JPH11232995A - 電子管の動作方法 - Google Patents
電子管の動作方法Info
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- JPH11232995A JPH11232995A JP2973198A JP2973198A JPH11232995A JP H11232995 A JPH11232995 A JP H11232995A JP 2973198 A JP2973198 A JP 2973198A JP 2973198 A JP2973198 A JP 2973198A JP H11232995 A JPH11232995 A JP H11232995A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、管内の真空度が十分に高くならず
正イオンの発生が多い工程中において、電子放出領域を
保護することができ、エミッション電流の劣化を防止す
ることができる電子管の動作方法を提供することを目的
とする。 【解決手段】 基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記エミッタおよび前記ゲート電極
とから絶縁された周辺の電極とで構成された電子管の動
作方法において、前記ゲート電極に印加する電圧よりも
前記周辺の電極に印加する電圧を低くした。
正イオンの発生が多い工程中において、電子放出領域を
保護することができ、エミッション電流の劣化を防止す
ることができる電子管の動作方法を提供することを目的
とする。 【解決手段】 基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記エミッタおよび前記ゲート電極
とから絶縁された周辺の電極とで構成された電子管の動
作方法において、前記ゲート電極に印加する電圧よりも
前記周辺の電極に印加する電圧を低くした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子管の動作方法に
関し、詳しくは、たとえば冷陰極搭載電子管の製作工程
中の動作方法に関する。
関し、詳しくは、たとえば冷陰極搭載電子管の製作工程
中の動作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電界放射冷陰極搭載の陰極線管の製造工
程において、陰極から最初に電子ビームを取り出す「陰
極活性化工程」の際には、第１集束電極、第２集束電極
および第３集束電極に正の電圧を印加し、陽極（スクリ
ーン、蛍光体）に接地電位を印加し、ゲート電極の電圧
を接地電位から上昇させていく。
程において、陰極から最初に電子ビームを取り出す「陰
極活性化工程」の際には、第１集束電極、第２集束電極
および第３集束電極に正の電圧を印加し、陽極（スクリ
ーン、蛍光体）に接地電位を印加し、ゲート電極の電圧
を接地電位から上昇させていく。
【０００３】このとき、エミッタから放出された電子ビ
ームは第１集束電極、第２集束電極および第３集束電極
のいずれかを衝撃して、その電源に流れ込む。この状態
のとき、エミッタやゲート電極などの冷陰極チップ並び
に第１集束電極、第２集束電極および第３集束電極の温
度上昇、さらに電極への電子衝撃によって吸着されてい
たガス分子が放出され、管内の真空度低下が生じる。
ームは第１集束電極、第２集束電極および第３集束電極
のいずれかを衝撃して、その電源に流れ込む。この状態
のとき、エミッタやゲート電極などの冷陰極チップ並び
に第１集束電極、第２集束電極および第３集束電極の温
度上昇、さらに電極への電子衝撃によって吸着されてい
たガス分子が放出され、管内の真空度低下が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように管内の真
空度が低下すると、ガス分子と電子ビームの衝突によっ
て正イオンが発生する機会が多くなり、真空度に応じて
発生する正イオンの数が増加する。発生した正イオンは
陰極に向かって加速され、陰極のゲート電極やエミッタ
を衝撃し、これらの形状を変えるおそれがある。特に、
エミッタの先端を正イオンが衝撃した場合には、１０ｎ
ｍ程度の曲率半径に形成された先端を切削し、曲率半径
を大きくして電子放出効率を低下させるおそれがある。
このエミッタ先端形状の変化は非可逆変化であるため、
工程中に正イオン衝撃が強い状態があると劣化は永久に
継続する。
空度が低下すると、ガス分子と電子ビームの衝突によっ
て正イオンが発生する機会が多くなり、真空度に応じて
発生する正イオンの数が増加する。発生した正イオンは
陰極に向かって加速され、陰極のゲート電極やエミッタ
を衝撃し、これらの形状を変えるおそれがある。特に、
エミッタの先端を正イオンが衝撃した場合には、１０ｎ
ｍ程度の曲率半径に形成された先端を切削し、曲率半径
