JPH01157044A - 静磁界重畳型電子銃 - Google Patents
静磁界重畳型電子銃Info
- Publication number
- JPH01157044A JPH01157044A JP62313259A JP31325987A JPH01157044A JP H01157044 A JPH01157044 A JP H01157044A JP 62313259 A JP62313259 A JP 62313259A JP 31325987 A JP31325987 A JP 31325987A JP H01157044 A JPH01157044 A JP H01157044A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- ring
- magnetic field
- lens
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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。
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、永久磁石を用いた熱電子放射型電子銃に関す
る。
る。
一般に、電子銃は、電界放射型と熱電子放射型とがあり
、熱電子放射型電子銃はフィラメントを加熱して熱電子
を放射し、バイアス電極により逆バイアスをかけて電子
ビーム電流量を制御している。フィラメントとバイアス
電極の間には電界が形成され、フィラメントからでてく
る電子ビームのクロスオーバーを形成し、これが光源と
みなされている。この種静電レンズを使用する場合、そ
の特性として、収差係数が大きいという問題点を有し°
ζいる。そのため静電レンズに代えて磁界レンズを用い
、収差係数の改善が図られてきた。−般に磁界レンズを
用いると、シャープな磁界を得ることができるという効
果がある。
、熱電子放射型電子銃はフィラメントを加熱して熱電子
を放射し、バイアス電極により逆バイアスをかけて電子
ビーム電流量を制御している。フィラメントとバイアス
電極の間には電界が形成され、フィラメントからでてく
る電子ビームのクロスオーバーを形成し、これが光源と
みなされている。この種静電レンズを使用する場合、そ
の特性として、収差係数が大きいという問題点を有し°
ζいる。そのため静電レンズに代えて磁界レンズを用い
、収差係数の改善が図られてきた。−般に磁界レンズを
用いると、シャープな磁界を得ることができるという効
果がある。
また、光源の特性を示すものの一つとして輝度があるが
、フィラメント材料により決まる輝度の理想値が、使用
するレンズ系により実際は悪化する。即ち、収差係数が
大きいとフィラメント材料により決まる輝度の理想値を
悪化させる。
、フィラメント材料により決まる輝度の理想値が、使用
するレンズ系により実際は悪化する。即ち、収差係数が
大きいとフィラメント材料により決まる輝度の理想値を
悪化させる。
そのため、磁界重畳型電子銃は、従来静電レンズのみか
ら形成されていた電子銃近傍のレンズ作用に対し、収差
係数の小さい磁界レンズを持ち込み、光源近傍での収差
係数を小さくして、電子銃の特性を、プローブ径の大き
な、即ち光源での見込み角の大きな領域で改善しようと
するもので第３図に示すような様々な型が考えられてき
た。まず、第３図（ａ）に示すものは、コイル１１、ヨ
ーク１２から形成されるレンズ部が、真空チャンバー２
外の低圧部に設けられているものであり、同図（ｂ）に
示すものは、コイル１１、ヨーク兼用アノード１３から
形成されるレンズ部が、真空チャンバー２内の高圧部に
、碍子ｌ゛により浮がされた状態で設けられているもの
が知られている。
ら形成されていた電子銃近傍のレンズ作用に対し、収差
係数の小さい磁界レンズを持ち込み、光源近傍での収差
係数を小さくして、電子銃の特性を、プローブ径の大き
な、即ち光源での見込み角の大きな領域で改善しようと
するもので第３図に示すような様々な型が考えられてき
た。まず、第３図（ａ）に示すものは、コイル１１、ヨ
ーク１２から形成されるレンズ部が、真空チャンバー２
外の低圧部に設けられているものであり、同図（ｂ）に
示すものは、コイル１１、ヨーク兼用アノード１３から
形成されるレンズ部が、真空チャンバー２内の高圧部に
、碍子ｌ゛により浮がされた状態で設けられているもの
