JPS59203343A - 含浸形陰極 - Google Patents
含浸形陰極Info
- Publication number
- JPS59203343A JPS59203343A JP58077432A JP7743283A JPS59203343A JP S59203343 A JPS59203343 A JP S59203343A JP 58077432 A JP58077432 A JP 58077432A JP 7743283 A JP7743283 A JP 7743283A JP S59203343 A JPS59203343 A JP S59203343A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- impregnated cathode
- powder
- fine
- impregnated
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
- H01J1/28—Dispenser-type cathodes, e.g. L-cathode
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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はブラウン管、撮像管等の陰極材料に係り、特に
高い電子放出が得られる高性能の含浸形陰極に関する。
高い電子放出が得られる高性能の含浸形陰極に関する。
通常の含浸形陰極の飽和電流密度は１ｏｏｏｒで３〜４
Ａ／。２である。これに対して、ＳＣ酸化物を添加した
含浸形陰極の飽和電流密度は８００ＣでＩＯＡ／ｃｎ２
の値が得られる。しかし、ＳＣ酸化物添加の含浸形陰極
は空間電荷制限領域において、引き出し電圧に対する放
出電流値が低いため（Ａ、 Ｖａｎ Ｏｏｓｔｒｏｍ、
Ａｐｐｌ、 ５ｕｒｆ、Ｓｃｉ、 ２．１９７９゜１
７３）、低温下で使用するのに難があわ、実用化まで至
っていない。
Ａ／。２である。これに対して、ＳＣ酸化物を添加した
含浸形陰極の飽和電流密度は８００ＣでＩＯＡ／ｃｎ２
の値が得られる。しかし、ＳＣ酸化物添加の含浸形陰極
は空間電荷制限領域において、引き出し電圧に対する放
出電流値が低いため（Ａ、 Ｖａｎ Ｏｏｓｔｒｏｍ、
Ａｐｐｌ、 ５ｕｒｆ、Ｓｃｉ、 ２．１９７９゜１
７３）、低温下で使用するのに難があわ、実用化まで至
っていない。
本発明の目的はＳＣ酸化物添加の含浸形陰極の低温領域
における放出電流特性を改善することにある。
における放出電流特性を改善することにある。
ＳＣ酸化物添加の含浸形陰極は動作温度において、表面
に不均一なＳＣ酸化物の析出物を形成するため、表面準
位が不均一となり、低電界領域では電子放出しにくい欠
点があった。本発明はＳＣ酸化物添加の含浸形陰極の表
面上に、微細なＷ粉、スカンジウム酸化物、および電子
放出物質の均一層を設けて、表面準位を均一にし、高い
電子放出を可能にしたところに特徴がある。
に不均一なＳＣ酸化物の析出物を形成するため、表面準
位が不均一となり、低電界領域では電子放出しにくい欠
点があった。本発明はＳＣ酸化物添加の含浸形陰極の表
面上に、微細なＷ粉、スカンジウム酸化物、および電子
放出物質の均一層を設けて、表面準位を均一にし、高い
電子放出を可能にしたところに特徴がある。
上記微細なＷ粉、スカンジウム酸化物、電子放出物質の
均一層の作製方法は種々考えられるが、例えば陰極表面
上に微細なＷ粉あるいは多結晶体のＷ膜を設け、熱処理
法で微細なＷ粉、スカンジウム酸化物、電子放出物質の
均一層を作製することができる。
均一層の作製方法は種々考えられるが、例えば陰極表面
上に微細なＷ粉あるいは多結晶体のＷ膜を設け、熱処理
法で微細なＷ粉、スカンジウム酸化物、電子放出物質の
均一層を作製することができる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１
第１図は従来の５Ｃ２０３含有の含浸形陰極の断面図を
示す。１はＷ粒、２は８ Ｃ２０ｉ１粒、３は電子放出
物質である。Ｗ粒は粒径が５〜１１０Ａ１である。
示す。１はＷ粒、２は８ Ｃ２０ｉ１粒、３は電子放出
物質である。Ｗ粒は粒径が５〜１１０Ａ１である。
通常の含浸法、（Ｈ２気流中、１７００ＣＸ２分加熱）
で予じめ作製したｗ−ｓｃ２ｏ３の多孔質体の中に含浸
させた。この５Ｃ２０３添加の含浸形陰極の飽和電流特
性を測定して、従来の含浸形陰極およびＯｓ被覆の含浸
形陰極と比較した結果を第２図に示す。
で予じめ作製したｗ−ｓｃ２ｏ３の多孔質体の中に含浸
させた。この５Ｃ２０３添加の含浸形陰極の飽和電流特
性を測定して、従来の含浸形陰極およびＯｓ被覆の含浸
形陰極と比較した結果を第２図に示す。
４は通常の含浸形陰極の特性、５はＯｓ被覆の含浸形陰
極の特性、６は５Ｃ２０３添加の含浸形陰極の特性であ
る。含浸形陰極に５Ｃ２０３を添加すると飽和電流密度
が著しく向上する。しかし、５Ｃ２０３添加の含浸形陰
極は低電圧の引き出し電圧下では放出電流が低い欠点が
ある。第３図はアノードにＭＯ板を用い、カソードとア
ノード間距離を１叫に設定し、８００Ｃの温度において
カソードから放出される電流を引き出し電圧の平方根で
プロットした結果である。７は８Ｃｘ０３添加の含浸形
