JPH01264133A - 下部構造状構造高電荷密度の発生及び操作方法 - Google Patents
下部構造状構造高電荷密度の発生及び操作方法Info
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- JPH01264133A JPH01264133A JP63325760A JP32576088A JPH01264133A JP H01264133 A JPH01264133 A JP H01264133A JP 63325760 A JP63325760 A JP 63325760A JP 32576088 A JP32576088 A JP 32576088A JP H01264133 A JPH01264133 A JP H01264133A
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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
［発明の技術分野１
本発明は、高電荷密度の存在物の発生、取り扱い及び利
用に関する。特に、本発明は放電発生にＪ、す９−成さ
れると共に、電子エネルギの転送に用いることができる
負極性かつｎ ；Ｉｆ荷重密度存在物に関するものであ
る。 ［従来の技術の１７！ｌＩ４１な説明１強力なプラズマ
放電、高エネルギの電子放出等の現象は種々の研究の対
象であった。ジョン・ウィリー・アンド・サン出版（Ｊ
ｏｎ Ｗｉｌｌｅｙ ＆ ５ｏｎ）、１９８０年発行、
ジエイ・エム・ラフアーチイー（Ｊ、＃Ｌａｆｒａｒｔ
Ｖ） ｍ集による［真空アーク理論及び利用（Ｖａｃｕ
ｕａ＋ Ａｒｃｓ 丁ｈｅｉｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎ） Ｊに１よ、兵学放電の研究についての
筒中な説明と共に、ＪＲ要的に真空アークの種々の特性
についての詳ｍな解析が記載されている。注目されるの
は、カソード・スポット及び電子放出に用いられたカソ
ード、並びにアノード・スポット及び電子放出構造の浸
食について注目される。電子ビームの構造は渦巻フィラ
メントの項に説明されている。電子発生器のアノードと
の間の電子放電経路に配置された平板上に放電を入射さ
せることにより形成された痕跡板のターゲット損（ｔ３
ＦＪＪ査から放電構造の事実を種々の研究習が掴んでい
る。ピンホール・カメラ装置もプラズマ焦点及びｌ３Ｉ
ｌ達する故雷現巣に伴う他の放射、例えばＸ線及び中性
子のような局部的にｍｓ度の発生器を表わす幾何学的な
構造を明らかにしている。落雷、特にボール落雷（ｂａ
ｌｌ １ｉｏｈｔｎｉｎｏ）と、高電圧又は低電圧だが
＾電流によるリレーの聞■を原因とするスパークを含め
たあらゆる種類のスパークとを含むプラズマ環境の関係
における特異構造例は種々である。 大電流の放電を規制する又は案内するための誘電材料の
利用は、誘電体に非常に近接して伝搬する電荷粒子のビ
ームの調査から知られている。このような調査において
、発生器から引き出された全粒子束は誘電体のガイドに
よつ”Ｃ導かれる。従って、粒子束の振舞は総合放電の
特性により支配される。こては、「総合放電手段」は、
典型的なものとして放電に含まれている電子、■イオン
、負イオン、中性子及び陽子を部分的に意味している。 放電に存在する特定のＩ１１散的な構造の特性は、全放
電の平均的な特性から明確に区別されていない。このよ
うな誘電体ガイドを用いた研売では、誘電体ガイドを経
路規制のために使用している。 誘電体ガイドは本発明においては全放電に逆らって高電
荷密度の存在物を取り扱うために用いられている。 これまでのω１究占により注意されていたプラズマ放電
のＭ４造１まｌ＋１−の原因環境に影響すること（よな
く、また本発明に固有の物理現象でもない。−・方、神
々の放電において確認されていなくても、本発明のＩ３
電荷密度の存在物が０看し得る場合に、本発明は、存在
物の識別と、これらを発生し、分離し、かつ処理する技
術と、これを使用する応用とを開示するものである。本
発明の技術は、限定的ではないが、非常に１ｓ速の処理
の実行、最小の部品を用いるエネルギ転送、それらの現
象の解析、及びＸ１ｍの発生の実行を含む神々の応用を
有する新しい技術を少なくとも部分的の定める。 ［発明のＩ！Ｙｌ］ 本発明は、高電荷密度の存在物が比較的に１１１敗的な
、内蔵する負に荷電され、カソードと７ノードとの間に
高いｉｆ、ＪＭを与えることにより発生プることができ
る高密度の物質状態に関１′る。本発明省は、この存在
物をギリシャ語の電荷についての１電子Ｊからと、ラテ
ンＤの力がある、強い、及び統一する能力があることを
意味する［バレμ１とから、［エレクトラム・パリダム
（ＥＬＥＣＴＲＵＨＶＡＬＩＤＩＪＨ） Ｊ 、 １８
１，４ ｒＥ ＶＪと命名した。以下で更に＃Ｔ［ｌに
説明するが、ＥＶは全放電に存在することも分かった。 本発明は、個別的なＥＶと、以下で明確にされるＥＶｒ
チェイン］とを有する。本発明の目的は、放電内でＥＶ
を発生することであり、またこれによって発生した拡散
空聞Ｍ向限定束を分離することにある。 本発明の他の目的は、時間及び空間においてＥＶを処理
することにある。 更に本発明の目的は、ＥＶを分離し、かつ処理して正確
な相対時間間隔の制御と測定をすることである。 本発明の主な特徴は、空間の電子密瓜を、電子ラム効果
により結合された二次放射を利用することによりＥＶ形
成レベルまで高めることに基づいたチャネル源ＥＶ発生
器を備えることぐある。 本発明の他の特徴は、例えばリーキュレータ又はウィグ
ラー・パターンにおいてＥＶを加速して、外方に放射す
るか、又は適当なＲＦシールドにより記憶することがで
きるＲＦａ射を発生する手段を備えることである。 更に、本発明の特徴は、ＥＶを用いて燐スクリーンを照
Ｑ４ ｉＪ’る電子を発生させる最終ステップを含むも
のであり、前記ＥＶを用いて平パネル表示を動作させる
ものである。このような平パネル表示の付加的な特徴と
して、このような個別的な要素、例えば通過するＥＶに
応答するＥＶスイッチング装置、ＥＶステッピング・レ
ジスタ及びメＥり装置をここに示して説明ケる。Ｊ館記
平パネル表示の付加的な特徴として、アナログ・ディジ
タル・エンコーダが備えられている。このアナログ・デ
ィジタル・エンコーダは広帯域のアブログ映像電圧を入
力して、ＥＶの通過を利用してこれらを甲パネル表示に
用いてるＥＶステッピング・レジスタの２進数デ一タ条
件を満足する出力ディジタル・コードに変換する。 本発明の更に他の特徴として、ＥＶのＲＣガイドを前記
］二Ｖ用のＬ ＲＣガーｒドに変換する手段が備えられ
ている。 本発明の更に他の特徴として、同一面で交差する一対の
ＥＶガイドを用いる装置が備えられている。 ［好ましい実施例の説明］ ■ 定義及びＥＶのいくつかの特性 Ｅ Ｖ Ｉ！離散的かつ独立した負極性の電子束である
。ＥＶの構造を未だ充分に理解されていないが、本発明
名は、独立性がＥＶの蛋るまいについての多くの？ＩＳ
！測から電子東向の電ｆ間に設定される゛市場によるも
のであると考える。勿論、これは、電子の独立性が外部
電場か、又は外部磁界による通常の電子ビームに対して
明確なコントラストをなす。当該技術分野において周知
のように、電ｆは、それぞれが負に帯電しており、互い
に反発しようとする。 ということも理解すべきである。ＥＶが独立した電子束
であっても、ＥＶは例えばそのものがオフとなることに
より対照される他のＥＶ、１１体及び電極のような他の
対象及び又は存在物と通信をするのが好ましい。 ＥＶの主な特性はその大きさが比較的に小さな（例えば
、垂直方向が１μ扉の程度にあるが、０．１μｍより大
きいか、等しい）寸法のものが含まれるが、高度に非補
正の電荷（即ち、正極性のイオンなしに、又は少なくと
も１０．０００ｆｆｉ荷当り１イオンの上限）、典型的
なものとして１０４電荷の程度でもよい。１μｍＥＶに
ついてｍｌ測された最小電荷は、１０８？！ｆ向である
。ＥＶの電荷密度は固体の平均密度を近似するものぐあ
る。即ち、イオンにより中和された空間電荷なしに、又
は相対的な電子運動を有することを除き、６．６Ｘ１０
電荷／１３の程度である。印加ざれた電１！（光速
麿の１Ｘ１０程度）により得られる速度は、ＥＶ電電荷
７最最比は電子のものと類似していることを表わしてい
る。また、既知の極性のｆｉ場によるＥＶの偏向は、Ｅ
Ｖが電子として、即ち負に帯電された存在物とし応答す
ることを示している。 ここで、できるだけ別語したときに、ＥＶは恐らく全体
として球状であり、またリング状でもよく、諸密な構造
を有するｂのとなる。第６０図にＲ要約に示すように、
ＥＶは電１ｉ１８０１により囲まれ、独立した電子の中
心球８０ｏを有するものとして示されている。ＥＶ間の
結合は準安定構造を作り出している。しかし、孤立した
ＥＶは稀にしかａ測されない。ＥＶは、例えば第６１図
に概要的に示すように、鎖におけるＥＶ上ビードように
結合する傾向があり、鎖におけるＥＶ上ビード外部から
の力又は内部からの力により影響されて互いにその周り
をある程度自由に回転又はねじれることができる。閉成
された鎖は、直径が２０１μｍのリング状構造を形成す
るのが観測され、また多数の鎖も合体して相対的に整っ
た形式で互いに並ぶ。第６１図の鎖８００において、１
０個のＥＶ８１２．８１６．８１８．８２０．８２２．
８２４．８２６．８２８及び８３０を全体として円形パ
ターンにより示す。鎖にＪｊけるＥ、 ＶビードのＩＮ
隔は通常、ＥＶビードの個々の直径にほぼ等しい。一つ
の鎖から他の鎖までの間隔は一つのリング程度にある。 ｌ０ＥＶビードは一つの鎖にＪｊいては典型的な数のも
のであり、１０ＥＶご一ドによる１μｒｎ幅のリングに
は１０１２電荷が含まれ得る。鎖リング内には独立した
複数のＥＶを観測することができる。ＥＶの存在物は、
非中性の電子プラズマの性質を持っており、最も強く結
合され、また鎖におけるＥＶ案の結合力はもつと弱く、
鎖ピード間の結合力は最も弱い。しかし、全ての結合エ
ネルギは物質の科学的な結合エネルギより大きく現われ
る。以下でＥＶ特性を更に説明する、。 （ｃ） 発生器 ＥＶは、これに印加される十分に大きな負電圧を有する
１に極の終端に発生することができる。第１図及び第２
図は全体を１０により示すＥＶ発生器を示す。ＥＶ発生
′ａ１０には全体が細長い棒形式のカソード１２を含む
。カソード１２は突端で終り、かつ７ノード板１４へ全
体として下方に向かうネック部分１２ａを有し、アノー
ド根１４は反転誘゛心体板１６によりカソード１２から
隔てられている。図に示すように、カソード１２、又は
収集電極の７ノード板１４は、相対的に正電圧値に保持
され、接地してもよく、またｌ０ＫＶ程度の負極性のパ
ルスがカソード１２に印加されてカソード１２の先端に
強力な電場を発生ずる。その結果、カソード１２の電場
放出により、１以上のＥＶが全体としてカソード１２に
先端がへの誘電体に接近又は接触した近傍に形成される
。ＥＶはアノード板１４に吸引され、例えば反転誘電体
板１６の表面が変更されない限り、全体として点閉Ｂに
より表わされている経路を介し、カソード１２に向かっ
て反転誘電体板１６の表面を移動する。 誘電体表面に沿って１又はいくつかのＥＶの伝搬は局部
的にかだんされた表面を離れることができる。次のＥＶ
は、以上で訂柵に説明するが、表面電荷を先ず分散させ
ない限り、表面の誤った経路を辿ることになる。絶縁さ
れている反転誘電体板１６は、水晶のような８品質の誘
電体が好ましいものであり、カソード１２と７ノード板
１４との聞での直接的な放電を防止し、更にＥＶが移動
でさる表面を得るように利用１する。 所望により、証拠板１８をアノード板１４に隣接して配
置して、カソード１２からのＥＶを連断することができ
る。証拠板１８はＥＶによる８Ｉ！Ｉ撃に基づく可視的
なＩＱ勾を保持する導電性フォイルの形式でもよい。従
って１．７１％板１８はＥＶの発生を検出するとバに、
アノード板１４で衝撃の点を位置決めするために用いる
ことができる。更に、誘電体の表面を伝搬するＥＶは、
表面の可視的な条痕を作り出す。以下で更に詳細に説明
り−るが、他の部品をＥＶ発生器１０がこのようにｎ住
したＥＶを更に処即し、かつ／又は開発するのに関連し
て用いることができる。 ＥＶ発生器１０は適当なエンクロ−ジャ（図示なし）内
に配置されてもよく、従って兵学で、又は所望のｉ、閉
Ｉｌｌされたガス状の雰囲気で動作することができる
。一般に、ここで開示した全ての部品は適当なエンクロ
ージャ内に配置されることにより、部品を動作させる雰
囲気の選択を司能にする。 端子類、及びガス転送ラインは、電気的な信号及びＴン
クロージャ壁を介して所望の圧力で選択したガスを交換
するために用いられてもよい。 第１図に含まれる１０ｍの縮尺表示は、典型的なＥＶ発
生部品の大ぎさである。一般に、ＥＶを小さな数で発生
し、かつ処理するとぎは、ＥＶ発生部品を小さな構造に
より作成し、かつ案内することができる。大きな構造を
用いたときであっても、ＥＶは総体構造の最小デイテー
ルを探し、これらによって案内され、かつこれら最も活
発に交差することにより、管理されていない大きなデイ
テールを残す。第１近似に対しては、個々のＥＶ上ビー
ド発にを及び処理を総合的な大きさが１０μ尻を有する
構造により達成することができる。 一般に、非常に安定な物質は、構造を構築する際に用い
らることにより、ＥＶを発生し、処理し、かつ開発する
ためにるのが望まれている。このＥＶにＣよ、ＥＶの結
合エネルギをできる限り接近するように選択されること
により、構造の寿命を保持するようにした耐火性金属及
びＸｔ体が含まれる。例えば低融点のプラスチックのよ
うないくつかの誘電体材料は、他の材料１例えばセラミ
ック程には好ましいもの０番、上ない。 ＥＶ発生器の型式により、またカソード１２に印加され
るのは直流又はパルス信号であるかにより、ある型式の
電極を用いてＥＶ（以下で説明するように、［無電極］
源の場合を除く）を収集するループの電流経路を終結す
ることが必要である。 他の形式のＥＶ発生器は、第３図に全体を２０により示
されており、シリンダ状で対称なカソード２２を含み、
カソード２２はアノード／コレクタ電極２４に対面し、
かつこれより離されている円錐終端を有する。このアノ
ード／コレクタ電極２４もシリンダ状で対称である。動
作回路はアノード／コレクタ電極２４を接地させる負荷
抵抗２６が含まれる。−・方、電流制限入力抵抗２８が
カソード２２の入力端子３０との間に配置される。 カソード２０は出力端子３２が備えられており、これに
補助的な装置を接続することができる。例えば、オシロ
スコープのような検出装置（図示なし）を出力端子３２
により当該システムに結合することかでき、これによっ
てカソード１２上のＥＶの衝撃を監視することができる
。 シリンダ状のガラス管３４内のようなエンクロージャを
備えてもよく、これによってカソード２２とアノード／
コレクタ電極２４との間の空隙における環境を真空又は
選択されたガス圧に制御又は保持することができる。ガ
ラス管３４は適当に密（１され、かつ真空ポンプ及び／
又はガス供給源への伝送ライン（図示なし）が填め込ま
れてその内部の環境を制御させる。 カソード２２は負極性パルス又はカソード１２に対して
約２にＶの直流により駆動されてもよい。 負極性パルスの艮ざは、ＥＶの発生に大きな影響を与え
ることなく、数ナノ秒から変更されている。 長いパルス長では、入力レジスタ２８ａはガラス管３４
内で継続するグロー放電を防止するように選択される必
要がある。高真空状態、又は１Ｏ−３ｔｏｒｒのような
低圧状態では、放電が容易に消弧され、また７１ｆｌ制
限入力抵抗２８も省略することができる。しかし、高圧
のガス環境では、抵抗値として放電を消弧させるために
用いるガス圧に耐えるものに選択する必要がある。例え
ば、０．１μｓのパルス長を用いる真空及びガス環境の
両者での動作の場合は、典型的な抵抗値として５００〜
１５００オームに用いることができる。 ＥＶ発生器２０の高真空動作では、カソード２２とアノ
ード／コレクタ電極２４どの間の間隔はカソード２２に
印加される２ＫＶ信号のために例えば１ｍ以下にされる
べきである。数Ｔｏｒｒの圧力のガスにおける動作の場
合は、接地板３６を図示のようにガラス管３４に隣接し
て用いる限り、カソード２２とアノード／コレクタ電極
２４との間の距離を６０ｃｍを超えるところまで増加さ
せることができる。接地板３６はガラス管３４周辺、又
はガラス管３４を取り囲んでも部分的に伸長することが
できる。特定の応用では、ガラス管３４を以下で説明す
るが、他の構造により置換してＥＶを滑動させることが
でき、また種々の回路を種々のＥＶ特性の特長を利用す
るように変更することもできる。 （ｃ） カソード 先に説明したカソード１２及び２２のようなカソードは
、例えば研削や研摩、更に化学的なエツチングのような
適当な技術により先を尖らづことにより十分に鋭角な先
端にしてカソードの終端で非常に高い電場に収束さゼる
ことができる。通常の状態では、このような金ｍ電極の
先端でＥＶが発生するので、電橋材料が離敗し、かうカ
ソードの先端又は他の構造がここで消費されるエネルギ
により破壊され、ＥＶを発生するのに必要とする電圧が
増加する。しかし、カソードは非常に短い時開で液体の
導体源及び再発生された電極の先端に結合されてもＪ：
い。第４図は金属電極４０を示す。金ｎ電極４０はカソ
ードに被覆された導体物質４２により湿温になっており
、これによって被覆材料は金ｊＩ電極４０の先端に表面
移動を受各」ることかできる。電極によるＥＶ発生が電
極の先端を劣化させる傾向があるので、移動する物質は
電極の先端を更新するものＣある。また、カソードのと
ころに発生した電場が被覆物質４２の表面張力、先端で
の破壊、先端に向かって被１物質の移動を促進するよう
に組合わせる。 第５図において、電極４４は貯ｉ管４６により囲まれて
おり、これによって環状空間４８は電極４４の外面と管
４６の内面との間を定める。環状空間４８は表面張力に
より環状空間４８内に保持される被覆物質５０の貯蔵所
を保持するのに寄与するが、カソードを湿温にし、被Ｎ
５２を形成する際にカソードの先端に移動して適当に鋭
いカソード突端を保持する。Ｒ？ｉａ管４６管制６ば酸
化アルミニウム・セラミックのような不導体がよく、貯
＃ｉ管４６から好ましくない電子放出を防止すると共に
、貯蔵管４６に沿って好ましくない湿温金属の移動を防
止する。さもなければ、カソード先端口接近し過ぎない
限り、導体官を用いてもよい。 通常、！覆物質５０は、例えば銅からなる電極４４上を
適当に移動するすることが可能な水銀のような液体金属
でよい。 第４図の金属電極４０及び第５図の電１ｉ４４は、それ
ぞれ特定の点からＥＶ放出ように設計されている。第６
図において、管状のカソード５４は円錐状の内側に特徴
があり、その一端でＥＶを発生する鋭い円形の縁部らラ
イン５６を形成している。 カソード５４の内側のシリンダ状部分は、表面張力によ
り被覆材料５８の貯蔵所を定め、被覆材料５８は放出端
５６に向かってカソード５４の円錐状の内面を湿温にし
て移動する。従って、移動する被覆材料５８は円形の放
出端５６を更新してこれをＥＶ光発生ために適当な鋭さ
を保持する。 一般に、ＥＶを発生するように反複して点弧可能な発生
源の場合に、移動導体は電場を強める形状を有する導体
基板上で必要とされる。第４図又は第５図に示すように
、カソードの鋭くされた先端は、金属を濡らす被覆効宋
により印加された電場により微細な円錐に吸引されるの
で、更に鋭角にされる。同様に、第６図に示すように、
管状のカソード５４における被覆材料５８は、フィール
ド効果により円形端に吸引されて微ｌｉｔな放出円錐と
なる。 通常、湿濡状態のカソードを構築するために、広範な種
類の材料を用いることができる。１型的なものとしてＥ
Ｖ発生是の室温動作の場合には、カソードを水銀により
被覆された先鋭な銅線から作成することができる。これ
に代わって、水銀を銀又はモリブデン上の被覆すること
もできる３、同様に、カソードを形成するために７リウ
ム・インジウム合金又は錫鉛合金を用いて種々の基板金
属を被覆することができる。ｒＳ温で用いるカソード栴
造例には、６００℃での動作用にチタン・カーバイト被
覆のアルミニウム、及び約９００℃での動作でタングス
テン被覆の酸化ボロン・ガラスが含まれる。 非金属導体被覆も用いることができる。例えば、ヨウ化
カリウム又はカリウム・すトリウムによりドープされた
グリセリンの被覆、及び硝酸によりドープされたニトロ
グリセリンは、銅、ニッケル、タングステン及びモリブ
デンのような種々の金属基板に用いて成功していた。グ
リセリンが有機材料にある程度の導電性を与えるために
、酸を含めることによりニトロ化され、又はドープされ
る。 しかし、被覆材料が非常に薄い層に保持されているとき
は、３４電性のためのドープは必要でない。 このような材料の分極は、フィールドに材料を移動させ
てフィールドを強化する突端に当該材料をポンプさせる
のに十分なものである。 特に減圧環境、更に真空において湿濡状態の発生源の動
作することにより湿温物質を気化、又はガス生成物を発
生することにより、達成されることは理解されるであろ
う。このようにして、金属の湿温物質は蒸気を形成する
。湿温物質によっては、有機ガス又は無機ガスを用いる
ことができる。 電界放出は、カソードを通過してカソードを加熱する゛
上流が湿間物質を気化させることにより達成される。フ
ィールド放射の電子は気化粒子と衝突してイオン化させ
る。その結果の正極性のイオンの雲は更に電界放出を増
加させて爆発的な暴走処理が発生し、 局部的に高密度となる。 種々の湿濡状態のカソードは湿温物質の移動を促進させ
、発生源に気化した物質を戻し、フィールド生成構造を
鋭く保ち、がっ／又はイオン化時間を短くする働きをし
て高パルス周波数がＥＶを発生させる。＆ｌ濡状態のカ
ソードにより得られる再生を利用して、ＥＶを発生する
ためにカソードに印加された信号のパルス繰返速度は、
被ｒＩｉ拐料の移動がパルス間で先端又はラインを回復
させるために充分に低いものでなければならない。しか
し、例えば、第６図の円形のカソード５４のよ・うに、
延長した即ちライン又は発生源の場合は、被覆材料によ
りパルス間のラインを完全に再生するので、点源に用い
るのに実際的であるより６、更に高い値に＾めることが
できる。ライン・カソードのある部分は、ラインに沿い
ＥＶの他部分を発生した後に、全般的に鋭いままで次に
Ｅ Ｖを発生する。 第７図はベースの一表面に沿って配ＩＪされたプレーナ
即ち面のカソード６４と、プレーナ・７ノード即ちカソ
ード６４と全体が逆位置のベースの他の面に沿って配置
される対向電極６６とを′Ｆｉするセラミック・ベース
６２を含むＥＶ発！Ｊ器６゜を示閉Ｏカソード６４は、
実質的に延長された即ち線源の他の形状であり、水酸化
ジルコニウム又は水酸化チタンのような水酸化金属によ
り被覆されて、ＥＶを発生することができる。このよう
なカソードは、水素が水酸化物に再生される限り、効果
を持続する。これは水素の雰囲気中に発生器部らソース
を動作させることにより行なうことができるので、カソ
ードはサイラトロン・モードで動作しており、水酸化物
再生払として知られている。しかし、ある期間使用した
後にカソード基材に湿温物質の流れがないので、被覆材
料は拡散し、発生源は点弧に失敗する。従って、一般に
カソード６４は例えば第４図〜第６図に示すもののよう
に、移動物質を堆積しているカソードよりも寿命を短く
する効果がある。その他、第７図に示すような面発生国
の構造及びオペレーションについての詳細は以下で説明
される。 幼 セパレータ 一般に、ＥＶの発生はイオン、遊離した電子を含むプラ
ズマ放電の形成によって達成される。その場合に、プラ
ズマ密度が少なくとも１０６電荷７μｍ 及び典型的な
ものとして１０８荷電電子／μｍ３である。発生源のカ
ソードとアノードとの間の距離が比較的に短いときは、
通常、局部的な放電の形式でＥＶの形成を伴う高プラズ
マ放電密度が形成される。カソードとアノードとの間の
距離が増加するに従って、ＥＶの発生及び転送も、スト
リーマ、即ら電子遷移により光を発生するＥＶの経路に
沿ってガス状に励起されたイオンを形成することにより
達成される。先に述べたように、ＥＶそれ自身は総電葡
密瓜が極端に高い。典型的なものとして、各ピードが約
１μＩｎの幅を有するｌ０ＥＶビードの鎖リングは光速
の約１／１０ぐ移動４る１０ 電荷を含み、ｉｏ”１４
秒である点を通過して通常の電流と容易に識別可能な高
い電子Ｗ！度を確立する。一般に、パルス発生源の場合
には、ＥＶの発生に付随することがある余分な電荷発生
に加えて、カソードに印加された各パルスについてＥＶ
を形成するように期待することができる。 ＥＶを形成するとぎに存在するプラズマ放電の種々の成
分は、ＥＶに対する汚染物質と考えられており、好まし
くはＥＶ伝搬から除去される。このような除去は、セパ
レータにおけるＥＶ発生器を取り囲むことにより達成可
能にされる。発生源と抽出電極即ち７ノードとの間の開
口即ち小さな案内溝を配置する。ＥＶの形成で用いるた
めの囲みに対向電極が備えられている。放電汚染物質は
セパレータ内に含まれており、一方ＥＶは開口即ち溝を
介する抽出Ｎ極へ出でいく。 第８図に全体を７０により示すＥＶ発生器には、シリン
ダ状に対称で先の鋭いカソード７２が含まれている。こ
れには、例えば水銀により濡れた銅、及びプレート・７
ノード７４でよく、またシリンダ状に対称のセパレータ
７６を備えている。セパレータ７６には、領域７８にお
いてのカソード７２の先端の先へテーパーをなす′、好
ましくは誘電体、例えば酸化アルミニウムのようなセラ
ミックからなり、全体として管状の部材が含まれている
。 領１７８には、小さな角度のテーパーを有する台形外面
及び台形内面が含まれており、前記管状の部材の比較的
に鋭い円形端により定められた開口８０を形成している
。セパレータ７６に誘電体が用いられたときは、対向電
極８２はセパレータ７６の外側に形成され、かつカソー
ド７２に対して１Ｆ電位に保持される。一方、プレート
・アノード７４は対向電極８２に対して正電位である。 鋳型的なものとして、゛市圧値は、プレート・７ノード
７４、対向電極８２及びカソード７２においてそれぞれ
４ｋｖ、２ｋｖ及びＯの範囲にある。対向電極８２は、
ＥＶの形成の際は相対的に正電位を与えるだけではなく
、開口８ｏを介してＥＶを伝搬させる対向電極として作
用し、一方置換されたプレート・アノード７４は例えば
負荷を表わされ、他の形式の負荷により置換されてもよ
い。他の物質、例えば半導体を用いてカソード７２から
電気的に適当な絶縁にＪ：リセパレータ７６を形成する
こともできる。このような場合は、セパレータ７６の月
利そのものは対向電極として利用することができる。 ＥＶは４電体のセパレータ７６におけるイメージ電荷を
導入するので、ＥＶは誘電体面に吸引される傾向がある
。しかし、電子及びイオンを含む形成放電の種々の汚染
物質がトンネルのセパレータ７６により押し戻され、同
時にＥＶはセパレータ７６に吸引される。従って、ＥＶ
は放電の汚染物質に影響されない開口８０を介して脱出
し、汚染物質はセパレータ７６内に保持される。、間口
８０の断面はＥＶが脱出できるようなものでなければな
らず、同時に放電汚染物質を保持するように充分に狭い
チャネルを得ると共に、開口８０を介するこれらの通過
を阻止する。 小さな間口８０を有する鎖状のセパレータ７６によりＥ
Ｖ発生器７０を構築することは、カソード７２とプレー
ト・アノード７４との間の種々の１［で用いるのに比較
的に便利である。例えば、開口８０を有するセパレータ
７６により形成されるノズルの排出口は所望により兵学
又は選択したガ・ス圧に置かれる。ノズルの形成側、即
ちカソード７２が配置されるセパレータ７６の内部を、
選択により排出側の環境と貸なる真９か、又はガス領域
へ曲げることができる。所望の環境を保持するために、
適当なポンプ処理を用いることができる。 以上で示され、かつ説明されたセパレータ７６を煙突の
ように形成する間に、本発明者はＥＶが抜け出すために
開口８０に類似した小さな開口を有する方形の箱（図示
なし）が残りの電子放出からＥＶを分離する際に非常に
よく機能することを発見した。この電子放出には、先に
述べたように、電子、正負のイオン、中性子及び陽子を
含み得る。 第９図は全体を８４で示すＥＶ発生ムの平らイ
用に関する。特に、本発明は放電発生にＪ、す９−成さ
れると共に、電子エネルギの転送に用いることができる
負極性かつｎ ；Ｉｆ荷重密度存在物に関するものであ
る。 ［従来の技術の１７！ｌＩ４１な説明１強力なプラズマ
放電、高エネルギの電子放出等の現象は種々の研究の対
象であった。ジョン・ウィリー・アンド・サン出版（Ｊ
ｏｎ Ｗｉｌｌｅｙ ＆ ５ｏｎ）、１９８０年発行、
ジエイ・エム・ラフアーチイー（Ｊ、＃Ｌａｆｒａｒｔ
Ｖ） ｍ集による［真空アーク理論及び利用（Ｖａｃｕ
ｕａ＋ Ａｒｃｓ 丁ｈｅｉｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎ） Ｊに１よ、兵学放電の研究についての
筒中な説明と共に、ＪＲ要的に真空アークの種々の特性
についての詳ｍな解析が記載されている。注目されるの
は、カソード・スポット及び電子放出に用いられたカソ
ード、並びにアノード・スポット及び電子放出構造の浸
食について注目される。電子ビームの構造は渦巻フィラ
メントの項に説明されている。電子発生器のアノードと
の間の電子放電経路に配置された平板上に放電を入射さ
せることにより形成された痕跡板のターゲット損（ｔ３
ＦＪＪ査から放電構造の事実を種々の研究習が掴んでい
る。ピンホール・カメラ装置もプラズマ焦点及びｌ３Ｉ
ｌ達する故雷現巣に伴う他の放射、例えばＸ線及び中性
子のような局部的にｍｓ度の発生器を表わす幾何学的な
構造を明らかにしている。落雷、特にボール落雷（ｂａ
ｌｌ １ｉｏｈｔｎｉｎｏ）と、高電圧又は低電圧だが
＾電流によるリレーの聞■を原因とするスパークを含め
たあらゆる種類のスパークとを含むプラズマ環境の関係
における特異構造例は種々である。 大電流の放電を規制する又は案内するための誘電材料の
利用は、誘電体に非常に近接して伝搬する電荷粒子のビ
ームの調査から知られている。このような調査において
、発生器から引き出された全粒子束は誘電体のガイドに
よつ”Ｃ導かれる。従って、粒子束の振舞は総合放電の
特性により支配される。こては、「総合放電手段」は、
典型的なものとして放電に含まれている電子、■イオン
、負イオン、中性子及び陽子を部分的に意味している。 放電に存在する特定のＩ１１散的な構造の特性は、全放
電の平均的な特性から明確に区別されていない。このよ
うな誘電体ガイドを用いた研売では、誘電体ガイドを経
路規制のために使用している。 誘電体ガイドは本発明においては全放電に逆らって高電
荷密度の存在物を取り扱うために用いられている。 これまでのω１究占により注意されていたプラズマ放電
のＭ４造１まｌ＋１−の原因環境に影響すること（よな
く、また本発明に固有の物理現象でもない。−・方、神
々の放電において確認されていなくても、本発明のＩ３
電荷密度の存在物が０看し得る場合に、本発明は、存在
物の識別と、これらを発生し、分離し、かつ処理する技
術と、これを使用する応用とを開示するものである。本
発明の技術は、限定的ではないが、非常に１ｓ速の処理
の実行、最小の部品を用いるエネルギ転送、それらの現
象の解析、及びＸ１ｍの発生の実行を含む神々の応用を
有する新しい技術を少なくとも部分的の定める。 ［発明のＩ！Ｙｌ］ 本発明は、高電荷密度の存在物が比較的に１１１敗的な
、内蔵する負に荷電され、カソードと７ノードとの間に
高いｉｆ、ＪＭを与えることにより発生プることができ
る高密度の物質状態に関１′る。本発明省は、この存在
物をギリシャ語の電荷についての１電子Ｊからと、ラテ
ンＤの力がある、強い、及び統一する能力があることを
意味する［バレμ１とから、［エレクトラム・パリダム
（ＥＬＥＣＴＲＵＨＶＡＬＩＤＩＪＨ） Ｊ 、 １８
１，４ ｒＥ ＶＪと命名した。以下で更に＃Ｔ［ｌに
説明するが、ＥＶは全放電に存在することも分かった。 本発明は、個別的なＥＶと、以下で明確にされるＥＶｒ
チェイン］とを有する。本発明の目的は、放電内でＥＶ
を発生することであり、またこれによって発生した拡散
空聞Ｍ向限定束を分離することにある。 本発明の他の目的は、時間及び空間においてＥＶを処理
することにある。 更に本発明の目的は、ＥＶを分離し、かつ処理して正確
な相対時間間隔の制御と測定をすることである。 本発明の主な特徴は、空間の電子密瓜を、電子ラム効果
により結合された二次放射を利用することによりＥＶ形
成レベルまで高めることに基づいたチャネル源ＥＶ発生
器を備えることぐある。 本発明の他の特徴は、例えばリーキュレータ又はウィグ
ラー・パターンにおいてＥＶを加速して、外方に放射す
るか、又は適当なＲＦシールドにより記憶することがで
きるＲＦａ射を発生する手段を備えることである。 更に、本発明の特徴は、ＥＶを用いて燐スクリーンを照
Ｑ４ ｉＪ’る電子を発生させる最終ステップを含むも
のであり、前記ＥＶを用いて平パネル表示を動作させる
ものである。このような平パネル表示の付加的な特徴と
して、このような個別的な要素、例えば通過するＥＶに
応答するＥＶスイッチング装置、ＥＶステッピング・レ
ジスタ及びメＥり装置をここに示して説明ケる。Ｊ館記
平パネル表示の付加的な特徴として、アナログ・ディジ
タル・エンコーダが備えられている。このアナログ・デ
ィジタル・エンコーダは広帯域のアブログ映像電圧を入
力して、ＥＶの通過を利用してこれらを甲パネル表示に
用いてるＥＶステッピング・レジスタの２進数デ一タ条
件を満足する出力ディジタル・コードに変換する。 本発明の更に他の特徴として、ＥＶのＲＣガイドを前記
］二Ｖ用のＬ ＲＣガーｒドに変換する手段が備えられ
ている。 本発明の更に他の特徴として、同一面で交差する一対の
ＥＶガイドを用いる装置が備えられている。 ［好ましい実施例の説明］ ■ 定義及びＥＶのいくつかの特性 Ｅ Ｖ Ｉ！離散的かつ独立した負極性の電子束である
。ＥＶの構造を未だ充分に理解されていないが、本発明
名は、独立性がＥＶの蛋るまいについての多くの？ＩＳ
！測から電子東向の電ｆ間に設定される゛市場によるも
のであると考える。勿論、これは、電子の独立性が外部
電場か、又は外部磁界による通常の電子ビームに対して
明確なコントラストをなす。当該技術分野において周知
のように、電ｆは、それぞれが負に帯電しており、互い
に反発しようとする。 ということも理解すべきである。ＥＶが独立した電子束
であっても、ＥＶは例えばそのものがオフとなることに
より対照される他のＥＶ、１１体及び電極のような他の
対象及び又は存在物と通信をするのが好ましい。 ＥＶの主な特性はその大きさが比較的に小さな（例えば
、垂直方向が１μ扉の程度にあるが、０．１μｍより大
きいか、等しい）寸法のものが含まれるが、高度に非補
正の電荷（即ち、正極性のイオンなしに、又は少なくと
も１０．０００ｆｆｉ荷当り１イオンの上限）、典型的
なものとして１０４電荷の程度でもよい。１μｍＥＶに
ついてｍｌ測された最小電荷は、１０８？！ｆ向である
。ＥＶの電荷密度は固体の平均密度を近似するものぐあ
る。即ち、イオンにより中和された空間電荷なしに、又
は相対的な電子運動を有することを除き、６．６Ｘ１０
電荷／１３の程度である。印加ざれた電１！（光速
麿の１Ｘ１０程度）により得られる速度は、ＥＶ電電荷
７最最比は電子のものと類似していることを表わしてい
る。また、既知の極性のｆｉ場によるＥＶの偏向は、Ｅ
Ｖが電子として、即ち負に帯電された存在物とし応答す
ることを示している。 ここで、できるだけ別語したときに、ＥＶは恐らく全体
として球状であり、またリング状でもよく、諸密な構造
を有するｂのとなる。第６０図にＲ要約に示すように、
ＥＶは電１ｉ１８０１により囲まれ、独立した電子の中
心球８０ｏを有するものとして示されている。ＥＶ間の
結合は準安定構造を作り出している。しかし、孤立した
ＥＶは稀にしかａ測されない。ＥＶは、例えば第６１図
に概要的に示すように、鎖におけるＥＶ上ビードように
結合する傾向があり、鎖におけるＥＶ上ビード外部から
の力又は内部からの力により影響されて互いにその周り
をある程度自由に回転又はねじれることができる。閉成
された鎖は、直径が２０１μｍのリング状構造を形成す
るのが観測され、また多数の鎖も合体して相対的に整っ
た形式で互いに並ぶ。第６１図の鎖８００において、１
０個のＥＶ８１２．８１６．８１８．８２０．８２２．
８２４．８２６．８２８及び８３０を全体として円形パ
ターンにより示す。鎖にＪｊけるＥ、 ＶビードのＩＮ
隔は通常、ＥＶビードの個々の直径にほぼ等しい。一つ
の鎖から他の鎖までの間隔は一つのリング程度にある。 ｌ０ＥＶビードは一つの鎖にＪｊいては典型的な数のも
のであり、１０ＥＶご一ドによる１μｒｎ幅のリングに
は１０１２電荷が含まれ得る。鎖リング内には独立した
複数のＥＶを観測することができる。ＥＶの存在物は、
非中性の電子プラズマの性質を持っており、最も強く結
合され、また鎖におけるＥＶ案の結合力はもつと弱く、
鎖ピード間の結合力は最も弱い。しかし、全ての結合エ
ネルギは物質の科学的な結合エネルギより大きく現われ
る。以下でＥＶ特性を更に説明する、。 （ｃ） 発生器 ＥＶは、これに印加される十分に大きな負電圧を有する
１に極の終端に発生することができる。第１図及び第２
図は全体を１０により示すＥＶ発生器を示す。ＥＶ発生
′ａ１０には全体が細長い棒形式のカソード１２を含む
。カソード１２は突端で終り、かつ７ノード板１４へ全
体として下方に向かうネック部分１２ａを有し、アノー
ド根１４は反転誘゛心体板１６によりカソード１２から
隔てられている。図に示すように、カソード１２、又は
収集電極の７ノード板１４は、相対的に正電圧値に保持
され、接地してもよく、またｌ０ＫＶ程度の負極性のパ
ルスがカソード１２に印加されてカソード１２の先端に
強力な電場を発生ずる。その結果、カソード１２の電場
放出により、１以上のＥＶが全体としてカソード１２に
先端がへの誘電体に接近又は接触した近傍に形成される
。ＥＶはアノード板１４に吸引され、例えば反転誘電体
板１６の表面が変更されない限り、全体として点閉Ｂに
より表わされている経路を介し、カソード１２に向かっ
て反転誘電体板１６の表面を移動する。 誘電体表面に沿って１又はいくつかのＥＶの伝搬は局部
的にかだんされた表面を離れることができる。次のＥＶ
は、以上で訂柵に説明するが、表面電荷を先ず分散させ
ない限り、表面の誤った経路を辿ることになる。絶縁さ
れている反転誘電体板１６は、水晶のような８品質の誘
電体が好ましいものであり、カソード１２と７ノード板
１４との聞での直接的な放電を防止し、更にＥＶが移動
でさる表面を得るように利用１する。 所望により、証拠板１８をアノード板１４に隣接して配
置して、カソード１２からのＥＶを連断することができ
る。証拠板１８はＥＶによる８Ｉ！Ｉ撃に基づく可視的
なＩＱ勾を保持する導電性フォイルの形式でもよい。従
って１．７１％板１８はＥＶの発生を検出するとバに、
アノード板１４で衝撃の点を位置決めするために用いる
ことができる。更に、誘電体の表面を伝搬するＥＶは、
表面の可視的な条痕を作り出す。以下で更に詳細に説明
り−るが、他の部品をＥＶ発生器１０がこのようにｎ住
したＥＶを更に処即し、かつ／又は開発するのに関連し
て用いることができる。 ＥＶ発生器１０は適当なエンクロ−ジャ（図示なし）内
に配置されてもよく、従って兵学で、又は所望のｉ、閉
Ｉｌｌされたガス状の雰囲気で動作することができる
。一般に、ここで開示した全ての部品は適当なエンクロ
ージャ内に配置されることにより、部品を動作させる雰
囲気の選択を司能にする。 端子類、及びガス転送ラインは、電気的な信号及びＴン
クロージャ壁を介して所望の圧力で選択したガスを交換
するために用いられてもよい。 第１図に含まれる１０ｍの縮尺表示は、典型的なＥＶ発
生部品の大ぎさである。一般に、ＥＶを小さな数で発生
し、かつ処理するとぎは、ＥＶ発生部品を小さな構造に
より作成し、かつ案内することができる。大きな構造を
用いたときであっても、ＥＶは総体構造の最小デイテー
ルを探し、これらによって案内され、かつこれら最も活
発に交差することにより、管理されていない大きなデイ
テールを残す。第１近似に対しては、個々のＥＶ上ビー
ド発にを及び処理を総合的な大きさが１０μ尻を有する
構造により達成することができる。 一般に、非常に安定な物質は、構造を構築する際に用い
らることにより、ＥＶを発生し、処理し、かつ開発する
ためにるのが望まれている。このＥＶにＣよ、ＥＶの結
合エネルギをできる限り接近するように選択されること
により、構造の寿命を保持するようにした耐火性金属及
びＸｔ体が含まれる。例えば低融点のプラスチックのよ
うないくつかの誘電体材料は、他の材料１例えばセラミ
ック程には好ましいもの０番、上ない。 ＥＶ発生器の型式により、またカソード１２に印加され
るのは直流又はパルス信号であるかにより、ある型式の
電極を用いてＥＶ（以下で説明するように、［無電極］
源の場合を除く）を収集するループの電流経路を終結す
ることが必要である。 他の形式のＥＶ発生器は、第３図に全体を２０により示
されており、シリンダ状で対称なカソード２２を含み、
カソード２２はアノード／コレクタ電極２４に対面し、
かつこれより離されている円錐終端を有する。このアノ
ード／コレクタ電極２４もシリンダ状で対称である。動
作回路はアノード／コレクタ電極２４を接地させる負荷
抵抗２６が含まれる。−・方、電流制限入力抵抗２８が
カソード２２の入力端子３０との間に配置される。 カソード２０は出力端子３２が備えられており、これに
補助的な装置を接続することができる。例えば、オシロ
スコープのような検出装置（図示なし）を出力端子３２
により当該システムに結合することかでき、これによっ
てカソード１２上のＥＶの衝撃を監視することができる
。 シリンダ状のガラス管３４内のようなエンクロージャを
備えてもよく、これによってカソード２２とアノード／
コレクタ電極２４との間の空隙における環境を真空又は
選択されたガス圧に制御又は保持することができる。ガ
ラス管３４は適当に密（１され、かつ真空ポンプ及び／
又はガス供給源への伝送ライン（図示なし）が填め込ま
れてその内部の環境を制御させる。 カソード２２は負極性パルス又はカソード１２に対して
約２にＶの直流により駆動されてもよい。 負極性パルスの艮ざは、ＥＶの発生に大きな影響を与え
ることなく、数ナノ秒から変更されている。 長いパルス長では、入力レジスタ２８ａはガラス管３４
内で継続するグロー放電を防止するように選択される必
要がある。高真空状態、又は１Ｏ−３ｔｏｒｒのような
低圧状態では、放電が容易に消弧され、また７１ｆｌ制
限入力抵抗２８も省略することができる。しかし、高圧
のガス環境では、抵抗値として放電を消弧させるために
用いるガス圧に耐えるものに選択する必要がある。例え
ば、０．１μｓのパルス長を用いる真空及びガス環境の
両者での動作の場合は、典型的な抵抗値として５００〜
１５００オームに用いることができる。 ＥＶ発生器２０の高真空動作では、カソード２２とアノ
ード／コレクタ電極２４どの間の間隔はカソード２２に
印加される２ＫＶ信号のために例えば１ｍ以下にされる
べきである。数Ｔｏｒｒの圧力のガスにおける動作の場
合は、接地板３６を図示のようにガラス管３４に隣接し
て用いる限り、カソード２２とアノード／コレクタ電極
２４との間の距離を６０ｃｍを超えるところまで増加さ
せることができる。接地板３６はガラス管３４周辺、又
はガラス管３４を取り囲んでも部分的に伸長することが
できる。特定の応用では、ガラス管３４を以下で説明す
るが、他の構造により置換してＥＶを滑動させることが
でき、また種々の回路を種々のＥＶ特性の特長を利用す
るように変更することもできる。 （ｃ） カソード 先に説明したカソード１２及び２２のようなカソードは
、例えば研削や研摩、更に化学的なエツチングのような
適当な技術により先を尖らづことにより十分に鋭角な先
端にしてカソードの終端で非常に高い電場に収束さゼる
ことができる。通常の状態では、このような金ｍ電極の
先端でＥＶが発生するので、電橋材料が離敗し、かうカ
ソードの先端又は他の構造がここで消費されるエネルギ
により破壊され、ＥＶを発生するのに必要とする電圧が
増加する。しかし、カソードは非常に短い時開で液体の
導体源及び再発生された電極の先端に結合されてもＪ：
い。第４図は金属電極４０を示す。金ｎ電極４０はカソ
ードに被覆された導体物質４２により湿温になっており
、これによって被覆材料は金ｊＩ電極４０の先端に表面
移動を受各」ることかできる。電極によるＥＶ発生が電
極の先端を劣化させる傾向があるので、移動する物質は
電極の先端を更新するものＣある。また、カソードのと
ころに発生した電場が被覆物質４２の表面張力、先端で
の破壊、先端に向かって被１物質の移動を促進するよう
に組合わせる。 第５図において、電極４４は貯ｉ管４６により囲まれて
おり、これによって環状空間４８は電極４４の外面と管
４６の内面との間を定める。環状空間４８は表面張力に
より環状空間４８内に保持される被覆物質５０の貯蔵所
を保持するのに寄与するが、カソードを湿温にし、被Ｎ
５２を形成する際にカソードの先端に移動して適当に鋭
いカソード突端を保持する。Ｒ？ｉａ管４６管制６ば酸
化アルミニウム・セラミックのような不導体がよく、貯
＃ｉ管４６から好ましくない電子放出を防止すると共に
、貯蔵管４６に沿って好ましくない湿温金属の移動を防
止する。さもなければ、カソード先端口接近し過ぎない
限り、導体官を用いてもよい。 通常、！覆物質５０は、例えば銅からなる電極４４上を
適当に移動するすることが可能な水銀のような液体金属
でよい。 第４図の金属電極４０及び第５図の電１ｉ４４は、それ
ぞれ特定の点からＥＶ放出ように設計されている。第６
図において、管状のカソード５４は円錐状の内側に特徴
があり、その一端でＥＶを発生する鋭い円形の縁部らラ
イン５６を形成している。 カソード５４の内側のシリンダ状部分は、表面張力によ
り被覆材料５８の貯蔵所を定め、被覆材料５８は放出端
５６に向かってカソード５４の円錐状の内面を湿温にし
て移動する。従って、移動する被覆材料５８は円形の放
出端５６を更新してこれをＥＶ光発生ために適当な鋭さ
を保持する。 一般に、ＥＶを発生するように反複して点弧可能な発生
源の場合に、移動導体は電場を強める形状を有する導体
基板上で必要とされる。第４図又は第５図に示すように
、カソードの鋭くされた先端は、金属を濡らす被覆効宋
により印加された電場により微細な円錐に吸引されるの
で、更に鋭角にされる。同様に、第６図に示すように、
管状のカソード５４における被覆材料５８は、フィール
ド効果により円形端に吸引されて微ｌｉｔな放出円錐と
なる。 通常、湿濡状態のカソードを構築するために、広範な種
類の材料を用いることができる。１型的なものとしてＥ
Ｖ発生是の室温動作の場合には、カソードを水銀により
被覆された先鋭な銅線から作成することができる。これ
に代わって、水銀を銀又はモリブデン上の被覆すること
もできる３、同様に、カソードを形成するために７リウ
ム・インジウム合金又は錫鉛合金を用いて種々の基板金
属を被覆することができる。ｒＳ温で用いるカソード栴
造例には、６００℃での動作用にチタン・カーバイト被
覆のアルミニウム、及び約９００℃での動作でタングス
テン被覆の酸化ボロン・ガラスが含まれる。 非金属導体被覆も用いることができる。例えば、ヨウ化
カリウム又はカリウム・すトリウムによりドープされた
グリセリンの被覆、及び硝酸によりドープされたニトロ
グリセリンは、銅、ニッケル、タングステン及びモリブ
デンのような種々の金属基板に用いて成功していた。グ
リセリンが有機材料にある程度の導電性を与えるために
、酸を含めることによりニトロ化され、又はドープされ
る。 しかし、被覆材料が非常に薄い層に保持されているとき
は、３４電性のためのドープは必要でない。 このような材料の分極は、フィールドに材料を移動させ
てフィールドを強化する突端に当該材料をポンプさせる
のに十分なものである。 特に減圧環境、更に真空において湿濡状態の発生源の動
作することにより湿温物質を気化、又はガス生成物を発
生することにより、達成されることは理解されるであろ
う。このようにして、金属の湿温物質は蒸気を形成する
。湿温物質によっては、有機ガス又は無機ガスを用いる
ことができる。 電界放出は、カソードを通過してカソードを加熱する゛
上流が湿間物質を気化させることにより達成される。フ
ィールド放射の電子は気化粒子と衝突してイオン化させ
る。その結果の正極性のイオンの雲は更に電界放出を増
加させて爆発的な暴走処理が発生し、 局部的に高密度となる。 種々の湿濡状態のカソードは湿温物質の移動を促進させ
、発生源に気化した物質を戻し、フィールド生成構造を
鋭く保ち、がっ／又はイオン化時間を短くする働きをし
て高パルス周波数がＥＶを発生させる。＆ｌ濡状態のカ
ソードにより得られる再生を利用して、ＥＶを発生する
ためにカソードに印加された信号のパルス繰返速度は、
被ｒＩｉ拐料の移動がパルス間で先端又はラインを回復
させるために充分に低いものでなければならない。しか
し、例えば、第６図の円形のカソード５４のよ・うに、
延長した即ちライン又は発生源の場合は、被覆材料によ
りパルス間のラインを完全に再生するので、点源に用い
るのに実際的であるより６、更に高い値に＾めることが
できる。ライン・カソードのある部分は、ラインに沿い
ＥＶの他部分を発生した後に、全般的に鋭いままで次に
Ｅ Ｖを発生する。 第７図はベースの一表面に沿って配ＩＪされたプレーナ
即ち面のカソード６４と、プレーナ・７ノード即ちカソ
ード６４と全体が逆位置のベースの他の面に沿って配置
される対向電極６６とを′Ｆｉするセラミック・ベース
６２を含むＥＶ発！Ｊ器６゜を示閉Ｏカソード６４は、
実質的に延長された即ち線源の他の形状であり、水酸化
ジルコニウム又は水酸化チタンのような水酸化金属によ
り被覆されて、ＥＶを発生することができる。このよう
なカソードは、水素が水酸化物に再生される限り、効果
を持続する。これは水素の雰囲気中に発生器部らソース
を動作させることにより行なうことができるので、カソ
ードはサイラトロン・モードで動作しており、水酸化物
再生払として知られている。しかし、ある期間使用した
後にカソード基材に湿温物質の流れがないので、被覆材
料は拡散し、発生源は点弧に失敗する。従って、一般に
カソード６４は例えば第４図〜第６図に示すもののよう
に、移動物質を堆積しているカソードよりも寿命を短く
する効果がある。その他、第７図に示すような面発生国
の構造及びオペレーションについての詳細は以下で説明
される。 幼 セパレータ 一般に、ＥＶの発生はイオン、遊離した電子を含むプラ
ズマ放電の形成によって達成される。その場合に、プラ
ズマ密度が少なくとも１０６電荷７μｍ 及び典型的な
ものとして１０８荷電電子／μｍ３である。発生源のカ
ソードとアノードとの間の距離が比較的に短いときは、
通常、局部的な放電の形式でＥＶの形成を伴う高プラズ
マ放電密度が形成される。カソードとアノードとの間の
距離が増加するに従って、ＥＶの発生及び転送も、スト
リーマ、即ら電子遷移により光を発生するＥＶの経路に
沿ってガス状に励起されたイオンを形成することにより
達成される。先に述べたように、ＥＶそれ自身は総電葡
密瓜が極端に高い。典型的なものとして、各ピードが約
１μＩｎの幅を有するｌ０ＥＶビードの鎖リングは光速
の約１／１０ぐ移動４る１０ 電荷を含み、ｉｏ”１４
秒である点を通過して通常の電流と容易に識別可能な高
い電子Ｗ！度を確立する。一般に、パルス発生源の場合
には、ＥＶの発生に付随することがある余分な電荷発生
に加えて、カソードに印加された各パルスについてＥＶ
を形成するように期待することができる。 ＥＶを形成するとぎに存在するプラズマ放電の種々の成
分は、ＥＶに対する汚染物質と考えられており、好まし
くはＥＶ伝搬から除去される。このような除去は、セパ
レータにおけるＥＶ発生器を取り囲むことにより達成可
能にされる。発生源と抽出電極即ち７ノードとの間の開
口即ち小さな案内溝を配置する。ＥＶの形成で用いるた
めの囲みに対向電極が備えられている。放電汚染物質は
セパレータ内に含まれており、一方ＥＶは開口即ち溝を
介する抽出Ｎ極へ出でいく。 第８図に全体を７０により示すＥＶ発生器には、シリン
ダ状に対称で先の鋭いカソード７２が含まれている。こ
れには、例えば水銀により濡れた銅、及びプレート・７
ノード７４でよく、またシリンダ状に対称のセパレータ
７６を備えている。セパレータ７６には、領域７８にお
いてのカソード７２の先端の先へテーパーをなす′、好
ましくは誘電体、例えば酸化アルミニウムのようなセラ
ミックからなり、全体として管状の部材が含まれている
。 領１７８には、小さな角度のテーパーを有する台形外面
及び台形内面が含まれており、前記管状の部材の比較的
に鋭い円形端により定められた開口８０を形成している
。セパレータ７６に誘電体が用いられたときは、対向電
極８２はセパレータ７６の外側に形成され、かつカソー
ド７２に対して１Ｆ電位に保持される。一方、プレート
・アノード７４は対向電極８２に対して正電位である。 鋳型的なものとして、゛市圧値は、プレート・７ノード
７４、対向電極８２及びカソード７２においてそれぞれ
４ｋｖ、２ｋｖ及びＯの範囲にある。対向電極８２は、
ＥＶの形成の際は相対的に正電位を与えるだけではなく
、開口８ｏを介してＥＶを伝搬させる対向電極として作
用し、一方置換されたプレート・アノード７４は例えば
負荷を表わされ、他の形式の負荷により置換されてもよ
い。他の物質、例えば半導体を用いてカソード７２から
電気的に適当な絶縁にＪ：リセパレータ７６を形成する
こともできる。このような場合は、セパレータ７６の月
利そのものは対向電極として利用することができる。 ＥＶは４電体のセパレータ７６におけるイメージ電荷を
導入するので、ＥＶは誘電体面に吸引される傾向がある
。しかし、電子及びイオンを含む形成放電の種々の汚染
物質がトンネルのセパレータ７６により押し戻され、同
時にＥＶはセパレータ７６に吸引される。従って、ＥＶ
は放電の汚染物質に影響されない開口８０を介して脱出
し、汚染物質はセパレータ７６内に保持される。、間口
８０の断面はＥＶが脱出できるようなものでなければな
らず、同時に放電汚染物質を保持するように充分に狭い
チャネルを得ると共に、開口８０を介するこれらの通過
を阻止する。 小さな間口８０を有する鎖状のセパレータ７６によりＥ
Ｖ発生器７０を構築することは、カソード７２とプレー
ト・アノード７４との間の種々の１［で用いるのに比較
的に便利である。例えば、開口８０を有するセパレータ
７６により形成されるノズルの排出口は所望により兵学
又は選択したガ・ス圧に置かれる。ノズルの形成側、即
ちカソード７２が配置されるセパレータ７６の内部を、
選択により排出側の環境と貸なる真９か、又はガス領域
へ曲げることができる。所望の環境を保持するために、
適当なポンプ処理を用いることができる。 以上で示され、かつ説明されたセパレータ７６を煙突の
ように形成する間に、本発明者はＥＶが抜け出すために
開口８０に類似した小さな開口を有する方形の箱（図示
なし）が残りの電子放出からＥＶを分離する際に非常に
よく機能することを発見した。この電子放出には、先に
述べたように、電子、正負のイオン、中性子及び陽子を
含み得る。 第９図は全体を８４で示すＥＶ発生ムの平らイ
【構造で
用いるように設計されたしパレータを備えている。誘電
体ベース８６は面カソード８８に一致する。誘電体カバ
ー９０の形状のセパレータは、面カソード８８を超えた
先に伸延し、小さな傾斜角により結合された傾斜した外
面で終結するものであり、誘電体ベース８６の面上の短
い距１１ｆ［９２を支持する比較的に鋭い縁となる。第
１０図に示すように、セパレータである誘電体カバー９
０も開隔９２に向かう縁で横方向に鋭くされており、壁
９４を特徴付けている。壁９４は傾斜した内面とと共に
Ｖｔ電体カバー９０と誘電体ベース８６との間で実質的
に拡大されている領域の周辺の限界を定めている。誘電
体カバー９０の外平面は対向電極９６により部分的に覆
われており、対向電極９６は誘電体カバー９０の傾斜し
た外面長さの約２／３だけ下方に伸延して開口８０から
のＥＶの形成及び伝搬のために相対的な正電位を得てい
る。 ターゲット・アノード９８は誘電体ベース８６の逆側に
配置されて伝搬したＥＶを収集しており、発生したＥＶ
を処即し、かつ／又は開発する際に用いられる他の負荷
により置換されてもよい。 誘電体カバー９０は第８図のセパレータ７６に本質的に
似た機能をする。この場合に、第９図の面カソード８８
により発生したＥＶは間隔９２に向かって１１体カバー
９０の対向電極９６により順方向に吸引されており、一
方余分な放出汚染物質は対向電極９６内に保￥ｆされて
いる。これに代わって、面カソード８８は誘電体カバー
９０の背面の先に伸延している満（図示なし）に設定さ
れ、また誘電体カバー９０は誘電体ベース８６上に乙を
するようにされてもちよい。小さな溝は誘電体カバー９
０の上側、又は間隔９２の底に設けられてＥＶが誘電体
カバー９０の囲みから抜け出すようにしてもよい。面カ
ソード８８の溝は間隔９２を介して連続さゼてＥＶが誘
電体カバー９０の下を抜け出Ｊようにしてもよい。更に
、ターゲット・アノード９８が第９図に示すように左へ
伸延し、間隔９２の下の領域に位置するときは、対向電
極９６を省略してもよい。 誘電体ベース８６及び誘電体カバー９０は、例えば酸化
アルミニウムのようなセラミックｌがら構築されてもよ
く、対向電極９６及びターゲラ１〜・アノード９８は例
えばセラミック基板に焼き付けられた導電銀層により形
成されてもよい。面カソード８８は、例えば誘電体に焼
き付けられた銀からなり、また水銀により訓されたもの
でもよい。 導体パターンを構築する他の被覆処理、例えば加熱蒸発
