JPS5816583B2 - Manufacturing method of electron emitting hot cathode - Google Patents
Manufacturing method of electron emitting hot cathodeInfo
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- JPS5816583B2 JPS5816583B2 JP52082435A JP8243577A JPS5816583B2 JP S5816583 B2 JPS5816583 B2 JP S5816583B2 JP 52082435 A JP52082435 A JP 52082435A JP 8243577 A JP8243577 A JP 8243577A JP S5816583 B2 JPS5816583 B2 JP S5816583B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電子放射熱陰極の製造方法に関するもので、
特に、°基体金属と加熱素子とが絶縁物層を介して接合
された構造を有する電子放射熱陰極の製造方法に関する
。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing an electron emitting hot cathode.
In particular, the present invention relates to a method of manufacturing an electron-emitting hot cathode having a structure in which a base metal and a heating element are bonded via an insulating layer.
陰極線管等の電子管には、一般に傍熱型熱陰極が多用さ
れている。In general, indirectly heated hot cathodes are often used in electron tubes such as cathode ray tubes.
このような熱陰極は使用される電子管によってその形状
が多少異なるが、その基本的な構成は、基体金属とその
表面の一部に塗布された電子放射性物質とからなる陰極
部、およびこの陰極部に近接して配設された加熱素子を
含む。The shape of such a hot cathode differs slightly depending on the electron tube used, but its basic structure consists of a cathode part consisting of a base metal and an electron-emitting substance coated on a part of its surface, and this cathode part. including a heating element disposed proximate to the heating element.
特に、基体金属と加熱素子とが絶縁物層を介して接合さ
れた構造の熱陰極では、この接合工程において基体金属
の本来の機能を損うことが多い。In particular, in a hot cathode having a structure in which a base metal and a heating element are bonded via an insulating layer, the original function of the base metal is often impaired in this bonding step.
以下、図面によって詳しく説明する。A detailed explanation will be given below with reference to the drawings.
第1図は上述した構造を有する熱陰極の概略構造を示す
一部破断斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a schematic structure of a hot cathode having the above-described structure.
第1図を参照してその構成を述べると、基体金属1は絶
縁物層2に被着され、その一部は絶縁物層2に埋設され
た通電端子3の脚部と電気的に接続される。The structure will be described with reference to FIG. 1. A base metal 1 is adhered to an insulating layer 2, and a part of the metal base 1 is electrically connected to the legs of a current-carrying terminal 3 buried in the insulating layer 2. Ru.
絶縁物層2の内部には、加熱素子4の加熱部5が埋設さ
れる。A heating portion 5 of a heating element 4 is embedded inside the insulating layer 2 .
基体金属1の表面には、電子放射性物質6が塗布される
。An electron radioactive substance 6 is applied to the surface of the base metal 1.
この電子放射性物質6には、性能のすぐれている酸化バ
リウムまたはバリウム・ストロンチウム・カルシウムの
複合酸化物が多用されている。As the electron radioactive substance 6, barium oxide or a composite oxide of barium, strontium, and calcium, which has excellent performance, is often used.
上述のような構成において、電子放射性物質6としての
たとえば酸化バリウムは、基体金属1が約1000℃程
度の高温に加熱されているとき、基体金属1の内部に含
有されている還元性金属であるマグネシウム・シリコン
等と反応して、還元され、遊離バリウムとなって熱電子
放射に関与する。In the above configuration, for example, barium oxide as the electron radioactive substance 6 is a reducing metal that is contained inside the base metal 1 when the base metal 1 is heated to a high temperature of about 1000°C. It reacts with magnesium, silicon, etc., is reduced, becomes free barium, and participates in thermionic emission.
すなわち、基体金属1の内部に含有される還元性金属は
、熱陰極にとって極めて重要な役割を担っていることが
理解されよう。That is, it will be understood that the reducing metal contained inside the base metal 1 plays an extremely important role for the hot cathode.
上述のように、熱陰極は1000℃程度に加熱されるこ
とがあるので、絶縁物層2には一般にステアタイト、ジ
ルコン等のセラミックが使われる。As mentioned above, since the hot cathode may be heated to about 1000° C., ceramics such as steatite and zircon are generally used for the insulating layer 2.
これらのセラミックは、酸化マグネシウム、酸化硅素ま
たは酸化並塩などの粉末原材料を有機物樹脂をバインダ
として成形加工し、ついで高温焼成して得られるもので
ある。These ceramics are obtained by molding powder raw materials such as magnesium oxide, silicon oxide, or salt oxide using an organic resin as a binder, and then firing at a high temperature.