を大きくして電子放出効率を低下させるおそれがある。
このエミッタ先端形状の変化は非可逆変化であるため、
工程中に正イオン衝撃が強い状態があると劣化は永久に
継続する。
【０００５】電子が放出されはじめてから十分な時間が
経過すると、吸着ガス放出も飽和あるいは低下してい
き、同時に内部のゲッタの効果によって真空度は回復し
ていく。このため、正イオンの衝撃も許容される程度以
下に抑えることが可能になる。
経過すると、吸着ガス放出も飽和あるいは低下してい
き、同時に内部のゲッタの効果によって真空度は回復し
ていく。このため、正イオンの衝撃も許容される程度以
下に抑えることが可能になる。
【０００６】また、電界放射冷陰極搭載の進行波管にお
いても、同様に製造工程中に正イオンの衝撃で陰極が劣
化する可能性がある。
いても、同様に製造工程中に正イオンの衝撃で陰極が劣
化する可能性がある。
【０００７】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、管内の真空度が十分に高くならず正イオンの発生
が多い工程中において、電子放出領域を保護することが
でき、エミッション電流の劣化を防止することができる
電子管の動作方法を提供することを目的とする。
ので、管内の真空度が十分に高くならず正イオンの発生
が多い工程中において、電子放出領域を保護することが
でき、エミッション電流の劣化を防止することができる
電子管の動作方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記エミッタおよび前記ゲート電極
とから絶縁された周辺の電極とで構成された電子管の動
作方法において、前記ゲート電極に印加する電圧よりも
前記周辺の電極に印加する電圧を低くした。
成するために、基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記エミッタおよび前記ゲート電極
とから絶縁された周辺の電極とで構成された電子管の動
作方法において、前記ゲート電極に印加する電圧よりも
前記周辺の電極に印加する電圧を低くした。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１０】［第１の実施の形態］図１は本発明の第１
の実施の形態における電界放射冷陰極チップの構造図で
あり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ、Ｂ間
の断面図を示す。
の実施の形態における電界放射冷陰極チップの構造図で
あり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ、Ｂ間
の断面図を示す。
【００１１】図２は冷陰極搭載陰極線管の電子銃部の原
理的構造図を示す。
理的構造図を示す。
【００１２】図１および図２において、１は真空自由電
子を放出する電界放射冷陰極チップである。電界放射冷
陰極チップ１は、基板２と、絶縁層３と、ゲート電極４
と、絶縁層３とゲート電極４とに形成した空洞５と、空
洞５の底に形成した円錐形のエミッタ６と、ゲート電極
４の周囲に形成した周辺電極７と、ゲート電極４への給
電用の配線８と、ボンディングパッド９とで構成され
る。
子を放出する電界放射冷陰極チップである。電界放射冷
陰極チップ１は、基板２と、絶縁層３と、ゲート電極４
と、絶縁層３とゲート電極４とに形成した空洞５と、空
洞５の底に形成した円錐形のエミッタ６と、ゲート電極
４の周囲に形成した周辺電極７と、ゲート電極４への給
電用の配線８と、ボンディングパッド９とで構成され
る。
【００１３】図２に示すように、電界放射冷陰極チップ
１は陰極電極１１の上にマウントされ、電界放射冷陰極
チップ１の前方には第１集束電極１２、第２集束電極１
３および第３集束電極１４が順に配置されている。陰極
電極１１、第１集束電極１２、第２集束電極１３および
第３集束電極１４は、ほかの電極と共にガラス外囲器１
５の中に納められている。
１は陰極電極１１の上にマウントされ、電界放射冷陰極
チップ１の前方には第１集束電極１２、第２集束電極１
３および第３集束電極１４が順に配置されている。陰極
電極１１、第１集束電極１２、第２集束電極１３および
第３集束電極１４は、ほかの電極と共にガラス外囲器１
５の中に納められている。
【００１４】図３は本発明の第１の実施の形態である冷
陰極搭載陰極線管構造とその外部回路接続図を示す。
陰極搭載陰極線管構造とその外部回路接続図を示す。
【００１５】図３において、陰極電極１１と、第１集束
電極１２と、第２集束電極１３と、第３集束電極１４と
で電子銃５５を構成し、エミッタ６の先端から放出され
た電子を電子ビーム５６に形成する。５７はガラス外囲
器１５の外側に取り付けた偏向ヨークで、５８は蛍光体
である。５９〜６３は陰極線管の電極すなわちゲート電
極４、第１集束電極１２、第２集束電極１３、第３集束