即ちスパッタリングは、第８図及び第９図に２つのセパ
レータ７６及び誘電体カバー９０の対向電極をそれぞれ
形成するように用いられて６よい。セパレータ７６及び
誘電体カバー９０により（ｑられる開口は、ＥＶを発生
させるのに十分に小ざく、しかも放電汚染物質から離さ
れていな番）ればならない。例えば、第８図のセパレー
タ７６の開口８０は、２ ｋｖｔ−動作するＥＶ発生器
の直径で約０．０下部ｗ１かつ円形口の厚さが約０．０
２５ｃ閉であればよい。第９図の誘電体カバー９０によ
り？？７られる口及び開口の大きさは同程度でよい。い
ずれの場合も小さな開口は、低電ＥＦをＶＦ容し得ると
共に、実質的に汚染物質もろ波できるものである。一般
に、セパレータの正確な断面の形状はる波機能にとって
第１の１飲さのものではない。 （ｅ）ＲＣガイド 一般に、７ノードは適当な電位を印加する際にカソード
と協動してＥＶを発生し、ＥＶ発生器の目標として利用
することができ、実際にＥＶ／１１突している。一般に
、対向電極は、ＥＶｌｆｉ＊突しではいないが、ＥＶの
操作及び制御に用いられ、かつこれをＥＶの発生に用い
ることができる。例えば、第８図及び第９図の対向電極
８２及び９６は、それぞれのカソードでＥＶを発生する
領域から離れた前方にＥＶを引き出すのに寄与し、ＥＶ
はそれぞれプレート・アノード７４及びターゲラ１〜・
アノード９８を打ち続ける可能性がある。しかし、対向
電極８２及び対向ｔ＠極９６もＥＶの電圧形成をする。 以下で更に詳細に説明するが、ＥＶはその化１１経路に
配置された誘電体材料の表面に沿って又は接近して移動
することができる。 もし、発生するカソードに対して適当な正電位で接地面
、又は対向電極を誘電体材料の反対側に配置されたとき
は、誘電体材料のカソード側のＥＶ伝搬は、誘電体を介
して対向電極に引き付けようとする。この吸引を用いて
、以下で更に詳細に、特にＥＶのＲＣ（抵抗／コンデン
サ）ガイドの場合で説明するようが、誘電体に沿ってＥ
Ｖの経路に影響を与えることができる。 ＥＶが相対的に正電位でセラミック即ちアノードが背面
をなす誘電体構造に向【プられているときは、ＥＶを明
らかにランダム形式で誘電体の表面に移！ｌｌη゛るこ
とができる。しかし、ＥＶの経路を局部的な電気的影響
、例えば誘電体の分極、表面電荷、面トポグラフィ、誘
１を体の厚さ及びその導電性と共に背面電極の初１シ１
電位により決定する。 誘電体表面におけるＥＶの移動に影響する主要な機構は
、ＥＶに誘電体を引き付けるｉＪｔ像力を発生する誘電
体の分極であるが、ＥＶを前方に移動することはない。 適当な″占位で対向電極が存在しないときでも、導入さ
れたイメージ電荷は誘電体表面にＥＶを引き付けようと
する。従って、ＥＶは誘電体の表面を移動しようとし、
またＭｉｔｉ体Ｉ４斜の縁４１らコーナーに達したとぎ
は、一般に、ＥＶはそのコーナーを回ることになる。先
に説明したように、ＥＶ％よ微細構造の１８部に従う傾
向がある。 これは、表面の伽及び欠陥による案内効果から明らかぐ
ある。一般に、１８０°未満の交差角度を有する２つの
誘電体表面即ち面の交差は、交差する線に沿ってＥＶを
案内しようとする。 第１１図及び第１２図は全般を１００により示すＥＶ案
内部品を示ず。ＥＶ案内部品１００には、案内効果を強
化する円滑な溝１０４を特徴付ける誘電体基礎部材１０
２を備えている。対向電極プレート１０６は溝１０４か
ら誘電体基礎部材１０２の反対の面の大部分を覆い、ま
た全体として満１０４の一端に向かって放出するカソー
ドに対して相対的に正電位で保持することができる。Ｅ
Ｖ案内部品１００は、例えば第１図及び第２図に示ずよ
うなＥＶ発生器と、第９図及び第１０図に示すようなセ
パレータとに［１！させて用いることが可能なものであ
る。しかし、このようなＥＶ案内部品１００は実質的に
あらゆるＥＶ発件器及び他の部品により用いることがで
きる。また、誘電体基礎部材１０２と接して満１０４上
に配置するために、誘電体材料からなるオプションのト
ップ・カバー１０８も第１１図に示されている。溝１０
４の幅及び深さは小さな数のＥＶを案内するためには、
数μＩｎを必要とするだ（〕である。しかし、処理すべ
き電力が増加し、ＥＶの数が増加し、混雄が問題となり
、溝１０４の人きさを増加することが必要となる。ｌｆ
ｈ １０４の断面の形状はＥＶを案内するために基本的
に重要とするものではない。 ＥＶとして、第１図及び第２図か、叉は第３図に示すよ
うな発生器が発生し、第８図又は第９崗及び第１０図に
示すようなむパレータによる案内部品に結合され、かつ
第１０図及び第１１図に示すような案内部品によるもの
は、総合的な厚さが０．０２５４ｕをイｉし、かつ深さ
が０．０５ｍ及び幅が０．０５厘の溝１０４を有する溶
融シリカ又は酸化アルミニウムの誘電体ベースを賜えて
いる。 第１３図及び第１４図は全体を１１０により表わしたプ
レーナ・ガイドの変形を示す。プレーナ・ガイド１１０
には底に配置されると共に、適当にＷｉ着された誘電体
タイル１１４を有する誘電体ベース１１２が賜えられて
いる。誘電体ベース１１２の面と、底を９０゛の交差角
（ｔａｊら、第１１図及び第１２図のような溝の１／２
）で会合させているＥｌｆ体タイタイル１１４との交差
部分は、ＩＥ Ｖが伝搬する９０”’Ｖ″どなる。しか
し、案内効果は底を交差さｔ！て全体を１１６により示
す溝を形成する誘電体タイル１１４の而に沿って約４５
°に設定されて示されているベベル・エツジにより強化
されている。対向電極プレート１１８は誘電体タイル１
１４がら誘電体ベース１１２の反対側の面に沿って配置
されている。誘電体ガイド１１４のようなタイルの収集
は、満１１６のような溝を形成するためのベベル・エツ
ジを完結し、Ｔ４’イクで誘電体ベース１１２に沿って
配置されて伸延した案内経路を定めることかぐきる。プ
レーナ・ガイド１１０は、他の部品に利用して、実質的
にＥＶを発生し、操作し、かっ／又は利用するために用
いられてもよい。 ＥＶに対する案内作用は管状の、１ｌｉｆ体ガイドを用
いることにより強められるので、ＥＶは管状の誘電体ガ
イド内を移動することができる。第１５図は管状誘雷体
のガイド部材１２０を示し、その内部は断面が円形かつ
円滑な経路１２２であり、その外側は対向電極１２４に
よって被覆されている。経路１２２の断面領域はＥＶピ
ード即らビード・チェインよりやや大きく、ノー良の伝
搬特性に案内させる必要がある。 ガラス管３４は、第３図のＥＶ発生器２０により示すよ
うに、接地板３６により取り囲まれ、第１５図に示す型
式のガイドである。他の利用では、第３図のガラス管３
４を他の型式のガイドにより置換してもよい。 第１６図は全体として第１４図の逆、即ち誘電体管状部
材１２６に構築されたガイド部材を示す。 誘電体管状部材１２６は、内部対向電極１３０により被
覆された内部チャネル１２８を有し、誘電体それ自身及
び内部対向電極１３０と連係してガイドとして外面が全
体としてシリンダ状面１３２を有する。この実施例では
、ＥＶはシリンダ状面１３２に沿って移動することがで
き、ＥＶの存在のために発生したイメージ電荷により、
かつ相対的にｌｈ電位に保持された内部対向電極１３０
の影響によりガイド部材に引き付けられる。 以下で詳細に説明するが、一般に、第１１図へ・第１６
図の誘電体ガイドと共に、他の誘Ｊ体部品を制限された
導電性のために適当にドープして漂＃電荷を制限又はシ
閉 ｔｉｌｌ ７Ｊ’ることができる。ＲＣガイド装置
のガイド構造内を移動するＥＶは、先に説明したように
ガイドを一時的に前型さぜ、他のＥＶは最初のＥＶのた
めにガイドの直接高電荷領域に入ることはできない。し
かし、最初のＥＶが通過した後、誘電体上の電荷が放電
するのに従うことができる。 誘電体材料を介して又は上でガイドとして用いられる溝
又はトンネルがＥＶの大きざに比較して断面が狭過ぎる
とぎは、ガイドに沿って通過するＥＶｌ、を経路を広げ
るために実質的にガイド部材に切所することができる。 このようにしてＥＶによりチャネルを穿孔したとき、ガ
イドに沿って伝搬する次のＥＶにより誘電体月利を更に
創することはない。典型的なものとして、横方向の寸法
が約２０μｍのチャネルは、ＥＶを穿孔することなくＥ
Ｖの通過に適合する。これは、与えられた発生源により
発生可能なリングに形成され／： Ｅ Ｖど−ド・チェ
インのほぼ横方向の１仏である。ガイド溝を、ＥＶの発
生環境に従って大きなＥＶ又は小さなＥＶに適合するよ
うに断面を更に大きく又は小さくすることができる。 （「） ガス・ガイド 第１１図〜第１６図に示す全てのガイド構造は真空で、
又は選択したガスＬ４境で用いることができる。しかし
、ガイド部材における低い圧力でのガスの使用は、例え
ばビード・チェインに形成されたＥＶをガイドする方法
で他の有効な効果を発生することができる。 いくつかの例では、高エネルギ発生源から形成されたＥ
Ｖをチェイン構造におけるビードから構成することがで
きる。このようなチェイン・グループはチェイン及び分
裂におけるビードの非常に堅い結合により特に堅固なガ
イド面上に日く伝搬することができない。 チェイン構造の伝搬を原因とした表面の不正低圧、典型
的なものとして約１０−３ｒｏｒｒから始まり、１０−
２ｒｏｒｒに及ぶ範囲のガス環境では、ＥＶチェインは
誘電体表面から比較的に短い距離だＧＪ持ち上げられ、
伝送効率が増加さるた結果によって表面を破壊する形式
で相互に彩管し合うことはなくなる。次いで、一般に、
与えられた印加電圧の場合は、ＥＶをカソードと発生ア
ノードとの間の分離を大きくすることり形成することが
でき、また電極間を長い距離を横切ることができる。ｇ
！跡板の証拠から固体面を比較的に自由に移ＩＪＪ Ｌ
／、ことを表わすことが分かり、ビード・チェインは全
体的に円形リングとして解けかつ伝搬し、伝搬の方向に
直角な面に留まる傾向がある。一般に、ガス圧が増加す
るに従って、ＥＶを固体面から更に持ち上げることがで
きる。数Ｔｏｒｒを超えるガスｊ王の場合は、全体的に
ＥＶが固体から完全に出介し、平らな個体面はガイドと
して機能しなくなる。しかし、案内効果を、このような
高いガス圧により実現して第１５図に示すようなｍガイ
ドの内部に泊ってまだ移動することができる。 非常に多種類のガスがＥＶ及びＥＶ４１１１成上の持ち
上げ効果を発生するのに有用と思われるが、高原子番号
のガス、例えばギセノン及び水銀は特によく動く。この
ようなＥＶ構成上で強化されたガイド効果及び単独のＥ
Ｖは、例えば第１１図〜第１５図に示す誘電体ガイド・
エンクロージャの内側でよく働き、また一つの平面上で
もよく働く。 第１７図及び第１８図はガイド装置を示す。このガイド
Ｖ装置は、ガスの「クション」を用いてガイド而から持
ら上げられたＥＶを保持するように構築され、しかも溝
、又は構過型のガイド構造が得られる。全体として１３
６により示す［ガス］ガイドには、誘電体ブロック１３
８により形成された桶が備えられている。誘電体ブロッ
ク１３８は、例えば１塗り被覆の多孔性セラミックの形
式でもよい。Ｋ［体ブロック１３８は、その底上の対向
電極により特徴付けられ、また桶（リザーバ）即ち溝の
内側の低い部分に抵抗材料１４２（以下で［表面電向の
抑制Ｊと題する隼に説明覆る。）を被覆しているので、
［ｉ体ブ［Ｉツク１３８が形成する桶から前記のような
被覆面へのＥＶの移ＯＪを妨げている。ガス・ガイド１
３６は継ぎ手１４６によりガス交換ライン１４４に接続
されている。 この継ぎ手１４６は内部経路１４８を備えており、これ
を介してガスをガス・ガイド１３６へ選択的に流して発
生源〈図示なし〉から誘電体ブロック１３８の底へ移動
可能にしている。誘電体ブ［１ツク１３８の底は内部経
路１４８との交差部で上塗りされていないので、ガスは
１Ｉｆｆｉ体ブロック１３８の多孔性内部に入ることが
できる。上塗り被覆及び金属被覆の抵抗材料１４２は■
形状の槽の底でスクラッチ又は切断されており、ガスが
誘電体ブ［１ツク１３８の内部から抜け出せるようにし
ている。構造全体を取り囲むことにより、環境を選択的
に１ｌＪ１１ＤＬ、ており、真空ポンプ系をこの取り囲
みに適用して誘電体ブロック１３８を介するガスを送出
する。従って、継ぎ手１４６を介して多孔性の誘電体ブ
ロック１３８に尊かれたガスは、桶の底を抜け出し、桶
の全体を上方に拡散してガス圧勾配を生じる。従って、
ガスの濃度は桶の底から上方へ大から軽へ変化する。先
が鋭いカッ−［１５０、例えば、水銀により濡れた銅線
は、抵抗材Ｆ１１４２の液部から知い距離で桶の底に向
かって伸延しており、桶の誘電体材料上の短い距離、カ
ソードの終端により保持可能にされている。 動作において、２ｋｖの（カソードの先端が十分に鋭く
ないときは、更に高い）負極性のパルス信号をカソード
１５０に印加することができ、一方対向電極１４０を接
地電位に、即ら相対的に正に保持して、ガス圧が最大と
なっており、誘電体ブ［１ツク１３８により形成されて
いる桶の十分に深いところの先端でＥＶを発生させる。 ＥＶは選択したガスがガス交換ライン１４４を介して桶
に導入される際に桶の長さ方向へ伝ｉする。また、ＥＶ
は桶の直上のガス相において持ち上げられ、依然として
誘電体材料のイメージ電荷即ち力と、対向電極１４０の
電位により誘電体ブロック１３８に引き付けられている
。桶により発生するくさび形のガス圧の勾配は、ガス・
クシコン効果を有し、即ち「収束」して桶の境界内にＥ
Ｖを保持させるのを助ける。しかし、桶を１虜りの被覆
及び抵抗材料１４２の被覆に同じような切り込みを有す
る平面により置換すれば、十分な勾配が得られるので、
更に虚数効果及び対向電極の電位の点から、全体として
被覆の切り込み直上の誘電体ブ【］ツクに沿ってＥＶを
案内することになる。更に、誘電体表面でのＥＶ伝搬に
おける低ガス圧の効果に関する以上の説明から、ＥＶが
ガス圧に勾配が存在しないこのようなガイド面上を持ち
上げることが理解されるであろう。 （ｃ） 光ガイド ＲＣガイド構造が存在しない純粋な低Ｊｆのガス相を介
する移動するＥＶには、可視的なストリーマの形成が伴
う。狭い光ビームはストリーマに先行して現われ、スト
リーンがガスをイオン化することによると思われる。い
ずれにしろ、ＥＶはス１〜リーマにより定められた経路
に従い、またストリーマは光の伝搬に従うように現われ
る。このような現象は、例えばＥＶがクセンノン・ガス
の環境のようなガス環境のガス面上を移閉ｔするときに
も発生する。ＥＶは、ガス面に沿って移動するときは、
このガス面が清浄である限り、直線で移動する。（重電
荷は、ＥＶがガス環境を伝搬した侵に、消滅する。）ス
トリーマから前方への光は、ストリーマ、従ってＥＶが
続く直線の光路を定める。光路が面上の物体により反射
されたとぎは、ストリーマは偏光され、またＥＶは新し
い経路を進行する。ごく僅かな乱れでも経路の変更が始
まる。−旦、経路を書き込まれると、ストリーマが存在
する限り、その模の使用でも継続する。 第１９図はガス環境で用いられる光ガイドを示す、、誘
電体プレー１−１５２は、第１９図に示すように左から
右へ進み、概要的に示す経路１５４を有する。経路１５
４はｖｔ電体プレート１５２上の表面のスクラッチ、又
は誘電体プレート１５２の実際の案内溝でもよい。適当
な電位で対向電極（図示なし）は、誘電体プレート１５
２の下側に配置して誘電体面上のＥＶの伝搬をＶ進さＶ
るものでもよい。反射面１５６は、点線により示すよう
に、！！！電体プレート１５２に沿ったＥＶ経路に交差
するように、配置される。反射面１５６は、これに入射
される光を明らかに光学系の法則に従つて反射し、その
結果、ＥＶ経路は図示したと同じような屈折される。第
２の反射面１５８は屈折された新しい光路と交差し、新
しい方向に経路を屈折させる。従って、ＥＶは点線によ
り示すように両反射面１５６及び１５８により案内され
る光路を遊行する。 好ましくは、光学的な反射面１５６及び１５８はそれぞ
れ紫外線領域において良好な反射をし、一定した高い誘
電体材料からなる前面反則体である。反射角はそれぞれ
の場合における実際のＥＶ経路を決定する。光路の方向
における変化はストリーマの方向を変化させ、ＥＶは光
により定められる光路に沿ったストリーマに従う。ＥＶ
が伝搬して適当、に案内されている誘電体表面上で数丁
ｏｒｒのガス圧を用いることは可能である。必要４ｊ反
躬面１５６及び１５８は片面で数分の１１閉閉である。 第１９図に示寸光ガイド系、又はその変形を、可能とす
る全てのＥＶ発生器及び他の部品に用いてもよい。更に
、反射面１５６及び１５８のような光学的な反射冴を、
他の部品に用いてもよい。 例えば、第１５図に示１ような管状ガイドを用いる案内
装置を、その管状ガイドの終端の光学的な反＋１）Ｊ器
に適用可能である。 １１＞ ＬＣガイド 一般に、ＥＶが回路素子に接近するに従って、この回路
素子上の電位は抑制される。抑！１１ｌされた電位は回
路素子がＥＶを引き付けるのを低下させるので、ＥＶに
より引き付ける方向があるとぎは、舵取り作用が適用可
能である。誘轡竹の回路素子はＥＶが存在する電位の変
化に対して特に影響され易く、この影響をＥＶのＬＣ（
インダクタンス／コンデンサ）ガイドに用いることがで
きる。 第２０図は２つのスペーサ１６４より互いに分けられた
３つのガイド要素１６２を含め、全体を１６０により示
す３段の４ＥＶ構造の拡大図を示す。各ガイド要素１６
２には外フレームと、外フレームの中心に向かって伸延
するが、中心に達することなく終結して中心通過領域を
残している４つのボール要素１６２ａ、１６２ｂ、１６
２ｃ。 １６ｄが含まれている。、複数のＥＶＩちＥＶチェイン
は、全体として各ガイド要素１６２の方向の面に対して
垂直方向に、矢印Ｃにより示すように配列の一端からガ
イド要素７レーに進行する。 図示のように、４つのボール要３に１６２ａ〜１６ｄは
、互いに直交する複数対の対向するボールに配列されて
いる。与えられたボール要素に対してＥＶがより接近し
て通過するほと、電位の抑制が大きくなる。従って、例
えばＥＶが上側のボール要素１６２Ｃよりも下側のボー
ル要素１６２ａに接近すると、対向する上側のボール要
素よりも上側のボール要素でより大きく電位を抑１．閉
することになる。その結束、ＥＶが近傍のボール要素１
６２ａよりも遠いボール要素１６Ｃに引き付けられる。 従って、正味の力がＥＶに印加されてＥＶを更に上方に
移動させて、２つの対向するボール要素１６２ａ及び１
６２Ｃで電位抑制を平衡さＵようとする。同様の結果は
、ＥＶがこれらのボール要素のうちの一つに他のボール
要素よりも接近して移動したときに、ボール要Ｊ１６２
ｂ及び１６ｄに対向するボール要素に発生する。従って
、正味の復元力が水平方向か、又は垂直方向における対
向する２つのボール面間の距離の中心へＥＶを向かわせ
ようとηる。ＥＶが水平り向又は垂直方向以外の方向に
ボール面間の経路の中心から漂瀞したときは、正味の復
元力も発生して、４つのボール要素間に不平衡な電位抑
υ１をもたらし、従ってこのような正味の復元力が２対
のそれぞれにおいて対向する４ボ一ル要素間の不平衡電
位により決定される水平方向及び垂直方向成分を常時有
することになるのは、理解できるであろう。 このようにして、与えられたガイド要素１６２を介り−
るＥＶの経路にＥＶを中心付けるようとする復元力は、
ガイド要素によって管られる。このような４ボール要素
１６２のアレーにより、アレーの長さの全体にわたって
復元ツノを得るすることがて゛きる。その結果、４ガイ
ドｆｆ索１６２のアレーはＥＶガイドとして作用し、対
向する４ボ一ル面間に中心ｆ＝ＪけられたＥＶの経路を
保持しようとする。スペーサ１６４は互いに分間され、
かつ隣接（Ｌる４つのガイド要素１６２の４ボールを保
持する機構となる。ガイド要素１６２及びスペーサ１６
４の全アレーは、例えば隣接するスペーサと接触してい
るガイド要素１６２と共に、積層装置として横築可能に
される。また、第２０図のＬＣガイドを付加的なガイド
要素１６２及びスペーサ１６４に適用可能な長さに伸延
可能なことも理解されるであろう、。 １− ｃガイド、例えば第２０図に示すものは、形状と
して種々のもの、かつ異なるボール数にすることが可能
である。実際において、第２０図に示すボール要素は一
対の対向するボールの軸に沿う遅延線に類似している。 ＥＶが一組のボールを通過した後は、１０回路の時定数
に従って゛上位の反発がある。最終的に、電位における
振動は除去される。ガイド要素１６２の時間機能は、例
えば次のＥＶの通過に適応するように選択されなければ
ならない。更に、第２０図のＬＣガイドが、これを通過
する際に、ＲＣガイドの誘電体の場合のように、ＥＶの
位置を補正する特殊４にイメージ力を発生させなくとも
動作し、ＬＣガイドを全体の大きさからイメージ力を光
住４るものとして構築可能なことが理解されるであろう
。実際に、ガイド要素１６２及びスベーｖ１６４は誘電
体ではなく、導体である。 移動するＥＶと４ＥＶ構造１６０との間の結合は与えら
れたＥＶの大きさについて構造、Ｆの大きさ、即ちＥＶ
重電荷限界を示ケ、、４ＥＶ構造１６０は、例えば横方
向の交差部が大き過ぎると、ＥＶのυＪｉｌｔに適当に
応答しない。また、小さ過ぎると、ＥＶＩ回路用の折り
返し時間及びスペースの過当な調整ができなく’する。 ４ＥＶ閉４造１６０は、大き過ぎても小さ過ぎても、Ｅ
Ｖとの結合はＥＶの伝ＩＣＥ−ドの不安定となったり、
ＥＶの破壊及びガイド構造を損傷する結果となる。第２
０図に示Ｊ−ような４ＥＶ構造１６０の設Ｓ１ニ利用ｉ
電子 テあるという事実は、案内すべきＥＶの適当な周
波数でボールが４波構造であることを考慮すべきという
ことである。この周波数はＥＶの速度及びＥＶと舵取り
即らボール要素１６２ａ〜１６ｄどの間の距離によって
、１として決定される。４ＥＶ構造１６０の直径は結合
係数に関連しているので、ガイドの直径とボール要素１
６２ａ〜１６ｄの空間との間に関係が存在する。この型
式のガイドでは、４波要素のボール要索１６２ａ〜１６
ｄを電荷効果なしに直流又は固定電位で動作させること
ができる。一般に、ＬＣガイドは案内されるべき特定の
ＥＶの大ぎさに適合し、かつ結合する必要に応じて大き
く又は小さく作成されてもよいが、ＬＣガイドにより案
内されるべきＥＶの伝搬の速度範囲は任意のものではな
い。 例えば案内されるべきチェインにおけるＥＶの数が大き
ければ、それだけガイド装置が採用づべきエネルギ・レ
ベルが大きくなる。一般に、２０μｍの交差部を横切る
ＲＣガイドを必要とするＥＶは、やや大きなＬＣガイド
を必要とすることになる。第２０図のボール要素１６２
８〜１６ｄのようなガイド電極即ちボール間の空間も２
０μｍ３！ｉ傍となる。このような大きさの要素には、
非常に高エネルギを取り扱うことを期待不可能である。 しかし、多重並列ユニットを用いてＥＶの７ラツクスを
案内することができでも、材料の使用及び処理を更に大
きなガイドに適合するＥＶ溝構造規模を拡大させてもよ
い。このような規模の拡大は、主としてＥＶ発生器、又
は多数のＥＶ発生器を用いたときは複数のＥＶ発生器に
従った電荷組合わせ回路の関数となる。 第２０図に示すＬＣガイドの型式は、多くの幾何学的及
び電気的な変形のときに備えられてもよい。しかし、こ
の構造型式は比較的に大きな４沫及び積層技術による構
造のときに好ましいものである。より小型の構造、特に
フィルム処理に従ったものには、異なる構造技術を適用
することができる。フィルム構造により作成されたＬＣ
ＥＶガイド１７０の拡大図を第２１図に全体を１７０に
より示す。 プレーナ型式のＬＣＥＶガイド１７０は、１部ガイド１
７２と、下部ガイド１７４と、下部ガイド１７２と下部
ガイド１７４との間に配置された中間ガイド装置１７６
とを備えた３つのガイド層を有する。−下部ガイド１７
２は、はしご状構造の横断部材１８０により結合された
一対の伸長部材１７８を有する。同様に、下部ガイド１
７４は、横断部材１８４により結合された横方向に伸延
する部材１８２を有する。中間ガイド装置ｉ！ｆｆ１１
７６は、２つの伸長部材１８６を有すると共に、各伸長
部材１８６がこれからアレーのスタブ部ちボール・ピー
ス１８６を伸延させている。 積層構造で一緒に結合されている３つの上部ガイド１７
２〜中闇ガイド装置１７６により、横南部材１８０及び
横断部材１８４はそれぞれボール・ピース１８８と協動
して横断部材１８０及びボール・ピース１８８の７レー
を通過するトンネル状の経路を形成している。このよう
な構造においては、ＥＶ伝搬路の横方向の拘束を１／４
波艮ラインに似た導体のボール・ピース１８８により得
ている。図示のような垂直の拘束はそれぞれ短縮１／２
波長ラインとして動作する横断部材１８０及び横断部材
１８４により得ている。ＬＣＥＶガイド１７０は実際で
はスロット導波管又は遅延構造の形式で動作する。 ＬＣＥＶガイド１７０は電気的に非常にムも性であり、
強力に放射することが予想されるので、当該構造を放射
を抑１１ｉ１１１６ために頂部及び底部の両方に導電面
により取り囲んでもよい。ｉ＃電竹故射シールド１９０
及び１９２をそれぞれ積層構造の填郡層及び底部層とし
て配置されるものとして示上部ガイド１７２〜中間ガイ
ド装置１７６聞の電位差は基本的に必要としないので、
これらの端部を一緒に接続してもよく、勿論所望により
互いにスペーサにより絶縁を確保してもよい。 一般に、多くの発生器において発生したＥＶは、ＥＶ圏
の間隔について畠度に制御されてはいないが、いくつか
の場合では発生したＥＶ間の間隔を＆閉 １１ｌするこ
とができる。しかし、ＬＣガイドは経路するＥＶをある
程度、同期させている。ＬＣガイドを通過するＥＶ又は
ＥＶチェインの平均速度は、ＬＣガイドの周波数に同期
されており、ここのＥＶ又はＥＶヂエインの間隔はＬＣ
ガイドの構造から来る周期による同期に強制的に入るよ
うにされている。その結果、ＬＣガイドに発生した周期
的な電界は遅いＥＶを加速し、また速いＥＶを「らせる
ことによりその電界内にＥＶ列を収束さＵようとする。 初閉のＥＶがＲＣガイドに移動する際に、電磁界のレベ
ルが強力な同期のために遅過ぎると、短い機開が存在す
る。電磁界のレベルが立上がるに従って、同期はより効
果的なものとなる。閉 Ｑ 閉ｗら空洞としてのガイド
の性能係数は、立上り及び立下がりの速度う決定する。 過瓜のＱは空洞を破壊してしまう。同期装置としてＲＣ
ガイドに与えられるべき最適充足係数が存在する。最適
充足係数が低いときは同期は達成されず、また最適充足
係数が高いときはガイド機能を破壊する危険、及び干渉
する危険がある。 例えば、第２０図及び第２１図の１ＣガイドよりもＥＶ
に更に粗結合されたときは、より良好な同期が達成され
る。このような粗結合は、ガイドの片側に小さな溝を設
けている溝付き空洞を用いることにより得られる。その
とき番よ、装置が低周波数で動作し、もつと広い通過帯
域幅を有する。 このような構造は以下でＲＦ発生源としで開示されてい
る。 ０） 面発生源 第２２図〜第２４図はガイド部と連係する面発生源を備
えたＥＶ発生志の３つの面を示す。一般に、表面上又は
その近傍にＥＶを案内することは、面発生源から、又は
従来の技術の部品では、問題とする面発生源へこれらを
結合することが必要である。例えば、第４図〜第６図に
示すカソードを用いた発生器の場合は、伝搬面から僅か
な距離に面発生源を配置し、動作司能な結合を得るるこ
とができる。第２２図及び第２４図に示すｉ置において
、ＥＶ発生源は、結合を強化するためにＥＶを伝搬させ
るガイド装置と一体である。 特に、ＥＶ発生器及びガイドの組合わせを全体を２００
による示す。この組合わｔ！２００は、ガイド溝２０４
と、その一端に向かってガイド溝２０４に埋め込まれて
いる而即ちブレーナ・カソード２０６とを有する誘導体
ベース２０２を備えている。表面アノード／対向電極２
０８はガイド溝２０４及びブレーナ・カソード２０６か
ら誘電体ベース２０２の反対側に配置されていおり、１
ｖを発生してガイド溝２０４に沿って伝搬さゼるのに用
いられる。第２４図には誘電体ベース２０２の溝付ぎ面
に対して配置するオプションの上部カバー２１０が示さ
れており、この面が十分に平坦であるならば、シーリン
グなしで用いることができる。カバー付ぎのガイド・チ
ャネルに電荷を収集するのを避けるために、上部カバー
２１０は１又Ｆｔ−１明するが、ドープされたアルミナ
のような電荷拡ｔＢ［材料により被覆される。 実際では、誘電体ベース２０２は厚さが約０．２５ａｗ
＋の酸化アルミニウム・セラミック板ｉｌｌも基板であ
ればよく、またガイド溝２０４は深さ及び幅がそれぞれ
約０．１履あればよい。ブレーナ・カソード２０６及び
対向電極２０８の金属被覆は、例えばセラミックに焼き
付【プた銀ペースト・コンパウンドのものでよい。こす
り付は動作により銀カソードを水銀で蘭らしてもよい。 このような大きざでは、ガイド溝２０４に沿ってＥＶを
発生し、かつ伝搬させるための動作電圧は約５００ボル
トである。λ９膜処理方法により薄い誘電体ベース２０
２を作成する方法番ユ、動竹電ルを低いものにする。こ
のような薄膜処理方法により、ブレーナ・カソード２０
６及び対向電極２０８の誘電体及び蒸発したモリブデン
用に酸化アルミニウムを利用してもよく、全て酸化アル
ミニウムの基板に堆積される。このような応用では十分
にイオン注入をしてモリブデンを濡らすことができるの
で、このような場合にも移！ｌｌｌするカソード材料に
水銀を用いることができる。このようなイオン注入はモ
リブデンの表面の直接イオン注入により行なうものでも
よい。これに代って、モリブデンの表面の近傍に水銀に
よりアルゴン・イオンを注入してもよく、これによって
モリブデンの表面をクリーニングして濡らすことができ
る。水銀及びモリブデンの溶解度は高くないので、受給
のニッケルをモリブデンの表面に蒸発させて直接又は間
接的な水銀イオン注入により、その表面のクリーニング
に利用してもよい。モリブデン及び水銀の組合わせは銀
又は銅及び水銀の場合より有利である。 これは、水銀及び銅が急速に拡散可能なので、これらを
薄膜回路に用いるには水銀に余りに溶番ノ易いためであ
る。 プレーナ・カソード２０６が実質的にガイド溝２０４に
おける誘電体ベース２０２と一体なので、カソードはこ
れに適当に結合される。即ら、ガイド溝２０４へかつ沿
ってカソード発生領域からのＥＶの移動は、ＥＶにより
最小エネルギ損失により行なわれる。更に、水銀等によ
り濡らされたプレーナ・カソード２０６は、自己閉塵又
は再生作用を有し、ＥＶを発生させその先端を適当に鋭
い状態に保持している。更に、先に説明した拡大発生源
の場合には、液体金属の移動を含む再生処理を全てのパ
ルス間で必要としないので、ＥＶを発生するパルス繰返
速度を単独点の発ｑ・諒の場合よりも高い値にすること
ができるように、プレーナ・カソード２０８は拡大され
た、又はラインの発生源である。拡大されたブレーナ・
カソード２０６は、第７図に示すようにセラミック・ベ
ース６２に直接マウントされるカン−ドロ４と同一であ
る。拡大されたブレーナ・カソード２０６の動作は、移
動するカソード湿温材料における先鋭化効果となるカソ
ードの縁で周縁フィールド効果に依存している。従って
、１以上の比較的に鋭い構造がＥＶ初期化に起因する電
界放出に常時依存することができ、従ってこのような発
生源の動作電圧は比較的に低い。 ０） 表面閉ｉ約抑制 ＥＶを発生した後、形成時点、又は例えば粗い表面をＥ
Ｖが通過するような他の処理時点での電子結合が比較的
に弱いために電子を損失することがある。特に侵者の場
合に、損失した電子は表面に沿って分散し、葡電された
表面領域の近傍を通過する次のＥＶに対する遅れフィー
ルド効果を発生ずることがある。このような表面電荷を
除去するためにいくつかの方法がある。 表面電荷が発生する、例えばＥＶ発生器又はＲＣガイド
で採用されている誘電体基板、閉らベースは十分に導電
性のものにすることができので、表面Ｎ荷は基板を介し
てアノード又は対向電極へ導かれる。ベースの固有抵抗
は、表面を動電したＥＶに続く次のＥＶが通過する前に
、収集した表面電荷を放電するように十分に低くなけれ
ばならない。しかし、次のＥＶは７ノード又は対向電極
に対する過度の導電性により破壊されるのぐ、表面の固
有抵抗を任意に低くηることはできない。 基板そのものの導電性を所望値にするためには、誘電体
材料、例えば酸化アルミニウムを、固有抵抗が２００Ω
／１２の範囲より十分に低くならない限り、圧膜抵抗製
造に通常用いられている抵抗性物質により被覆してもよ
い。通常、このにょうな抵抗ｗ１覆はこれに含まれてい
る金属部品を有するガラス・フリットからなり、表面に
シルク・スクリーン処理の次に、＾い温度による焼き付
けが施される。しかし、強電界を用いることにより強力
なＥＶの作用が発生する場合、及び＾い温度勾配が在り
得る場合は、このようなガラス材料は破旧し易く、従っ
て不満足なものである。このような場合は特に、例えば
クロム、タングステン又はモリブデンよりドープされた
酸化アルミニウム膜を誘電体部品に加えて十分な導電性
材料にし、これによって誘電体そのものの導電性を所望
レベルにしてもよい。この処理の効果は基板の厚さを減
少させることにより強められる。 弱まって行＜ＥＶからの光電子放出のスペクトルは、減
衰させるＥＶの擾乱がかなりあるときは、紫外線及び軟
Ｘ線が多い。生成された光伝導体の吸収スペクトルはこ
れらの■エネルギ生成物を適合することに費やされるへ
きである。光伝導体における電子散乱及び低い電子移動
度は光伝導処理をＥＶの通過よりも遅いものにするので
、減食するＥＶにより表面電荷の放電は、ＥＶが表面の
特定の位置を通過した少し後に発生する。このために、
アノードにＥＶを導く恐れをなくしている。 紫外線及びｘｌｌの放射に加えて、表面近傍の一部の電
子放出は誘電体材料の蛍光発光を励起し、蛍光が先払導
体処理を活性化するのに寄与する。 光伝導性により電荷抑制を行なう他の方抜け、誘電体部
品にダイアモンド状の炭素を用いものである。このよう
な材料は約３ｃｖのエネルギ帯のギャップを有するので
、これを光伝導に励起させることができる。更に、この
ような炭素材料は、グラファイト形状の炭素により容易
にドープし−Ｃ基板の導電性を増加させることが可能な
ものである。 表面電荷を消滅させる他の方抜け、電子衝突による導電
性を用いることである。このような導電性はＥＶから来
る高速度の電子により活性化されると共に、十分に静い
誘電体を目通して７ノードに衝突し、アノードに印加さ
れる誘電体を導電性にする。誘電体の導電性は、高速度
の電子流が誘電体において多数の低速度の電子に向けら
れるに従って、実質的に増加される。誘電体材料は、わ
ずかのトラップ・サイトにより十分に薄りする処理のた
めの適当に最適化される。トラップ・サイトは熱的に、
又は光学的な初期化によりクリアされ、動作中は電界に
よりクリ？される。 一般に、誘電体基板の幾何学的な配ｌは表面電荷を抑υ
１するために、例えば光伝導性及び衝突による導電性技
術の場合のように、基板を導電性にするさように影響す
ることがある。 （ｋ） ＲＩ３４Ｓ！置 いくつかの応用及び構造においては、兵学又はガス環境
でのギャップを介してＥＶを伝１１さＶることが必要又
は要求される。例えば、ＥＶはカソード、アノード又は
ガイド構造を隔てるギャップを介して発射可能になって
いる。ギャップを介するＥＶの発射は適当な電圧を印加
して一方の領域から他方の領域へＥＶを引き付番ノるこ
とにより達成される。しかし、このような印加電圧は装
置のエネルギ損失、又はＥＶの多分好ましくないエネル
ギ・ゲインを表わすることができる。必要とする印加電
「は、例えば対向電極領域に進行する過度のエネルギ・
ゲインなしに、ＥＶがカソード領域を離れることを含め
ることにより、装置１ネルギ損失を最小化するように減
少することが可能にされる。これは、電界が所望の印加
Ｗｉ圧で高いために、電界が移動し、かつ引き付けられ
た表面からＥＶＪｋ奪う。 第２５図は全体として２１６により表わすＲ制波ごの構
造を示し、例えば、ＥＶＲ生器生国８とＥＶガイド２２
０との間の１′ヤツブを介してＥ Ｖを打ら出すように
設計されたものである。トＶ発生器２１８は全体として
管状の誘電体ベースを嘉えているが、点２２２でｎ結す
る円錐構造の先端で閉じている。対向電極２２４はその
円錐領域を介して誘電体ベースの内面を被覆し、誘電体
ベースのシリンダ状部分に沿って一部が延伸している４
電材料により誘電体ベース内に形成されている。 カソード２２６はＦＪＥｉ体ベースのシリンダ状部分に
沿い、かつ誘電体ベースの円ｉｔ Ｑに伸延しているが
、誘電体ベースに沿って対向電極２２４程には長さ方向
に伸延してはいない。カソード２２６を円錐状の貞２２
２の前で終端させることにより、ＥＶを形成しているカ
ソード２２６の先端は、対向′Ｉｉ＆２２４に比較的接
近して（！持される。また、截頭されたカソード２２６
は誘電体ベースの点２２２に伸延４るカソードの場合よ
りも大きなＥＶ発生領域を有する。対向電極２２４に近
いカソード２２６の先端周りの縁フィールド効果は、Ｅ
Ｖの発生に用いられる。更に、対向電極２２４は、カソ
ード２２６がＩ？ｔｆ体ベースのシリンダ状外部を被覆
するよりも誘電体ベースのシリンダ状部分内で更に左へ
伸延する。 管状のＥＶガイド２２０は、全体として第１５図に承り
管状ガイドのように４１１！桑されており、被覆材料に
よる外面上に被覆されてＥＶガイド２２０の長さの全部
ではないが、大部分に伸延している対向電極２２８を形
成している。対向電極２２８はＥＶが対向電極２２８に
伝搬しないように、ＥＶガイド２２０の終端に伸延して
いない。ＥＶ発生器２１８に而するＥＶガイド２２０の
終端は内部円錐面２３０を有するので、点２２２をガイ
ド部材の円錐端内に配置し、しかも２つの本体間の間隔
を保持することができる。ＥＶガイド２２０も対向電極
２２８をカソード２２６の領域から引っ込めている限り
、ＥＶ発生器２１８を取り囲むように構築されてよい。 動作において、適当な電位差をＥＶ発生器２１８のカソ
ード２２６と対向電極２２４との間に印加して１以上の
ＥＶを発生させ、ＥＶはカソード２２６の前端を離れ、
電位差によって確立されたフィールドに従ってその前端
を離れ、点２２２に向かって移ｅする。これは、ＥＶが
ＥＶ発生′／！ｊｉ２１８を離れ、ＥＶガイド２２０の
内部に進むことを慈図している。その御、ＥＶは、以下
゛で仝体内に説明するガイド部材の対向雷ｍ ２２８に
より確立されているフィールドの少なくとも一部の影響
に従い、ＥＶガイド２２０の内部に沿って伝搬すること
ができる。ＥＶ発生慝２１８の端部と、カソード２２６
及び対向Ｍ４ｈ２２４との円錐形状は、ＥＶを点２２２
で大きなフィールドに置くことになり、ＥＶｆＥＶ発、
外Ｐ！ｔ２１８０）ベースｌｆｉう引き離すものとなる
。従って、ＥＶはＥＶガイド２２０の先頭の点２２２か
ら効果的に発射され、以下ＥＶガイド２２０の影響に従
って伝搬し続ける。 実際の場合は、カソード２２６を先に説明したように液
体金属の導体により適当に濡らすことができる。ガイド
部材の対向電極２２８は対向電極。 ２２４と同一電位で動作することができるが、他の電位
でも用いることができる。対向電極２２８に印加された
引き出し電圧は固有の発す処理部分であり、このような
電圧部分なしに、ＥＶ発生器２１８は効果的に発生する
ことはできない。通常、引き出し電圧は、カソード２２
６が負のある電圧で動作しているときは、接地電圧であ
る。対向電極２２４を、カソード２２６に負極性のパル
スを印加してＥＶを発生させることにより、接地電位で
動作させてもよい。移動可能な湿謔金属は点２２２の最
も近いカソード２２６の終端で薄いリングに引き出され
る。ＥＶはカソード領域の周辺で高速度のパルス繰返速
度により発生するので、ＥＶ光発生伴うカソード終端周
辺で安定したグローが存在する。 第２５図に示ずような発射装置の構造例として、ＥＶ発
生器２１８の誘電体主部を円錐端の領域、即ら湿濡状態
の金属カソード終端で、付加的な機械的な支持のベース
のシリンダ幹に沿っていくから厚みのある厚さが０．１
麿の酸化アルミニウムのセラミックから作成してもよい
。対向電極２２４及びカソード２２６は、先に説明した
ような誘電体面を被覆している銀ペーストに焼き付けて
もよい、ＥＶ発生′？＋２１８の円錐端の内外部は共に
点２２２のフィールドを増大ザるように正確に方向付け
られており、この領域にＥＶが接近するに従って、ＥＶ
を引き離す。点２２２とＥＶガイド２２０の最内部面と
の間の間隔を１ａｓ＋以下程度にしてもよい。前記大き
さにより、ＥＶは、対向電極２２４とカソード２２６と
の間に印加された約５００ボルトの電位差により点２２
２で形成されて離れることができる。１０ ’ｒｏｒｒ
稈度のガス圧はＥＶ発生器２１８の誘電体表面からＥＶ
を持ら上げ、ＥＶガイド２２０にＥＶの転送及び伝搬を
促進し、更にカソード・パルスを２００ボルトまで減少
させる。クセノン及び水銀のようなへ分子徂ガスはこの
機能にとって特に良好である。 ＥＶガイド２２０とＥＶ発生器２１８との間の間隔の調
整が可能なことは理解されるであろう。 密１１動作を必要とする兵学又は選択されたガス条件下
で与えられた応用において、このような移動を種々の技
術によりにより実現することができる。 全体的にシリンダ状で対象のＥＶ発住器２１８を示し、
ここで説明したが、発射技術はあらゆる種類のＥＶ発生
および処理部品に適用可能であることは理解されるであ
ろう。例えば、第２２図〜第２４図に示したプレーナ発
生器およびガイドは発射技術を用いて、特に低電圧を用
いてＥＶを発生したときは、次のガイド部材に対する大
きな空隙を克服することができる。 一般に、部品の大きさを減少したときは、低電圧でＥＶ
を形成して発射することができる。低電圧動作において
は、部品を製造するために膜被覆方法を用いるのが望ま
しい。例えば、プレーナ発射機を構築するために、アノ
ードをリソグラフィツク処理により形成し、かつ酸化ア
ルミニウム又はダイヤモンド状の炭素のような誘電体材
料のフィルムにより被覆してもよい。誘電体材料を堆積
した後、カソード材料、典型的なものとしてｔリブデン
を誘電体材料に適用することができ、カソードを液体金
属により濡らすすることができる。 全体的にシリンダ状の発射装置を膜技術を用いて製造す
ることはできないが、電極をこのような発ｔＡ装置に向
けて塗装することはできる。ＥＶ発生器の誘電体ベース
の大きさとして厚さを約１μｍにすることにより、１０
０ボルト未満のＥＶ発生器のカソードと、７ノードとの
間のＩ（ｉ７差によりＥＶを形成して発射することがで
きる。 ＥＶの発射装置の好ましい実施例を示して説明したが、
当該技術分野で習熟する者には、ＥＶの発射装置を種々
の形式で構築可能なことは気付くであろう。 ０ セレクタ 先に説明したように、ＥＶをチェインにおいてビードと
して発生することができ、かつ多重チェインを木質的に
同一時間で発生することができる。 処理又は装置で用いる選択された総合電荷のＥＶを切り
離すことが望ましく、かつ必要であろう。 選択作用は所望の杆類を得るために利用可能な多数形式
のＥＶを制限するのに役立つ。一般に、種種のＥＶを発
生して誘電体表面の鋭い縁の周りのアノード又はコレク
タに向かわせるすることができる。引き出しフィールド
はＭＮ体の縁で選択したＥＶを引き離して、ガイド部品
または他の選択領域に向かって駆動する。引き出し電圧
と共に案内電圧をセレクタの幾何学的形状の観点から容
易に調整して選択した電荷の大きさのＥＶを引き出すこ
とができる。典型的なものとして、引き出し装置の幾何
学的形状に従って大きさが定められた多数のチェイン又
はＥＶにより、それぞれ１０又は１２ビードを有する約
５つのＥＶブエインを一時に引き出すことができる。 全体的にシリンダ状に対称なセレクタを第２６図に２３
６により示す。セレクタ２３６は第８図に示したセパレ
ータの形状に全体が構築された発生器即ち発生源２３８
を有する。全体的に管状誘電体のセラミック・ベース２
４０は円錐状の前端を有する。その外部および内部円錐
面のテパー角が協動して円形の鋭い縁２４２により定め
られた小さな開口を形成している。例えば銀ペースト被
覆上に焼き付けた導電性被覆は、円錐端の外側のセラミ
ック・ベース２４０周りに対向電極バンド２４４を形成
している。湿濡状態の金属カソード２４６は管状誘電体
のセラミック・ベース２４０内に配置され、金属カソー
ド２４６の円錐端はセラミック・ベース２４０内の円錐
構造内に配置され、縁２４２により定められる開口に面
している。 金属カソード２４６は、先に説明したように例えば水銀
により濡らされた銅でよい。 エックストラクタ２４８は、円形の開口２５０を有する
導電性プレートの形状をなし、円形の緑２４２の前、か
つこれを中心とし、これから知い距離で配置されている
。エックストラクタ２４８より先には管状ガイド２５２
がある。管状ガイド２５２は、例えば誘電体の本体を有
し、その外面の一部が導電面により被覆されて対向電極
２５４を形成している。 発生源２３８が動作してエックストラクタ２４８上に電
圧を印加することなく、ＥＶを発生したときは、ＥＶは
セラミック・ベース２４０の終端の孔及び縁２４２の周
りからセラミック・ベース２４０の外側および７ノード
ヘ移動することにより、カソード先端の領域から対向電
極バンド２４４へ移動する。しかし、エックストラクタ
２４８に適当な電ｊ■が印加されたときは、誘電体の縁
２４２でＥＶの選択部分を誘電体から引き離し、開口２
５０を介して管状ガイド２５２へ駆動する。 ＥＶはこの管状ガイド２５２を介してガイド対向電極２
５４上に配置された電位の影響により伝搬される。 第２７図に全体的に２６０によりブレーナ・セレクタを
示す。ブレーナ・セレクタ２６０は細長い首２６４を有
する。全体として第２２図に示す形式の面発生源、即ち
発生器は、ブレーナ・セレクタ２６０に関連されると共
に、ブレーナ・カソード２６６をガイド溝２６８に配置
さばている。 しかし、ＥＶの発生に用いたアノードは、ブレーナ・セ
レクタ２６０の反対側の配置するのではなく、鋭角で第
１のガイド溝２６８と交差する第２のｉ＃ ２７２側上
の被覆２７０の形状にあり、鋭い交差縁２７４を形成し
ている。湿温金属形式でょいブレーナ・カッ−６２６６
位置で形成されたＥＶは、ブレーナ・カソード２６６及
び被覆２７０のみを介して印加される電位差により、ガ
イド溝２６８に沿って満２７２との交差方向に移動する
。これによって、ＥＶは交差縁２７４の周辺を回ってア
ノード２７０に進む。 ２つの引き出し電極２７６及び２７８は反対側のベース
２６２の首２６４の外側に沿って配置されると共に、ガ
イドＷ４２６８の側面に位置する。 引き出し電極２７６及び２７８に対する適当な電圧を印
加することにより、選択されたＥＶが鋭い交差縁２７４
を引き離して、ガイド溝２６８に沿うと共に、引き出し
電極２７６及び２７８により定められる領域を介して進
行するようにさせている。第２８図に示すように、対向
電極２８０は誘電体ベースの首２６４に沿ってガイド）
１ｔ２６８の一部を支えて更に引き出し電極２７６及び
２７８の先のガイド溝２６８に沿って選択されたＥＶを
駆動する。 先に説明したように、ＥＶが面に沿って移動するときは
、ＥＶはイメージ力により拘束されている。拘束力の大
きさはある程度、イメージ力を形成する面の幾何学的形
状に依存している。面の有効領域を減少したとき、例え
ば、ＥＶが第２６図にの発生源２３８の円錐構造の鋭い
円形の緑２４２の周りを、又は第２７図のブレーナ・セ
レクタ２６０の鋭い交差縁２７４の周りを通過するとき
は、イメージ力が低下し、ＥＶの結合が更に緩くなり、
かつ他の電極が印加された相対的に正電圧により形成す
るフィールドにより、感度を損失する。引き出し電極に
向かって移動するＥＶの＾い負極性の電荷は、カソード
と引き出し電極との間の電位を対象の縁で残りのビード
・チェイン即ちグループ内のビードを引き出すために必
要とするしきい値未満に一時的に減少させ、発生源のア
ノードに向かって移動することができる。初期のＥＶ構
造が引き出され、引き出しフィールドがら伝搬した後、
次のＥＶをｌｉｔ体の縁から引き出すすることができる
。 例えば、第２６図に示す構造において、カソードに２に
Ｖの負電圧が印加され、約５０μＳの鋭い縁２４２によ
り定められた開口、同じ大きさの円錐半径、及び誘電体
開口から約１麿の引き出し電極までの間隔の場合は、Ｅ
Ｖを引き出すために約２にＶの正極性の引き出しミルが
必要である。引き出ししきい値電圧は臨界的である。例
えば、このような大きさのＥＶ発生源は常に虚偽され、
ＥＶが誘電体円錐上のアノードにより完全に補足されて
いるときは、１．９にＶの引き出し電圧によるエキスト
ラクタへの引き出しは発生しない。しかし、ＥＶは２に
Ｖの正極性の引き出し電Ｂでは引き出される。 第２４図〜第２６図にＥＶ発生器に１Ｉ１３Ｉ！シたセ
パレータを示したが、セパレータはＥＶのプロセツリ部
品のラインに沿って実質的にどの位置でも関連させるこ
とができる。例えば、セパレータはガイド装置の後でも
、更には他のセパレータの後であってもよい。ＥＶセパ
レータを逐次的に又はカスケードにすることにより、結
合エネルギの広い範囲でＥＶから特定の結合エネルギの
ＥＶを引き出すことができる。 曽 スプリッタ 一般に、事象の１」成時間又は同期を含むオペレーショ
ンを単独の人力信号から得た２以上の出力信号により制
御される。例えば、ｍｌの事象を多数の副事象に分割す
ることができる。非常に短い１１間に多数のＥＶピード
又はピード・ヂエインを発生ずるＥＶ発生源により、こ
のような事象を分割すること、即ち、一連の事象を２以
上のＥＶ伝搬信号に分割することは可能である。このよ
うに分割するＥＶ信号装置は、スプリッタと呼ばれ、通
常、第１ガイド・チャネルを交差する１以上の側ガイド
・チャネルによりガイド部品、例えば第１１図〜第１６
図に示すＲＣガイド装置を中断することにより構築され
る。第１ガイド・チャネルに沿ってＥＶが移動して側の
、即ち第２第１ガイド・チャネルと第１ガイド・チャネ
ルとの交点に到達すると、いつくかのＥＶは第２ガイド
・チャネルに移動し、一方残りのものは第１ガイド・チ
ャネルに沿って移動し続ける。スプリッタを構築する際
に、第２ガイド・チャネルはＥＶが実際に伝搬する位置
で第１ガイド・チャネルに交差することを確保すること
に注意しなければならない。 例えば、第１ガイド・チャネルが比較的に大きいために
、ＥＶは第１ガイド・チャネルの横断交差部の全般にわ
たる種々の位置で移動可能なときは、ＥＶが第２ガイド
・チャネルの入り口に十分に接近した第２ガイド・チャ
ネルと第１ガイド・チャネルとの交点に遭遇して第２ガ
イド・チャネルに移動゛するという保＆Ｉはありえない
。 第２９図及び第３０図で全体的に２９０により示すスプ
リッタは、誘電体ベース２９２と、このＭＷ体ベース２
９２に接着されたモザイク・タイル２９４とを備えてい
る。第２のモザイク。タイル２９６も誘電体ベース２９
２に接着されている。 モザイク・タイル２９４及び２９６は図示のように切断
されており、適当に離して誘電体ベース２．９２に接着
されて両タイル闇に第２ガイド・チャネル２９８を形成
している。−枚のタイルは、全体として第２９図の上か
ら見たときに矩形であり、これらを適当な誘電体ベース
２９２に接着するときは、２つの部分に分割してガイド
・チャネル２９８を形成してもよい。 先に説明したように、このようなモザイク・タイルの縁
と誘電体ベース２９２との間の９０°の角度は、ＥＶが
引き付けられ、かつこれを案内するチャネルを形成する
ことになる。しかし、４５°の傾斜を設けた場合は、モ
ザイク・タイル２９４及び２９６を誘電体ベース２９２
に接着したときに、このようなチャネルを第１３図及び
第１４図に示すプレーナ・ガイド１１０に設けたときと
同じような形式で、鋭角な第１チヤネル３００を形成す
る。ガイド・チャネル内にＥＶを保持する引力に寄与す
るガイド対向電極即ち接地面３０２は、モザイク・タイ
ル２９４及び２９６から誘電体ベース２９２の反対側に
配置される。モザイク・タイル２９４．２９６及び誘電
体ベース２９２は酸化アルミニウムのような適当な材料
から構築されてもよい。同様に、接地面３０２は銀ペー
ストのような適当な導電材料により形成されてもよい。 接地面３０２に印加される電位は、応用及び使用する他
の電位レベルに従って選択され、正電位又は接地電位で
あってもよい。 第２の実施例のスプリッタを第３１図の全体として３１
０により示す。スプリッタ３１０＆よ、誘電体ベース３
１２、及び直線の第１のガイド・チャネル３１４、及び
鋭角でガイド・チャネル３１４から分岐する第２ガイド
・チャネル３１６とを備えている。ガイド・チャネル３
１４及び３１６は誘電体へ−ス３１２に形成された断面
が矩形の溝である。第３２図に示すように、対向電橋３
１８は、ガイド・チャネル３１４及び３１６から誘電体
ベース３１２の反対側に配置されてガイド・チャネル３
１４及び３１６に沿ってＥＶが伝搬するのを促進させて
いる。また、ガイド・チャネル３１４及び３１６を取り
囲むように誘電体ベース３１２の上面に対して選択によ
り配置される平らな誘電体カバー３２０が設けられてい
る。第３１図に示すように、ガイド・チャネル３１４に
沿って左から右へ移動乃るＥＶがガイド・チャネル３１
６が中断する第１チヤネル側に１−分接近することを確
保するためには、第１チヤネルの断面が当該チヤネルに
沿って伝搬するＥＶの平均値より大きくないことが必要
である。しかし、各チャネルは伝搬をさせる最大のＥＶ
構造に適応するために十分大ぎくなければならｌｚい。 （第２９図及び第３０図におけるモゾイク・ガイド・チ
ャネル及び第１チヤネル３００は、開放端を有するので
、あらゆる大きさのＥＶ構造に適合する。）典型的なも
のとして２ｋｖで形成されたＥＶ上ビードチェインの場
合は、第１チヤネルの横方向の大きさは２０μ尻でなけ
ればならない。一つのＥＶ上ビード案内するチャネル幅
の下限は、約１μｍである。 しかし、２ｋｖで形成されたＥＶ上ビードチェインをス
プリッタ３１０の両チャネルに沿って伝搬させるときは
、第２ガイド・チャネル３１６の幅は少なくとも２０μ
ｍと３０〜３５μｍとの間の範囲であってもよい。 スプリッタ２９０及び３１０の両者は種々の他の部品に
用いられる。例えば、ＥＶをここで説明するいずれかの
発生源から第１チヤネル３００及びガイド・チャネル３
１４に発射し、伝搬することができる。第２９図及び第
３０図のスプリッタ２９０の場合は、ＥＶ又はＥＶ上ビ
ードチェインは、第２ガイド・チャネル２９８と交差す
るまで、第１ヂＶネル３００の頂点に沿って移動する。 その点で、いくつかのＥＶ及びＥＶ上ビードチェインが
第２ガイド・チャネル２９８移動し、残りは第１チャネ
ル３００に沿って第２９図に示す右へ移動し続ける。第
２ガイド・チャネル２９８は、ＥＶ又はＥＶガイド・チ
ャネルを案内する。図示のように当該チャネルの射の周
りのチャネルに入ったので、ＥＶ又はＥＶ上ビードチェ
インの流れが２つの第１チヤネル３００及びガイド・チ
ャネル２９８に沿って第２９図に示すスプリッタ２９０
の右端に到達する。ここから、ＥＶを他の部品により操
作又は促進することができる。 同様に、第３１及び第３２図のスプリッタ３１０のガイ
ド・チャネル３１４の左端に発射されたＥＶ又はＥＶ上
ビードチェインは、そのいくつかのが第２ガイド・チャ
ネル３１６に進み、その肘の周りを案内されるまで、当
該チャネルに沿って移動するので、ＥＶ又はＥＶ上ビー
ドチェインの２つの流れは更に操作又は促進するために
スプリッタの右端に到達する。 図示したスプリッタ２９０およびスプリッタ３１０のい
ずれの第１ガイド・チャネルに沿って移動する一つのＥ
Ｖがそれぞれの場合における狭い第２ガイド・チャネル
へ回転するのを期待してもよい。しかし、ＥＶ又はＥＶ
上ビードチェインの１つの流れが、説明したように、第
１ガイド・チヤネルに続くいくつかの伝搬と、第２ガイ
ド・チャネルに続く残りとに分割されることに注意づべ
きである。ＥＶ伝搬が第１ガイド・チャネルの断面以下
の断面の第２ガイド・チャネルへＥＶ伝搬の流れの一部
のみの偏向が、多分、総合ＥＶグループが第２の紅路を
取るのを阻止するＥＶの高度の電荷集中を起因としたチ
ャネル交差における多ΦＥＶ又はＥＶ上ビードチェイン
の混雑効果を原因としたものと思われる。これは、１以
下のＥＶ構造が一時に第２ガイド・チャネルを通過し、
−方その他が第１経路に沿って移動し続けている自己ス
イチングの形式にある。いずれにしろ、第２９図〜第３
２図に示す型式のスプリッタは、−個の発生源からの一
本の流れとして発生した多ｆｆｌ［のＥＶ伝搬を発生す
るのに有効である。更に、第１及び第２ガイド・チャネ
ルの出力端でＥＶの到達は、これらの経路長における差
が僅かなので、実質的に同時である。従って、例えば、
一つのパルスにより発生し第１及び第２ガイド・チャネ
ルの接合点に到達する多重ＥＶは、各ガイド・チャネル
に沿って伝搬するいくつかのＥＶにより分割して２つの
意図″ｃＥＶの到達即ち信号を発生することができる。 ガイド・チャネルの経路長が同一のとぎは、ＥＶは同時
に又はほぼ同時にチャネルの終点に到達することができ
る。 第３３図及び第３４図に一対のＥＶ伝搬信号を発生する
際に用いる可変時間遅延スプリッタを全体的に３３０に
より示す。可変時間「延スプリッタ３３０は−バースト
のＥＶにより発生し、木質的に同−又は同一でなくても
よい特定民間で一対の位置に到達するものである。可変
時間遅延スプリッタ３３０は誘電体ベース３３２を有し
、誘電体ベース３３２には３つのモザイク誘電体タイル
３３４．３３６及び３３８が接着されている。第１図、
第２図又は第１７図に示すカソード１２及び１５０のよ
うに、第１経路３４２に沿って伝搬するＥＶを発生する
際に用いる先の鋭いカソード３４０を示す。第１ｕ路３
４２は２つのモザイク誘電体タイル３３４．３３６の先
端（第３３図に示す。）と誘電体ベース３３２どの交点
に沿って伸延しているものである。更に、第３３図に示
すように、第１経路３４２は、誘電体ベース３３２とモ
ザイク誘電体タイル３３８の左端との交点、その上端、
その下端及びその右端に沿って上方に伸延している。 第１のモザイク誘電体タイル３３４は台形をなし、三角
形をなす第２のモザイク誘電体タイル３３６と協動して
これらを分離し、かつ鋭角で第１経路３４２に交差する