が知られている。
しかしながら、第３図（ａ）に示す磁界重畳型電子銃に
おけるレンズ電源の製作は容易であるが、１００ＫＶと
いう高電圧のため、電子銃のチャンバー径りを、放電防
止のため充分に大きくとる必要があり、どうしても距離
を持った所から磁界をかけるため、磁界がブロードであ
るという問題点を有している。そのため、第３図（ｂ）
に示すように、高電圧側に電源を有する磁界レンズを光
源の近くに設ける方法が採用されている。しかじながら
、この方法はフィラメント近傍にレンズを有しているた
め、磁界は有効にかかるが、真空、高圧部に設けるため
、レンズ電源供給のために高圧タンク（図示せず）のパ
ワー伝送トランスを容量の大きなものにする必要があり
、また高圧タンク内回路に整流器、スタビライザー等の
レンズ電源の追加や、高圧ケーブルの芯線の数が増し、
レンズパワーの入力のための端末の処理が複雑なものと
なる等の製作上の問題点を有している。
おけるレンズ電源の製作は容易であるが、１００ＫＶと
いう高電圧のため、電子銃のチャンバー径りを、放電防
止のため充分に大きくとる必要があり、どうしても距離
を持った所から磁界をかけるため、磁界がブロードであ
るという問題点を有している。そのため、第３図（ｂ）
に示すように、高電圧側に電源を有する磁界レンズを光
源の近くに設ける方法が採用されている。しかじながら
、この方法はフィラメント近傍にレンズを有しているた
め、磁界は有効にかかるが、真空、高圧部に設けるため
、レンズ電源供給のために高圧タンク（図示せず）のパ
ワー伝送トランスを容量の大きなものにする必要があり
、また高圧タンク内回路に整流器、スタビライザー等の
レンズ電源の追加や、高圧ケーブルの芯線の数が増し、
レンズパワーの入力のための端末の処理が複雑なものと
なる等の製作上の問題点を有している。
従って、本発明は磁界レンズと同様、磁界重畳を有効に
行い、かつ光源の近傍で強い磁界を集中でき、上記の問
題点を解決する電子銃を提供することを目的とする。
行い、かつ光源の近傍で強い磁界を集中でき、上記の問
題点を解決する電子銃を提供することを目的とする。
そのため、本発明は、熱電子放出フィラメントと、該フ
ィラメントを円筒形状のバイアス電極により囲み、アノ
ードに対向して配置した熱電子放射型電子銃であうで、
該バイアス電極のアノード側端部に、リング状の永久磁
石をリング状磁性体に同心状に組み込み、かつリング開
口部近傍には磁性体を配置したレンズ部を嵌合させて取
り付け、さらに該リング開口部のアノード側側面を平滑
に仕上げたことを特徴とするものである。
ィラメントを円筒形状のバイアス電極により囲み、アノ
ードに対向して配置した熱電子放射型電子銃であうで、
該バイアス電極のアノード側端部に、リング状の永久磁
石をリング状磁性体に同心状に組み込み、かつリング開
口部近傍には磁性体を配置したレンズ部を嵌合させて取
り付け、さらに該リング開口部のアノード側側面を平滑
に仕上げたことを特徴とするものである。
レンズ部を、電磁石による磁界レンズに代えて永久磁石
による磁界レンズとすることにより、電磁石の場合の電
源を設ける必要がない等の上記問題点を解消しうる。ま
たアノードへの対向面は、高電圧状態にあり、永久磁石
のごとき焼結体の場合、表面が粗いために放電しやすい
。本発明においてはアノードへの対向面に、鉄等の表面
加工のし易い磁性体を配置することにより放電等の問題
を解決したものである。
による磁界レンズとすることにより、電磁石の場合の電
源を設ける必要がない等の上記問題点を解消しうる。ま
たアノードへの対向面は、高電圧状態にあり、永久磁石
のごとき焼結体の場合、表面が粗いために放電しやすい
。本発明においてはアノードへの対向面に、鉄等の表面
加工のし易い磁性体を配置することにより放電等の問題
を解決したものである。
以下、図面を用いて、実施例を説明する。
第１図は、本発明の電子銃部を示す断面図、第２図は、
本発明の電子銃部の光軸上での各位置での磁束強度を示
す図である。
本発明の電子銃部の光軸上での各位置での磁束強度を示
す図である。
図中、１は碍子、２はチャンバー、３はアノード、４は
排気孔、５は開口部、６はフィラメント、７はバイアス
電極、８は磁性体、９は永久磁石、１０は開口部を示す
。
排気孔、５は開口部、６はフィラメント、７はバイアス
電極、８は磁性体、９は永久磁石、１０は開口部を示す
。
排気孔４で排気された円筒状の真空チャンバー２中に、
