JPS61140019A - 含浸形カソ−ド - Google Patents
含浸形カソ−ドInfo
- Publication number
- JPS61140019A JPS61140019A JP59260702A JP26070284A JPS61140019A JP S61140019 A JPS61140019 A JP S61140019A JP 59260702 A JP59260702 A JP 59260702A JP 26070284 A JP26070284 A JP 26070284A JP S61140019 A JPS61140019 A JP S61140019A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- al2o3
- onto
- cathode
- metal film
- 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.)
- Granted
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〕
本発明は高電流密度カソードとして用いられる含浸形カ
ソードに係わり、特にカソード表面にアルミナもしくは
アルミナを主体とする酸化物からなる層を付着させ電子
放出特性を向上させた含浸形カソードに関するものであ
る。
ソードに係わり、特にカソード表面にアルミナもしくは
アルミナを主体とする酸化物からなる層を付着させ電子
放出特性を向上させた含浸形カソードに関するものであ
る。
高電流密度カソードとして使用される含浸形カソード上
、タングステン（Ｗ） 、 モリブデン（Ｍｅ 房の高
融点金属の多孔質基体に、Ｂａ−Ｃａアルミネート等の
電子放出物質を含浸させて構成される。
、タングステン（Ｗ） 、 モリブデン（Ｍｅ 房の高
融点金属の多孔質基体に、Ｂａ−Ｃａアルミネート等の
電子放出物質を含浸させて構成される。
さらに電子放出特性向上のためにカソード表面に主とし
て貴金属の薄膜を付着させる場合があシ、特にその有効
な材料としてはイリジウム（Ｉｒ） 。
て貴金属の薄膜を付着させる場合があシ、特にその有効
な材料としてはイリジウム（Ｉｒ） 。
オスミウム（Ｏ５）等が挙げられる（ Ｇ、Ｅ、 Ｔ＠
ｃｈｎｉ−ｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ５ｅｒｌ
ｓｓ ６７ Ｃ２２３）０また、これらを主体とする
合金を用いる場合もあり（特公昭４７−２１３４３号公
報）、これらの薄膜は膜厚を厚くすると電子放出特性が
安定化するのに長時間を要するとともに高価となるなど
の問題があった。そのため、薄膜の厚さは、動作中に下
地金属基体材料と合金化して失なわれる時間を考慮して
必要最小限の程度まで薄くすることが望ましい。ところ
が、このように薄膜の厚さを薄くすると、真空中のわず
かに残存するガスによってカソード表面がイオン衝撃を
受け、薄膜がスパッタリングされて消失し、下地金属基
板材料との合金化によって失なわれるよりもはるかに短
かい時間で電子放出特性が低下する場合がある。
ｃｈｎｉ−ｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ５ｅｒｌ
ｓｓ ６７ Ｃ２２３）０また、これらを主体とする
合金を用いる場合もあり（特公昭４７−２１３４３号公
報）、これらの薄膜は膜厚を厚くすると電子放出特性が
安定化するのに長時間を要するとともに高価となるなど
の問題があった。そのため、薄膜の厚さは、動作中に下
地金属基体材料と合金化して失なわれる時間を考慮して
必要最小限の程度まで薄くすることが望ましい。ところ
が、このように薄膜の厚さを薄くすると、真空中のわず
かに残存するガスによってカソード表面がイオン衝撃を
受け、薄膜がスパッタリングされて消失し、下地金属基
板材料との合金化によって失なわれるよりもはるかに短
かい時間で電子放出特性が低下する場合がある。
したがって本発明は前述した従来の問題点を除去し、低
価格でかつ安定した電子放出特性が得られる含浸形カソ
ードを提供することを目的としている。
価格でかつ安定した電子放出特性が得られる含浸形カソ
ードを提供することを目的としている。
