JP3225523B2 - 含浸型陰極 - Google Patents
含浸型陰極Info
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- JP3225523B2 JP3225523B2 JP1965191A JP1965191A JP3225523B2 JP 3225523 B2 JP3225523 B2 JP 3225523B2 JP 1965191 A JP1965191 A JP 1965191A JP 1965191 A JP1965191 A JP 1965191A JP 3225523 B2 JP3225523 B2 JP 3225523B2
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- impregnated
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- osmium
- impregnated cathode
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は含浸型陰極に関し、特
に、電子管に用いられる高電流密度の含浸型陰極に関す
る。
に、電子管に用いられる高電流密度の含浸型陰極に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】高電流密度陰極として使用される従来の
含浸型陰極は、タングステン（ｗ）の耐熱性の多孔質性
の基体金属にバリウム−カルシウム−アルミネート化合
物の電子放射材を含浸させたものに、さらに、電子放射
特性向上のため、陰極表面に、オスミウム（Ｏｓ），ル
テニウム（Ｒｕ）の一種、あるいは、これ等の合金薄膜
を被着させたもので、一般に、Ｍタイプと称されてい
る。この陰極表面に被着させる薄膜の厚さは、約５，０
００オングストロームとするのが一般的であった。
含浸型陰極は、タングステン（ｗ）の耐熱性の多孔質性
の基体金属にバリウム−カルシウム−アルミネート化合
物の電子放射材を含浸させたものに、さらに、電子放射
特性向上のため、陰極表面に、オスミウム（Ｏｓ），ル
テニウム（Ｒｕ）の一種、あるいは、これ等の合金薄膜
を被着させたもので、一般に、Ｍタイプと称されてい
る。この陰極表面に被着させる薄膜の厚さは、約５，０
００オングストロームとするのが一般的であった。
【０００３】この含浸型陰極の電子放射の経時特性は、
例えば、陰極の電流密度１Ａ／平方センチメートル，動
作温度１１００℃の条件で動作させた場合、初期の陰極
電流を１００％とすると２０，０００時間で約３％低下
していた。
例えば、陰極の電流密度１Ａ／平方センチメートル，動
作温度１１００℃の条件で動作させた場合、初期の陰極
電流を１００％とすると２０，０００時間で約３％低下
していた。
【０００４】一般に、動作温度における陰極電流値が１
０％低下するまでの期間を陰極の寿命と称しており、こ
の寿命が長い程良い陰極とされる。
０％低下するまでの期間を陰極の寿命と称しており、こ
の寿命が長い程良い陰極とされる。
【０００５】この含浸型陰極は、過去のＳタイプと称す
るオスミウム等の被膜を有しない含浸型陰極に比べ寿命
が長いという事でこれまで多くの電子管の陰極として使
用されて来ており、特に、長寿命を必要するものの代表
的なものとされている衛星搭載用の電子管に使用されて
いた。
るオスミウム等の被膜を有しない含浸型陰極に比べ寿命
が長いという事でこれまで多くの電子管の陰極として使
用されて来ており、特に、長寿命を必要するものの代表
的なものとされている衛星搭載用の電子管に使用されて
いた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】現在、この衛星搭載用
電子管の傾向としては、これまで以上に陰極の電流密度
が高くなると共に、陰極の寿命もこれまでに比べより長
い１０万時間以上というのが一般的となって来ている。
電子管の傾向としては、これまで以上に陰極の電流密度
が高くなると共に、陰極の寿命もこれまでに比べより長
い１０万時間以上というのが一般的となって来ている。
【０００７】しかし、従来の含浸型陰極では、例えば、
陰極の電流密度４Ａ／平方センチメートル，動作温度１
１００℃の場合、推定寿命１０万時間以下となり、寿命
要求を満すのは困難であった。
陰極の電流密度４Ａ／平方センチメートル，動作温度１
１００℃の場合、推定寿命１０万時間以下となり、寿命
要求を満すのは困難であった。
【０００８】この対応策として、オスミウム（Ｏｓ），
ルテニウム（Ｒｕ）の１種又はこれ等の合金からなる被
着膜の膜厚を厚くする方法が考え出された。
ルテニウム（Ｒｕ）の１種又はこれ等の合金からなる被
着膜の膜厚を厚くする方法が考え出された。
【０００９】これは、従来のタングステン基体金属の上
にオスミウムを被着させた含浸型陰極における電子放射
低下が、陰極表面のタングステン濃度と関係しているこ
とを考慮したもので、従来の一般的な被着膜の厚さ５，