陰極の特性を示し低い引き出し電圧下では放出電流が低
いのが分る。これは含浸形陰極の表面部構造が第１図に
示したように、５ｃ２ｏｓや壁孔の偏析などの表面上に
微細なＷ粉層を設けた場合の結果である。Ｗ粉層は下地
のＷ基体の粒径５〜１０μｍよシ小さい０．１〜１μｍ
の微細なものから成り、その厚さは０．５μｍ〜２μｍ
とした。このＷ粉密着の５ＣｚＯａ添加の含浸形陰極は
低い引き出し電圧下でも放出電流が高いのが分る。これ
はｓｃ、ｏ３添加の含浸形陰極の表面上に微細なＷ粉層
を設けた場合、高温の動作温度で下地のＳ Ｃ２０，成
分と電子放出物質が微細なＷ粉層の空孔部に浸透して、
表面に均一なＷ粒、５Ｃ２０３、電子放出物質の層を形
成しただめと考えられる。この構造の模式図を第４図に
示す。９は５Ｃ２０３添加の含浸形陰極、１０は表面上
に密着している微細なＷ粉、５Ｃ２０３、電子放出物質
からなる層である。Ｗ粉の粒径が０．１μｍ１１以下で
あると、高温で焼結時にＷ粉の局部的な粒成長を逆に生
じてしまうため、放出電流と電圧の関係が第３図の７の
特性に低下してしまった。
極の特性、６は５Ｃ２０３添加の含浸形陰極の特性であ
る。含浸形陰極に５Ｃ２０３を添加すると飽和電流密度
が著しく向上する。しかし、５Ｃ２０３添加の含浸形陰
極は低電圧の引き出し電圧下では放出電流が低い欠点が
ある。第３図はアノードにＭＯ板を用い、カソードとア
ノード間距離を１叫に設定し、８００Ｃの温度において
カソードから放出される電流を引き出し電圧の平方根で
プロットした結果である。７は８Ｃｘ０３添加の含浸形
陰極の特性を示し低い引き出し電圧下では放出電流が低
いのが分る。これは含浸形陰極の表面部構造が第１図に
示したように、５ｃ２ｏｓや壁孔の偏析などの表面上に
微細なＷ粉層を設けた場合の結果である。Ｗ粉層は下地
のＷ基体の粒径５〜１０μｍよシ小さい０．１〜１μｍ
の微細なものから成り、その厚さは０．５μｍ〜２μｍ
とした。このＷ粉密着の５ＣｚＯａ添加の含浸形陰極は
低い引き出し電圧下でも放出電流が高いのが分る。これ
はｓｃ、ｏ３添加の含浸形陰極の表面上に微細なＷ粉層
を設けた場合、高温の動作温度で下地のＳ Ｃ２０，成
分と電子放出物質が微細なＷ粉層の空孔部に浸透して、
表面に均一なＷ粒、５Ｃ２０３、電子放出物質の層を形
成しただめと考えられる。この構造の模式図を第４図に
示す。９は５Ｃ２０３添加の含浸形陰極、１０は表面上
に密着している微細なＷ粉、５Ｃ２０３、電子放出物質
からなる層である。Ｗ粉の粒径が０．１μｍ１１以下で
あると、高温で焼結時にＷ粉の局部的な粒成長を逆に生
じてしまうため、放出電流と電圧の関係が第３図の７の
特性に低下してしまった。
父、〜や粒の粒径が２μｍ以上では下地の含浸形陰極の
〜・〜ｆ基体の一次粒径と近くなシすぎて、Ｗ粒の均一
分散が雄〃−シくなり、この場合も望ましい結果が得ら
れなかった。
〜・〜ｆ基体の一次粒径と近くなシすぎて、Ｗ粒の均一
分散が雄〃−シくなり、この場合も望ましい結果が得ら
れなかった。
実施例２
実施例１に記した微細なＷ粉の替υ、Ｗ膜の被覆層を設
けることを行った。Ｗ膜は通常のスパッター法で作製し
、膜厚を０．１〜５μｍとした。このＷ膜の被覆しであ
る５Ｃ２０３添加の含浸形陰極の特性を測定したところ
、飽和電流密度では第２図の６の特性、放出電流−電圧
の関係では第３図の８の特性が得られた。これはスパッ
ター法で作製したＷ膜は０．０５〜０，２μｍの多結晶
体であるため、熱処理を施すと、下地の含浸形陰極から
、５ｃ２０３と電子放出物質が拡散してきて、第４図に
示したような均一性の良い表面構造を形成したためであ
る。したがって、Ｗ膜被覆の５Ｃ２０３添加の含浸形陰
極も低い引き出し電圧下で高い電子放出をすることが理
解される。膜厚が０．１μｍ以下ではＷ膜の被覆が不十
分で、５μｍ以上では特性を安定化させるエージング時
間が長くなシすぎ、いずれの場合も望ましい結果を得る
ことができなかった。
けることを行った。Ｗ膜は通常のスパッター法で作製し
、膜厚を０．１〜５μｍとした。このＷ膜の被覆しであ
る５Ｃ２０３添加の含浸形陰極の特性を測定したところ
、飽和電流密度では第２図の６の特性、放出電流−電圧
の関係では第３図の８の特性が得られた。これはスパッ
ター法で作製したＷ膜は０．０５〜０，２μｍの多結晶
体であるため、熱処理を施すと、下地の含浸形陰極から
、５ｃ２０３と電子放出物質が拡散してきて、第４図に
示したような均一性の良い表面構造を形成したためであ
る。したがって、Ｗ膜被覆の５Ｃ２０３添加の含浸形陰
極も低い引き出し電圧下で高い電子放出をすることが理
解される。膜厚が０．１μｍ以下ではＷ膜の被覆が不十
分で、５μｍ以上では特性を安定化させるエージング時
間が長くなシすぎ、いずれの場合も望ましい結果を得る
ことができなかった。
〔発明の効果〕
本発明によればＳＣ添加の含浸形陰極の低電圧領域にお
ける電子放出を高めることができ、ブラウン管や撮像管
等の陰極材料の高電流密度化に寄与することができる。
ける電子放出を高めることができ、ブラウン管や撮像管
等の陰極材料の高電流密度化に寄与することができる。
第１図は５Ｃ２０３添加の含浸形陰極の縦断面図、第２
図は従来法で作製した含浸形陰極と５Ｃ２０３添加含浸
形陰極の飽和電流特性図、第３図は従来の５Ｃ２０３添
加含浸形陰極と本発明の陰極における放出電流と引き出