電極１４および蛍光体５８に直流電圧を供給する直流電
源である。６４は入力ビデオ信号を増幅する増幅器、６
５は周辺電極７の電圧を制御する電圧制御回路である。
電極１２と、第２集束電極１３と、第３集束電極１４と
で電子銃５５を構成し、エミッタ６の先端から放出され
た電子を電子ビーム５６に形成する。５７はガラス外囲
器１５の外側に取り付けた偏向ヨークで、５８は蛍光体
である。５９〜６３は陰極線管の電極すなわちゲート電
極４、第１集束電極１２、第２集束電極１３、第３集束
電極１４および蛍光体５８に直流電圧を供給する直流電
源である。６４は入力ビデオ信号を増幅する増幅器、６
５は周辺電極７の電圧を制御する電圧制御回路である。
【００１６】次に図３に示した実施の形態の動作につい
て説明する。
て説明する。
【００１７】図３に示す陰極線管を動作させるために
は、陰極電極１１を接地し、ゲート電極４、第１集束電
極１２、第２集束電極１３および第３集束電極１４に正
の電圧を印加する。通常、周辺電極７にはゲート電極４
に印加する電圧よりも低い電圧を印加して、多数のエミ
ッタ６で構成された電子放出領域から放出された電子を
集束し、蛍光体５８が積層されたスクリーンにおいて微
小直径に集束した電子ビームスポットを形成し、光の微
小スポットを形成する。
は、陰極電極１１を接地し、ゲート電極４、第１集束電
極１２、第２集束電極１３および第３集束電極１４に正
の電圧を印加する。通常、周辺電極７にはゲート電極４
に印加する電圧よりも低い電圧を印加して、多数のエミ
ッタ６で構成された電子放出領域から放出された電子を
集束し、蛍光体５８が積層されたスクリーンにおいて微
小直径に集束した電子ビームスポットを形成し、光の微
小スポットを形成する。
【００１８】図４および図５は本発明の第１の実施の形
態である冷陰極搭載陰極線管におけるアルゴン正イオン
の軌道シミュレーション結果を示す。
態である冷陰極搭載陰極線管におけるアルゴン正イオン
の軌道シミュレーション結果を示す。
【００１９】図４および図５において、横軸は軸対称に
なった電子銃電極構造の中心軸の電界放射陰極チップ１
の表面からの距離を１μｍ単位で示したものであり、縦
軸は中心軸から半径方向の距離を１μｍ単位で示したも
のである。また、線Ｌ１〜Ｌ１１は等電位面を表し、線
Ｔ１〜Ｔ４・・・は陰極表面から１００μｍ（図４の場
合）、陰極表面から１５０μｍ（図５の場合）において
発生したアルゴンイオンの軌道を示している。
なった電子銃電極構造の中心軸の電界放射陰極チップ１
の表面からの距離を１μｍ単位で示したものであり、縦
軸は中心軸から半径方向の距離を１μｍ単位で示したも
のである。また、線Ｌ１〜Ｌ１１は等電位面を表し、線
Ｔ１〜Ｔ４・・・は陰極表面から１００μｍ（図４の場
合）、陰極表面から１５０μｍ（図５の場合）において
発生したアルゴンイオンの軌道を示している。
【００２０】なお、横軸０μｍ、縦軸０〜３０μｍが１
００Ｖの直流電圧を印加したゲート電極４で、横軸０μ
ｍ、縦軸３１〜２００μｍが０Ｖの集束電極である。ゲ
ート電極４部には０Ｖが印加されたエミッタ６が５μｍ
おきに並んでいる。なお、図５において、Ｌ１〜Ｌ１１
の横の（ ）内の数字は各等電位面の電位を表す。
００Ｖの直流電圧を印加したゲート電極４で、横軸０μ
ｍ、縦軸３１〜２００μｍが０Ｖの集束電極である。ゲ
ート電極４部には０Ｖが印加されたエミッタ６が５μｍ
おきに並んでいる。なお、図５において、Ｌ１〜Ｌ１１
の横の（ ）内の数字は各等電位面の電位を表す。
【００２１】陰極表面から中心軸方向でそれぞれ１００
μｍ、１５０μｍ離れた位置で発生したアルゴンの正イ
オンは、はじめに等電位面が中心軸とほぼ垂直に並んだ
電位分布にしたがって陰極に向かって加速される。しか
し、中心部のゲート電極４と比較して周辺部の周辺電極
７にはこれより１００Ｖ低い０Ｖの電圧が印加されてい
るため、陰極の近くでは正イオンを外側に向けるような
電位分布が形成され、しかも、ゲート電極４の直前の空
間にはゲート電極４に近づくにつれて逆に電位が上昇す
る電位分布が形成されている。
μｍ、１５０μｍ離れた位置で発生したアルゴンの正イ
オンは、はじめに等電位面が中心軸とほぼ垂直に並んだ
電位分布にしたがって陰極に向かって加速される。しか
し、中心部のゲート電極４と比較して周辺部の周辺電極
７にはこれより１００Ｖ低い０Ｖの電圧が印加されてい
るため、陰極の近くでは正イオンを外側に向けるような
電位分布が形成され、しかも、ゲート電極４の直前の空
間にはゲート電極４に近づくにつれて逆に電位が上昇す
る電位分布が形成されている。
【００２２】このため、発生した正イオンは、陰極表面
に到達せずに途中で跳ね返されると共に、周辺方向に向
かって飛行していく。このため、本実施の形態によれ
ば、正イオンのゲート電極４およびエミッタ６への衝撃
が防止される。
に到達せずに途中で跳ね返されると共に、周辺方向に向
