム自由ラジ
カルを用いて熱電子が放出されるようにするものであ
る。前記の電子銃用陰極の電子放出能力は金属酸化物に
存在するバリウム自由ラジカルの供給量により決まる。
しかし、最近、陰極線管は高精細化および大型化される
趨勢にあり、従って、高電流密度で長時間にわたってバ
リウム自由ラジカルを供給できる陰極の開発が求められ
る。
ーから発せられた熱をエネルギ源として金属酸化物と還
元性元素が反応し、ここで生成されたバリウム自由ラジ
カルを用いて熱電子が放出されるようにするものであ
る。前記の電子銃用陰極の電子放出能力は金属酸化物に
存在するバリウム自由ラジカルの供給量により決まる。
しかし、最近、陰極線管は高精細化および大型化される
趨勢にあり、従って、高電流密度で長時間にわたってバ
リウム自由ラジカルを供給できる陰極の開発が求められ
る。
【０００５】本出願人により先出願されたものとして、
大韓民国公開特許公報第９６−１５６３４号には、アル
カリ土類金属酸化物が含まれた電子放出物質層にランタ
ン（Ｌａ）化合物とマグネシウム（Ｍｇ）化合物が同時
に、またはランタン−マグネシウム複合化合物がさらに
含まれるようにし、バリウム自由ラジカルの蒸発消耗を
抑制した陰極が示されている。
大韓民国公開特許公報第９６−１５６３４号には、アル
カリ土類金属酸化物が含まれた電子放出物質層にランタ
ン（Ｌａ）化合物とマグネシウム（Ｍｇ）化合物が同時
に、またはランタン−マグネシウム複合化合物がさらに
含まれるようにし、バリウム自由ラジカルの蒸発消耗を
抑制した陰極が示されている。
【０００６】しかし、前記の陰極は図７に示した通り、
ベースメタル６と電子放出物質層８の境界面に反応生成
物である中間層１０が生成されるので、２〜３Ａ／ｃｍ
2 （平方センチメートル）の高電流密度の負荷で寿命短
縮を招来するようになる。
ベースメタル６と電子放出物質層８の境界面に反応生成
物である中間層１０が生成されるので、２〜３Ａ／ｃｍ
2 （平方センチメートル）の高電流密度の負荷で寿命短
縮を招来するようになる。
【０００７】中間層１０は電子放出に寄与するバリウム
自由ラジカルを生成するための金属酸化物である炭酸バ
リウムで熱分解された酸化バリウムと還元剤であるシリ
コン及びマグネシウムの反応により生成されるものであ
る。 ［反応式１］ ＢａＯ＋Ｍｇ→ ＭｇＯ＋Ｂａ↑ ［反応式２］ ４ＢａＯ＋Ｓｉ→ Ｂａ2 ＳｉＯ4 ＋２Ｂａ↑ 反応式１と反応式２を通じて生成されたバリウム自由ラ
ジカルは電子放出に寄与するが、それに従ってＭｇＯと
かＢａ2 ＳｉＯ4 のような反応物が生成されてベースメ
タル６と電子放出物質層８の境界に中間層１０を形成す
るようになる。
自由ラジカルを生成するための金属酸化物である炭酸バ
リウムで熱分解された酸化バリウムと還元剤であるシリ
コン及びマグネシウムの反応により生成されるものであ
る。 ［反応式１］ ＢａＯ＋Ｍｇ→ ＭｇＯ＋Ｂａ↑ ［反応式２］ ４ＢａＯ＋Ｓｉ→ Ｂａ2 ＳｉＯ4 ＋２Ｂａ↑ 反応式１と反応式２を通じて生成されたバリウム自由ラ
ジカルは電子放出に寄与するが、それに従ってＭｇＯと
かＢａ2 ＳｉＯ4 のような反応物が生成されてベースメ
タル６と電子放出物質層８の境界に中間層１０を形成す
るようになる。
【０００８】このように形成された中間層１０は障壁に
なってベースメタル６に含まれた還元剤の後発拡散を妨
害して還元剤を必要とするバリウム自由ラジカルの生成
反応を困難にするので、陰極の寿命を短縮させるのであ
る。また、前記の中間層１０は高抵抗を有するので、電
子放出電流の流れを妨害して放出可能電流密度を制限す
る問題点もある。
なってベースメタル６に含まれた還元剤の後発拡散を妨
害して還元剤を必要とするバリウム自由ラジカルの生成
反応を困難にするので、陰極の寿命を短縮させるのであ
る。また、前記の中間層１０は高抵抗を有するので、電
子放出電流の流れを妨害して放出可能電流密度を制限す
る問題点もある。
【０００９】一方、日本公開特許公報平３−２５７７３
５号にはベースメタルと電子放出物質層の間に、シリコ
ンやマグネシウムと同一かまたは低い還元性を有しなが
らニッケルより大きい還元性を有する金属層を設け、前
記電子放出物質層に稀土類金属酸化物を含み、その稀土
類金属酸化物により反応生成物を分解し、前記金属層の
還元性元素がバリウム自由ラジカルの生成に寄与するよ
うにした電子銃用陰極が開示されている。
５号にはベースメタルと電子放出物質層の間に、シリコ
ンやマグネシウムと同一かまたは低い還元性を有しなが
らニッケルより大きい還元性を有する金属層を設け、前
記電子放出物質層に稀土類金属酸化物を含み、その稀土
類金属酸化物により反応生成物を分解し、前記金属層の
還元性元素がバリウム自由ラジカルの生成に寄与するよ
うにした電子銃用陰極が開示されている。
【００１０】しかし、前記の陰極はバリウム自由ラジカ
ルの生成と同時に附加的な反応生成物をさらに形成し、
使用初期には安定な特性を示すが、時間経過に従って寿
命が急激に低下する問題点がある。