し電圧の関係図、第４図は本発明の含υ形陰極の縦断面
図である。 １・・・タングステン粒、２・・・酸化スカンジウム粒
、３・・・電子放出物質、４・・・従来の含浸形陰極の
飽和電流特性、５・・・オスミウム被覆含浸形陰極の飽
和電流特性、６・・・５Ｃ２０３添加含浸形陰極の飽和
電流重性、７・・・５Ｃ２０３添加含浸形陰極の放出電
流と電圧の関係、８・・・本発明の含浸形陰極の放出電
流と電圧の関係、９・・・５Ｃ２０３添加含浸形陰極の
拡大断閉 （図 鎖 ２ 図 第 ３ 図 、１− ７ｏ心ｊ２［
図は従来法で作製した含浸形陰極と５Ｃ２０３添加含浸
形陰極の飽和電流特性図、第３図は従来の５Ｃ２０３添
加含浸形陰極と本発明の陰極における放出電流と引き出
し電圧の関係図、第４図は本発明の含υ形陰極の縦断面
図である。 １・・・タングステン粒、２・・・酸化スカンジウム粒
、３・・・電子放出物質、４・・・従来の含浸形陰極の
飽和電流特性、５・・・オスミウム被覆含浸形陰極の飽
和電流特性、６・・・５Ｃ２０３添加含浸形陰極の飽和
電流重性、７・・・５Ｃ２０３添加含浸形陰極の放出電
流と電圧の関係、８・・・本発明の含浸形陰極の放出電
流と電圧の関係、９・・・５Ｃ２０３添加含浸形陰極の
拡大断閉 （図 鎖 ２ 図 第 ３ 図 、１− ７ｏ心ｊ２［
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、多孔質のＷ基体と仝孔部に充填されたスカンジウム
酸化物及びバリウム酸化物の電子放出物質とから成る含
浸形陰極において、陰極表面上に微細なＷ粉、スカンジ
ウム酸化物、電子放出物質からなる均一層を設けること
を特徴とする含浸形陰極。 ２、−ヒ記微細なＷ粉として、０．１μｍから２μｍの
範囲の粒径のものを用いる特許請求の範囲第１項記載の
含浸形陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58077432A JPS59203343A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 含浸形陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58077432A JPS59203343A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 含浸形陰極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203343A true JPS59203343A (ja) | 1984-11-17 |
Family
ID=13633839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58077432A Pending JPS59203343A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 含浸形陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203343A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0248417A2 (en) * | 1986-06-06 | 1987-12-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated cathode |
| US4873052A (en) * | 1984-10-05 | 1989-10-10 | U.S. Philips Corporaton | Method of manufacturing a scandate dispenser cathode and scandate dispenser cathode manufactured according to the method |
| EP0651419A1 (en) * | 1993-10-28 | 1995-05-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dispenser cathode and method of manufacturing a dispenser cathode |
| BE1007677A3 (nl) * | 1993-10-28 | 1995-09-12 | Philips Electronics Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een naleveringskathode. |
| EP0831512A1 (en) * | 1995-06-09 | 1998-03-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated cathode structure, cathode substrate used for the structure, electron gun structure using the cathode structure, and electron tube |
-
1983