このような目的を達成するために本発明による含浸形カ
ソードは、カソード材料表面にＩｒ、Ｏｓ。
ソードは、カソード材料表面にＩｒ、Ｏｓ。
Ｒｕ、Ｒｅあるいはこれらの合金からなる単層膜もしく
は複合膜（以下金属膜と称する）を形成した上にさらに
膜厚１０〜８００Ａの範囲でＡｌ２Ｏ３もしくはＡＪ
２０３ を主体とする酸化物からなる薄膜（以下Ａｌｚ
Ｏ３膜と称する）を付着させて構成するものである。
は複合膜（以下金属膜と称する）を形成した上にさらに
膜厚１０〜８００Ａの範囲でＡｌ２Ｏ３もしくはＡＪ
２０３ を主体とする酸化物からなる薄膜（以下Ａｌｚ
Ｏ３膜と称する）を付着させて構成するものである。
〔発明の実施例〕
次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
図は本発明による含浸形カソードを模式的に示した断面
図である。図において、１はカソード材料としてのベレ
ットであり、このベレット１は空孔率２０〜２５−のタ
ングステン（Ｗ）基板２と空孔３とｉ６ら形成されてお
り、との空孔３中にはＢａ−Ｃａアルミネートが含浸さ
れている。そして、このベレット１は夕／タル（Ｔａ）
カップ４に装着され、その後このＴ龜カップ４はＴ１ス
リーブ５にレーザ溶接によυ取υ付は固定されている。
図である。図において、１はカソード材料としてのベレ
ットであり、このベレット１は空孔率２０〜２５−のタ
ングステン（Ｗ）基板２と空孔３とｉ６ら形成されてお
り、との空孔３中にはＢａ−Ｃａアルミネートが含浸さ
れている。そして、このベレット１は夕／タル（Ｔａ）
カップ４に装着され、その後このＴ龜カップ４はＴ１ス
リーブ５にレーザ溶接によυ取υ付は固定されている。
また、カソードベレット１の表面には厚さ約８００Ａ程
度のオスミウム（Ｏｇ）膜６とそのＯｓ膜膜上上厚さ約
４０Ａ程度のアルミナ（Ａ／２０３）膜γとが置火被着
形成されている。そして、このカソードは、タングステ
ン（Ｗ）芯線８にアルミナ（Ａ１２０３）９を被覆した
ヒータ１０によシ加熱されて電子放出が行なわれる。
度のオスミウム（Ｏｇ）膜６とそのＯｓ膜膜上上厚さ約
４０Ａ程度のアルミナ（Ａ／２０３）膜γとが置火被着
形成されている。そして、このカソードは、タングステ
ン（Ｗ）芯線８にアルミナ（Ａ１２０３）９を被覆した
ヒータ１０によシ加熱されて電子放出が行なわれる。
このような構成によれば、Ｏｓ膜膜上上Ａｌ２Ｏ３膜γ
を付着形成したことくより、真空中に如ずかに残存する
ガスのイオン衝撃による０３膜６の消よｆ、７１□オ、
。ヵ１□６゜ １従来、含浸形カソードに
おいて、前述したＯｓ膜６などの金属膜を例えば約５０
００Ａ程度と厚く形成し、最表面ＫＡＡｌ２Ｏ３膜を形
成しない場合、カソードの動作温度が高く、カソード自
体あるいは周囲からのガお放出が多いために管内真空度
が低い初期の段階で、この金属膜がイオン衝撃によって
スパッタされて消失し、金属膜が下地金属材料との合金
化によって消失するよりもはるかに短時間に電子放出特
性が劣化する場合がある。
を付着形成したことくより、真空中に如ずかに残存する
ガスのイオン衝撃による０３膜６の消よｆ、７１□オ、
。ヵ１□６゜ １従来、含浸形カソードに
おいて、前述したＯｓ膜６などの金属膜を例えば約５０
００Ａ程度と厚く形成し、最表面ＫＡＡｌ２Ｏ３膜を形
成しない場合、カソードの動作温度が高く、カソード自
体あるいは周囲からのガお放出が多いために管内真空度
が低い初期の段階で、この金属膜がイオン衝撃によって
スパッタされて消失し、金属膜が下地金属材料との合金
化によって消失するよりもはるかに短時間に電子放出特
性が劣化する場合がある。
このような現象が発生しなかつ九場合においても、前述
したＡＪ２０３膜γをＯ８膜６上に付着形成することに
よシ、カソード本来の電子放出特性をわずかではあるが
改善することができる。
したＡＪ２０３膜γをＯ８膜６上に付着形成することに
よシ、カソード本来の電子放出特性をわずかではあるが
改善することができる。
また、このよ５に構成される含浸形カソードをブラウン
管に実装して動作させ、電子放出特性を調べたところ、
約１ｏｏｏ時間経過後に初期値の約８０％以上の電子放
出特性が得られた。比較例として前述したＡｌ２Ｏ３膜
Ｔを付着しなかったカソードをブラウン管に実装して同