０００オングストロームをより厚くさせることにより、
陰極表面のタングステン濃度の上昇を遅くさせるねらい
である。
にオスミウムを被着させた含浸型陰極における電子放射
低下が、陰極表面のタングステン濃度と関係しているこ
とを考慮したもので、従来の一般的な被着膜の厚さ５，
０００オングストロームをより厚くさせることにより、
陰極表面のタングステン濃度の上昇を遅くさせるねらい
である。
【００１０】この対応策によって多少寿命は長くなるも
のの被着膜が１２，０００オグストロームを越えると、
被着膜が基体金属のタングステン（ｗ）から剥れやすく
なるという問題点があった。この被着膜が剥れると、そ
の部分の電子放射特性は急激に低下するという問題点が
ある。
のの被着膜が１２，０００オグストロームを越えると、
被着膜が基体金属のタングステン（ｗ）から剥れやすく
なるという問題点があった。この被着膜が剥れると、そ
の部分の電子放射特性は急激に低下するという問題点が
ある。
【００１１】本発明の目的は、被着膜の剥れがなく、長
寿命の含浸型陰極を提供することにある。
寿命の含浸型陰極を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、高融点金属か
らなる多孔質性の基体に電子放射物質を含浸させたペレ
ットを有する含浸型陰極において、電子放射面となる前
記ペレットの表面にタンタル膜を形成し、さらに、該タ
ンタル膜上にオスミウム、ルテニウム、オスミウムール
テニウム合金のいずれか1種の被膜を付着させている。
なお、オスミウムの融点は３０２７℃、ルテニウムの融
点は２３１０℃であり、ルテニウムの融点はタンタルの
融点２９９０℃より低い。
らなる多孔質性の基体に電子放射物質を含浸させたペレ
ットを有する含浸型陰極において、電子放射面となる前
記ペレットの表面にタンタル膜を形成し、さらに、該タ
ンタル膜上にオスミウム、ルテニウム、オスミウムール
テニウム合金のいずれか1種の被膜を付着させている。
なお、オスミウムの融点は３０２７℃、ルテニウムの融
点は２３１０℃であり、ルテニウムの融点はタンタルの
融点２９９０℃より低い。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例の断面図である。
【００１５】図１に示す様に、ペレット１は、空孔率１
８〜２０％の多孔質のタングステン金属基体２と、空孔
３とから形成されており、空孔３の中にはバリウム，カ
ルシウム，アルミネートの電子放射物質が含浸されてい
る。
８〜２０％の多孔質のタングステン金属基体２と、空孔
３とから形成されており、空孔３の中にはバリウム，カ
ルシウム，アルミネートの電子放射物質が含浸されてい
る。
【００１６】このペレット１の上には、陰極表面のタン
グステン濃度の上昇を押える為の拡散遮蔽膜として、タ
ンタル（Ｔａ）膜４が膜厚約３，０００オングストロー
ムスパッタによって形成されている。
グステン濃度の上昇を押える為の拡散遮蔽膜として、タ
ンタル（Ｔａ）膜４が膜厚約３，０００オングストロー
ムスパッタによって形成されている。
【００１７】さらに、その上に電子放射特性をより良く
する為の７５％オスミウム−２５％ルテニウム合金膜５
が膜厚約５，０００オングストロームスパッタによって
形成されている。
する為の７５％オスミウム−２５％ルテニウム合金膜５
が膜厚約５，０００オングストロームスパッタによって
形成されている。
【００１８】また、図１に示す様に、ペレット１は、モ
リブデンの金属円筒６にろう接されており、この金属円
筒６の内部には加熱源のヒータ７がアルミナ８で埋設さ
れている。
リブデンの金属円筒６にろう接されており、この金属円
筒６の内部には加熱源のヒータ７がアルミナ８で埋設さ
れている。
【００１９】図２は図１の陰極と従来の陰極の陰極電流
値の経時変化を示す特性図である。
値の経時変化を示す特性図である。
【００２０】従来の含浸型陰極と本実施例の含浸型陰極
を２極管に組込み、陰極表面温度を通常使用温度より５
０℃高い１，１５０℃になるようにヒータを加熱させる
と共に、陰極の電流密度５Ａ／平方センチメートルを取
り出す為の陽極電圧を印加し、陰極の電子放射特性の経
時変化を調査した。
を２極管に組込み、陰極表面温度を通常使用温度より５
０℃高い１，１５０℃になるようにヒータを加熱させる
と共に、陰極の電流密度５Ａ／平方センチメートルを取
り出す為の陽極電圧を印加し、陰極の電子放射特性の経
時変化を調査した。
【００２１】その結果を図２に示す。
【００２２】縦軸は、陰極の初期の電流密度５Ａ／平方
センチメートルを１００とした時の指数を示す。Ａは従
来の含浸型陰極，Ｂは実施例の含浸型陰極である。
センチメートルを１００とした時の指数を示す。Ａは従
来の含浸型陰極，Ｂは実施例の含浸型陰極である。
【００２３】図２から明らかなように、本実施例の含浸
型陰極の特性Ｂは、従来の含浸型陰極の特性Ａよりも優
れていることが判る。
型陰極の特性Ｂは、従来の含浸型陰極の特性Ａよりも優
れていることが判る。
【００２４】上述の結果、本実施例の含浸型陰極を使用