該チャンバー上面よりフィラメント電源に接続されたフ
ィラメント６、およびバイアス電源に接続された導線を
導入し、碍子１により高圧部とは１色緑しておく。そし
てフィラメント６、およびバイアス電源に接続された導
線端部を囲むように、円筒形状のバイアス電極７を碍子
１に取り付け、バイアス電源に接続された導線端部を該
バイアス電極７に接続する。また真空チャンバ−２底面
に開口部５を存するアノード３を、上記フィラメント６
に対向させて配置して高圧部を形成する。
該チャンバー上面よりフィラメント電源に接続されたフ
ィラメント６、およびバイアス電源に接続された導線を
導入し、碍子１により高圧部とは１色緑しておく。そし
てフィラメント６、およびバイアス電源に接続された導
線端部を囲むように、円筒形状のバイアス電極７を碍子
１に取り付け、バイアス電源に接続された導線端部を該
バイアス電極７に接続する。また真空チャンバ−２底面
に開口部５を存するアノード３を、上記フィラメント６
に対向させて配置して高圧部を形成する。
碍子１に取り付けた上記バイアス電極７の他端部内側に
は、リング状永久磁石９を、中心部に開口部ｌＯを有す
るリング状磁性体８に同心状に組み込んだものを嵌合さ
せて取り付ける。第１図に示すように、リング状磁石９
はアノード３側に配置するように磁性体８に組み込み、
開口部ＩＯ近傍は磁性体８を配置するように紐み込む。
は、リング状永久磁石９を、中心部に開口部ｌＯを有す
るリング状磁性体８に同心状に組み込んだものを嵌合さ
せて取り付ける。第１図に示すように、リング状磁石９
はアノード３側に配置するように磁性体８に組み込み、
開口部ＩＯ近傍は磁性体８を配置するように紐み込む。
該り；ノブ状磁性体８は、導電性を有する、例えば鉄等
からなり、アノード３へ対向する面は、好ましくはアノ
ード３面に平行に形成すると共に、放電を防止するため
に極めて平滑に仕上げられている。そしてフィラメント
６の先端部は、リング状磁性体８の開口部１０近傍に臨
むように配置され、フィラメント６の先端部に強い磁界
を集中するようにする。
からなり、アノード３へ対向する面は、好ましくはアノ
ード３面に平行に形成すると共に、放電を防止するため
に極めて平滑に仕上げられている。そしてフィラメント
６の先端部は、リング状磁性体８の開口部１０近傍に臨
むように配置され、フィラメント６の先端部に強い磁界
を集中するようにする。
このように形成された電子銃により形成される磁界分布
図を第２図に示す。横軸に磁性体８の開口部１０先端か
らの光軸線上の距離をとり、縦軸は光軸線上の各位置に
おける磁束強度を示す。第２図に示すごとく、磁性体８
の開口部１０先端近傍に磁束が強く集中していることを
示している。
図を第２図に示す。横軸に磁性体８の開口部１０先端か
らの光軸線上の距離をとり、縦軸は光軸線上の各位置に
おける磁束強度を示す。第２図に示すごとく、磁性体８
の開口部１０先端近傍に磁束が強く集中していることを
示している。
尚、バイアス電極７先端部を湾曲させて延設し、リング
状永久磁石９部を支えるように構成してもよい。
状永久磁石９部を支えるように構成してもよい。
本発明は、従来の電磁石による磁界レンズに代えて、永
久磁石による磁界レンズを採用することにより、電磁石
による磁界レンズの場合の製作上の問題点を解消でき、
しかも、フィラメント近傍にレンズ電源を配置しうると
いう磁界レンズの場合と同様の収差の小さい磁界レンズ
を形成しうるという効果を奏しうるものである。また、
同一ビーム径では、ビームの取り込み角度を大きくしう
るという効果もある。
久磁石による磁界レンズを採用することにより、電磁石
による磁界レンズの場合の製作上の問題点を解消でき、
しかも、フィラメント近傍にレンズ電源を配置しうると
いう磁界レンズの場合と同様の収差の小さい磁界レンズ
を形成しうるという効果を奏しうるものである。また、
同一ビーム径では、ビームの取り込み角度を大きくしう
るという効果もある。
第１図は、本発明の電子銃部を示す断面図、第２図は、
本発明の電子銃部の光軸上での各位置での磁束強度を示
す図、第３図は、従来の磁界重畳型電子銃部を示す断面
図である。 図中、■は碍子、２はチャンバー、３はアノード、４は
排気孔、５は開口部、６はフィラメント、７はバイアス
電極、８は磁性体、９は永久磁石、１０は開口部、１１
はコイル、Ｉ２はヨーク、Ｉ３はヨーク兼用のアノード
