[其他]浸漬陰極

在審

• 申請號: 101986000001082
• 申請日: 1986-02-06
• 公開（公告）號: CN86101082B
• 公開（公告）日: 1988-12-28
• 發明（設計）人: 山本惠彥;田口貞憲;會田敏之;度部勇人;川瀨進
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 徐汝巽;劉夢梅

本發明涉及一種浸漬陰極，其特點是在浸漬陰極圓片表面至少有兩層薄膜：下面是由如Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ等組成的高熔點金屬薄膜；上層是含Ｓｃ₂Ｏ₃的高熔點金屬層，并覆蓋于下層之上。浸漬陰極圓片是用電子發射材料浸漬難熔多孔質基體而制成。本發明也涉及有此陰極的電子管。此陰極表面有長時期穩定的低逸出功單原子層。

本發明涉及一種供電子管用的浸漬陰極，特別是供顯示管和檢波管使用的浸漬陰極;也涉及一種陰極，其表面有供特低溫工作所要求的低逸出功的單原子層，以及使用這種陰極的電子管。

以往使用的低溫工作的浸漬陰極（如日本專利公開No.154131/1983所述），其特點是在多孔質的W和Sc₂O₃構成的主體上浸漬電子發射材料;陰極的表面有Ba、Sc和O的單原子層，形成一低逸出功的表面。但是這種單原子層有如下的缺點：對熱沖擊或電子轟擊不穩定;由于其非均勻分布，壽命較短;在低電場下電子發射性能衰減。

本發明的目的是提供一種浸漬陰極，該浸漬陰極有一低逸出功的單原子層，可以在較長時期內保持穩定，并且在陰極表面上的逸出功均勻。本發明的另一目的是提供使用這種陰極的電子管。

這種浸漬陰極和使用該陰極的電子管的特點是：浸漬陰極圓片表面上至少附有兩層薄膜，下層是高熔點金屬薄膜，上層是含Sc₂O₃的高熔點金屬層并將下層復蓋著;浸漬的多孔陰極圓片是將難熔的多孔質基體用電子發射材料浸漬制成。

圖1是本發明具體實施中的浸漬陰極橫截面說明圖。圖2是本發明的陰極和常規低溫工作的浸漬陰極電子發射性能的比較圖。

本發明提供了一種新結構的陰極，以形成對熱沖擊和電子轟擊穩定并且均勻的單原子層，其法是用常規標準型的浸漬陰極（由電子發射材料浸漬難熔多孔質基體制成）作為Ba源，在陰極表面上加高熔點金屬薄膜以平滑表面;以及在高熔點金屬薄膜上再加一層含Sc₂O₃的高熔點金屬薄膜作為Sc和Os源。

常規的陰極表面上的含Ba、Sc和Os的單原子層是由Sc₂O₃（在浸漬時與電子發射材料不相作用）和多孔質基體孔中擴散出來的Ba形成的，因而當Sc₂O₃不能連續供應時，單原子層則不復存在。另外，非反應性的Sc₂O₃存在量很小，難于控制。

在本發明中采用含Sc₂O₃的高熔點金屬薄膜（如至少一個選自包括W、Mo、Ir、Os、Re、Ru、Rh、Pd和Pt的一組金屬的薄膜）作為Sc₂O₃源，并且此薄膜的厚度要求10nm（毫微米）至1μm（微米）。

上述標準型的浸漬陰極的表面作為下層，其平均孔徑為5μm。如果上述的金屬薄膜直接在此表面上形成，將會產生一些困難：例如，Ba的供應趨于集中在薄膜的直接下方，薄膜的形成會不均勻。本發明提供的薄膜層置于所說的薄膜之下就可以阻止這種情況。一種高熔點的金屬已足以形成這種下層薄膜，但最好是選自如Os、Re、Pt、Ru等的高熔點貴金屬的至少一種金屬，這類金屬對電子發射材料的反應性較低。

在下層薄膜中也要有人工控制的微孔或裂隙，以形成能使Ba容易擴散至上層薄膜的結構。推薦的微孔孔徑或裂隙寬度為10nm至2μm，最好是10nm至1μm。

對于鋇源來說，除了上述標準型浸漬陰極外，也可用能象壓制陰極供應Ba之類的材料。

下面以圖1敘述本發明的一個典型例子。