かって飛行していく。このため、本実施の形態によれ
ば、正イオンのゲート電極４およびエミッタ６への衝撃
が防止される。
【００２３】ゲート電極４付近で方向が曲げられ陰極を
衝撃しないのは電位がゲート電極４電圧（１００Ｖ）よ
りも低い領域で発生した正イオンで、図４、図５の場合
には３３５から３４５メッシュ付近に１００Ｖの等電位
面があり、これよりも陰極に近い領域で発生したアルゴ
ン正イオンはゲート電極４付近で跳ね返される。
衝撃しないのは電位がゲート電極４電圧（１００Ｖ）よ
りも低い領域で発生した正イオンで、図４、図５の場合
には３３５から３４５メッシュ付近に１００Ｖの等電位
面があり、これよりも陰極に近い領域で発生したアルゴ
ン正イオンはゲート電極４付近で跳ね返される。
【００２４】なお、図４では図５よりも電位の低い陰極
に近い位置で正イオンが発生しているため、陰極付近の
正イオンの速度が遅く、陰極付近の電位分布の影響を強
く受けて、軌道が大きく曲げられたものである。
に近い位置で正イオンが発生しているため、陰極付近の
正イオンの速度が遅く、陰極付近の電位分布の影響を強
く受けて、軌道が大きく曲げられたものである。
【００２５】また、ゲート電極４と周辺電極７との電位
差が大きいほど陰極表面から離れた場所で発生した正イ
オンから陰極を防御できる。
差が大きいほど陰極表面から離れた場所で発生した正イ
オンから陰極を防御できる。
【００２６】図４および図５はアルゴンの正イオンに関
するシミュレーション結果であるが、他の正イオンにつ
いては質量と電荷の比に応じて電界分布によって軌道が
曲げられる程度は異なるが、同様の傾向を示す。
するシミュレーション結果であるが、他の正イオンにつ
いては質量と電荷の比に応じて電界分布によって軌道が
曲げられる程度は異なるが、同様の傾向を示す。
【００２７】なお、電子管製造工程中だけでなく、通常
の動作中においても、ゲート電極４よりも周辺電極７の
電位が低くなるように電子銃付近の電子光学系を設計す
ることによって、陰極へのイオン衝撃の影響を軽減でき
る。
の動作中においても、ゲート電極４よりも周辺電極７の
電位が低くなるように電子銃付近の電子光学系を設計す
ることによって、陰極へのイオン衝撃の影響を軽減でき
る。
【００２８】また、上記第１の実施の形態では、周辺電
極７をゲート電極４と同一絶縁層３上の同一平面に形成
した構造を説明したが、周辺電極７はゲート電極４と同
一平面上になくても同様の効果が期待できる。たとえ
ば、周辺電極７と絶縁層３との間にさらに絶縁層を積層
して周辺電極７をゲート電極４よりも基板２から離れる
ようにすれば、周辺電極７の電位の影響を強くできる。
さらに、周辺電極７を冷陰極チップ１の上に形成せず、
これから離れた位置に配置しても同等以上の効果が得ら
れる。
極７をゲート電極４と同一絶縁層３上の同一平面に形成
した構造を説明したが、周辺電極７はゲート電極４と同
一平面上になくても同様の効果が期待できる。たとえ
ば、周辺電極７と絶縁層３との間にさらに絶縁層を積層
して周辺電極７をゲート電極４よりも基板２から離れる
ようにすれば、周辺電極７の電位の影響を強くできる。
さらに、周辺電極７を冷陰極チップ１の上に形成せず、
これから離れた位置に配置しても同等以上の効果が得ら
れる。
【００２９】［第２の実施の形態］図６は、本発明の第
２の実施の形態における電界放射冷陰極搭載進行波管の
電子銃部の原理的構造図である。
２の実施の形態における電界放射冷陰極搭載進行波管の
電子銃部の原理的構造図である。
【００３０】図７は、本発明の第２の実施の形態におけ
る電界放射冷陰極搭載進行波管の原理的構造図である。
る電界放射冷陰極搭載進行波管の原理的構造図である。
【００３１】図６において、冷陰極チップ８１は、図２
と同様に、基板２と、絶縁層３と、ゲート電極４と、絶
縁層３とゲート電極４とに形成した空洞５と、空洞５の
底に形成した円錐形のエミッタ６となどから構成されて
いる。８２はウエネルト電極であり、８３は陽極であ
り、８７は電子銃で形成された電子ビームであり、８
４、８５、９１および９２はそれぞれ周辺電極電源、ゲ
ート電極電源、ウエネルト電極電源および陽極電源であ
る。
と同様に、基板２と、絶縁層３と、ゲート電極４と、絶
縁層３とゲート電極４とに形成した空洞５と、空洞５の
底に形成した円錐形のエミッタ６となどから構成されて
いる。８２はウエネルト電極であり、８３は陽極であ
り、８７は電子銃で形成された電子ビームであり、８
４、８５、９１および９２はそれぞれ周辺電極電源、ゲ
ート電極電源、ウエネルト電極電源および陽極電源であ
る。
【００３２】図７において、８８は電子ビームを集束す
る周期磁石であり、８９は電子ビームを捕獲するコレク
タであり、９０は入力マイクロ波信号を伝搬させるヘリ
ックスであり、９３および９４はそれぞれヘリックス電
源およびコレクタ電源である。
る周期磁石であり、８９は電子ビームを捕獲するコレク
