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JPS5958736A - 傍熱型含浸陰極用電子銃 - Google Patents

傍熱型含浸陰極用電子銃

Info

Publication number
JPS5958736A
JPS5958736A JP58154851A JP15485183A JPS5958736A JP S5958736 A JPS5958736 A JP S5958736A JP 58154851 A JP58154851 A JP 58154851A JP 15485183 A JP15485183 A JP 15485183A JP S5958736 A JPS5958736 A JP S5958736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
heat
electron gun
cylinder
grid
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
Application number
JP58154851A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6350814B2 (ja
Inventor
Yukio Honda
幸雄 本多
Tadanori Taguchi
田口 貞憲
Toshiyuki Aida
会田 敏之
Ushio Kawabe
川辺 潮
Akira Misumi
三角 明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58154851A priority Critical patent/JPS5958736A/ja
Publication of JPS5958736A publication Critical patent/JPS5958736A/ja
Publication of JPS6350814B2 publication Critical patent/JPS6350814B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/04Cathodes

Landscapes

  • Solid Thermionic Cathode (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は傍熱型含浸陰極用電子銃の構造に関するもので
ある。
〔発明の背県〕
含浸あるいは補給形と呼ばれる方式の陰極は、撮像管、
ブラウン管などの光電変換管や進行波管、クライストロ
ン、マグネトロンなどのマイクロ波管用きして有望視さ
れている。従来からの含浸陰極は、電子放射物質が含浸
された陰極基体とスリーブとからなり、ヒータなどの発
熱体により陰極を加熱する方式の傍熱型陰極である。こ
の含浸陰極は、Wを主成分きする粉末を適当な焼結条件
で焼結した多孔質の陰極基体にBa0−A/203 ・
CaOなどからなる溶融化合物を電子放射物質として陰
極基体の空孔内に含浸したものである。使用時には、M
oやIll a等の高融点金属の円筒形のスリーブで陰
極基体を保持し、スリーブ内に陰極加熱用のヒータを装
着する傍熱形の構造となっている。ヒータは通常、耐熱
性の良好なW線が用いられ、W線表面に電気的絶縁用の
アルミナ被覆層が形成されている。
従来、撮像管、ブラウン管等の′電子放射源としては、
(Ba、Sr、Ca)Oを主成分とする酸化物カソード
が用いられ−Cいる。酸化物hソードは1000°にで
10 A/ cm2  の飽和電流密度を得ることがで
きる電子源であるが、電子源が(Ba。
Sr 、Ca)0の粉末を用いるためイオン衝撃に弱く
、また電気抵抗が(充分活性化された酸化物カソードの
比抵抗は約104Ωcm)大きいため多くの放射電流で
動作するき自己加熱により酸化物カソード自体が劣化す
るという欠点がある。従って酸化物カソードの定常動作
時の放射電流密度は約0.5A/cm  (!:低い値
に設定しである。
一方、含浸型陰極は陰極基体としてWあるいはMoある
いはReあるいはこれらの合金等の高温強度の高い金属
を用いているため、イオン衝撃に強く、また電気抵抗(
Wの比抵抗は約4.9X1ff”Ωc m )  が小
さいので多くの放射電流密度で動作しても自己加熱によ
る陰極基体の温度−ヒ昇らない。
しかし、含浸型陰極では10 A / cm2の飽和電
流密度を得るには、1000〜1100°Cの高温に陰
極基体を加熱する必要がある。従って、発熱体としての
ヒータから供給される電力を有効に利用するための電子
銃の構造が要求される。
以下には、従来の傍熱方式による電子銃の構造を、酸化
物カソードを用いた場合と含浸型陰極を用いた場合を例
にとって説明する。
例1:第1図は従来の傍熱型酸化物カソードを用いた最
も一般的な電子銃の構造を示す。(I3 a 。