様の試験を行なったところ、初期値の約５０９６以下に
低下していたＯ なお、前述した実施例において、 Ａ１２ｏ３膜７の膜
厚を、約４０Ａ程度としたが、このＡＪｚＯ３膜Ｔは〇
−膜６がイオン衝撃によシ消失するのを阻止するのに十
分なほどの厚さ、すなわちイオン衝撃に耐え得る程度の
約１０Ａ以上とし、かつ電子放出特性に悪影響をおよぼ
すほどに厚くはない約８００Ａ以下の範囲内に形成する
ことが必要であ夛、コスト、生産性および安定性等を考
慮すると、２０〜２００Ａの範囲が好ましく、望ましく
は２０〜１００Ａの範囲が好適である。また、０８膜６
の厚さを約５００ＯＡとしたが、このＯｓ膜６の厚さは
、薄過ぎると、ベレット１へ拡散してしまい、また厚す
ぎると、活性化に時間を要することから、５００Ａ〜１
μｍの範囲が好ましく、コスト、生産性および安定性等
を考慮すると、３０００〜６０００Ａの範囲が望ましい
。
管に実装して動作させ、電子放出特性を調べたところ、
約１ｏｏｏ時間経過後に初期値の約８０％以上の電子放
出特性が得られた。比較例として前述したＡｌ２Ｏ３膜
Ｔを付着しなかったカソードをブラウン管に実装して同
様の試験を行なったところ、初期値の約５０９６以下に
低下していたＯ なお、前述した実施例において、 Ａ１２ｏ３膜７の膜
厚を、約４０Ａ程度としたが、このＡＪｚＯ３膜Ｔは〇
−膜６がイオン衝撃によシ消失するのを阻止するのに十
分なほどの厚さ、すなわちイオン衝撃に耐え得る程度の
約１０Ａ以上とし、かつ電子放出特性に悪影響をおよぼ
すほどに厚くはない約８００Ａ以下の範囲内に形成する
ことが必要であ夛、コスト、生産性および安定性等を考
慮すると、２０〜２００Ａの範囲が好ましく、望ましく
は２０〜１００Ａの範囲が好適である。また、０８膜６
の厚さを約５００ＯＡとしたが、このＯｓ膜６の厚さは
、薄過ぎると、ベレット１へ拡散してしまい、また厚す
ぎると、活性化に時間を要することから、５００Ａ〜１
μｍの範囲が好ましく、コスト、生産性および安定性等
を考慮すると、３０００〜６０００Ａの範囲が望ましい
。
なお、前述した実施例においては、カソード材料表面に
形成する金属膜をＯ３膜とし、さらにこの金属膜上に形
成する最表面膜としてＡｌ２Ｏ３膜を形成した場合につ
いて説明したが、金属膜を例えばＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅある
いはこれらの合金からなる単層膜もしくは多層膜とし、
さらにこれらの金属膜上に形成する最表面膜をＡｌ２Ｏ
３を主体とする酸化膜からなる薄膜を付着形成させても
前述と全く同等の効果が得られることは勿論である。
形成する金属膜をＯ３膜とし、さらにこの金属膜上に形
成する最表面膜としてＡｌ２Ｏ３膜を形成した場合につ
いて説明したが、金属膜を例えばＩｒ、Ｒｕ、Ｒｅある
いはこれらの合金からなる単層膜もしくは多層膜とし、
さらにこれらの金属膜上に形成する最表面膜をＡｌ２Ｏ
３を主体とする酸化膜からなる薄膜を付着形成させても
前述と全く同等の効果が得られることは勿論である。
以上説明したように本発明による含浸形カンードは、カ
ソード材料表面にＩｒ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅあるいはこれ
らの合金からなる単層膜もしくは複合膜を形成した上に
さらに膜厚１０〜８００Ａの範囲でＡｌｚＯ３もしくは
ＡＪ２０３を主体とする酸化物からなる薄膜を付着形成
した仁とＫより、低価格でかつ安定した電子放出特性が
得られるという極めて優れた効果を有する。
ソード材料表面にＩｒ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅあるいはこれ
らの合金からなる単層膜もしくは複合膜を形成した上に
さらに膜厚１０〜８００Ａの範囲でＡｌｚＯ３もしくは
ＡＪ２０３を主体とする酸化物からなる薄膜を付着形成
した仁とＫより、低価格でかつ安定した電子放出特性が
得られるという極めて優れた効果を有する。
図は本発明による含浸形カンードの一例を模式的に示す
断面図である。 １・・−拳ペレット、２・・ｅψタングステン基板、３
・・・・空孔、４・・・・タンタル（Ｔａ）カップ ５
ｓａφ・ Ｔａスリーブ、６・・・・オスミウム（Ｏｓ
）膜、γ・・ψ・アルミナ（ＡｌｚＯ３）膜、８１１・