を示す。 出 願 人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 内１）亘彦（外３名）−１０−５０
５（ｍｍ）
本発明の電子銃部の光軸上での各位置での磁束強度を示
す図、第３図は、従来の磁界重畳型電子銃部を示す断面
図である。 図中、■は碍子、２はチャンバー、３はアノード、４は
排気孔、５は開口部、６はフィラメント、７はバイアス
電極、８は磁性体、９は永久磁石、１０は開口部、１１
はコイル、Ｉ２はヨーク、Ｉ３はヨーク兼用のアノード
を示す。 出 願 人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 内１）亘彦（外３名）−１０−５０
５（ｍｍ）
Claims (1)
- 熱電子放出フィラメントと、該フィラメントを円筒形状
のバイアス電極により囲み、アノードに対向して配置し
た熱電子放射型電子銃であって、該バイアス電極のアノ
ード側端部に、リング状の永久磁石をリング状磁性体に
同心状に組み込み、かつリング開口部近傍には磁性体を
配置したレンズ部を嵌合させて取り付け、さらに該リン
グ開口部のアノード側側面を平滑に仕上げたことを特徴
とする静磁界重畳型電子銃
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62313259A JPH073771B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 静磁界重畳型電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62313259A JPH073771B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 静磁界重畳型電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157044A true JPH01157044A (ja) | 1989-06-20 |
| JPH073771B2 JPH073771B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=18039050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62313259A Expired - Lifetime JPH073771B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 静磁界重畳型電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073771B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006324119A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Hitachi Ltd | 電子銃 |
| CN102160916B (zh) | 2010-02-23 | 2012-10-17 | 连军 | 一种缓降器用调速器 |
| CN102160915B (zh) | 2010-02-23 | 2013-05-15 | 连军 | 一种齿链用减速器 |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP62313259A patent/JPH073771B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006324119A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Hitachi Ltd | 電子銃 |
| CN102160916B (zh) | 2010-02-23 | 2012-10-17 | 连军 | 一种缓降器用调速器 |
| CN102160915B (zh) | 2010-02-23 | 2013-05-15 | 连军 | 一种齿链用减速器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH073771B2 (ja) | 1995-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |