专利名称：氧化物阴极的制作方法
技术领域：
本发明涉及阴极，该阴极具有实质上由镍组成以及被一层电子发射材料复盖的一个支撑体，所述的电子发射材料包括碱土金属氧化物以及至少包括钡。
这种阴极已被公知并已被描述在文献中，例，“电子学和电子物理的进展”(AdvancesinElectronicsandElectronPhysics”，25，211-275(1968)。这种阴极的发射是基于从氧化钡中释放钡。除了氧化钡，电子发射材料通常包括氧化锶，有时还包括氧化钙。
实际的发射在实质上取决于对分布在电子发射材料上的电子来说具有最低逸出功的小区，在实际上，具有略高逸出功的区几乎不会对阴极产生的电子流作出贡献。
如果具有最低可能逸出功的区数目在总的区内尽可能多地增加，那么对高效电子发射是有利的。
根据本发明的阴极，其特征在于电子发射材料包括按重量为0.1-10%的氧化铪或氧化锆。
在最佳实施例中，电子发射材料包括按重量为0.2-5%的氧化铪或氧化锆。
实验中发现第一段所述的那一种类型的阴极用特殊增加氧化铪的方法可显著地增加寿命。
现在参考实施例和附图详细介绍本发明。附图中的
图1为根据本发明的阴极的示意截面图。
在这个实施例中，图1的阴极包括具有帽7的圆柱形阴极筒3。帽7实质上由镍组成并能包含还原剂，例硅、锰、铝和钨。阴极筒容有螺旋线形灯丝4，该灯丝4由螺旋线形绕制的金属芯5以及电气绝缘的氧化铝层6组成。
近似为70微米厚的发射材料层2配置于帽7的上面，例如，可利用喷镀的方法或美国专利4，197，152所述的方法来实现这样的配置。层2包括例为氧化钡和氧化锶的混合物，获得该混合物的方法可以是先配备碳酸钡锶并随后将它分解或者是配备氧化钡、氧化锶和氧化钙的混合物。
根据本发明，层2还包括按重量近似为2.5%的氧化铪或按重量近似为1.5%的氧化锆(按碳酸钡锶量的百分比计算)。在喷镀的情况下，所述的氧化物可以以粉末形式加到喷镀悬浮体。这样产生的阴极具有改进了的发射性能，尤其是寿命。
在寿命测试中发现在不改变灯丝电压的情况下加入所述的氧化物导致发射性能的变化显著地小于普通阴极的情况。因此，在相等的或甚至更高负荷的情况下，本发明的阴极具有更长的寿命。
参照下列测试结果来说明上面的情况。所述附加物加入发射材料层的阴极的发射性能在灯丝电压为7伏、1000工作小时之后加以确定，这可与近似为5000实际工作小时相比拟。
在这个寿命测试之前和之后，发射测量是在灯丝电压为7伏时，尤其特殊地是在阴极负荷为2.2A/CM2时的电流流经30秒之后进行(所谓Δik测量。这导致下列结果
发射层加入物的类型发射的降低(ΔΔik)(%)无(对比物)30重量为2.5%的HfO4.4重量为1.5%的ZrO9.5因此，所用的附加物使阴极的长时期发射性能改进了3-7倍。不排除略微改变各种百分比来得到进一步的改进。
配有氧化铪和氧化锆这两种氧化物的发射层也是可能的。
权利要求
1.一阴极，它具有实质上由镍组成以及被一层电子发射材料复盖的一个支撑体，所述的电子发射材料包括碱土金属氧化物以及至少包括钡，本发明的特征在于所述的电子发射材料包括按重量为0.1-10%的氧化铪或氧化锆。
2.如权利要求1所要求的阴极，其进一步的特征在于电子发射材料包括按重量为0.2-5%的氧化铪。
3.如权利要求1或2所要求的阴极，其进一步的特征在于所述的发射材料实质上包括氧化钡和氧化锶。
4.如权利要求1或2所要求的阴极，其进一步的特征在于所述支撑体包含还原剂。
5.如权利要求3所要求的阴极，其进一步的特征在于所述支撑体包含还原剂。
6.一电子束管，它装置了如权利要求1至4的任一权利要求所要求的阴极。
全文摘要
氧化物阴极的寿命有了改进，该氧化物阴极包括例为氧化钡、氧化锶的发射材料，其中加入了氧化铪或氧化锆。
文档编号H01J1/20GK1043585SQ89109280
公开日1990年7月4日 申请日期1989年12月11日 优先权日1988年12月13日
发明者皮特勒斯·雅各布斯·安东尼厄斯·玛丽亚·德克斯 申请人:菲利浦光灯制造公司