チヤネル３４４を形成して第２経路３４６の第１脚を形
成する。全体的に０字状の誘電体タイル３４８は、図示
のようにモザイク誘電体タイル３３８の下部の周りに伸
延する左１Ｉ１３５０及び右脚３５２を有し、移動可能
であり、両方向の矢印Ｅにより示すモザイク誘電体タイ
ル３３８に対して選択的に配置されてもよい。 第２のモザイク誘電体タイル３３６は、第３３図に承り
ように、誘電体ベース３３２と上ザイク誘電体タイル３
３８の左端との９０°交点（第３４図を参照されたい。 ）に沿い、経路が左脚３５０に到達するまで下方に続く
。移動可能な左脚３５０は、第３４図に示すように、４
５°傾斜した下部内縁３５４を有する。従って、第２の
モザイクｌ！！電体タイル３３６は、ＥＶが更に狭いモ
ザイク誘電体タイル３３８の縁とＡ［体ベース３３２と
の９０°交点の方を選択するので、誘電体ベース３３２
と左脚３５０の傾斜している下部内縁３５４との交点に
より案内される。従って、ＥＶの第２経路３４６はモザ
イク誘電体タイル３３８から離れて左脚３５０に従う。 ことは理解されるであろう。移動可能な誘電体タイル３
４８はチャネル３４４の出口で左脚３５０により配置さ
れもよく、従って第２経路３４６はモザイク誘電体タイ
ル３３８の左側にまず従うことなく左脚３５０に従う。 モザイク誘電体タイル３３６は０字状の４主体タイル３
４８０ベースに進み、その後に右脚３５２へＦＩｔ′ｔ
Ｒ体タイル３イタイル３４８横切って移動し、第３４図
に示すようにその左端が９０°で誘電体ベース３３２と
交差する。しかし、モザイク誘電体タイル３３８の上右
端はＸｌｔ電休ベ体ス３３２との交差として４５°の傾
斜３５６を有する。従って、第３３図に示ツように右脚
３５２と誘電体ベース３３２どの交点に沿って上方向に
移動するＥＶは、モザイク誘電体タイル３３８と誘電体
ベース３３２との傾斜交点に沿い、移動可能な脚の終端
から上方向へ移動する。第３４図に示すように、対内電
極３５８は誘電体ベース３３２の下にあり、モザイク誘
電体タイル３３４及び３４６のガイド効果を高めるため
に必要’ｒＫ電位を得ている。 ここでは、可変時間遅延スプリッタ３３０がＥＶを発生
するためのカソード３４０を有し、これを発住するため
の電位を得ている。 第３３図に示すように、モザイク誘電体タイル３３８の
右端は鋭い縁で終端する誘電体の突起の形状をなす２つ
の発射装置３６０及び３６２を有する。従って、ＥＶは
、−Ｅ＃ｆイク誘電体タイル３３８の右端の上部と誘電
体ベース３３２との９０°交点に沿って移動している際
に、誘電体ベース３３２と発射装置＆３６０との交点に
より案内される。しかし、第３３図に示すように、発射
装置３６０は断面が全体として三角形であり、その右端
で鋭い縁を有する。ＥＶは発（ト）装置３６０の鋭い角
の周りを曲がるのではなく、誘電体ベース３３２の平坦
構造へ前進する。ＥＶのこのような前進は、発射装置３
６０の前端の厳密な形状に大きく影響され、従って望ま
しくない角度でＥＶを発射するのを避けるために比較的
鋭く、かつ直線状でなければならない。更にＥＶを操作
するために発ｒＡ装置ｆ！３６０の右に配置された電極
（図示なし）により外８Ｉ＋フィールドを設けてもにい
。 同様に、発射装！’１３６２はその右端に向かって鋭い
縁を有するので、モザイク誘電体タイル３３８の下右端
と誘電体ベース３３２との傾斜した交点に沿って移動す
るＥＶは、第３３図に示すように右に曲がり、発射装置
３６２と誘電体ベース３３２との間の垂直交点に沿って
移動し、誘電体ベース３３２を超えて発射装Ｈ３６２か
ら出ていく。 適当な電極（図示なし）を用いて印加された適当な外部
フィールドにより発射装置３６２を出て行＜ＥＶを更に
操作してもよい。 第１軽路３４２は、固定されたｆ路であり、例えば当該
経路とチャネル３４４との交点と、発射装置３６０との
間の一本の経路の長さを有する。 他方、第２経路３４６は、例えばチャネル３４４と第１
軽路３４２との交点と、発射装置３６２との間の経路長
が可変である。 経路長を可変にすることは、両方向の矢印Ｅにより示す
ように矩形のモザイク、［体タイル３３８に対して０字
状の誘電体タイル３４８を移動させることにより達成さ
れる。第３３図に示ずように、誘電体タイル３４８がモ
ザイク３！８電体タイル３３．８に対して下方に配置さ
れれば、それだけ第２経路３４６が長くなる（と共に、
それだけモザイク誘電体タイル３３８のそれぞれの側に
より左脚３５０及び右脚３５２の重なる部分が短くなる
）、モザイクＭｆｆｉ体タイル３３８に対して誘電体タ
イル３４８の位置を選択することにより、第２経路３４
６の良さを選択するすることができる。 このようにして、ＥＶが第２経路３４６を横切り、第２
の発射装ｒｉ３６２に到達するために時間を選択するこ
とができる。従って、例えば、一つのパルスにより発生
し、２つの第１軽路３４２及び第２経ｊ１３４６に辿る
ＥＶの２つの発射装ｗ１３６０及び３６２に到達する相
対到達時間を誘電体タイル３４８の位置決めにより選択
することができる。 第３３図に示す１０ｍの大ぎさは、典型的な可変スプリ
ッタの大きさをボす。１／ １０ｓ ＩＸ ’Ｆの程度
の経路長差は、図示した大きさの可変スプリッタを用い
ることにより容易に実現可能とされることは理解される
であろう。移動可能な誘電体タイル３４８を移動させて
配置を選択するためには、例えば機械的な結合を含む適
当な手段を用いることかできる。必要ならば、調整を手
動により行なうときは、マイクロマニュプレータ又はト
ランスレータ、例えばレバー及び／又は適当な機械的な
利点を有するギア装置の形式を用いて所望の４＋１ ｔ
ｉｌｌ感度を得ることもできる。 応Ｒ１に適するように第１経路３４２及び第２経路３４
６を変形することができることも理解されるであろう。 更に、これらの経路ｔま発射装置３６０及び３６２に伸
延する必要はないが、例えば他のガイド経路又は他の適
当な部品に接続してもよい。 例えば、第３５図に全体として３７０により可変時間遅
延スプリッタの一変形を示す。可変時間遅延スプリッタ
３７０の構成及び動作は、これらの間の相違を除けば、
可変時間遅延スプリッタ３３０のものと同様であり、更
に詳細に説明する必要はない。例えば、固定された第１
経路３７２を第３３図の固定された第１軽路３４２と同
一にしてもよいが、可変時間Ｍ！Ａスプリッタ３７０に
より得られる可変ガイド経路の第２経路３７４は移動可
能なガイド部材３７６（両方向矢印Ｆにより示す。）に
より調整される。ガイド部材３７６は第３５図に示すよ
うに、右へ更に伸延し、発射装置３７８で終結する。発
射装置３７８はＥＶを第１経路３７２との交点Ｇへ向か
うラインに沿って発射する。従って、ＥＶは、同時に又
は移動可能なガイド部材３７６の位置に従って、選択し
た異なる時間に２つの異なる方向から交点Ｇに到達する
ようにしてもよい。それぞれ第１経路３７２及び第２経
路３７４に沿って移動するＥＶを受け取るように、痕跡
板又は他のＥＶ検出装置、例えば蛍光スクリーン３８０
及び３８２を配置することができる。更に、発射装置か
らのＥＶの移動を更に強めるように適当な７ノード又は
対向ｍｉを用いてもよい。 一般に、スプリッタの第２ブＶネルは、主チャネルに対
する横方向の大きさを大きく、小さく又は等しくされて
もよい。第２チヤネルのｒＩｋ面が第１チヤネルのもの
より大きいとぎは、全てのＥＶ伝搬が第２チヤネルに従
ってもよい。第２チヤネルは９０°までの鋭角で主チャ
ネルに交差してもよい。これらのチャネルは、例えばＹ
″叉はＪＬ Ｔ”を形成するように可変のパターンによ
り互いに分岐ごとができる。このような場合は、２つの
分岐を等しいチャネルにしてもよい。更に、多重第２チ
ヤンネルを用いることにより、１発生源からの１人力Ｅ
Ｖ信号から任意数の出力信号を構築してもよい。更に、
スプリッタを第２９図〜第３５図に示すものと異なる形
状に構築してもよいことも理解されるであろう。例えば
、以下で説明する全体として管状のガイド部品を用いて
スプリッタを構築してもよい。 ｎ 編向スイッチ 先に説明したように、ガイド部品を用いて選択した方向
に伝搬することはできるのＬＩＥＶ及びＥＶチェインだ
けでなく、ガイド部品には方向及び伝搬を選択的に変更
するために、ガイド経路の反転も含めることができる。 ガイド部品は、ＥＶ上のイメージ電荷力と、誘電体ガイ
ド表面にＥＶを更に引きｆ４ける対向電極が確立したフ
ィールドとを原因とした誘電体ガイド表面に向かい、Ｅ
Ｖが経験する引力のために、ＥＶの伝搬方向に影響があ
る。ＥＶ及びＥＶ上ビードチェインの伝搬方向は、ＥＶ
入り口の電荷に作用１６横方向の電界を用いることによ
り、影Ｉ！Ｐされて、これらを新しい選択した方向に偏
向させるものでもよい。偏向の範囲は、偏向フィールド
、並びに偏向フィールドをＥＶ入り口に印加する期間の
大ぎさに依存する。更に、偏向フィールドはターン・オ
ン若しくはオフ、又は変化している力で設定して、ＥＶ
が特定の領域を横切る際に、ＥＶを異なる吊たり、又は
全くなしで選択的に偏向させることができる。 勿論、２面的な効果が存在し、また偏向手段は、これが
どのような形状のものであっても、ＥＶの経路により対
向電極から好ましくない反作用を受けることがある。 ＥＶが例えば先に説明したようなガイド満により得られ
るガイド経路に沿って移動する際は、誘、電体イメージ
電荷及び対向電極フィールドのためにＥＶが移動してい
る電位井戸゛によってばかりでなく、２以上の横方向の
誘電体溝により確立された横方向の移動境界のために、
ＥＶの伝搬経路が非常に安定している。ガイド・チャネ
ルに沿って移動しているＥＶを印加したフィールドによ
り、新しい伝搬方向へずらす偏向を可能にするために、
偏向方向を規制するガイドは、偏向フィールドの影響に
より偏向可能できるように十分に低くものでなければな
らない。少なくとも、偏向が発生することになっている
領域番よ、ＥＶの横方向偏向による干渉してしまうガイ
ド・チャネルされないものでなければならない。一般に
、ガイド・チャネルに沿って移動し、高安定の伝搬経路
を通過するＥＶは、偏向の領域における比較的に不安定
な通過に置かれなければならない。所望の偏向をした後
は、ＥＶは例えば再びガイド・チャネルに沿って比較的
に高安定な伝搬経路に入る。選択が可能ならば、ＥＶは
、偏向フィールドの適用に従って、２以上利用可能な伝
搬経路のうちの一つに進むことができる。ＥＶ又はＥＶ
チェインの伝搬方向を選択的に変更するために用いられ
るＳ！′ｅＩＧ、ｉ、例えば偏向スイッチである。 第３６図〜第３８図は全体的に３９０により示す偏向ス
イッチの上面、側面、及び端面をそれぞれ示す。ＥＶの
偏向スイッチ３９０は誘電体ベース３９２により構築さ
れた１極２投スイツブである。誘電体ベース３９２は一
つの入力ガイド・チャネル３９４、第１出力ガイド・チ
ャネル３９６及び第２出力ガイド・チャネル３９８にそ
れぞれ関連されている。入力ガイド・チャネル３９４・
〜第２出力ガイド・チャネル３９８は、互いに並列に示
されているが、実際には互いに他に対して任意の角度で
設定することかできるものであり、３ｆ１移領域即ち中
間偏向領域４００により接続されている。中間偏向領域
４００はガイド・チャネルと同一の深さを有するが、全
体的に広められている。 人力ガイド対向電極４０２は人力ガイド・チャネル３９
４の下に位置し、またガイド・チャネル４０４及び４０
６はそれぞれ第１出力ガイド・ヂＡ７ネル３９６及び３
９８のＦに位置しており、そのガイド経路に泊ってＥＶ
の伝搬を促進させるように適当な電圧を印加するための
ものである。 更に、２つの偏向電ＶＪ４０８及び４１０は、入力ガイ
ド・チャネル３９４〜第２出力ガイド・チャネル３９８
及び中間偏向領域４００の反対側の誘電体ベース３９２
の底面に配置されており、）υ移領域を部分的に下に位
置させる位置から横方向に伸延して、外方向に比較的に
大きな表面積の電極を形成している。従って、入力ガイ
ド・チャネル３９４から中間偏向領域４００に進行する
ＥＶは、左の偏向電極４０８１に配置された正電荷及び
／又は右の偏向′１ｆ極４１０上に配置された負電荷に
より（遷移領域に進行するＥＶの視点から見たときに）
左へ偏向されてもよい。このようにして、ＥＶの伝搬経
路は人力ガイド・チャネル３９４内で強制された仝休と
して與直なラインの経路から曲げられる。適当な電荷を
偏向電極４０８及び／又は偏向電極４１０に与えること
により、ＥＶの経路を偏向することができるので、ＥＶ
は左即ち第１出力ガイド・チャネル３９６に進行し、こ
れに沿って伝搬し続けることが可能である。これに代っ
て、電荷を偏向電極４０８及び４１０の一方又は両方に
与えて、入力ガイド・チャネル３９４から出発するＥＶ
の伝搬経路を偏向することができるので、ＥＶは６即ら
第２出力ガイド・チャネル３９８に進行し、これに沿っ
て伝搬し続けることが可能である。 偏向スイッチは、入力ガイド・チャネルの比較的に高安
定な経路から、偏向フィールドの印加により経路を選択
的に偏向可能な比較的に不安定な領域へ移動させること
により動作する。これによて、ＥＶは比較的に＾安定な
他の伝搬経路となる出力ガイド・チャネルに進行するこ
とができる。 入力ガイド・チャネルから遷移領域への遷移は、ＥＶ経
路に遷移を設定させない方法で実行されな１ノればなら
ない。そうでないときは、不要なスイッチングを発生さ
せることになる。偏向されたＥＶをフィードバックさせ
ることにより、人力負荷又は結合の影響を完全に除去す
ることができる。 例えば、近傍の電極はＥＶの経路として電圧フィードバ
ックを検出して、フィードバック信号を過当な可変振幅
の位相反転結合により偏向電極に伝送することができる
。当該の技術分野に習熟する習はこれをブシュ・プル装
置として認識するであろう。リード線を逆にすることに
より、交差接続を（ｑるように用いることかぐきる。こ
のようなフィードバック電極４１２は左の第１出力ガイ
ド・チャネル３９６に隣接する誘電体ベース３９２の上
面に間質され、かつ結合回路４１３への適当イＴリード
により接続されている場合を示″ｒＪｏ結合回路４１３
の出力は左側の偏向Ｔ１極４０８に接続されている。同
様のフィードバック電極４１４は右の第２出力ガイド・
チャネル３９８に隣接する誘電体ベース３９２の上面に
配置され、かつ出力が偏向電極４１０の右側に接続され
ている結合回路４１５に接続されている場合を示す。こ
のようにして、縮退ケる又は再生するフィードバックを
１７で、安定または非安定、即ち２安定スイツチング処
理をそれぞれ発／ｌ）することができる。伯の公知のフ
ィードバック効果をそれぞれの効果について異なるフィ
ードバック回路により達成することができる。同様に、
フィルタを、例えばフィードバック回路により構築して
、ＥＶのスイッチングを電荷ｒ又は仙のパラメータに従
って出力チャネルに制限するようにさせてもよい。光速
に近い動作をして過渡応答の悪い遅延を処理するフィー
ドバック回路利用の電磁部品を備えたものには、かなり
の利点がある。一般に、通常の抵抗、容量及びインダク
タンス部品は光速の約０．１で移動するＥＶによりよく
動作する。 第３６図〜第３９図に示す偏向スイッチ３９０は、例え
ばガイド経路及び遷移領域をフォトリソグラフィック技
術を用いる溶融シリカにエツチングすることにより構築
されてもよい。導電性の電極の堆積は、真空蒸Δ即ちス
パッタリング方法を用いて形成されてもよい。入力ガイ
ド・チャネル及び出力ガイド・チャネルの深さ及び幅は
約１ｋｖで梵牛したＥＶによる動作の場合は約０．０５
慮でイ≧ければならない、偏向電極に印加された偏向電
圧は遷移［１ち出吹く領域を通過するＥＶの経路の安定
度に従って、１０ｖ〜数ｋｖの範囲であればよい、遷移
領域内のＥＶ経路の安定度は；０移領域の形状及び長さ
と共に、対向電極の構造に依存している。 スイッチの偏向感度を最適化するために、ＥＶ伝搬経路
は遷移ｆｔ４域の中間を下回って更に不安定でなければ
ならない。例えば、編向スイッチ３９０は中間偏向領域
４００と、直角で入力チャネル・ガイド壁に交差して入
力ガイド・チャネル３９４の急峻な端部をなすｌＩＮ壁
４１６とを備えている。 このような急峻な機械遷移が遷移領域内でＥＶを−ｕ＋
ｍシ、偏向するためには、ＥＶが所望の偏向方向と反対
側の中間偏向領域４００を側壁のうちの一つに単純にロ
ックことができるので、＾い偏向電圧が必要である。従
って、中間偏向領域４００を通ってＥＶを反対側の壁に
切り換えるためには、高偏向電圧が必要とされる。ゝ 入力ガイド・ヂＡ７ネル３９４から中間偏向領域４００
への避移更に段階的に、また入力ガイド対向電極４０２
を含む電極パターン化することにより増加される装置の
偏向感度を更に段階的に行なうことができる。例えば、
図示のように、入力ガイド対向電極４０２は入力ガイド
・チャネル３９４と中間偏向領域４００との交点で終結
するのではなく、中間部の下に部分的に伸延するテーパ
部分４１８に続く。従って、偏向電極４０８及び４１０
μ入カガイド対向電極４０２のテーパ部分４１８に並行
に切り詰められている。このような電気的な遷移技術は
殆ど擾乱なしに、即ち偏向フィールドが存在しない伝搬
経路に大きな変化なしに、ＥＶが入力ガイド・チャネル
３９４から中間偏向鎮ｔｉ＊４００へ移動させ、これに
よってＢ偏向感度を得るようにしている。一般に、対向
電権を用いないで、ＥＶ伝搬経路を予測することは容易
ではない。 図示のように、中間偏向領域４００は第１出力ガイド・
チャネル３９６と第２出力ガイド・チャネル３９８との
間に浅いＶ字状の壁４２０を形成している。中間偏向領
域４００の側壁である壁４２０の形状は、中間偏向領域
４００内Ｔ″ＥＶの通過を安定させる＆１１１１１には
余り効采がない。 これに代り、機械的な設計を用いて低擾乱により変更す
るために中間偏向ｇＡ域４００にＥＶを導入して、中間
ガイド領域に対する入力ガイド・チャネル３９４の影響
によりＥＶを段階的に遷移させることができる。例えば
、このような偏向スイッチは、比較的に急激に終結し、
また直角に離れる入力ガイド対向′！ｔＩ４ｉと関連し
て、厚さ方向に即ち深さ方向にテーパを付けた入力ガイ
ド溝を備えてらよい。例えば、このような機械的な設計
の例として入力ガイド・チャネル３９４の周りにテーパ
を付けた上面４２２を第３７図に想像線により示す。入
力ガイド・チャネルは、偏向領域に向かってＥＶが進行
するに従って、ＥＶを案内する作用を次第に失うので、
偏向フィールドの存在なしにＥＶの伝搬経路の擾乱が殆
どない２つの領域間の遷移を克服し、再び比較的に＾い
偏向感度を得ている。一般に、エツチング技術が表面の
縁で急な直角の縁よりもテーパが付いた縁を形成するこ
とは理解されるであろう。このように当然発生するエツ
チングによるテーパは、第３７図に４２２により示すよ
うなテーパを得るのに誇張されたものになることがある
。 電向の収集に対してより安定性を高めるだめの方抜け、
偏向電極に低抵抗の被覆を用いることであり、かつ中間
偏向領域４００の下ではなく、中間偏向領域４００内の
上面にこれらの偏向電極を配置することである。従って
、ＥＶ、！路は偏向電極を全体的に交差する。誘電体の
電荷はこの偏向方法を用いることにより防止される。 （ｏ）ＥＶオシロスコープ 兵学の表面を移動するＥＶ及びＥＶプエインは局部フィ
ールド及び表面擾乱により誤った形式でｇｖＪすること
がある。このような移ＮｒはＥＶから電子を発射するこ
とにより達成されるので、電子イメージ装置から、又は
可視光を発生する近傍の蛍光体に衝突する発射電子によ
り見たときに、その経路は可視的なものである。フィー
ルド形成構造、例えば偏向電極を用いて電界を操作し、
ＥＶの経路を制罪することにより、イの光学的なイメー
ジを形成し、経路、従って印加型［の時間変動機能を説
明してＥＶオシロスコープのは能を１！することができ
る。これは、第３６図〜第３８図の偏向スイッチ３９０
の安定化及び偏向方法の品質を高めることにより達成可
陸とされる。 ブレーナ型式のＥＶオシロスコープを第３９図に全体と
して４２４により示す。ＥＶオシロス］−プ４２４には
、第３６図に偏向スイッチ３９０の中間偏向領域４００
の形式に従って平坦な遷移即ち偏向領域４３０に間口し
ているＥＶ入ツカガイドチャネル４２８を有する誘電体
基根即ちベース４２６を備えている。ガイド対向電極４
３２はＥＶＶ力ガイド・チャネル４２８の十に位置する
が、図示するように偏向領域４３０の下に伸延されてい
るテーパ付きで終結している。−向ｇ１１４３０の前壁
４３４はＥ人シカガイドチャネル４２８に対して９０°
の角度で設定されている。従って、テーパ付きのガイド
対向電極４３２とＥＶＶ力ガイド・チャネル４２８に対
する前壁４３４の構造どの組合わせ偏向スイッチ３９０
と関連して先に説明した人力チャネルから偏向領ＩＪ！
４３０に進むＥＶ又は「■ブエインの安定度を最小にす
る。 ２つの偏向電極４３６及び４３８は、選択された部分、
即ら偏向領１４４３０の活＋１１領域（破線ト１により
示す。）を移動しているＥＶに作用するように信号を選
択的に印加するように示されている誘電体基板４２６の
下側に端えられている。偏向領域４３０の全内部領域は
、表面電荷を抑υ１し、かつ偏向電極４３６及び４３８
に偏向信号を転送する伝送線の終端として作用するよう
に抵抗材料により被覆されてもよい。偏向領域４３０の
底面はＥＶを偏向する恐れがある意図しない局部的な構
造を避番フるために円滑でなければならない。 ＥＶ又はＥＶチェインは、全体として活性領域ト１及び
偏向領域４３０から伝搬し、最終的にコレクタ・アノー
ド（図示なし）により捕捉される。 第４０図はＥＶオシロスコープ４２４の端部を丞し、蛍
光スクリーン４４０を付加したものを示す。蛍光スクリ
ーン４４０は少なくとも活性領域Ｈに配置される必要が
あるが、全偏向領域４３０、更には図示のように全誘電
体基板４２６上に伸延することができる。印加された偏
向フィールドの影響のもとに移動するＥＶ又はＥＶ：Ｐ
、１インから発射された電子は、光を放射するように蛍
光スクリーン４４０と交差する。光学顕微！１４４２は
蛍光スクリーン４４０から放出される光を受光するよう
に配置されで拡大して観測をする。この構造では、光学
顕微１４４２の代わりに光増幅テレビジョン・カメラを
用いることもできる。観測装置が光学顕微鏡でもテレビ
ジョン・カメラであっても、数マイクロメータの目標即
ちＥＶの大体の大きさを示りのに十分なものでなければ
ならない。 ＥＶＶオシ］スコープ４２４の初任を１０するテレビジ
ョン・モニタを用いると、感度増加及び記録が容易な機
能が（９られる。更に、偏向領域４３０、更には空間を
移動するＥＶを直接見るために、以下の （ｐ）項で説
明する電子カメラを用いることｈ′できる。 ガイドに発射することと両立可能なＥＶ発生源をＥＶオ
シロスコープ４２４と共に用いることもできる。適当と
するときは、分［！又はセレクタを用いてＥＶ入ツカガ
イドチャネル４２８に進む所望のＥＶ又はＥＶヂエイン
を得ることもできる。 典ｇ＋４的なものとして、ＥＶオシロスコープ４２４の
ＥＶを得るために用いられる形成及び発射電１ｆは、使
用するＷｉ造の大きさにより、２００■と２ｋｖとの間
の範囲でよい。第３６図〜第３８図の偏向スイッチ３９
０の場合のように、ＥＶ入ツカガイドチャネル４２８１
１えば、その長さ）及びガイド対向電極４３２の設区１
、及び偏向ｆｆｉ域４３０は、偏向領域４３０の側壁に
ロックすることなく、偏向領域４３０に発射された安定
化ＥＶを得るようにしたものでなければならない、ＥＶ
オシ臼ススコープ４２４、一部が実質的に偏向１極４３
６及び４３８に印加された電圧により決定される多くの
出力状態を有するアナログ型式のスイッチとして初任す
る。 例えば、ＥＶ入カガイド・チＡνネル４２８から、かつ
光学顕微＆ａ４４２．テレビジョン装置叩も電子カメラ
が得るイメージ拡大により結合された偏向領域４３０介
して移動するＥＶの速度は、光学顕微鏡４４２の水平方
向走査速度を表わし、一方偏向電極４３６及び４３８を
用いてこの運動に直交して印加される電界は、垂直軸を
表わす。その結果のＥＶ運動は偏向電極４３６及び４３
８によりにＪ３いて化された電位の真の関数ではなく、
積分関数である。 ＥＶオシロスコープ４２４を用いることにより分析され
た電気的な事象によりＥＶ追跡の同期は、オシログラフ
の場合に通常であるように、この事象を表示する前に、
ＥＶを少し発生することにより達成されてもよい。ＥＶ
オシＯスコープ４２４の感度及び走査速成（、Ｌ、全体
装置の幾何学形状を変更することにより、又は更に長い
掃引時間について拡大した活性領域Ｈにおいて艮いＥＶ
定走行少なくとも見る際に、変更されてもよい。典型的
なものとして、２つの偏向電極４３６及び４３８の最も
近い点菅の距離を約１履の範囲でもよく、また１００Ｇ
閉ｚ程度の入力周波数信号を用いてもよい。表示の電圧
範囲は、信号を偏向“名種４３６及び４３８に印加する
前に、信号について特定の減衰を選択することにより決
定される。小さな人ささのＥＶ及びＥＶが比較的に高速
瓜のために、ヒソオシロスコープの帯域幅は比較的に広
い。１移時間が０．１ピコ秒範囲にあるときは、−事象
の波形を分析することができる。このように広い帯域幅
の場合は、ｒピコスコープ」により司能イ１ので、偏向
電極４３６及び４３８に対する信″Ｉ−Ｊ入力回路で用
いられる減衰器を補正することが必似である。ＥＶスコ
ープを構築する際に微小構造を用いることにより、過度
の信号時開遅延がなくなる。ＥＶオシロスコープ４２４
及び関連する回路は、結合している伝送ラインにおける
損失を避けるために、測定されるべき電気的な事象にで
きる限り近くで動作される必要がある。ＥＶスコープの
範囲での作業の大部分において、ＥＶスコープを信号を
発生する範囲に効果的に埋め込むことができる。木質的
に、ピコスコープは［チップ・スコープ」となり、実際
的には使い捨てが考えられる。 （ｐ） 電子カメラ 先に説明したように、例えば第３９図及び第４０図のピ
コスコープ印らＥＶオシロスコープ４２４のようなＥＶ
オシロスコープ上で移動するＥＶからの電子放出を見る
ために、電子カメラを用いることができる。このような
１子カメラを第４１図及び第４２図に４５０により全体
的に示す。電子カメラ４５０は金属ケース４５２を有す
る。金属ケース４５２は、その内部に電荷の操作に影響
する恐れのあるＦ！Ａｓフィールドに対する電気的なシ
ールドとし工機能υる。ピンホール孔４５４は、電子、
イオン、中性子又は陽子が金属クース４５２に入ること
がて゛ぎるように金属ケース４５２の入り口として設け
られたものである。第４２図では、金属ケース４５２の
典型的な大きさとして２５履の大きさを示している。ピ
ンホール孔４５４の典型的な大きさは約５０μｍである
。 金属ケース４５２内には一体の偏向板４５６及び４５８
が配置されているので、ピンホール孔４５４に進入した
電荷粒子が全体として偏向板４５６と偏向板４５８との
間に導かれる。端子４６０及び４６４が偏向板４５６及
び４５８から絶縁シャフト４６２及び４６６介してそれ
ぞれ伸延していると共に、これらから絶縁シャツｌ−４
６２及び４６６によりそれぞれ絶縁されている。組合わ
ぜチャネル電電子ルヂブライヤ−（ＯＥＭ）及び蛍光ス
クリーン４６８がピンホール孔４５４の反対側の金属ケ
ース４５２の終端に配置されている。 電荷粒子がＯＥＭに衝突すると、ＯＥＭはカスケード効
果により蛍光スクリーン４６８に増大した電荷を衝突さ
せて、グローを発生し、蛍光スクリーン４６８上のグロ
ーの反対側の位置のＣ［Ｍにもとの衝突を選択的に知ら
せるこのようなＯＥＭの構成及び動作は公知であるので
、ここで更に詳細に説明する必要はない。 金属ケース４５２は、金属ケース４５２によるシールド
を完結させるために多分付加する導電性フィルムを除き
、蛍光スクリーン４６８で間放されている。しかし、金
腐り゛−ス４５２はその外側を見る蛍光スクリーン４６
８の発光と１渉することはない。図示していないが、Ｏ
ＥＭ及び蛍光スクリーン４６８は適当なリード線を備え
ている。 このリード線によって、金属ケース４５２に設定する電
位とは別に選択した電圧を印加することができ、かつＯ
ＥＭと蛍光スクリーン４６８との間に電位差を発生する
ことができる。典型的なものとして、ＯＥＭと蛍光スク
リーン４６８との闇に電位差は５にＶであり、一方ＯＥ
Ｍのゲインはその電位を設定することにより独自に変更
することができる。一般に、金属ケース４５２を含む電
子カメラ４５０の種々の部品を少なくとも５にＶまでは
極性及び任意の電位のいずれにも設定することができる
。 金属ケース４５２、蛍光スクリーン４６８、偏向板４５
６及び４５８に印加ざる種々の電圧の機能に加えて、電
子カメラ４５０が何を調べていようともこれに対して選
択された移動及び位置に電子カメラ４５０を搭載するこ
とができる。従って、例えば、適当に電子カメラ４５０
を横ｙノ向及び／又は側方向に移動すること、又はその
軸の周りに回転さＵることができる。 ピンボール孔４５４に進入する電荷粒子、例えば電子は
そのあらゆる点に衝突する司ｒＬＭがあり、その結果と
して輝点を蛍光スクリーン４６８上に発生させ、ある事
象の表示として見ることができる。偏向板４５６及び４
５８は、例えば電荷分υ１、エネルギ分析、又は他の測
定を実行する際に用いるために備えられている。例えば
、ＣＦＭの宵月を用いる電位方法については、分析でも
用いることができる。このような分析技術は公知であり
、ここで詳細に説明するまでもない。 電子カメラ４５０は、例えばＥＶに関連し０種種の応用
がある。第４１図において、ＥＶ発／１．源４７０及び
アノード４７２はピンホール孔４５４の前に配置される
ので、ＥＶをＥＶ発生源４７０から引き出してアノード
４７２の開口を通過する。 ＥＶはピンホール孔４５４の周りの電子カメラ４５０の
前面（モリブデン板によるものでもよい。）に衝突する
。真鍮のリング（崗示なし）を、ピンホール孔４５４が
ＥＶを受け取り、電子カメラ４５ｏの正面に衝突するの
を防止する板の前に配置してもよい。金属フォイルを、
目標として利用するようにピンホール孔４５４に配置し
てもよい。 他のこのような構成において、ＥＶ発生ａ４７０と７ノ
ード４７２との組合わせを、電子カメラ４５０に対して
賃なる角度、例えば第４１図に示す構造に対して９０°
に配置して、発生り′るＥＶをピンホール孔４５４によ
り通過さけ、その結束として通過するヒＶから放出され
たいくつかの電子がカメラの開口に進入してＥＶ伝搬を
観察できるようにしＣもよい。 第４３図は電子カメラ４５０を、ＥＶオシロスコープ４
２４、例えば第３９図のピコスコープと連係して用いて
もよい。第４３図に示すように、電子カメラ４５０を、
ＥＶオシロスコープ４２４の活性領域１−１に対面させ
ると共に、これよりカメラの開口を短距離に配置させる
ことにより、活性Ｔ１域Ｈ上の信号を追跡するように用
いられているＥＶからの電子放出がカメラの１川口を介
し電子カメラ４５０に進入し、ＯＥＭ及び蛍光スクリー
ン４６８が検出できるようにしてもよい。電子カメラ４
５０をこのように使用した場合に、偏向板４５６及び４
５８を、例えば接地電位に保持してもよく、一方ＯＥＭ
に衝突するようにＥＶが放出した電子を加速さけるのに
十分な電圧に保持してもよい。第４３図には、電子カメ
ラ４５０の光出力端に対面するテレビジョン・カメラ４
７４のレンズ系が示されている。ＯＥＭ及び蛍光スクリ
ーン４６８の組合わけは、図示のように電子カメラ４５
０により約倍率５が既に（ｑられれている。電子カメラ
４５０とテレビジョン・カメラ４７４どの組合わせによ
る総合倍率を、テレビジョン装置を用いることにより増
加さＵてもよい。 第４４図は、電子カメラ４５０の他の使用を示ずもので
あり、ここでは２台のカメラの長ｌ１４１が互いに直交
し、同一面に位置するように配１１された第２の電子カ
メラ４５０′と関連さけている。このＪ３うにして、例
えば２台のカメラの前を通過するＥＶの位置を、３次元
から決定してもよい。図示のように、電子カメラ４５０
及び４５０′が直交ｘｙｚ座標系のｘＩ＊、ｙ４＊にそ
れぞれに沿って当該座標系の原産に向かっで］振り向く
」カメラにより配置される。ｘＩ１４１に沿って相互位
置に配置される電極４７６及び４７８と、更に最初の対
の電極４７６及び４７８の軸方向に垂直な線に沿って、
即らｙ＠に沿ってｑいに対立して配置された電極４８０
及び４８２とを含む２組の偏向電極は、図示のように配
置されて電子カメラ４５０及び４５０’ を組合わせた
視野のＥＶを選択的に偏向ｉｊＪ能にされている。電１
４７６〜４８２は、薄いワイヤ、例えば直径が０．５ｍ
程度でよいので、電子カメラ４５０及び４５０′の最も
近い電極４７８及び４８２は、これらの視野の線と干渉
せずに、それらのカメラの前に配置されてもよい。即ら
、電子カメラ４５０及び４５０′は゛上極４７８及び４
８２を「周辺に見る」位置に配置されてもよい。 電極４７６〜４８２への適当なリードは所望の電位に配
置可能である。このようにして、（０）のＩＥ Ｖオシ
ロス］−ブの項で先に説明したように、３３次元で動作
しＥＶオシロスコープを作成して、２つの電子カメラに
用いることができる。 第１１．４図は例えばＺ４１！ｌに沿って配置された第
３の電子カメラ４５０ ”’を用いてｙ軸及びｙ軸の電
子カメラ４５０及び４５０′とそれぞれ連係して３次元
でＥＶの缶るまいを更に観察する図である。 Ｚ軸に沿ってその方向にＥＶを偏向するために、フィー
ルド電１４８４及び４８６が備えられている。 Ｚ軸に沿って互いに対面して第４４図に示４′電子カメ
ラ４５０″及び４５０ ’のように同一ラインに沿って
２台の電子カメラを配置して、例えば電子のドツプラー
・エネルギ分析をすることができる。 （０）項のピコスコープの場合のように、ＥＶ発生源、
及びここで図示するＥＶ操作部品を用いてＥＶを第４４
図に示すカメラ配置の観測視野に導入することができる
。 （ｑ） 多重電極発生源 先に説明したセパレータ、レレクタ、及び発射装置は、
先に説明の特殊目的に設計された多市電極介／＋ ａ、
又はＥＶ発住器の形状をなす一０即ら、これらの装置は
複数の電極に加えて、ＥＶを発生さＵるために用いるカ
ソード及び１アノード、又は対向電極を備えている。多
ｉ口゛１８極装置は、他の目的に用いられてもよい。い
くつかの応用では、ＥＶを発生させるためにまだ選択的
な制御をしている闇は、ＥＶを発生するために固定した
カソード及び７ノ一ド電位を保持することが必要なこと
がある。これは、制御＆１ｌｆｆｆ極を付加して３極管
を形成覆ることにより達成される。全体として第４５図
に４９０により３極管発生源の１変形を示す。 ３極管発生鼎４９０は誘電体ベース４９′２上に構築さ
れる。誘電体ベース４９２はＩｌｌ艮いガイド満４９４
を有し、ガイドｉ肯４９４はブレーナ・カソード４９６
を配置している。７ノード即ら対向電極４９８はブレー
ナ・カソード４９６から、か゛つ誘電体ベース４９２の
反対側終端に向かって誘電体ベース４９２の反対側に配
置される。ｉｌｉ制御電極５００もブレーナ・カソード
４９６から誘電体ベース４９２の反対側に配置され、か
つブレーナ・カソード４９６の終端に対して横方向に接
近しているのは対向雷＃Ｉ４９８である。実際には、制
御電極５００はブレーナ・カソード４９６と対向電［４
９８との間に配置されているので、制御閉電極５００の
電圧はＥＶを形成するブレーナ・カソード４９６の電子
放出終端で電界にかなり影響することがある。 プレーノー・カソード４９６及び対向ｆｆ１Ｍ４９８に
印加された固定電位により、ＥＶをプレーノー・カソー
ド４９６で発生してもよい。閉 ｍ雷神５００を正方向
にパルス駆動することにより発生してもよい。ＥＶｇｌ
生を開始する処理、即ち、ブレーナ・カソード４９６で
電界放出を開始させる明確なしきい値が存在する。従っ
て、制ｍ電極５００にあるバイアス電圧と共に、穏やか
な電圧レベルのパルス信号を印加してＥＶを発生させて
もよい。 このような場合【よ、制御電極５００から大きな電流は
引き出されないが、パルス信号のために太きな交流電流
が存在する。 ３極管はトの発生に必要な限界点にカソード・エミッシ
ョンの濃度を高めることにより動作する。ｉｔ、閉 ｔ
ｉｌｌ電極５００と３極管発生器４９０との間には、３
極管のように通常、ある干渉が発生することがある。制
御ｉｌｌ電極５００は、ＥＶの発生を抑υ１しようとす
る強力なフィードバック効果のために、１分に駆１ｊＪ
シて第１及び第２のＥＶを発生させなければならない
。高周波での標準的なフィードバックは３極管発生器４
９０のゲインを低下さぼるので、ＤＩ ｗＪ電極５００
は余り＾く正電位にして次のＥＶ光発生影響させてなな
らない。例えば、υ制御電極５００の電圧を正方向に高
くしてブレーナ・カソード４９６における初期の１ＥＶ
発生をさせると、ＥＶの存在及びｆ＋１１１１Ｉ電？４
５００の電圧が増加するために、υ１１０１電極５００
と対向電極４９８との組合わせにより容量が増加する。 最初のＥＶ影形成開始すると、シリ神電圧の効果は９周
電荷のために低−卜する。ＥＶがｉ閉Ｊｗ電極５００の
領域を離れて対向電極４９８の領域に到達すると、７ノ
ードの瞬時的な電位に従い、制御電極５００に連動する
電圧が存在し、これが制ａｌｌ電極５００の電位を高め
て次のＥＶを発生させるのを阻止する。連！Ｊ＋するこ
のような電圧は、３極管を形成１６更に伯の電極に関連
させることにより低減可能となる。 ブレーナ４極管発生源の全体を第４６図へ・第４８図に
５１０により示す、誘電体ベース５１２はガイド溝５１
４を備えてＪ３す、ガイド溝５１４にはプレーノー・カ
ソード５１６を配置している。誘電体ベース５１２の反
対側に向かって、かつブレーナ・カソード５１６からそ
の反対側の端に向かってアノード即ち対向電極５１８が
存在する。ガイド溝５１４の下を横切ってブレーナ・カ
ソード５１６から誘電体ベース５１２の反対側に第４５
図に示すυｆｉｌｌ電極５００と同様の制ｍ＋電極５２
０が配置され、かつ対向電極５１８の横方向位置とブレ
ーナ・カソード５１６の横方向位置との間に位ｔしてい
る。従って、υＩｔ１１電極５２０をバイアスし、例え
ブレーナ・カソード５１６及び対向電極５１８の電位を
一定に保ったとしても、第４！５図の３極管発生２１ｉ
４９０にＩ！ｌ！］連して説明したプレーノ゛・カソー
ド５１６からＥＶを発生させるようにパルス駆動するこ
とができる。 フィードバック電極５２２もブレーナ・カソード５１６
から誘電体ベース５１２の反対側に配置されている。フ
ィードバック電極５２２は制御Ｉｌ電極５２０と対向電
極５７８との間の結合をな（すために対向電極５１８に
十分に接近して配置される。更に、第４６図を参照すれ
ば理解されるように、フィードバック電極５２２は対向
電極５１８の側部に凹み５２４に一部が伸延しているの
で、対向電極５１８はＵｌ ｉｌｌ電極５２０からフィ
ードバック″ｔｆｉ極５２２を一部シールドしてＦＡ御
電極５２０とフィードバック電極５２２との間の好まし
くない結合を最小化させている。 第４６図〜第４８図に全体を５１０によりポリプレーナ
４ｆｆｉ管発生源をマイクロリングラフ股技術により構
築することができる。ＥＶのガイド溝５１４の幅は約１
μｍから約２０μＩｎまでの範囲でよいので、光学的又
は電子的なリソグラフ法を用いて構築することができる
。またモリブデンは種々の電極を形成するために導体材
料を用いてもよい。他に材料として選択されるものに誘
電体用にダイＶモンド状の炭素及び導体用にチタン・カ
ーバイト又は黒鉛がある。一般に、安定な誘電体材料及
び安定な金属導体材料を用いることができる。ブレーナ
・カソード５１６を以下で説明するように液体金属によ
り濡らしてもよい。しかし、熱的１．：’ｌ’衡した小
さな構造によると、移動する金属のｉｌ＆の恐れがある
。ブレーナ・カソード５１６′Ｃ−ない他のものを置き
電極構造を変化させてしまうＩｉｆ能付がある。これに
代って、ＥＶ発住にカソード端を１４生ずるように濡ら
す金属に頼るよりも、ブレーナ・カソード５１６をＥＶ
影形成おいてフィールド放出の電子を促すように先端を
鋭くするために、終端５２６で先鋭にしてもよい。ここ
に示す３極管発生器４９０及びブレーナ４極管発生源５
１０を真空中で、又は他の装置に関連しＣ以上η°説明
ｆる設定したガス圧によりＥ）作させｔ’ｔ＞よい。多
重電極発生器は、４極管発生澱の動作回路を示している
電界り文出発Ｉ＋：源の（ｕ）ｒｒｊで更に詳細に説明
−４６゜ セパレータ、セレクタ、発射装置を含む先に説明した３
極管装置を４Ｉ４１管式のものにも設（Ｊてもよい。い
くつかの多重電極発生器を示して説明したが、２以上の
電極を用い、種々の応用に有用かつ目的の範囲用の他の
装置をＥＶ技術に過用可能である。一般に、兵学管の動
作を種々のＥＶ光発生は操作装置に効果的に用いること
ができる。 （ｒ） 電極なし発生源 第４９図に更に他の型式のトＶ発生器を全体を５３０に
より示全体がｍ長い誘電体外囲器５３２はその外面に固
定された３つの形成電極５３４．５３６及び５３８を備
えている。２つの形成電極５３４及び５３８は誘電体外
囲器５３２の反対側の各端部に配置されており、一方中
間の形成型ＭＩ５３６は形成ｆ４４４５３４から形成電
極５３８までの距離の約１／３に配置されている。端部
の形成型Ｖｊ５３８はＥＶの形成の後にＥＶの操作に用
いられる引き出し１ｆ極である。残りの形成電極５３４
及び５３６は１−■の形成に用いられる。中間の形成電
極５３６は形状が誘電体外囲器５３２を取り囲むリング
電極である。図示した当該実施例においては、リングの
形成電極５３６は内部量ｎ ５４０を定める外部の締め
付は形状内に配置され、内部開口５４０は誘電体外囲器
５３２の内部を第４９図位置で左を見たときは、形成チ
Ａ７ンパー５４２を分ＧＪ、また第１１９図位置で右を
見たどきはツーキング即ち引き出しチャンバ−５４４に
分けられる。同様に、端部の形成電極５３４は誘電体外
囲ｉ！！１５３２の端部に即し込みにより形成された凹
部内に配置される。従って、中間の形成電極５３６は切
頭円錐ぐあり、端部の形成電極５３４は円錐であり、引
き出し用の形成電極５３８ ｉ、Ｌ平坦である。形成電
極５３４及び５３６を配置している四部及び締め付けは
、以下で説明する他の１コ的を除き、それぞれＥＶの形
成に必背なものではない。引き出しチャンバー５４４は
、形成チャンバ−５４２の長さの約２倍になって示され
ているが、実際Ｆでは任意の長さがでよい。 ラジオ周波数帯の■ネルギのような双４ｉｉ＋閉の電気
ＴネルＸ′が、ガスを含む誘電体外囲器５３２にそれぞ
れ搭載された第１及び第２の形成電極５３４及び５３６
に印加されたときは、外部の金属電極が内部の放電から
絶縁されていても、形成ジャンバー５４２内にＥＶが形
成される。絶縁された第１の形成電極５３４が［仮想カ
ソード］と見做されても、ＥＶを発生するためにカソー
ドが用いられる。このような「電極なし」即ち絶縁され
たｊｉソードのＥＶ光発生、いくつかの状態、例えばｌ
！ｉｌ＃：ｉＩｆ ｌｌｉ電のＥＶ発生を原因とするス
パッタリング作用の恐れがあるときには、望ましい。 間隔、ガス圧、及び電圧のような与えられた一組のパラ
メータの場合に、内部のガスの原？一番号が大きいとき
は、（例えば、ガス及び光ガイドに関連して説明したよ
うに）ＥＶを発生し、案内ηる際に特に効果がある。例
えば、効果の順位においては、間隔、圧力及び電圧条件
が同一のままであると仮定したときは、アルゴンは低く
、クリアトンはより効果的であり、クセノンは３つのう
ちで最も効果的である。 誘雷体外囲器５３２内のガス介してＥＶを伝搬すると、
先に説明したように、イオン流を発生し、自由ガスにお
いて非常に薄い輝いたラインとして、又１よ誘電体外囲
器５３２の壁に取り付けられて児える。１以上のＥＶは
初期の伝１１ＥＶにより確立されたイオン流に従う。こ
のような−）やのＥＶのうちの第１のＥＶは電荷バラン
スさせることなく伝搬し、一連のＥＶのうちの第１のＥ
Ｖにより確立された同一イオンの外装に沿って通過する
次のＥＶは、保持されている電６ｈ平衡により伝１ す
る。 同一の−ｆイオン流沿って多重ＥＶの伝１１？ｌるに従
って、イオン・シースＪ９ざが増加する。 誘電体外囲″？Ｊ５３２は、典型的なものとして、酸化
アルミニウムから作成され、内部横方向に厚さが約０．
２５ｍ＋＋あり、２つの形成電極５３４と、形成電極５
３６との間が３ｋｖのピーク電圧、かつ内１Ｆが０．１
気Ｊ−Ｆのクセノン・ガスにより動作する。このよう＜
−ｇバフメータでは、形成Ｘｔｉ極５３４と形成電極５
３６との間に間隔を約１Ｍにする必要がある。形成電極
５３４〜形成電極５３８を形成する誘電体は銀によりメ
タライズされてもよい。 第１の形成電極５３４の切頭円錐はＥＶの形成位置を安
定化させる働きがある。１層状構造がその他の前記パラ
メータについて約５Ｘ１０’の内部開口５４０を可能に
】る。内部開口５４０は、適当な排気によりガス圧流通
ライン（図示なし）により異なる圧力を発生させたとき
は、形成された形成チャンバー５４２と引き出しチャン
バ−５４４との間にａノいて、対立する内側で異なる圧
力で動作することができる。例えば、引き出しチャノン
パー５４４で減圧されたガス圧はＦＥ Ｖの選択的な操
作をより容易にするために流れの案内効果が低下する。 引き出しチャンバー５４４は、ＥＶの操作を有用なもの
にするために、例えば引き出し用の形成電極５３８及び
他の外部７１ｆ極（図示なし）に適当な可変振幅又はタ
イミングの電位を印加することにより制御されてもよい
。排気速瓜が与えられたときは、直径を更に小さくした
内部開口５４０の両側Ｃ更に大きな圧力差を保持するこ
とができる。内部量１コ５４０の直径は約２４５×１０
’ｍまで減少させることができ、これでもまだＥＶが通
過することができる。引き出しチャンバー５４４のガス
圧は十分に低いときは、Ｅ Ｖは［黒いＪＥＶとして可
視的な流れを形成することなく、伝′Ｗ１する。更に、
電極なし発生源を形成電極５３４及び５３６を短い距離
を離して構築ηることができ、これによって低いＥＶを
数白ボルトを印加することにより発生することができる
。更に、電極なし発生源は平坦でもよい。 （Ｓ） 進行波部 第４９図の例えばＥＶ発生器５３０によりｔ９られる誘
電体外囲器内に発生したＥＶの使用の一つとして進行波
回路、特に進行波管に用いられる。 このような装置では例えばＥＶから通常の電気回路へエ
ネルギを交換するための良好な結合枝体どなる。一般に
、ここで説明したガイド装置、発ノＦ５Ａ置又は発射装
置により操作されたＥＶＰｔｒｉ流をこのようなエネル
ギ交換のために転送することができる。例えば、第５０
図に仝休を５０により進行波管を示す−０進行波管５５
０は、シリンダ状で対称的なＥＶガイド管５５４内にＥ
Ｖを発射又は発生する発射装置（全体的に第２５図に示
したもの）、即らカソード５５２を有し、イの反対側に
はコレクタ即らアノード電極５５６がある。ＥＶガイド
＠５５４の外部に、かつこれに沿って対向電極接地面５
５８が示されており、ＥＶガイド管５５４を部分的に取
り囲むことができる。このような構造物は進行波管５５
０外に電磁放射信号が伝搬づ−るのをシールドするため
に、対向電極接地面５５８はＥＶガイド管５５４を完全
に取り囲むことはできない。ＥＶガイド管５５４の反対
側に発射装置即らカソード５５２を配置するために適当
な取り付は及びシール用の（，１め込み５６０及び５６
２がそれぞれ設けられている。 ＥＶガイド管５５４の周辺にはつる巻き導線５６４が配
置されており、全体としてカソード５５２と７ノード゛
市極５５６との間、又は丁度型なり合って伸延している
。つる巻きＳ線５６４は負部５６６により終端されてい
る。負？ｉ’１５６６は適当な適用例を表わしているが
、反α１を最小化するためにつる巻き導線５６４のイン
ピーダンスに整合しでいなければならない。オプション
として入力電流制限抵抗５６８を介して発射装を即らカ
ソード５５２にパルスの入力信号を供給することかでき
る。入力電流制限抵抗５６８の消ｆ１電力が与えられた
応用で大き過ぎるときは、入力端子制限抵抗５６８を省
略してもよい。つる巻き導線５６４により消費されなか
ったＥＶエネルギｔよアノード電極５５６及びコレクタ
抵抗５７０で収集されて接地される。適当な検出器、例
えば波形観察用のオシロスローブと通信するために出力
端子５７２が設けられている。 Ｅ Ｖの速度は、典型的なものとして光速の１／１０又
はこれよりやや速い。この速度範囲はつる巻き又はらせ
ｌυ形の遅延線構造することにＪ：り達成可能な遅延範
囲に匹敵する。例えば、つるさき轡Ｐｉ１５６４．及び
発射装置即ちカソード５５２から７ノード電極５５６へ
のＥＶ経路の長さは、約２００Ωのつる巻ぎインピーダ
ンスにより約１６ｎｓのが延を得るように、つる巻き導
線５６４を構築することにより、約３０１とすることが
できる。つり巻き導線５６４のインピーダンス及び〃延
は、対向電極接地面５５８に対して部分的に容量結合す
ることにより得られる。ガラス又はセラミックのＥＶガ
イド管５５４の内径は約１盾以■でよく、かつその外径
は約３＃である。ＥＶは１０−２Ｔｏｒｒのクヒノンガ
ス圧で１ ｋｖｎｏｔｆｔ圧（主として発生源により決
定される。）により発射されて、ＥＶガイド管５５４か
ら例えば数ｋｖの出力パルスを得ることができる。 例えば、カソード５５２の代わりのカソードとして水銀
により濡らされた銅線、約１０−２ｒｏｒｒのフレノン
・ガス圧、１５００Ωの入力電流制限抵抗５６８を介し
て印加される点弧速度が１００パルス／秒であり、１
ｋｖで６００ ｎｓ幅の入力パルス電圧、７ノード宙圧
がＯｌかつ目標負荷５７０が５００としたときは、２０
０Ωの遅延線であるつる巻き尋ね５６４上で−２ｋｖの
出力電圧と、アノード電極５５６へ一６０ｖの出力゛電
圧とが達成された。ＥＶガイド管５５４内に淡い紫色の
グローが１９られ、また正の入力電圧を７ノード電極５
５６に印加したときは、アノードに衝突する直前にＥＶ
の最終センナメートル走行で可視的なＥＶ流が存在した
。つる巻き導線５６４に発生した波形はガス圧の関数で
ある１７通常、艮ざで約１６ｎｓの鋭い負のパルスが先
に述べたパラメータにより発生し、このガス圧に線形に
関連し、かつＩｎｓまでは最小ガス圧の条件で実質的に
０から変化させることが可能な長さの平坦なパルスが続
いた。このように轟ガス圧のときは、パルス間で管内の
イオンを一帰して長い出力パルスに適応することができ
るように入力パルスの繰返速度を低くしてもよい。負の
パルス振幅はガス圧が低下するに従って増加した。最小
ガス圧では、約１６ｎｓ幅の鋭い負のパルスのみが得゛
られた。 第５１図にはブレーナ進行波回路が全体として５８０に
より示されており、金属膜を用いるリソグラフィツク技
術により作成することができる。 誘電体ベース５８２はガイド・チャネル５８４を有し、
ガイド・チャネル５８４には７ノード即ら］レクタ５８
６が含まれている。ＥＶは第５１図に示すようにガイド
・チャネル５８４の左端で発射装買又は適当な装置によ
り人力され、更にガイド溝から誘電体ベース５８２の反
対側にある対向電極（図示なし）を利用してガイド溝内
に保持される。 誘電体ベース５８２の底面には、図示のようにガイド・
チャネル５８４を配置し、負荷抵抗又は他の型式の負荷
５９０により終端しているらゼん導体５８８が配置され
ている。ＥＶはガイド・チャネル５８４に発射して案内
され、ＥＶのエネルギはら「ん導体５８８に転送され、
ｅ４荷５９０に伝達される。残りのＥＶエネルギはコレ
クタ５８６により吸収される。コレクタ５８６は接地抵
抗、検出本又は他の負荷に接続されてもよい。図示され
Ｉいないが、合理的なインピーダンスと、放射の低減と
、更にガイド・チャネル５８４とらＵん導体５８８との
間の誘電体即ちセベース層とを得るためには、誘電体層
により分離されたら才ん導体５８８の上に対向電極を設
けるのが好ましい。 ガイド・チャネル５８４に対向する誘電体ベース５８２
の底にらせん導体５８８を配置する代わりとして、ガイ
ド・チャネル５８４を誘電体及びらせん導体５８８のよ
うなものにより覆ってもよい。らせん導体５８８からガ
イド・チャネル５８４を分離する誘電体層がないときは
、らＵん導体５８８に移仙するのを防止するためにガイ
ド・チャネル５８４の下の誘電体ベース５８２のＬ！側
に誘電体を配置しなければならない。このような構成で
は、ガイド・チャネル５８４からＥＶが伝搬し【いる際
に放出される電子を付加されたエネルギ転送のためにら
せん導体５８８上で収集してもよい。 従って、例えば第５０図及び第５１図に示すような進行
波管及び回路は通常電気回路により転送可能なエネルギ
にＥＶエネルギを変換する技術が得られる。このような
技術にＪ−り、マイクロ波領域から可視光までの電磁放
射をＥＶパルスにより発生さけ、伝送線パラメータ及び
ＥＶ発生１ネルギを選択的に調整することにより通常の
電気回路に結合することができる。 （［） パルス発生器 ＥＶは小さな体積に収束され、かつ比較的に＾速度で移
動する大きな負の電荷により特１ａＮ１けられるので、
ＥＶ又はＥＶヂエインを用いてへ雷Ｈかつ急激にｆｆ
Ｆると共に、立下るパルスを発生することができる。例
えば、ＥＶの発生についてここで説明した装置を第２６
図又は第２７図に示ずようなセレクタとｌｌｌ達して用
い、所望の電荷構造を形成して補足１権でＥＶを得るこ
とにより、高電荷！？度のＥＶＪＩｒ所望の総合パルス
形状を有する電磁パルスに変換してもよい。１０４個の
電荷粒子を含み、光速の１／１０で移動する１μｍのＥ
Ｖビードを所望の帯域幅に設計された電極装置上で補足
するときは、約１０−１４秒のスイッチング速度即らパ
ルス立上り速度が得られる。発生した電圧はＥＶを補足
する回路のインピーダンスに依存しているが、全体とし
て数ｋｖの範囲となる。 第５２図にはパルス発生器が全体を６００により示され
ている。パルス発生３６００は仝休を６０２により示す
シリンダ状に対称なセレクタ６０２を６する。先端が円
錐状のカソード６０４は導電体４Ａ料により濡らされて
おり、ピバレータ誘電体ベース６０６内に配置され、開
口６０８と向き合っている。発生アノード６１０はセパ
レータ誘電体ベース６０６の外面を被覆し、引き出し電
極６１２は開口６０８の全面から短い距離で配置されで
いる。全体としてシリンダ状の導体シールド６１４はＬ
レクタ８０２の全体を取り囲み、引き出し電Ｉｆｉ６１
２を搭載した誘電体材料のディスク６１６によりｍじら
れている。形状が環状のリングをなす導電性被覆は、導
体シールド６１４に対面しているディスク６１６の側部
に導体端子６１８を設けており、導体シールド６１４と
電気的に接触している。抵抗被膜により作成された０向
抵抗６２０は、引き出し電極６１２と導体端子６１８と
の間の環状面領域を覆っているので、セレクタ６０２は
シールドによりほぼ完全に取り囲まれて漂＃電界を１１
限し、かつ最小インダクタンスにより電流経路を完結さ
ゼるのに役立っている。総合的なパルス発生ｉ！６００
の大きさは約０．５ｃｍにすることができる。 第５１図に示すディスク６１６の外側は、実質的に内側
の鏡像であり、回路出力電極６２２を協えている。回路
出力電極６２２は抵抗性被覆６２６により環状リング電
極６２４に接続されている。 回路出力電極６２２の形状及び大きさは本質的に引き出
し電極６１２及び導体端子６１８のものとそれぞれ同一
である。このようにして回路出力電極６２２は引き出し
電１４ｉ６１２に容量結合されており、これによって引
き出し電極６１２により比較的に高電荷のＥＶ又はＥＶ
ヂエインを捕捉すると、回路出力ミル６２２上に対応す
る高い負極性のＮ荷を発生する。 ＥＶの発生を開始するために、導体シールド６１４にお
ける適当な開口６３２を通過り°る端子６３０により、
発生７ノード６１０を接地電位、又は比較的に低い正極
性の電位に保持して、適当〈ｊ０極性のパルスを人力Ｎ
：ｆ６２Ｂによりカソード６０４に印加してもよい。更
に、正の引き出し電圧が端子６３４を介して引き出し電
極６１２に印加され、導体シールド６１４は導体端子６
１８及び内部抵抗被覆の負荷抵抗６２０を介して引き出
し電極６１２に接続されている。ＥＶが発生し、セレク
タ６０２を離れ、引き出し電極６１２により捕捉された
ときは、引き出し電極６１２の電位は急速に降下し、ま
たＥＶ電荷が負荷数ｔＡ６２０及び導体シールド６１４
により、かつ最終的に端子６３４を介して消費されるに
従って上ｄする。 引き出し電極６１２に印加された引き出し電圧はｉｌ変
なので、選択されたＥＶのみがセレクタ６０２から引き
出されて所望の出力パルスを得るようにしてもよい。バ
イアス電圧を環状リング１欅６２４に、最終的に抵抗性
被覆６２６により回路８１力゛市極６２２に接続されて
いる端子６３６を介して回路出力電極６２２に印加して
もＪ、い。 一般に、高速パルス時間の場合は、種々の回路要素間の
最小距離を有する小便の（１（抵抗の部品を用いる。セ
レクタ６０２から引き出し′ｆ：ｉ極６１極上１２ＥＶ
の接近距離、及びＥＶの電圧７７ ｋＬ回路出力電極６
２２上の１極性パルスの立上り時間を決定する。負ｌ′
１４抵抗６２０のＲＣ定数又は＋１１杭はパルス立下り
時間を決定する。例えば、最小１ｏ−１３秒の立上り及
び立下り時間を有する出力パルスは、約０．５１の最大
外径を有するパルス発生′ａ（ピコパルサー）６００に
より得らる。負４η抵抗６２０は、典型的なものとして
少なくとも約１０−４０であり（１０−３でもより）、
誘電体、例えばセラミックからなるディスク６１６の表
面に幼い金属被覆を適用することにより得られる。 １６１様の抵抗被覆は、出力結合及びバイパス・コンデ
ンサ作用を１（するために抵抗性被覆６２６として用い
られてもよい。出力の抵抗性被覆６２６は、例えば付加
のバアイスを決定する。ＤＣ電流は出力から取り出され
る場合は、出力パルスのｙ＆衰時間は抵抗性′ｍ１６２
６を変化させることにより、変化させることができる。 更に、長いパルス減衰時間は、例えば焼き付は圧膜整造
法を用いて、被覆の抵抗値を増加させることにより達成
可能て゛ある。金属の導体端子６１８及び環状リング電
極６２４の仕上げに適正に注意を払うことにより、種秤
のバイアス用に８にＶまでの動作１江を得ることができ
る。出力パルスのレベルは端子６３６に印加されるイ・
１加回路におする減衰係数を選択的に変化させることに
