JPH01232635A - 含浸形陰極構体の製造方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は丈夫で熱効率が良好な含浸形陰極構体の製造方
法に関する。

［従来の技術］ 含浸形陰極は、使用時の陰極温度を１０００〜１１００
℃程度にする必要があり、そのため熱効率の向上につい
て種々の工夫が行われている。

例えば、特開昭５６−１６８３１６号公報には、ヒータ
を内蔵し閉塞端部の外側に含浸形陰極ペレットを取付け
た金属スリーブの、ヒータ挿入用の開口のある端部側を
金属熱反射スクリーンによって囲むようにした陰極ユニ
ットにおいて、ペレットとスリーブよりなる陰極軸を、
ペレットの底部に固着した熱伝導度の低い金属細条（断
面が薄く扁平な長方形）又は金属細線（例えば直径０．
０５ｍｍのＷ−Ｒｅ線）によって自立するように、熱反
射スクリーン中に吊るすことが開示されている。

また、特開昭６１−２８８３３９号公報には、ヒータを
内蔵し閉塞端壁外面に電子放出エミッタを付設した金属
スリーブの内面に、高融点金属または共の酸化物の粉末
および無機質結合材を混合塗布して焼結させた熱吸収性
膜を形成させることが開示されており、また、その実施
例図には、前記金属スリーブの閉塞端壁外面に付設され
た含浸形陰極ペレットを収納した金属カップの底部を、
４本の金屑細線が支持している状態が示されている。

第２図にこのような従来の含浸形陰極構体の一例を示す
。即ち、含浸形陰極（ペレット）１は、空孔率２０％の
多孔性タングステン基体に、ＢａＯ１Ｃａｂ、　Ａｌ□
０１等よりなる電子放出物質を溶融含浸させてなり、例
えばＭＯ金金属のような高融点金属材よりなる有底金属
カップ２に収納されている。−方、上端を平らな面で閉
塞した金属スリーブ３は加熱用ヒータ４を内蔵している
。上記金属カップ２は底面が金属スリーブ３の閉塞端面
の上に背中合わせに付設されており、これら両者の中間
に、はぼ両者共通の中心軸上で十字に交差させた２本の
直径３０〜５０μｍの円形断面のタングステン製陰極支
持線５が配設され、この支持線５は金属カップ２の底面
と金属スリーブ３の閉塞端面の双方に、それぞれ、抵抗
溶接法またはレーザ溶接法などで溶着されている。更に
図示されていないセラミックスや結晶ガラス材料で作ら
れた絶縁基板の貫通孔に、例えば嵌合して固定された金
属製の陰極支持筒の端面部に、前記２木の支持線５の両
端を、９０度おきに４個所で固定して、含浸形陰極が陰
極支持筒に対し所定の相対位置に保持された一つの含浸
形陰極構体が形成される。

このような含浸形陰極構体を受像管や撮像管などの陰極
線管に取付けて、電子を放出させるが、そのためには、
含浸形陰極ペレットを１１００℃程度の高温に保持する
必要があり、このようなペレット温度を得るにはヒータ
４の温度を１３００〜１４００℃にする必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の技術は、伝導による熱損失を抑制しなから含
浸形陰極ペレットの支持体に対する相対位置を固定する
手段として、特定な方向にたわみ易く応力歪で変形し易
いなどの問題のある金属細条を避け、円形断面の細いタ
ングステン製支持線を使用し、高温度使用中での変形に
対して配慮はしている。しかし、円形断面の線を十字に
交差させ、それを金属カップの底面と金属スリーブの閉
塞端面とで挾持するように積重ねた溶接構造なので、点
溶接による接合強度が低い。このため、上記構造の含浸
形陰極構体に対し長時間の寿命評価試験を行うと、金属
カップ底面、金属スリーブ閉塞端面および十字に交差さ
せた陰極支持線の間で、溶接剥がれという致命的な損傷
が発生した。