・・タンゲス・テン（Ｗ）芯線、９・・・舎アルミナ（
ＡＡ！２０３）、１０−−−・ヒータ０代理人 弁理士
高 橋 明 夫 ””＜、、−、＋
断面図である。 １・・−拳ペレット、２・・ｅψタングステン基板、３
・・・・空孔、４・・・・タンタル（Ｔａ）カップ ５
ｓａφ・ Ｔａスリーブ、６・・・・オスミウム（Ｏｓ
）膜、γ・・ψ・アルミナ（ＡｌｚＯ３）膜、８１１・
・・タンゲス・テン（Ｗ）芯線、９・・・舎アルミナ（
ＡＡ！２０３）、１０−−−・ヒータ０代理人 弁理士
高 橋 明 夫 ””＜、、−、＋
Claims (1)
- 高融点金属の多孔質基体に電子放出物質を含浸させた含
浸形カソードにおいて、カソード材料の表面に、イリジ
ウム、オスミウム、ルテニウム、レニウムあるいはこれ
らの合金からなる金属膜を形成し、さらにその最表面に
１０〜８００Åの範囲でアルミナあるいはアルミナを主
体とする酸化物からなる薄膜を付着させたことを特徴と
する含浸形カソード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59260702A JPS61140019A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 含浸形カソ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59260702A JPS61140019A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 含浸形カソ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61140019A true JPS61140019A (ja) | 1986-06-27 |
| JPH0552617B2 JPH0552617B2 (ja) | 1993-08-05 |
Family
ID=17351582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59260702A Granted JPS61140019A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 含浸形カソ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61140019A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2567853A (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-01 | Isotopx Ltd | An electron source |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP59260702A patent/JPS61140019A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2567853A (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-01 | Isotopx Ltd | An electron source |
| GB2567853B (en) * | 2017-10-26 | 2020-07-29 | Isotopx Ltd | Gas-source mass spectrometer comprising an electron source |
| US11430627B2 (en) | 2017-10-26 | 2022-08-30 | Isotopx Ltd. | Electron source |
| US11764026B2 (en) | 2017-10-26 | 2023-09-19 | Isotopx Ltd. | Electron source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552617B2 (ja) | 1993-08-05 |
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