より、変化させることができる。 従って、パルス発生器６００はＥＶ又はＥＶチェインの
初期発生による非常に高速かつ＾電圧パルスを得る技術
が得られる。パルス発生器６００は最適なパフォーマン
スのために真空中で動作させる必要がある。 （Ｕ） 電界放出処理諒 ＥＶを発生するための主要な条件は、小さな空間に非常
に高い、補正していない電荷を急速に収束させることで
ある。このような動作は高速度のスイッチング処理に結
合された１ミツシヨン処工ｑ！を意味する。先に説明し
た種々のガス状のＥＶ発生器では、スイッチング処理が
ガス・イオン化の非線形作用により、また多分、電子ラ
ム効果により行なうことができる。林木的な電界放出処
理が熱的な気化及びイオンの衝突によりカソード領域か
ら金属蒸気が放出されると、ガス・スイッチング処理は
、液体金属により湿濡状態のカソードを用いる発生源に
よっても動作する。ＥＶの純電界放出発生を、ＥＶ光発
生からの全てのガス及び移動金属を除去することにより
達成することができる。このような電界放出発生を達成
するためには、高速度のスイッチングを行ない、フィー
ルド・エミッタに結合しで、エミッタが電ｒ伝導により
気化点まで加熱される胃に、電界放出をオンし、次いで
Ａフすることが可能でなければならない。従って、ＥＶ
は、エミッタを急速に、即ちカソードの熱定数より高速
度にオン・オフのパルス駆動をすることにより、通常、
他の電界放出装置により用いられる以上の放出密度領域
で動作する電界放出カソードにより発生され、これにＪ
：って１ミツタの熱的な破壊を防止する。エミッタの熱
時定数は典型的なものとして１ｐｓ（ピコ秒）未満なの
で、その結果数百ボルト領域の電位において必要とツる
短いスイッチング時間を、例えば第５２図及び第５３図
に示すパルス発生器６００のようなＥＶ作動スイッチン
グ装置を用いて達成することができる。 第５４図には電界放出ＥＶ発生源が全体として６５０に
より示されている。電界放出ＥＶ発生源６５０は、その
パルス出力信号電極６５２が他のディスク状電極から伸
延する先鋭なエミッタ６５４を有することを除き、第５
２図及び第５３図のパルス発生器６００と同様に構築さ
れ、かつ目面する。全体を６６０により示すしパレータ
のカソード６５６及びカソード６５８に適当な電圧パル
ス信号を印加し、かつ選択した引き出しミルを引き出し
電極６６２に印加してこれにＥＶを引き付ける。引き出
し電極６６２がＥＶを捕捉すると、パルス出力電極６５
２に高速に立上る負権性のパルスが発生するので、エミ
ッタ６５４の先端に大きな電界が収束される。イの結果
、エミッタ６５４の先端におけるフィールド効果は純電
界放出により、かつ真空中で動作する電界放出ＥＶ発生
源６５０により、１以上のＥＶを発生する。パルス出力
電極６５２上でＥＶ発生の負極性パルスも短い立下り時
間でなければならないので、パルスの減衰でエミッタ６
５４を損傷する前に、パルスをｎ１止する。ディスク６
６６の引き出し電極６６２側上の抵抗被覆６６４は約１
０−２Ωであればよく、またフィールド・エミッタ側の
抵抗被覆６６８は約１０６０であればよい。例えば、第
１５図に示す全体としてシリンダ状の構造を右り−るＥ
Ｖガイド６７０が示されている。ＥＶガイド６７０は１
ミツタロ５４から発射されたＥＶを受け取って、負荷が
どのようなものであっても、ＥＶを操作するようにうに
配置されている。 電界放出ＥＶ発生１！Ａ６５０は、ＥＶを形成すること
に用いるられると同時に、形成処理を最適化して１１１
１を最小化するために、ｉｓについてエミッタ６５４を
試験するためにも用いられてもよい。 蛍光スクリーン、又は痕跡＆（図示なし）は、エミッタ
６５４で形成されたＥＶを受け取るように適当に配置さ
れてもよい。ピコパルサーはターン・Ａノされ、バイア
ス電ｒ、ｔ ＋よ、エミッタ６５４に直流電圧を印加す
るためにリード線６７２を介して印加され、これより直
流電界放出を取り出す−。 リード線６７２に印加されたバイアス電圧は通常負極性
であるが、カソード６５６からのＥＶを２にＶより＾い
電圧により発生するときは、正゛市圧であってもよい。 次いで、隣接する蛍光スクリーン又は痕跡板上のエミッ
ション・パターンを１１流バイアス電圧値及びエミッタ
６５４に対する電流碩と連係して解析されることにより
、ＥＶ発生直後のカソード半径、結晶学的な状Ｅ服及び
他の形態学的な特性を決定する。このような電界放出面
の解析方抜け周知のものである。 エミッタ６５４の駆動のために用いられるピコパルサー
のビーク１斤は、リード線６７２を介φるバイアス電圧
を変化させで、カソード６５６に対するパルス電圧をオ
フヒツトさＵることにより決定されてもよい。このよう
にして、エミッタ６５４は非常に高速の整流器即ち検出
器として用いられて、エミッタ６５４に対するパルス・
ピークを測定している。発生したＥＶの特性を試ｗＡＴ
するために、痕跡板として滑らかな金属のフィルム、箭
は、エミッタ６５４の前面に配置され、かつ当該アノー
ドに接続されでもよい。エミッタ６５４とこのようなア
ノードとの間で１ｓＩｌまでの間陪は、当該装置を約２
にＶで動作させたときは、真空中で用いることが可能と
される。ＥＶＳ痕跡板を離れる衝撃マークは、走査電子
顧微鏡により分析されて形成されたＥＶビード数及びＥ
Ｖの到達パターンを決定するようにしてもよい。多くの
高速度効果は第５４図の電界放出ＥＶ発生源６５０によ
り調査されてもよい。パルス発生器からの出力が低い電
圧に保持され、かつ感度の高い検出器が−［ミツタロ５
４からのエミッションを検出するために用いられている
ときは、電界放出の高速整流機能を用いる置換技術によ
り講常に知いパルスｆｆｉ汁缶幅を効果的に測定するこ
とが可能である。リード１ｉ！６７２を介する印加され
たバイアス１几はパルス電圧と置換される。 ＾いパルス電圧レベルでは、エミッタ６５４が近傍の痕
跡板上で検出されるＥＶに類似した電ｆ束をフィールド
・１ミツタの空間電荷飽和領域として通常考えられてい
るものに発生する。これらの小さなＥＶは潜在的に電荷
操縦を用いる特殊化された］ンビュータ式の利用にとり
非常に有用である。 第５４図に示す電界放出ＥＶ発生源６５０は、相対的に
大きな部品を必ａとするスイッチング速度に到達し、純
電界放出ＥＶ発生を達成する際に用いられる方法のうち
の一実施例である。実施１」−るときは、スイッチング
及び発＋３ｆｖｔｆｆを製造するために両立可能な超小
型構成部品の完全装置を用いることが望ましい。また、
必要とする小型かつ比較的に＾い電１王の点から、比較
的に純電界放出により形成されたＥＶを用いか・つ発生
する更に実際的な装置を超小型製造を用いて構築されて
もよい。 第５５図は高速動作をｌ！雑にする恐れのある外部ＥＶ
発生器又はバルク部品に頼ることなく、電界放出により
ＥＶを発生４る完全装置を構築ηるｉ９膜仏を用いる超
小型回路を丞づ。ここで、スイツｆ−ング処即はＥＶ発
生）Ｓにおける熱処理と両立１１Ｊ能な時間スケールに
よりフィードバックが実行される。即ち、スイツヂング
速度は熱時定数及び熱処理に等しい、又は好ましくは速
い。カソードの破旧を防止するために１ ｏｓ未満−Ｃ
エミッタをオン・Ａフする必要がある。 第５５図に全体を６８０により示す電界放出は第４６図
〜第４８図のブレーナ４捧管発生′ＷＡ５１０の構造と
同様である。ｌら、誘電体ベース６８２は断面が全体と
して矩形をなす４１艮いガイド溝６８４を備えている。 ガイド溝６８４にＬ１金屈被覆により濡らさなくとも動
作する線カソード発生源を配Ｎしている。対向電極６８
８が誘電体ベース６８２の反対側に、ガイド溝６８４か
らカソード６８６のベースの反対端に向かって配置され
でいる。対向電極６８８ガイド満６８４の一部の下に位
置する。υ１１１Ｉｌ電極６９０も対向電極６８８とｈ
ｌ−の誘電体ベース６８２側に配置されており、誘電体
ベース６８２側縁からカソード６８６の終端と対向電極
６８８との間のガイド溝６８４の下で交差する位置に伸
延している。フィードバック゛上極６９２ｂカソード６
８６から誘電体ベース６８２の反対側に配置され、カソ
ード６８６に接近した対向電極６８８の終端に向かって
誘電体ベース６８２の下側を横り向に伸延している。フ
ィードバック電極６９２の脚６９４は対向電極６８８の
凹所６９６に沿って伸延している。これによって、フィ
ードバック電Ｊ４ｉ６９２は全体として脚６９４の長さ
にわたり、ガイド溝６８４に沿ってＥＶの仏殿中に発生
したＥＶとの相ｎ作用が可能である。 第５６図は第５５図の電界放出６８０の回路及びＥＶの
電界放出を発生ざＵる関連装置を７００により示す図で
ある。エネルギＭＩＡ装置７０２は抵抗１１１６６８に
接続されており、リード線７０４を介して適当な負極性
電位が与えられている。 エネルＸ！蓄積装置７０２は例えば、コンデンサ、又は
水素り゛イラトロン・パルス・レーダ装置で用いられで
いるス］・リップ遅延線、及び抵抗又は導体フィードで
あってもよい。典型的なものとして、］ネルキ蓄ｆｉ！
１％＆！７０２Ｇ、ｔ、制ｔ１１１電極６９０１７）ｆ
ｆｉ位変化により放電したときに１１１３のｒｌ ｆｆ
ｌ ｔ’ｌパルスを送出ケる。それ以外のときは、一定
電位をカソード６８６と対向ｉ？ｆ １４ｉ ６８８と
の間に印加することができる。 位相を反転する空心のパルス変成器７０６はリード線７
０８からのトリガ、パルスにより選択的に動作し、リー
ド線７１０を介して印加される正の制御バイアス電圧を
制御電極６９０へ印加して、カソード６８６でＥＶ電界
放出発生を開始させるしのぐある。、トリガ・パルスが
消滅してから１−ネルギ蓄栢装置７０２に蓄積したエネ
ルギが消滅するまぐに電界放出を保持するために必饅と
するフィードバック信号は、パルス変成器７０６がらフ
ィードバック電ＶＭ６９２を介して供給される。 Ｌミツタロ５４及びカソード６８６のようなフィールド
・エミッタは、先に説明したような純電界放出発生源に
用いられ、熱及びイオン・スパッタリングの■傷の点か
ら比較的に安定な材料から製造される必要がある。例え
ば、ブータン・カーバイド及び思鉛のような金属カーバ
イドは良好なカソードを作成する特性を有する。同様に
、誘電体材料は高安定かつＢ誘電フィールド強度のもの
でなければならない。酸化アルミニウム及びダイヤモン
ド状炭素はこのような特性を示す。カソードに利用可能
な自己修復処理は存在せず、液体金属湿温発生源による
ものが存在するので、エミッタではイオン衝突、又は表
面の仕事関数による損傷を防止するために超高真空を用
いるのが好ましい。 支配的な複数の要因が大ぎな寸法の純電界放出を用いる
ことを不可能にしている。臨界給は、第５５図に示すカ
ソード６８６のエミッタの横方向の大きさについて約１
μｍと見られる。このような大きさのカソードの場合に
、関連する回路に浩積するたエネルギはエミッション中
に小さな放出、領域に熱的な歪みを与える。１μ辺の大
きさ範囲の下のフィールド・エミッタは、小さな要素が
自然的な高表面に対する体積の比率を有する限り、人き
’ｒＥ冷却効果を有する利点がある。 （ｖ） Ｘ線発生源 Ｅ Ｖ ｌｉＪ Ｘ線を発生１するために用いられても
よい。 Ｘ線発生源即ち発生器を第５７図に仝休を７２０により
示ケ。Ｘｌｉ発生発生器７２０は第４図に示すような水
銀により濡らされた銅５１！式のカソード７２２と、第
８図に示すような対向電極を有１するセパレータ７２４
とを備えている。セパレータ７２４は、アノード７２８
に対して配置され、セパレータ７２４の開口を介してカ
ソード７２２からアノード７２８にＥＶチェインを多分
含むＥＶを発生して伝搬させるものである。 ４４Ｆ３１目標即らアノード上でＥＶが停止すると、発
生したプラズマ及びＥＶの崩壊及び付随ケるエネルギ消
費の結束として残ったクレータからの閃光が伴うという
ことが明らかになった。間貸されたエネルギの一部はＸ
線の発生に転送される。７ノード７２８内のＸ線発生源
そのものはＥＶと同じように小さく、即らＥＶが本来ど
のようにして作られたか又は選択されたかによるが、横
方向の大きさが約１〜２０μｍの範囲にある。小型のＸ
線発生源は、総合的なＸ線出力が入ノ〕エネルギに比較
して高い限り、比較的に高い発生効率及び強さをイ１１
ｊる。この現象は多分、ＥＶ内の電ｆ連動により発生さ
れる大きな磁界が急澱に破壊したことを原因として、秩
序のあるＥＶ構造が＆ｉ壊されたことに基づく強力なＸ
１１発生を表わしている。 カソード７２２及びセパレータ７２４からの出力は目標
のアノード７２８に衝突して第５７図に概要的に示すよ
うにＸ線の放射がｆｌｔトする。アノード７２８の材料
はインダクタンスが十分に低く、ＥＶを効果的に分裂さ
せるものである。黒鉛のような低い原子数の材料はＥＶ
被破壊よる損（カを最小化し、アノード７２８の出力側
に発生したＸａの通過を比較的に容易にする。Ｘ線発生
発生器７２０は、貞空か、又は低圧のガスにおいて動作
ｉｌｌ能である。例えば、数Ｔｏｒｒのクセノン・ガス
Ｌ！３境においては、カソード７２２及びセパレータ７
２４を７ノード７２８から約６０１離してカソード７２
２に２ＫＶのパルス信号を印加してＥＶを発生させる。 Ｘ線発生発生器７２０の総合Ｘ線出力信号の解析は、フ
ィルタ、又は写真フィルム、又は波長分散スペクトル計
のような公知技術を用いて達成される。しかし、Ｘ線陽
子は全てほぼ同時に発生ずるので、エネルギ分散スベク
］・ル８１はＸＩ！Ｉｉ出力信号のスペクトルエネルギ
内容を分析することはできない。 従って、本発明はＸａ発生器即ち発生源を提供するもの
であり、Ｘａの点発生諒として用いて例えばストップ・
モーションｘ閉写貞に応用可能である。更に、本発明の
Ｘ線発生器は広い範囲のＸ線応用に用いられる。 （Ｗ） 電子発生源 ガイドに沿って移ｆＪｌするＥＶは、電子放出を発生し
、これを例えばコレクタにより収集することができる。 例えばＲＣガイドの場合は、ガイド溝が十分に深く、か
つＥＶがガイド溝、又はガイド溝の誘電体ベースの反対
側の少なくとも一つの対向電極の底に強力にロックされ
ているとぎは、ガイド溝の先端からの放出出力を収集す
ることができる。このようにして放出された電子は通過
するＥＶのエネルギにより発生されていた二次及び電界
放出光１源から来る。これらに電子は再仙電が比較的に
低い８０時定数を有する誘電体材料から来たので、他の
ＥＶがその領域を占領して、更に電子を放出するよ（゛
、前記再荷電を待機する必ばかある。ＬＣガイドの場合
は、再荷電が金属電子により供給されるので、その時開
遅延が比較的に短い。放出された電子にはＥＶにより初
期」、ネルギが与えられているので、＝ルクタ電極を単
に備えるだけぐこの電子を収集して直流出力に用いるこ
とができる。 電子を放出させることが？ｉｌ能なＥＶの特性は、ＥＶ
を種々の応用のためのカソードとし【効果的に利用０１
能にさせるものである。比較的にｙ、帯域幅の電子エネ
ルギを放出するように、適当に模擬されたＥＶを作成す
ることは可能である。この型式のカソードを用いる際に
第一に考慮すべきことは、電子放出された電子の平均エ
ネルギ及びエネルギ分布を決定することである。また、
例えば、ガイドに沿って移動して電子放出を発生するＥ
Ｖ間の距離を定めることになるチョッピング効果もある
。通常、チ三１ツビング範囲は、実質的に連続的なＥＶ
列による木質的に安定したＪミッションから、開口の上
を一つのＥＶ又はＥＶヂエインが通過覆ることによる全
くパルス状の１ミツシヨンまで、利用可能である。従っ
て、ＥＶの伝搬と共に、ＥＶが移動するガイド構造の性
質は、電子放出の応用に対応して選択されなければなら
ない。 ゲート又はヂョツビングされた電子放出発生源を第５８
図に全体として７４０により示す。電子放出光１１源７
４０は３極管構造の一部であってもよい。ＲＣＥＶガイ
ド７４２が備えられており、これは、ガイド溝７４４と
、第１１図に示すＥＶガイドに全体として類似するガイ
ド１ｈからのガイド・ベースの下側の対向電極（図示な
し）とを有７る。ＲＣＩＥＶガイド７４２のベースの直
ぐ上には誘電体プレート７４６が配置されている。誘電
体プレー１−７４６はガイド溝７４４１の供なる開ロア
４８を右し、ゲート電極として用いる金属被覆７５０が
並べられている。図示していない第３の廿素は誘電体プ
レー１−７４６１に配置されたアノード又はこの秤のも
のでよく、放出された電子を受け取り、又は収集する。 第３の要素の正確な性質は電子放出が適用することによ
り検出される。 動作において、１以上のＥＶが矢印Ｉにより示ηガイド
溝７４４に発射又は伝搬される。以」二で説明したよう
に、ガイド１７４４を下るＥＶの通過に関連した第２の
又は電界放出の効果は、矢印Ｊにより示すガイド溝から
伝搬される電子放出であり、電子はＥＶの存在に関連り
゛るぞれらの形成において初期伝搬Ｊ−ネルギが与えら
れていた。−般に、放出された電子は更にアノード（図
示なし）のような第３の要素にＪ：り引きｆ・ＩＪられ
る。しかし、第３の要素に対する電子放出は制御Ｉ主電
極５０に対する適当な電位を印加することにより選択的
に制（ａ）される。一般に、υ制御電極７５０に印加さ
れた電位はＥＶを発生するために用いられるカソードに
対して常に負である。実際で１よ、各場合で誘電体プレ
ート７４６の制Ｗ電極７５０に特定の電位を選択するこ
とにより電子の通過に対して、誘電体プレー１−７４６
のゲート即ら聞ロア４８を開放又は開成することができ
る。ＩＦｉｌ ［閉 ７４８をｍ路するとぎ（よ、電−
ｒ放出が発生しないようにｖ制御電極７５０の電位を更
に負にする。開ロア４８を開１１ｉづ゛るときは、更に
即らＥＶを発生するカソードに対して負にし、開ロア４
８を介する電子放出を可能にする。 ガイド溝７４４の下へＥＶが伝搬すると、電子放出が発
生する。しかし、電子は開ロア４８の位ｔでのみ誘電体
プレート７４６を介して第３の電極部品へ通過すること
ができる。従って、ガイド溝７４４に沿って移動するＥ
Ｖは電子パルスを誘電体プレート７４６を介して放出さ
せると共に、ｒＡＩ 閉 ７４８の位置で電子パルスを
発生させる。更に、そのＩ１１制御電極７５０に適当な
電位を設定することにより電子転送に対して与えられた
経路７４８を開路させてもよい。従って、υ１１１ｌｌ
虐極７５０に適当な電位を印加することにより、選択的
な電子放出パルスのパターンが得られる。更に、例えば
聞ロア４８に沿って延長した電子放出パルスのパターン
を得るようにガイド溝７４４を下ってＥＶ列又はＥＶブ
ー１インを伝搬させると共に、種々のｔＩｌｊ１１１ｆ
Ｆｉ極７５０に設定され、かつ時間に従って変化する電
位値により、パルスのパターンは変更＋１能にされる。 従って、ＥＶ伝搬を選択すると共に、制御Ｉ主電極５０
の電位を変調することにより、電子放出のパターンを大
幅に変更可能である。 ＥＶが「■ロア４８のうちの一つから抜け出すのを防止
するために、ガイド溝７４４を比較的に深く保つべきで
あり、又はこれに代って、経路７４８とＲＣＥＶガイド
７４２との間にスペーサ（図示なし）を用いてもよい。 関連して配置された適当なＥＶガイド機構により、開ロ
ア４８の電子放出のパターンを所望に従って得られるこ
とは理解されるであろう。ガイド溝７４４に沿う聞ロア
４８の数及び位置も、電子放出パターンを選択するよう
に変更されてもよい。 電子放出の開ロア４８も実質的に、例えば各開ロア４８
を完全に取囲む誘電体プレートの貫通孔でよい。このよ
うな場合に、制御電極７５０も全ての側面における聞１
］ ７４８の壁に並べでもよい。 一般に、与えられた応用に所望のＥＶ比出力発生するＥ
Ｖ発生器の型式を用いて、電子放出用のＥＶが得られる
ようにしてもよい。典型的なものとして、低いガス圧す
ることにより動作ｆる第４９図に示した電極なし発生源
の変形を用いてもよい。当該Ｓ！置における不活性ガス
の圧力は１Ｏ−３Ｔｏｒｒの範囲のものでより、＠置全
体を通して平行される。 第５８図に示す電子放出発生源７４０のようなここで説
明する装置を用いて、ＥＶ伝搬による電子放出は種々の
応用が考えるられる。例えば、ここで開示したようなＥ
Ｖ発生お電子発生棟を用いて、従来の技術の大島のため
にこれまでに十分な放出ρ度のカソードを得ることが実
現できなかった種々の装置を開発することができる。例
えば、第５８図に示す型式のゲート電子発生源を用いる
ことにより、ビーム偏向、自由電子Ｖｔ装程度の装置を
得ることができる。 （Ｘ） ｌ（＋−発 生 源 第２０図及び第２１図のＬ Ｃガイドを介してＥＶが通
過すると、ガイド内にＲＦフィールドが発生づ−る。こ
のようなＦ＜ Ｆフィールドとの干渉を用いてＥＶを案
内するが、外部放射を利用することは４ｒい。しかし、
ＥＶの通過により発生したＲ ＦをＥＶガイドから結合
し、かつ、外部応用に利用可能にすることができる。 第５９図は仝休として７６０により小すＲＦ発生源、即
ら発生３の一般的な形状を示す。誘電体ベース７６２は
、細長いガイド溝７６４を右し、矢印Ｋにより示すよう
に、ガイド溝７６４に進行するＥＶのガイド構造ｒある
。対向電極７６６は、誘電体ベース７６２の下部に配置
することがｉ１能なものであり、一連のスロット７６８
を備えている。ＲＦ発生には対向電極７６６に上前導入
フィールドが含まれる。その結果番よ、対向電極７６６
がスロット形式にあるときは、強力である。第２の電極
は、コレクタ電Ｎｉ７７０の形状にあり、対向電極７６
６の下に配置され、誘電体により隔てられている。後者
の誘電体は空間、又は誘電材料（図示なし）の層からな
るものでもよい。コレクタ電極７７０は一連のアーム即
ら延長７７２を備えており、各スロワｌ−７６８の直上
にこのような延長７７２の一つを配置している。ガイド
溝７６４に沿ってＥＶが移動すると、対向電極７６６
（１）スロワｌ−７６８はＥＶの電向のための開口とな
り、Ｒトフィールドを発生するコレクタ電極７７０に結
合させる。適当な回路、又はｈｋ射装政によりＲＦエネ
ルギをコレクタ電極７７０から分岐することができる。 ガイド溝７６４に沿うＥＶ速度とスロット７６８との間
には、１ｑられる放射の周波数を決定するコレクタ電極
７７０の延長７７２と連係して、可逆的な関係が存在す
る。発生した周波数はスロット７６８間の空間の逆数に
より乗幹されたＥＶの速度に等しい。 対向電極７６６におけるスロット７６８の形状が発生す
べき波形を決定することは叩解されるであろう。周Ｉｎ
的な波形は、秤々の］ンビュータ又タイミング機能を駆
動するために用いられてもよく、対向電極７６６のスロ
ット７６８を適当に形成することにより第５０図に示す
構造により発生することができる。 ］レクタ電極７７０上の負荷は発生した波形の帯域幅に
従って比例していなければならない。低周波の場合は、
コレクタｆｆ１ｉ７７０の出力はその特性インピーダン
スを有する抵抗性終端により伝送線に接続される必要が
ある。ＬＣガイドの説明にＪｊいて先に説明したように
、ＲＦ２１人又ｔま干ルを用いることにより、ガイド溝
７６４におｔノるＥＶの速度を同朋運仙にロックさせる
口とができる。 このような同期はコレクタ電極７７０から得られる出力
パルスの周期速度を隣接する動きがある。 ＥＶが対向電極７６６のスロット７６８を通過するに従
って、ＥＶの電荷の差により正叉ｔよ負極性のパルスを
得るように、第５９図の波形発！■器を他作させること
ができる。：ｌレクタ電！＆７７０の出力の＾インピー
ダンス負荷は本質的にｍ ｍ ｔｔのパルスを発生する
。しかし、低いインピーダンス負向は最初の負極性のパ
ルスに続いて正極性のパルスを発生させる結果となる。 磁気１ネルギを発生ずるためにＥＶを使用覆る応用では
ない一実施例として、このパルス形式は、放出状態へ電
界放出装αを駆動９る際に用いられる正極性の波形発生
に有用である。 （２） 結論 本発明は個別的なＥＶピードか、又はＥＶチＪインとし
で、ＥＶを発生し、操作し、かつ利用する技術を提供す
るものである。ＥＶの発生及び伝搬問罪は広い応用があ
り、そのうちのいくつかを先に説明した。伝搬するＥＶ
それ自体は、第５９図に示−４ように、ＥＶ ＩでＦ
発生器、又は第５０図又は第５１図に承りような進行波
装置を用いることにより利用可能なＲＦｆｌＣ囲の電磁
エネルギを４４ ？ｌるエネルギ発生源である。例えば
、誘電体表面のＥＶ伝搬に付随する電子放出は、例えば
第５８図のＥＶ発生源を用いることにより、伝搬するＥ
Ｖを仮想カソードと見ることができる。このような電子
発生源におけるゲート・パターンを適当に選択すること
により、例えばどのような強さの電子ビームが必廿とさ
れても種々の応用が可能である。先に説明したごコシコ
ープもＥＶ伝搬に伴う電子放出を用いて、例えば電気的
な信号の分析に高速応答の小型オシロス］−ブを作成し
ている。 同様に、第５２図のピコパルザーは速い立ｔり及び立下
りの＾電圧パルスを得るために急速に転送１６入電６η
を利用している。このような高速のパルスは第５４図に
ＥＶ発生器のような純電界放出装置の動作を含む種々に
用いられる。 ＥＶを発生して選択的に操作ηる能力は、いくつかの非
常に望ましい特徴を備えた新技術を提供する。一般に、
この技術の部品は極端に小さく、かつ印加゛４圧の範囲
で動作１可能である。先に説明したように、このＥＶ技
術により実ｔｊされる動作は非常に高速て゛あり、ＥＶ
の形式にある大きな：［ネルギ密瓜の転送を含む。例え
ば種々の発生器、発射装置、ガイド、セパレータ、スプ
リッタは、従来の電子技術の貞空管や、１〜ランジスタ
明に類似している。 ここで種々の装置を組合わせて与えられた応用に適合可
能なことは、以上で説明した本発明から理解されるであ
ろう。 第６２図を参照すると、以下でチャネル発生源と時々秤
ばれる他のＥＶ発生源が示されている。 チャネル介’Ｌ ′１ｆＡ９００はヒラミック・ベース
９０１を備えている。セラミック・ベース９０１はカソ
ード９０２をガイド・チ１１ネル９０３内に有する。分
布抵抗９０４がガイド・チャネル９０３のドに位置し、
この分布抵抗９０４の先端がカソード９０２と連続して
配置されている。複数のダイノード９０５（そのうちの
２つのみを示ず。）はガイド・チャネル９０３の下に連
続的に配置されている。更に、対向電極９０６がガイド
・チャネル９０３に沿い、かつセラミック・ベース９０
１の下側に配置されている。第６３図はチャネル発生源
９００の端面図である。所望により、セラミック・カバ
ー９０７（第６２図には示されていない。）を用いるこ
ともできる。第６４図をまチャネル発ｌＵ：源９００用
の典型的な′ｆｉ圧特性を示しており、カソード９０２
の負ＭＩｔからダイノード９０５に印加されている正電
圧へ漸進的に行き、最終的に対向電極９０６に行く。対
向型ａｉ９０６は容量を増加させるようにダイノード９
０５の上に伸延している。 ブヤネル発生１１ＧＩ９００の動作において、カソード
９０２として示す初期電子発生源が通常のものであり、
かつ公知の電子又は陽子Ｕ’ｉ−８であってもよいこと
は、理解されるべきである。チャネル発生ｇｌｉ９００
の有用な応用は例えば容易に制御可能な処理から開始す
る。これは、十分な１ネルギを有するほんの少数の電子
又は陽子が当該装置の雑音レベルを超えることだけでよ
いので、分布電子倍増管の入力で最も容易に行なわれる
。これらの入力事象はターン・オンされて、任意数の公
知処理にＪ：り人力に導入されてもよい。分布電子倍増
管のゲインは、それが分布定数素子でも、又は離数的な
素子を用いるものであっても、１市了又Ｇ、Ｌ陽子の事
象をＥＶｔ−リガしぎい値まで増幅するほど高いもので
あってはならない。さもないと偽のＦｖ４！：発生ざＵ
ることに’ｒｒる。 電子又【よ陽子に初期人力に続いて、カーソド９０２と
第１のダイノード９０５との間のガイド・チャネル９０
３の周りの分布抵抗９０４として示す分布電子増幅管の
高ゲイン部分は、初期の少数からノド常に高いある数に
増加きしる処理より荷電される。典型的なものとして、
このよう’ｒＬ倍増チャネルのゲインは１，０００，０
００を超える範囲にある。この値は、入力トリガ装置を
過瓜に０荷させない適当な感度を得るのに１分であり、
かつスプリアス雑音バーストを発生しないように−Ｆ分
に低いものなので、よく使用される。このゲインは分布
電子倍増管の入力分布ダイノード部に印加される電圧の
値によりしばしば制御される。分布電子倍増管のゲイン
を得るのに、幾伺学的な要素が重要な部分をなしている
。ガイド・チャネル９０３における電圧勾配の均一性は
、ガイド・チャネル９０３の壁において適当な二次電ｆ
放出係数を有するので、非常にψ要である。これらの要
素が（ｑられたときは、入力端部の唯一つの機能は電子
密１臭のレベルをこの種の分布電子倍増管の飽和レベル
の近傍まで高めることにより、有限な分布水子の電荷密
度を原因としで、電子密度がこれ以上増加しないように
す゛る。このように４１限の電：ｆ密度は分／ｆｉ電子
倍増管の第２の部分に係わるものとなるので、電荷密度
を更に増加することができる。 分布電子倍増管の第２の部分はフィルム技術に適用され
て、入力に供給する分布電子倍増管の１）η後のＥＶガ
イドの大きざを減少させる。 このチャネル発生源９００の機能は、ＥＶを形成する臨
界レベルの電荷密度を高めることである。 これを行なうための第１条件は電荷密度をＥＶＬきい給
形成レベルまで増加させるように通過する電荷雲に利用
ｄ能に１−分に蓄積した電気エネルギを持つことである
。このしきい値に到達して厳しい空間゛重荷飽和効果を
得る前に、電荷密度が１分高いので、分布電子倍増管の
ガイドに沿ってフィールドの強さをこの空間電荷飽和効
果に打ち勝つのに適したものでなければならない。 フィールドの強さを増加させ、かつエネルギ蓄積レベル
を増加させるための必要性はＩＦｉｌ一方向に作用し、
分布電子イ８増管の高密瓜領域にＪ３する誘電材料を圧
迫させる設計を規制する１、第６２図に−３いて、ｌ１
ｌｌｔ＠的なダイノード９０５は適当なレベルまで電荷
密度を高めるために必霞とするダイノード数を表わずも
のである。ダイノード９０５に加えて、付加的な対向電
極９０６は、直接ダイノード９０５に接続されることな
く、ダイノード９０５の容耐及びエネルギ蓄積を増加さ
せる機能に役立つ。従って、ダイノード９０５は、第６
４図に示づ最も望ましい電圧勾配を発生する分圧器（図
示なし）を介して１１電圧発生源に接続される。 この電圧勾配は電子が進むに従って、電荷及び電荷密度
を増加させるチャネルを介して電ｆを引き付けるのに寄
与する。金属ダイノードが存在する際にこの電圧勾配を
保持するために、電子の移動方向でダイノードがノド常
に狭いということは肝廿である。約１チャネルの大きさ
即ち２０μｍは合理的な最大値である。電子が実際にダ
イノード９Ｏ５に、又は対向電極９０６に衝突り−ると
いうことは肝要ではない。材ｒ４を金属によりドープし
て導“、ｉｉ竹を増大させる限り、高い二次エミッショ
ン比を有Ｍるａい誘７ｆｆ４Ａ料により、これらの７１
１’を変換することかできる。タングステン又はモリブ
デンによりドー１された酸化アルミニウムのフィルム材
料は良好な選択となる。 Ｅ Ｖ発生処理の初期段階では１５にＶから１５ＨＥＶ
の″市ｆを加速する能力を有し、しばしばラウドルフ（
Ｒａｕｄｏｒｒ ）の押し込みと呼ばれる通常の押し込
み現象を用いる。ガイド及びダイノードの固体壁から直
接電子を放出することにより、又は電子波現象により、
十分に＾い電荷密度にｊヱすると、ＥＶは分布電子イ８
増管部に沿ってどのようなガイドを選択して用いても形
成されて進行り−る。 チャネル発生源の動作についての以上の説明は、付随す
る電子押し込み効果に連係した、近傍の発生源からの二
次エミッションを用いて空間の１領域の電子密度をＥＶ
形成レベルまで高めることにより、ＥＶを形成すること
がて°きるというつ発見にすづくことを萌捉にしている
。閉成されたブヤネル形状の訓電材Ｆｌｉよ、電子拘束
のために抵抗金属により被覆され、電位を分散ざゼで電
子のフィールド勾配を得るものであり、チャネル発生源
の↑蛯な要素である。ＥＶ形成処理が必要とするピーク
電流を供給するために、好ましくは固定した本位電極に
対して分散した容量形式により、チャネルに十分なエネ
ルギを品積１゛ることは必要なことである。さもなけれ
ば、飽和することがあり、ＥＶの形成を妨げる。誘電材
料として）［常に好適な材料としてタングステンにより
ドープした酸化アルミニウムがある。 ｆ−ヤネル発生瞭は、チャネルと共に、典型的４ｚもの
として、ＥＶの形成模に急速に再生するフィールドを有
しなければならないことは理解されるて゛あろう。この
電荷再生は電源（図示なし）に接続された抵抗ヂエイン
を用いることにより得られる。このような抵抗チェイン
のために電力消費は、抵抗値がＥＶを形成するために十
分に低いときは、神めＣ高いものとなり、従ってチャネ
ル発生源に大きな加熱を発生さ′Ｕる。これは、タング
ステン・ドープの酸化アルミニウム、のような十分に溶
解しにくい材料を用いることが必廿となる。しかし、固
まりのダイノード（抵抗ヂ■インの代わりに）に対する
固定電位を用いることにより、発熱の問題は更に軽減さ
れる。 所望により、チャネル発生源にガスを用ることにより、
電子発生器の効率を増加させで、チ１／ネルの壁から電
荷を除去するのに寄与することができる。更に、ガスを
用いることにより、高い（直の抵抗を用いることかでき
る。 第６５図を参照すると、ＥＶのサーキュレータを承りた
めに円に曲げられたり、 Ｃガイド構造９５０が示され
ている。ＥＶは供給及び排出ラーイン９５２を介して閏
ループのＬＣガイド構造９５０に注入される。供給及び
排出ライン９５２には、いずれも電極からなる一対のス
イッチ・ポイント９５４及び９５６が接続されている。 スイッチ・ポインｈ ９５４及び９５６はここで説明し
ている絶縁された一対のＬＣガイド以外のなにものでｂ
なく、この絶縁は誘導性又は抵抗性素ｆを用いることに
より得られる。導体９６０及び９６２を介して電源装置
９５８からスイッチ・ポイント９５４及び９５６にそれ
ぞれ適当な電圧を印加することにより、注入されたＥＶ
は円形経路に９０°偏向される。同様な方法により、引
き出しのために、適当な電圧を巡回するＥＶに印加して
、ＥＶを再び９０゛偏向させ、これによって再び供給及
びＩＪＩ出ライン９５２に来る。第６６図は第６５図の
船６６−６６に沿ってＬＣガイド構造９５０を見た断面
図ぐあり、しＣガイド構ｎ９５０を更に詳細に示１もの
である。ＬＣガイド構造９５０はセラミック基板９７０
及び下部ＲＦシールド９７２と共に、下部ＲＦシールド
９７４を有する。巡回するＥＶ９７６はしＣガイド横３
Ｔｈ９５０の内部に中心付けられ、中心ガイド電Ｉｆｊ
９７８、上部ガイド電極９８０及び下部ガイド電極９８
２により取り囲まれているｂのとして示されている。 第６５及び第６６図に示すＬＣガイド構造９５０の動作
にｊ５いて、ことは理解されるべきである３゜この方法
により発生する陽子の発生及びその後の放射は、加速中
の電荷がエネルギを放射するという事実に基づいている
。放射周波数番よ電荷の加速により決定され、また強さ
は関連する放射発生源及び電荷数の幾何学的な形状に関
連する多数の要素により変化する。従って、／１５［射
発生源を小さな寥径でゆっくり移動する電荷、又は大き
な放射で移動する電荷により発生することができる。完
全に一周４６時間は放射周波数を定める。更に、巡回す
る電荷による放射パターンは、互いに９０”の角度を有
する正弦波形式で発振する２本の電荷に等しい。 第６６図にＩｌｌ連して説明するように、下部ＲＦシー
ルド９７２及び上部シールド９７４が示されている。下
部ＲＦシールド９７２及び上部シールド９７４を用いて
いる限り、ＬＣガイド構造９５０はエネルギか、又は情
報の蓄積機構を表わしている。巡回によりエネルギ放射
と巡回によるエネルギ蓄積との間の大きな相違は、巡回
装置が９９１周波数で効果的にシールドされているか否
かにある。シールドがないときは、放Ｑ＝ｊと、なんら
かの有用な方法にこれを用いる可能性と存在する。 シールドがあるときは、サーキュレータの外部への放射
は存在せず、同一装置がシールドと発生器との間で放射
を交換してエネルギの番積をする。 従って、適正なシールドによる巡回するＥＶにすづく放
）ｊがサーキュレータの囲み内に保持される。１一部Ｒ
Ｆシールド９７４を除去することにより、総合的に又は
上部ＲＦシールド９７４に窓を用いることによりＲＦエ
ネルギがＬＣガイドＩＫＧ９５０から放射される。 第６５図の実施例は「紙面から」からの放射を説明して
いるが、当該技術分野に習熟する者には、適当な窓を用
いることにより放射をサーキュレータの中心点に向ける
こと、又は逆に外方向に即らサーキュレータの中心点か
ら遠ざかる紙と同一面へ放射を向けることができること
に気付くであろう。 基本的な周波数放射に加えて、低速度による電倚の巡回
に基づく一組のハーモニック数！）ｌ器が存在し、また
これを右することにより電防が周期的な構造を励起さｕ
１更にこれが空間に結合されて周期的なアレーの周波数
で放射する。第６５図に示した実施例による放射方抜け
後者の型式のものである。ＬＣガイドの上部ガイド・ス
ロット９５５を空間領域に単に露出させて放射を受け取
ることにより、出力ｉ能が得られれる。説明を簡単にす
るために、第６５図にはこのような上部ガイド・スロッ
ト９５５が１８個あるが、その数は所望の数でもよい。 上部ガイド・スロット９５５は第５５図に示す上部ガイ
ド電極９８０にある。 １８個の上部ガイド・スロット９５５を用いることによ
り、１８次のハーモニック周波数の放射を発生する。７
２１１の上部ガイド・スロット９５５のときは、７２次
のハーモニック周波数の放射を発生することになる。こ
のようなスロットがないときは、ハーモニック数は放射
の１回の巡回／Ｆｊイクルの基本値へ減少する。 正確な速瓜によりＬＣガイド構造９５０内のＥＶを巡回
させて割り付Ｇプだ周波数を保持させたいときは、ＬＣ
ガイドの案内作用と結合した速度同期装置を用いてもよ
い。このような同期により、個々のＥＶの間隔を強制的
にガイドのスロット周期と同期するようにＥＶチェイン
の平均速度をＬＣガイドにおける周波数にロックさせる
。この効果は、ガイドに発生した周期的なフィールドと
、遅いＥＶを加速し、かつ速いＥＶを遅らせることによ
り、当該フィールドにＥＶ列を東にするように当該フィ
ールドの能力とを原因とするものである。このようにす
ることにより、このような複数のサーキュレータを安定
な放射１ネルギのマスク発生源に正確にロックさせるこ
とができる。巡回放０４Ｐ！アレーの位相を１しく調整
することにより、放射は、全てフェーズド・アレー・ア
ンテナの分野で通常に知られているアレーを含む簡単な
平らなプレートから広い角度にわたり電気的に操縦する
ことが可能な堅固なパターンに容易に形成される。 第６７図を参照すると、ＲＦ発生＋ＪＡ９９０の他の実
施例が示さている。説明のために、ＲＦ発生器９９０は
この明細書の他のところで説明したＲ Ｃガイドであり
、ガイド・チャネル９３３を有する。ガイド・チャネル
９３３は、半円のパターンに形成されている誘電体ベー
スを有する。半円に加えて、他の非線形の壁を用いてＥ
Ｖを加速させてもよい。入り口９９１にＥＶを導入し、
一定の速度でＲＣガイドを介する通過させるときは、こ
の運動による放射はガイドの反転による［揺動１の１周
期の周波数を有覆る。入り口９９１と出口９９２との間
に間隔を置＜ＲＦ発生器９９０における所定数の発振又
は揺動は、放出された放射パルスの長さを決定する。実
質的な放射発生源の運動があり、当該技術分野にと熟す
る者はこのような装置の遠方フィールド放射パターンを
巡回させる際に、この位相運動の殻素に対する必要性を
確認するであろう二このような装置を構築するためにＲ
Ｃガイドを用いる代わりに、ＬＣガイドも用いることが
できるが、製造がやや複雑である。 一定速度のＥＶを有する任意数の多種多様のパターンを
用いることにより、多くの周波数チャーピング（ｃｈｉ
ｒｐｉｎａ）即ら周波数変調効果を実行することができ
る。パターンの形状によりエミッションの高調波内容を
制御することは可能である。 ガイドから放射空間への結合係数を変更することにより
、揺動ガイドにおける変化両を変更することにより、又
は揺動パターンの振幅を変更して周期を同一に保持する
ことにより、放出された放射の振幅を一つの領域から他
のｆ１４域へ変更することができる。この明細書の別の
ところで説明した偏向スイッチ技術を用い、艮い経路か
ら短い経路へＥＶを段階的に切り換えることにより、種
々の長さのパターンを作成することができる。揺動型式
の放射器の放射パターンを、パターンの形状およびＥＶ
の位相合わせにより非常に効果的にｕＩ ｔｉｌｌ Ｌ
で、パターン形状の変形およびビーム走査の両者をダイ
ナミックに発生させることができるということも明らか
である。勿論、フェーズド・アレー・７ンテ太の技術分
野に習熟する者には、その結果の放射パターンについて
周知である。 ？ＩｊＪ膜技術により作成された前記説明のサーキュレ
ータＪ５よび［揺動１型式の放射型番よ、広範な衝突防
止及び発生器アレーを放射中の環境に直接さらす通信応
用に直接適用可能である。例えば、周期が１波１（のＥ
Ｖす゛−キュレータを用いることにより、また３ｃ＋＋
ｚの周波数（１０ａｓの波長）を必要な場合に、これは
物理的な大きさが光速の巡回とき番ま３ ｃｍ、光速１
／１０のＥＶのときは０．３ｃｔｎの９−キュレータを
用いることを愚昧する。これらの放射器は、直径が約１
．７０８麿であり、放射の周波数を安定させるために同
期装置に接続されてもよく、また２５．４装置の数倍の
平らな１４ｉの片面−１に展開された無数のアレー内に
配置されてもよい。この７レーの方向パターン、従って
ビームを操縦する方向を放射器の位相合わけにより決定
することができる。パルス装置においては、異なる時間
及び１．閉御された位相をターン・オンさせる必要があ
る。これは数千の発生源のために複雑なスイッチング・
パターンとなるが、これは実行するのにＥＶスイッチン
グ装置の能力内にある。 スイッチングは接続に用いられている２枚のブレート間
を結合するコンデンサを有する独立した一塁板上で実現
可能なものである。 第６８図〜第８１図を参照すると、このような表示に用
いられる平らなパルス表示装置及び種々の部品が示され
ている。この場合には、各部品にはＥＶの発生、案内、
又は操作が含まれている。 平らなパネル表示ｖ装置の構築に基本的なことは、第６
８図に示す偏向スイッチがある。この場合に、示力図は
面上及び溝若しくはガイドにおけるＥＶの種々の安定状
態を示している。対向電極を有する一つの縁は非常に安
定であり、一般に、このような縁からＥＶを引き離すこ
とはできない。これは、堅固なガイドにおけるＥＶの場
合に更に強められる。対向電極を有する広いガイドは、
最初にガイドの中心にあるときは、ＥＶにとり不安定な
例となる。図示した狭い対向電極により安定限界にある
ので、偏向スイッチの動作において重要な例を第６８図
の一番下に示しである。実際には、第６９図に［要約に
示すように、電子がガイドの広い領域に進行するので、
対向電極は、−点ヘテーパがｆ・１１）られる。 第６９図は偏向スイッチについて２つの異なる構造を示
り。偏向スイツ升は第３６図〜第３８図について既に説
明されているが、更に一般化した方法で偏向スイッチを
再び説明するのが適当と思われる。左側の図は電気的な
出力を備えるように設計されたものであり、右側の図は
ＥＶの通過について１人力及び２出力のものを示す。電
気的な信りは示されていないが、これも可能である。出
力は、結合が交流だけのとき、ＥＶが通過するに従って
鋭いパルスのみとなる。ＥＶにより放出される電子と接
触する直線に電極を移動さゼることにより、直流成分を
有するように出力を形成す′ることができ、また電荷は
漏洩又は他の負随により消滅するまで、電極上に残留す
ることができる。 第６９図に示す２つの構成において、偏向スイツ１の感
度、又はゲインはＥＶを通過させる全ての力に対して装
置の平衡により決定される。正確な平衡が高いゲイン装
置を作ることができる。 ＥＶを１出力又はその他へ案内しようと１する偏向スイ
ッチのパラメータを故意にオフセットさせることにより
、人力偏向電極が打ち勝たなければイ１らないバイアス
を確立する。 第７０図を参照すると、偏向電極１００１および１００
２により両側に結合されている広い領域に開口し、かつ
入力ガイドの下のシンボル化したテーパのある対向電極
１００３を有するＥＶガイドが示されている。これは、
先に説明した偏向スイッチと同一である。この装置の主
要な相違は、広いチャネルの両側の光伝導体１００４．
１００５．１００６及び１００７と、これらの光伝導体
と偏向板との間の交差結合とを用いることにある。 ＥＶの通過により光伝導体をアクティブにするときは、
光伝導体１００４．１００５．１００６及び１００７に
電源装置を接続して電極に電位を与える。ＥＶが光学的
に励起された状態になければならなず、またＥＶが所望
の結束を得るためにガイドの壁の材料がＥＶの通過によ
り蛍光を発するｂのでな番ノればならないのは、明らか
である。種種の光伝導体を用いてもよいが、ダイヤしン
ド・フィルムは票外線放）１に対づ−る感度及び熱放射
に対する不感度のために特に望ましい。また、部品の広
い部分の雨下分間に分１ｉ障壁１００８があり、一端か
ら他端へチャネルを移動するＥＶは分断障壁１００８の
一端から他端へ行く。 図示した構成により、電几を入力偏向電極に印加り゛る
ことにより、ＥＶを一方のチャネルに又は他方に偏向す
るときは、光伝導体に接続されている偏向板に一つのフ
ィールドが設定される。この効果は、ＥＶがガイド・チ
ャネルにあり、かつ導電処理が偏向板を瞬時的に電源装
置に接続したときに、光伝導体をアクティブにすること
により得られる。光伝導体はオーストン（＾ｕｓｔｏｎ
）スイッチと叶ばれる装置に印加した放射のピコ秒内で
ターン・オンして低インピーダンスになることが知られ
ている。ＥＶが通過すると、光伝導体は静の高抵抗状態
にゆっくりと戻る。ｌＳ１の記憶は誘電材料の電荷とし
て単純に記憶されるだけである。 リフレッシュはＥ Ｖ＃喪失したＩｔ ？ａｉを発生ず
るのに十分な回数だけ構造を通過することにより得られ
る。通常は、非常に低いＥＶ点弧率による更新を用いて
記憶をリフレッシュすることができる。 この光伝導技術を用いことにより利用可能どなり、興味
のある付加的な機能が存在する。表示装置アレーの特定
のセルの記憶状態をセルの光学的な照明により表示装置
外からアクセスすることは０１能である。この効果を発
行表示装置と連係して用いたときは、蛍光発生源からフ
ィードバックがあることを意味し、処理のゲインを不安
定にすることなく高いレベルに持って行くことができる
。 それでも、これは、表示装置上に蓄積した状態を変更す
る非常に有用な機能である。安定を増加さ「る主要な手
段はデータ変更を覆る光ガン用の紫外線と、紫外線に波
長に感度のある光伝導体とを用いるものとなる。 他のセルに光伝導体と、偏向板との間の接続を変更する
ことにより、スイッチの一方のセルから他方への情報を
反復することが可能となる。入力セルに印加された電位
がＥＶを左手の経路を偏向するものであったときは、左
手の経路を第２のセルが取る。このようなセルをカスケ
ード接続することにより、第２のセルに通過するＥＶを
転送するときは、ＥＶの移動方向に対して前方であって
も後方であっても入力セルで情報を利用できることが明
らかである。 第７１図を参照すると、ダイオードによりアクラ゛イブ
にされる品積装置が概要的に示されている。 このＳ４置の説明は光によりアクティブにされる蓄積装
置の説明と殆ど同一ぐある。この装置も光子活性化に基
づいているが、用いている処理は、光伝導体が可能とす
るものより広い範囲の放射波長、特にスペクトルの低周
波端に適応することができる。ここで説明した装置は、
収集電極近傍のガイド領域に試行する際にＥＶが発生す
る広帯域の擾乱から偏向板の所蟹電位を得ることに基づ
いている。 この実施例の場合は、光伝導体は電界放出ダイ、１−１
−” １０１０．１０４．１ｏ１２及び１０１３により
直換された。しかし、良好な周波数応答、効果的なり１
作バイアス電圧及び適当な逆電圧を有する限り、整流器
を用いることができる。５０ボルトの範囲の動作型１＋
が心安である。電界放出整流器は良好な効率を有する光
波長帯ｌ４ｔＴ：動作することが知られている。これら
は５０ボルトで良好に動作すると共に、全体としてＥＶ
構造の製作において用いられた構築技術と相補である。 通常の回路図のように、フィールド・エミッタ・カソー
ドは先の鋭い電極として示されている。これは交流電流
が電極に印加されたときは、正となる電極であることを
意味している。フィールド・エミッタは、電子を放出す
る前に獲得しなければならないしきい値電汁も有する。 この場合は、光によりアクデイプとなる偏向板に用いら
れていた外部電位を、バイアス電位として望ましいもの
でない限り、除去することができる。いずれにしろ、図
示のダイオード電極はＲＦ接地で動作する必要がある。 この構造の他の全機能は先に説明した光によりアクティ
ブとなる蓄積装置と同一である。ＥＶが左手の経路に進
行すると、す−ジ又は擾乱は偏向電極上の直流電位に変
化する、瞬時的に交番する電位を形成し、漏洩又は好ま
しくない擾乱がなくなるまで、そこに留まる。偏向領域
における過電のＥＶ雑音を防止するために、ツベての設
計に性悪を払う必要がある。そのようにしないときは、
当該雑ａ信りをダイオード領域に供給することができ、
蓄積の偽状態を発生する。 第７２図を参照すると、電何により７クデイブにされる
蓄＆１装置が示されている。他のスイッチのようにＥＶ
は狭いガイドに進行し、テーパ１（［きの対向電極上の
ガイドの拡張部分に聯かれる。偏向電極１０１５は当＠
？ｂ積装置について入出力として示されている。勿論、
他の偏向電極も当該装置への入力又はその逆を挿入する
ために加えることができる。他の構成の場合のように、
偏向電極１０１５及び関連するコレクタ゛上極１０１６
上の電荷蓄積を用いることにより、蓄積をすることがで
きる。 この凸積装置の動作はＥＶそれ自体、又はＥＶの経路に
より励起された近傍の構造からの電子放出に依存してい
る。電子の簡単な収集は必要とする全ての効果を発生ず
ることはできない。電子が電極に到達したときに電極上
の正極性電圧を発生する処理を有するには、最大の利益
である。二次電子放出はこのような処Ｊｌ！であり、多
くの装置が過去において前記効果を用いて考案されてい
た。 これらは文献により周知のことである。二次電子発生は
低く、２％を超えることは殆どないが、このように低い
効率でも処理は有用なものである。 この処理を！ｌ＃、させる必要条ダｔは、二次電ｆを収
集するためにスイッチング電極に対して正のままにある
スイッチング冷極の近傍にコレクタ電極１０１７が存在
することである。更に、このコレクタ電極１０１７は主
電極から多少シールドされていなければならない。本発
明では、このコレクタ１ｒＡ極１０１７をカバー・プレ
ートの一部にＲｎすることができる。このコレクタ電極
１０１７を図では十符号により示すと共に、正電源に接
続されていることを表わしている。ＥＶがこれに近いと
ころを通過するときに過′ｉｔｉ流が流れるのを防止す
るだめに、電源ラインにインダクタンスのような電流制
限効果を設ける必要がある。 動作において、この型式の装置は、ある電極を通過する
ＥＶが負の空間゛重荷フィールドにより多くの電子放出
を抑ＵＪ ′Ｔする事実に依存している。図て叫よ、Ｅ
Ｖがスイッチの左側を通過し、コレクタ電極１０１６を
通過するときは、スイッチに接続されているコレクタ電
極１０１６及び偏向板は共に負に荷電されている。ＥＶ
が右側を通過する逆のときは、電子放出は遠い位置から
高速でコレクタ電極１０１６に衝突するので二次放出が
発生し、コレクタ電極１０１７により収集された゛電子
を故出し、これによってコレクタ電極１０１６及び偏向
電極１０１５を正に６ｒＪ電させる。情報の蓄積及び伝
搬は前の場合と同一である。 第７３図を参照すると、一対のスイッチング装置１０２
０及び１０２１が示されており、蓄積装置への出力をＥ
Ｖの経路変更にＩｌｌ達させている。 スイッチング装置１０２０は第７２図の示した蓄積装置
に類似しているが、障壁１ｏ２４により隔てられた２つ
の出力１０２２及び１０２３を有する。このスイッチン
グ装ｆｆ１０２０は、必要により、ｆ１加的な入力偏向
７ノード１０２５も備えている。 スイッチング装ｆｆｆ１０２１は２によるカウントが可
能な構造を有する。スイッチング装置１０２１は偏向ア
ノード１０２６と、偏向アノード及びコレクタ・アノー
ドとして共にｌｌ能する他の７ノード１０２７とを有す
る。それぞれ連続するＥＶの経路により、電極の変化状
態、出力経路及び電位は利用可能な２状態間で変更され
る。 第７４図を参照すると、ＥＶの経路によりＬＭＩ状態を
設定する′ｆ閉積装誼１０３０が示されている。 この品積１置１０３０は基本的には３人力および２出力
の電画により活性化する蓄積装置である。 １逼Ｖは、２つの外部人力１０３１又は１０３２に向け
られたときは、蓄積装置１０３０の側部を進行してコレ
クタ及び偏向板に適当な電位を設定する。ＥＶを中央チ
ャネル１０３３に向けることにより、前の蓄積状態の試
験及びサンプリングが可能である。蓄積状態の再生も蓄
積状態を調べることにより行なうことができる。 平坦なパネル表示装置における蓄積状態に非常に有用な
機能はステッピング・レジスタ構造で用いることである
。このようなステッピング・レジスタ構造を第７５図に
示す。このステッピング・レジスタ構造は電荷により活
性化される装置を用いるが、ここで説明したどの蓄積￥
Ａｔもこの作業は行なう。 この装置の最も注目すべき特性は、蓄積について手段の
コレクタを他殺の偏向板へ逆結合することにより、情報
の流れがＥＶの移動と逆り向に向いていることである。 平坦なパネル表示装置に用いられるゲートに行く出力を
示しているが、このようへ出力ｔよ広い範囲の電子のｉ
能に有用である。 このようなステッピング・レジスタ構造の１ラインへの
データ入力はそのラインの第１セルの偏向板１０４０か
ら、又はＥＶを注入した反対側端から入力される。ＥＶ
を当該装置に注入したときは、蓄積したデータを連続す
る各経路により右へ１ ｔルだけステップさせる。 第７６図を参照すると、第６８図〜第７５図に示づ゛装
置を利用したフラット・パネル表示装置のブロック図が
示されている。次の第１〜第４表は、第７６図を詳細に
説明するのに先立ち、当該装置の動作を更に良く理解す
るために示すものであることを理解すべきである。 第１表 表示スクリーンの大きさ： ４００ａｗＸ４００ａｗ＋（１６”Ｘ１６″）。 活性な行及びダｌ： ２．０ＯＯｘ２，０００゜ビクセ
ル数：４，０００，０００゜ ピクセルの最大ｉＱ： ０．２ｘ０．２ （２００μｍ２）。 エンベ０−ブは縁をシールしたガラスであり、このガラ
スは正しく合わせた薄膜シートに作成した活性なＥＶ酸
成分複数層により内部的に支接されている。 表示の厚さは１履と３麿との間で物理的な所要強度によ
り決定される。 イメージの大きざ安定性及び歪みはガラス板の熱特性の
みによって制限される。 真空エンベローブへのリード線数はエンベローブ内に同
期回路がいくつであるかによって決定され、最大６〜最
小３０である。 第２表 装置のパラメータ 全カラー範囲で蛍光体を用いる３カラー装置。 各カラーの設定に７の２進数レベル（コントラスト比＝
１２７）スクリーン上の総合画像メモリ＝４，０００．
０ＯＯＸ７Ｘ３＝８４メガビット＝１０．５メガバイト
。 映像帯域幅最大１００ＭＨｚ。 フレーム速度０〜１にＨ２（通常１０Ｈｚ）輝度フリッ
カ−効果は内部蓄積により本質的に０゜第３表 蛍光スクリーン・パラメータ ＥＶ電子かそのパルス速度制御に五り０から完全蛍光体
飽和ｔ テ０） ｌｌｉｌｉ度ａＩｌ閉ｉｌ。 １００％デユティ−・ファクターでの平均蛍光体電流＝
２００μＡ。 蛍光体加速電圧＝１０にＶ。 蛍光体スクリーンの電力＝２ワット。 所要電子電荷／ライン ＝２Ｘ１０ ／１．５ｘ７０−１９゜＝ １ 、２５
Ｘ １０１５ｃｈｇ、／ｓ／ライン。 ＝ ６ 、３ Ｘ １０ ”ｃｈｏ、／ｓ／ライン。 所要電子電荷／ビクヒル ＝６．３ｘ１０”／２，０００ ＝３．２Ｘ１０８゜ 孔の直径０．０５ｊｗに７麿の距離で１個のＥＶパルス
から測定した電荷−１０ ０．７履の距離で表示ビクヒルへの計葬上の電荷＝Ｉ
ＥＶパルスについて１０９゜ 第４表 蓄積素子パラメータ 蓄積素子の容＆）＝１０ Ｆ。 蓄積素子の電荷及び電圧＝１００ボルトのときに６×１
５５電子。 １０Ｈｚで全ｆｆ；４ｆ４素子（８４メガビツト）をス
イッチングしたときの電流 −８，４Ｘ１０ Ｘ６Ｘ１０５Ｘ１０Ｘ１．６Ｘ１９
＝８Ｘ１０’アンペア。 スイッチングの消ｖＩ電力 ＝１００ボルトＸ８Ｘ１０−５アンペア＝８Ｘ１０−３
ワツト 所要電子電荷／ライン＝６Ｘ１０５Ｘ２．０００ピクセ
ル＝１．２Ｘ１０９゜ ５００ボルト速度についてのＥＶ遭移時間／ライン （１，３Ｘ１０９ｍ／Ｓ又は０．０４ｃ）＝ ３
Ｉ ｎｓ。 ＥＶ遷移時間／ビクセル＝１６ｐｓ。 第７６図を参照すると、この回路が７層装置ののうちの
一層のみを示すことを理解づべぎである適当な２進埴の
映像信号を当該装置に供給し、外部同期装置は種々のＥ
Ｖ発生器及びライン・ゲートに給電するために必要な力
・クントを行なう。表示装置内でこのようなカウントを
行なうことができるが、これは特定の情報フォーマット
について特定したものである。データの外部制御ｌＩｌ
は更に広い種々の情報フォーマットの利用を可能にする
。 データはライン上を左から右へ進むことを示しており、
各ラインは土から下へ給電しているのを示す。 当該装置で用いる輝度制御は、蛍光体スクリーンの電子
を発生するために用いられる主ＥＶラインの点弧周波数
を変化させる。ライン選択技術を包含し、ラインあたり
ＩＥＶ発生源から第７９図に示す適当な偏向スイッチに
より切り換えられた全装置について１５ｉ！生源までこ
れらの発生源の考え得る構造を用いることができる。各
ラインの個個のゲートは、どのグレー・レベル又はカラ
ーが適当であってもビクセル情報の内容に責任を持つ。 第７７図はデータ・ラインのうちの一つの端面図を示す
。下部プレート１０５０上には、蛍光体を模擬するため
に電子発生源として用いるｒＭ放チャネルＥＶガイドが
示されている。このレベル上には７つの独立した金属板