ルの生成と同時に附加的な反応生成物をさらに形成し、
使用初期には安定な特性を示すが、時間経過に従って寿
命が急激に低下する問題点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明ではベースメタ
ルに含まれた還元剤の後発拡散経路を確保し、バリウム
自由ラジカルの生成を円滑に達成することにより、高電
流密度負荷で長寿命を実現できるようにすることをその
目的とする。
ルに含まれた還元剤の後発拡散経路を確保し、バリウム
自由ラジカルの生成を円滑に達成することにより、高電
流密度負荷で長寿命を実現できるようにすることをその
目的とする。
【００１２】
【発明を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、ニッケルを主成分とし、少なくとも一種の還元性
元素が含まれたベースメタルと、その上部に設けられる
もので主成分がニッケルからなる金属層と、その上部に
設けられるもので少なくともバリウムを含むアルカリ土
類金属酸化物を含む電子放出物質層を含むことを特徴と
する。そして、前記目的を実現するための手段として、
本発明はニッケルを主成分とし、少なくとも一種の還元
性元素が含まれたベースメタルの上部に、主成分がニッ
ケルまたはニッケル−ジルコニウムからなる金属層を設
け、その金属層の上部に少なくともバリウムを含むアル
カリ土類金属酸化物を含んでいる電子放出物質層を設け
た電子銃用陰極を提供する。
めに、ニッケルを主成分とし、少なくとも一種の還元性
元素が含まれたベースメタルと、その上部に設けられる
もので主成分がニッケルからなる金属層と、その上部に
設けられるもので少なくともバリウムを含むアルカリ土
類金属酸化物を含む電子放出物質層を含むことを特徴と
する。そして、前記目的を実現するための手段として、
本発明はニッケルを主成分とし、少なくとも一種の還元
性元素が含まれたベースメタルの上部に、主成分がニッ
ケルまたはニッケル−ジルコニウムからなる金属層を設
け、その金属層の上部に少なくともバリウムを含むアル
カリ土類金属酸化物を含んでいる電子放出物質層を設け
た電子銃用陰極を提供する。
【００１３】ここで本発明の金属層はベースメタルの上
部にニッケルまたはニッケル−ジルコニウムを塗布し、
これを熱処理したり、ニッケルまたはニッケル−ジルコ
ニウム粉末を被着して得られるもので、前記のベースメ
タルの平均粒子より小さい粒子径を有するように設けら
れるものである。
部にニッケルまたはニッケル−ジルコニウムを塗布し、
これを熱処理したり、ニッケルまたはニッケル−ジルコ
ニウム粉末を被着して得られるもので、前記のベースメ
タルの平均粒子より小さい粒子径を有するように設けら
れるものである。
【００１４】また、本発明は少なくともバリウムを含む
アルカリ土類金属酸化物に、ランタン化合物とマグネシ
ウム化合物が同時に、またはランタン−マグネシウム複
合化合物が含まれた第２電子放出物質層を前記電子放出
物質層の上部にさらに設けた構成を含める。
アルカリ土類金属酸化物に、ランタン化合物とマグネシ
ウム化合物が同時に、またはランタン−マグネシウム複
合化合物が含まれた第２電子放出物質層を前記電子放出
物質層の上部にさらに設けた構成を含める。
【００１５】前記のような構成により、本発明ではベー
スメタルの粒子より小さい粒子からなる金属層が反応生
成物である中間層を効果的に分散させることによって、
高抵抗層である中間層の生成を防止して還元性元素の経
路を確保して後発拡散に寄与し、前記還元性元素に求め
られるバリウム自由ラジカルの生成反応を持続的に維持
し、２〜３Ａ／ｃｍ2 の高電流密度負荷での長寿命を実
現するものである。
スメタルの粒子より小さい粒子からなる金属層が反応生
成物である中間層を効果的に分散させることによって、
高抵抗層である中間層の生成を防止して還元性元素の経
路を確保して後発拡散に寄与し、前記還元性元素に求め
られるバリウム自由ラジカルの生成反応を持続的に維持
し、２〜３Ａ／ｃｍ2 の高電流密度負荷での長寿命を実
現するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実現するための好
ましい実施例を添付図面により説明する。参考に本発明
の説明において、従来技術から引用された図面を通じて
説明された構成と同一部分に対しては説明の明瞭性のた
めに同一符号を用いる。
ましい実施例を添付図面により説明する。参考に本発明
の説明において、従来技術から引用された図面を通じて
説明された構成と同一部分に対しては説明の明瞭性のた
めに同一符号を用いる。
【００１７】
【実施例】実施例１ 図１の本発明の一つの実施例の電子銃用陰極は内部にヒ
ーター４が設けられたスリーブ２の上側開口部に設けら
れるもので、Ｎｉを主成分としてＳｉ、Ｍｇのような還
元性元素を微量含んでいるキャップ状のベースメタル６
を含む。
ーター４が設けられたスリーブ２の上側開口部に設けら
れるもので、Ｎｉを主成分としてＳｉ、Ｍｇのような還
元性元素を微量含んでいるキャップ状のベースメタル６
を含む。
【００１８】ベースメタル６の上部には純粋Ｎｉとか、
Ｎｉ−Ｚｒとからなる金属層１２が設けられ、またその
上部には少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸
化物として（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 の三元炭酸塩ま
たは（Ｂａ・Ｓｒ）ＣＯ3 の二元炭酸塩からなる電子放
出物質層８が設けられるものである。
Ｎｉ−Ｚｒとからなる金属層１２が設けられ、またその
上部には少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸
化物として（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 の三元炭酸塩ま
たは（Ｂａ・Ｓｒ）ＣＯ3 の二元炭酸塩からなる電子放
出物質層８が設けられるものである。
【００１９】本実施例は、バリウム自由ラジカルの生成
時、ベースメタル６と電子放出物質層８の境界面に蓄積
されるＢａＯとＳｉおよびＭｇの反応生成物を分散させ
る方案で、その境界面の間に微粒子である純粋Ｎｉと
か、Ｎｉ−Ｚｒとからなる金属層１２を設ける。
時、ベースメタル６と電子放出物質層８の境界面に蓄積
されるＢａＯとＳｉおよびＭｇの反応生成物を分散させ
る方案で、その境界面の間に微粒子である純粋Ｎｉと
か、Ｎｉ−Ｚｒとからなる金属層１２を設ける。
【００２０】本実施例の金属層１２は図２に拡大図示し
たようにベースメタル６の平均粒子径より小さい粒子径
を有するように設けられ、ベースメタル６に含まれた還
元性元素の拡散経路自体が分散されるので、ＢａＯとＳ
ｉおよびＭｇの反応が金属層１２の粒子の中の多くのと
ころで行われるし、その反応生成物である中間層１０が
分散されて蓄積が抑制され、還元性元素であるＳｉ、Ｍ
ｇの拡散が円滑になるようにしてバリウム自由ラジカル
の生成に寄与するものである。また、前記の金属層１２
は純粋ＮｉまたはＮｉ−Ｚｒとしてベースメタル６と同
じ成分で設けられ、Ｗがコーティングされた従来の金属
層に比べて反応生成物である中間層を生成しないように
なる。
たようにベースメタル６の平均粒子径より小さい粒子径
を有するように設けられ、ベースメタル６に含まれた還
元性元素の拡散経路自体が分散されるので、ＢａＯとＳ
ｉおよびＭｇの反応が金属層１２の粒子の中の多くのと
ころで行われるし、その反応生成物である中間層１０が
分散されて蓄積が抑制され、還元性元素であるＳｉ、Ｍ
ｇの拡散が円滑になるようにしてバリウム自由ラジカル
の生成に寄与するものである。また、前記の金属層１２
は純粋ＮｉまたはＮｉ−Ｚｒとしてベースメタル６と同
じ成分で設けられ、Ｗがコーティングされた従来の金属
層に比べて反応生成物である中間層を生成しないように
なる。
【００２１】このために本実施例の金属層１２はベース
メタル６の上部にスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎ
ｇ）法を用いて２００〜２０、０００Åの厚さでＮｉま
たはＮｉ−Ｚｒを設け、これを不活性雰囲気または真空
雰囲気で７００〜１、１００℃で熱処理してベースメタ
ル６と金属層１２の間に合金化および拡散がなるように
することにより得られる。
メタル６の上部にスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎ
ｇ）法を用いて２００〜２０、０００Åの厚さでＮｉま
たはＮｉ−Ｚｒを設け、これを不活性雰囲気または真空
雰囲気で７００〜１、１００℃で熱処理してベースメタ
ル６と金属層１２の間に合金化および拡散がなるように
することにより得られる。
【００２２】金属層１２の厚さは２００〜２０、０００
Åが最適であるが、２００Å以下になると厚さがとても
薄くて還元性元素の経路確保が難しいし、２０、０００
Å以下になると還元性元素の拡散を妨害する。一方、本
実施例による金属層１２の厚さは最適の実施態様にて
３、０００〜１０、０００Åとなる。
Åが最適であるが、２００Å以下になると厚さがとても
薄くて還元性元素の経路確保が難しいし、２０、０００
Å以下になると還元性元素の拡散を妨害する。一方、本
実施例による金属層１２の厚さは最適の実施態様にて
３、０００〜１０、０００Åとなる。
【００２３】一方、本実施例の金属層１２はベースメタ
ル６の上部にＮｉまたはＮｉ−Ｚｒ粉末を被着して設け
られる。この際、被着方法はスプレ−（ｓｐｒａｙ）
法、印刷法、電着法および金属塩溶液法などの物理、化
学、機械的な方法により実現できる。
ル６の上部にＮｉまたはＮｉ−Ｚｒ粉末を被着して設け
られる。この際、被着方法はスプレ−（ｓｐｒａｙ）
法、印刷法、電着法および金属塩溶液法などの物理、化
学、機械的な方法により実現できる。
【００２４】このように設けられた金属層１２の上部に
は通常のスプレー法により三元炭酸塩または二元炭酸塩
を２０〜８０μｍの厚さで設けるものであり、このよう
な本実施例の陰極の全体の厚さは２００μｍ以下であ
る。
は通常のスプレー法により三元炭酸塩または二元炭酸塩
を２０〜８０μｍの厚さで設けるものであり、このよう
な本実施例の陰極の全体の厚さは２００μｍ以下であ
る。
【００２５】実施例２ 本発明の第２実施例の電子銃用陰極は実施例１の電子放
出物質層のかわりに第２電子放出物質層を用いる方案を
提示するものである。
出物質層のかわりに第２電子放出物質層を用いる方案を
提示するものである。
【００２６】図１を参照して本実施例を説明すると、純
粋Ｎｉとか、Ｎｉ−Ｚｒとからなる金属層１２の上部に
は少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物と
して（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 の三元炭酸塩または
（Ｂａ・Ｓｒ）ＣＯ3 の二元炭酸塩にランタン化合物と
マグネシウム化合物が同時に、またはランタン−マグネ
シウム複合化合物がさらに含まれた第２電子放出物質層
８０が設けられる。
粋Ｎｉとか、Ｎｉ−Ｚｒとからなる金属層１２の上部に
は少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物と
して（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 の三元炭酸塩または
（Ｂａ・Ｓｒ）ＣＯ3 の二元炭酸塩にランタン化合物と
マグネシウム化合物が同時に、またはランタン−マグネ
シウム複合化合物がさらに含まれた第２電子放出物質層
８０が設けられる。
【００２７】前記のランタン化合物とマグネシウム化合
物、またはランタン−マグネシウム複合化合物はバリウ
ム自由ラジカルの蒸発を抑制して持続的な供給ができる
ようにするものとして、炭酸塩重量の０．０１〜１重量
％が一番望ましいものである。その含有量が０．０１重
量％以下になると、駆動時のバリウム自由ラジカルの蒸
発抑制効果が微微であり、１重量％以上になると初期駆
動時に電子放出特性を低下させることができる。
物、またはランタン−マグネシウム複合化合物はバリウ
ム自由ラジカルの蒸発を抑制して持続的な供給ができる
ようにするものとして、炭酸塩重量の０．０１〜１重量
％が一番望ましいものである。その含有量が０．０１重
量％以下になると、駆動時のバリウム自由ラジカルの蒸
発抑制効果が微微であり、１重量％以上になると初期駆
動時に電子放出特性を低下させることができる。
【００２８】従って、本実施例によると、金属層１２に
よる中間層１０の効果的な分散作用と共に、ＢａＯとＳ
ｉおよびＭｇの反応により生成されたバリウム自由ラジ
カルの蒸発が第２電子放出物質層８０により抑制され、
金属酸化物の焼結が防止されるものである。
よる中間層１０の効果的な分散作用と共に、ＢａＯとＳ
ｉおよびＭｇの反応により生成されたバリウム自由ラジ
カルの蒸発が第２電子放出物質層８０により抑制され、
金属酸化物の焼結が防止されるものである。
【００２９】本実施例による金属層１２はベースメタル
６の上部に２００〜２０、０００Åの厚さにＮｉまたは
Ｎｉ−Ｚｒを塗布し、これを不活性雰囲気または真空雰
囲気で熱処理してベースメタル６と金属層１２の間に合
金化および拡散ができるようにして得られる。また、本
実施例の金属層１２はベースメタル６の上部にＮｉまた
はＮｉ−Ｚｒ粉末を被着して設けられる。
６の上部に２００〜２０、０００Åの厚さにＮｉまたは
Ｎｉ−Ｚｒを塗布し、これを不活性雰囲気または真空雰
囲気で熱処理してベースメタル６と金属層１２の間に合
金化および拡散ができるようにして得られる。また、本
実施例の金属層１２はベースメタル６の上部にＮｉまた
はＮｉ−Ｚｒ粉末を被着して設けられる。
【００３０】このように設けられた金属層１２の上部に
は三元炭酸塩または二元炭酸塩にランタン化合物とマグ
ネシウム化合物が同時に、またはランタン−マグネシウ
ム複合化合物がさらに含まれた第２電子放出物質層８０
が２０〜８０μｍの厚さにスプレーコーティングされ、
本実施例による陰極の全体の厚さが２００μｍを超過し
ないように設けられるものである。
は三元炭酸塩または二元炭酸塩にランタン化合物とマグ
ネシウム化合物が同時に、またはランタン−マグネシウ
ム複合化合物がさらに含まれた第２電子放出物質層８０
が２０〜８０μｍの厚さにスプレーコーティングされ、
本実施例による陰極の全体の厚さが２００μｍを超過し
ないように設けられるものである。
【００３１】本実施例による電子銃用陰極を陰極線管に
組み立て、その寿命特性を検査した結果が図３に示され
ている。図面でＡは炭酸塩にランタン−マグネシウム化
合物が０．５重量％含まれ、金属層１２が３、０００〜
５、０００Åの厚さに設けられた本実施例の陰極であ
る。また、図面でＢは炭酸塩にランタン−マグネシウム
化合物が０．５重量％含まれ、金属層１２が設けられな
い酸化物陰極であり、図面でＣは従来の酸化物陰極であ