することにより、高電流密度，長寿命の電子管、すなわ
ち、衛星搭載用として適した電子管を得ることができ
る。
することにより、高電流密度，長寿命の電子管、すなわ
ち、衛星搭載用として適した電子管を得ることができ
る。
【００２５】尚、拡散遮蔽膜としてのタンタルの厚みは
少なくとも５００オングストローム以上有れば、従来の
含浸型陰極の経時特性よりは優れていることが、実施例
と同様な方法で確認できた。
少なくとも５００オングストローム以上有れば、従来の
含浸型陰極の経時特性よりは優れていることが、実施例
と同様な方法で確認できた。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の含浸型陰極
によれば、電子放射面となるオスミウム−ルテニウム合
金膜とタングステン基体金属との中間に拡散遮蔽膜とし
てのタンタル膜を形成させる事により、オスミウム−ル
テニウム合金膜の電子放射面へのタングステンの拡散並
びにタンタルの拡散を少なくすることが出来る。
によれば、電子放射面となるオスミウム−ルテニウム合
金膜とタングステン基体金属との中間に拡散遮蔽膜とし
てのタンタル膜を形成させる事により、オスミウム−ル
テニウム合金膜の電子放射面へのタングステンの拡散並
びにタンタルの拡散を少なくすることが出来る。
【００２７】したがって、長時間に亘り、電子放射面の
オスミウム−ルテニウム合金のそれぞれの濃度が安定す
ることにより高い電子放射特性を安定して得ることがで
きる効果がある。
オスミウム−ルテニウム合金のそれぞれの濃度が安定す
ることにより高い電子放射特性を安定して得ることがで
きる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の断面図である。
【図２】図１の陰極と従来の陰極の陰極電流値の経時変
化を示す特性図である。
化を示す特性図である。
１ ペレット ２ タングステン金属基体 ３ 空孔 ４ タンタル膜 ５ オスミウム−ルテニウム合金膜 ６ 金属円筒 ７ ヒータ ８ アルミナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 1/28 H01J 1/14 - 1/148 H01J 23/04 - 23/06 H01J 29/04
Claims (1)
- 【請求項１】 高融点金属からなる多孔質性の基体に電
子放射物質を含浸させたペレットを有する含浸型陰極に
おいて、電子放射面となる前記ペレットの表面にタンタ
ル膜を形成し、さらに、該タンタル膜上にオスミウム、
ルテニウム、オスミウムールテニウム合金のいずれか1
種の被膜を付着させたことを特徴とする含浸型陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1965191A JP3225523B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 含浸型陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1965191A JP3225523B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 含浸型陰極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259727A JPH04259727A (ja) | 1992-09-16 |
| JP3225523B2 true JP3225523B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=12005151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1965191A Expired - Fee Related JP3225523B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 含浸型陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225523B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5407633A (en) * | 1994-03-15 | 1995-04-18 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a dispenser cathode |
-
1991
- 1991-02-13 JP JP1965191A patent/JP3225523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04259727A (ja) | 1992-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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