があり、それぞれ所望の一層カラーのうちの一つについ
ての適当なコントラスト・レベルを処理するステッピン
グ・レジスタを支えている。これらの金属板はそれらに
関連する誘ｆ１材料と共に、互いに揃えて配置されるス
タックに組み立てられることを意図している。 これらの金属板のうちの２つのみを示し、かつ実寸Ｃは
ない。ゲート作用は、−スポット陰極線管の通常ときな
変調と同じような形式で制ａｌｌされている。 第７８図は電子ゲートを制御するステッピング・レジス
タのラインを示すゲート領域の平面図である。ＥＶの走
行はゲート領域の下に示ざねており、かつステッピング
・レジスタ領域を横切っている。 第７９図はＥＶを選択して適当なステッピング・レジス
タのラインに供給することを行なうライン・セレクタの
配置図を示す。バイアスされた偏向スイッチが示されて
いる。これは単なるスイッチであり、このスイッチはラ
イン・セレクタ・ステッピング・レジスタからの切り換
え入力に電圧が印加されない限り、ＥＶを真直前方に送
出するように幾何学的に配ａされている。種々の機能を
駆ＵＪ１する適当な周波数が示されており、波形も基本
的な２進値のパルス幅を有する単１閉Ｉなパルスである
。 ｍ８０図、第８１図及び第８２図を参照すると、Ｌ Ｒ
Ｃガイド装置１０６０が示されている。 ＬＲＣガイド装置１０６０は、ロジックには直接関係せ
ず、第１のフラット・パネル表示装置により用いられ、
またＥＶを案内したい他の多くの応用で用いられる。こ
の他に、このＬＲＣガイド装置１０６０は単純なＲＣガ
イドで利用可能なＬ ＲＣ回路に類似の効果を有する。 これは、誘電材料のドーピングを必要とすることなく、
ＲＣガイドの再荷電時定数も大いに改善される。漂＃電
荷は、ガイド１０６４の壁上に直接、薄い金属被覆１０
６２を用いることにより、除去することができる。この
漂′ｄＩ電荷はＩＢ艮いガイド構造の高インダクタンス
経路によるガイドの終端に搬送されるので、ＥＶに過電
の電荷流出を防止する。更に、ガイドの終端では導電材
料の終端が抵抗部品による適当なダンピングにより、誘
導性形式でなされる必要がある。この抵抗部品はガイド
上に７ａ膜の導体を作成することにより最も都合よく形
成される。金属被開口６２の厚さは、良好な光反射がＥ
Ｖについて得られ、かつチャネルに沿った抵抗値が比較
的に高い２００〜５００の範囲で最適どなる。アルミニ
ウムおよびモリブデンはガイドを被覆するのに程疫の良
い材料である。この技術は多くの応用においてＥＶガイ
ドＦのカバー・プレートに被覆を必要とするが、自由電
子放出用の上部開放を有するガイドを必要とする応用Ｃ
は省略することができる。図面ではガイドがカバー・プ
レートの終端から離して示されているが、ガイド壁上に
収集された電荷がΔインダクタンスのリード線又は導電
材料のフィルムを介しである接地経路に行くのを示して
いる。全ての大きさのガイドに対してＬＲＣ電向を除去
する寸法の影響により、ガイドの大ぎさはいくらか不統
一になっている。 第７６図においては、ステッピング・レジスタを原初す
るために２進値の映像データを必要とすることが示され
ている。しかし、この回路を説明するに当り、高解像度
の表示装置に必要な広帯域のアナログ映像信号からこの
データを導出するための手段は説明されていなかだ。し
かし、第７６図に関しては、この変換は表示装置の外部
で適正になされることを示唆していた。この処理を内部
で行なうのがより適当であろう。従って、第８３図の以
上の説明１よ、この処理を行なうＥＶ技術を用いるため
のものである。 アナログ・ディジタル・エンコーダ１０７０の総合的な
動作は、偏向板上にそれらの設置１の範囲内Ｃ１どのよ
うなアナログ電圧が現われてもこれを取り込み、これを
、ステッピング・レジスタの２進ｌｌａデータの条件を
満足させる出力符号に変換することにある。これはルッ
ク・アップ・テーブル処理又はＲＯＭの形式のものであ
る。当該装置の大きざが小ざく、情報処理において有用
Ｃあると知られている最大ガイドを用いる場合で典型的
なものとして全体として３Ｍ１なので、動作帯域幅は広
い−ｂのにすることができる。数白メガヘルツで安定に
動作することが期待されている。説明している実施例の
表示装置では、ＥＶ発生源の点弧周波数は、アナログ映
像情報における最高周波数の２．１倍のナイキスト・ナ
ンプリング基準を満足することが期待される。 好ましいものとして高パルス繰返速度に適応するＥＶ発
生１［Ｇ１１０７２を概数的に示り一０ＥＶ発生源１０
７２にも最も静のＥＶを確保するため、従って次の偏向
フィールドにおいて最も正確に偏向されるＥＶのために
雑音抽出器１０７４が続く。 最も簡単な場合に、雑音抽出器は干渉空間に放出される
前に、ＥＶ時間を再調整する余裕を与える良好なガイド
そのものである。極端な場合は、Ｅ雑音抽出器１０７４
は存在することが分かつている特に活性の周波数帯域の
放出を吸収するために設計される必要がある。この吸収
技術は低雑音電子ビーム作業を有する通常の手段である
。電子カメラにより偏向ｆｔ４１４を監視することによ
り、誘電フィールドに対するＥＶの応答を観察して、所
望の最終結果が前単に分かる。この点から、アブ−ログ
・ディジタル・エンコーダ１０７０の発射部分はピコス
」−ブの機能を実行するものぐある。 ８１７１Ｎ抽出器１０７４の出口は平らな面上のテーパ
付き対向電極により終端されている。この領域に電気的
なフィールド・サージが発生しないようにするために、
ガイドの出口にテーパを付けるようなあらゆる対策が必
要とされる。ざもな番ノれば、ＥＶ経路に誤り運動を導
入することになる。偏向板を駆動する伝送線の終端抵抗
を図に示す。この ゛材料の抵抗値は、ＥＶがその抵抗
で破壊していまわないように低過ぎてはならない。偏向
板の次に拡張空間と紳ばれる領域を示す。これは、その
次のセレクタ・ガイドの大きな物理的に入口となる。 拡張空間は、これに印加される電荷消滅被覆を有する必
要があり、Ω／平方で測定された抵抗鎗が偏向板の領域
における低い値から拡張空間の領域における高い値まで
、徐々に変化するのが最良である。 セレクタ・ガイド数には実行している符号化の撥雑ざに
対応した数ものが必要とされるが、実効「雑音」により
、即ち偏向装置及びＥＶ経路の予測不可能さより設定さ
れる限界がある。ＥＶは、ごレクタ・ガイドに進行する
と、ステッピング・レジスタへ２進幀映像データを供給
しているライン、［に電位を設定する役υｊがある領域
に導かれる。 図示の都合から、これらのラインには１つのガイドのみ
を接続したものを示している。このラインはここで求め
ている効果をシンボル化した２つの異なる衝突を示して
いる。これらのラインの電位をその電圧により定められ
る１か、又はＯ状態に設定することが必要である。固定
して割り付けられた効果があり、またＥＶが特定のある
ガイドを通過する度に、同一の電圧がラインに設定され
る。 この設定は第７２図について説明したものと同じである
。負電圧を設定することは、基本的に、ＥＶがリード線
上の単なる走行にある。 図では一本のリード線を示したが、これを実行する経路
が利用可能なときは、２進値映像入力に情報を搬送する
機能にＥＶガイドを用いることも可能である。このよう
な場合に、第７４図に示したものと同様の装置がセレク
タ・ガイドと２進値映像ガイドとの闇に用いられること
になる。独立した複数の基本又は層上にステッピング・
レジスタが配イされているために、利用不可能な経路が
ないとぎは、複数のリード線を選択することは明らかで
ある。 第８４図及び第８５図は通常の結線方法を用いる際に、
利用不可能なＥＶを処理する現象を示り。 ヒラミック基板１１００は、典型的なものとして互いに
９０°に配列された一対の交差ガイド・チャネル１１０
１及び１１０２を有する。第８３図に示すように、交差
ガイド・チャネル１１０１は ４゜下を走っている対向
電極１１０３を有し、一方交差ガイド・チャネル１１０
２は対向電極１０４と、対向電極１１０３と１１０４と
を隔てる絶縁体１１０５とを有する。絶縁体１１０５は
オプションと虎做され、大概の応用では必要ではない。 いくつかの回路では交差ガイド・チャネル１１０１及び
１１０２は共通の対向電極を用いることができる。本発
明者は、結線した回路に発生する「短絡」の効果なしに
、一定の条件、典型的なものとして９０°においてＥＶ
ガイドを交差さゼることが可能性ごとを発見した。勿論
、交差においてＥＶが実際に衝突するのを防止するため
に、タイミング条件を調べなければならない。主として
ＥＶの高電力により、かつ高度に占有をする必要性は少
ないので、大概のＥＶロッジク回路ではガイドの占領は
非常に低いことが期待される。特殊なある場合では、こ
のような種類のスプリアス波が交差の側部分枝に放出さ
れるかを考慮し、これらに対して防止対策を取る必要と
なることがある。
用いるように設計されたしパレータを備えている。誘電
体ベース８６は面カソード８８に一致する。誘電体カバ
ー９０の形状のセパレータは、面カソード８８を超えた
先に伸延し、小さな傾斜角により結合された傾斜した外
面で終結するものであり、誘電体ベース８６の面上の短
い距１１ｆ［９２を支持する比較的に鋭い縁となる。第
１０図に示すように、セパレータである誘電体カバー９
０も開隔９２に向かう縁で横方向に鋭くされており、壁
９４を特徴付けている。壁９４は傾斜した内面とと共に
Ｖｔ電体カバー９０と誘電体ベース８６との間で実質的
に拡大されている領域の周辺の限界を定めている。誘電
体カバー９０の外平面は対向電極９６により部分的に覆
われており、対向電極９６は誘電体カバー９０の傾斜し
た外面長さの約２／３だけ下方に伸延して開口８０から
のＥＶの形成及び伝搬のために相対的な正電位を得てい
る。 ターゲット・アノード９８は誘電体ベース８６の逆側に
配置されて伝搬したＥＶを収集しており、発生したＥＶ
を処即し、かつ／又は開発する際に用いられる他の負荷
により置換されてもよい。 誘電体カバー９０は第８図のセパレータ７６に本質的に
似た機能をする。この場合に、第９図の面カソード８８
により発生したＥＶは間隔９２に向かって１１体カバー
９０の対向電極９６により順方向に吸引されており、一
方余分な放出汚染物質は対向電極９６内に保￥ｆされて
いる。これに代わって、面カソード８８は誘電体カバー
９０の背面の先に伸延している満（図示なし）に設定さ
れ、また誘電体カバー９０は誘電体ベース８６上に乙を
するようにされてもちよい。小さな溝は誘電体カバー９
０の上側、又は間隔９２の底に設けられてＥＶが誘電体
カバー９０の囲みから抜け出すようにしてもよい。面カ
ソード８８の溝は間隔９２を介して連続さゼてＥＶが誘
電体カバー９０の下を抜け出Ｊようにしてもよい。更に
、ターゲット・アノード９８が第９図に示すように左へ
伸延し、間隔９２の下の領域に位置するときは、対向電
極９６を省略してもよい。 誘電体ベース８６及び誘電体カバー９０は、例えば酸化
アルミニウムのようなセラミックｌがら構築されてもよ
く、対向電極９６及びターゲラ１〜・アノード９８は例
えばセラミック基板に焼き付けられた導電銀層により形
成されてもよい。面カソード８８は、例えば誘電体に焼
き付けられた銀からなり、また水銀により訓されたもの
でもよい。 導体パターンを構築する他の被覆処理、例えば加熱蒸発
即ちスパッタリングは、第８図及び第９図に２つのセパ
レータ７６及び誘電体カバー９０の対向電極をそれぞれ
形成するように用いられて６よい。セパレータ７６及び
誘電体カバー９０により（ｑられる開口は、ＥＶを発生
させるのに十分に小ざく、しかも放電汚染物質から離さ
れていな番）ればならない。例えば、第８図のセパレー
タ７６の開口８０は、２ ｋｖｔ−動作するＥＶ発生器
の直径で約０．０下部ｗ１かつ円形口の厚さが約０．０
２５ｃ閉であればよい。第９図の誘電体カバー９０によ
り？？７られる口及び開口の大きさは同程度でよい。い
ずれの場合も小さな開口は、低電ＥＦをＶＦ容し得ると
共に、実質的に汚染物質もろ波できるものである。一般
に、セパレータの正確な断面の形状はる波機能にとって
第１の１飲さのものではない。 （ｅ）ＲＣガイド 一般に、７ノードは適当な電位を印加する際にカソード
と協動してＥＶを発生し、ＥＶ発生器の目標として利用
することができ、実際にＥＶ／１１突している。一般に
、対向電極は、ＥＶｌｆｉ＊突しではいないが、ＥＶの
操作及び制御に用いられ、かつこれをＥＶの発生に用い
ることができる。例えば、第８図及び第９図の対向電極
８２及び９６は、それぞれのカソードでＥＶを発生する
領域から離れた前方にＥＶを引き出すのに寄与し、ＥＶ
はそれぞれプレート・アノード７４及びターゲラ１〜・
アノード９８を打ち続ける可能性がある。しかし、対向
電極８２及び対向ｔ＠極９６もＥＶの電圧形成をする。 以下で更に詳細に説明するが、ＥＶはその化１１経路に
配置された誘電体材料の表面に沿って又は接近して移動
することができる。 もし、発生するカソードに対して適当な正電位で接地面
、又は対向電極を誘電体材料の反対側に配置されたとき
は、誘電体材料のカソード側のＥＶ伝搬は、誘電体を介
して対向電極に引き付けようとする。この吸引を用いて
、以下で更に詳細に、特にＥＶのＲＣ（抵抗／コンデン
サ）ガイドの場合で説明するようが、誘電体に沿ってＥ
Ｖの経路に影響を与えることができる。 ＥＶが相対的に正電位でセラミック即ちアノードが背面
をなす誘電体構造に向【プられているときは、ＥＶを明
らかにランダム形式で誘電体の表面に移！ｌｌη゛るこ
とができる。しかし、ＥＶの経路を局部的な電気的影響
、例えば誘電体の分極、表面電荷、面トポグラフィ、誘
１を体の厚さ及びその導電性と共に背面電極の初１シ１
電位により決定する。 誘電体表面におけるＥＶの移動に影響する主要な機構は
、ＥＶに誘電体を引き付けるｉＪｔ像力を発生する誘電
体の分極であるが、ＥＶを前方に移動することはない。 適当な″占位で対向電極が存在しないときでも、導入さ
れたイメージ電荷は誘電体表面にＥＶを引き付けようと
する。従って、ＥＶは誘電体の表面を移動しようとし、
またＭｉｔｉ体Ｉ４斜の縁４１らコーナーに達したとぎ
は、一般に、ＥＶはそのコーナーを回ることになる。先
に説明したように、ＥＶ％よ微細構造の１８部に従う傾
向がある。 これは、表面の伽及び欠陥による案内効果から明らかぐ
ある。一般に、１８０°未満の交差角度を有する２つの
誘電体表面即ち面の交差は、交差する線に沿ってＥＶを
案内しようとする。 第１１図及び第１２図は全般を１００により示すＥＶ案
内部品を示ず。ＥＶ案内部品１００には、案内効果を強
化する円滑な溝１０４を特徴付ける誘電体基礎部材１０
２を備えている。対向電極プレート１０６は溝１０４か
ら誘電体基礎部材１０２の反対の面の大部分を覆い、ま
た全体として満１０４の一端に向かって放出するカソー
ドに対して相対的に正電位で保持することができる。Ｅ
Ｖ案内部品１００は、例えば第１図及び第２図に示ずよ
うなＥＶ発生器と、第９図及び第１０図に示すようなセ
パレータとに［１！させて用いることが可能なものであ
る。しかし、このようなＥＶ案内部品１００は実質的に
あらゆるＥＶ発件器及び他の部品により用いることがで
きる。また、誘電体基礎部材１０２と接して満１０４上
に配置するために、誘電体材料からなるオプションのト
ップ・カバー１０８も第１１図に示されている。溝１０
４の幅及び深さは小さな数のＥＶを案内するためには、
数μＩｎを必要とするだ（〕である。しかし、処理すべ
き電力が増加し、ＥＶの数が増加し、混雄が問題となり
、溝１０４の人きさを増加することが必要となる。ｌｆ
ｈ １０４の断面の形状はＥＶを案内するために基本的
に重要とするものではない。 ＥＶとして、第１図及び第２図か、叉は第３図に示すよ
うな発生器が発生し、第８図又は第９崗及び第１０図に
示すようなむパレータによる案内部品に結合され、かつ
第１０図及び第１１図に示すような案内部品によるもの
は、総合的な厚さが０．０２５４ｕをイｉし、かつ深さ
が０．０５ｍ及び幅が０．０５厘の溝１０４を有する溶
融シリカ又は酸化アルミニウムの誘電体ベースを賜えて
いる。 第１３図及び第１４図は全体を１１０により表わしたプ
レーナ・ガイドの変形を示す。プレーナ・ガイド１１０
には底に配置されると共に、適当にＷｉ着された誘電体
タイル１１４を有する誘電体ベース１１２が賜えられて
いる。誘電体ベース１１２の面と、底を９０゛の交差角
（ｔａｊら、第１１図及び第１２図のような溝の１／２
）で会合させているＥｌｆ体タイタイル１１４との交差
部分は、ＩＥ Ｖが伝搬する９０”’Ｖ″どなる。しか
し、案内効果は底を交差さｔ！て全体を１１６により示
す溝を形成する誘電体タイル１１４の而に沿って約４５
°に設定されて示されているベベル・エツジにより強化
されている。対向電極プレート１１８は誘電体タイル１
１４がら誘電体ベース１１２の反対側の面に沿って配置
されている。誘電体ガイド１１４のようなタイルの収集
は、満１１６のような溝を形成するためのベベル・エツ
ジを完結し、Ｔ４’イクで誘電体ベース１１２に沿って
配置されて伸延した案内経路を定めることかぐきる。プ
レーナ・ガイド１１０は、他の部品に利用して、実質的
にＥＶを発生し、操作し、かっ／又は利用するために用
いられてもよい。 ＥＶに対する案内作用は管状の、１ｌｉｆ体ガイドを用
いることにより強められるので、ＥＶは管状の誘電体ガ
イド内を移動することができる。第１５図は管状誘雷体
のガイド部材１２０を示し、その内部は断面が円形かつ
円滑な経路１２２であり、その外側は対向電極１２４に
よって被覆されている。経路１２２の断面領域はＥＶピ
ード即らビード・チェインよりやや大きく、ノー良の伝
搬特性に案内させる必要がある。 ガラス管３４は、第３図のＥＶ発生器２０により示すよ
うに、接地板３６により取り囲まれ、第１５図に示す型
式のガイドである。他の利用では、第３図のガラス管３
４を他の型式のガイドにより置換してもよい。 第１６図は全体として第１４図の逆、即ち誘電体管状部
材１２６に構築されたガイド部材を示す。 誘電体管状部材１２６は、内部対向電極１３０により被
覆された内部チャネル１２８を有し、誘電体それ自身及
び内部対向電極１３０と連係してガイドとして外面が全
体としてシリンダ状面１３２を有する。この実施例では
、ＥＶはシリンダ状面１３２に沿って移動することがで
き、ＥＶの存在のために発生したイメージ電荷により、
かつ相対的にｌｈ電位に保持された内部対向電極１３０
の影響によりガイド部材に引き付けられる。 以下で詳細に説明するが、一般に、第１１図へ・第１６
図の誘電体ガイドと共に、他の誘Ｊ体部品を制限された
導電性のために適当にドープして漂＃電荷を制限又はシ
閉 ｔｉｌｌ ７Ｊ’ることができる。ＲＣガイド装置
のガイド構造内を移動するＥＶは、先に説明したように
ガイドを一時的に前型さぜ、他のＥＶは最初のＥＶのた
めにガイドの直接高電荷領域に入ることはできない。し
かし、最初のＥＶが通過した後、誘電体上の電荷が放電
するのに従うことができる。 誘電体材料を介して又は上でガイドとして用いられる溝
又はトンネルがＥＶの大きざに比較して断面が狭過ぎる
とぎは、ガイドに沿って通過するＥＶｌ、を経路を広げ
るために実質的にガイド部材に切所することができる。 このようにしてＥＶによりチャネルを穿孔したとき、ガ
イドに沿って伝搬する次のＥＶにより誘電体月利を更に
創することはない。典型的なものとして、横方向の寸法
が約２０μｍのチャネルは、ＥＶを穿孔することなくＥ
Ｖの通過に適合する。これは、与えられた発生源により
発生可能なリングに形成され／： Ｅ Ｖど−ド・チェ
インのほぼ横方向の１仏である。ガイド溝を、ＥＶの発
生環境に従って大きなＥＶ又は小さなＥＶに適合するよ
うに断面を更に大きく又は小さくすることができる。 （「） ガス・ガイド 第１１図〜第１６図に示す全てのガイド構造は真空で、
又は選択したガスＬ４境で用いることができる。しかし
、ガイド部材における低い圧力でのガスの使用は、例え
ばビード・チェインに形成されたＥＶをガイドする方法
で他の有効な効果を発生することができる。 いくつかの例では、高エネルギ発生源から形成されたＥ
Ｖをチェイン構造におけるビードから構成することがで
きる。このようなチェイン・グループはチェイン及び分
裂におけるビードの非常に堅い結合により特に堅固なガ
イド面上に日く伝搬することができない。 チェイン構造の伝搬を原因とした表面の不正低圧、典型
的なものとして約１０−３ｒｏｒｒから始まり、１０−
２ｒｏｒｒに及ぶ範囲のガス環境では、ＥＶチェインは
誘電体表面から比較的に短い距離だＧＪ持ち上げられ、
伝送効率が増加さるた結果によって表面を破壊する形式
で相互に彩管し合うことはなくなる。次いで、一般に、
与えられた印加電圧の場合は、ＥＶをカソードと発生ア
ノードとの間の分離を大きくすることり形成することが
でき、また電極間を長い距離を横切ることができる。ｇ
！跡板の証拠から固体面を比較的に自由に移ＩＪＪ Ｌ
／、ことを表わすことが分かり、ビード・チェインは全
体的に円形リングとして解けかつ伝搬し、伝搬の方向に
直角な面に留まる傾向がある。一般に、ガス圧が増加す
るに従って、ＥＶを固体面から更に持ち上げることがで
きる。数Ｔｏｒｒを超えるガスｊ王の場合は、全体的に
ＥＶが固体から完全に出介し、平らな個体面はガイドと
して機能しなくなる。しかし、案内効果を、このような
高いガス圧により実現して第１５図に示すようなｍガイ
ドの内部に泊ってまだ移動することができる。 非常に多種類のガスがＥＶ及びＥＶ４１１１成上の持ち
上げ効果を発生するのに有用と思われるが、高原子番号
のガス、例えばギセノン及び水銀は特によく動く。この
ようなＥＶ構成上で強化されたガイド効果及び単独のＥ
Ｖは、例えば第１１図〜第１５図に示す誘電体ガイド・
エンクロージャの内側でよく働き、また一つの平面上で
もよく働く。 第１７図及び第１８図はガイド装置を示す。このガイド
Ｖ装置は、ガスの「クション」を用いてガイド而から持
ら上げられたＥＶを保持するように構築され、しかも溝
、又は構過型のガイド構造が得られる。全体として１３
６により示す［ガス］ガイドには、誘電体ブロック１３
８により形成された桶が備えられている。誘電体ブロッ
ク１３８は、例えば１塗り被覆の多孔性セラミックの形
式でもよい。Ｋ［体ブロック１３８は、その底上の対向
電極により特徴付けられ、また桶（リザーバ）即ち溝の
内側の低い部分に抵抗材料１４２（以下で［表面電向の
抑制Ｊと題する隼に説明覆る。）を被覆しているので、
［ｉ体ブ［Ｉツク１３８が形成する桶から前記のような
被覆面へのＥＶの移ＯＪを妨げている。ガス・ガイド１
３６は継ぎ手１４６によりガス交換ライン１４４に接続
されている。 この継ぎ手１４６は内部経路１４８を備えており、これ
を介してガスをガス・ガイド１３６へ選択的に流して発
生源〈図示なし〉から誘電体ブロック１３８の底へ移動
可能にしている。誘電体ブ［１ツク１３８の底は内部経
路１４８との交差部で上塗りされていないので、ガスは
１Ｉｆｆｉ体ブロック１３８の多孔性内部に入ることが
できる。上塗り被覆及び金属被覆の抵抗材料１４２は■
形状の槽の底でスクラッチ又は切断されており、ガスが
誘電体ブ［１ツク１３８の内部から抜け出せるようにし
ている。構造全体を取り囲むことにより、環境を選択的
に１ｌＪ１１ＤＬ、ており、真空ポンプ系をこの取り囲
みに適用して誘電体ブロック１３８を介するガスを送出
する。従って、継ぎ手１４６を介して多孔性の誘電体ブ
ロック１３８に尊かれたガスは、桶の底を抜け出し、桶
の全体を上方に拡散してガス圧勾配を生じる。従って、
ガスの濃度は桶の底から上方へ大から軽へ変化する。先
が鋭いカッ−［１５０、例えば、水銀により濡れた銅線
は、抵抗材Ｆ１１４２の液部から知い距離で桶の底に向
かって伸延しており、桶の誘電体材料上の短い距離、カ
ソードの終端により保持可能にされている。 動作において、２ｋｖの（カソードの先端が十分に鋭く
ないときは、更に高い）負極性のパルス信号をカソード
１５０に印加することができ、一方対向電極１４０を接
地電位に、即ら相対的に正に保持して、ガス圧が最大と
なっており、誘電体ブ［１ツク１３８により形成されて
いる桶の十分に深いところの先端でＥＶを発生させる。 ＥＶは選択したガスがガス交換ライン１４４を介して桶
に導入される際に桶の長さ方向へ伝ｉする。また、ＥＶ
は桶の直上のガス相において持ち上げられ、依然として
誘電体材料のイメージ電荷即ち力と、対向電極１４０の
電位により誘電体ブロック１３８に引き付けられている
。桶により発生するくさび形のガス圧の勾配は、ガス・
クシコン効果を有し、即ち「収束」して桶の境界内にＥ
Ｖを保持させるのを助ける。しかし、桶を１虜りの被覆
及び抵抗材料１４２の被覆に同じような切り込みを有す
る平面により置換すれば、十分な勾配が得られるので、
更に虚数効果及び対向電極の電位の点から、全体として
被覆の切り込み直上の誘電体ブ【］ツクに沿ってＥＶを
案内することになる。更に、誘電体表面でのＥＶ伝搬に
おける低ガス圧の効果に関する以上の説明から、ＥＶが
ガス圧に勾配が存在しないこのようなガイド面上を持ち
上げることが理解されるであろう。 （ｃ） 光ガイド ＲＣガイド構造が存在しない純粋な低Ｊｆのガス相を介
する移動するＥＶには、可視的なストリーマの形成が伴
う。狭い光ビームはストリーマに先行して現われ、スト
リーンがガスをイオン化することによると思われる。い
ずれにしろ、ＥＶはス１〜リーマにより定められた経路
に従い、またストリーマは光の伝搬に従うように現われ
る。このような現象は、例えばＥＶがクセンノン・ガス
の環境のようなガス環境のガス面上を移閉ｔするときに
も発生する。ＥＶは、ガス面に沿って移動するときは、
このガス面が清浄である限り、直線で移動する。（重電
荷は、ＥＶがガス環境を伝搬した侵に、消滅する。）ス
トリーマから前方への光は、ストリーマ、従ってＥＶが
続く直線の光路を定める。光路が面上の物体により反射
されたとぎは、ストリーマは偏光され、またＥＶは新し
い経路を進行する。ごく僅かな乱れでも経路の変更が始
まる。−旦、経路を書き込まれると、ストリーマが存在
する限り、その模の使用でも継続する。 第１９図はガス環境で用いられる光ガイドを示す、、誘
電体プレー１−１５２は、第１９図に示すように左から
右へ進み、概要的に示す経路１５４を有する。経路１５
４はｖｔ電体プレート１５２上の表面のスクラッチ、又
は誘電体プレート１５２の実際の案内溝でもよい。適当
な電位で対向電極（図示なし）は、誘電体プレート１５
２の下側に配置して誘電体面上のＥＶの伝搬をＶ進さＶ
るものでもよい。反射面１５６は、点線により示すよう
に、！！！電体プレート１５２に沿ったＥＶ経路に交差
するように、配置される。反射面１５６は、これに入射
される光を明らかに光学系の法則に従つて反射し、その
結果、ＥＶ経路は図示したと同じような屈折される。第
２の反射面１５８は屈折された新しい光路と交差し、新
しい方向に経路を屈折させる。従って、ＥＶは点線によ
り示すように両反射面１５６及び１５８により案内され
る光路を遊行する。 好ましくは、光学的な反射面１５６及び１５８はそれぞ
れ紫外線領域において良好な反射をし、一定した高い誘
電体材料からなる前面反則体である。反射角はそれぞれ
の場合における実際のＥＶ経路を決定する。光路の方向
における変化はストリーマの方向を変化させ、ＥＶは光
により定められる光路に沿ったストリーマに従う。ＥＶ
が伝搬して適当、に案内されている誘電体表面上で数丁
ｏｒｒのガス圧を用いることは可能である。必要４ｊ反
躬面１５６及び１５８は片面で数分の１１閉閉である。 第１９図に示寸光ガイド系、又はその変形を、可能とす
る全てのＥＶ発生器及び他の部品に用いてもよい。更に
、反射面１５６及び１５８のような光学的な反射冴を、
他の部品に用いてもよい。 例えば、第１５図に示１ような管状ガイドを用いる案内
装置を、その管状ガイドの終端の光学的な反＋１）Ｊ器
に適用可能である。 １１＞ ＬＣガイド 一般に、ＥＶが回路素子に接近するに従って、この回路
素子上の電位は抑制される。抑！１１ｌされた電位は回
路素子がＥＶを引き付けるのを低下させるので、ＥＶに
より引き付ける方向があるとぎは、舵取り作用が適用可
能である。誘轡竹の回路素子はＥＶが存在する電位の変
化に対して特に影響され易く、この影響をＥＶのＬＣ（
インダクタンス／コンデンサ）ガイドに用いることがで
きる。 第２０図は２つのスペーサ１６４より互いに分けられた
３つのガイド要素１６２を含め、全体を１６０により示
す３段の４ＥＶ構造の拡大図を示す。各ガイド要素１６
２には外フレームと、外フレームの中心に向かって伸延
するが、中心に達することなく終結して中心通過領域を
残している４つのボール要素１６２ａ、１６２ｂ、１６
２ｃ。 １６ｄが含まれている。、複数のＥＶＩちＥＶチェイン
は、全体として各ガイド要素１６２の方向の面に対して
垂直方向に、矢印Ｃにより示すように配列の一端からガ
イド要素７レーに進行する。 図示のように、４つのボール要３に１６２ａ〜１６ｄは
、互いに直交する複数対の対向するボールに配列されて
いる。与えられたボール要素に対してＥＶがより接近し
て通過するほと、電位の抑制が大きくなる。従って、例
えばＥＶが上側のボール要素１６２Ｃよりも下側のボー
ル要素１６２ａに接近すると、対向する上側のボール要
素よりも上側のボール要素でより大きく電位を抑１．閉
することになる。その結束、ＥＶが近傍のボール要素１
６２ａよりも遠いボール要素１６Ｃに引き付けられる。 従って、正味の力がＥＶに印加されてＥＶを更に上方に
移動させて、２つの対向するボール要素１６２ａ及び１
６２Ｃで電位抑制を平衡さＵようとする。同様の結果は
、ＥＶがこれらのボール要素のうちの一つに他のボール
要素よりも接近して移動したときに、ボール要Ｊ１６２
ｂ及び１６ｄに対向するボール要素に発生する。従って
、正味の復元力が水平方向か、又は垂直方向における対
向する２つのボール面間の距離の中心へＥＶを向かわせ
ようとηる。ＥＶが水平り向又は垂直方向以外の方向に
ボール面間の経路の中心から漂瀞したときは、正味の復
元力も発生して、４つのボール要素間に不平衡な電位抑
υ１をもたらし、従ってこのような正味の復元力が２対
のそれぞれにおいて対向する４ボ一ル要素間の不平衡電
位により決定される水平方向及び垂直方向成分を常時有
することになるのは、理解できるであろう。 このようにして、与えられたガイド要素１６２を介り−
るＥＶの経路にＥＶを中心付けるようとする復元力は、
ガイド要素によって管られる。このような４ボール要素
１６２のアレーにより、アレーの長さの全体にわたって
復元ツノを得るすることがて゛きる。その結果、４ガイ
ドｆｆ索１６２のアレーはＥＶガイドとして作用し、対
向する４ボ一ル面間に中心ｆ＝ＪけられたＥＶの経路を
保持しようとする。スペーサ１６４は互いに分間され、
かつ隣接（Ｌる４つのガイド要素１６２の４ボールを保
持する機構となる。ガイド要素１６２及びスペーサ１６
４の全アレーは、例えば隣接するスペーサと接触してい
るガイド要素１６２と共に、積層装置として横築可能に
される。また、第２０図のＬＣガイドを付加的なガイド
要素１６２及びスペーサ１６４に適用可能な長さに伸延
可能なことも理解されるであろう、。 １− ｃガイド、例えば第２０図に示すものは、形状と
して種々のもの、かつ異なるボール数にすることが可能
である。実際において、第２０図に示すボール要素は一
対の対向するボールの軸に沿う遅延線に類似している。 ＥＶが一組のボールを通過した後は、１０回路の時定数
に従って゛上位の反発がある。最終的に、電位における
振動は除去される。ガイド要素１６２の時間機能は、例
えば次のＥＶの通過に適応するように選択されなければ
ならない。更に、第２０図のＬＣガイドが、これを通過
する際に、ＲＣガイドの誘電体の場合のように、ＥＶの
位置を補正する特殊４にイメージ力を発生させなくとも
動作し、ＬＣガイドを全体の大きさからイメージ力を光
住４るものとして構築可能なことが理解されるであろう
。実際に、ガイド要素１６２及びスベーｖ１６４は誘電
体ではなく、導体である。 移動するＥＶと４ＥＶ構造１６０との間の結合は与えら
れたＥＶの大きさについて構造、Ｆの大きさ、即ちＥＶ
重電荷限界を示ケ、、４ＥＶ構造１６０は、例えば横方
向の交差部が大き過ぎると、ＥＶのυＪｉｌｔに適当に
応答しない。また、小さ過ぎると、ＥＶＩ回路用の折り
返し時間及びスペースの過当な調整ができなく’する。 ４ＥＶ閉４造１６０は、大き過ぎても小さ過ぎても、Ｅ
Ｖとの結合はＥＶの伝ＩＣＥ−ドの不安定となったり、
ＥＶの破壊及びガイド構造を損傷する結果となる。第２
０図に示Ｊ−ような４ＥＶ構造１６０の設Ｓ１ニ利用ｉ
電子 テあるという事実は、案内すべきＥＶの適当な周
波数でボールが４波構造であることを考慮すべきという
ことである。この周波数はＥＶの速度及びＥＶと舵取り
即らボール要素１６２ａ〜１６ｄどの間の距離によって
、１として決定される。４ＥＶ構造１６０の直径は結合
係数に関連しているので、ガイドの直径とボール要素１
６２ａ〜１６ｄの空間との間に関係が存在する。この型
式のガイドでは、４波要素のボール要索１６２ａ〜１６
ｄを電荷効果なしに直流又は固定電位で動作させること
ができる。一般に、ＬＣガイドは案内されるべき特定の
ＥＶの大ぎさに適合し、かつ結合する必要に応じて大き
く又は小さく作成されてもよいが、ＬＣガイドにより案
内されるべきＥＶの伝搬の速度範囲は任意のものではな
い。 例えば案内されるべきチェインにおけるＥＶの数が大き
ければ、それだけガイド装置が採用づべきエネルギ・レ
ベルが大きくなる。一般に、２０μｍの交差部を横切る
ＲＣガイドを必要とするＥＶは、やや大きなＬＣガイド
を必要とすることになる。第２０図のボール要素１６２
８〜１６ｄのようなガイド電極即ちボール間の空間も２
０μｍ３！ｉ傍となる。このような大きさの要素には、
非常に高エネルギを取り扱うことを期待不可能である。 しかし、多重並列ユニットを用いてＥＶの７ラツクスを
案内することができでも、材料の使用及び処理を更に大
きなガイドに適合するＥＶ溝構造規模を拡大させてもよ
い。このような規模の拡大は、主としてＥＶ発生器、又
は多数のＥＶ発生器を用いたときは複数のＥＶ発生器に
従った電荷組合わせ回路の関数となる。 第２０図に示すＬＣガイドの型式は、多くの幾何学的及
び電気的な変形のときに備えられてもよい。しかし、こ
の構造型式は比較的に大きな４沫及び積層技術による構
造のときに好ましいものである。より小型の構造、特に
フィルム処理に従ったものには、異なる構造技術を適用
することができる。フィルム構造により作成されたＬＣ
ＥＶガイド１７０の拡大図を第２１図に全体を１７０に
より示す。 プレーナ型式のＬＣＥＶガイド１７０は、１部ガイド１
７２と、下部ガイド１７４と、下部ガイド１７２と下部
ガイド１７４との間に配置された中間ガイド装置１７６
とを備えた３つのガイド層を有する。−下部ガイド１７
２は、はしご状構造の横断部材１８０により結合された
一対の伸長部材１７８を有する。同様に、下部ガイド１
７４は、横断部材１８４により結合された横方向に伸延
する部材１８２を有する。中間ガイド装置ｉ！ｆｆ１１
７６は、２つの伸長部材１８６を有すると共に、各伸長
部材１８６がこれからアレーのスタブ部ちボール・ピー
ス１８６を伸延させている。 積層構造で一緒に結合されている３つの上部ガイド１７
２〜中闇ガイド装置１７６により、横南部材１８０及び
横断部材１８４はそれぞれボール・ピース１８８と協動
して横断部材１８０及びボール・ピース１８８の７レー
を通過するトンネル状の経路を形成している。このよう
な構造においては、ＥＶ伝搬路の横方向の拘束を１／４
波艮ラインに似た導体のボール・ピース１８８により得
ている。図示のような垂直の拘束はそれぞれ短縮１／２
波長ラインとして動作する横断部材１８０及び横断部材
１８４により得ている。ＬＣＥＶガイド１７０は実際で
はスロット導波管又は遅延構造の形式で動作する。 ＬＣＥＶガイド１７０は電気的に非常にムも性であり、
強力に放射することが予想されるので、当該構造を放射
を抑１１ｉ１１１６ために頂部及び底部の両方に導電面
により取り囲んでもよい。ｉ＃電竹故射シールド１９０
及び１９２をそれぞれ積層構造の填郡層及び底部層とし
て配置されるものとして示上部ガイド１７２〜中間ガイ
ド装置１７６聞の電位差は基本的に必要としないので、
これらの端部を一緒に接続してもよく、勿論所望により
互いにスペーサにより絶縁を確保してもよい。 一般に、多くの発生器において発生したＥＶは、ＥＶ圏
の間隔について畠度に制御されてはいないが、いくつか
の場合では発生したＥＶ間の間隔を＆閉 １１ｌするこ
とができる。しかし、ＬＣガイドは経路するＥＶをある
程度、同期させている。ＬＣガイドを通過するＥＶ又は
ＥＶチェインの平均速度は、ＬＣガイドの周波数に同期
されており、ここのＥＶ又はＥＶヂエインの間隔はＬＣ
ガイドの構造から来る周期による同期に強制的に入るよ
うにされている。その結果、ＬＣガイドに発生した周期
的な電界は遅いＥＶを加速し、また速いＥＶを「らせる
ことによりその電界内にＥＶ列を収束さＵようとする。 初閉のＥＶがＲＣガイドに移動する際に、電磁界のレベ
ルが強力な同期のために遅過ぎると、短い機開が存在す
る。電磁界のレベルが立上がるに従って、同期はより効
果的なものとなる。閉 Ｑ 閉ｗら空洞としてのガイド
の性能係数は、立上り及び立下がりの速度う決定する。 過瓜のＱは空洞を破壊してしまう。同期装置としてＲＣ
ガイドに与えられるべき最適充足係数が存在する。最適
充足係数が低いときは同期は達成されず、また最適充足
係数が高いときはガイド機能を破壊する危険、及び干渉
する危険がある。 例えば、第２０図及び第２１図の１ＣガイドよりもＥＶ
に更に粗結合されたときは、より良好な同期が達成され
る。このような粗結合は、ガイドの片側に小さな溝を設
けている溝付き空洞を用いることにより得られる。その
とき番よ、装置が低周波数で動作し、もつと広い通過帯
域幅を有する。 このような構造は以下でＲＦ発生源としで開示されてい
る。 ０） 面発生源 第２２図〜第２４図はガイド部と連係する面発生源を備
えたＥＶ発生志の３つの面を示す。一般に、表面上又は
その近傍にＥＶを案内することは、面発生源から、又は
従来の技術の部品では、問題とする面発生源へこれらを
結合することが必要である。例えば、第４図〜第６図に
示すカソードを用いた発生器の場合は、伝搬面から僅か
な距離に面発生源を配置し、動作司能な結合を得るるこ
とができる。第２２図及び第２４図に示すｉ置において
、ＥＶ発生源は、結合を強化するためにＥＶを伝搬させ
るガイド装置と一体である。 特に、ＥＶ発生器及びガイドの組合わせを全体を２００
による示す。この組合わｔ！２００は、ガイド溝２０４
と、その一端に向かってガイド溝２０４に埋め込まれて
いる而即ちブレーナ・カソード２０６とを有する誘導体
ベース２０２を備えている。表面アノード／対向電極２
０８はガイド溝２０４及びブレーナ・カソード２０６か
ら誘電体ベース２０２の反対側に配置されていおり、１
ｖを発生してガイド溝２０４に沿って伝搬さゼるのに用
いられる。第２４図には誘電体ベース２０２の溝付ぎ面
に対して配置するオプションの上部カバー２１０が示さ
れており、この面が十分に平坦であるならば、シーリン
グなしで用いることができる。カバー付ぎのガイド・チ
ャネルに電荷を収集するのを避けるために、上部カバー
２１０は１又Ｆｔ−１明するが、ドープされたアルミナ
のような電荷拡ｔＢ［材料により被覆される。 実際では、誘電体ベース２０２は厚さが約０．２５ａｗ
＋の酸化アルミニウム・セラミック板ｉｌｌも基板であ
ればよく、またガイド溝２０４は深さ及び幅がそれぞれ
約０．１履あればよい。ブレーナ・カソード２０６及び
対向電極２０８の金属被覆は、例えばセラミックに焼き
付【プた銀ペースト・コンパウンドのものでよい。こす
り付は動作により銀カソードを水銀で蘭らしてもよい。 このような大きざでは、ガイド溝２０４に沿ってＥＶを
発生し、かつ伝搬させるための動作電圧は約５００ボル
トである。λ９膜処理方法により薄い誘電体ベース２０
２を作成する方法番ユ、動竹電ルを低いものにする。こ
のような薄膜処理方法により、ブレーナ・カソード２０
６及び対向電極２０８の誘電体及び蒸発したモリブデン
用に酸化アルミニウムを利用してもよく、全て酸化アル
ミニウムの基板に堆積される。このような応用では十分
にイオン注入をしてモリブデンを濡らすことができるの
で、このような場合にも移！ｌｌｌするカソード材料に
水銀を用いることができる。このようなイオン注入はモ
リブデンの表面の直接イオン注入により行なうものでも
よい。これに代って、モリブデンの表面の近傍に水銀に
よりアルゴン・イオンを注入してもよく、これによって
モリブデンの表面をクリーニングして濡らすことができ
る。水銀及びモリブデンの溶解度は高くないので、受給
のニッケルをモリブデンの表面に蒸発させて直接又は間
接的な水銀イオン注入により、その表面のクリーニング
に利用してもよい。モリブデン及び水銀の組合わせは銀
又は銅及び水銀の場合より有利である。 これは、水銀及び銅が急速に拡散可能なので、これらを
薄膜回路に用いるには水銀に余りに溶番ノ易いためであ
る。 プレーナ・カソード２０６が実質的にガイド溝２０４に
おける誘電体ベース２０２と一体なので、カソードはこ
れに適当に結合される。即ら、ガイド溝２０４へかつ沿
ってカソード発生領域からのＥＶの移動は、ＥＶにより
最小エネルギ損失により行なわれる。更に、水銀等によ
り濡らされたプレーナ・カソード２０６は、自己閉塵又
は再生作用を有し、ＥＶを発生させその先端を適当に鋭
い状態に保持している。更に、先に説明した拡大発生源
の場合には、液体金属の移動を含む再生処理を全てのパ
ルス間で必要としないので、ＥＶを発生するパルス繰返
速度を単独点の発ｑ・諒の場合よりも高い値にすること
ができるように、プレーナ・カソード２０８は拡大され
た、又はラインの発生源である。拡大されたブレーナ・
カソード２０６は、第７図に示すようにセラミック・ベ
ース６２に直接マウントされるカン−ドロ４と同一であ
る。拡大されたブレーナ・カソード２０６の動作は、移
動するカソード湿温材料における先鋭化効果となるカソ
ードの縁で周縁フィールド効果に依存している。従って
、１以上の比較的に鋭い構造がＥＶ初期化に起因する電
界放出に常時依存することができ、従ってこのような発
生源の動作電圧は比較的に低い。 ０） 表面閉ｉ約抑制 ＥＶを発生した後、形成時点、又は例えば粗い表面をＥ
Ｖが通過するような他の処理時点での電子結合が比較的
に弱いために電子を損失することがある。特に侵者の場
合に、損失した電子は表面に沿って分散し、葡電された
表面領域の近傍を通過する次のＥＶに対する遅れフィー
ルド効果を発生ずることがある。このような表面電荷を
除去するためにいくつかの方法がある。 表面電荷が発生する、例えばＥＶ発生器又はＲＣガイド
で採用されている誘電体基板、閉らベースは十分に導電
性のものにすることができので、表面Ｎ荷は基板を介し
てアノード又は対向電極へ導かれる。ベースの固有抵抗
は、表面を動電したＥＶに続く次のＥＶが通過する前に
、収集した表面電荷を放電するように十分に低くなけれ
ばならない。しかし、次のＥＶは７ノード又は対向電極
に対する過度の導電性により破壊されるのぐ、表面の固
有抵抗を任意に低くηることはできない。 基板そのものの導電性を所望値にするためには、誘電体
材料、例えば酸化アルミニウムを、固有抵抗が２００Ω
／１２の範囲より十分に低くならない限り、圧膜抵抗製
造に通常用いられている抵抗性物質により被覆してもよ
い。通常、このにょうな抵抗ｗ１覆はこれに含まれてい
る金属部品を有するガラス・フリットからなり、表面に
シルク・スクリーン処理の次に、＾い温度による焼き付
けが施される。しかし、強電界を用いることにより強力
なＥＶの作用が発生する場合、及び＾い温度勾配が在り
得る場合は、このようなガラス材料は破旧し易く、従っ
て不満足なものである。このような場合は特に、例えば
クロム、タングステン又はモリブデンよりドープされた
酸化アルミニウム膜を誘電体部品に加えて十分な導電性
材料にし、これによって誘電体そのものの導電性を所望
レベルにしてもよい。この処理の効果は基板の厚さを減
少させることにより強められる。 弱まって行＜ＥＶからの光電子放出のスペクトルは、減
衰させるＥＶの擾乱がかなりあるときは、紫外線及び軟
Ｘ線が多い。生成された光伝導体の吸収スペクトルはこ
れらの■エネルギ生成物を適合することに費やされるへ
きである。光伝導体における電子散乱及び低い電子移動
度は光伝導処理をＥＶの通過よりも遅いものにするので
、減食するＥＶにより表面電荷の放電は、ＥＶが表面の
特定の位置を通過した少し後に発生する。このために、
アノードにＥＶを導く恐れをなくしている。 紫外線及びｘｌｌの放射に加えて、表面近傍の一部の電
子放出は誘電体材料の蛍光発光を励起し、蛍光が先払導
体処理を活性化するのに寄与する。 光伝導性により電荷抑制を行なう他の方抜け、誘電体部
品にダイアモンド状の炭素を用いものである。このよう
な材料は約３ｃｖのエネルギ帯のギャップを有するので
、これを光伝導に励起させることができる。更に、この
ような炭素材料は、グラファイト形状の炭素により容易
にドープし−Ｃ基板の導電性を増加させることが可能な
ものである。 表面電荷を消滅させる他の方抜け、電子衝突による導電
性を用いることである。このような導電性はＥＶから来
る高速度の電子により活性化されると共に、十分に静い
誘電体を目通して７ノードに衝突し、アノードに印加さ
れる誘電体を導電性にする。誘電体の導電性は、高速度
の電子流が誘電体において多数の低速度の電子に向けら
れるに従って、実質的に増加される。誘電体材料は、わ
ずかのトラップ・サイトにより十分に薄りする処理のた
めの適当に最適化される。トラップ・サイトは熱的に、
又は光学的な初期化によりクリアされ、動作中は電界に
よりクリ？される。 一般に、誘電体基板の幾何学的な配ｌは表面電荷を抑υ
１するために、例えば光伝導性及び衝突による導電性技
術の場合のように、基板を導電性にするさように影響す
ることがある。 （ｋ） ＲＩ３４Ｓ！置 いくつかの応用及び構造においては、兵学又はガス環境
でのギャップを介してＥＶを伝１１さＶることが必要又
は要求される。例えば、ＥＶはカソード、アノード又は
ガイド構造を隔てるギャップを介して発射可能になって
いる。ギャップを介するＥＶの発射は適当な電圧を印加
して一方の領域から他方の領域へＥＶを引き付番ノるこ
とにより達成される。しかし、このような印加電圧は装
置のエネルギ損失、又はＥＶの多分好ましくないエネル
ギ・ゲインを表わすることができる。必要とする印加電
「は、例えば対向電極領域に進行する過度のエネルギ・
ゲインなしに、ＥＶがカソード領域を離れることを含め
ることにより、装置１ネルギ損失を最小化するように減
少することが可能にされる。これは、電界が所望の印加
Ｗｉ圧で高いために、電界が移動し、かつ引き付けられ
た表面からＥＶＪｋ奪う。 第２５図は全体として２１６により表わすＲ制波ごの構
造を示し、例えば、ＥＶＲ生器生国８とＥＶガイド２２
０との間の１′ヤツブを介してＥ Ｖを打ら出すように
設計されたものである。トＶ発生器２１８は全体として
管状の誘電体ベースを嘉えているが、点２２２でｎ結す
る円錐構造の先端で閉じている。対向電極２２４はその
円錐領域を介して誘電体ベースの内面を被覆し、誘電体
ベースのシリンダ状部分に沿って一部が延伸している４
電材料により誘電体ベース内に形成されている。 カソード２２６はＦＪＥｉ体ベースのシリンダ状部分に
沿い、かつ誘電体ベースの円ｉｔ Ｑに伸延しているが
、誘電体ベースに沿って対向電極２２４程には長さ方向
に伸延してはいない。カソード２２６を円錐状の貞２２
２の前で終端させることにより、ＥＶを形成しているカ
ソード２２６の先端は、対向′Ｉｉ＆２２４に比較的接
近して（！持される。また、截頭されたカソード２２６
は誘電体ベースの点２２２に伸延４るカソードの場合よ
りも大きなＥＶ発生領域を有する。対向電極２２４に近
いカソード２２６の先端周りの縁フィールド効果は、Ｅ
Ｖの発生に用いられる。更に、対向電極２２４は、カソ
ード２２６がＩ？ｔｆ体ベースのシリンダ状外部を被覆
するよりも誘電体ベースのシリンダ状部分内で更に左へ
伸延する。 管状のＥＶガイド２２０は、全体として第１５図に承り
管状ガイドのように４１１！桑されており、被覆材料に
よる外面上に被覆されてＥＶガイド２２０の長さの全部
ではないが、大部分に伸延している対向電極２２８を形
成している。対向電極２２８はＥＶが対向電極２２８に
伝搬しないように、ＥＶガイド２２０の終端に伸延して
いない。ＥＶ発生器２１８に而するＥＶガイド２２０の
終端は内部円錐面２３０を有するので、点２２２をガイ
ド部材の円錐端内に配置し、しかも２つの本体間の間隔
を保持することができる。ＥＶガイド２２０も対向電極
２２８をカソード２２６の領域から引っ込めている限り
、ＥＶ発生器２１８を取り囲むように構築されてよい。 動作において、適当な電位差をＥＶ発生器２１８のカソ
ード２２６と対向電極２２４との間に印加して１以上の
ＥＶを発生させ、ＥＶはカソード２２６の前端を離れ、
電位差によって確立されたフィールドに従ってその前端
を離れ、点２２２に向かって移ｅする。これは、ＥＶが
ＥＶ発生′／！ｊｉ２１８を離れ、ＥＶガイド２２０の
内部に進むことを慈図している。その御、ＥＶは、以下
゛で仝体内に説明するガイド部材の対向雷ｍ ２２８に
より確立されているフィールドの少なくとも一部の影響
に従い、ＥＶガイド２２０の内部に沿って伝搬すること
ができる。ＥＶ発生慝２１８の端部と、カソード２２６
及び対向Ｍ４ｈ２２４との円錐形状は、ＥＶを点２２２
で大きなフィールドに置くことになり、ＥＶｆＥＶ発、
外Ｐ！ｔ２１８０）ベースｌｆｉう引き離すものとなる
。従って、ＥＶはＥＶガイド２２０の先頭の点２２２か
ら効果的に発射され、以下ＥＶガイド２２０の影響に従
って伝搬し続ける。 実際の場合は、カソード２２６を先に説明したように液
体金属の導体により適当に濡らすことができる。ガイド
部材の対向電極２２８は対向電極。 ２２４と同一電位で動作することができるが、他の電位
でも用いることができる。対向電極２２８に印加された
引き出し電圧は固有の発す処理部分であり、このような
電圧部分なしに、ＥＶ発生器２１８は効果的に発生する
ことはできない。通常、引き出し電圧は、カソード２２
６が負のある電圧で動作しているときは、接地電圧であ
る。対向電極２２４を、カソード２２６に負極性のパル
スを印加してＥＶを発生させることにより、接地電位で
動作させてもよい。移動可能な湿謔金属は点２２２の最
も近いカソード２２６の終端で薄いリングに引き出され
る。ＥＶはカソード領域の周辺で高速度のパルス繰返速
度により発生するので、ＥＶ光発生伴うカソード終端周
辺で安定したグローが存在する。 第２５図に示ずような発射装置の構造例として、ＥＶ発
生器２１８の誘電体主部を円錐端の領域、即ら湿濡状態
の金属カソード終端で、付加的な機械的な支持のベース
のシリンダ幹に沿っていくから厚みのある厚さが０．１
麿の酸化アルミニウムのセラミックから作成してもよい
。対向電極２２４及びカソード２２６は、先に説明した
ような誘電体面を被覆している銀ペーストに焼き付けて
もよい、ＥＶ発生′？＋２１８の円錐端の内外部は共に
点２２２のフィールドを増大ザるように正確に方向付け
られており、この領域にＥＶが接近するに従って、ＥＶ
を引き離す。点２２２とＥＶガイド２２０の最内部面と
の間の間隔を１ａｓ＋以下程度にしてもよい。前記大き
さにより、ＥＶは、対向電極２２４とカソード２２６と
の間に印加された約５００ボルトの電位差により点２２
２で形成されて離れることができる。１０ ’ｒｏｒｒ
稈度のガス圧はＥＶ発生器２１８の誘電体表面からＥＶ
を持ら上げ、ＥＶガイド２２０にＥＶの転送及び伝搬を
促進し、更にカソード・パルスを２００ボルトまで減少
させる。クセノン及び水銀のようなへ分子徂ガスはこの
機能にとって特に良好である。 ＥＶガイド２２０とＥＶ発生器２１８との間の間隔の調
整が可能なことは理解されるであろう。 密１１動作を必要とする兵学又は選択されたガス条件下
で与えられた応用において、このような移動を種々の技
術によりにより実現することができる。 全体的にシリンダ状で対象のＥＶ発住器２１８を示し、
ここで説明したが、発射技術はあらゆる種類のＥＶ発生
および処理部品に適用可能であることは理解されるであ
ろう。例えば、第２２図〜第２４図に示したプレーナ発
生器およびガイドは発射技術を用いて、特に低電圧を用
いてＥＶを発生したときは、次のガイド部材に対する大
きな空隙を克服することができる。 一般に、部品の大きさを減少したときは、低電圧でＥＶ
を形成して発射することができる。低電圧動作において
は、部品を製造するために膜被覆方法を用いるのが望ま
しい。例えば、プレーナ発射機を構築するために、アノ
ードをリソグラフィツク処理により形成し、かつ酸化ア
ルミニウム又はダイヤモンド状の炭素のような誘電体材
料のフィルムにより被覆してもよい。誘電体材料を堆積
した後、カソード材料、典型的なものとしてｔリブデン
を誘電体材料に適用することができ、カソードを液体金
属により濡らすすることができる。 全体的にシリンダ状の発射装置を膜技術を用いて製造す
ることはできないが、電極をこのような発ｔＡ装置に向
けて塗装することはできる。ＥＶ発生器の誘電体ベース
の大きさとして厚さを約１μｍにすることにより、１０
０ボルト未満のＥＶ発生器のカソードと、７ノードとの
間のＩ（ｉ７差によりＥＶを形成して発射することがで
きる。 ＥＶの発射装置の好ましい実施例を示して説明したが、
当該技術分野で習熟する者には、ＥＶの発射装置を種々
の形式で構築可能なことは気付くであろう。 ０ セレクタ 先に説明したように、ＥＶをチェインにおいてビードと
して発生することができ、かつ多重チェインを木質的に
同一時間で発生することができる。 処理又は装置で用いる選択された総合電荷のＥＶを切り
離すことが望ましく、かつ必要であろう。 選択作用は所望の杆類を得るために利用可能な多数形式
のＥＶを制限するのに役立つ。一般に、種種のＥＶを発
生して誘電体表面の鋭い縁の周りのアノード又はコレク
タに向かわせるすることができる。引き出しフィールド
はＭＮ体の縁で選択したＥＶを引き離して、ガイド部品
または他の選択領域に向かって駆動する。引き出し電圧
と共に案内電圧をセレクタの幾何学的形状の観点から容
易に調整して選択した電荷の大きさのＥＶを引き出すこ
とができる。典型的なものとして、引き出し装置の幾何
学的形状に従って大きさが定められた多数のチェイン又
はＥＶにより、それぞれ１０又は１２ビードを有する約
５つのＥＶブエインを一時に引き出すことができる。 全体的にシリンダ状に対称なセレクタを第２６図に２３
６により示す。セレクタ２３６は第８図に示したセパレ
ータの形状に全体が構築された発生器即ち発生源２３８
を有する。全体的に管状誘電体のセラミック・ベース２
４０は円錐状の前端を有する。その外部および内部円錐
面のテパー角が協動して円形の鋭い縁２４２により定め
られた小さな開口を形成している。例えば銀ペースト被
覆上に焼き付けた導電性被覆は、円錐端の外側のセラミ
ック・ベース２４０周りに対向電極バンド２４４を形成
している。湿濡状態の金属カソード２４６は管状誘電体
のセラミック・ベース２４０内に配置され、金属カソー
ド２４６の円錐端はセラミック・ベース２４０内の円錐
構造内に配置され、縁２４２により定められる開口に面
している。 金属カソード２４６は、先に説明したように例えば水銀
により濡らされた銅でよい。 エックストラクタ２４８は、円形の開口２５０を有する
導電性プレートの形状をなし、円形の緑２４２の前、か
つこれを中心とし、これから知い距離で配置されている
。エックストラクタ２４８より先には管状ガイド２５２
がある。管状ガイド２５２は、例えば誘電体の本体を有
し、その外面の一部が導電面により被覆されて対向電極
２５４を形成している。 発生源２３８が動作してエックストラクタ２４８上に電
圧を印加することなく、ＥＶを発生したときは、ＥＶは
セラミック・ベース２４０の終端の孔及び縁２４２の周
りからセラミック・ベース２４０の外側および７ノード
ヘ移動することにより、カソード先端の領域から対向電
極バンド２４４へ移動する。しかし、エックストラクタ
２４８に適当な電ｊ■が印加されたときは、誘電体の縁
２４２でＥＶの選択部分を誘電体から引き離し、開口２
５０を介して管状ガイド２５２へ駆動する。 ＥＶはこの管状ガイド２５２を介してガイド対向電極２
５４上に配置された電位の影響により伝搬される。 第２７図に全体的に２６０によりブレーナ・セレクタを
示す。ブレーナ・セレクタ２６０は細長い首２６４を有
する。全体として第２２図に示す形式の面発生源、即ち
発生器は、ブレーナ・セレクタ２６０に関連されると共
に、ブレーナ・カソード２６６をガイド溝２６８に配置
さばている。 しかし、ＥＶの発生に用いたアノードは、ブレーナ・セ
レクタ２６０の反対側の配置するのではなく、鋭角で第
１のガイド溝２６８と交差する第２のｉ＃ ２７２側上
の被覆２７０の形状にあり、鋭い交差縁２７４を形成し
ている。湿温金属形式でょいブレーナ・カッ−６２６６
位置で形成されたＥＶは、ブレーナ・カソード２６６及
び被覆２７０のみを介して印加される電位差により、ガ
イド溝２６８に沿って満２７２との交差方向に移動する
。これによって、ＥＶは交差縁２７４の周辺を回ってア
ノード２７０に進む。 ２つの引き出し電極２７６及び２７８は反対側のベース
２６２の首２６４の外側に沿って配置されると共に、ガ
イドＷ４２６８の側面に位置する。 引き出し電極２７６及び２７８に対する適当な電圧を印
加することにより、選択されたＥＶが鋭い交差縁２７４
を引き離して、ガイド溝２６８に沿うと共に、引き出し
電極２７６及び２７８により定められる領域を介して進
行するようにさせている。第２８図に示すように、対向
電極２８０は誘電体ベースの首２６４に沿ってガイド）
１ｔ２６８の一部を支えて更に引き出し電極２７６及び
２７８の先のガイド溝２６８に沿って選択されたＥＶを
駆動する。 先に説明したように、ＥＶが面に沿って移動するときは
、ＥＶはイメージ力により拘束されている。拘束力の大
きさはある程度、イメージ力を形成する面の幾何学的形
状に依存している。面の有効領域を減少したとき、例え
ば、ＥＶが第２６図にの発生源２３８の円錐構造の鋭い
円形の緑２４２の周りを、又は第２７図のブレーナ・セ
レクタ２６０の鋭い交差縁２７４の周りを通過するとき
は、イメージ力が低下し、ＥＶの結合が更に緩くなり、
かつ他の電極が印加された相対的に正電圧により形成す
るフィールドにより、感度を損失する。引き出し電極に
向かって移動するＥＶの＾い負極性の電荷は、カソード
と引き出し電極との間の電位を対象の縁で残りのビード
・チェイン即ちグループ内のビードを引き出すために必
要とするしきい値未満に一時的に減少させ、発生源のア
ノードに向かって移動することができる。初期のＥＶ構
造が引き出され、引き出しフィールドがら伝搬した後、
次のＥＶをｌｉｔ体の縁から引き出すすることができる
。 例えば、第２６図に示す構造において、カソードに２に
Ｖの負電圧が印加され、約５０μＳの鋭い縁２４２によ
り定められた開口、同じ大きさの円錐半径、及び誘電体
開口から約１麿の引き出し電極までの間隔の場合は、Ｅ
Ｖを引き出すために約２にＶの正極性の引き出しミルが
必要である。引き出ししきい値電圧は臨界的である。例
えば、このような大きさのＥＶ発生源は常に虚偽され、
ＥＶが誘電体円錐上のアノードにより完全に補足されて
いるときは、１．９にＶの引き出し電圧によるエキスト
ラクタへの引き出しは発生しない。しかし、ＥＶは２に
Ｖの正極性の引き出し電Ｂでは引き出される。 第２４図〜第２６図にＥＶ発生器に１Ｉ１３Ｉ！シたセ
パレータを示したが、セパレータはＥＶのプロセツリ部
品のラインに沿って実質的にどの位置でも関連させるこ
とができる。例えば、セパレータはガイド装置の後でも
、更には他のセパレータの後であってもよい。ＥＶセパ
レータを逐次的に又はカスケードにすることにより、結
合エネルギの広い範囲でＥＶから特定の結合エネルギの
ＥＶを引き出すことができる。 曽 スプリッタ 一般に、事象の１」成時間又は同期を含むオペレーショ
ンを単独の人力信号から得た２以上の出力信号により制
御される。例えば、ｍｌの事象を多数の副事象に分割す
ることができる。非常に短い１１間に多数のＥＶピード
又はピード・ヂエインを発生ずるＥＶ発生源により、こ
のような事象を分割すること、即ち、一連の事象を２以
上のＥＶ伝搬信号に分割することは可能である。このよ
うに分割するＥＶ信号装置は、スプリッタと呼ばれ、通
常、第１ガイド・チャネルを交差する１以上の側ガイド
・チャネルによりガイド部品、例えば第１１図〜第１６
図に示すＲＣガイド装置を中断することにより構築され
る。第１ガイド・チャネルに沿ってＥＶが移動して側の
、即ち第２第１ガイド・チャネルと第１ガイド・チャネ
ルとの交点に到達すると、いつくかのＥＶは第２ガイド
・チャネルに移動し、一方残りのものは第１ガイド・チ
ャネルに沿って移動し続ける。スプリッタを構築する際
に、第２ガイド・チャネルはＥＶが実際に伝搬する位置
で第１ガイド・チャネルに交差することを確保すること
に注意しなければならない。 例えば、第１ガイド・チャネルが比較的に大きいために
、ＥＶは第１ガイド・チャネルの横断交差部の全般にわ
たる種々の位置で移動可能なときは、ＥＶが第２ガイド
・チャネルの入り口に十分に接近した第２ガイド・チャ
ネルと第１ガイド・チャネルとの交点に遭遇して第２ガ
イド・チャネルに移動゛するという保＆Ｉはありえない
。 第２９図及び第３０図で全体的に２９０により示すスプ
リッタは、誘電体ベース２９２と、このＭＷ体ベース２
９２に接着されたモザイク・タイル２９４とを備えてい
る。第２のモザイク。タイル２９６も誘電体ベース２９
２に接着されている。 モザイク・タイル２９４及び２９６は図示のように切断
されており、適当に離して誘電体ベース２．９２に接着
されて両タイル闇に第２ガイド・チャネル２９８を形成
している。−枚のタイルは、全体として第２９図の上か
ら見たときに矩形であり、これらを適当な誘電体ベース
２９２に接着するときは、２つの部分に分割してガイド
・チャネル２９８を形成してもよい。 先に説明したように、このようなモザイク・タイルの縁
と誘電体ベース２９２との間の９０°の角度は、ＥＶが
引き付けられ、かつこれを案内するチャネルを形成する
ことになる。しかし、４５°の傾斜を設けた場合は、モ
ザイク・タイル２９４及び２９６を誘電体ベース２９２
に接着したときに、このようなチャネルを第１３図及び
第１４図に示すプレーナ・ガイド１１０に設けたときと
同じような形式で、鋭角な第１チヤネル３００を形成す
る。ガイド・チャネル内にＥＶを保持する引力に寄与す
るガイド対向電極即ち接地面３０２は、モザイク・タイ
ル２９４及び２９６から誘電体ベース２９２の反対側に
配置される。モザイク・タイル２９４．２９６及び誘電
体ベース２９２は酸化アルミニウムのような適当な材料
から構築されてもよい。同様に、接地面３０２は銀ペー
ストのような適当な導電材料により形成されてもよい。 接地面３０２に印加される電位は、応用及び使用する他
の電位レベルに従って選択され、正電位又は接地電位で
あってもよい。 第２の実施例のスプリッタを第３１図の全体として３１
０により示す。スプリッタ３１０＆よ、誘電体ベース３
１２、及び直線の第１のガイド・チャネル３１４、及び
鋭角でガイド・チャネル３１４から分岐する第２ガイド
・チャネル３１６とを備えている。ガイド・チャネル３
１４及び３１６は誘電体へ−ス３１２に形成された断面
が矩形の溝である。第３２図に示すように、対向電橋３
１８は、ガイド・チャネル３１４及び３１６から誘電体
ベース３１２の反対側に配置されてガイド・チャネル３
１４及び３１６に沿ってＥＶが伝搬するのを促進させて
いる。また、ガイド・チャネル３１４及び３１６を取り
囲むように誘電体ベース３１２の上面に対して選択によ
り配置される平らな誘電体カバー３２０が設けられてい
る。第３１図に示すように、ガイド・チャネル３１４に
沿って左から右へ移動乃るＥＶがガイド・チャネル３１
６が中断する第１チヤネル側に１−分接近することを確
保するためには、第１チヤネルの断面が当該チヤネルに
沿って伝搬するＥＶの平均値より大きくないことが必要
である。しかし、各チャネルは伝搬をさせる最大のＥＶ
構造に適応するために十分大ぎくなければならｌｚい。 （第２９図及び第３０図におけるモゾイク・ガイド・チ
ャネル及び第１チヤネル３００は、開放端を有するので
、あらゆる大きさのＥＶ構造に適合する。）典型的なも
のとして２ｋｖで形成されたＥＶ上ビードチェインの場
合は、第１チヤネルの横方向の大きさは２０μ尻でなけ
ればならない。一つのＥＶ上ビード案内するチャネル幅
の下限は、約１μｍである。 しかし、２ｋｖで形成されたＥＶ上ビードチェインをス
プリッタ３１０の両チャネルに沿って伝搬させるときは
、第２ガイド・チャネル３１６の幅は少なくとも２０μ
ｍと３０〜３５μｍとの間の範囲であってもよい。 スプリッタ２９０及び３１０の両者は種々の他の部品に
用いられる。例えば、ＥＶをここで説明するいずれかの
発生源から第１チヤネル３００及びガイド・チャネル３
１４に発射し、伝搬することができる。第２９図及び第
３０図のスプリッタ２９０の場合は、ＥＶ又はＥＶ上ビ
ードチェインは、第２ガイド・チャネル２９８と交差す
るまで、第１ヂＶネル３００の頂点に沿って移動する。 その点で、いくつかのＥＶ及びＥＶ上ビードチェインが
第２ガイド・チャネル２９８移動し、残りは第１チャネ
ル３００に沿って第２９図に示す右へ移動し続ける。第
２ガイド・チャネル２９８は、ＥＶ又はＥＶガイド・チ
ャネルを案内する。図示のように当該チャネルの射の周
りのチャネルに入ったので、ＥＶ又はＥＶ上ビードチェ
インの流れが２つの第１チヤネル３００及びガイド・チ
ャネル２９８に沿って第２９図に示すスプリッタ２９０
の右端に到達する。ここから、ＥＶを他の部品により操
作又は促進することができる。 同様に、第３１及び第３２図のスプリッタ３１０のガイ
ド・チャネル３１４の左端に発射されたＥＶ又はＥＶ上
ビードチェインは、そのいくつかのが第２ガイド・チャ
ネル３１６に進み、その肘の周りを案内されるまで、当
該チャネルに沿って移動するので、ＥＶ又はＥＶ上ビー
ドチェインの２つの流れは更に操作又は促進するために
スプリッタの右端に到達する。 図示したスプリッタ２９０およびスプリッタ３１０のい
ずれの第１ガイド・チャネルに沿って移動する一つのＥ
Ｖがそれぞれの場合における狭い第２ガイド・チャネル
へ回転するのを期待してもよい。しかし、ＥＶ又はＥＶ
上ビードチェインの１つの流れが、説明したように、第
１ガイド・チヤネルに続くいくつかの伝搬と、第２ガイ
ド・チャネルに続く残りとに分割されることに注意づべ
きである。ＥＶ伝搬が第１ガイド・チャネルの断面以下
の断面の第２ガイド・チャネルへＥＶ伝搬の流れの一部
のみの偏向が、多分、総合ＥＶグループが第２の紅路を
取るのを阻止するＥＶの高度の電荷集中を起因としたチ
ャネル交差における多ΦＥＶ又はＥＶ上ビードチェイン
の混雑効果を原因としたものと思われる。これは、１以
下のＥＶ構造が一時に第２ガイド・チャネルを通過し、
−方その他が第１経路に沿って移動し続けている自己ス
イチングの形式にある。いずれにしろ、第２９図〜第３
２図に示す型式のスプリッタは、−個の発生源からの一
本の流れとして発生した多ｆｆｌ［のＥＶ伝搬を発生す
るのに有効である。更に、第１及び第２ガイド・チャネ
ルの出力端でＥＶの到達は、これらの経路長における差
が僅かなので、実質的に同時である。従って、例えば、
一つのパルスにより発生し第１及び第２ガイド・チャネ
ルの接合点に到達する多重ＥＶは、各ガイド・チャネル
に沿って伝搬するいくつかのＥＶにより分割して２つの
意図″ｃＥＶの到達即ち信号を発生することができる。 ガイド・チャネルの経路長が同一のとぎは、ＥＶは同時
に又はほぼ同時にチャネルの終点に到達することができ
る。 第３３図及び第３４図に一対のＥＶ伝搬信号を発生する
際に用いる可変時間遅延スプリッタを全体的に３３０に
より示す。可変時間「延スプリッタ３３０は−バースト
のＥＶにより発生し、木質的に同−又は同一でなくても
よい特定民間で一対の位置に到達するものである。可変
時間遅延スプリッタ３３０は誘電体ベース３３２を有し
、誘電体ベース３３２には３つのモザイク誘電体タイル
３３４．３３６及び３３８が接着されている。第１図、
第２図又は第１７図に示すカソード１２及び１５０のよ
うに、第１経路３４２に沿って伝搬するＥＶを発生する
際に用いる先の鋭いカソード３４０を示す。第１ｕ路３
４２は２つのモザイク誘電体タイル３３４．３３６の先
端（第３３図に示す。）と誘電体ベース３３２どの交点
に沿って伸延しているものである。更に、第３３図に示
すように、第１経路３４２は、誘電体ベース３３２とモ
ザイク誘電体タイル３３８の左端との交点、その上端、
その下端及びその右端に沿って上方に伸延している。 第１のモザイク誘電体タイル３３４は台形をなし、三角
形をなす第２のモザイク誘電体タイル３３６と協動して
これらを分離し、かつ鋭角で第１経路３４２に交差する
チヤネル３４４を形成して第２経路３４６の第１脚を形
成する。全体的に０字状の誘電体タイル３４８は、図示
のようにモザイク誘電体タイル３３８の下部の周りに伸
延する左１Ｉ１３５０及び右脚３５２を有し、移動可能
であり、両方向の矢印Ｅにより示すモザイク誘電体タイ
ル３３８に対して選択的に配置されてもよい。 第２のモザイク誘電体タイル３３６は、第３３図に承り
ように、誘電体ベース３３２と上ザイク誘電体タイル３
３８の左端との９０°交点（第３４図を参照されたい。 ）に沿い、経路が左脚３５０に到達するまで下方に続く
。移動可能な左脚３５０は、第３４図に示すように、４
５°傾斜した下部内縁３５４を有する。従って、第２の
モザイクｌ！！電体タイル３３６は、ＥＶが更に狭いモ
ザイク誘電体タイル３３８の縁とＡ［体ベース３３２と
の９０°交点の方を選択するので、誘電体ベース３３２
と左脚３５０の傾斜している下部内縁３５４との交点に
より案内される。従って、ＥＶの第２経路３４６はモザ
イク誘電体タイル３３８から離れて左脚３５０に従う。 ことは理解されるであろう。移動可能な誘電体タイル３
４８はチャネル３４４の出口で左脚３５０により配置さ
れもよく、従って第２経路３４６はモザイク誘電体タイ
ル３３８の左側にまず従うことなく左脚３５０に従う。 モザイク誘電体タイル３３６は０字状の４主体タイル３
４８０ベースに進み、その後に右脚３５２へＦＩｔ′ｔ
Ｒ体タイル３イタイル３４８横切って移動し、第３４図
に示すようにその左端が９０°で誘電体ベース３３２と
交差する。しかし、モザイク誘電体タイル３３８の上右
端はＸｌｔ電休ベ体ス３３２との交差として４５°の傾
斜３５６を有する。従って、第３３図に示ツように右脚
３５２と誘電体ベース３３２どの交点に沿って上方向に
移動するＥＶは、モザイク誘電体タイル３３８と誘電体
ベース３３２との傾斜交点に沿い、移動可能な脚の終端
から上方向へ移動する。第３４図に示すように、対内電
極３５８は誘電体ベース３３２の下にあり、モザイク誘
電体タイル３３４及び３４６のガイド効果を高めるため
に必要’ｒＫ電位を得ている。 ここでは、可変時間遅延スプリッタ３３０がＥＶを発生
するためのカソード３４０を有し、これを発住するため
の電位を得ている。 第３３図に示すように、モザイク誘電体タイル３３８の
右端は鋭い縁で終端する誘電体の突起の形状をなす２つ
の発射装置３６０及び３６２を有する。従って、ＥＶは
、−Ｅ＃ｆイク誘電体タイル３３８の右端の上部と誘電
体ベース３３２との９０°交点に沿って移動している際
に、誘電体ベース３３２と発射装置＆３６０との交点に
より案内される。しかし、第３３図に示すように、発射
装置３６０は断面が全体として三角形であり、その右端
で鋭い縁を有する。ＥＶは発（ト）装置３６０の鋭い角
の周りを曲がるのではなく、誘電体ベース３３２の平坦
構造へ前進する。ＥＶのこのような前進は、発射装置３
６０の前端の厳密な形状に大きく影響され、従って望ま
しくない角度でＥＶを発射するのを避けるために比較的
鋭く、かつ直線状でなければならない。更にＥＶを操作
するために発ｒＡ装置ｆ！３６０の右に配置された電極
（図示なし）により外８Ｉ＋フィールドを設けてもにい
。 同様に、発射装！’１３６２はその右端に向かって鋭い
縁を有するので、モザイク誘電体タイル３３８の下右端
と誘電体ベース３３２との傾斜した交点に沿って移動す
るＥＶは、第３３図に示すように右に曲がり、発射装置
３６２と誘電体ベース３３２との間の垂直交点に沿って
移動し、誘電体ベース３３２を超えて発射装Ｈ３６２か
ら出ていく。 適当な電極（図示なし）を用いて印加された適当な外部
フィールドにより発射装置３６２を出て行＜ＥＶを更に
操作してもよい。 第１軽路３４２は、固定されたｆ路であり、例えば当該
経路とチャネル３４４との交点と、発射装置３６０との
間の一本の経路の長さを有する。 他方、第２経路３４６は、例えばチャネル３４４と第１
軽路３４２との交点と、発射装置３６２との間の経路長
が可変である。 経路長を可変にすることは、両方向の矢印Ｅにより示す
ように矩形のモザイク、［体タイル３３８に対して０字
状の誘電体タイル３４８を移動させることにより達成さ
れる。第３３図に示ずように、誘電体タイル３４８がモ
ザイク３！８電体タイル３３．８に対して下方に配置さ
れれば、それだけ第２経路３４６が長くなる（と共に、
それだけモザイク誘電体タイル３３８のそれぞれの側に
より左脚３５０及び右脚３５２の重なる部分が短くなる
）、モザイクＭｆｆｉ体タイル３３８に対して誘電体タ
イル３４８の位置を選択することにより、第２経路３４
６の良さを選択するすることができる。 このようにして、ＥＶが第２経路３４６を横切り、第２
の発射装ｒｉ３６２に到達するために時間を選択するこ
とができる。従って、例えば、一つのパルスにより発生
し、２つの第１軽路３４２及び第２経ｊ１３４６に辿る
ＥＶの２つの発射装ｗ１３６０及び３６２に到達する相
対到達時間を誘電体タイル３４８の位置決めにより選択
することができる。 第３３図に示す１０ｍの大ぎさは、典型的な可変スプリ
ッタの大きさをボす。１／ １０ｓ ＩＸ ’Ｆの程度
の経路長差は、図示した大きさの可変スプリッタを用い
ることにより容易に実現可能とされることは理解される
であろう。移動可能な誘電体タイル３４８を移動させて
配置を選択するためには、例えば機械的な結合を含む適
当な手段を用いることかできる。必要ならば、調整を手
動により行なうときは、マイクロマニュプレータ又はト
ランスレータ、例えばレバー及び／又は適当な機械的な
利点を有するギア装置の形式を用いて所望の４＋１ ｔ
ｉｌｌ感度を得ることもできる。 応Ｒ１に適するように第１経路３４２及び第２経路３４
６を変形することができることも理解されるであろう。 更に、これらの経路ｔま発射装置３６０及び３６２に伸
延する必要はないが、例えば他のガイド経路又は他の適
当な部品に接続してもよい。 例えば、第３５図に全体として３７０により可変時間遅
延スプリッタの一変形を示す。可変時間遅延スプリッタ
３７０の構成及び動作は、これらの間の相違を除けば、
可変時間遅延スプリッタ３３０のものと同様であり、更
に詳細に説明する必要はない。例えば、固定された第１
経路３７２を第３３図の固定された第１軽路３４２と同
一にしてもよいが、可変時間Ｍ！Ａスプリッタ３７０に
より得られる可変ガイド経路の第２経路３７４は移動可
能なガイド部材３７６（両方向矢印Ｆにより示す。）に
より調整される。ガイド部材３７６は第３５図に示すよ
うに、右へ更に伸延し、発射装置３７８で終結する。発
射装置３７８はＥＶを第１経路３７２との交点Ｇへ向か
うラインに沿って発射する。従って、ＥＶは、同時に又
は移動可能なガイド部材３７６の位置に従って、選択し
た異なる時間に２つの異なる方向から交点Ｇに到達する
ようにしてもよい。それぞれ第１経路３７２及び第２経
路３７４に沿って移動するＥＶを受け取るように、痕跡
板又は他のＥＶ検出装置、例えば蛍光スクリーン３８０
及び３８２を配置することができる。更に、発射装置か
らのＥＶの移動を更に強めるように適当な７ノード又は
対向ｍｉを用いてもよい。 一般に、スプリッタの第２ブＶネルは、主チャネルに対
する横方向の大きさを大きく、小さく又は等しくされて
もよい。第２チヤネルのｒＩｋ面が第１チヤネルのもの
より大きいとぎは、全てのＥＶ伝搬が第２チヤネルに従
ってもよい。第２チヤネルは９０°までの鋭角で主チャ
ネルに交差してもよい。これらのチャネルは、例えばＹ
″叉はＪＬ Ｔ”を形成するように可変のパターンによ
り互いに分岐ごとができる。このような場合は、２つの
分岐を等しいチャネルにしてもよい。更に、多重第２チ
ヤンネルを用いることにより、１発生源からの１人力Ｅ
Ｖ信号から任意数の出力信号を構築してもよい。更に、
スプリッタを第２９図〜第３５図に示すものと異なる形
状に構築してもよいことも理解されるであろう。例えば
、以下で説明する全体として管状のガイド部品を用いて
スプリッタを構築してもよい。 ｎ 編向スイッチ 先に説明したように、ガイド部品を用いて選択した方向
に伝搬することはできるのＬＩＥＶ及びＥＶチェインだ
けでなく、ガイド部品には方向及び伝搬を選択的に変更
するために、ガイド経路の反転も含めることができる。 ガイド部品は、ＥＶ上のイメージ電荷力と、誘電体ガイ
ド表面にＥＶを更に引きｆ４ける対向電極が確立したフ
ィールドとを原因とした誘電体ガイド表面に向かい、Ｅ
Ｖが経験する引力のために、ＥＶの伝搬方向に影響があ
る。ＥＶ及びＥＶ上ビードチェインの伝搬方向は、ＥＶ
入り口の電荷に作用１６横方向の電界を用いることによ
り、影Ｉ！Ｐされて、これらを新しい選択した方向に偏
向させるものでもよい。偏向の範囲は、偏向フィールド
、並びに偏向フィールドをＥＶ入り口に印加する期間の
大ぎさに依存する。更に、偏向フィールドはターン・オ
ン若しくはオフ、又は変化している力で設定して、ＥＶ
が特定の領域を横切る際に、ＥＶを異なる吊たり、又は
全くなしで選択的に偏向させることができる。 勿論、２面的な効果が存在し、また偏向手段は、これが
どのような形状のものであっても、ＥＶの経路により対
向電極から好ましくない反作用を受けることがある。 ＥＶが例えば先に説明したようなガイド満により得られ
るガイド経路に沿って移動する際は、誘、電体イメージ
電荷及び対向電極フィールドのためにＥＶが移動してい
る電位井戸゛によってばかりでなく、２以上の横方向の
誘電体溝により確立された横方向の移動境界のために、
ＥＶの伝搬経路が非常に安定している。ガイド・チャネ
ルに沿って移動しているＥＶを印加したフィールドによ
り、新しい伝搬方向へずらす偏向を可能にするために、
偏向方向を規制するガイドは、偏向フィールドの影響に
より偏向可能できるように十分に低くものでなければな
らない。少なくとも、偏向が発生することになっている
領域番よ、ＥＶの横方向偏向による干渉してしまうガイ
ド・チャネルされないものでなければならない。一般に
、ガイド・チャネルに沿って移動し、高安定の伝搬経路
を通過するＥＶは、偏向の領域における比較的に不安定
な通過に置かれなければならない。所望の偏向をした後
は、ＥＶは例えば再びガイド・チャネルに沿って比較的
に高安定な伝搬経路に入る。選択が可能ならば、ＥＶは
、偏向フィールドの適用に従って、２以上利用可能な伝
搬経路のうちの一つに進むことができる。ＥＶ又はＥＶ
チェインの伝搬方向を選択的に変更するために用いられ
るＳ！′ｅＩＧ、ｉ、例えば偏向スイッチである。 第３６図〜第３８図は全体的に３９０により示す偏向ス
イッチの上面、側面、及び端面をそれぞれ示す。ＥＶの
偏向スイッチ３９０は誘電体ベース３９２により構築さ
れた１極２投スイツブである。誘電体ベース３９２は一
つの入力ガイド・チャネル３９４、第１出力ガイド・チ
ャネル３９６及び第２出力ガイド・チャネル３９８にそ
れぞれ関連されている。入力ガイド・チャネル３９４・
〜第２出力ガイド・チャネル３９８は、互いに並列に示
されているが、実際には互いに他に対して任意の角度で
設定することかできるものであり、３ｆ１移領域即ち中
間偏向領域４００により接続されている。中間偏向領域
４００はガイド・チャネルと同一の深さを有するが、全
体的に広められている。 人力ガイド対向電極４０２は人力ガイド・チャネル３９
４の下に位置し、またガイド・チャネル４０４及び４０
６はそれぞれ第１出力ガイド・ヂＡ７ネル３９６及び３
９８のＦに位置しており、そのガイド経路に泊ってＥＶ
の伝搬を促進させるように適当な電圧を印加するための
ものである。 更に、２つの偏向電ＶＪ４０８及び４１０は、入力ガイ
ド・チャネル３９４〜第２出力ガイド・チャネル３９８
及び中間偏向領域４００の反対側の誘電体ベース３９２
の底面に配置されており、）υ移領域を部分的に下に位
置させる位置から横方向に伸延して、外方向に比較的に
大きな表面積の電極を形成している。従って、入力ガイ
ド・チャネル３９４から中間偏向領域４００に進行する
ＥＶは、左の偏向電極４０８１に配置された正電荷及び
／又は右の偏向′１ｆ極４１０上に配置された負電荷に
より（遷移領域に進行するＥＶの視点から見たときに）
左へ偏向されてもよい。このようにして、ＥＶの伝搬経
路は人力ガイド・チャネル３９４内で強制された仝休と
して與直なラインの経路から曲げられる。適当な電荷を
偏向電極４０８及び／又は偏向電極４１０に与えること
により、ＥＶの経路を偏向することができるので、ＥＶ
は左即ち第１出力ガイド・チャネル３９６に進行し、こ
れに沿って伝搬し続けることが可能である。これに代っ
て、電荷を偏向電極４０８及び４１０の一方又は両方に
与えて、入力ガイド・チャネル３９４から出発するＥＶ
の伝搬経路を偏向することができるので、ＥＶは６即ら
第２出力ガイド・チャネル３９８に進行し、これに沿っ
て伝搬し続けることが可能である。 偏向スイッチは、入力ガイド・チャネルの比較的に高安
定な経路から、偏向フィールドの印加により経路を選択
的に偏向可能な比較的に不安定な領域へ移動させること
により動作する。これによて、ＥＶは比較的に＾安定な
他の伝搬経路となる出力ガイド・チャネルに進行するこ
とができる。 入力ガイド・チャネルから遷移領域への遷移は、ＥＶ経
路に遷移を設定させない方法で実行されな１ノればなら
ない。そうでないときは、不要なスイッチングを発生さ
せることになる。偏向されたＥＶをフィードバックさせ
ることにより、人力負荷又は結合の影響を完全に除去す
ることができる。 例えば、近傍の電極はＥＶの経路として電圧フィードバ
ックを検出して、フィードバック信号を過当な可変振幅
の位相反転結合により偏向電極に伝送することができる
。当該の技術分野に習熟する習はこれをブシュ・プル装
置として認識するであろう。リード線を逆にすることに
より、交差接続を（ｑるように用いることかぐきる。こ
のようなフィードバック電極４１２は左の第１出力ガイ
ド・チャネル３９６に隣接する誘電体ベース３９２の上
面に間質され、かつ結合回路４１３への適当イＴリード
により接続されている場合を示″ｒＪｏ結合回路４１３
の出力は左側の偏向Ｔ１極４０８に接続されている。同
様のフィードバック電極４１４は右の第２出力ガイド・
チャネル３９８に隣接する誘電体ベース３９２の上面に
配置され、かつ出力が偏向電極４１０の右側に接続され
ている結合回路４１５に接続されている場合を示す。こ
のようにして、縮退ケる又は再生するフィードバックを
１７で、安定または非安定、即ち２安定スイツチング処
理をそれぞれ発／ｌ）することができる。伯の公知のフ
ィードバック効果をそれぞれの効果について異なるフィ
ードバック回路により達成することができる。同様に、
フィルタを、例えばフィードバック回路により構築して
、ＥＶのスイッチングを電荷ｒ又は仙のパラメータに従
って出力チャネルに制限するようにさせてもよい。光速
に近い動作をして過渡応答の悪い遅延を処理するフィー
ドバック回路利用の電磁部品を備えたものには、かなり
の利点がある。一般に、通常の抵抗、容量及びインダク
タンス部品は光速の約０．１で移動するＥＶによりよく
動作する。 第３６図〜第３９図に示す偏向スイッチ３９０は、例え
ばガイド経路及び遷移領域をフォトリソグラフィック技
術を用いる溶融シリカにエツチングすることにより構築
されてもよい。導電性の電極の堆積は、真空蒸Δ即ちス
パッタリング方法を用いて形成されてもよい。入力ガイ
ド・チャネル及び出力ガイド・チャネルの深さ及び幅は
約１ｋｖで梵牛したＥＶによる動作の場合は約０．０５
慮でイ≧ければならない、偏向電極に印加された偏向電
圧は遷移［１ち出吹く領域を通過するＥＶの経路の安定
度に従って、１０ｖ〜数ｋｖの範囲であればよい、遷移
領域内のＥＶ経路の安定度は；０移領域の形状及び長さ
と共に、対向電極の構造に依存している。 スイッチの偏向感度を最適化するために、ＥＶ伝搬経路
は遷移ｆｔ４域の中間を下回って更に不安定でなければ
ならない。例えば、編向スイッチ３９０は中間偏向領域
４００と、直角で入力チャネル・ガイド壁に交差して入
力ガイド・チャネル３９４の急峻な端部をなすｌＩＮ壁
４１６とを備えている。 このような急峻な機械遷移が遷移領域内でＥＶを−ｕ＋
ｍシ、偏向するためには、ＥＶが所望の偏向方向と反対
側の中間偏向領域４００を側壁のうちの一つに単純にロ
ックことができるので、＾い偏向電圧が必要である。従
って、中間偏向領域４００を通ってＥＶを反対側の壁に
切り換えるためには、高偏向電圧が必要とされる。ゝ 入力ガイド・ヂＡ７ネル３９４から中間偏向領域４００
への避移更に段階的に、また入力ガイド対向電極４０２
を含む電極パターン化することにより増加される装置の
偏向感度を更に段階的に行なうことができる。例えば、
図示のように、入力ガイド対向電極４０２は入力ガイド
・チャネル３９４と中間偏向領域４００との交点で終結
するのではなく、中間部の下に部分的に伸延するテーパ
部分４１８に続く。従って、偏向電極４０８及び４１０
μ入カガイド対向電極４０２のテーパ部分４１８に並行
に切り詰められている。このような電気的な遷移技術は
殆ど擾乱なしに、即ち偏向フィールドが存在しない伝搬
経路に大きな変化なしに、ＥＶが入力ガイド・チャネル
３９４から中間偏向鎮ｔｉ＊４００へ移動させ、これに
よってＢ偏向感度を得るようにしている。一般に、対向
電権を用いないで、ＥＶ伝搬経路を予測することは容易
ではない。 図示のように、中間偏向領域４００は第１出力ガイド・
チャネル３９６と第２出力ガイド・チャネル３９８との
間に浅いＶ字状の壁４２０を形成している。中間偏向領
域４００の側壁である壁４２０の形状は、中間偏向領域
４００内Ｔ″ＥＶの通過を安定させる＆１１１１１には
余り効采がない。 これに代り、機械的な設計を用いて低擾乱により変更す
るために中間偏向ｇＡ域４００にＥＶを導入して、中間
ガイド領域に対する入力ガイド・チャネル３９４の影響
によりＥＶを段階的に遷移させることができる。例えば
、このような偏向スイッチは、比較的に急激に終結し、
また直角に離れる入力ガイド対向′！ｔＩ４ｉと関連し
て、厚さ方向に即ち深さ方向にテーパを付けた入力ガイ
ド溝を備えてらよい。例えば、このような機械的な設計
の例として入力ガイド・チャネル３９４の周りにテーパ
を付けた上面４２２を第３７図に想像線により示す。入
力ガイド・チャネルは、偏向領域に向かってＥＶが進行
するに従って、ＥＶを案内する作用を次第に失うので、
偏向フィールドの存在なしにＥＶの伝搬経路の擾乱が殆
どない２つの領域間の遷移を克服し、再び比較的に＾い
偏向感度を得ている。一般に、エツチング技術が表面の
縁で急な直角の縁よりもテーパが付いた縁を形成するこ
とは理解されるであろう。このように当然発生するエツ
チングによるテーパは、第３７図に４２２により示すよ
うなテーパを得るのに誇張されたものになることがある
。 電向の収集に対してより安定性を高めるだめの方抜け、
偏向電極に低抵抗の被覆を用いることであり、かつ中間
偏向領域４００の下ではなく、中間偏向領域４００内の
上面にこれらの偏向電極を配置することである。従って
、ＥＶ、！路は偏向電極を全体的に交差する。誘電体の
電荷はこの偏向方法を用いることにより防止される。 （ｏ）ＥＶオシロスコープ 兵学の表面を移動するＥＶ及びＥＶプエインは局部フィ
ールド及び表面擾乱により誤った形式でｇｖＪすること
がある。このような移ＮｒはＥＶから電子を発射するこ
とにより達成されるので、電子イメージ装置から、又は
可視光を発生する近傍の蛍光体に衝突する発射電子によ
り見たときに、その経路は可視的なものである。フィー
ルド形成構造、例えば偏向電極を用いて電界を操作し、
ＥＶの経路を制罪することにより、イの光学的なイメー
ジを形成し、経路、従って印加型［の時間変動機能を説
明してＥＶオシロスコープのは能を１！することができ
る。これは、第３６図〜第３８図の偏向スイッチ３９０
の安定化及び偏向方法の品質を高めることにより達成可
陸とされる。 ブレーナ型式のＥＶオシロスコープを第３９図に全体と
して４２４により示す。ＥＶオシロス］−プ４２４には
、第３６図に偏向スイッチ３９０の中間偏向領域４００
の形式に従って平坦な遷移即ち偏向領域４３０に間口し
ているＥＶ入ツカガイドチャネル４２８を有する誘電体
基根即ちベース４２６を備えている。ガイド対向電極４
３２はＥＶＶ力ガイド・チャネル４２８の十に位置する
が、図示するように偏向領域４３０の下に伸延されてい
るテーパ付きで終結している。−向ｇ１１４３０の前壁
４３４はＥ人シカガイドチャネル４２８に対して９０°
の角度で設定されている。従って、テーパ付きのガイド
対向電極４３２とＥＶＶ力ガイド・チャネル４２８に対
する前壁４３４の構造どの組合わせ偏向スイッチ３９０
と関連して先に説明した人力チャネルから偏向領ＩＪ！
４３０に進むＥＶ又は「■ブエインの安定度を最小にす
る。 ２つの偏向電極４３６及び４３８は、選択された部分、
即ら偏向領１４４３０の活＋１１領域（破線ト１により
示す。）を移動しているＥＶに作用するように信号を選
択的に印加するように示されている誘電体基板４２６の
下側に端えられている。偏向領域４３０の全内部領域は
、表面電荷を抑υ１し、かつ偏向電極４３６及び４３８
に偏向信号を転送する伝送線の終端として作用するよう
に抵抗材料により被覆されてもよい。偏向領域４３０の
底面はＥＶを偏向する恐れがある意図しない局部的な構
造を避番フるために円滑でなければならない。 ＥＶ又はＥＶチェインは、全体として活性領域ト１及び
偏向領域４３０から伝搬し、最終的にコレクタ・アノー
ド（図示なし）により捕捉される。 第４０図はＥＶオシロスコープ４２４の端部を丞し、蛍
光スクリーン４４０を付加したものを示す。蛍光スクリ
ーン４４０は少なくとも活性領域Ｈに配置される必要が
あるが、全偏向領域４３０、更には図示のように全誘電
体基板４２６上に伸延することができる。印加された偏
向フィールドの影響のもとに移動するＥＶ又はＥＶ：Ｐ
、１インから発射された電子は、光を放射するように蛍
光スクリーン４４０と交差する。光学顕微！１４４２は
蛍光スクリーン４４０から放出される光を受光するよう
に配置されで拡大して観測をする。この構造では、光学
顕微１４４２の代わりに光増幅テレビジョン・カメラを
用いることもできる。観測装置が光学顕微鏡でもテレビ
ジョン・カメラであっても、数マイクロメータの目標即
ちＥＶの大体の大きさを示りのに十分なものでなければ
ならない。 ＥＶＶオシ］スコープ４２４の初任を１０するテレビジ
ョン・モニタを用いると、感度増加及び記録が容易な機
能が（９られる。更に、偏向領域４３０、更には空間を
移動するＥＶを直接見るために、以下の （ｐ）項で説
明する電子カメラを用いることｈ′できる。 ガイドに発射することと両立可能なＥＶ発生源をＥＶオ
シロスコープ４２４と共に用いることもできる。適当と
するときは、分［！又はセレクタを用いてＥＶ入ツカガ
イドチャネル４２８に進む所望のＥＶ又はＥＶヂエイン
を得ることもできる。 典ｇ＋４的なものとして、ＥＶオシロスコープ４２４の
ＥＶを得るために用いられる形成及び発射電１ｆは、使
用するＷｉ造の大きさにより、２００■と２ｋｖとの間
の範囲でよい。第３６図〜第３８図の偏向スイッチ３９
０の場合のように、ＥＶ入ツカガイドチャネル４２８１
１えば、その長さ）及びガイド対向電極４３２の設区１
、及び偏向ｆｆｉ域４３０は、偏向領域４３０の側壁に
ロックすることなく、偏向領域４３０に発射された安定
化ＥＶを得るようにしたものでなければならない、ＥＶ
オシ臼ススコープ４２４、一部が実質的に偏向１極４３
６及び４３８に印加された電圧により決定される多くの
出力状態を有するアナログ型式のスイッチとして初任す
る。 例えば、ＥＶ入カガイド・チＡνネル４２８から、かつ
光学顕微＆ａ４４２．テレビジョン装置叩も電子カメラ
が得るイメージ拡大により結合された偏向領域４３０介
して移動するＥＶの速度は、光学顕微鏡４４２の水平方
向走査速度を表わし、一方偏向電極４３６及び４３８を
用いてこの運動に直交して印加される電界は、垂直軸を
表わす。その結果のＥＶ運動は偏向電極４３６及び４３
８によりにＪ３いて化された電位の真の関数ではなく、
積分関数である。 ＥＶオシロスコープ４２４を用いることにより分析され
た電気的な事象によりＥＶ追跡の同期は、オシログラフ
の場合に通常であるように、この事象を表示する前に、
ＥＶを少し発生することにより達成されてもよい。ＥＶ
オシＯスコープ４２４の感度及び走査速成（、Ｌ、全体
装置の幾何学形状を変更することにより、又は更に長い
掃引時間について拡大した活性領域Ｈにおいて艮いＥＶ
定走行少なくとも見る際に、変更されてもよい。典型的
なものとして、２つの偏向電極４３６及び４３８の最も
近い点菅の距離を約１履の範囲でもよく、また１００Ｇ
閉ｚ程度の入力周波数信号を用いてもよい。表示の電圧
範囲は、信号を偏向“名種４３６及び４３８に印加する
前に、信号について特定の減衰を選択することにより決
定される。小さな人ささのＥＶ及びＥＶが比較的に高速
瓜のために、ヒソオシロスコープの帯域幅は比較的に広
い。１移時間が０．１ピコ秒範囲にあるときは、−事象
の波形を分析することができる。このように広い帯域幅
の場合は、ｒピコスコープ」により司能イ１ので、偏向
電極４３６及び４３８に対する信″Ｉ−Ｊ入力回路で用
いられる減衰器を補正することが必似である。ＥＶスコ
ープを構築する際に微小構造を用いることにより、過度
の信号時開遅延がなくなる。ＥＶオシロスコープ４２４
及び関連する回路は、結合している伝送ラインにおける
損失を避けるために、測定されるべき電気的な事象にで
きる限り近くで動作される必要がある。ＥＶスコープの
範囲での作業の大部分において、ＥＶスコープを信号を
発生する範囲に効果的に埋め込むことができる。木質的
に、ピコスコープは［チップ・スコープ」となり、実際
的には使い捨てが考えられる。 （ｐ） 電子カメラ 先に説明したように、例えば第３９図及び第４０図のピ
コスコープ印らＥＶオシロスコープ４２４のようなＥＶ
オシロスコープ上で移動するＥＶからの電子放出を見る
ために、電子カメラを用いることができる。このような
１子カメラを第４１図及び第４２図に４５０により全体
的に示す。電子カメラ４５０は金属ケース４５２を有す
る。金属ケース４５２は、その内部に電荷の操作に影響
する恐れのあるＦ！Ａｓフィールドに対する電気的なシ
ールドとし工機能υる。ピンホール孔４５４は、電子、
イオン、中性子又は陽子が金属クース４５２に入ること
がて゛ぎるように金属ケース４５２の入り口として設け
られたものである。第４２図では、金属ケース４５２の
典型的な大きさとして２５履の大きさを示している。ピ
ンホール孔４５４の典型的な大きさは約５０μｍである
。 金属ケース４５２内には一体の偏向板４５６及び４５８
が配置されているので、ピンホール孔４５４に進入した
電荷粒子が全体として偏向板４５６と偏向板４５８との
間に導かれる。端子４６０及び４６４が偏向板４５６及
び４５８から絶縁シャフト４６２及び４６６介してそれ
ぞれ伸延していると共に、これらから絶縁シャツｌ−４
６２及び４６６によりそれぞれ絶縁されている。組合わ
ぜチャネル電電子ルヂブライヤ−（ＯＥＭ）及び蛍光ス
クリーン４６８がピンホール孔４５４の反対側の金属ケ
ース４５２の終端に配置されている。 電荷粒子がＯＥＭに衝突すると、ＯＥＭはカスケード効
果により蛍光スクリーン４６８に増大した電荷を衝突さ
せて、グローを発生し、蛍光スクリーン４６８上のグロ
ーの反対側の位置のＣ［Ｍにもとの衝突を選択的に知ら
せるこのようなＯＥＭの構成及び動作は公知であるので
、ここで更に詳細に説明する必要はない。 金属ケース４５２は、金属ケース４５２によるシールド
を完結させるために多分付加する導電性フィルムを除き
、蛍光スクリーン４６８で間放されている。しかし、金
腐り゛−ス４５２はその外側を見る蛍光スクリーン４６
８の発光と１渉することはない。図示していないが、Ｏ
ＥＭ及び蛍光スクリーン４６８は適当なリード線を備え
ている。 このリード線によって、金属ケース４５２に設定する電
位とは別に選択した電圧を印加することができ、かつＯ
ＥＭと蛍光スクリーン４６８との間に電位差を発生する
ことができる。典型的なものとして、ＯＥＭと蛍光スク
リーン４６８との闇に電位差は５にＶであり、一方ＯＥ
Ｍのゲインはその電位を設定することにより独自に変更
することができる。一般に、金属ケース４５２を含む電
子カメラ４５０の種々の部品を少なくとも５にＶまでは
極性及び任意の電位のいずれにも設定することができる
。 金属ケース４５２、蛍光スクリーン４６８、偏向板４５
６及び４５８に印加ざる種々の電圧の機能に加えて、電
子カメラ４５０が何を調べていようともこれに対して選
択された移動及び位置に電子カメラ４５０を搭載するこ
とができる。従って、例えば、適当に電子カメラ４５０
を横ｙノ向及び／又は側方向に移動すること、又はその
軸の周りに回転さＵることができる。 ピンボール孔４５４に進入する電荷粒子、例えば電子は
そのあらゆる点に衝突する司ｒＬＭがあり、その結果と
して輝点を蛍光スクリーン４６８上に発生させ、ある事
象の表示として見ることができる。偏向板４５６及び４
５８は、例えば電荷分υ１、エネルギ分析、又は他の測
定を実行する際に用いるために備えられている。例えば
、ＣＦＭの宵月を用いる電位方法については、分析でも
用いることができる。このような分析技術は公知であり
、ここで詳細に説明するまでもない。 電子カメラ４５０は、例えばＥＶに関連し０種種の応用
がある。第４１図において、ＥＶ発／１．源４７０及び
アノード４７２はピンホール孔４５４の前に配置される
ので、ＥＶをＥＶ発生源４７０から引き出してアノード
４７２の開口を通過する。 ＥＶはピンホール孔４５４の周りの電子カメラ４５０の
前面（モリブデン板によるものでもよい。）に衝突する
。真鍮のリング（崗示なし）を、ピンホール孔４５４が
ＥＶを受け取り、電子カメラ４５ｏの正面に衝突するの
を防止する板の前に配置してもよい。金属フォイルを、
目標として利用するようにピンホール孔４５４に配置し
てもよい。 他のこのような構成において、ＥＶ発生ａ４７０と７ノ
ード４７２との組合わせを、電子カメラ４５０に対して
賃なる角度、例えば第４１図に示す構造に対して９０°
に配置して、発生り′るＥＶをピンホール孔４５４によ
り通過さけ、その結束として通過するヒＶから放出され
たいくつかの電子がカメラの開口に進入してＥＶ伝搬を
観察できるようにしＣもよい。 第４３図は電子カメラ４５０を、ＥＶオシロスコープ４
２４、例えば第３９図のピコスコープと連係して用いて
もよい。第４３図に示すように、電子カメラ４５０を、
ＥＶオシロスコープ４２４の活性領域１−１に対面させ
ると共に、これよりカメラの開口を短距離に配置させる
ことにより、活性Ｔ１域Ｈ上の信号を追跡するように用
いられているＥＶからの電子放出がカメラの１川口を介
し電子カメラ４５０に進入し、ＯＥＭ及び蛍光スクリー
ン４６８が検出できるようにしてもよい。電子カメラ４
５０をこのように使用した場合に、偏向板４５６及び４
５８を、例えば接地電位に保持してもよく、一方ＯＥＭ
に衝突するようにＥＶが放出した電子を加速さけるのに
十分な電圧に保持してもよい。第４３図には、電子カメ
ラ４５０の光出力端に対面するテレビジョン・カメラ４
７４のレンズ系が示されている。ＯＥＭ及び蛍光スクリ
ーン４６８の組合わけは、図示のように電子カメラ４５
０により約倍率５が既に（ｑられれている。電子カメラ
４５０とテレビジョン・カメラ４７４どの組合わせによ
る総合倍率を、テレビジョン装置を用いることにより増
加さＵてもよい。 第４４図は、電子カメラ４５０の他の使用を示ずもので
あり、ここでは２台のカメラの長ｌ１４１が互いに直交
し、同一面に位置するように配１１された第２の電子カ
メラ４５０′と関連さけている。このＪ３うにして、例
えば２台のカメラの前を通過するＥＶの位置を、３次元
から決定してもよい。図示のように、電子カメラ４５０
及び４５０′が直交ｘｙｚ座標系のｘＩ＊、ｙ４＊にそ
れぞれに沿って当該座標系の原産に向かっで］振り向く
」カメラにより配置される。ｘＩ１４１に沿って相互位
置に配置される電極４７６及び４７８と、更に最初の対
の電極４７６及び４７８の軸方向に垂直な線に沿って、
即らｙ＠に沿ってｑいに対立して配置された電極４８０
及び４８２とを含む２組の偏向電極は、図示のように配
置されて電子カメラ４５０及び４５０’ を組合わせた
視野のＥＶを選択的に偏向ｉｊＪ能にされている。電１
４７６〜４８２は、薄いワイヤ、例えば直径が０．５ｍ
程度でよいので、電子カメラ４５０及び４５０′の最も
近い電極４７８及び４８２は、これらの視野の線と干渉
せずに、それらのカメラの前に配置されてもよい。即ら
、電子カメラ４５０及び４５０′は゛上極４７８及び４
８２を「周辺に見る」位置に配置されてもよい。 電極４７６〜４８２への適当なリードは所望の電位に配
置可能である。このようにして、（０）のＩＥ Ｖオシ
ロス］−ブの項で先に説明したように、３３次元で動作
しＥＶオシロスコープを作成して、２つの電子カメラに
用いることができる。 第１１．４図は例えばＺ４１！ｌに沿って配置された第
３の電子カメラ４５０ ”’を用いてｙ軸及びｙ軸の電
子カメラ４５０及び４５０′とそれぞれ連係して３次元
でＥＶの缶るまいを更に観察する図である。 Ｚ軸に沿ってその方向にＥＶを偏向するために、フィー
ルド電１４８４及び４８６が備えられている。 Ｚ軸に沿って互いに対面して第４４図に示４′電子カメ
ラ４５０″及び４５０ ’のように同一ラインに沿って
２台の電子カメラを配置して、例えば電子のドツプラー
・エネルギ分析をすることができる。 （０）項のピコスコープの場合のように、ＥＶ発生源、
及びここで図示するＥＶ操作部品を用いてＥＶを第４４
図に示すカメラ配置の観測視野に導入することができる
。 （ｑ） 多重電極発生源 先に説明したセパレータ、レレクタ、及び発射装置は、
先に説明の特殊目的に設計された多市電極介／＋ ａ、
又はＥＶ発住器の形状をなす一０即ら、これらの装置は
複数の電極に加えて、ＥＶを発生さＵるために用いるカ
ソード及び１アノード、又は対向電極を備えている。多
ｉ口゛１８極装置は、他の目的に用いられてもよい。い
くつかの応用では、ＥＶを発生させるためにまだ選択的
な制御をしている闇は、ＥＶを発生するために固定した
カソード及び７ノ一ド電位を保持することが必要なこと
がある。これは、制御＆１ｌｆｆｆ極を付加して３極管
を形成覆ることにより達成される。全体として第４５図
に４９０により３極管発生源の１変形を示す。 ３極管発生鼎４９０は誘電体ベース４９′２上に構築さ
れる。誘電体ベース４９２はＩｌｌ艮いガイド満４９４
を有し、ガイドｉ肯４９４はブレーナ・カソード４９６
を配置している。７ノード即ら対向電極４９８はブレー
ナ・カソード４９６から、か゛つ誘電体ベース４９２の
反対側終端に向かって誘電体ベース４９２の反対側に配
置される。ｉｌｉ制御電極５００もブレーナ・カソード
４９６から誘電体ベース４９２の反対側に配置され、か
つブレーナ・カソード４９６の終端に対して横方向に接
近しているのは対向雷＃Ｉ４９８である。実際には、制
御電極５００はブレーナ・カソード４９６と対向電［４
９８との間に配置されているので、制御閉電極５００の
電圧はＥＶを形成するブレーナ・カソード４９６の電子
放出終端で電界にかなり影響することがある。 プレーノー・カソード４９６及び対向ｆｆ１Ｍ４９８に
印加された固定電位により、ＥＶをプレーノー・カソー
ド４９６で発生してもよい。閉 ｍ雷神５００を正方向
にパルス駆動することにより発生してもよい。ＥＶｇｌ
生を開始する処理、即ち、ブレーナ・カソード４９６で
電界放出を開始させる明確なしきい値が存在する。従っ
て、制ｍ電極５００にあるバイアス電圧と共に、穏やか
な電圧レベルのパルス信号を印加してＥＶを発生させて
もよい。 このような場合【よ、制御電極５００から大きな電流は
引き出されないが、パルス信号のために太きな交流電流
が存在する。 ３極管はトの発生に必要な限界点にカソード・エミッシ
ョンの濃度を高めることにより動作する。ｉｔ、閉 ｔ
ｉｌｌ電極５００と３極管発生器４９０との間には、３
極管のように通常、ある干渉が発生することがある。制
御ｉｌｌ電極５００は、ＥＶの発生を抑υ１しようとす
る強力なフィードバック効果のために、１分に駆１ｊＪ
シて第１及び第２のＥＶを発生させなければならない
。高周波での標準的なフィードバックは３極管発生器４
９０のゲインを低下さぼるので、ＤＩ ｗＪ電極５００
は余り＾く正電位にして次のＥＶ光発生影響させてなな
らない。例えば、υ制御電極５００の電圧を正方向に高
くしてブレーナ・カソード４９６における初期の１ＥＶ
発生をさせると、ＥＶの存在及びｆ＋１１１１Ｉ電？４
５００の電圧が増加するために、υ１１０１電極５００
と対向電極４９８との組合わせにより容量が増加する。 最初のＥＶ影形成開始すると、シリ神電圧の効果は９周
電荷のために低−卜する。ＥＶがｉ閉Ｊｗ電極５００の
領域を離れて対向電極４９８の領域に到達すると、７ノ
ードの瞬時的な電位に従い、制御電極５００に連動する
電圧が存在し、これが制ａｌｌ電極５００の電位を高め
て次のＥＶを発生させるのを阻止する。連！Ｊ＋するこ
のような電圧は、３極管を形成１６更に伯の電極に関連
させることにより低減可能となる。 ブレーナ４極管発生源の全体を第４６図へ・第４８図に
５１０により示す、誘電体ベース５１２はガイド溝５１
４を備えてＪ３す、ガイド溝５１４にはプレーノー・カ
ソード５１６を配置している。誘電体ベース５１２の反
対側に向かって、かつブレーナ・カソード５１６からそ
の反対側の端に向かってアノード即ち対向電極５１８が
存在する。ガイド溝５１４の下を横切ってブレーナ・カ
ソード５１６から誘電体ベース５１２の反対側に第４５
図に示すυｆｉｌｌ電極５００と同様の制ｍ＋電極５２
０が配置され、かつ対向電極５１８の横方向位置とブレ
ーナ・カソード５１６の横方向位置との間に位ｔしてい
る。従って、υＩｔ１１電極５２０をバイアスし、例え
ブレーナ・カソード５１６及び対向電極５１８の電位を
一定に保ったとしても、第４！５図の３極管発生２１ｉ
４９０にＩ！ｌ！］連して説明したプレーノ゛・カソー
ド５１６からＥＶを発生させるようにパルス駆動するこ
とができる。 フィードバック電極５２２もブレーナ・カソード５１６
から誘電体ベース５１２の反対側に配置されている。フ
ィードバック電極５２２は制御Ｉｌ電極５２０と対向電
極５７８との間の結合をな（すために対向電極５１８に
十分に接近して配置される。更に、第４６図を参照すれ
ば理解されるように、フィードバック電極５２２は対向
電極５１８の側部に凹み５２４に一部が伸延しているの
で、対向電極５１８はＵｌ ｉｌｌ電極５２０からフィ
ードバック″ｔｆｉ極５２２を一部シールドしてＦＡ御
電極５２０とフィードバック電極５２２との間の好まし
くない結合を最小化させている。 第４６図〜第４８図に全体を５１０によりポリプレーナ
４ｆｆｉ管発生源をマイクロリングラフ股技術により構
築することができる。ＥＶのガイド溝５１４の幅は約１
μｍから約２０μＩｎまでの範囲でよいので、光学的又
は電子的なリソグラフ法を用いて構築することができる
。またモリブデンは種々の電極を形成するために導体材
料を用いてもよい。他に材料として選択されるものに誘
電体用にダイＶモンド状の炭素及び導体用にチタン・カ
ーバイト又は黒鉛がある。一般に、安定な誘電体材料及
び安定な金属導体材料を用いることができる。ブレーナ
・カソード５１６を以下で説明するように液体金属によ
り濡らしてもよい。しかし、熱的１．：’ｌ’衡した小
さな構造によると、移動する金属のｉｌ＆の恐れがある
。ブレーナ・カソード５１６′Ｃ−ない他のものを置き
電極構造を変化させてしまうＩｉｆ能付がある。これに
代って、ＥＶ発住にカソード端を１４生ずるように濡ら
す金属に頼るよりも、ブレーナ・カソード５１６をＥＶ
影形成おいてフィールド放出の電子を促すように先端を
鋭くするために、終端５２６で先鋭にしてもよい。ここ
に示す３極管発生器４９０及びブレーナ４極管発生源５
１０を真空中で、又は他の装置に関連しＣ以上η°説明
ｆる設定したガス圧によりＥ）作させｔ’ｔ＞よい。多
重電極発生器は、４極管発生澱の動作回路を示している
電界り文出発Ｉ＋：源の（ｕ）ｒｒｊで更に詳細に説明
−４６゜ セパレータ、セレクタ、発射装置を含む先に説明した３
極管装置を４Ｉ４１管式のものにも設（Ｊてもよい。い
くつかの多重電極発生器を示して説明したが、２以上の
電極を用い、種々の応用に有用かつ目的の範囲用の他の
装置をＥＶ技術に過用可能である。一般に、兵学管の動
作を種々のＥＶ光発生は操作装置に効果的に用いること
ができる。 （ｒ） 電極なし発生源 第４９図に更に他の型式のトＶ発生器を全体を５３０に
より示全体がｍ長い誘電体外囲器５３２はその外面に固
定された３つの形成電極５３４．５３６及び５３８を備
えている。２つの形成電極５３４及び５３８は誘電体外
囲器５３２の反対側の各端部に配置されており、一方中
間の形成型ＭＩ５３６は形成ｆ４４４５３４から形成電
極５３８までの距離の約１／３に配置されている。端部
の形成型Ｖｊ５３８はＥＶの形成の後にＥＶの操作に用
いられる引き出し１ｆ極である。残りの形成電極５３４
及び５３６は１−■の形成に用いられる。中間の形成電
極５３６は形状が誘電体外囲器５３２を取り囲むリング
電極である。図示した当該実施例においては、リングの
形成電極５３６は内部量ｎ ５４０を定める外部の締め
付は形状内に配置され、内部開口５４０は誘電体外囲器
５３２の内部を第４９図位置で左を見たときは、形成チ
Ａ７ンパー５４２を分ＧＪ、また第１１９図位置で右を
見たどきはツーキング即ち引き出しチャンバ−５４４に
分けられる。同様に、端部の形成電極５３４は誘電体外
囲ｉ！！１５３２の端部に即し込みにより形成された凹
部内に配置される。従って、中間の形成電極５３６は切
頭円錐ぐあり、端部の形成電極５３４は円錐であり、引
き出し用の形成電極５３８ ｉ、Ｌ平坦である。形成電
極５３４及び５３６を配置している四部及び締め付けは
、以下で説明する他の１コ的を除き、それぞれＥＶの形
成に必背なものではない。引き出しチャンバー５４４は
、形成チャンバ−５４２の長さの約２倍になって示され
ているが、実際Ｆでは任意の長さがでよい。 ラジオ周波数帯の■ネルギのような双４ｉｉ＋閉の電気
ＴネルＸ′が、ガスを含む誘電体外囲器５３２にそれぞ
れ搭載された第１及び第２の形成電極５３４及び５３６
に印加されたときは、外部の金属電極が内部の放電から
絶縁されていても、形成ジャンバー５４２内にＥＶが形
成される。絶縁された第１の形成電極５３４が［仮想カ
ソード］と見做されても、ＥＶを発生するためにカソー
ドが用いられる。このような「電極なし」即ち絶縁され
たｊｉソードのＥＶ光発生、いくつかの状態、例えばｌ
！ｉｌ＃：ｉＩｆ ｌｌｉ電のＥＶ発生を原因とするス
パッタリング作用の恐れがあるときには、望ましい。 間隔、ガス圧、及び電圧のような与えられた一組のパラ
メータの場合に、内部のガスの原？一番号が大きいとき
は、（例えば、ガス及び光ガイドに関連して説明したよ
うに）ＥＶを発生し、案内ηる際に特に効果がある。例
えば、効果の順位においては、間隔、圧力及び電圧条件
が同一のままであると仮定したときは、アルゴンは低く
、クリアトンはより効果的であり、クセノンは３つのう
ちで最も効果的である。 誘雷体外囲器５３２内のガス介してＥＶを伝搬すると、
先に説明したように、イオン流を発生し、自由ガスにお
いて非常に薄い輝いたラインとして、又１よ誘電体外囲
器５３２の壁に取り付けられて児える。１以上のＥＶは
初期の伝１１ＥＶにより確立されたイオン流に従う。こ
のような−）やのＥＶのうちの第１のＥＶは電荷バラン
スさせることなく伝搬し、一連のＥＶのうちの第１のＥ
Ｖにより確立された同一イオンの外装に沿って通過する
次のＥＶは、保持されている電６ｈ平衡により伝１ す
る。 同一の−ｆイオン流沿って多重ＥＶの伝１１？ｌるに従
って、イオン・シースＪ９ざが増加する。 誘電体外囲″？Ｊ５３２は、典型的なものとして、酸化
アルミニウムから作成され、内部横方向に厚さが約０．
２５ｍ＋＋あり、２つの形成電極５３４と、形成電極５
３６との間が３ｋｖのピーク電圧、かつ内１Ｆが０．１
気Ｊ−Ｆのクセノン・ガスにより動作する。このよう＜
−ｇバフメータでは、形成Ｘｔｉ極５３４と形成電極５
３６との間に間隔を約１Ｍにする必要がある。形成電極
５３４〜形成電極５３８を形成する誘電体は銀によりメ
タライズされてもよい。 第１の形成電極５３４の切頭円錐はＥＶの形成位置を安
定化させる働きがある。１層状構造がその他の前記パラ
メータについて約５Ｘ１０’の内部開口５４０を可能に
】る。内部開口５４０は、適当な排気によりガス圧流通
ライン（図示なし）により異なる圧力を発生させたとき
は、形成された形成チャンバー５４２と引き出しチャン
バ−５４４との間にａノいて、対立する内側で異なる圧
力で動作することができる。例えば、引き出しチャノン
パー５４４で減圧されたガス圧はＦＥ Ｖの選択的な操
作をより容易にするために流れの案内効果が低下する。 引き出しチャンバー５４４は、ＥＶの操作を有用なもの
にするために、例えば引き出し用の形成電極５３８及び
他の外部７１ｆ極（図示なし）に適当な可変振幅又はタ
イミングの電位を印加することにより制御されてもよい
。排気速瓜が与えられたときは、直径を更に小さくした
内部開口５４０の両側Ｃ更に大きな圧力差を保持するこ
とができる。内部量１コ５４０の直径は約２４５×１０
’ｍまで減少させることができ、これでもまだＥＶが通
過することができる。引き出しチャンバー５４４のガス
圧は十分に低いときは、Ｅ Ｖは［黒いＪＥＶとして可
視的な流れを形成することなく、伝′Ｗ１する。更に、
電極なし発生源を形成電極５３４及び５３６を短い距離
を離して構築ηることができ、これによって低いＥＶを
数白ボルトを印加することにより発生することができる
。更に、電極なし発生源は平坦でもよい。 （Ｓ） 進行波部 第４９図の例えばＥＶ発生器５３０によりｔ９られる誘
電体外囲器内に発生したＥＶの使用の一つとして進行波
回路、特に進行波管に用いられる。 このような装置では例えばＥＶから通常の電気回路へエ
ネルギを交換するための良好な結合枝体どなる。一般に
、ここで説明したガイド装置、発ノＦ５Ａ置又は発射装
置により操作されたＥＶＰｔｒｉ流をこのようなエネル
ギ交換のために転送することができる。例えば、第５０
図に仝休を５０により進行波管を示す−０進行波管５５
０は、シリンダ状で対称的なＥＶガイド管５５４内にＥ
Ｖを発射又は発生する発射装置（全体的に第２５図に示
したもの）、即らカソード５５２を有し、イの反対側に
はコレクタ即らアノード電極５５６がある。ＥＶガイド
＠５５４の外部に、かつこれに沿って対向電極接地面５
５８が示されており、ＥＶガイド管５５４を部分的に取