この問題の対策として先ず金属スリーブの閉塞端面中心
部に、陰極支持線の十字交差点の厚みを逃げる孔を設け
ることが考えられた。しかし、このようにしても陰極支
持線は高融点で硬いタングステン等で作られ、また金属
カップも高融点たとえばモリブデンの例えば２５μｍ厚
の薄い板で作られており、これらを金属スリーブ閉塞端
面の変形を起させずに確実に取付は固定することは非常
に困難である。また、いずれにせよ、金属カップ底面と
金属スリーブ閉°塞端面とは中間に十字状に交差した直
径３０〜５０μｍの支持線を介在させた状態で重ねられ
ているので、少なくとも支持線の近傍では上記直径程度
の隙間が生じており、金属スリーブと金属カップの間の
熱伝導が著しく悪くなり。

かなり熱放射に頼ることになる。このため安定した電子
放出特性が得られないだけでなく、ヒータ昌度を更に高
温にする必要が生じ、陰極構体各部の溶接強度劣化を引
き起こし、信頼性を著しく損なうという悪循環に陥る。

本発明は、上記のような従来の含浸形陰極構体の課題を
解決し、構成各部材間の接合強度が高く、また、ヒータ
が陰極ペレットを熱伝導によって効率良く加熱でき、安
定した電子放出特性が得られる含浸形陰極横体の製造方
法を堤供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために本発明においては、金属スリ
ーブ閉塞面、陰極支持線、及び金属カップ底面の三者の
任意の間に、１個または複数個のＲｕ　−Ｍ　ｏ共晶合
金箔片を配置して、これら三者を加圧抵抗溶接法によっ
隙間なく密着固定するようにした。

［作用］ 上記手段をとれば、介在する支持線のために、金属カッ
プ底面と金属スリーブ閉塞端面の間に生じていた隙間を
、Ｒｕ−Ｍｏ共晶合金りなる高融点ろう材が埋めるので
、各構成部品間の接合強度が著しく向上するだけでなく
、金属カップ底面と金属スリーブ閉塞端面の間の熱伝導
も大幅に改善され、安定した電子放出特性が得られる。

［実施例コ 第１図は本発明第１実施例を示す断面図で、図中、６は
Ｒｕ−Ｍｏ共晶合金箔片７　（７１，７２）は抵抗溶接
機の電極端子で、その他の符号は第２図の場合と同様で
ある。但し第１図中に示す金属スリーブ３の閉塞端面中
心の孔８は無い（第２実施例用）。

原子パーセン１〜で４１．６％のＲｕと残り５８．４％
のＭ。

からなるＩｔ　ｕ　−Ｍ　ｏ共晶合金を予め厚さ１００
μｍの箔にして、金属カップ２か金属スリーブ３の何れ
か小さい方の外径に合わせて円形に切出したものをＲｕ
−Ｍｏ共品合金済片６として用いる。抵抗溶接機の一方
の電極端子７２にＭＯ等の高融点材料からなる金属スリ
ーブ３の底面を上にして設置する。この場合、電極端子
７２の直径が、金属スリーブ３の内径に合わせである方
が良好な結果が得られる。金属スリーブ３の底面部上に
、この底面中心で十字に交差した２本の支持線５を配置
する。２本の支持線５は、直径３０〜５０μｍのＲｅ−
ｖ線を目的に適う形状に成形しである。ここで、金属ス
リーブ３の外径よりは小さく、金属カップ２の外径と同
程度の前記Ｒｕ−Ｍｏ共品合金済片６を金属スリーブ３
と同軸に配置する。更に、前記カップ２と同軸に、かつ
スリーブ３の底面とカップ２の底面が平行になるように
、抵抗溶接機の他方の電極端子７１で、φ１　、２ｍｍ
当り３　ｋｇｆ程度の一定の力で加圧保持する。

周囲の雰囲気をアルゴンガス等を流して非酸化性にしな
がら電極端子７１．７２の間に、大電流を流して１秒間
以下で溶接する。本実施例では溶接機の電流源として商
用電源を整流して大容量コンデンサを充電するものを用
いて良好な結果を得た。

こうして金属スリーブ３の閉塞端面に支持線５と金属カ
ップ２とが、Ｒｕ−Ｎｏ共異品合金箔片６高融点ろう材
として用いて固定接合される。この後。

従来と同様な構成の含浸形陰極１をカップ２内に入れ、
カップと陰極とを固定する。更に図示を省略したセラミ
ックス絶縁基板の貫通孔に嵌合させた陰極支持筒に支持
線５の端部を９０度おきに溶接固定し、ヒータ４をスリ
ーブ３の中に挿入して含浸形陰極構体が完成される。