Sr、Ca)0から成る酸化物は陰極基体1上に塗布さ
れる。陰極基体1の材料は主としてNiが用いられ、他
の少1tiHの活性剤(Mg、Si、A/等)添加され
ている。陰極基体1は耐熱合金(例えばニクロム)製の
支持円筒2で支持され、さらに支持円筒2は、保持台8
を界して、熱反射用筒体を兼ねた陰極支持体4に固定さ
れて、絶縁板7に取付けられる。陰極加熱用のヒータ3
は支持円筒2の内側に挿入して用いる。実用の電子銃と
しては、陰極基体1に対向して電子流を通ず孔を有した
第1グリッド′5及び電子の引出し用の第2グリツド6
の他に複数個の電極を用いて螢光面に電子流を投影する
様になっている。この電子銃構成の欠点は、支持円筒2
の熱容量が大きく、かつ長さも長く、また保持台8、陰
極支持体4への熱の逃げも多いため、ヒータ3も大きい
ものが要求されてくる。また陰極表面温度が定常値に達
する時間も長くなる。さらに支持円筒2の長さが長いと
、温度上昇による熱膨張の欧も増加して、陰極表面と第
1グリツド5の間隔の変動(陰極表面(!:第1グリッ
ドの間隔力月00μmの場合の変動の許容値は10チ以
下と云われている)も大きくなる。
例2:第2図は陰極部の熱容量を減らし、かつ熱膨張に
よる変形量も減少する様に工夫された電子銃構成の一例
を示す。陰極基体1は支持円筒2で支持される。陰極加
熱用ヒータ3が、陰極部を集中的に加熱できるように工
夫された結果、支持円筒の長さも例1の場合に比べて半
分以下ζこなっている。支持円筒2は、その円周上の3
箇所もしくは4箇所に取付けられた陰極支持板9により
、陰極支持体4の上部に固定される。他の電極構造は例
1の場合々はとんど同じである。木刀式の特徴は、陰極
部の熱容量が減少したこ乏により、陰極表面温度が定常
値に達する時間が短縮(例1の場合の約174に短縮さ
れている)された。また、支持円筒2の熱膨張による変
形に対して、陰極支持板9はこれを吸収する様な伸びを
して、陰極表面と第1グリツド5との間隔を一定に保つ
様になっている。
ここに上げた2つの例は、電子放射物質として(Ha、
8r、Ca)0等の酸化物を用いた場合で。
従って陰極基体1の温度も高々800℃と低いので、陰
極部から発散する熱を有効に利用するための熱反射用筒
体を兼ねた陰極筒体4に特別の操作をしなくても実用上
は大きな障害はない。
次に含浸型陰極を用いた電子銃の従来構造の例を示す。
例3:第3図は含浸型陰極を用いた傍熱型電子銃の構造
の例を示す。多孔質Wに電子放射物質としてBa0−A
l2O2・CaOを含浸した陰極基体1′は、Moある
いはTaあるいはW等の耐熱金属の薄板(20〜30μ
m厚)で作った支持円筒2で支持される。この支持円筒
2は陰極基体1′と反対の一端ζこおいて、陰極部から
の放射熱を反射する熱反射用筒体を兼用した陰極支持体
4によって保持されている。ヒータ3は支持円筒2の内
側に挿入され、熱伝導と輻射熱により陰極基体1′を加
熱する。陰極基体1′のヒータ3と接する側には、電子
放射物質がヒータ3側に蒸発してヒータ3の絶縁破壊を
生じるのを防止するための障壁板10が設けである。陰
極支持体4は絶縁板7に取付は固定さ才1.る。この様
な含浸型陰極を電子銃として用いる場合、陰極基体1′
に対向して電子線を通す孔を有する第1グリツド5、及
び電子線の引出し用軍極の第2クリツド6の他収束用電
極を用いて螢光面等に投影される。
含浸型陰極は高電流密度の電子線源として期待されてい
るが、その動作温度が1000〜1100°Cと高いた
め、ヒータの消費電力をできるだけ低くする様な電子銃
構成が期待される。この様な観点から第3図の例をみた
場合、従来の電子銃構造には次の様な欠点がある。すな
わち、陰極基体1′の周囲からの熱放射によって消費さ
れる熱を有効に利用する電子銃構造になっていない。つ
まり、陰極基体1′周囲からの輻射熱を陰極側に反射す
る様な電子銃構造になっていない。
〔発明の目的〕
本発明の第1の目的は、陰極基体及びその支持体となる
支持円筒から放散される熱を有効に利用出来、かつ電子
銃構造を簡略化できる傍熱型の含浸陰極用電子銃を提供
することである。
本発明の他の目的は、陰極部からの輻射熱による第1グ
リツドの熱膨張による変形を減少する電子銃構造を提供
することである。
〔発明の概要〕
本発明の傍熱型含浸陰極用電子銃は、多孔質金属からな
る陰極基体、これを支持する円筒型の支持円筒及び発熱
体とからなる傍熱型の含浸陰極、陰極基体と支持円筒か
ら外側に放散される熱を陰極側に反射する熱反射用筒体
、及び電子流を通ず孔を有し陰極こと対向する第1グリ
ツドから構成される電子銃において、該熱反射用筒体と
第1グリツドを一体の複合体としたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例1 本発明による電子銃の構造を第4図により説明する。空
孔率20〜25チの多孔質Wに4. B a O・Al
2O3・CaOなる電子放射物質を含浸した陰極基体1
 ’ (ii径1.4 mmφ、厚さ0.6 nun 
)は、肉厚25μm1長さ6mmのMo製の支持円筒2
で支持した。支持円筒2の材質としてはM Oの他、高
温強度の高い耐熱金属であれば、W、Ta、Re。
Ptやこれらの合金を用いてもよい。発熱体としてのヒ
ータ3は支持円筒2の内側に挿入17て用いる。陰極基
体1′がヒータ3と接する側にIt、電子放射物質の蒸
発によるヒータ3の絶縁誠壊等を防止するための障壁板
10を設けた。障壁板1゜としては、支持円筒2七同様
に高温強度の高い耐熱金属を用いるのが望ましい。本実
施例では肉厚25μmのMo板を用いた。陰極基体1′
と支持円筒2、及び障壁板はR,u −M oのろう材
にて固定した。陰極取イ」け用の孔(カラーブラウン管
のように複数の陰極ある時は複数個の孔)を有するアル
ミナ等の絶縁板7に、陰極取付用孔を中心とした円周上
を3等分(もしくは4等分)した位置において陰極支持
棒12を固定する。陰極支持棒12には陰極支持板9を
界して支持円筒2を固定17た。陰極支持板9としては
、できるだけ支持円筒2と同一材質とした方が望ましい
が、高温強度が高く、熱膨張の少ない耐熱金属であれば
Mo。
W、Ta、lLe、Ptあるいはこれらの合金を用いて
も良い。本実施例ではMoを用いた。さらに陰極支持棒
J2の一つに、陰極基体1′の電位設定用の陰極リード
線を設けた。陰極基体1′と支持円筒2の外側には、陰
極基体1′に対向し電子線を通す孔を有する第1クリッ
ド々、陰極基体1′及び支持円筒2から放散される輻射
熱を有効に利用するための熱反射用筒体を兼用した複合
体11を設けた。複合体11は、陰極基体1′及び支持
円筒2の輻射熱で500〜600”O#こ士昇すること
もあるので、複合体11の材質としては高温強度が高く
熱膨張の少ない耐熱合金であればMo。
W、’[’a 、 lLp 、 Pt 、Niあるい(
まこれらの合金を用いても良い。複合体11の肉厚は陰
極基体1′の動作温度によっても多少異なるが(動作温
度が高いと厚肉が良い)%50〜200μmが適当であ
る。本実施例の複合体11は、Moのブlフックを10
0μm肉厚の形状に削り出したものを用いたが、複合体
11の製法としては深絞りによっても、または円筒と第
1グリツドにあたる孔あきの円板をろう接あるいは溶接
によって行ってもよい。
また第1クリツドと陰極基体1′の間隔は100μm、
支持円筒2と複合体11との間の間隔は1、Qlnmと
なる様に組立てた。複合体11には電位設定用の第1ク
リツドリード線14を接続した。
複合体11の外側に第2グリツド6を設け、さらに第2
グリツドリード線15を接続した。18゜19は絶縁板
7に複合体11および第2グリツド6を固定するための
取付金具である。なお、第4図(blは陰極リード線等
の若干の部分を省略しである。
以上述べた電極構造を用いる事により、同一寸法の陰極
基体1′を同一温度まで加熱するのに安するヒータ3の
消費電力を約15係低減できた。
複合体11の拐料を別の金属を用いても同様の結果を得
た。
実施例2 第5図は、ヒータ3の消費電力低減と複合体11の熱変
形による第1グリツド5′と陰極基体1′の間隔の変化
を減少することを目的と]7た本発明の実施例を示す。
複合体11は、電子線を通す孔を有する円板からなる第
1グリツド5′き、側面に輪形型を有する円筒からなる
熱反射用筒体16で構成される。
この複合体11は、高温強度が高く熱膨張の少ない耐熱
金属であればMo 、W、Ta、Re、Ptあるいはこ
れらの合金を用いても良い。また複合体11は、同種の
金属を組合せても、異種の金属を組合せて構成しても良
い。本実施例では、第1グリツド5′と熱反射用円筒体
16としてMoを用いた例につき述べる。第1クリツド
5′は肉厚100μmの円板を用いた。熱反射用筒体1
6は肉厚50μmの円筒の側面に、曲率半径0.5 +
nmの外向けの輪形型17をプレス整形して作ったもの
を用いた。第1グリツド5′と熱反射用筒体16はRu
 −M oのろう材により接続した。他に点溶接しても
良い。輪形型17の曲率半径は0.5〜1mmが有効で
ある。また熱反射用筒体16の輪形型17は、円筒の内
側に凸になっても本発明の目的に対しては有効であるが
、支持円筒2と熱反射用筒体16との間隔を接近できる
点からは1輪形型17は円筒の外側に凸にした方が良い
本発明の構造の複合体11にするこきによって、第1グ
リツド5′の円板の直径方向の伸びと、熱反射用筒体1
6の軸方向の伸びを、輸杉襞17により緩和することが
できた。輪形型17を有した複合体11を用いることに
より、輪形型17のない複合体を用いた場合に比べて、
熱膨張による変形量を約10係減少でき、その結果、第
1グリツド5′と陰極基体1′の間隔の変化も減少でき
た。
また、複合体11を有した電子銃構造を用いる事により
、従来の電子銃構造の場合に比べて、約15%のヒータ
3の消費電力を削減できた。
〔発明の効果〕
以上、説明したごとく本発明によイ]、ば、傍熱型含浸
陰極において、陰極加熱用の発熱体の消費電力を低下で
き、また輪形型を設けることにより第1グリツドの熱膨
張による変形も低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は従来の酸化物カンードを用いた傍熱型
電子銃の構造を示す断面図、第3図は含浸型陰極を用い
た従来の傍熱型電子銃の構造を示す断面図、第4図fa
l 、 (blは本発明の一実施例における傍熱型含浸
陰極用電子銃の構造を示す断面図と底面図、第5図は本
発明の他の実施例における傍熱型含浸陰極用電子銃の構
造を示す断面図である。 1.1′・・・陰極基体、2・・・支持円筒、3・・・
ヒータ、4・・・陰極支持体、5.5′ ・・・第1グ
リツド、6・・第2グリツド、7・・・絶縁板、8・・
・保持台、9・・・陰極支持板、10・・・障壁板、1
1・・・複合体、12・・・陰極支持棒、13・・・陰
極リード線、14・・・第1グリツドリード線、15・
・・第2グリツドリード線。 16・・・野反射用筒体、17・・・輪形型、18・・
取付金具、19・・・取付金具。 第 1 図            第Z 図J 瀾 3 図 第S 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 多孔質金属からなる陰極基体、これを支持する円
    筒型の支持円筒及び発熱体とからなる傍熱型の含浸陰極
    、陰極基体と支持円筒から外側に放散される熱を陰極側
    に反射する熱反射用筒体、及び電子流を通す孔を有し陰
    極に対向する第1グリツドから構成される電子銃におい
    て、該熱反射用筒体と第1グリツドを一体の複合体とし
    たことを特徴とする傍熱型含浸陰極用電子銃。 2、特許請求の範囲第1項記載の傍熱型含浸陰極用電子
    銃において、側面に輪形襞を有する熱反射用筒体と第1
    グリツドを一体の複合体としたことを特徴とする傍熱型
    含浸陰極用電子銃。
JP58154851A 1983-08-26 1983-08-26 傍熱型含浸陰極用電子銃 Granted JPS5958736A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58154851A JPS5958736A (ja) 1983-08-26 1983-08-26 傍熱型含浸陰極用電子銃

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JP58154851A JPS5958736A (ja) 1983-08-26 1983-08-26 傍熱型含浸陰極用電子銃

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Publication Number Publication Date
JPS5958736A true JPS5958736A (ja) 1984-04-04
JPS6350814B2 JPS6350814B2 (ja) 1988-10-12

Family

ID=15593287

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JP58154851A Granted JPS5958736A (ja) 1983-08-26 1983-08-26 傍熱型含浸陰極用電子銃

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JP (1) JPS5958736A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4738229A (en) * 1984-12-10 1988-04-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine air intake system with variable effective length
US4793294A (en) * 1985-03-12 1988-12-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling a variable-effective-length air intake system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51112166A (en) * 1975-03-27 1976-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Impregnated cathode

Patent Citations (1)

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