る。
組み立て、その寿命特性を検査した結果が図３に示され
ている。図面でＡは炭酸塩にランタン−マグネシウム化
合物が０．５重量％含まれ、金属層１２が３、０００〜
５、０００Åの厚さに設けられた本実施例の陰極であ
る。また、図面でＢは炭酸塩にランタン−マグネシウム
化合物が０．５重量％含まれ、金属層１２が設けられな
い酸化物陰極であり、図面でＣは従来の酸化物陰極であ
る。
【００３２】寿命検査は６．０００時間、継続的に駆動
される状態で電子放出電流の減少量を測定するもので、
陰極当たり２、０００〜３、０００μＡの電流で実施し
たものである。その結果、本実施例による電子銃用陰極
は従来の技術Ｂ、Ｃより高電流で寿命特性が非常に改善
される。具体的に本発明は高電流密度の駆動下で６、０
００時間経過後にも初期電流値の９０％が維持される。
される状態で電子放出電流の減少量を測定するもので、
陰極当たり２、０００〜３、０００μＡの電流で実施し
たものである。その結果、本実施例による電子銃用陰極
は従来の技術Ｂ、Ｃより高電流で寿命特性が非常に改善
される。具体的に本発明は高電流密度の駆動下で６、０
００時間経過後にも初期電流値の９０％が維持される。
【００３３】実施例３ 図４に示した通り、本発明の第３実施例の電子銃用陰極
はベースメタル６の上部に純粋Ｎｉとか、Ｎｉ−Ｚｒと
からなる金属層１２が設けられ、またその上部には少な
くともバリウムを含む三元炭酸塩または二元炭酸塩とか
らなる電子放出物質層８が設けられ、またその上部には
少なくともバリウムを含む三元炭酸塩または二元炭酸塩
にランタン化合物とマグネシウム化合物が同時に、また
はランタン−マグネシウム複合化合物がさらに含まれた
第２電子放出物質層８０が設けられた構成となってい
る。
はベースメタル６の上部に純粋Ｎｉとか、Ｎｉ−Ｚｒと
からなる金属層１２が設けられ、またその上部には少な
くともバリウムを含む三元炭酸塩または二元炭酸塩とか
らなる電子放出物質層８が設けられ、またその上部には
少なくともバリウムを含む三元炭酸塩または二元炭酸塩
にランタン化合物とマグネシウム化合物が同時に、また
はランタン−マグネシウム複合化合物がさらに含まれた
第２電子放出物質層８０が設けられた構成となってい
る。
【００３４】本実施例は前記の実施例２において、Ｎｉ
またはＮｉ−Ｚｒとからなる還元性元素がベースメタル
６に含まれた還元性元素と共にバリウム自由ラジカルの
還元を催促し、バリウム自由ラジカルの蒸発が過度に進
むことを考慮して提案したことである。
またはＮｉ−Ｚｒとからなる還元性元素がベースメタル
６に含まれた還元性元素と共にバリウム自由ラジカルの
還元を催促し、バリウム自由ラジカルの蒸発が過度に進
むことを考慮して提案したことである。
【００３５】本実施例ではベースメタル６と電子放出物
質層８の境界面に蓄積された炭酸塩から熱分解されたＢ
ａＯとＳｉおよびＭｇの反応生成物を分散させる方案と
してその境界面の間に純粋Ｎｉとか、Ｎｉ−Ｚｒとから
なる金属層１２を設ける。
質層８の境界面に蓄積された炭酸塩から熱分解されたＢ
ａＯとＳｉおよびＭｇの反応生成物を分散させる方案と
してその境界面の間に純粋Ｎｉとか、Ｎｉ−Ｚｒとから
なる金属層１２を設ける。
【００３６】また、本実施例は電子放出物質層８でのバ
リウム自由ラジカルの蒸発消耗を抑制する方案として、
炭酸塩にランタン化合物とマグネシウム化合物が同時
に、またはランタン−マグネシウム複合化合物が０．０
１〜１重量％含まれた第２電子放出物質層８０を設け
る。
リウム自由ラジカルの蒸発消耗を抑制する方案として、
炭酸塩にランタン化合物とマグネシウム化合物が同時
に、またはランタン−マグネシウム複合化合物が０．０
１〜１重量％含まれた第２電子放出物質層８０を設け
る。
【００３７】このために本実施例の金属層１２はベース
メタル６の上部に２００〜２、０００Åの厚さに、Ｎｉ
またはＮｉ−Ｚｒを塗布し、これを不活性雰囲気または
真空雰囲気で熱処理してベースメタル６と金属層１２の
間に合金化及び拡散がなるようにするして得られる。こ
こで本実施例による金属層１２の厚さは、その上部に設
けられる電子放出物質層８と第２電子放出物質層８０の
厚さを考慮して２００〜２、０００Åが望ましく、最適
の実施様態としては４００〜１、２００Åである。一
方、本実施例の金属層１２はベースメタル６の上部にＮ
ｉまたはＮｉ−Ｚｒ粉末を被着することによっても設け
られる。
メタル６の上部に２００〜２、０００Åの厚さに、Ｎｉ
またはＮｉ−Ｚｒを塗布し、これを不活性雰囲気または
真空雰囲気で熱処理してベースメタル６と金属層１２の
間に合金化及び拡散がなるようにするして得られる。こ
こで本実施例による金属層１２の厚さは、その上部に設
けられる電子放出物質層８と第２電子放出物質層８０の
厚さを考慮して２００〜２、０００Åが望ましく、最適
の実施様態としては４００〜１、２００Åである。一
方、本実施例の金属層１２はベースメタル６の上部にＮ
ｉまたはＮｉ−Ｚｒ粉末を被着することによっても設け
られる。
【００３８】このように設けられた金属層１２の上部に
は三元炭酸塩または二元炭酸塩とからなる電子放出物質
層８を２０〜８０μｍの厚さにコーティングし、またそ
の上部に三元炭酸塩または二元炭酸塩にランタン化合物
とマグネシウム化合物が同時に、またはランタン−マグ
ネシウム複合化合物がさらに含まれた第２電子放出物質
層８０を２０〜８０μｍの厚さにコーティングすること
により、全体の厚さが２００μｍを超過しない本実施例
の電子銃用陰極を製造することができる。
は三元炭酸塩または二元炭酸塩とからなる電子放出物質
層８を２０〜８０μｍの厚さにコーティングし、またそ
の上部に三元炭酸塩または二元炭酸塩にランタン化合物
とマグネシウム化合物が同時に、またはランタン−マグ
ネシウム複合化合物がさらに含まれた第２電子放出物質
層８０を２０〜８０μｍの厚さにコーティングすること
により、全体の厚さが２００μｍを超過しない本実施例
の電子銃用陰極を製造することができる。
【００３９】上記の本実施例による電子銃用陰極を陰極
線管に組み立て、その寿命特性を検査した結果が図５に
示されている。図面でＤは金属層１２が４００〜１、２
００Åの厚さに設けられ、その上部に電子放出物質層８
が設けられ、その上部には炭酸塩にランタン−マグネシ
ウム化合物０．５重量％含まれた本実施例の陰極であ
る。また、図面でＥは従来の酸化物陰極である。
線管に組み立て、その寿命特性を検査した結果が図５に
示されている。図面でＤは金属層１２が４００〜１、２
００Åの厚さに設けられ、その上部に電子放出物質層８
が設けられ、その上部には炭酸塩にランタン−マグネシ
ウム化合物０．５重量％含まれた本実施例の陰極であ
る。また、図面でＥは従来の酸化物陰極である。
【００４０】寿命検査は６、０００時間、継続的に駆動
した状態で、電子放出電流の減少量を測定したもので、
陰極当たり２、０００〜３、０００μＡの電流で実施し
たものである。その結果、本発明による電子銃用陰極は
従来の技術に比べて高電流で寿命特性が格段に改善され
る。具体的に本発明は高電流密度の駆動下で６、０００
時間経過後にも初期電流値の９５％が維持されることを
示している。
した状態で、電子放出電流の減少量を測定したもので、
陰極当たり２、０００〜３、０００μＡの電流で実施し
たものである。その結果、本発明による電子銃用陰極は
従来の技術に比べて高電流で寿命特性が格段に改善され
る。具体的に本発明は高電流密度の駆動下で６、０００
時間経過後にも初期電流値の９５％が維持されることを
示している。
【００４１】また、本発明の陰極は駆動初期の最大陰極
電流（ｍａｘｉｍｕｍ ｃａｔｈｏｄｅ ｃｕｒｒｅｎ
ｔ；一定駆動条件で陰極から放出される最大電流）より
一定時間が経てば経つほど、最大陰極電流が増加する傾
向を示している。
電流（ｍａｘｉｍｕｍ ｃａｔｈｏｄｅ ｃｕｒｒｅｎ
ｔ；一定駆動条件で陰極から放出される最大電流）より
一定時間が経てば経つほど、最大陰極電流が増加する傾
向を示している。
【００４２】
【発明の効果】以上の前記実施例の通り、本発明による
電子銃用陰極は従来技術の問題点を実質的に解消してい
る。即ち、本発明は還元性元素を含むベースメタルと炭
酸塩となる電子放出物質層の間に微粒子からなる金属層
を設ける構成となり、バリウム自由ラジカルの生成時に
発生される反応生成物を分散させて還元性元素の後発拡
散経路を確保するので、バリウム自由ラジカルの放出を
持続的に実現することができる。
電子銃用陰極は従来技術の問題点を実質的に解消してい
る。即ち、本発明は還元性元素を含むベースメタルと炭
酸塩となる電子放出物質層の間に微粒子からなる金属層
を設ける構成となり、バリウム自由ラジカルの生成時に
発生される反応生成物を分散させて還元性元素の後発拡
散経路を確保するので、バリウム自由ラジカルの放出を
持続的に実現することができる。
【００４３】また、本発明は電子放出物質層にランタン
化合物とマグネシウム化合物が同時に、またはランタン
−マグネシウム複合化合物を含んだり、ランタン化合物
とマグネシウム化合物が同時に、またはランタン−マグ
ネシウム複合化合物が含まれた第２電子放出物質層をさ
らに設けられるので、バリウム自由ラジカルの蒸発消耗
を抑制できる。
化合物とマグネシウム化合物が同時に、またはランタン
−マグネシウム複合化合物を含んだり、ランタン化合物
とマグネシウム化合物が同時に、またはランタン−マグ
ネシウム複合化合物が含まれた第２電子放出物質層をさ
らに設けられるので、バリウム自由ラジカルの蒸発消耗
を抑制できる。
【００４４】従って、本発明によると、金属層と電子放
出物質層、または第２電子放出物質層の相互作用により
バリウム自由ラジカルの放出が持続され、蒸発消耗が抑
制されるので、２〜３Ａ／〓2 の高電流密度負荷でも寿
命特性が向上される効果を得ることができる。
出物質層、または第２電子放出物質層の相互作用により
バリウム自由ラジカルの放出が持続され、蒸発消耗が抑
制されるので、２〜３Ａ／〓2 の高電流密度負荷でも寿
命特性が向上される効果を得ることができる。
【００４５】また、本発明の酸化物陰極は、高電流密度
で長寿命を維持するものとして知られているが、製造方
法が難しくて値段が高価である含侵型陰極に取って代わ
る実用性も得ることができる。
で長寿命を維持するものとして知られているが、製造方
法が難しくて値段が高価である含侵型陰極に取って代わ
る実用性も得ることができる。
【００４６】一方、本発明は上述の最適な発明に限ら
ず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨の範囲のう
ち、発明が属する分野で通常の知識を有する者は、だれ
でも多様な変更実施ができる。
ず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨の範囲のう
ち、発明が属する分野で通常の知識を有する者は、だれ
でも多様な変更実施ができる。
【図１】本発明の一つの実施例による電子銃用陰極を示
した断面図である。
した断面図である。
【図２】本発明の一つの実施例による電子銃用陰極の要
部を拡大図示した断面図である。
部を拡大図示した断面図である。
【図３】本発明の一つの実施例による電子銃用陰極の寿
命特性を示す図面である。
命特性を示す図面である。
【図４】本発明の他の実施例による電子銃用陰極を示し
た断面図である。
た断面図である。
【図５】本発明の他の実施例による電子銃用陰極の寿命
特性を示した図面である。
特性を示した図面である。
【図６】従来の公知された電子銃用陰極を示した断面図
である。
である。
【図７】従来の公知された電子銃用陰極を拡大図示した
断面図である。
断面図である。
６ ベースメタル ８ 電子放出物質層 １０ 中間層 １２ 金属層 ８０ 第２電子放出物質層
Claims (21)
- 【請求項１】 ニッケルを主成分とし、少なくとも一種
の還元性元素が含まれたベースメタルと、その上部に設
けられるもので主成分がニッケルからなる金属層と、そ
の上部に設けられるもので少なくともバリウムを含むア
ルカリ土類金属酸化物を含む電子放出物質層を含むこと
を特徴とする電子銃用陰極。 - 【請求項２】 金属層がニッケルまたはニッケル−ジル
コニウムからなることを特徴とする請求項１記載の電子
銃用陰極。 - 【請求項３】 金属層がベースメタルの上部にニッケル
またはニッケル−ジルコニウムを塗布し、これを熱処理
して得られることを特徴とする請求項１もしくは請求項
２記載の電子銃用陰極。 - 【請求項４】 金属層がベースメタルの平均粒子径より
小さい粒子からなることを特徴とする請求項３記載の電
子銃用陰極。 - 【請求項５】 金属層がベースメタルの上部にニッケル
またはニッケル−ジルコニウム粉末を被着して設けられ
ることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の電
子銃用陰極。 - 【請求項６】 金属層がベースメタルの平均粒子径より
小さい粒子からなることを特徴とする請求項５記載の電
子銃用陰極。 - 【請求項７】 金属層が２００〜２０、０００Å（オン
グストローム）の厚さで設けられることを特徴とする請
求項１記載の電子銃用陰極。 - 【請求項８】 電子放出物質層にはランタン化合物とマ
グネシウム化合物とが同時に、またはランタン−マグネ
シウム複合化合物がさらに含まれるものを特徴とする請
求項１記載の電子銃用陰極。 - 【請求項９】 金属層がニッケルまたはニッケル−ジル
コニウムからなることを特徴とする請求項８記載の電子
銃用陰極。 - 【請求項１０】 金属層がベースメタルの上部にニッケ
ルまたはニッケル−ジルコニウムを塗布し、これを熱処
理して得られることを特徴とする請求項８もしくは請求
項９記載の電子銃用陰極。 - 【請求項１１】 金属層がベースメタルの平均粒子径よ
り小さい粒子からなることを特徴とする請求項１０記載
の電子銃用陰極。 - 【請求項１２】 金属層がベースメタルの上部にニッケ
ルまたはニッケル−ジルコニウム粉末を被着して設けら
れることを特徴とする請求項８もしくは請求項９記載の
電子銃用陰極。 - 【請求項１３】 金属層がベースメタルの平均粒子径よ
り小さい粒子からなることを特徴とする請求項１２記載
の電子銃用陰極。 - 【請求項１４】 金属層が２００〜２０、０００Åの厚
さで設けられることを特徴とする請求項８記載の電子銃
用陰極。 - 【請求項１５】 電子放出物質層の上部には少なくとも
バリウムを含むアルカリ土類金属酸化物に、ランタン化
合物とマグネシウム化合物が同時に、またはランタン−
マグネシウム複合化合物が含まれる第２電子放出物質層
がさらに設けられることを特徴とする請求項１記載の電
子銃用陰極。 - 【請求項１６】 金属層がニッケルまたはニッケル−ジ
ルコニウムからなることを特徴とする請求項１５記載の
電子銃用陰極。 - 【請求項１７】 金属層がベースメタルの上部にニッケ
ルまたはニッケル−ジルコニウムを塗布し、これを熱処
理して得られることを特徴とする請求項１５もしくは請