り囲むことができる。このような構造物は進行波管５５
０外に電磁放射信号が伝搬づ−るのをシールドするため
に、対向電極接地面５５８はＥＶガイド管５５４を完全
に取り囲むことはできない。ＥＶガイド管５５４の反対
側に発射装置即らカソード５５２を配置するために適当
な取り付は及びシール用の（，１め込み５６０及び５６
２がそれぞれ設けられている。 ＥＶガイド管５５４の周辺にはつる巻き導線５６４が配
置されており、全体としてカソード５５２と７ノード゛
市極５５６との間、又は丁度型なり合って伸延している
。つる巻きＳ線５６４は負部５６６により終端されてい
る。負？ｉ’１５６６は適当な適用例を表わしているが
、反α１を最小化するためにつる巻き導線５６４のイン
ピーダンスに整合しでいなければならない。オプション
として入力電流制限抵抗５６８を介して発射装を即らカ
ソード５５２にパルスの入力信号を供給することかでき
る。入力電流制限抵抗５６８の消ｆ１電力が与えられた
応用で大き過ぎるときは、入力端子制限抵抗５６８を省
略してもよい。つる巻き導線５６４により消費されなか
ったＥＶエネルギｔよアノード電極５５６及びコレクタ
抵抗５７０で収集されて接地される。適当な検出器、例
えば波形観察用のオシロスローブと通信するために出力
端子５７２が設けられている。 Ｅ Ｖの速度は、典型的なものとして光速の１／１０又
はこれよりやや速い。この速度範囲はつる巻き又はらせ
ｌυ形の遅延線構造することにＪ：り達成可能な遅延範
囲に匹敵する。例えば、つるさき轡Ｐｉ１５６４．及び
発射装置即ちカソード５５２から７ノード電極５５６へ
のＥＶ経路の長さは、約２００Ωのつる巻ぎインピーダ
ンスにより約１６ｎｓのが延を得るように、つる巻き導
線５６４を構築することにより、約３０１とすることが
できる。つり巻き導線５６４のインピーダンス及び〃延
は、対向電極接地面５５８に対して部分的に容量結合す
ることにより得られる。ガラス又はセラミックのＥＶガ
イド管５５４の内径は約１盾以■でよく、かつその外径
は約３＃である。ＥＶは１０−２Ｔｏｒｒのクヒノンガ
ス圧で１ ｋｖｎｏｔｆｔ圧（主として発生源により決
定される。）により発射されて、ＥＶガイド管５５４か
ら例えば数ｋｖの出力パルスを得ることができる。 例えば、カソード５５２の代わりのカソードとして水銀
により濡らされた銅線、約１０−２ｒｏｒｒのフレノン
・ガス圧、１５００Ωの入力電流制限抵抗５６８を介し
て印加される点弧速度が１００パルス／秒であり、１
ｋｖで６００ ｎｓ幅の入力パルス電圧、７ノード宙圧
がＯｌかつ目標負荷５７０が５００としたときは、２０
０Ωの遅延線であるつる巻き尋ね５６４上で−２ｋｖの
出力電圧と、アノード電極５５６へ一６０ｖの出力゛電
圧とが達成された。ＥＶガイド管５５４内に淡い紫色の
グローが１９られ、また正の入力電圧を７ノード電極５
５６に印加したときは、アノードに衝突する直前にＥＶ
の最終センナメートル走行で可視的なＥＶ流が存在した
。つる巻き導線５６４に発生した波形はガス圧の関数で
ある１７通常、艮ざで約１６ｎｓの鋭い負のパルスが先
に述べたパラメータにより発生し、このガス圧に線形に
関連し、かつＩｎｓまでは最小ガス圧の条件で実質的に
０から変化させることが可能な長さの平坦なパルスが続
いた。このように轟ガス圧のときは、パルス間で管内の
イオンを一帰して長い出力パルスに適応することができ
るように入力パルスの繰返速度を低くしてもよい。負の
パルス振幅はガス圧が低下するに従って増加した。最小
ガス圧では、約１６ｎｓ幅の鋭い負のパルスのみが得゛
られた。 第５１図にはブレーナ進行波回路が全体として５８０に
より示されており、金属膜を用いるリソグラフィツク技
術により作成することができる。 誘電体ベース５８２はガイド・チャネル５８４を有し、
ガイド・チャネル５８４には７ノード即ら］レクタ５８
６が含まれている。ＥＶは第５１図に示すようにガイド
・チャネル５８４の左端で発射装買又は適当な装置によ
り人力され、更にガイド溝から誘電体ベース５８２の反
対側にある対向電極（図示なし）を利用してガイド溝内
に保持される。 誘電体ベース５８２の底面には、図示のようにガイド・
チャネル５８４を配置し、負荷抵抗又は他の型式の負荷
５９０により終端しているらゼん導体５８８が配置され
ている。ＥＶはガイド・チャネル５８４に発射して案内
され、ＥＶのエネルギはら「ん導体５８８に転送され、
ｅ４荷５９０に伝達される。残りのＥＶエネルギはコレ
クタ５８６により吸収される。コレクタ５８６は接地抵
抗、検出本又は他の負荷に接続されてもよい。図示され
Ｉいないが、合理的なインピーダンスと、放射の低減と
、更にガイド・チャネル５８４とらＵん導体５８８との
間の誘電体即ちセベース層とを得るためには、誘電体層
により分離されたら才ん導体５８８の上に対向電極を設
けるのが好ましい。 ガイド・チャネル５８４に対向する誘電体ベース５８２
の底にらせん導体５８８を配置する代わりとして、ガイ
ド・チャネル５８４を誘電体及びらせん導体５８８のよ
うなものにより覆ってもよい。らせん導体５８８からガ
イド・チャネル５８４を分離する誘電体層がないときは
、らＵん導体５８８に移仙するのを防止するためにガイ
ド・チャネル５８４の下の誘電体ベース５８２のＬ！側
に誘電体を配置しなければならない。このような構成で
は、ガイド・チャネル５８４からＥＶが伝搬し【いる際
に放出される電子を付加されたエネルギ転送のためにら
せん導体５８８上で収集してもよい。 従って、例えば第５０図及び第５１図に示すような進行
波管及び回路は通常電気回路により転送可能なエネルギ
にＥＶエネルギを変換する技術が得られる。このような
技術にＪ−り、マイクロ波領域から可視光までの電磁放
射をＥＶパルスにより発生さけ、伝送線パラメータ及び
ＥＶ発生１ネルギを選択的に調整することにより通常の
電気回路に結合することができる。 （［） パルス発生器 ＥＶは小さな体積に収束され、かつ比較的に＾速度で移
動する大きな負の電荷により特１ａＮ１けられるので、
ＥＶ又はＥＶヂエインを用いてへ雷Ｈかつ急激にｆｆ
Ｆると共に、立下るパルスを発生することができる。例
えば、ＥＶの発生についてここで説明した装置を第２６
図又は第２７図に示ずようなセレクタとｌｌｌ達して用
い、所望の電荷構造を形成して補足１権でＥＶを得るこ
とにより、高電荷！？度のＥＶＪＩｒ所望の総合パルス
形状を有する電磁パルスに変換してもよい。１０４個の
電荷粒子を含み、光速の１／１０で移動する１μｍのＥ
Ｖビードを所望の帯域幅に設計された電極装置上で補足
するときは、約１０−１４秒のスイッチング速度即らパ
ルス立上り速度が得られる。発生した電圧はＥＶを補足
する回路のインピーダンスに依存しているが、全体とし
て数ｋｖの範囲となる。 第５２図にはパルス発生器が全体を６００により示され
ている。パルス発生３６００は仝休を６０２により示す
シリンダ状に対称なセレクタ６０２を６する。先端が円
錐状のカソード６０４は導電体４Ａ料により濡らされて
おり、ピバレータ誘電体ベース６０６内に配置され、開
口６０８と向き合っている。発生アノード６１０はセパ
レータ誘電体ベース６０６の外面を被覆し、引き出し電
極６１２は開口６０８の全面から短い距離で配置されで
いる。全体としてシリンダ状の導体シールド６１４はＬ
レクタ８０２の全体を取り囲み、引き出し電Ｉｆｉ６１
２を搭載した誘電体材料のディスク６１６によりｍじら
れている。形状が環状のリングをなす導電性被覆は、導
体シールド６１４に対面しているディスク６１６の側部
に導体端子６１８を設けており、導体シールド６１４と
電気的に接触している。抵抗被膜により作成された０向
抵抗６２０は、引き出し電極６１２と導体端子６１８と
の間の環状面領域を覆っているので、セレクタ６０２は
シールドによりほぼ完全に取り囲まれて漂＃電界を１１
限し、かつ最小インダクタンスにより電流経路を完結さ
ゼるのに役立っている。総合的なパルス発生ｉ！６００
の大きさは約０．５ｃｍにすることができる。 第５１図に示すディスク６１６の外側は、実質的に内側
の鏡像であり、回路出力電極６２２を協えている。回路
出力電極６２２は抵抗性被覆６２６により環状リング電
極６２４に接続されている。 回路出力電極６２２の形状及び大きさは本質的に引き出
し電極６１２及び導体端子６１８のものとそれぞれ同一
である。このようにして回路出力電極６２２は引き出し
電１４ｉ６１２に容量結合されており、これによって引
き出し電極６１２により比較的に高電荷のＥＶ又はＥＶ
ヂエインを捕捉すると、回路出力ミル６２２上に対応す
る高い負極性のＮ荷を発生する。 ＥＶの発生を開始するために、導体シールド６１４にお
ける適当な開口６３２を通過り°る端子６３０により、
発生７ノード６１０を接地電位、又は比較的に低い正極
性の電位に保持して、適当〈ｊ０極性のパルスを人力Ｎ
：ｆ６２Ｂによりカソード６０４に印加してもよい。更
に、正の引き出し電圧が端子６３４を介して引き出し電
極６１２に印加され、導体シールド６１４は導体端子６
１８及び内部抵抗被覆の負荷抵抗６２０を介して引き出
し電極６１２に接続されている。ＥＶが発生し、セレク
タ６０２を離れ、引き出し電極６１２により捕捉された
ときは、引き出し電極６１２の電位は急速に降下し、ま
たＥＶ電荷が負荷数ｔＡ６２０及び導体シールド６１４
により、かつ最終的に端子６３４を介して消費されるに
従って上ｄする。 引き出し電極６１２に印加された引き出し電圧はｉｌ変
なので、選択されたＥＶのみがセレクタ６０２から引き
出されて所望の出力パルスを得るようにしてもよい。バ
イアス電圧を環状リング１欅６２４に、最終的に抵抗性
被覆６２６により回路８１力゛市極６２２に接続されて
いる端子６３６を介して回路出力電極６２２に印加して
もＪ、い。 一般に、高速パルス時間の場合は、種々の回路要素間の
最小距離を有する小便の（１（抵抗の部品を用いる。セ
レクタ６０２から引き出し′ｆ：ｉ極６１極上１２ＥＶ
の接近距離、及びＥＶの電圧７７ ｋＬ回路出力電極６
２２上の１極性パルスの立上り時間を決定する。負ｌ′
１４抵抗６２０のＲＣ定数又は＋１１杭はパルス立下り
時間を決定する。例えば、最小１ｏ−１３秒の立上り及
び立下り時間を有する出力パルスは、約０．５１の最大
外径を有するパルス発生′ａ（ピコパルサー）６００に
より得らる。負４η抵抗６２０は、典型的なものとして
少なくとも約１０−４０であり（１０−３でもより）、
誘電体、例えばセラミックからなるディスク６１６の表
面に幼い金属被覆を適用することにより得られる。 １６１様の抵抗被覆は、出力結合及びバイパス・コンデ
ンサ作用を１（するために抵抗性被覆６２６として用い
られてもよい。出力の抵抗性被覆６２６は、例えば付加
のバアイスを決定する。ＤＣ電流は出力から取り出され
る場合は、出力パルスのｙ＆衰時間は抵抗性′ｍ１６２
６を変化させることにより、変化させることができる。 更に、長いパルス減衰時間は、例えば焼き付は圧膜整造
法を用いて、被覆の抵抗値を増加させることにより達成
可能て゛ある。金属の導体端子６１８及び環状リング電
極６２４の仕上げに適正に注意を払うことにより、種秤
のバイアス用に８にＶまでの動作１江を得ることができ
る。出力パルスのレベルは端子６３６に印加されるイ・
１加回路におする減衰係数を選択的に変化させることに
より、変化させることができる。 従って、パルス発生器６００はＥＶ又はＥＶチェインの
初期発生による非常に高速かつ＾電圧パルスを得る技術
が得られる。パルス発生器６００は最適なパフォーマン
スのために真空中で動作させる必要がある。 （Ｕ） 電界放出処理諒 ＥＶを発生するための主要な条件は、小さな空間に非常
に高い、補正していない電荷を急速に収束させることで
ある。このような動作は高速度のスイッチング処理に結
合された１ミツシヨン処工ｑ！を意味する。先に説明し
た種々のガス状のＥＶ発生器では、スイッチング処理が
ガス・イオン化の非線形作用により、また多分、電子ラ
ム効果により行なうことができる。林木的な電界放出処
理が熱的な気化及びイオンの衝突によりカソード領域か
ら金属蒸気が放出されると、ガス・スイッチング処理は
、液体金属により湿濡状態のカソードを用いる発生源に
よっても動作する。ＥＶの純電界放出発生を、ＥＶ光発
生からの全てのガス及び移動金属を除去することにより
達成することができる。このような電界放出発生を達成
するためには、高速度のスイッチングを行ない、フィー
ルド・エミッタに結合しで、エミッタが電ｒ伝導により
気化点まで加熱される胃に、電界放出をオンし、次いで
Ａフすることが可能でなければならない。従って、ＥＶ
は、エミッタを急速に、即ちカソードの熱定数より高速
度にオン・オフのパルス駆動をすることにより、通常、
他の電界放出装置により用いられる以上の放出密度領域
で動作する電界放出カソードにより発生され、これにＪ
：って１ミツタの熱的な破壊を防止する。エミッタの熱
時定数は典型的なものとして１ｐｓ（ピコ秒）未満なの
で、その結果数百ボルト領域の電位において必要とツる
短いスイッチング時間を、例えば第５２図及び第５３図
に示すパルス発生器６００のようなＥＶ作動スイッチン
グ装置を用いて達成することができる。 第５４図には電界放出ＥＶ発生源が全体として６５０に
より示されている。電界放出ＥＶ発生源６５０は、その
パルス出力信号電極６５２が他のディスク状電極から伸
延する先鋭なエミッタ６５４を有することを除き、第５
２図及び第５３図のパルス発生器６００と同様に構築さ
れ、かつ目面する。全体を６６０により示すしパレータ
のカソード６５６及びカソード６５８に適当な電圧パル
ス信号を印加し、かつ選択した引き出しミルを引き出し
電極６６２に印加してこれにＥＶを引き付ける。引き出
し電極６６２がＥＶを捕捉すると、パルス出力電極６５
２に高速に立上る負権性のパルスが発生するので、エミ
ッタ６５４の先端に大きな電界が収束される。イの結果
、エミッタ６５４の先端におけるフィールド効果は純電
界放出により、かつ真空中で動作する電界放出ＥＶ発生
源６５０により、１以上のＥＶを発生する。パルス出力
電極６５２上でＥＶ発生の負極性パルスも短い立下り時
間でなければならないので、パルスの減衰でエミッタ６
５４を損傷する前に、パルスをｎ１止する。ディスク６
６６の引き出し電極６６２側上の抵抗被覆６６４は約１
０−２Ωであればよく、またフィールド・エミッタ側の
抵抗被覆６６８は約１０６０であればよい。例えば、第
１５図に示す全体としてシリンダ状の構造を右り−るＥ
Ｖガイド６７０が示されている。ＥＶガイド６７０は１
ミツタロ５４から発射されたＥＶを受け取って、負荷が
どのようなものであっても、ＥＶを操作するようにうに
配置されている。 電界放出ＥＶ発生１！Ａ６５０は、ＥＶを形成すること
に用いるられると同時に、形成処理を最適化して１１１
１を最小化するために、ｉｓについてエミッタ６５４を
試験するためにも用いられてもよい。 蛍光スクリーン、又は痕跡＆（図示なし）は、エミッタ
６５４で形成されたＥＶを受け取るように適当に配置さ
れてもよい。ピコパルサーはターン・Ａノされ、バイア
ス電ｒ、ｔ ＋よ、エミッタ６５４に直流電圧を印加す
るためにリード線６７２を介して印加され、これより直
流電界放出を取り出す−。 リード線６７２に印加されたバイアス電圧は通常負極性
であるが、カソード６５６からのＥＶを２にＶより＾い
電圧により発生するときは、正゛市圧であってもよい。 次いで、隣接する蛍光スクリーン又は痕跡板上のエミッ
ション・パターンを１１流バイアス電圧値及びエミッタ
６５４に対する電流碩と連係して解析されることにより
、ＥＶ発生直後のカソード半径、結晶学的な状Ｅ服及び
他の形態学的な特性を決定する。このような電界放出面
の解析方抜け周知のものである。 エミッタ６５４の駆動のために用いられるピコパルサー
のビーク１斤は、リード線６７２を介φるバイアス電圧
を変化させで、カソード６５６に対するパルス電圧をオ
フヒツトさＵることにより決定されてもよい。このよう
にして、エミッタ６５４は非常に高速の整流器即ち検出
器として用いられて、エミッタ６５４に対するパルス・
ピークを測定している。発生したＥＶの特性を試ｗＡＴ
するために、痕跡板として滑らかな金属のフィルム、箭
は、エミッタ６５４の前面に配置され、かつ当該アノー
ドに接続されでもよい。エミッタ６５４とこのようなア
ノードとの間で１ｓＩｌまでの間陪は、当該装置を約２
にＶで動作させたときは、真空中で用いることが可能と
される。ＥＶＳ痕跡板を離れる衝撃マークは、走査電子
顧微鏡により分析されて形成されたＥＶビード数及びＥ
Ｖの到達パターンを決定するようにしてもよい。多くの
高速度効果は第５４図の電界放出ＥＶ発生源６５０によ
り調査されてもよい。パルス発生器からの出力が低い電
圧に保持され、かつ感度の高い検出器が−［ミツタロ５
４からのエミッションを検出するために用いられている
ときは、電界放出の高速整流機能を用いる置換技術によ
り講常に知いパルスｆｆｉ汁缶幅を効果的に測定するこ
とが可能である。リード１ｉ！６７２を介する印加され
たバイアス１几はパルス電圧と置換される。 ＾いパルス電圧レベルでは、エミッタ６５４が近傍の痕
跡板上で検出されるＥＶに類似した電ｆ束をフィールド
・１ミツタの空間電荷飽和領域として通常考えられてい
るものに発生する。これらの小さなＥＶは潜在的に電荷
操縦を用いる特殊化された］ンビュータ式の利用にとり
非常に有用である。 第５４図に示す電界放出ＥＶ発生源６５０は、相対的に
大きな部品を必ａとするスイッチング速度に到達し、純
電界放出ＥＶ発生を達成する際に用いられる方法のうち
の一実施例である。実施１」−るときは、スイッチング
及び発＋３ｆｖｔｆｆを製造するために両立可能な超小
型構成部品の完全装置を用いることが望ましい。また、
必要とする小型かつ比較的に＾い電１王の点から、比較
的に純電界放出により形成されたＥＶを用いか・つ発生
する更に実際的な装置を超小型製造を用いて構築されて
もよい。 第５５図は高速動作をｌ！雑にする恐れのある外部ＥＶ
発生器又はバルク部品に頼ることなく、電界放出により
ＥＶを発生４る完全装置を構築ηるｉ９膜仏を用いる超
小型回路を丞づ。ここで、スイツｆ−ング処即はＥＶ発
生）Ｓにおける熱処理と両立１１Ｊ能な時間スケールに
よりフィードバックが実行される。即ち、スイツヂング
速度は熱時定数及び熱処理に等しい、又は好ましくは速
い。カソードの破旧を防止するために１ ｏｓ未満−Ｃ
エミッタをオン・Ａフする必要がある。 第５５図に全体を６８０により示す電界放出は第４６図
〜第４８図のブレーナ４捧管発生′ＷＡ５１０の構造と
同様である。ｌら、誘電体ベース６８２は断面が全体と
して矩形をなす４１艮いガイド溝６８４を備えている。 ガイド溝６８４にＬ１金屈被覆により濡らさなくとも動
作する線カソード発生源を配Ｎしている。対向電極６８
８が誘電体ベース６８２の反対側に、ガイド溝６８４か
らカソード６８６のベースの反対端に向かって配置され
でいる。対向電極６８８ガイド満６８４の一部の下に位
置する。υ１１１Ｉｌ電極６９０も対向電極６８８とｈ
ｌ−の誘電体ベース６８２側に配置されており、誘電体
ベース６８２側縁からカソード６８６の終端と対向電極
６８８との間のガイド溝６８４の下で交差する位置に伸
延している。フィードバック゛上極６９２ｂカソード６
８６から誘電体ベース６８２の反対側に配置され、カソ
ード６８６に接近した対向電極６８８の終端に向かって
誘電体ベース６８２の下側を横り向に伸延している。フ
ィードバック電極６９２の脚６９４は対向電極６８８の
凹所６９６に沿って伸延している。これによって、フィ
ードバック電Ｊ４ｉ６９２は全体として脚６９４の長さ
にわたり、ガイド溝６８４に沿ってＥＶの仏殿中に発生
したＥＶとの相ｎ作用が可能である。 第５６図は第５５図の電界放出６８０の回路及びＥＶの
電界放出を発生ざＵる関連装置を７００により示す図で
ある。エネルギＭＩＡ装置７０２は抵抗１１１６６８に
接続されており、リード線７０４を介して適当な負極性
電位が与えられている。 エネルＸ！蓄積装置７０２は例えば、コンデンサ、又は
水素り゛イラトロン・パルス・レーダ装置で用いられで
いるス］・リップ遅延線、及び抵抗又は導体フィードで
あってもよい。典型的なものとして、］ネルキ蓄ｆｉ！
１％＆！７０２Ｇ、ｔ、制ｔ１１１電極６９０１７）ｆ
ｆｉ位変化により放電したときに１１１３のｒｌ ｆｆ
ｌ ｔ’ｌパルスを送出ケる。それ以外のときは、一定
電位をカソード６８６と対向ｉ？ｆ １４ｉ ６８８と
の間に印加することができる。 位相を反転する空心のパルス変成器７０６はリード線７
０８からのトリガ、パルスにより選択的に動作し、リー
ド線７１０を介して印加される正の制御バイアス電圧を
制御電極６９０へ印加して、カソード６８６でＥＶ電界
放出発生を開始させるしのぐある。、トリガ・パルスが
消滅してから１−ネルギ蓄栢装置７０２に蓄積したエネ
ルギが消滅するまぐに電界放出を保持するために必饅と
するフィードバック信号は、パルス変成器７０６がらフ
ィードバック電ＶＭ６９２を介して供給される。 Ｌミツタロ５４及びカソード６８６のようなフィールド
・エミッタは、先に説明したような純電界放出発生源に
用いられ、熱及びイオン・スパッタリングの■傷の点か
ら比較的に安定な材料から製造される必要がある。例え
ば、ブータン・カーバイド及び思鉛のような金属カーバ
イドは良好なカソードを作成する特性を有する。同様に
、誘電体材料は高安定かつＢ誘電フィールド強度のもの
でなければならない。酸化アルミニウム及びダイヤモン
ド状炭素はこのような特性を示す。カソードに利用可能
な自己修復処理は存在せず、液体金属湿温発生源による
ものが存在するので、エミッタではイオン衝突、又は表
面の仕事関数による損傷を防止するために超高真空を用
いるのが好ましい。 支配的な複数の要因が大ぎな寸法の純電界放出を用いる
ことを不可能にしている。臨界給は、第５５図に示すカ
ソード６８６のエミッタの横方向の大きさについて約１
μｍと見られる。このような大きさのカソードの場合に
、関連する回路に浩積するたエネルギはエミッション中
に小さな放出、領域に熱的な歪みを与える。１μ辺の大
きさ範囲の下のフィールド・エミッタは、小さな要素が
自然的な高表面に対する体積の比率を有する限り、人き
’ｒＥ冷却効果を有する利点がある。 （ｖ） Ｘ線発生源 Ｅ Ｖ ｌｉＪ Ｘ線を発生１するために用いられても
よい。 Ｘ線発生源即ち発生器を第５７図に仝休を７２０により
示ケ。Ｘｌｉ発生発生器７２０は第４図に示すような水
銀により濡らされた銅５１！式のカソード７２２と、第
８図に示すような対向電極を有１するセパレータ７２４
とを備えている。セパレータ７２４は、アノード７２８
に対して配置され、セパレータ７２４の開口を介してカ
ソード７２２からアノード７２８にＥＶチェインを多分
含むＥＶを発生して伝搬させるものである。 ４４Ｆ３１目標即らアノード上でＥＶが停止すると、発
生したプラズマ及びＥＶの崩壊及び付随ケるエネルギ消
費の結束として残ったクレータからの閃光が伴うという
ことが明らかになった。間貸されたエネルギの一部はＸ
線の発生に転送される。７ノード７２８内のＸ線発生源
そのものはＥＶと同じように小さく、即らＥＶが本来ど
のようにして作られたか又は選択されたかによるが、横
方向の大きさが約１〜２０μｍの範囲にある。小型のＸ
線発生源は、総合的なＸ線出力が入ノ〕エネルギに比較
して高い限り、比較的に高い発生効率及び強さをイ１１
ｊる。この現象は多分、ＥＶ内の電ｆ連動により発生さ
れる大きな磁界が急澱に破壊したことを原因として、秩
序のあるＥＶ構造が＆ｉ壊されたことに基づく強力なＸ
１１発生を表わしている。 カソード７２２及びセパレータ７２４からの出力は目標
のアノード７２８に衝突して第５７図に概要的に示すよ
うにＸ線の放射がｆｌｔトする。アノード７２８の材料
はインダクタンスが十分に低く、ＥＶを効果的に分裂さ
せるものである。黒鉛のような低い原子数の材料はＥＶ
被破壊よる損（カを最小化し、アノード７２８の出力側
に発生したＸａの通過を比較的に容易にする。Ｘ線発生
発生器７２０は、貞空か、又は低圧のガスにおいて動作
ｉｌｌ能である。例えば、数Ｔｏｒｒのクセノン・ガス
Ｌ！３境においては、カソード７２２及びセパレータ７
２４を７ノード７２８から約６０１離してカソード７２
２に２ＫＶのパルス信号を印加してＥＶを発生させる。 Ｘ線発生発生器７２０の総合Ｘ線出力信号の解析は、フ
ィルタ、又は写真フィルム、又は波長分散スペクトル計
のような公知技術を用いて達成される。しかし、Ｘ線陽
子は全てほぼ同時に発生ずるので、エネルギ分散スベク
］・ル８１はＸＩ！Ｉｉ出力信号のスペクトルエネルギ
内容を分析することはできない。 従って、本発明はＸａ発生器即ち発生源を提供するもの
であり、Ｘａの点発生諒として用いて例えばストップ・
モーションｘ閉写貞に応用可能である。更に、本発明の
Ｘ線発生器は広い範囲のＸ線応用に用いられる。 （Ｗ） 電子発生源 ガイドに沿って移ｆＪｌするＥＶは、電子放出を発生し
、これを例えばコレクタにより収集することができる。 例えばＲＣガイドの場合は、ガイド溝が十分に深く、か
つＥＶがガイド溝、又はガイド溝の誘電体ベースの反対
側の少なくとも一つの対向電極の底に強力にロックされ
ているとぎは、ガイド溝の先端からの放出出力を収集す
ることができる。このようにして放出された電子は通過
するＥＶのエネルギにより発生されていた二次及び電界
放出光１源から来る。これらに電子は再仙電が比較的に
低い８０時定数を有する誘電体材料から来たので、他の
ＥＶがその領域を占領して、更に電子を放出するよ（゛
、前記再荷電を待機する必ばかある。ＬＣガイドの場合
は、再荷電が金属電子により供給されるので、その時開
遅延が比較的に短い。放出された電子にはＥＶにより初
期」、ネルギが与えられているので、＝ルクタ電極を単
に備えるだけぐこの電子を収集して直流出力に用いるこ
とができる。 電子を放出させることが？ｉｌ能なＥＶの特性は、ＥＶ
を種々の応用のためのカソードとし【効果的に利用０１
能にさせるものである。比較的にｙ、帯域幅の電子エネ
ルギを放出するように、適当に模擬されたＥＶを作成す
ることは可能である。この型式のカソードを用いる際に
第一に考慮すべきことは、電子放出された電子の平均エ
ネルギ及びエネルギ分布を決定することである。また、
例えば、ガイドに沿って移動して電子放出を発生するＥ
Ｖ間の距離を定めることになるチョッピング効果もある
。通常、チ三１ツビング範囲は、実質的に連続的なＥＶ
列による木質的に安定したＪミッションから、開口の上
を一つのＥＶ又はＥＶヂエインが通過覆ることによる全
くパルス状の１ミツシヨンまで、利用可能である。従っ
て、ＥＶの伝搬と共に、ＥＶが移動するガイド構造の性
質は、電子放出の応用に対応して選択されなければなら
ない。 ゲート又はヂョツビングされた電子放出発生源を第５８
図に全体として７４０により示す。電子放出光１１源７
４０は３極管構造の一部であってもよい。ＲＣＥＶガイ
ド７４２が備えられており、これは、ガイド溝７４４と
、第１１図に示すＥＶガイドに全体として類似するガイ
ド１ｈからのガイド・ベースの下側の対向電極（図示な
し）とを有７る。ＲＣＩＥＶガイド７４２のベースの直
ぐ上には誘電体プレート７４６が配置されている。誘電
体プレー１−７４６はガイド溝７４４１の供なる開ロア
４８を右し、ゲート電極として用いる金属被覆７５０が
並べられている。図示していない第３の廿素は誘電体プ
レー１−７４６１に配置されたアノード又はこの秤のも
のでよく、放出された電子を受け取り、又は収集する。 第３の要素の正確な性質は電子放出が適用することによ
り検出される。 動作において、１以上のＥＶが矢印Ｉにより示ηガイド
溝７４４に発射又は伝搬される。以」二で説明したよう
に、ガイド１７４４を下るＥＶの通過に関連した第２の
又は電界放出の効果は、矢印Ｊにより示すガイド溝から
伝搬される電子放出であり、電子はＥＶの存在に関連り
゛るぞれらの形成において初期伝搬Ｊ−ネルギが与えら
れていた。−般に、放出された電子は更にアノード（図
示なし）のような第３の要素にＪ：り引きｆ・ＩＪられ
る。しかし、第３の要素に対する電子放出は制御Ｉ主電
極５０に対する適当な電位を印加することにより選択的
に制（ａ）される。一般に、υ制御電極７５０に印加さ
れた電位はＥＶを発生するために用いられるカソードに
対して常に負である。実際で１よ、各場合で誘電体プレ
ート７４６の制Ｗ電極７５０に特定の電位を選択するこ
とにより電子の通過に対して、誘電体プレー１−７４６
のゲート即ら聞ロア４８を開放又は開成することができ
る。ＩＦｉｌ ［閉 ７４８をｍ路するとぎ（よ、電−
ｒ放出が発生しないようにｖ制御電極７５０の電位を更
に負にする。開ロア４８を開１１ｉづ゛るときは、更に
即らＥＶを発生するカソードに対して負にし、開ロア４
８を介する電子放出を可能にする。 ガイド溝７４４の下へＥＶが伝搬すると、電子放出が発
生する。しかし、電子は開ロア４８の位ｔでのみ誘電体
プレート７４６を介して第３の電極部品へ通過すること
ができる。従って、ガイド溝７４４に沿って移動するＥ
Ｖは電子パルスを誘電体プレート７４６を介して放出さ
せると共に、ｒＡＩ 閉 ７４８の位置で電子パルスを
発生させる。更に、そのＩ１１制御電極７５０に適当な
電位を設定することにより電子転送に対して与えられた
経路７４８を開路させてもよい。従って、υ１１１ｌｌ
虐極７５０に適当な電位を印加することにより、選択的
な電子放出パルスのパターンが得られる。更に、例えば
聞ロア４８に沿って延長した電子放出パルスのパターン
を得るようにガイド溝７４４を下ってＥＶ列又はＥＶブ
ー１インを伝搬させると共に、種々のｔＩｌｊ１１１ｆ
Ｆｉ極７５０に設定され、かつ時間に従って変化する電
位値により、パルスのパターンは変更＋１能にされる。 従って、ＥＶ伝搬を選択すると共に、制御Ｉ主電極５０
の電位を変調することにより、電子放出のパターンを大
幅に変更可能である。 ＥＶが「■ロア４８のうちの一つから抜け出すのを防止
するために、ガイド溝７４４を比較的に深く保つべきで
あり、又はこれに代って、経路７４８とＲＣＥＶガイド
７４２との間にスペーサ（図示なし）を用いてもよい。 関連して配置された適当なＥＶガイド機構により、開ロ
ア４８の電子放出のパターンを所望に従って得られるこ
とは理解されるであろう。ガイド溝７４４に沿う聞ロア
４８の数及び位置も、電子放出パターンを選択するよう
に変更されてもよい。 電子放出の開ロア４８も実質的に、例えば各開ロア４８
を完全に取囲む誘電体プレートの貫通孔でよい。このよ
うな場合に、制御電極７５０も全ての側面における聞１
］ ７４８の壁に並べでもよい。 一般に、与えられた応用に所望のＥＶ比出力発生するＥ
Ｖ発生器の型式を用いて、電子放出用のＥＶが得られる
ようにしてもよい。典型的なものとして、低いガス圧す
ることにより動作ｆる第４９図に示した電極なし発生源
の変形を用いてもよい。当該Ｓ！置における不活性ガス
の圧力は１Ｏ−３Ｔｏｒｒの範囲のものでより、＠置全
体を通して平行される。 第５８図に示す電子放出発生源７４０のようなここで説
明する装置を用いて、ＥＶ伝搬による電子放出は種々の
応用が考えるられる。例えば、ここで開示したようなＥ
Ｖ発生お電子発生棟を用いて、従来の技術の大島のため
にこれまでに十分な放出ρ度のカソードを得ることが実
現できなかった種々の装置を開発することができる。例
えば、第５８図に示す型式のゲート電子発生源を用いる
ことにより、ビーム偏向、自由電子Ｖｔ装程度の装置を
得ることができる。 （Ｘ） ｌ（＋−発 生 源 第２０図及び第２１図のＬ Ｃガイドを介してＥＶが通
過すると、ガイド内にＲＦフィールドが発生づ−る。こ
のようなＦ＜ Ｆフィールドとの干渉を用いてＥＶを案
内するが、外部放射を利用することは４ｒい。しかし、
ＥＶの通過により発生したＲ ＦをＥＶガイドから結合
し、かつ、外部応用に利用可能にすることができる。 第５９図は仝休として７６０により小すＲＦ発生源、即
ら発生３の一般的な形状を示す。誘電体ベース７６２は
、細長いガイド溝７６４を右し、矢印Ｋにより示すよう
に、ガイド溝７６４に進行するＥＶのガイド構造ｒある
。対向電極７６６は、誘電体ベース７６２の下部に配置
することがｉ１能なものであり、一連のスロット７６８
を備えている。ＲＦ発生には対向電極７６６に上前導入
フィールドが含まれる。その結果番よ、対向電極７６６
がスロット形式にあるときは、強力である。第２の電極
は、コレクタ電Ｎｉ７７０の形状にあり、対向電極７６
６の下に配置され、誘電体により隔てられている。後者
の誘電体は空間、又は誘電材料（図示なし）の層からな
るものでもよい。コレクタ電極７７０は一連のアーム即
ら延長７７２を備えており、各スロワｌ−７６８の直上
にこのような延長７７２の一つを配置している。ガイド
溝７６４に沿ってＥＶが移動すると、対向電極７６６
（１）スロワｌ−７６８はＥＶの電向のための開口とな
り、Ｒトフィールドを発生するコレクタ電極７７０に結
合させる。適当な回路、又はｈｋ射装政によりＲＦエネ
ルギをコレクタ電極７７０から分岐することができる。 ガイド溝７６４に沿うＥＶ速度とスロット７６８との間
には、１ｑられる放射の周波数を決定するコレクタ電極
７７０の延長７７２と連係して、可逆的な関係が存在す
る。発生した周波数はスロット７６８間の空間の逆数に
より乗幹されたＥＶの速度に等しい。 対向電極７６６におけるスロット７６８の形状が発生す
べき波形を決定することは叩解されるであろう。周Ｉｎ
的な波形は、秤々の］ンビュータ又タイミング機能を駆
動するために用いられてもよく、対向電極７６６のスロ
ット７６８を適当に形成することにより第５０図に示す
構造により発生することができる。 ］レクタ電極７７０上の負荷は発生した波形の帯域幅に
従って比例していなければならない。低周波の場合は、
コレクタｆｆ１ｉ７７０の出力はその特性インピーダン
スを有する抵抗性終端により伝送線に接続される必要が
ある。ＬＣガイドの説明にＪｊいて先に説明したように
、ＲＦ２１人又ｔま干ルを用いることにより、ガイド溝
７６４におｔノるＥＶの速度を同朋運仙にロックさせる
口とができる。 このような同期はコレクタ電極７７０から得られる出力
パルスの周期速度を隣接する動きがある。 ＥＶが対向電極７６６のスロット７６８を通過するに従
って、ＥＶの電荷の差により正叉ｔよ負極性のパルスを
得るように、第５９図の波形発！■器を他作させること
ができる。：ｌレクタ電！＆７７０の出力の＾インピー
ダンス負荷は本質的にｍ ｍ ｔｔのパルスを発生する
。しかし、低いインピーダンス負向は最初の負極性のパ
ルスに続いて正極性のパルスを発生させる結果となる。 磁気１ネルギを発生ずるためにＥＶを使用覆る応用では
ない一実施例として、このパルス形式は、放出状態へ電
界放出装αを駆動９る際に用いられる正極性の波形発生
に有用である。 （２） 結論 本発明は個別的なＥＶピードか、又はＥＶチＪインとし
で、ＥＶを発生し、操作し、かつ利用する技術を提供す
るものである。ＥＶの発生及び伝搬問罪は広い応用があ
り、そのうちのいくつかを先に説明した。伝搬するＥＶ
それ自体は、第５９図に示−４ように、ＥＶ ＩでＦ
発生器、又は第５０図又は第５１図に承りような進行波
装置を用いることにより利用可能なＲＦｆｌＣ囲の電磁
エネルギを４４ ？ｌるエネルギ発生源である。例えば
、誘電体表面のＥＶ伝搬に付随する電子放出は、例えば
第５８図のＥＶ発生源を用いることにより、伝搬するＥ
Ｖを仮想カソードと見ることができる。このような電子
発生源におけるゲート・パターンを適当に選択すること
により、例えばどのような強さの電子ビームが必廿とさ
れても種々の応用が可能である。先に説明したごコシコ
ープもＥＶ伝搬に伴う電子放出を用いて、例えば電気的
な信号の分析に高速応答の小型オシロス］−ブを作成し
ている。 同様に、第５２図のピコパルザーは速い立ｔり及び立下
りの＾電圧パルスを得るために急速に転送１６入電６η
を利用している。このような高速のパルスは第５４図に
ＥＶ発生器のような純電界放出装置の動作を含む種々に
用いられる。 ＥＶを発生して選択的に操作ηる能力は、いくつかの非
常に望ましい特徴を備えた新技術を提供する。一般に、
この技術の部品は極端に小さく、かつ印加゛４圧の範囲
で動作１可能である。先に説明したように、このＥＶ技
術により実ｔｊされる動作は非常に高速て゛あり、ＥＶ
の形式にある大きな：［ネルギ密瓜の転送を含む。例え
ば種々の発生器、発射装置、ガイド、セパレータ、スプ
リッタは、従来の電子技術の貞空管や、１〜ランジスタ
明に類似している。 ここで種々の装置を組合わせて与えられた応用に適合可
能なことは、以上で説明した本発明から理解されるであ
ろう。 第６２図を参照すると、以下でチャネル発生源と時々秤
ばれる他のＥＶ発生源が示されている。 チャネル介’Ｌ ′１ｆＡ９００はヒラミック・ベース
９０１を備えている。セラミック・ベース９０１はカソ
ード９０２をガイド・チ１１ネル９０３内に有する。分
布抵抗９０４がガイド・チャネル９０３のドに位置し、
この分布抵抗９０４の先端がカソード９０２と連続して
配置されている。複数のダイノード９０５（そのうちの
２つのみを示ず。）はガイド・チャネル９０３の下に連
続的に配置されている。更に、対向電極９０６がガイド
・チャネル９０３に沿い、かつセラミック・ベース９０
１の下側に配置されている。第６３図はチャネル発生源
９００の端面図である。所望により、セラミック・カバ
ー９０７（第６２図には示されていない。）を用いるこ
ともできる。第６４図をまチャネル発ｌＵ：源９００用
の典型的な′ｆｉ圧特性を示しており、カソード９０２
の負ＭＩｔからダイノード９０５に印加されている正電
圧へ漸進的に行き、最終的に対向電極９０６に行く。対
向型ａｉ９０６は容量を増加させるようにダイノード９
０５の上に伸延している。 ブヤネル発生１１ＧＩ９００の動作において、カソード
９０２として示す初期電子発生源が通常のものであり、
かつ公知の電子又は陽子Ｕ’ｉ−８であってもよいこと
は、理解されるべきである。チャネル発生ｇｌｉ９００
の有用な応用は例えば容易に制御可能な処理から開始す
る。これは、十分な１ネルギを有するほんの少数の電子
又は陽子が当該装置の雑音レベルを超えることだけでよ
いので、分布電子倍増管の入力で最も容易に行なわれる
。これらの入力事象はターン・オンされて、任意数の公
知処理にＪ：り人力に導入されてもよい。分布電子倍増
管のゲインは、それが分布定数素子でも、又は離数的な
素子を用いるものであっても、１市了又Ｇ、Ｌ陽子の事
象をＥＶｔ−リガしぎい値まで増幅するほど高いもので
あってはならない。さもないと偽のＦｖ４！：発生ざＵ
ることに’ｒｒる。 電子又【よ陽子に初期人力に続いて、カーソド９０２と
第１のダイノード９０５との間のガイド・チャネル９０
３の周りの分布抵抗９０４として示す分布電子増幅管の
高ゲイン部分は、初期の少数からノド常に高いある数に
増加きしる処理より荷電される。典型的なものとして、
このよう’ｒＬ倍増チャネルのゲインは１，０００，０
００を超える範囲にある。この値は、入力トリガ装置を
過瓜に０荷させない適当な感度を得るのに１分であり、
かつスプリアス雑音バーストを発生しないように−Ｆ分
に低いものなので、よく使用される。このゲインは分布
電子倍増管の入力分布ダイノード部に印加される電圧の
値によりしばしば制御される。分布電子倍増管のゲイン
を得るのに、幾伺学的な要素が重要な部分をなしている
。ガイド・チャネル９０３における電圧勾配の均一性は
、ガイド・チャネル９０３の壁において適当な二次電ｆ
放出係数を有するので、非常にψ要である。これらの要
素が（ｑられたときは、入力端部の唯一つの機能は電子
密１臭のレベルをこの種の分布電子倍増管の飽和レベル
の近傍まで高めることにより、有限な分布水子の電荷密
度を原因としで、電子密度がこれ以上増加しないように
す゛る。このように４１限の電：ｆ密度は分／ｆｉ電子
倍増管の第２の部分に係わるものとなるので、電荷密度
を更に増加することができる。 分布電子倍増管の第２の部分はフィルム技術に適用され
て、入力に供給する分布電子倍増管の１）η後のＥＶガ
イドの大きざを減少させる。 このチャネル発生源９００の機能は、ＥＶを形成する臨
界レベルの電荷密度を高めることである。 これを行なうための第１条件は電荷密度をＥＶＬきい給
形成レベルまで増加させるように通過する電荷雲に利用
ｄ能に１−分に蓄積した電気エネルギを持つことである
。このしきい値に到達して厳しい空間゛重荷飽和効果を
得る前に、電荷密度が１分高いので、分布電子倍増管の
ガイドに沿ってフィールドの強さをこの空間電荷飽和効
果に打ち勝つのに適したものでなければならない。 フィールドの強さを増加させ、かつエネルギ蓄積レベル
を増加させるための必要性はＩＦｉｌ一方向に作用し、
分布電子イ８増管の高密瓜領域にＪ３する誘電材料を圧
迫させる設計を規制する１、第６２図に−３いて、ｌ１
ｌｌｔ＠的なダイノード９０５は適当なレベルまで電荷
密度を高めるために必霞とするダイノード数を表わずも
のである。ダイノード９０５に加えて、付加的な対向電
極９０６は、直接ダイノード９０５に接続されることな
く、ダイノード９０５の容耐及びエネルギ蓄積を増加さ
せる機能に役立つ。従って、ダイノード９０５は、第６
４図に示づ最も望ましい電圧勾配を発生する分圧器（図
示なし）を介して１１電圧発生源に接続される。 この電圧勾配は電子が進むに従って、電荷及び電荷密度
を増加させるチャネルを介して電ｆを引き付けるのに寄
与する。金属ダイノードが存在する際にこの電圧勾配を
保持するために、電子の移動方向でダイノードがノド常
に狭いということは肝廿である。約１チャネルの大きさ
即ち２０μｍは合理的な最大値である。電子が実際にダ
イノード９Ｏ５に、又は対向電極９０６に衝突り−ると
いうことは肝要ではない。材ｒ４を金属によりドープし
て導“、ｉｉ竹を増大させる限り、高い二次エミッショ
ン比を有Ｍるａい誘７ｆｆ４Ａ料により、これらの７１
１’を変換することかできる。タングステン又はモリブ
デンによりドー１された酸化アルミニウムのフィルム材
料は良好な選択となる。 Ｅ Ｖ発生処理の初期段階では１５にＶから１５ＨＥＶ
の″市ｆを加速する能力を有し、しばしばラウドルフ（
Ｒａｕｄｏｒｒ ）の押し込みと呼ばれる通常の押し込
み現象を用いる。ガイド及びダイノードの固体壁から直
接電子を放出することにより、又は電子波現象により、
十分に＾い電荷密度にｊヱすると、ＥＶは分布電子イ８
増管部に沿ってどのようなガイドを選択して用いても形
成されて進行り−る。 チャネル発生源の動作についての以上の説明は、付随す
る電子押し込み効果に連係した、近傍の発生源からの二
次エミッションを用いて空間の１領域の電子密度をＥＶ
形成レベルまで高めることにより、ＥＶを形成すること
がて°きるというつ発見にすづくことを萌捉にしている
。閉成されたブヤネル形状の訓電材Ｆｌｉよ、電子拘束
のために抵抗金属により被覆され、電位を分散ざゼで電
子のフィールド勾配を得るものであり、チャネル発生源
の↑蛯な要素である。ＥＶ形成処理が必要とするピーク
電流を供給するために、好ましくは固定した本位電極に
対して分散した容量形式により、チャネルに十分なエネ
ルギを品積１゛ることは必要なことである。さもなけれ
ば、飽和することがあり、ＥＶの形成を妨げる。誘電材
料として）［常に好適な材料としてタングステンにより
ドープした酸化アルミニウムがある。 ｆ−ヤネル発生瞭は、チャネルと共に、典型的４ｚもの
として、ＥＶの形成模に急速に再生するフィールドを有
しなければならないことは理解されるて゛あろう。この
電荷再生は電源（図示なし）に接続された抵抗ヂエイン
を用いることにより得られる。このような抵抗チェイン
のために電力消費は、抵抗値がＥＶを形成するために十
分に低いときは、神めＣ高いものとなり、従ってチャネ
ル発生源に大きな加熱を発生さ′Ｕる。これは、タング
ステン・ドープの酸化アルミニウム、のような十分に溶
解しにくい材料を用いることが必廿となる。しかし、固
まりのダイノード（抵抗ヂ■インの代わりに）に対する
固定電位を用いることにより、発熱の問題は更に軽減さ
れる。 所望により、チャネル発生源にガスを用ることにより、
電子発生器の効率を増加させで、チ１／ネルの壁から電
荷を除去するのに寄与することができる。更に、ガスを
用いることにより、高い（直の抵抗を用いることかでき
る。 第６５図を参照すると、ＥＶのサーキュレータを承りた
めに円に曲げられたり、 Ｃガイド構造９５０が示され
ている。ＥＶは供給及び排出ラーイン９５２を介して閏
ループのＬＣガイド構造９５０に注入される。供給及び
排出ライン９５２には、いずれも電極からなる一対のス
イッチ・ポイント９５４及び９５６が接続されている。 スイッチ・ポインｈ ９５４及び９５６はここで説明し
ている絶縁された一対のＬＣガイド以外のなにものでｂ
なく、この絶縁は誘導性又は抵抗性素ｆを用いることに
より得られる。導体９６０及び９６２を介して電源装置
９５８からスイッチ・ポイント９５４及び９５６にそれ
ぞれ適当な電圧を印加することにより、注入されたＥＶ
は円形経路に９０°偏向される。同様な方法により、引
き出しのために、適当な電圧を巡回するＥＶに印加して
、ＥＶを再び９０゛偏向させ、これによって再び供給及
びＩＪＩ出ライン９５２に来る。第６６図は第６５図の
船６６−６６に沿ってＬＣガイド構造９５０を見た断面
図ぐあり、しＣガイド構ｎ９５０を更に詳細に示１もの
である。ＬＣガイド構造９５０はセラミック基板９７０
及び下部ＲＦシールド９７２と共に、下部ＲＦシールド
９７４を有する。巡回するＥＶ９７６はしＣガイド横３
Ｔｈ９５０の内部に中心付けられ、中心ガイド電Ｉｆｊ
９７８、上部ガイド電極９８０及び下部ガイド電極９８
２により取り囲まれているｂのとして示されている。 第６５及び第６６図に示すＬＣガイド構造９５０の動作
にｊ５いて、ことは理解されるべきである３゜この方法
により発生する陽子の発生及びその後の放射は、加速中
の電荷がエネルギを放射するという事実に基づいている
。放射周波数番よ電荷の加速により決定され、また強さ
は関連する放射発生源及び電荷数の幾何学的な形状に関
連する多数の要素により変化する。従って、／１５［射
発生源を小さな寥径でゆっくり移動する電荷、又は大き
な放射で移動する電荷により発生することができる。完
全に一周４６時間は放射周波数を定める。更に、巡回す
る電荷による放射パターンは、互いに９０”の角度を有
する正弦波形式で発振する２本の電荷に等しい。 第６６図にＩｌｌ連して説明するように、下部ＲＦシー
ルド９７２及び上部シールド９７４が示されている。下
部ＲＦシールド９７２及び上部シールド９７４を用いて
いる限り、ＬＣガイド構造９５０はエネルギか、又は情
報の蓄積機構を表わしている。巡回によりエネルギ放射
と巡回によるエネルギ蓄積との間の大きな相違は、巡回
装置が９９１周波数で効果的にシールドされているか否
かにある。シールドがないときは、放Ｑ＝ｊと、なんら
かの有用な方法にこれを用いる可能性と存在する。 シールドがあるときは、サーキュレータの外部への放射
は存在せず、同一装置がシールドと発生器との間で放射
を交換してエネルギの番積をする。 従って、適正なシールドによる巡回するＥＶにすづく放
）ｊがサーキュレータの囲み内に保持される。１一部Ｒ
Ｆシールド９７４を除去することにより、総合的に又は
上部ＲＦシールド９７４に窓を用いることによりＲＦエ
ネルギがＬＣガイドＩＫＧ９５０から放射される。 第６５図の実施例は「紙面から」からの放射を説明して
いるが、当該技術分野に習熟する者には、適当な窓を用
いることにより放射をサーキュレータの中心点に向ける
こと、又は逆に外方向に即らサーキュレータの中心点か
ら遠ざかる紙と同一面へ放射を向けることができること
に気付くであろう。 基本的な周波数放射に加えて、低速度による電倚の巡回
に基づく一組のハーモニック数！）ｌ器が存在し、また
これを右することにより電防が周期的な構造を励起さｕ
１更にこれが空間に結合されて周期的なアレーの周波数
で放射する。第６５図に示した実施例による放射方抜け
後者の型式のものである。ＬＣガイドの上部ガイド・ス
ロット９５５を空間領域に単に露出させて放射を受け取
ることにより、出力ｉ能が得られれる。説明を簡単にす
るために、第６５図にはこのような上部ガイド・スロッ
ト９５５が１８個あるが、その数は所望の数でもよい。 上部ガイド・スロット９５５は第５５図に示す上部ガイ
ド電極９８０にある。 １８個の上部ガイド・スロット９５５を用いることによ
り、１８次のハーモニック周波数の放射を発生する。７
２１１の上部ガイド・スロット９５５のときは、７２次
のハーモニック周波数の放射を発生することになる。こ
のようなスロットがないときは、ハーモニック数は放射
の１回の巡回／Ｆｊイクルの基本値へ減少する。 正確な速瓜によりＬＣガイド構造９５０内のＥＶを巡回
させて割り付Ｇプだ周波数を保持させたいときは、ＬＣ
ガイドの案内作用と結合した速度同期装置を用いてもよ
い。このような同期により、個々のＥＶの間隔を強制的
にガイドのスロット周期と同期するようにＥＶチェイン
の平均速度をＬＣガイドにおける周波数にロックさせる
。この効果は、ガイドに発生した周期的なフィールドと
、遅いＥＶを加速し、かつ速いＥＶを遅らせることによ
り、当該フィールドにＥＶ列を東にするように当該フィ
ールドの能力とを原因とするものである。このようにす
ることにより、このような複数のサーキュレータを安定
な放射１ネルギのマスク発生源に正確にロックさせるこ
とができる。巡回放０４Ｐ！アレーの位相を１しく調整
することにより、放射は、全てフェーズド・アレー・ア
ンテナの分野で通常に知られているアレーを含む簡単な
平らなプレートから広い角度にわたり電気的に操縦する
ことが可能な堅固なパターンに容易に形成される。 第６７図を参照すると、ＲＦ発生＋ＪＡ９９０の他の実
施例が示さている。説明のために、ＲＦ発生器９９０は
この明細書の他のところで説明したＲ Ｃガイドであり
、ガイド・チャネル９３３を有する。ガイド・チャネル
９３３は、半円のパターンに形成されている誘電体ベー
スを有する。半円に加えて、他の非線形の壁を用いてＥ
Ｖを加速させてもよい。入り口９９１にＥＶを導入し、
一定の速度でＲＣガイドを介する通過させるときは、こ
の運動による放射はガイドの反転による［揺動１の１周
期の周波数を有覆る。入り口９９１と出口９９２との間
に間隔を置＜ＲＦ発生器９９０における所定数の発振又
は揺動は、放出された放射パルスの長さを決定する。実
質的な放射発生源の運動があり、当該技術分野にと熟す
る者はこのような装置の遠方フィールド放射パターンを
巡回させる際に、この位相運動の殻素に対する必要性を
確認するであろう二このような装置を構築するためにＲ
Ｃガイドを用いる代わりに、ＬＣガイドも用いることが
できるが、製造がやや複雑である。 一定速度のＥＶを有する任意数の多種多様のパターンを
用いることにより、多くの周波数チャーピング（ｃｈｉ
ｒｐｉｎａ）即ら周波数変調効果を実行することができ
る。パターンの形状によりエミッションの高調波内容を
制御することは可能である。 ガイドから放射空間への結合係数を変更することにより
、揺動ガイドにおける変化両を変更することにより、又
は揺動パターンの振幅を変更して周期を同一に保持する
ことにより、放出された放射の振幅を一つの領域から他
のｆ１４域へ変更することができる。この明細書の別の
ところで説明した偏向スイッチ技術を用い、艮い経路か
ら短い経路へＥＶを段階的に切り換えることにより、種
々の長さのパターンを作成することができる。揺動型式
の放射器の放射パターンを、パターンの形状およびＥＶ
の位相合わせにより非常に効果的にｕＩ ｔｉｌｌ Ｌ
で、パターン形状の変形およびビーム走査の両者をダイ
ナミックに発生させることができるということも明らか
である。勿論、フェーズド・アレー・７ンテ太の技術分
野に習熟する者には、その結果の放射パターンについて
周知である。 ？ＩｊＪ膜技術により作成された前記説明のサーキュレ
ータＪ５よび［揺動１型式の放射型番よ、広範な衝突防
止及び発生器アレーを放射中の環境に直接さらす通信応
用に直接適用可能である。例えば、周期が１波１（のＥ
Ｖす゛−キュレータを用いることにより、また３ｃ＋＋
ｚの周波数（１０ａｓの波長）を必要な場合に、これは
物理的な大きさが光速の巡回とき番ま３ ｃｍ、光速１
／１０のＥＶのときは０．３ｃｔｎの９−キュレータを
用いることを愚昧する。これらの放射器は、直径が約１
．７０８麿であり、放射の周波数を安定させるために同
期装置に接続されてもよく、また２５．４装置の数倍の
平らな１４ｉの片面−１に展開された無数のアレー内に
配置されてもよい。この７レーの方向パターン、従って
ビームを操縦する方向を放射器の位相合わけにより決定
することができる。パルス装置においては、異なる時間
及び１．閉御された位相をターン・オンさせる必要があ
る。これは数千の発生源のために複雑なスイッチング・
パターンとなるが、これは実行するのにＥＶスイッチン
グ装置の能力内にある。 スイッチングは接続に用いられている２枚のブレート間
を結合するコンデンサを有する独立した一塁板上で実現
可能なものである。 第６８図〜第８１図を参照すると、このような表示に用
いられる平らなパルス表示装置及び種々の部品が示され
ている。この場合には、各部品にはＥＶの発生、案内、
又は操作が含まれている。 平らなパネル表示ｖ装置の構築に基本的なことは、第６
８図に示す偏向スイッチがある。この場合に、示力図は
面上及び溝若しくはガイドにおけるＥＶの種々の安定状
態を示している。対向電極を有する一つの縁は非常に安
定であり、一般に、このような縁からＥＶを引き離すこ
とはできない。これは、堅固なガイドにおけるＥＶの場
合に更に強められる。対向電極を有する広いガイドは、
最初にガイドの中心にあるときは、ＥＶにとり不安定な
例となる。図示した狭い対向電極により安定限界にある
ので、偏向スイッチの動作において重要な例を第６８図
の一番下に示しである。実際には、第６９図に［要約に
示すように、電子がガイドの広い領域に進行するので、
対向電極は、−点ヘテーパがｆ・１１）られる。 第６９図は偏向スイッチについて２つの異なる構造を示
り。偏向スイツ升は第３６図〜第３８図について既に説
明されているが、更に一般化した方法で偏向スイッチを
再び説明するのが適当と思われる。左側の図は電気的な
出力を備えるように設計されたものであり、右側の図は
ＥＶの通過について１人力及び２出力のものを示す。電
気的な信りは示されていないが、これも可能である。出
力は、結合が交流だけのとき、ＥＶが通過するに従って
鋭いパルスのみとなる。ＥＶにより放出される電子と接
触する直線に電極を移動さゼることにより、直流成分を
有するように出力を形成す′ることができ、また電荷は
漏洩又は他の負随により消滅するまで、電極上に残留す
ることができる。 第６９図に示す２つの構成において、偏向スイツ１の感
度、又はゲインはＥＶを通過させる全ての力に対して装
置の平衡により決定される。正確な平衡が高いゲイン装
置を作ることができる。 ＥＶを１出力又はその他へ案内しようと１する偏向スイ
ッチのパラメータを故意にオフセットさせることにより
、人力偏向電極が打ち勝たなければイ１らないバイアス
を確立する。 第７０図を参照すると、偏向電極１００１および１００
２により両側に結合されている広い領域に開口し、かつ
入力ガイドの下のシンボル化したテーパのある対向電極
１００３を有するＥＶガイドが示されている。これは、
先に説明した偏向スイッチと同一である。この装置の主
要な相違は、広いチャネルの両側の光伝導体１００４．
１００５．１００６及び１００７と、これらの光伝導体
と偏向板との間の交差結合とを用いることにある。 ＥＶの通過により光伝導体をアクティブにするときは、
光伝導体１００４．１００５．１００６及び１００７に
電源装置を接続して電極に電位を与える。ＥＶが光学的
に励起された状態になければならなず、またＥＶが所望
の結束を得るためにガイドの壁の材料がＥＶの通過によ
り蛍光を発するｂのでな番ノればならないのは、明らか
である。種種の光伝導体を用いてもよいが、ダイヤしン
ド・フィルムは票外線放）１に対づ−る感度及び熱放射
に対する不感度のために特に望ましい。また、部品の広
い部分の雨下分間に分１ｉ障壁１００８があり、一端か
ら他端へチャネルを移動するＥＶは分断障壁１００８の
一端から他端へ行く。 図示した構成により、電几を入力偏向電極に印加り゛る
ことにより、ＥＶを一方のチャネルに又は他方に偏向す
るときは、光伝導体に接続されている偏向板に一つのフ
ィールドが設定される。この効果は、ＥＶがガイド・チ
ャネルにあり、かつ導電処理が偏向板を瞬時的に電源装
置に接続したときに、光伝導体をアクティブにすること
により得られる。光伝導体はオーストン（＾ｕｓｔｏｎ
）スイッチと叶ばれる装置に印加した放射のピコ秒内で
ターン・オンして低インピーダンスになることが知られ
ている。ＥＶが通過すると、光伝導体は静の高抵抗状態
にゆっくりと戻る。ｌＳ１の記憶は誘電材料の電荷とし
て単純に記憶されるだけである。 リフレッシュはＥ Ｖ＃喪失したＩｔ ？ａｉを発生ず
るのに十分な回数だけ構造を通過することにより得られ
る。通常は、非常に低いＥＶ点弧率による更新を用いて
記憶をリフレッシュすることができる。 この光伝導技術を用いことにより利用可能どなり、興味
のある付加的な機能が存在する。表示装置アレーの特定
のセルの記憶状態をセルの光学的な照明により表示装置
外からアクセスすることは０１能である。この効果を発
行表示装置と連係して用いたときは、蛍光発生源からフ
ィードバックがあることを意味し、処理のゲインを不安
定にすることなく高いレベルに持って行くことができる
。 それでも、これは、表示装置上に蓄積した状態を変更す
る非常に有用な機能である。安定を増加さ「る主要な手
段はデータ変更を覆る光ガン用の紫外線と、紫外線に波
長に感度のある光伝導体とを用いるものとなる。 他のセルに光伝導体と、偏向板との間の接続を変更する
ことにより、スイッチの一方のセルから他方への情報を
反復することが可能となる。入力セルに印加された電位