このようにして、カップ、スリーブ、支持線の少なくと
も一つが高融点ろう材を介して広い面積で接合され、接
合強度が著しく向上し、また、カップ底面とスリーブ端
面とがＲｕ−Ｍｏ共晶合金箔片より広い面積で接合され
ているので熱伝導も良くなり装定した電子放出特性が得
られた。

既述の如く第１図中に示すＭｏｌ金属スリーブ３の閉塞
端面の中心部に設けた孔８は第２実施例のためのもので
、孔径は０．４ｍｍ、第２実施例では。

この孔の上で、２本の直径３０μｍの成形済みのＲｅ−
リ合金製支持線５が十字に交差している。厚さ３０μｍ
で直径を金属カップ２の外径に等しく１．２６ｍｍにし
たＲｕ−Ｍｏ共晶合金箔片６金属スリーブ３と同軸に配
置する。ここで、底面肉厚４０ｐｍのＭＯ製金金属ップ
２を同軸、平行に加圧保持し、直流抵抗溶接機を用いて
非酸化性雰囲気中で溶接固定する。

第３図は、溶接の際の電流値を変えて、従来の方法（ろ
う材なし）と本発明の第１図の実施例による場合との陰
極構体の溶接強度を引張荷重で比較したものである。従
来の方法による場合（線ｍ）に比べて本発明による場合
（線Ｑ）は、強度が１．４倍以上向上している。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、構成部品間の接合
強度が著しく向上し、熱伝導も良くなって安定した電子
放出特性が得られ、高信頼性の含浸形陰極構体が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の断面図、第２図は陰極支持
線を用いた従来の含浸形陰極構体の一例の斜視図、第３
図は本発明による場合と従来の方法による場合の溶接強
度を比較して示す図である。 １・・・含浸形陰極、　２・・・金属カップ、　３・・
・金属スリーブ、　４・・・ヒータ、　　５・・・陰極
支持線、６・・・Ｒｕ−Ｍｏ共晶合金箔片　７．７１．
７２・・・抵抗溶接機の電極端子、　８・・・金属スリ
ーブ閉塞端面の中心部にあけた孔、　　ト・・本発明に
よる場合の陰鷺の溶接強度、　ｍ・・・従来の方法によ
る場合の溶接強度。 第１図 第　　３　図 舟博電力（ａ、ｕ、） 第２図 −ｆ揚形筏糟 −ｆ属カ・ノフ。 −ｆ為ズリーフパ −ヒータ −１１１ル方碕ａ便 Ｆｔ、ｔ−ｔｉｅｒ丈鼎セ局−陥片

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヒータを内蔵し一端を閉塞した金属スリーブと、こ
   の金属スリーブの閉塞端面外側に背中合せに底面を取付
   けた金属カップと、この金属カップに収納されカップの
   開口側から電子を放出する含浸形陰極と、夫々一端が前
   記金属スリーブ閉塞端面と金属カップ底面の間に挾持さ
   れ両者に固着された複数本の陰極支持用金属細線を備え
   た含浸形陰極構体において、前記金属スリーブ閉塞面、
   陰極支持線、及び金属カップ底面の三者の任意の間に、
   １個または複数個のＲｕ−Ｍｏ箔を配置して、これら三
   者を加圧抵抗溶接法によって密着固定したことを特徴と
   する含浸形陰極構体の製造方法。 ２、Ｒｕ−Ｍｏ箔として、厚さ１０〜１００μｍのＲｕ
   −Ｍｏ共晶合金箔片を用いた特許請求の範囲第１項記載
   の含浸形陰極構体の製造方法。 ３、肉厚の最も厚い底面部でも１０〜５０μｍを有する
   金属カップに対して、１０〜３０μｍの厚さを有するＲ
   ｕ−Ｍｏ共晶合金箔片を用いた特許請求の範囲第１項記
   載の含浸形陰極構体の製造方法。 ４、前記陰極支持用金属細線の直径を５０μｍ以下とし
   た特許請求の範囲第１項記載の含浸形陰極構体の製造方
   法。