タであり、９０は入力マイクロ波信号を伝搬させるヘリ
ックスであり、９３および９４はそれぞれヘリックス電
源およびコレクタ電源である。
【００３３】次に、この第２の実施の形態の動作につい
て説明する。
て説明する。
【００３４】通常の動作状態においては、ゲート電極４
に約５０Ｖ、周辺電極７、ウエネルト電極８２に約５０
Ｖ、陽極８３に数ｋＶをそれぞれ印加して、電子ビーム
８７を形成する。電子ビーム８７は周期磁石８８で集束
を受け、数ｋＶを印加したヘリックス９０の中を通り抜
けて、同じく数ｋＶを印加したコレクタ８９で捕捉され
る。
に約５０Ｖ、周辺電極７、ウエネルト電極８２に約５０
Ｖ、陽極８３に数ｋＶをそれぞれ印加して、電子ビーム
８７を形成する。電子ビーム８７は周期磁石８８で集束
を受け、数ｋＶを印加したヘリックス９０の中を通り抜
けて、同じく数ｋＶを印加したコレクタ８９で捕捉され
る。
【００３５】電子ビーム８７がヘリックス９０の中を通
る間に、図には示していないが、入力した高周波信号と
の間の相互作用でこの信号を増幅する。この動作状態に
おいて、集束電極７およびウエネルト電極８２の電圧、
および周期磁石８８の磁界分布は、電子ビーム８７がヘ
リックス９０に当たらず、ほとんどの電子がコレクタ８
９に到達するように調整される。
る間に、図には示していないが、入力した高周波信号と
の間の相互作用でこの信号を増幅する。この動作状態に
おいて、集束電極７およびウエネルト電極８２の電圧、
および周期磁石８８の磁界分布は、電子ビーム８７がヘ
リックス９０に当たらず、ほとんどの電子がコレクタ８
９に到達するように調整される。
【００３６】図６において、陰極の中央部にエミッタ６
を形成していない領域を作ってあるが、これは主にヘリ
ックス８７の付近で発生した正イオンが陰極中心部のエ
ミッタを破壊して、エミッション劣化やエミッタとゲー
ト電極間の絶縁低下の発生を防ぐためである。
を形成していない領域を作ってあるが、これは主にヘリ
ックス８７の付近で発生した正イオンが陰極中心部のエ
ミッタを破壊して、エミッション劣化やエミッタとゲー
ト電極間の絶縁低下の発生を防ぐためである。
【００３７】最初に陰極から電子を放出させ、目標とす
る電流値の安定な電流が得られるまでの活性化工程にお
いて、ゲート電圧を上昇させながらエミッション電流を
増加させていく。このとき、通常状態における周辺電極
７の電圧、ウエネルト電極８２の電圧の設計値およびゲ
ート電極の電圧よりも、周辺電極の電圧およびウエネル
ト電極の電圧を低く設定することによって、第１の実施
の形態と同様に、正イオンが陰極の電子放出領域に衝撃
するのを抑制することができる。
る電流値の安定な電流が得られるまでの活性化工程にお
いて、ゲート電圧を上昇させながらエミッション電流を
増加させていく。このとき、通常状態における周辺電極
７の電圧、ウエネルト電極８２の電圧の設計値およびゲ
ート電極の電圧よりも、周辺電極の電圧およびウエネル
ト電極の電圧を低く設定することによって、第１の実施
の形態と同様に、正イオンが陰極の電子放出領域に衝撃
するのを抑制することができる。
【００３８】また、ウエネルト電極の電圧および周辺電
極の電圧を、通常の動作状態の設計値よりも低くするこ
とによって、電子銃部の電子ビームの集束効果を強く
し、ヘリックス領域の電子ビームリップルを増加するお
それがあり、通常の動作状態でこのように設定するとヘ
リックス電流を増加させるおそれがある。しかし、活性
化工程中においてヘリックス電流を監視しながら上記の
動作条件に設定することによって、工程中の電子管を劣
化させずに、陰極への悪影響を防止することが可能とな
る。
極の電圧を、通常の動作状態の設計値よりも低くするこ
とによって、電子銃部の電子ビームの集束効果を強く
し、ヘリックス領域の電子ビームリップルを増加するお
それがあり、通常の動作状態でこのように設定するとヘ
リックス電流を増加させるおそれがある。しかし、活性
化工程中においてヘリックス電流を監視しながら上記の
動作条件に設定することによって、工程中の電子管を劣
化させずに、陰極への悪影響を防止することが可能とな
る。
【００３９】図６に示す進行波管の電子銃の場合、陰極
の電子放出領域の直径が大きく、陽極８３の電圧が高い
ため、周辺電極７およびウエネルト電極８２電圧の電子
銃部電位分布に与える影響が小さいため、正イオンの衝
撃防止効果は第１実施の形態ほどは大きくないが、低減
することができる。
の電子放出領域の直径が大きく、陽極８３の電圧が高い
ため、周辺電極７およびウエネルト電極８２電圧の電子
銃部電位分布に与える影響が小さいため、正イオンの衝
撃防止効果は第１実施の形態ほどは大きくないが、低減
することができる。
【００４０】［第３の実施の形態］図８は、本発明の第
３の実施の形態を示す電界放射冷陰極搭載進行波管の電
子銃部の原理的構造図である。
３の実施の形態を示す電界放射冷陰極搭載進行波管の電
子銃部の原理的構造図である。
【００４１】図８においては、周辺電極を設けず、ゲー
ト電極４を基板２の周辺近くまで形成し、ゲート電極４
とウエネルト電極８２とを空間あるいは絶縁体等で絶縁
分離した上で、ウエネルト電極８２にゲート電極４の電
圧よりも低い電圧を印加したことが、図６に示す第２の
実施の形態とは異なる。すなわち、本実施の形態では、
第２の実施の形態と同様に、電子銃製造工程中に、ゲー
ト電極４よりもウエネルト電極に低い電圧を印加する。
ト電極４を基板２の周辺近くまで形成し、ゲート電極４
とウエネルト電極８２とを空間あるいは絶縁体等で絶縁
分離した上で、ウエネルト電極８２にゲート電極４の電
圧よりも低い電圧を印加したことが、図６に示す第２の
実施の形態とは異なる。すなわち、本実施の形態では、
第２の実施の形態と同様に、電子銃製造工程中に、ゲー
ト電極４よりもウエネルト電極に低い電圧を印加する。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果がある。
下のような効果がある。
【００４３】すなわち、電子管製造工程中において、電
子放出を開始させてから、陰極表面状態や管内の真空度
が安定するまでの工程では、スクリーンにおけるスポッ
トサイズを考慮する必要がないため、周辺電極７の電位
を十分に低くすることが可能である。これによって、管
内の真空度が十分に高く（良く）ならず正イオンの発生
が多い工程中において、電子放出領域を保護することが
でき、エミッション電流の劣化を防止することができ
る。
子放出を開始させてから、陰極表面状態や管内の真空度
が安定するまでの工程では、スクリーンにおけるスポッ
トサイズを考慮する必要がないため、周辺電極７の電位
を十分に低くすることが可能である。これによって、管
内の真空度が十分に高く（良く）ならず正イオンの発生
が多い工程中において、電子放出領域を保護することが
でき、エミッション電流の劣化を防止することができ
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態における電界放射冷
陰極チップの構造図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ、Ｂ間の断面図である。
陰極チップの構造図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ、Ｂ間の断面図である。
【図２】冷陰極搭載陰極線管の電子銃部の原理的構造図
である。
である。
【図３】本発明の第１の実施の形態である冷陰極搭載陰
極線管構造およびその外部回路接続図である。
極線管構造およびその外部回路接続図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態である冷陰極搭載陰
極線管におけるアルゴン正イオンの軌道シミュレーショ
ン結果を示す図である。
極線管におけるアルゴン正イオンの軌道シミュレーショ
ン結果を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態である冷陰極搭載陰
極線管におけるアルゴン正イオンの軌道シミュレーショ
ン結果を示す図である。
極線管におけるアルゴン正イオンの軌道シミュレーショ
ン結果を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における電界放射冷
陰極搭載進行波管の電子銃部の原理的構造図である。
陰極搭載進行波管の電子銃部の原理的構造図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における電界放射冷
陰極搭載進行波管の原理的構造図である。
陰極搭載進行波管の原理的構造図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態を示す電界放射冷陰
極搭載進行波管の電子銃部の原理的構造図である。
極搭載進行波管の電子銃部の原理的構造図である。
１ 冷陰極チップ ２ 基板 ３ 絶縁層 ４ ゲート電極 ５ 空洞 ６ エミッタ ７ 周辺電極 ８ 配線 ９ ボンディングパッド １１ 陰極電極 １２ 第１集束電極 １３ 第２集束電極 １４ 第３集束電極 １５ ガラス外囲器 ５５ 電子銃 ５６ 電子ビーム ５７ 偏向ヨーク ５８ 蛍光体 ５９〜６３ 直流電源 ６４ 増幅器 ６５ 電圧制御回路 ８１ 冷陰極チップ ８２ ウエネルト電極 ８３ 陽極 ８４ 周辺電極電源 ８５ ゲート電極電源 ８７ 電子ビーム ９１ ウエネルト電極電源 ９２ 陽極電源 ８８ 周期磁石 ８９ コレクタ ９０ ヘリックス ９３ ヘリックス電源 ９４ コレクタ電源
Claims (6)
- 【請求項１】 基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記エミッタおよび前記ゲート電極
とから絶縁された周辺電極とで構成された電子管の動作
方法において、 前記ゲート電極に印加する電圧よりも前記周辺電極に印
加する電圧を低くしたことを特徴とする電子管の動作方
法。 - 【請求項２】 基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記ゲート電極と同一平面状に形成
され、前記エミッタおよび前記ゲート電極とから絶縁さ
れた周辺電極とで構成された電子管の動作方法におい
て、 前記ゲート電極に印加する電圧よりも前記周辺電極に印
加する電圧を低くしたことを特徴とする電子管の動作方
法。 - 【請求項３】 基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記エミッタおよび前記ゲート電極
とから絶縁された周辺電極とで構成された電子管の動作
方法において、 電子放出源から最初にエミッション電流を取り出しはじ
めてから、目標のエミッション電流が得られるまでの活
性化工程において、前記周辺電極に通常の動作状態で印
加する電圧よりも低い電圧を印加することを特徴とする
電子管の動作方法。 - 【請求項４】 基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記ゲート電極と同一平面状に形成
され、前記エミッタおよび前記ゲート電極とから絶縁さ
れた周辺電極とで構成された電子管において、 電子放出源から最初にエミッション電流を取り出しはじ
めてから、目標のエミッション電流が得られるまでの活
性化工程において、前記周辺電極に通常の動作状態で印
加する電圧よりも低い電圧を印加することを特徴とする
電子管の動作方法。 - 【請求項５】 基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記エミッタおよび前記ゲート電極
とから絶縁された周辺電極とで構成され、陰極の中心部
に前記エミッタを形成しない領域を作成した電子管の動
作方法において、前記ゲート電極に印加する電圧よりも
前記周辺電極に印加する電圧を低くしたことを特徴とす
る電子管の動作方法。 - 【請求項６】 基板の上に形成した先鋭な先端を持つエ
ミッタと、該エミッタを取り囲むゲート電極と、複数の
前記エミッタと複数の前記ゲート電極とよりなる電子放
出領域を取り囲み、前記エミッタおよび前記ゲート電極
とから絶縁された周辺電極とで構成され、陰極の中心部
に前記エミッタを形成しない領域を作成した電子管の動
作方法において、電子放出源から最初にエミッション電
流を取り出しはじめてから、目標のエミッション電流が
得られるまでの活性化工程において、前記周辺電極に通
常の動作状態で印加する電圧よりも低い電圧を印加する
ことを特徴とする電子管の動作方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2973198A JPH11232995A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 電子管の動作方法 |
| TW088101065A TW410356B (en) | 1998-02-12 | 1999-01-25 | Method of operating electron tube |
| US09/238,412 US6024618A (en) | 1998-02-12 | 1999-01-28 | Method of operating electron tube |
| KR1019990004763A KR19990072570A (ko) | 1998-02-12 | 1999-02-10 | 전자관의동작방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2973198A JPH11232995A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 電子管の動作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11232995A true JPH11232995A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12284261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2973198A Pending JPH11232995A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 電子管の動作方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6024618A (ja) |
| JP (1) | JPH11232995A (ja) |