したがって、上述した構造を有する熱陰極は、予め還元
性金属を所定量含有させたニッケル板などを所望の形状
に加工して基体金属1となし、この基体金属1が絶縁物
層2となるべきセラミック原材料にバインダとともに被
着された状態で成黒し、これを高温焼成して製作される
。Therefore, in the hot cathode having the above-described structure, a nickel plate or the like containing a predetermined amount of a reducing metal in advance is processed into a desired shape to form the base metal 1, and this base metal 1 should become the insulating layer 2. It is manufactured by applying a binder to a ceramic raw material and blackening it, then firing it at a high temperature.
・これは基俳金属1と絶縁物層2との密着性を高め、よ
り高い熱伝導性を実現するためである。- This is to improve the adhesion between the base metal 1 and the insulating layer 2 and achieve higher thermal conductivity.
しかしながら、上述したような熱陰極の製造方法におい
ては、9下に述べるような問題点に遭遇する。However, in the method for manufacturing a hot cathode as described above, problems as described below are encountered.
一般に、バインダとして用いられた有機物樹月旨は高温
焼成時に雰囲気中の酸素によって燃焼し、気体となって
放出される。Generally, organic matter used as a binder is burned by oxygen in the atmosphere during high-temperature firing and is released as a gas.
ところが、このような酸素雰囲気中で、セラミック原材
料の磁器化温度である約1000℃ないし1100℃以
上に上述のような基体金属1を加熱すると、ニッケルは
いうまでもなく、還元性金属も酸化して(たとえば酸化
マグネシウムまたは二酸化硅素となり)、本来の機能で
ある還元性を失うことになる。However, when the above-mentioned base metal 1 is heated in such an oxygen atmosphere to a temperature higher than about 1000°C to 1100°C, which is the porcelain-forming temperature of ceramic raw materials, not only nickel but also reducing metals are oxidized. (For example, it becomes magnesium oxide or silicon dioxide) and loses its original reducing function.
したがって、このような場合には、不活性雰囲気または
真空中でも熱分解によって気化する材料がバインダの材
料として選ばれなければならないという限定が加わる。Therefore, in such a case, there is an additional limitation that a material that vaporizes by thermal decomposition even in an inert atmosphere or a vacuum must be selected as the binder material.
なお、不活性雰囲気または真空中に存在する酸素が微量
であっても、焼成温度が高温であるため、還元性金属の
酸化は避けられない。Note that even if the amount of oxygen present in the inert atmosphere or vacuum is small, the oxidation of the reducing metal is unavoidable because the firing temperature is high.
したがって、焼成中の雰囲気への酸素の混入を防ぐため
に多大の努力を払わなければならない。Therefore, great efforts must be made to prevent oxygen from entering the atmosphere during firing.
また、セラミックは磁器化の過程で原材料が焼成収縮す
るので、表面が平滑になりに<<、基体金属1との密着
性が低下することがある。Further, since the raw materials of ceramics undergo firing shrinkage during the process of turning into porcelain, the surface may become smooth and the adhesion to the base metal 1 may be reduced.
さらにこの密着性の低下は、セラミックと基体金属との
熱収縮性の差にも起因する。Furthermore, this decrease in adhesion is also due to the difference in heat shrinkability between the ceramic and the base metal.
このように、基体金属1が絶縁物層2を介して加熱素子
3と直接接合されているような熱陰極では、加熱素子3
をセラミックからなる絶縁物層2に埋設して磁器化する
工程と基体金属1を絶縁物層2に接合する工程とを同時
に行なうことに起因する種々の欠点が存在する。In this way, in a hot cathode in which the base metal 1 is directly bonded to the heating element 3 via the insulating layer 2, the heating element 3
There are various drawbacks due to the simultaneous execution of the process of embedding the base metal 1 in the insulator layer 2 made of ceramic to make it porcelain, and the process of bonding the base metal 1 to the insulator layer 2.
それゆえに、この発明の主たる目的は、上述の欠点を除
去しうる電子放射熱陰極の製造方法を提供することであ
る。Therefore, the main object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electron-emitting hot cathode, which makes it possible to eliminate the above-mentioned drawbacks.
この発明は、要約すれば、絶縁物層に加熱素子を埋設し
磁器化を行なったあとで基体金属を溶射によって接合形
成しようとするものである。In summary, this invention attempts to embed a heating element in an insulating material layer, porcelain it, and then bond the base metal by thermal spraying.