求項１６記載の電子銃用陰極。 - 【請求項１８】 金属層がベースメタルの平均粒子径よ
り小さい粒子からなることを特徴とする請求項１７記載
の電子銃用陰極。 - 【請求項１９】 金属層がベースメタルの上部にニッケ
ルまたはニッケル−ジルコニウム粉末を被着して設けら
れることを特徴とする請求項１５もしくは請求項１６記
載の電子銃用陰極。 - 【請求項２０】 金属層がベースメタルの平均粒子径よ
り小さい粒子からなることを特徴とする請求項１９記載
の電子銃用陰極。 - 【請求項２１】 金属層が２００〜２、０００Åの厚さ
で設けられることを特徴とする請求項１５記載の電子銃
用陰極。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1997P79095 | 1997-12-30 | ||
| KR1019970079095A KR100268243B1 (ko) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | 전자총용 음극 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204021A true JPH11204021A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=19530030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12963298A Pending JPH11204021A (ja) | 1997-12-30 | 1998-04-23 | 電子銃用陰極 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204021A (ja) |
| KR (1) | KR100268243B1 (ja) |
| CN (1) | CN1141729C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002025681A1 (de) * | 2000-09-19 | 2002-03-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Kathodenstrahlröhre mit oxidkathode |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6495949B1 (en) | 1999-11-03 | 2002-12-17 | Orion Electric Co., Ltd. | Electron tube cathode |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970073246A (ko) * | 1996-04-26 | 1997-11-07 | 배순훈 | 인쇄회로기판(pcb) 검사장치 및 그 방법 |
-
1997
- 1997-12-30 KR KR1019970079095A patent/KR100268243B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-04-23 JP JP12963298A patent/JPH11204021A/ja active Pending
- 1998-05-27 CN CNB981021786A patent/CN1141729C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002025681A1 (de) * | 2000-09-19 | 2002-03-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Kathodenstrahlröhre mit oxidkathode |
| CN100336154C (zh) * | 2000-09-19 | 2007-09-05 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 包括氧化物阴极的阴极射线管 |
| KR100867149B1 (ko) * | 2000-09-19 | 2008-11-06 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 산화물 음극을 구비하는 음극선관 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1141729C (zh) | 2004-03-10 |
| KR19990058910A (ko) | 1999-07-26 |
| KR100268243B1 (ko) | 2000-10-16 |
| CN1221965A (zh) | 1999-07-07 |
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