| KR (1) | KR19990072570A (ja) |
| TW (1) | TW410356B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3107036B2 (ja) * | 1998-03-20 | 2000-11-06 | 日本電気株式会社 | 冷陰極搭載電子管用電子銃 |
| US6285254B1 (en) * | 2000-01-14 | 2001-09-04 | Teledyne Technologies Incorporated | System and method for linearizing vacuum electronic amplification |
| US6498532B2 (en) | 2001-01-12 | 2002-12-24 | Teledyne Technologies Incorporated | System and method for linearizing vacuum electronic amplification |
| US6734734B2 (en) | 2002-07-24 | 2004-05-11 | Teledyne Technologies Incorporated | Amplifier phase droop and phase noise systems and methods |
| US7656236B2 (en) * | 2007-05-15 | 2010-02-02 | Teledyne Wireless, Llc | Noise canceling technique for frequency synthesizer |
| US8179045B2 (en) * | 2008-04-22 | 2012-05-15 | Teledyne Wireless, Llc | Slow wave structure having offset projections comprised of a metal-dielectric composite stack |
| US9171690B2 (en) * | 2011-12-29 | 2015-10-27 | Elwha Llc | Variable field emission device |
| US9202660B2 (en) | 2013-03-13 | 2015-12-01 | Teledyne Wireless, Llc | Asymmetrical slow wave structures to eliminate backward wave oscillations in wideband traveling wave tubes |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2653008B2 (ja) * | 1993-01-25 | 1997-09-10 | 日本電気株式会社 | 冷陰極素子およびその製造方法 |
| JP2646963B2 (ja) * | 1993-06-22 | 1997-08-27 | 日本電気株式会社 | 電界放出冷陰極とこれを用いた電子銃 |
| JPH08203423A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-09 | Nec Kansai Ltd | 電界放出冷陰極のエージング方法 |
| JP2917898B2 (ja) * | 1996-03-29 | 1999-07-12 | 日本電気株式会社 | 電界放出冷陰極素子およびその使用方法 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP2973198A patent/JPH11232995A/ja active Pending
-
1999
- 1999-01-25 TW TW088101065A patent/TW410356B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-01-28 US US09/238,412 patent/US6024618A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-10 KR KR1019990004763A patent/KR19990072570A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6024618A (en) | 2000-02-15 |
| KR19990072570A (ko) | 1999-09-27 |
| TW410356B (en) | 2000-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020423 |