- 1983-05-04 JP JP58077432A patent/JPS59203343A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4873052A (en) * | 1984-10-05 | 1989-10-10 | U.S. Philips Corporaton | Method of manufacturing a scandate dispenser cathode and scandate dispenser cathode manufactured according to the method |
| EP0248417A2 (en) * | 1986-06-06 | 1987-12-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated cathode |
| EP0651419A1 (en) * | 1993-10-28 | 1995-05-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dispenser cathode and method of manufacturing a dispenser cathode |
| BE1007677A3 (nl) * | 1993-10-28 | 1995-09-12 | Philips Electronics Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een naleveringskathode. |
| EP0831512A1 (en) * | 1995-06-09 | 1998-03-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Impregnated cathode structure, cathode substrate used for the structure, electron gun structure using the cathode structure, and electron tube |
| EP0831512A4 (en) * | 1995-06-09 | 1999-02-10 | Toshiba Kk | STORAGE CATHODE STRUCTURE, CATHODE SUBSTRATE FOR THIS STRUCTURE, ELECTRONIC CANNON STRUCTURE USING THIS STRUCTURE AND ELECTRON TUBE |
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hasker et al. | Properties and manufacture of top-layer scandate cathodes | |
| US4518890A (en) | Impregnated cathode | |
| US2912611A (en) | Thermionic cathodes | |
| JPS5821771B2 (ja) | イリジウム陰極を有するマイクロ波管 | |
| EP0091161A1 (en) | Methods of manufacturing a dispenser cathode and dispenser cathode manufactured according to the method | |
| JPH0558207B2 (ja) | ||
| JPH0139614B2 (ja) | ||
| JPH0628968A (ja) | 固体を含む陰極 | |
| RU2380784C1 (ru) | Магнетрон с безнакальным катодом | |
| JPS59203343A (ja) | 含浸形陰極 | |
| US4982133A (en) | Dispenser cathode and manufacturing method therefor | |
| Aida et al. | Emission life and surface analysis of barium‐impregnated thermionic cathodes | |
| JPS5979934A (ja) | 含浸形陰極 | |
| JPS612226A (ja) | 含浸形陰極 | |
| JPS6032232A (ja) | 含浸形陰極 | |
| JPH06103885A (ja) | 多孔質焼結基体、その製造法および多孔質材料の気孔率評価法 | |
| JPH065198A (ja) | 陰極素子を含む陰極 | |
| JPS60138822A (ja) | 含浸形陰極 | |
| US2428289A (en) | Electron tube coating | |
| JPH0630214B2 (ja) | 含浸カソードおよびその製造方法 | |
| JPH04286827A (ja) | 含浸形陰極 | |
| JP2910426B2 (ja) | 含浸型陰極用タングステン粉末焼結体の製造方法 | |
| JP2730260B2 (ja) | 電子管用陰極 | |
| JPS63116330A (ja) | 含浸型陰極 | |
| JPS60170137A (ja) | 熱陰極 |