この発明のその他の目的と特徴は以下に図面を参照して
行なう詳細な説明から一層明らかとなろう。Other objects and features of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the drawings.
第2図はこの発明の一実施例を説明するための図である
。FIG. 2 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
第2図を参照してこの発明の一実施例について説明する
と、通電端子3の脚部と加熱素子4が埋設された状態で
、絶縁物層2が磁器化の工程を経て形成される。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. With the legs of the current-carrying terminal 3 and the heating element 4 buried therein, the insulating layer 2 is formed through a porcelain process.
ここまで述べた工程は従来のものとほぼ同様である。The steps described so far are almost the same as the conventional ones.
絶縁物層2の所定の面に向けて金属溶射ガン7を配置す
る。A metal spray gun 7 is placed facing a predetermined surface of the insulator layer 2 .
その配置距離は、金属の種類によって異なるが、犬むね
10CrrL以上25ぼ以下であるとき良好な溶射被膜
が得られ、基体金属として多用されるニッケルの場合は
10Cr/Lないし151程度に配置するのが比較的良
好であることがわかった。The placement distance varies depending on the type of metal, but a good thermal spray coating can be obtained when the distance is 10Cr/L or more and 25Cr/L or less, and in the case of nickel, which is often used as the base metal, it should be placed at about 10Cr/L to 151Cr/L. was found to be relatively good.
また、金属溶射ガン7は溶射面に対して直角に向くよう
に保持するのが、溶射金属の密着力が最も強くなる。Further, the adhesion of the sprayed metal is maximized when the metal spray gun 7 is held so as to face perpendicularly to the spraying surface.
絶縁物層2には、所定の形状(第1図において、絶縁物
層2の上面および両通電端子3,3にまで延びる部分)
に基体金属面が形成されるように、マスク8を密着させ
る。The insulating layer 2 has a predetermined shape (in FIG. 1, a portion extending to the upper surface of the insulating layer 2 and both current-carrying terminals 3, 3).
The mask 8 is brought into close contact so that the base metal surface is formed.
以上のような配置において、基体金属物質9を溶射し、
所望の厚みと形状とを有する基体金属10を形成する。In the above arrangement, the base metal substance 9 is thermally sprayed,
A base metal 10 having a desired thickness and shape is formed.
厚みは溶射時間によって、形状はマスク8の切抜かれた
部分の形状によって任意に調節することができる。The thickness can be arbitrarily adjusted by the thermal spraying time, and the shape can be arbitrarily adjusted by the shape of the cutout portion of the mask 8.
基体金属10の形成すべき面が大きい場合や2つの面に
わたっている場合には、金属溶射ガン7または絶縁物層
2を上下または左右などに移動させて、一様な膜厚が得
られるように調整する。If the surface to be formed on the base metal 10 is large or spreads over two surfaces, move the metal spray gun 7 or the insulator layer 2 vertically or horizontally to obtain a uniform film thickness. adjust.
絶縁物層2の表面は必要であれば、予め研磨等によって
所望の形状に成型することができる。If necessary, the surface of the insulating layer 2 can be shaped into a desired shape by polishing or the like in advance.
このとき、溶射されるべき面は平面である必要はない。At this time, the surface to be sprayed does not need to be flat.
基体金属物質9の種類によっては、金属溶射ガン7から
絶縁物層2に至る飛行中に空気中の酸素分子と反応して
酸化が激しくなり、基体金属としての本来の機能が果せ
なくなることがある。Depending on the type of base metal 9, it may react with oxygen molecules in the air during flight from the metal spray gun 7 to the insulating layer 2, resulting in severe oxidation and may no longer be able to perform its original function as a base metal. be.
このような場合には、窒素などの不活性ガス雰囲気中で
、溶射を行なうことによって、酸化を有利に防止するこ
とができる。In such cases, oxidation can be advantageously prevented by thermal spraying in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen.
溶射された基体金属10の接着強度を向上させかつ不所
望な酸化された部分を除去するために、溶射後に還元性
雰囲気中で熱処理するこ吉が望ましい。In order to improve the adhesive strength of the sprayed base metal 10 and remove undesired oxidized portions, it is desirable to perform a heat treatment in a reducing atmosphere after spraying.
たとえば、基体金属10がニッケルの場合には、水素ガ
ス雰囲気中で、約1000℃、10分ないし30分間の
加熱処理を行なうことによって、良好な熱陰極が得られ
た。For example, when the base metal 10 is nickel, a good hot cathode can be obtained by heat treatment at about 1000° C. for 10 to 30 minutes in a hydrogen gas atmosphere.
このように水素ガス中で熱処理できるのは、絶縁物層2
が予め磁器化されているからであり、このことはこの発
明の1つの特徴でもある。The insulator layer 2 can be heat-treated in hydrogen gas in this way.
This is because it has been made into porcelain in advance, and this is also one of the features of this invention.
以上のように、この発明によれば、予め磁器化された絶
縁物層の上に金属溶射によって基体金属を形成するので
、磁器化に伴なう基体金属に対する種々の悪影響を有利
に防止することができる。As described above, according to the present invention, since the base metal is formed by metal spraying on the insulating material layer that has been porcelained in advance, various adverse effects on the base metal due to porcelainization can be advantageously prevented. Can be done.
また、溶射という手段によるので、基体金属の種類によ
らず、かつ被溶射面の材質または形状によらず、任意の
形状に基体金属を形成することができる。Further, since thermal spraying is used, the base metal can be formed into any shape regardless of the type of the base metal or the material or shape of the surface to be thermally sprayed.
さらに、基体金属形成のための作業は極めて簡便に行な
えるものである。Furthermore, the work for forming the base metal can be performed extremely easily.
さらに、大量生産も簡単に実施できるので、その工業的
価値は極めて高いものである。Furthermore, since it can be easily mass-produced, its industrial value is extremely high.
第1図はこの発明が有利に適用される構成を有する熱陰
極の概略構造を示す一部破断斜視図である。
第2図はこの発明の一実施例を説明するための図である
。
図において、2は絶縁物層、7は金属溶射ガン、8はマ
スク、9は基体金属物質、10は基体金属である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing the schematic structure of a hot cathode having a configuration to which the present invention is advantageously applied. FIG. 2 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention. In the figure, 2 is an insulating layer, 7 is a metal spray gun, 8 is a mask, 9 is a base metal material, and 10 is a base metal.
Claims (1)
、前記絶縁物層の表面に被着された基体金属と、前記基
体金属の表面に塗布された電子放射物質とを備える電子
放射熱陰極の製造方法において、 前記基体金属は前記絶縁物層の表面に当該基体金属を構
成する基体金属物質を溶射することによって形成された
ことを特徴とする電子放射熱陰極の製造方法。 2 前記基体金属を形成するための溶射を不活性ガス雰
囲気中で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の電子放射熱陰極の製造方法。 3 前記基体金属の形成のための溶射の工程のあとに、
形成された基体金属を還元性雰囲気中で熱処理する工程
をさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項ま
たは第2項記載の電子放射熱陰極の製造方法。[Scope of Claims] 1. An insulating layer, a heating element embedded in the insulating layer, a base metal coated on the surface of the insulating layer, and an electron radiation coated on the surface of the base metal. In the method for manufacturing an electron-emitting hot cathode, the base metal is formed by spraying a base metal material constituting the base metal onto the surface of the insulating material layer. manufacturing method. 2. The method of manufacturing an electron-emitting hot cathode according to claim 1, wherein the thermal spraying for forming the base metal is performed in an inert gas atmosphere. 3 After the thermal spraying step for forming the base metal,
3. The method for manufacturing an electron-emitting hot cathode according to claim 1 or 2, further comprising the step of heat-treating the formed base metal in a reducing atmosphere.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52082435A JPS5816583B2 (en) | 1977-07-08 | 1977-07-08 | Manufacturing method of electron emitting hot cathode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52082435A JPS5816583B2 (en) | 1977-07-08 | 1977-07-08 | Manufacturing method of electron emitting hot cathode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5417660A JPS5417660A (en) | 1979-02-09 |
| JPS5816583B2 true JPS5816583B2 (en) | 1983-03-31 |
Family
ID=13774470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52082435A Expired JPS5816583B2 (en) | 1977-07-08 | 1977-07-08 | Manufacturing method of electron emitting hot cathode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816583B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6416987A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-20 | Chino Tokeiten Kk | Dial of timepiece |
| JPH0164089U (en) * | 1987-10-16 | 1989-04-25 | ||
| JPH0485289U (en) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR910006044B1 (en) * | 1988-11-12 | 1991-08-12 | 삼성전관 주식회사 | Manufacturing method of an electron gun for crt |
-
1977
- 1977-07-08 JP JP52082435A patent/JPS5816583B2/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6416987A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-20 | Chino Tokeiten Kk | Dial of timepiece |
| JPH0164089U (en) * | 1987-10-16 | 1989-04-25 | ||
| JPH0485289U (en) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5417660A (en) | 1979-02-09 |
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