專利名稱：氧化物陰極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰極，該陰極具有實(shí)質(zhì)上由鎳組成以及被一層電子發(fā)射材料復(fù)蓋的一個(gè)支撐體，所述的電子發(fā)射材料包括堿土金屬氧化物以及至少包括鋇。
這種陰極已被公知并已被描述在文獻(xiàn)中，例，“電子學(xué)和電子物理的進(jìn)展”(AdvancesinElectronicsandElectronPhysics”，25，211-275(1968)。這種陰極的發(fā)射是基于從氧化鋇中釋放鋇。除了氧化鋇，電子發(fā)射材料通常包括氧化鍶，有時(shí)還包括氧化鈣。
實(shí)際的發(fā)射在實(shí)質(zhì)上取決于對(duì)分布在電子發(fā)射材料上的電子來(lái)說(shuō)具有最低逸出功的小區(qū)，在實(shí)際上，具有略高逸出功的區(qū)幾乎不會(huì)對(duì)陰極產(chǎn)生的電子流作出貢獻(xiàn)。
如果具有最低可能逸出功的區(qū)數(shù)目在總的區(qū)內(nèi)盡可能多地增加，那么對(duì)高效電子發(fā)射是有利的。
根據(jù)本發(fā)明的陰極，其特征在于電子發(fā)射材料包括按重量為0.1-10%的氧化鉿或氧化鋯。
在最佳實(shí)施例中，電子發(fā)射材料包括按重量為0.2-5%的氧化鉿或氧化鋯。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)第一段所述的那一種類型的陰極用特殊增加氧化鉿的方法可顯著地增加壽命。
現(xiàn)在參考實(shí)施例和附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明。附圖中的

圖1為根據(jù)本發(fā)明的陰極的示意截面圖。
在這個(gè)實(shí)施例中，圖1的陰極包括具有帽7的圓柱形陰極筒3。帽7實(shí)質(zhì)上由鎳組成并能包含還原劑，例硅、錳、鋁和鎢。陰極筒容有螺旋線形燈絲4，該燈絲4由螺旋線形繞制的金屬芯5以及電氣絕緣的氧化鋁層6組成。
近似為70微米厚的發(fā)射材料層2配置于帽7的上面，例如，可利用噴鍍的方法或美國(guó)專利4，197，152所述的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的配置。層2包括例為氧化鋇和氧化鍶的混合物，獲得該混合物的方法可以是先配備碳酸鋇鍶并隨后將它分解或者是配備氧化鋇、氧化鍶和氧化鈣的混合物。
根據(jù)本發(fā)明，層2還包括按重量近似為2.5%的氧化鉿或按重量近似為1.5%的氧化鋯(按碳酸鋇鍶量的百分比計(jì)算)。在噴鍍的情況下，所述的氧化物可以以粉末形式加到噴鍍懸浮體。這樣產(chǎn)生的陰極具有改進(jìn)了的發(fā)射性能，尤其是壽命。
在壽命測(cè)試中發(fā)現(xiàn)在不改變燈絲電壓的情況下加入所述的氧化物導(dǎo)致發(fā)射性能的變化顯著地小于普通陰極的情況。因此，在相等的或甚至更高負(fù)荷的情況下，本發(fā)明的陰極具有更長(zhǎng)的壽命。
參照下列測(cè)試結(jié)果來(lái)說(shuō)明上面的情況。所述附加物加入發(fā)射材料層的陰極的發(fā)射性能在燈絲電壓為7伏、1000工作小時(shí)之后加以確定，這可與近似為5000實(shí)際工作小時(shí)相比擬。
在這個(gè)壽命測(cè)試之前和之后，發(fā)射測(cè)量是在燈絲電壓為7伏時(shí)，尤其特殊地是在陰極負(fù)荷為2.2A/CM2時(shí)的電流流經(jīng)30秒之后進(jìn)行(所謂Δik測(cè)量。這導(dǎo)致下列結(jié)果
發(fā)射層加入物的類型發(fā)射的降低(ΔΔik)(%)無(wú)(對(duì)比物)30重量為2.5%的HfO4.4重量為1.5%的ZrO9.5因此，所用的附加物使陰極的長(zhǎng)時(shí)期發(fā)射性能改進(jìn)了3-7倍。不排除略微改變各種百分比來(lái)得到進(jìn)一步的改進(jìn)。
配有氧化鉿和氧化鋯這兩種氧化物的發(fā)射層也是可能的。
權(quán)利要求
1.一陰極，它具有實(shí)質(zhì)上由鎳組成以及被一層電子發(fā)射材料復(fù)蓋的一個(gè)支撐體，所述的電子發(fā)射材料包括堿土金屬氧化物以及至少包括鋇，本發(fā)明的特征在于所述的電子發(fā)射材料包括按重量為0.1-10%的氧化鉿或氧化鋯。
2.如權(quán)利要求1所要求的陰極，其進(jìn)一步的特征在于電子發(fā)射材料包括按重量為0.2-5%的氧化鉿。
3.如權(quán)利要求1或2所要求的陰極，其進(jìn)一步的特征在于所述的發(fā)射材料實(shí)質(zhì)上包括氧化鋇和氧化鍶。
4.如權(quán)利要求1或2所要求的陰極，其進(jìn)一步的特征在于所述支撐體包含還原劑。
5.如權(quán)利要求3所要求的陰極，其進(jìn)一步的特征在于所述支撐體包含還原劑。
6.一電子束管，它裝置了如權(quán)利要求1至4的任一權(quán)利要求所要求的陰極。
全文摘要
氧化物陰極的壽命有了改進(jìn)，該氧化物陰極包括例為氧化鋇、氧化鍶的發(fā)射材料，其中加入了氧化鉿或氧化鋯。
文檔編號(hào)H01J1/20GK1043585SQ89109280
公開(kāi)日1990年7月4日 申請(qǐng)日期1989年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月13日
發(fā)明者皮特勒斯·雅各布斯·安東尼厄斯·瑪麗亞·德克斯 申請(qǐng)人:菲利浦光燈制造公司