がＥＶを左手の経路を偏向するものであったときは、左
手の経路を第２のセルが取る。このようなセルをカスケ
ード接続することにより、第２のセルに通過するＥＶを
転送するときは、ＥＶの移動方向に対して前方であって
も後方であっても入力セルで情報を利用できることが明
らかである。 第７１図を参照すると、ダイオードによりアクラ゛イブ
にされる品積装置が概要的に示されている。 このＳ４置の説明は光によりアクティブにされる蓄積装
置の説明と殆ど同一ぐある。この装置も光子活性化に基
づいているが、用いている処理は、光伝導体が可能とす
るものより広い範囲の放射波長、特にスペクトルの低周
波端に適応することができる。ここで説明した装置は、
収集電極近傍のガイド領域に試行する際にＥＶが発生す
る広帯域の擾乱から偏向板の所蟹電位を得ることに基づ
いている。 この実施例の場合は、光伝導体は電界放出ダイ、１−１
−” １０１０．１０４．１ｏ１２及び１０１３により
直換された。しかし、良好な周波数応答、効果的なり１
作バイアス電圧及び適当な逆電圧を有する限り、整流器
を用いることができる。５０ボルトの範囲の動作型１＋
が心安である。電界放出整流器は良好な効率を有する光
波長帯ｌ４ｔＴ：動作することが知られている。これら
は５０ボルトで良好に動作すると共に、全体としてＥＶ
構造の製作において用いられた構築技術と相補である。 通常の回路図のように、フィールド・エミッタ・カソー
ドは先の鋭い電極として示されている。これは交流電流
が電極に印加されたときは、正となる電極であることを
意味している。フィールド・エミッタは、電子を放出す
る前に獲得しなければならないしきい値電汁も有する。 この場合は、光によりアクデイプとなる偏向板に用いら
れていた外部電位を、バイアス電位として望ましいもの
でない限り、除去することができる。いずれにしろ、図
示のダイオード電極はＲＦ接地で動作する必要がある。 この構造の他の全機能は先に説明した光によりアクティ
ブとなる蓄積装置と同一である。ＥＶが左手の経路に進
行すると、す−ジ又は擾乱は偏向電極上の直流電位に変
化する、瞬時的に交番する電位を形成し、漏洩又は好ま
しくない擾乱がなくなるまで、そこに留まる。偏向領域
における過電のＥＶ雑音を防止するために、ツベての設
計に性悪を払う必要がある。そのようにしないときは、
当該雑ａ信りをダイオード領域に供給することができ、
蓄積の偽状態を発生する。 第７２図を参照すると、電何により７クデイブにされる
蓄＆１装置が示されている。他のスイッチのようにＥＶ
は狭いガイドに進行し、テーパ１（［きの対向電極上の
ガイドの拡張部分に聯かれる。偏向電極１０１５は当＠
？ｂ積装置について入出力として示されている。勿論、
他の偏向電極も当該装置への入力又はその逆を挿入する
ために加えることができる。他の構成の場合のように、
偏向電極１０１５及び関連するコレクタ゛上極１０１６
上の電荷蓄積を用いることにより、蓄積をすることがで
きる。 この凸積装置の動作はＥＶそれ自体、又はＥＶの経路に
より励起された近傍の構造からの電子放出に依存してい
る。電子の簡単な収集は必要とする全ての効果を発生ず
ることはできない。電子が電極に到達したときに電極上
の正極性電圧を発生する処理を有するには、最大の利益
である。二次電子放出はこのような処Ｊｌ！であり、多
くの装置が過去において前記効果を用いて考案されてい
た。 これらは文献により周知のことである。二次電子発生は
低く、２％を超えることは殆どないが、このように低い
効率でも処理は有用なものである。 この処理を！ｌ＃、させる必要条ダｔは、二次電ｆを収
集するためにスイッチング電極に対して正のままにある
スイッチング冷極の近傍にコレクタ電極１０１７が存在
することである。更に、このコレクタ電極１０１７は主
電極から多少シールドされていなければならない。本発
明では、このコレクタ１ｒＡ極１０１７をカバー・プレ
ートの一部にＲｎすることができる。このコレクタ電極
１０１７を図では十符号により示すと共に、正電源に接
続されていることを表わしている。ＥＶがこれに近いと
ころを通過するときに過′ｉｔｉ流が流れるのを防止す
るだめに、電源ラインにインダクタンスのような電流制
限効果を設ける必要がある。 動作において、この型式の装置は、ある電極を通過する
ＥＶが負の空間゛重荷フィールドにより多くの電子放出
を抑ＵＪ ′Ｔする事実に依存している。図て叫よ、Ｅ
Ｖがスイッチの左側を通過し、コレクタ電極１０１６を
通過するときは、スイッチに接続されているコレクタ電
極１０１６及び偏向板は共に負に荷電されている。ＥＶ
が右側を通過する逆のときは、電子放出は遠い位置から
高速でコレクタ電極１０１６に衝突するので二次放出が
発生し、コレクタ電極１０１７により収集された゛電子
を故出し、これによってコレクタ電極１０１６及び偏向
電極１０１５を正に６ｒＪ電させる。情報の蓄積及び伝
搬は前の場合と同一である。 第７３図を参照すると、一対のスイッチング装置１０２
０及び１０２１が示されており、蓄積装置への出力をＥ
Ｖの経路変更にＩｌｌ達させている。 スイッチング装置１０２０は第７２図の示した蓄積装置
に類似しているが、障壁１ｏ２４により隔てられた２つ
の出力１０２２及び１０２３を有する。このスイッチン
グ装ｆｆ１０２０は、必要により、ｆ１加的な入力偏向
７ノード１０２５も備えている。 スイッチング装ｆｆｆ１０２１は２によるカウントが可
能な構造を有する。スイッチング装置１０２１は偏向ア
ノード１０２６と、偏向アノード及びコレクタ・アノー
ドとして共にｌｌ能する他の７ノード１０２７とを有す
る。それぞれ連続するＥＶの経路により、電極の変化状
態、出力経路及び電位は利用可能な２状態間で変更され
る。 第７４図を参照すると、ＥＶの経路によりＬＭＩ状態を
設定する′ｆ閉積装誼１０３０が示されている。 この品積１置１０３０は基本的には３人力および２出力
の電画により活性化する蓄積装置である。 １逼Ｖは、２つの外部人力１０３１又は１０３２に向け
られたときは、蓄積装置１０３０の側部を進行してコレ
クタ及び偏向板に適当な電位を設定する。ＥＶを中央チ
ャネル１０３３に向けることにより、前の蓄積状態の試
験及びサンプリングが可能である。蓄積状態の再生も蓄
積状態を調べることにより行なうことができる。 平坦なパネル表示装置における蓄積状態に非常に有用な
機能はステッピング・レジスタ構造で用いることである
。このようなステッピング・レジスタ構造を第７５図に
示す。このステッピング・レジスタ構造は電荷により活
性化される装置を用いるが、ここで説明したどの蓄積￥
Ａｔもこの作業は行なう。 この装置の最も注目すべき特性は、蓄積について手段の
コレクタを他殺の偏向板へ逆結合することにより、情報
の流れがＥＶの移動と逆り向に向いていることである。 平坦なパネル表示装置に用いられるゲートに行く出力を
示しているが、このようへ出力ｔよ広い範囲の電子のｉ
能に有用である。 このようなステッピング・レジスタ構造の１ラインへの
データ入力はそのラインの第１セルの偏向板１０４０か
ら、又はＥＶを注入した反対側端から入力される。ＥＶ
を当該装置に注入したときは、蓄積したデータを連続す
る各経路により右へ１ ｔルだけステップさせる。 第７６図を参照すると、第６８図〜第７５図に示づ゛装
置を利用したフラット・パネル表示装置のブロック図が
示されている。次の第１〜第４表は、第７６図を詳細に
説明するのに先立ち、当該装置の動作を更に良く理解す
るために示すものであることを理解すべきである。 第１表 表示スクリーンの大きさ： ４００ａｗＸ４００ａｗ＋（１６”Ｘ１６″）。 活性な行及びダｌ： ２．０ＯＯｘ２，０００゜ビクセ
ル数：４，０００，０００゜ ピクセルの最大ｉＱ： ０．２ｘ０．２ （２００μｍ２）。 エンベ０−ブは縁をシールしたガラスであり、このガラ
スは正しく合わせた薄膜シートに作成した活性なＥＶ酸
成分複数層により内部的に支接されている。 表示の厚さは１履と３麿との間で物理的な所要強度によ
り決定される。 イメージの大きざ安定性及び歪みはガラス板の熱特性の
みによって制限される。 真空エンベローブへのリード線数はエンベローブ内に同
期回路がいくつであるかによって決定され、最大６〜最
小３０である。 第２表 装置のパラメータ 全カラー範囲で蛍光体を用いる３カラー装置。 各カラーの設定に７の２進数レベル（コントラスト比＝
１２７）スクリーン上の総合画像メモリ＝４，０００．
０ＯＯＸ７Ｘ３＝８４メガビット＝１０．５メガバイト
。 映像帯域幅最大１００ＭＨｚ。 フレーム速度０〜１にＨ２（通常１０Ｈｚ）輝度フリッ
カ−効果は内部蓄積により本質的に０゜第３表 蛍光スクリーン・パラメータ ＥＶ電子かそのパルス速度制御に五り０から完全蛍光体
飽和ｔ テ０） ｌｌｉｌｉ度ａＩｌ閉ｉｌ。 １００％デユティ−・ファクターでの平均蛍光体電流＝
２００μＡ。 蛍光体加速電圧＝１０にＶ。 蛍光体スクリーンの電力＝２ワット。 所要電子電荷／ライン ＝２Ｘ１０ ／１．５ｘ７０−１９゜＝ １ 、２５
Ｘ １０１５ｃｈｇ、／ｓ／ライン。 ＝ ６ 、３ Ｘ １０ ”ｃｈｏ、／ｓ／ライン。 所要電子電荷／ビクヒル ＝６．３ｘ１０”／２，０００ ＝３．２Ｘ１０８゜ 孔の直径０．０５ｊｗに７麿の距離で１個のＥＶパルス
から測定した電荷−１０ ０．７履の距離で表示ビクヒルへの計葬上の電荷＝Ｉ
ＥＶパルスについて１０９゜ 第４表 蓄積素子パラメータ 蓄積素子の容＆）＝１０ Ｆ。 蓄積素子の電荷及び電圧＝１００ボルトのときに６×１
５５電子。 １０Ｈｚで全ｆｆ；４ｆ４素子（８４メガビツト）をス
イッチングしたときの電流 −８，４Ｘ１０ Ｘ６Ｘ１０５Ｘ１０Ｘ１．６Ｘ１９
＝８Ｘ１０’アンペア。 スイッチングの消ｖＩ電力 ＝１００ボルトＸ８Ｘ１０−５アンペア＝８Ｘ１０−３
ワツト 所要電子電荷／ライン＝６Ｘ１０５Ｘ２．０００ピクセ
ル＝１．２Ｘ１０９゜ ５００ボルト速度についてのＥＶ遭移時間／ライン （１，３Ｘ１０９ｍ／Ｓ又は０．０４ｃ）＝ ３
Ｉ ｎｓ。 ＥＶ遷移時間／ビクセル＝１６ｐｓ。 第７６図を参照すると、この回路が７層装置ののうちの
一層のみを示すことを理解づべぎである適当な２進埴の
映像信号を当該装置に供給し、外部同期装置は種々のＥ
Ｖ発生器及びライン・ゲートに給電するために必要な力
・クントを行なう。表示装置内でこのようなカウントを
行なうことができるが、これは特定の情報フォーマット
について特定したものである。データの外部制御ｌＩｌ
は更に広い種々の情報フォーマットの利用を可能にする
。 データはライン上を左から右へ進むことを示しており、
各ラインは土から下へ給電しているのを示す。 当該装置で用いる輝度制御は、蛍光体スクリーンの電子
を発生するために用いられる主ＥＶラインの点弧周波数
を変化させる。ライン選択技術を包含し、ラインあたり
ＩＥＶ発生源から第７９図に示す適当な偏向スイッチに
より切り換えられた全装置について１５ｉ！生源までこ
れらの発生源の考え得る構造を用いることができる。各
ラインの個個のゲートは、どのグレー・レベル又はカラ
ーが適当であってもビクセル情報の内容に責任を持つ。 第７７図はデータ・ラインのうちの一つの端面図を示す
。下部プレート１０５０上には、蛍光体を模擬するため
に電子発生源として用いるｒＭ放チャネルＥＶガイドが
示されている。このレベル上には７つの独立した金属板
があり、それぞれ所望の一層カラーのうちの一つについ
ての適当なコントラスト・レベルを処理するステッピン
グ・レジスタを支えている。これらの金属板はそれらに
関連する誘ｆ１材料と共に、互いに揃えて配置されるス
タックに組み立てられることを意図している。 これらの金属板のうちの２つのみを示し、かつ実寸Ｃは
ない。ゲート作用は、−スポット陰極線管の通常ときな
変調と同じような形式で制ａｌｌされている。 第７８図は電子ゲートを制御するステッピング・レジス
タのラインを示すゲート領域の平面図である。ＥＶの走
行はゲート領域の下に示ざねており、かつステッピング
・レジスタ領域を横切っている。 第７９図はＥＶを選択して適当なステッピング・レジス
タのラインに供給することを行なうライン・セレクタの
配置図を示す。バイアスされた偏向スイッチが示されて
いる。これは単なるスイッチであり、このスイッチはラ
イン・セレクタ・ステッピング・レジスタからの切り換
え入力に電圧が印加されない限り、ＥＶを真直前方に送
出するように幾何学的に配ａされている。種々の機能を
駆ＵＪ１する適当な周波数が示されており、波形も基本
的な２進値のパルス幅を有する単１閉Ｉなパルスである
。 ｍ８０図、第８１図及び第８２図を参照すると、Ｌ Ｒ
Ｃガイド装置１０６０が示されている。 ＬＲＣガイド装置１０６０は、ロジックには直接関係せ
ず、第１のフラット・パネル表示装置により用いられ、
またＥＶを案内したい他の多くの応用で用いられる。こ
の他に、このＬＲＣガイド装置１０６０は単純なＲＣガ
イドで利用可能なＬ ＲＣ回路に類似の効果を有する。 これは、誘電材料のドーピングを必要とすることなく、
ＲＣガイドの再荷電時定数も大いに改善される。漂＃電
荷は、ガイド１０６４の壁上に直接、薄い金属被覆１０
６２を用いることにより、除去することができる。この
漂′ｄＩ電荷はＩＢ艮いガイド構造の高インダクタンス
経路によるガイドの終端に搬送されるので、ＥＶに過電
の電荷流出を防止する。更に、ガイドの終端では導電材
料の終端が抵抗部品による適当なダンピングにより、誘
導性形式でなされる必要がある。この抵抗部品はガイド
上に７ａ膜の導体を作成することにより最も都合よく形
成される。金属被開口６２の厚さは、良好な光反射がＥ
Ｖについて得られ、かつチャネルに沿った抵抗値が比較
的に高い２００〜５００の範囲で最適どなる。アルミニ
ウムおよびモリブデンはガイドを被覆するのに程疫の良
い材料である。この技術は多くの応用においてＥＶガイ
ドＦのカバー・プレートに被覆を必要とするが、自由電
子放出用の上部開放を有するガイドを必要とする応用Ｃ
は省略することができる。図面ではガイドがカバー・プ
レートの終端から離して示されているが、ガイド壁上に
収集された電荷がΔインダクタンスのリード線又は導電
材料のフィルムを介しである接地経路に行くのを示して
いる。全ての大きさのガイドに対してＬＲＣ電向を除去
する寸法の影響により、ガイドの大ぎさはいくらか不統
一になっている。 第７６図においては、ステッピング・レジスタを原初す
るために２進値の映像データを必要とすることが示され
ている。しかし、この回路を説明するに当り、高解像度
の表示装置に必要な広帯域のアナログ映像信号からこの
データを導出するための手段は説明されていなかだ。し
かし、第７６図に関しては、この変換は表示装置の外部
で適正になされることを示唆していた。この処理を内部
で行なうのがより適当であろう。従って、第８３図の以
上の説明１よ、この処理を行なうＥＶ技術を用いるため
のものである。 アナログ・ディジタル・エンコーダ１０７０の総合的な
動作は、偏向板上にそれらの設置１の範囲内Ｃ１どのよ
うなアナログ電圧が現われてもこれを取り込み、これを
、ステッピング・レジスタの２進ｌｌａデータの条件を
満足させる出力符号に変換することにある。これはルッ
ク・アップ・テーブル処理又はＲＯＭの形式のものであ
る。当該装置の大きざが小ざく、情報処理において有用
Ｃあると知られている最大ガイドを用いる場合で典型的
なものとして全体として３Ｍ１なので、動作帯域幅は広
い−ｂのにすることができる。数白メガヘルツで安定に
動作することが期待されている。説明している実施例の
表示装置では、ＥＶ発生源の点弧周波数は、アナログ映
像情報における最高周波数の２．１倍のナイキスト・ナ
ンプリング基準を満足することが期待される。 好ましいものとして高パルス繰返速度に適応するＥＶ発
生１［Ｇ１１０７２を概数的に示り一０ＥＶ発生源１０
７２にも最も静のＥＶを確保するため、従って次の偏向
フィールドにおいて最も正確に偏向されるＥＶのために
雑音抽出器１０７４が続く。 最も簡単な場合に、雑音抽出器は干渉空間に放出される
前に、ＥＶ時間を再調整する余裕を与える良好なガイド
そのものである。極端な場合は、Ｅ雑音抽出器１０７４
は存在することが分かつている特に活性の周波数帯域の
放出を吸収するために設計される必要がある。この吸収
技術は低雑音電子ビーム作業を有する通常の手段である
。電子カメラにより偏向ｆｔ４１４を監視することによ
り、誘電フィールドに対するＥＶの応答を観察して、所
望の最終結果が前単に分かる。この点から、アブ−ログ
・ディジタル・エンコーダ１０７０の発射部分はピコス
」−ブの機能を実行するものぐある。 ８１７１Ｎ抽出器１０７４の出口は平らな面上のテーパ
付き対向電極により終端されている。この領域に電気的
なフィールド・サージが発生しないようにするために、
ガイドの出口にテーパを付けるようなあらゆる対策が必
要とされる。ざもな番ノれば、ＥＶ経路に誤り運動を導
入することになる。偏向板を駆動する伝送線の終端抵抗
を図に示す。この ゛材料の抵抗値は、ＥＶがその抵抗
で破壊していまわないように低過ぎてはならない。偏向
板の次に拡張空間と紳ばれる領域を示す。これは、その
次のセレクタ・ガイドの大きな物理的に入口となる。 拡張空間は、これに印加される電荷消滅被覆を有する必
要があり、Ω／平方で測定された抵抗鎗が偏向板の領域
における低い値から拡張空間の領域における高い値まで
、徐々に変化するのが最良である。 セレクタ・ガイド数には実行している符号化の撥雑ざに
対応した数ものが必要とされるが、実効「雑音」により
、即ち偏向装置及びＥＶ経路の予測不可能さより設定さ
れる限界がある。ＥＶは、ごレクタ・ガイドに進行する
と、ステッピング・レジスタへ２進幀映像データを供給
しているライン、［に電位を設定する役υｊがある領域
に導かれる。 図示の都合から、これらのラインには１つのガイドのみ
を接続したものを示している。このラインはここで求め
ている効果をシンボル化した２つの異なる衝突を示して
いる。これらのラインの電位をその電圧により定められ
る１か、又はＯ状態に設定することが必要である。固定
して割り付けられた効果があり、またＥＶが特定のある
ガイドを通過する度に、同一の電圧がラインに設定され
る。 この設定は第７２図について説明したものと同じである
。負電圧を設定することは、基本的に、ＥＶがリード線
上の単なる走行にある。 図では一本のリード線を示したが、これを実行する経路
が利用可能なときは、２進値映像入力に情報を搬送する
機能にＥＶガイドを用いることも可能である。このよう
な場合に、第７４図に示したものと同様の装置がセレク
タ・ガイドと２進値映像ガイドとの闇に用いられること
になる。独立した複数の基本又は層上にステッピング・
レジスタが配イされているために、利用不可能な経路が
ないとぎは、複数のリード線を選択することは明らかで
ある。 第８４図及び第８５図は通常の結線方法を用いる際に、
利用不可能なＥＶを処理する現象を示り。 ヒラミック基板１１００は、典型的なものとして互いに
９０°に配列された一対の交差ガイド・チャネル１１０
１及び１１０２を有する。第８３図に示すように、交差
ガイド・チャネル１１０１は ４゜下を走っている対向
電極１１０３を有し、一方交差ガイド・チャネル１１０
２は対向電極１０４と、対向電極１１０３と１１０４と
を隔てる絶縁体１１０５とを有する。絶縁体１１０５は
オプションと虎做され、大概の応用では必要ではない。 いくつかの回路では交差ガイド・チャネル１１０１及び
１１０２は共通の対向電極を用いることができる。本発
明者は、結線した回路に発生する「短絡」の効果なしに
、一定の条件、典型的なものとして９０°においてＥＶ
ガイドを交差さゼることが可能性ごとを発見した。勿論
、交差においてＥＶが実際に衝突するのを防止するため
に、タイミング条件を調べなければならない。主として
ＥＶの高電力により、かつ高度に占有をする必要性は少
ないので、大概のＥＶロッジク回路ではガイドの占領は
非常に低いことが期待される。特殊なある場合では、こ
のような種類のスプリアス波が交差の側部分枝に放出さ
れるかを考慮し、これらに対して防止対策を取る必要と
なることがある。
第１図はＥＶの発佳を検出する痕跡板を含むＥＶ発生器
の平面図、 第２図は第１図のＥＶ発生器の拡大側面、第３図はＥＶ
発生器の伯の形式の一部所面を概要約に示ず拡大側面図
、 第４図は例えば、第３図のＥＶ発生器に用いる湿式金属
カソードの断面を拡大した側面図、第５図は第４図と同
様の湿式金属カソードの他の形式の側面図、 第６図は第４図及び第５図の更に他の形式の湿式金属カ
ソードの側面図、 第７図は誘電体基板上のカソード及びアノードの拡大側
面図、 第８図はセパレータを用いたシリンダ状の対称なＥＶ発
生器の一部断面を拡大した側面図、第９図はセパレータ
と共に平板ＥＶの一部断面を拡大した側面図、 第１０図は第９図に示ｔ ｔパレータのカバーの平面図
、 第１１図はＲＣＥＶガイドの平面図、 第１２図はカバーに備えられている第１１図のＥＶ発生
器の終部の拡大図、 第１３図は他の形式の平らなＲＣＥＶガイドの平面図、 第１４図は第１３図のＥＶ発生忍の端部拡大図、第１５
図はシリンダ状に対称なＲＣＥＶガイドの断面における
拡大側面図、 第１６図は他の形式のシリンダ状に対称なＲＣＥＶガイ
ドの断面における拡大側面図、第１７図はガス環境を用
いたＥＶ発生器との関連によりＥＶ発生冴の拡大側面図
、 第１８図は第１７図のＥＶ発生器及びＥＶガイドの拡大
側面図、 第１９図は光学的な反射器を用いたＥＶガイド装置の平
面図、 第２０図は透視によるＬＣＥＶ発生器の展開図、 第２１図は他の形式の透視によるＬＣＥＶ発生器の展開
図、 第２２図はカソードがガイド・チャネル内のＥＶ用の伝
搬面と一体になっているＥＶ発生器の更に他の形式の平
面図、 第２３図は第２２図の点１ｉ１２３−２３に沿った第２
２図のＥＶ発生器の縦断面図、 第２４図はカバーを備えた、第２２図及び第２３図を示
づＥＶ発生器の拡大端面図、 第２５図はシリンダ状に対称のＥＶ発生器・０ンチヤー
の断面における拡大側面図、 第２６図はシリンダ状に対称のＥＶｔ？レクタ及びガイ
ドの一部断面における拡大側面図、第２７ｉ！Ｉｔは平
ＥＶセレクタの平面図、第２８図は第２７図のＥＶ発生
器の端部拡大図、第２９図はＥＶ分離器の平面図、 第３０図は第２９図のＥＶ分離器の端部拡大図、第３１
図は他のＥＶ分ｌ閉器の平面図、第３２図はカバーを備
えた、第３１図のＥＶ分頗器の端部拡大図、 第３３図は可変時間遅延ＥＶ分ｌｌｉ器の平面図、第３
４図は第３３図の線３４−３４に沿って第３３図のＥＶ
分離器の一部の部分縦断面図、第３５図は可変時間遅延
ＥＶ分離器の他の形式第３６図はＥＶ偏向スイッチの平
面図、第３７図は第３６図の線３７−３７に沿って第３
６図のＥＶ偏向スイッチの縦断面図、第３８図は第３６
図及び第３７図のＥＶ偏向スイッチの拡大図、 第３９図はＥＶオシロスコープの平面図、第４０図はカ
バー及びＥＶオシロスコープを有する光学的な拡大装置
を備えた第３９図のＥＶオシロスコープの端部の拡大図
、 第４１図は前面に配置されたＥＶ発生器を示す電子カメ
ラの一部を拡大した側面拡大図、第４２図は第４１図の
１４２−４２に沿って第４１図の電子カメラの縦断面図
、 第４３図はＥＶオシＯスコープを示寸ために搭載され、
かつ電子カメラの出力を示すために搭載されたテレビジ
ョン・カメラのレンズ形を示寸第４１図及び第４２図に
示すカメラの側面拡大図、第４４図はＥＶの振るまいを
観察するために使用する多数の電子カメラの配置を示す
概要図、第４５図はブレーナ多重Ｎ極ＥＶ発生器を表わ
す概要等角投影図、 第４６図は他のブレーナ多重電極ＥＶ発生器の平面図、 第４７図は第４６図の線４７−３７に沿った第４６図の
プレー犬多重電極ＥＶ発生器の縦断面図、第４８図は第
４６図及び第４７図のブレーナ多重電極ＥＶ発生器の端
面図、 第４９図は［無電極ＪＥＶ発生器の断面の拡大側面図、 第５０図はＥＶを用いた進行波管の一部を概要的に示す
拡大側面図、 第５１図はＥＶを用いたブレーナ進行波管の＝−部を概
要的に示す拡大側面図、 第５２図はＥＶを用いたパルス発生器の縦断面図に示す
拡大側面図、 第５３図は第５２図のパルス発生器の端面図、第５４図
は第５２図及び第５３図のパルス発生器の原理による電
界放出ＥＶ発生為の部分断面の拡大側面図、 第５５図はブレーナ電界放出ＥＶ発生器の平面図、 第５６図は第５５図のブレーナ電界放出ＥＶ発生器を動
作させる回路図、 第５７図はＸ線発生装置を用いに部分断面の拡大側面図
、 第５８図はＥＶを用いた被ゲート電子発生器の展開等胸
回、 第５９図はＥＶを用いたＲＦ発生器の展開等角図、 第６０図はＥＶのｌＲ要模式図、 第６１図はＥＶチェーンの概要模式図、第６２図はＥＶ
を発生するために電子倍像を用いたチャネル・ソース装
置の平面図、 第６３図は第６２図に示したＥＶ発生器の端面図 第６４図は第６２図に示したＥＶ発発生に見られる電圧
勾配をグラフにより機示Ｊ図、第６５図はＥＶを循環さ
せる循環装置を承り概要平面図、 第６６図は第６５図の切１１ｉＦｉ１６ロー６６に沿っ
た第６５図の循環装置の断面図、 第６７図はＥＶウィグラー装置の平面図、第６８図は種
々のガイド構造におけるＥＶの使用に関連する一連の示
力図、 第６９図は一対のＦ−Ｖ偏向スイッチを示す図、第７０
図はＥＶが用いるフォト活性メモリ装置を示す図、 第７１図はＥＶが用いるダイオード活性メモリ装置を示
す図、 第７２図はＥＶが用いる荷電活性メモリ装置を示す図、 第７３図は一対のＥＶスイッチング装置を承り図 第７４図はＥＶによりセットされるメモリ！！！１ｆｆ
ｉを示す図、 第７５図はＥＶステッピング・レジスタを示す図 第７６図はＥＶにより動作するフラット・パネル表示の
ブロック図、 第７７図はＥＶステッピング・レジスタ・グー１−の断
面の拡大図、 第７８図はＥＶステッピング・レジスタ・ゲートをｉ、
１Ｊ１１１ｆｆるＥＶステッピング・レジスタの線を示
すゲー下部分のブロック図、 第７９図はＥＶステッピング・レジスタの適当な線にＥ
Ｖを選択して供給することに応答してライン・セレクタ
の配置を示すブ【：１ツク図、第８０図はＥＶが用いる
ＬＲＣガイドの端面図、第８１図は第８０図に示すＬＲ
Ｃガイドの平面図 第８２図は第８０図及び第８１図に示Ｔ １． ＲＣガ
イドに用いたガイド・チャネルの拡大立面図、第８３図
はＥＶにより作動された表示装置に用いるアナログ・デ
ィジタル・エンコーダの平面図、第８４図は２つの交差
するＥＶガイドの平面図、第８５図は第８４図の線８５
−８５に沿って示す第８４図の実施例の断面図である。 １２．２２．５４．６４．７２．１５０．２２６．３４
０．５５２．６０４．６５６．６５８．６８６．７２２
．９０２・・・カソード、 １６・・・反転誘電体数、 ２０．６０，２１８．５３０．９９０ ・ＲＦ発生器、 ４０・・・金属電極、 ２４・・・７ノード／コレクタ電極、 ４４・・・電極、 ５０・・・被覆物質、 ５８・・・被覆Ｉ料、 ６２．２４０・・・セラミック・ベース、６６．８２．
９６．１２４．１４０．２０８．２２４．２５４．２２
８．３１８．３５８．４０８．４１０．４３６．４３８
．４９８．５１８．６８８．７６６．１００３．１１０
３ １１０４・・・対向電極、 ７４・・・プレート・アノード、 ７６・・・セパレータ、 ８６．１１２．２０２．２９２．３３２．３９２．５１
２．５８２．６８２．７６２・・・誘電体ベース、８８
・・・面カソード、 ９０・・・誘電体カバー、 ９８・・・ターゲット・７ノード、 １０２・・・誘電体基礎部材、 １０４、１１６、２７２・・・溝、 １０６・・・対向主権プレート、 １０８・・・トップ・カバー、 １１０・・・プレーナ・ガイド、 １１４・・・誘電体タイル、 １６０−４ Ｅ Ｖ構造、 １１８．１５２・・・対向°上極プレー１・、１２０・
・・ガイド部材、 １２６・・・誘電体管状部材、 １２８・・・内部チャネル、 １３０・・・内部対向電極、 １３６・・・ガス・ガイド、 １３８・・・ｖｃ電体ブロック、 １６２・・・ガイド要素、 １６４・・・スベーザ、 １７０・ ＬＣＥＶガイド、 １７２・・・上部ガイド、 １７４・・・下部ガイド １７６・・・中間ガイド装置、 １９０．１９２・・・導電性放射シールド、２０．４．
２６８・・・ガイド溝 ２０６．２６６・・・プレーナ・カソード、２１０・・
・上部カバー、 ２１６・・・発射装置、 ２２０・・・ＥＶガイド、 ２３０・・・内部円錐面、 ２３６．６０２・・・セレクタ、 ２３８・・・発生源、 ２４４・・・対向電極バンド、 ２４６・・・金属カソード、 ２４８・・・エックストラクタ、 ２５２・・・管状ガイド、 ２５４・・・ガイド対向電極、 ２６０・・・プレーナ・セレクタ、 ２６２・・・ベース、 ２７０．４７２．７２８．１０２７・・・アノード、２
７６．２７８・・・引き出し電極、 ２９０・・・スプリッタ、 ２９４．２９８・・・モザイク・タイル、ｍ ３１４
．３１６・・・ガイド・チャネル、３３４．３３６．３
３８・・・モザイク誘電体タイル、３３４・・・チャネ
ル、 ３４８・・・誘電体タイル、 ３６０．３６２．３７８・・・発射装置、３７０・・・
可変時間近延スプリッタ、３７６・・・ガイド部材、 ３９４・・・入力ガイド・チャネル、 ３９６・・・第１出力ガイド・チャネル、３９８・・・
第２出力ガイド・チャネル、４０２・・・入力カイド対
向電極、 ４０４．４０６．５８４．９０３．９３３・・・ガイド
・チャネル、 ４１２．４１４．５２２．６９２・・・フィードバック
７Ｂ極。 ４２４・・・ＥＶオシロスコープ、 ４２６・・・誘電体基板、 ４２８・・・ＥＶ入カガイド・チャネル、４３２・・・
ガイド対向電極、 ４５２・・・金属ケース、 ４５６．４５８・・・偏向板、 ４７６．４７８ ４８０，４８２・・・電極、４８４
．４８６・・・フィールド電極、４９０・・・３極管発
生器、 ４９４．５１４．６８４．７６４．７４４・・・ガイド
溝、 ４９６．５１６・・・プレーナ・カソード、５００．６
９０・・・制御ｌｌ電極、 ５１０・・・ブレーナ４極管発生源、 ５３２・・・Ｍ電体外囲器、 ５３４．５３６．５３８・・・形成ｆｉ極、５４２・・
・形成チャンバー、 ５４４・・・引き出しチャンバー、 ５５０・・・進行波管、 ５５４・・・ＥＶガイド管、 ５５４・・・ガイド管、 ５５６・・・アノード電極、 ５６０．５６２・・・はめ込み、 ５６４・・・つる巻き導線。 ５８６・・・コレクタ、 ５８８・・・らせん導体、 ６０６・・・Ｌパレータ誘電体ベース、６１０・・・発
生アノード、 ６１２．６６２・・・引き出し電極、 ６１４・・・棚体シールド、 ６２２・・・回路出力電極、 ６２４・・・環状リング電極、 ６５０・・・電界放出ＥＶ発生源、 ６５２・・・パルス出力電極、 ６５４・・・エミッタ、 ６６０．７２４・・・セパレータ、 ６７０・・・ＥＶガイド、 ７０２・・・エネルギ蓄積装置、 ７２０・・・Ｘ線発体発生器、 ７４０・・・電子放出発生源、 ７４２−ＲＣＥＶガイド、 ７４６・・・誘電体プレート、 ７６０・・・ＲＦ発生源、 ７７０．１０１６．１０１７・・・コレクタ電極、９０
０・・・チャネル発生源、 ９０１・・・セラミック・ベース、 ９０５・・・ダイノード、 ９０７・・・廿ラミック・カバー、 ９５０・・・ＬＣガイド構造、 ９７０・・・ヒラミック基板、 ９７２・・・下部ＲＦシールド、 ９７４・・・上部ＲＦシールド、 ９７８・・・中心ガイド’！極、 ９８０・・・上部ガイド電極、 ９８２・・・下部ガイド電極、 １００１．１００２．１０１５・・・偏向電極、１００
４．１００５．１００６．１００７ ・・・光伝導体、 １００８・・・分断障壁、 １０１０．１０４．１０１２．１０１３・・・電界放出
ダイオード、 １１００・・・セラミック基板、 １１０１．１１０２・・・交差ガイド・チャネル、１１
０５・・・絶縁体、 １０２０．１０２１・・・スイッチング装置、１０２４
・・・障壁、 １０２５・・・入力偏向アノード、 １０２６・・・偏向アノード、 １０３０・・・蓄積装置、 １０３３・・・中央チＰネル、 １０５０・・・下部プレート、 １０６０・・・ＬＲＣガイド装置、 １０７２・・・ＥＶ発生源。
の平面図、 第２図は第１図のＥＶ発生器の拡大側面、第３図はＥＶ
発生器の伯の形式の一部所面を概要約に示ず拡大側面図
、 第４図は例えば、第３図のＥＶ発生器に用いる湿式金属
カソードの断面を拡大した側面図、第５図は第４図と同
様の湿式金属カソードの他の形式の側面図、 第６図は第４図及び第５図の更に他の形式の湿式金属カ
ソードの側面図、 第７図は誘電体基板上のカソード及びアノードの拡大側
面図、 第８図はセパレータを用いたシリンダ状の対称なＥＶ発
生器の一部断面を拡大した側面図、第９図はセパレータ
と共に平板ＥＶの一部断面を拡大した側面図、 第１０図は第９図に示ｔ ｔパレータのカバーの平面図
、 第１１図はＲＣＥＶガイドの平面図、 第１２図はカバーに備えられている第１１図のＥＶ発生
器の終部の拡大図、 第１３図は他の形式の平らなＲＣＥＶガイドの平面図、 第１４図は第１３図のＥＶ発生忍の端部拡大図、第１５
図はシリンダ状に対称なＲＣＥＶガイドの断面における
拡大側面図、 第１６図は他の形式のシリンダ状に対称なＲＣＥＶガイ
ドの断面における拡大側面図、第１７図はガス環境を用
いたＥＶ発生器との関連によりＥＶ発生冴の拡大側面図
、 第１８図は第１７図のＥＶ発生器及びＥＶガイドの拡大
側面図、 第１９図は光学的な反射器を用いたＥＶガイド装置の平
面図、 第２０図は透視によるＬＣＥＶ発生器の展開図、 第２１図は他の形式の透視によるＬＣＥＶ発生器の展開
図、 第２２図はカソードがガイド・チャネル内のＥＶ用の伝
搬面と一体になっているＥＶ発生器の更に他の形式の平
面図、 第２３図は第２２図の点１ｉ１２３−２３に沿った第２
２図のＥＶ発生器の縦断面図、 第２４図はカバーを備えた、第２２図及び第２３図を示
づＥＶ発生器の拡大端面図、 第２５図はシリンダ状に対称のＥＶ発生器・０ンチヤー
の断面における拡大側面図、 第２６図はシリンダ状に対称のＥＶｔ？レクタ及びガイ
ドの一部断面における拡大側面図、第２７ｉ！Ｉｔは平
ＥＶセレクタの平面図、第２８図は第２７図のＥＶ発生
器の端部拡大図、第２９図はＥＶ分離器の平面図、 第３０図は第２９図のＥＶ分離器の端部拡大図、第３１
図は他のＥＶ分ｌ閉器の平面図、第３２図はカバーを備
えた、第３１図のＥＶ分頗器の端部拡大図、 第３３図は可変時間遅延ＥＶ分ｌｌｉ器の平面図、第３
４図は第３３図の線３４−３４に沿って第３３図のＥＶ
分離器の一部の部分縦断面図、第３５図は可変時間遅延
ＥＶ分離器の他の形式第３６図はＥＶ偏向スイッチの平
面図、第３７図は第３６図の線３７−３７に沿って第３
６図のＥＶ偏向スイッチの縦断面図、第３８図は第３６
図及び第３７図のＥＶ偏向スイッチの拡大図、 第３９図はＥＶオシロスコープの平面図、第４０図はカ
バー及びＥＶオシロスコープを有する光学的な拡大装置
を備えた第３９図のＥＶオシロスコープの端部の拡大図
、 第４１図は前面に配置されたＥＶ発生器を示す電子カメ
ラの一部を拡大した側面拡大図、第４２図は第４１図の
１４２−４２に沿って第４１図の電子カメラの縦断面図
、 第４３図はＥＶオシＯスコープを示寸ために搭載され、
かつ電子カメラの出力を示すために搭載されたテレビジ
ョン・カメラのレンズ形を示寸第４１図及び第４２図に
示すカメラの側面拡大図、第４４図はＥＶの振るまいを
観察するために使用する多数の電子カメラの配置を示す
概要図、第４５図はブレーナ多重Ｎ極ＥＶ発生器を表わ
す概要等角投影図、 第４６図は他のブレーナ多重電極ＥＶ発生器の平面図、 第４７図は第４６図の線４７−３７に沿った第４６図の
プレー犬多重電極ＥＶ発生器の縦断面図、第４８図は第
４６図及び第４７図のブレーナ多重電極ＥＶ発生器の端
面図、 第４９図は［無電極ＪＥＶ発生器の断面の拡大側面図、 第５０図はＥＶを用いた進行波管の一部を概要的に示す
拡大側面図、 第５１図はＥＶを用いたブレーナ進行波管の＝−部を概
要的に示す拡大側面図、 第５２図はＥＶを用いたパルス発生器の縦断面図に示す
拡大側面図、 第５３図は第５２図のパルス発生器の端面図、第５４図
は第５２図及び第５３図のパルス発生器の原理による電
界放出ＥＶ発生為の部分断面の拡大側面図、 第５５図はブレーナ電界放出ＥＶ発生器の平面図、 第５６図は第５５図のブレーナ電界放出ＥＶ発生器を動
作させる回路図、 第５７図はＸ線発生装置を用いに部分断面の拡大側面図
、 第５８図はＥＶを用いた被ゲート電子発生器の展開等胸
回、 第５９図はＥＶを用いたＲＦ発生器の展開等角図、 第６０図はＥＶのｌＲ要模式図、 第６１図はＥＶチェーンの概要模式図、第６２図はＥＶ
を発生するために電子倍像を用いたチャネル・ソース装
置の平面図、 第６３図は第６２図に示したＥＶ発生器の端面図 第６４図は第６２図に示したＥＶ発発生に見られる電圧
勾配をグラフにより機示Ｊ図、第６５図はＥＶを循環さ
せる循環装置を承り概要平面図、 第６６図は第６５図の切１１ｉＦｉ１６ロー６６に沿っ
た第６５図の循環装置の断面図、 第６７図はＥＶウィグラー装置の平面図、第６８図は種
々のガイド構造におけるＥＶの使用に関連する一連の示
力図、 第６９図は一対のＦ−Ｖ偏向スイッチを示す図、第７０
図はＥＶが用いるフォト活性メモリ装置を示す図、 第７１図はＥＶが用いるダイオード活性メモリ装置を示
す図、 第７２図はＥＶが用いる荷電活性メモリ装置を示す図、 第７３図は一対のＥＶスイッチング装置を承り図 第７４図はＥＶによりセットされるメモリ！！！１ｆｆ
ｉを示す図、 第７５図はＥＶステッピング・レジスタを示す図 第７６図はＥＶにより動作するフラット・パネル表示の
ブロック図、 第７７図はＥＶステッピング・レジスタ・グー１−の断
面の拡大図、 第７８図はＥＶステッピング・レジスタ・ゲートをｉ、
１Ｊ１１１ｆｆるＥＶステッピング・レジスタの線を示
すゲー下部分のブロック図、 第７９図はＥＶステッピング・レジスタの適当な線にＥ
Ｖを選択して供給することに応答してライン・セレクタ
の配置を示すブ【：１ツク図、第８０図はＥＶが用いる
ＬＲＣガイドの端面図、第８１図は第８０図に示すＬＲ
Ｃガイドの平面図 第８２図は第８０図及び第８１図に示Ｔ １． ＲＣガ
イドに用いたガイド・チャネルの拡大立面図、第８３図
はＥＶにより作動された表示装置に用いるアナログ・デ
ィジタル・エンコーダの平面図、第８４図は２つの交差
するＥＶガイドの平面図、第８５図は第８４図の線８５
−８５に沿って示す第８４図の実施例の断面図である。 １２．２２．５４．６４．７２．１５０．２２６．３４
０．５５２．６０４．６５６．６５８．６８６．７２２
．９０２・・・カソード、 １６・・・反転誘電体数、 ２０．６０，２１８．５３０．９９０ ・ＲＦ発生器、 ４０・・・金属電極、 ２４・・・７ノード／コレクタ電極、 ４４・・・電極、 ５０・・・被覆物質、 ５８・・・被覆Ｉ料、 ６２．２４０・・・セラミック・ベース、６６．８２．
９６．１２４．１４０．２０８．２２４．２５４．２２
８．３１８．３５８．４０８．４１０．４３６．４３８
．４９８．５１８．６８８．７６６．１００３．１１０
３ １１０４・・・対向電極、 ７４・・・プレート・アノード、 ７６・・・セパレータ、 ８６．１１２．２０２．２９２．３３２．３９２．５１
２．５８２．６８２．７６２・・・誘電体ベース、８８
・・・面カソード、 ９０・・・誘電体カバー、 ９８・・・ターゲット・７ノード、 １０２・・・誘電体基礎部材、 １０４、１１６、２７２・・・溝、 １０６・・・対向主権プレート、 １０８・・・トップ・カバー、 １１０・・・プレーナ・ガイド、 １１４・・・誘電体タイル、 １６０−４ Ｅ Ｖ構造、 １１８．１５２・・・対向°上極プレー１・、１２０・
・・ガイド部材、 １２６・・・誘電体管状部材、 １２８・・・内部チャネル、 １３０・・・内部対向電極、 １３６・・・ガス・ガイド、 １３８・・・ｖｃ電体ブロック、 １６２・・・ガイド要素、 １６４・・・スベーザ、 １７０・ ＬＣＥＶガイド、 １７２・・・上部ガイド、 １７４・・・下部ガイド １７６・・・中間ガイド装置、 １９０．１９２・・・導電性放射シールド、２０．４．
２６８・・・ガイド溝 ２０６．２６６・・・プレーナ・カソード、２１０・・
・上部カバー、 ２１６・・・発射装置、 ２２０・・・ＥＶガイド、 ２３０・・・内部円錐面、 ２３６．６０２・・・セレクタ、 ２３８・・・発生源、 ２４４・・・対向電極バンド、 ２４６・・・金属カソード、 ２４８・・・エックストラクタ、 ２５２・・・管状ガイド、 ２５４・・・ガイド対向電極、 ２６０・・・プレーナ・セレクタ、 ２６２・・・ベース、 ２７０．４７２．７２８．１０２７・・・アノード、２
７６．２７８・・・引き出し電極、 ２９０・・・スプリッタ、 ２９４．２９８・・・モザイク・タイル、ｍ ３１４
．３１６・・・ガイド・チャネル、３３４．３３６．３
３８・・・モザイク誘電体タイル、３３４・・・チャネ
ル、 ３４８・・・誘電体タイル、 ３６０．３６２．３７８・・・発射装置、３７０・・・
可変時間近延スプリッタ、３７６・・・ガイド部材、 ３９４・・・入力ガイド・チャネル、 ３９６・・・第１出力ガイド・チャネル、３９８・・・
第２出力ガイド・チャネル、４０２・・・入力カイド対
向電極、 ４０４．４０６．５８４．９０３．９３３・・・ガイド
・チャネル、 ４１２．４１４．５２２．６９２・・・フィードバック
７Ｂ極。 ４２４・・・ＥＶオシロスコープ、 ４２６・・・誘電体基板、 ４２８・・・ＥＶ入カガイド・チャネル、４３２・・・
ガイド対向電極、 ４５２・・・金属ケース、 ４５６．４５８・・・偏向板、 ４７６．４７８ ４８０，４８２・・・電極、４８４
．４８６・・・フィールド電極、４９０・・・３極管発
生器、 ４９４．５１４．６８４．７６４．７４４・・・ガイド
溝、 ４９６．５１６・・・プレーナ・カソード、５００．６
９０・・・制御ｌｌ電極、 ５１０・・・ブレーナ４極管発生源、 ５３２・・・Ｍ電体外囲器、 ５３４．５３６．５３８・・・形成ｆｉ極、５４２・・
・形成チャンバー、 ５４４・・・引き出しチャンバー、 ５５０・・・進行波管、 ５５４・・・ＥＶガイド管、 ５５４・・・ガイド管、 ５５６・・・アノード電極、 ５６０．５６２・・・はめ込み、 ５６４・・・つる巻き導線。 ５８６・・・コレクタ、 ５８８・・・らせん導体、 ６０６・・・Ｌパレータ誘電体ベース、６１０・・・発
生アノード、 ６１２．６６２・・・引き出し電極、 ６１４・・・棚体シールド、 ６２２・・・回路出力電極、 ６２４・・・環状リング電極、 ６５０・・・電界放出ＥＶ発生源、 ６５２・・・パルス出力電極、 ６５４・・・エミッタ、 ６６０．７２４・・・セパレータ、 ６７０・・・ＥＶガイド、 ７０２・・・エネルギ蓄積装置、 ７２０・・・Ｘ線発体発生器、 ７４０・・・電子放出発生源、 ７４２−ＲＣＥＶガイド、 ７４６・・・誘電体プレート、 ７６０・・・ＲＦ発生源、 ７７０．１０１６．１０１７・・・コレクタ電極、９０
０・・・チャネル発生源、 ９０１・・・セラミック・ベース、 ９０５・・・ダイノード、 ９０７・・・廿ラミック・カバー、 ９５０・・・ＬＣガイド構造、 ９７０・・・ヒラミック基板、 ９７２・・・下部ＲＦシールド、 ９７４・・・上部ＲＦシールド、 ９７８・・・中心ガイド’！極、 ９８０・・・上部ガイド電極、 ９８２・・・下部ガイド電極、 １００１．１００２．１０１５・・・偏向電極、１００
４．１００５．１００６．１００７ ・・・光伝導体、 １００８・・・分断障壁、 １０１０．１０４．１０１２．１０１３・・・電界放出
ダイオード、 １１００・・・セラミック基板、 １１０１．１１０２・・・交差ガイド・チャネル、１１
０５・・・絶縁体、 １０２０．１０２１・・・スイッチング装置、１０２４
・・・障壁、 １０２５・・・入力偏向アノード、 １０２６・・・偏向アノード、 １０３０・・・蓄積装置、 １０３３・・・中央チＰネル、 １０５０・・・下部プレート、 １０６０・・・ＬＲＣガイド装置、 １０７２・・・ＥＶ発生源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）離散的な負に荷電された自己内包の電子束。 （２）請求項１記載の電子束において、 前記自己内包の電子束は前記電子間に設定された電磁界
関数であることを特徴とする電子束。 （３）固体の平均電荷密度を近似する電荷密度を有し、
正イオンにより全体的に補正されていない離散的な負に
荷電された物質の状態。 （４）請求項３記載の物質の状態において、前記平均電
荷密度は１０＾２＾３電荷／ｃｍ＾３の程度にあること
を特徴とする物質の状態。 （５）離散的な負に荷電された自己内包の電子束におい
て、前記電子束はカソードとアノードとの間に電界を印
加することにより発生されることを特徴とする電子束。 （６）ＥＶ。 （７）ＥＶのチェイン （８）カソードとアノードとの間に電界を印加すること
により発生されたＥＶチェイン。（９）ＥＶを発生する
ＥＶ発生システムにおいて、ＥＶと、正イオン、負イオ
ン、電子、中性子、陽子及びそれらの組合わせからなる
グループから選択された１以上の粒子とからなる電気的
な放電を発生する手段と、 前記粒子から前記ＥＶを分離する手段と を備えているＥＶ発生システム。 （１０）ＥＶを発生するＥＶ発生装置において、導電性
のカソードと、前記カソードから分離された第２の導体
電極とを備えているＥＶ発生装置。 （１１）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、更に
、前記カソードとの間に全体的に平坦な誘電材料を備え
、前記カソードは前記誘電材料にその１面を向けている
先端の鋭い金属部材を備え、前記第２の導体電極は前記
カソードから前記誘電材料の反対側に配置された平坦な
部材を備えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （１２）請求項１１記載のＥＶ発生装置において、前記
先端の鋭いカソードは導電材料により濡らされている全
体として円錐の終端を備えていることを特徴とするＥＶ
発生装置。（１３）請求項１２記載のＥＶ発生装置にお
いて、更に、前記カソードの円錐の終端を濡らす金属材
料を供給するリザーバを備えていることを特徴とするＥ
Ｖ発生装置。 （１４）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、更に
、前記カソードと前記第２の電極との間に全体的に平坦
な誘電材料を備え、 前記カソードは前記誘電材料の一方側に平坦なカソード
を備え、 前記第２の電極は前記誘電材料の反対側に配置されてい
ることを特徴とするＥＶ発生装置。 （１５）請求項１４記載のＥＶ発生装置において、更に
、前記誘電材料上の前記平坦なカソード上に配置された
誘電体部材と、 前記全体的に平坦な誘導電材料に向かつて伸延している
前記誘電体部材上の第３の導電性電極とを含むセパレー
タを備えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （１６）請求項１４記載のＥＶ発生装置において、更に
、前記平坦なカソードを配置し、前記ＥＶを受け取り、
かつ案内する前記誘電材料の一部として少なくとも部分
的に囲まれたガイド構造を備えていることを特徴とする
ＥＶ発生装置。 （１７）請求項１６記載のＥＶ発生装置において、前記
ガイド構造はＥＶを案内する少なくとも部分的に囲まれ
た経路を定める全体的に長い構造を備えていることを特
徴とするＥＶ発生装置。 （１８）請求項１７記載のＥＶ発生装置において、更に
、前記長い構造を少なくとも覆う誘電材料のカバーを備
えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （１９）請求項１７記載のＥＶ発生装置において、ＥＶ
を発生する前記装置はセレクタの一部であり、更に、 （ａ）鋭角に前記カソードと前記第２の電極との間で前
記第１のガイド構造に交差する第２の全体的に長いガイ
ド構造と、 （ｂ）前記第２のガイド構造に沿つて配置された第３の
導体電極と、 （ｃ）前記カソードから前記交差の反対側上の前記第１
ガイド構造に沿つて全体的に配置された少なくとも一つ
の引き出し電極とを備え、 （ｄ）前記第３の電極に印加された電圧はＥＶえお引き
付け、少なくとも一つの引き出し電極に印加された電圧
は前記交差を超えて前記第１のガイド構造に沿つて選択
したＥＶを伝搬させる ことを特徴とするＥＶ発生装置。 （２０）請求項１４記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードは導電材料により湿濡状態の下部構造材料を備
えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （２１）請求項１４記載のＥＶ発生装置に、おいて、Ｅ
Ｖは熱的な放出なしに電界放出により前記装置が発生し
たものであることを特徴とするＥＶ発生装置。 （２２）請求項１４記載のＥＶ発生装置において、前記
第２の電極として前記誘電材料の同一側の前記カソード
と前記第２の電極との間に制御電極を備えていることを
特徴とするＥＶ発生装置。 （２３）請求項２２記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードは導電材料により湿濡状態の下部構造材料を備
えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （２４）請求項２２記載のＥＶ発生装置において、更に
、前記平坦なカソードを配置し、前記ＥＶを受け取り、
かつ案内する前記誘電材料の一部として少なくとも部分
的に囲まれたガイド構造を備えていることを特徴とする
ＥＶ発生装置。 （２５）請求項２２記載のＥＶ発生装置において、前記
第２の電極の近傍に全体的に配置されたフィードバック
電極を備えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （２６）請求項２５記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードは導電材料により湿濡状態の下部構造材料を備
えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （２７）請求項２５記載のＥＶ発生装置において、前記
ＥＶは熱的な放出なしに電界放出により前記装置が発生
したものであることを特徴とするＥＶ発生装置。 （２８）請求項２７記載のＥＶ発生装置において、更に
、前記平坦なカソードを配置し、前記ＥＶを受け取り、
かつ案内する前記誘電材料の一部として少なくとも部分
的に囲まれたガイド構造を備えていることを特徴とする
ＥＶ発生装置。 （２９）請求項２５記載のＥＶ発生装置において、更に
、前記平坦なカソードを配置し、前記ＥＶを受け取り、
かつ案内する前記誘電材料の一部として少なくとも部分
的に囲まれたガイド構造を備えていることを特徴とする
ＥＶ発生装置。 （３０）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、前記
カソード及び前記第２の電極は開放された空間により分
離され、更に前記空間を取り囲み、その内部の環境を制
御する手段を備えていることを特徴とするＥＶ発生装置
。 （３１）請求項３０記載のＥＶ発生装置において、前記
空間を取り囲む手段は管であることを特徴とするＥＶ発
生装置。 （３２）請求項３０記載のＥＶ発生装置において、前記
制御された環境は低圧のガスであることを特徴とするＥ
Ｖ発生装置。 （３３）請求項３０記載のＥＶ発生装置において、前記
制御された環境は少なくとも部分的に真空であることを
特徴とするＥＶ発生装置。 （３４）請求項３０記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードは比較的に鋭い終端を有する全体的にシリンダ
状の構造であることを特徴とするＥＶ発生装置。 （３５）請求項３４に記載のＥＶ発生装置において、前
記カソードは導電材料のリザーバから供給される前記導
電材料により濡らされていることを特徴とするＥＶ発生
装置。 （３６）請求項３５記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードの構造は円として前記鋭い終端を形成するよう
にテーパ付きの前記管をなす構造の壁により全体的に管
状であり、前記リザーバは前記管をなす構造内にあり、
かつ前記導電材料は前記カソードの内部を濡らすことを
特徴とするＥＶ発生装置。 （３７）請求項３５記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードの構造は比較的に鋭い終端をなす円錐のテーパ
を有し、前記カソードは面により取り囲まれ、前記面と
前記カソードとの間の空間をなす構造内にあり、かつ前
記導電材料は前記カソードの内部を濡らすことを特徴と
するＥＶ発生装置。 （３８）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、前記
カソード及び前記電極は開放された空間により離され、
前記カソードは比較的に鋭い終端を形成する円錐のテー
パを有するシリンダ状に対称な部材を備え、更に前記カ
ソードを少なくとも部分的に取り囲む誘電体の全体的に
管状部材を備え、前記カソードと前記第２の電極との間
の開口を備え、前記カソードの終端と前記開口との間の
経路を全体的に取り囲み、前記部材の誘電材料により分
離されている導電材料の第３の電極を備えていることを
特徴とするＥＶ発生装置。 （３９）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードは導電材料により湿濡状態の下部構造材料を備
えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （４０）請求項３９記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードは全体的に平坦であることを特徴とするＥＶ発
生装置。 （４１）請求項３９記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードは更に円錐のテーパを有する全体的にシリンダ
状の構造を備え、前記構造は比較的に鋭い終端を有する
円錐のテーパを有することを特徴とするＥＶ発生装置。 （４２）請求項４１記載のＥＶ発生装置において、更に
前記カソードを全体的に取り囲む表面を設けることによ
り、前記表面と前記カソードとの間に前記導電材料を供
給する環状の空間を定めることを特徴とするＥＶ発生装
置。 （４３）請求項３９記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードは更に円の形状にある比較的に鋭い終端を形成
するようにテーパを付けている前記管状構造の壁により
全体的に環状の構造を備えていることを特徴とするＥＶ
発生装置。 （４４）請求項４３記載のＥＶ発生装置において、前記
管状構造の内部は前記カソードの内部を濡らす前記導電
材料のリザーバを備えていることを特徴とするＥＶ発生
装置。 （４５）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、前記
ＥＶ発生装置は低圧ガス環境であることを特徴とするＥ
Ｖ発生装置。 （４６）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、前記
装置は少なくとも部分的に真空にあることを特徴とする
ＥＶ発生装置。 （４７）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、更に
誘電材料のエンベローブを備え、かつ前記カソード及び
前記第２の電極は前記エンベローブの外部に配置され、
ＥＶを前記エンベローブ内に発生させることを特徴とす
るＥＶ発生装置。 （４８）請求項４７記載のＥＶ発生装置において、更に
前記エンベローブの内部の２つのチャンバーを部分的に
定める開口を前記エンベローブ内に備えていることを特
徴とするＥＶ発生装置。 （４９）請求項４８記載のＥＶ発生装置において、前記
第２の電極は前記開口で全体的に前記エンベローブの少
なくとも一部を取り囲むことを特徴とするＥＶ発生装置
。 （５０）請求項４８記載のＥＶ発生装置において、（ａ
）前記カソードは前記エンベローブの一端にあり、 （ｂ）前記第２の電極は前記エンベローブを少なくとも
部分的に取り囲み、かつ （ｃ）第３の電極はＥＶを操作するために前記第２の電
極を越えて配置されている ことを特徴とするＥＶ発生装置。 （５１）請求項４８記載のＥＶ発生装置において、 （ａ）前記カソードは前記エンベローブの一端にあり、 （ｂ）前記第２の電極は前記エンベローブを少なくとも
部分的に取り囲み、 （ｃ）第３の電極はＥＶを操作するために前記第２の電
極を越えて配置されている ことを特徴とするＥＶ発生装置。 （５２）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、前記
カソードは円錐状の先端を有する誘電材料上に導電性の
外面を備えると共に、前記誘電材料の先端から除去され
、 前記第２の電極は前記誘電材料の内部上に円錐形の金属
表面を備えると共に、前記円錐状の誘電材料及び前記カ
ソードと対称であり、 更に、前記カソードから発生するＥＶが前記カソードと
前記第３の領域との間の空隙を横切ることができるよう
に、前記カソード及び前記第２の電極から置換されたシ
リンダ状の第３の電極が備えられていることを特徴とす
るＥＶ発生装置。 （５３）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、更に
発生した複数のＥＶからＥＶを選択的に引き出すセレク
タを備えることを特徴とするＥＶ発生装置。 （５４）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、更に
ＥＶの発生に連係して発生したプラズマ放電生成物から
ＥＶを引き出すセレクタを備えていることを特徴とする
ＥＶ発生装置。 （５５）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、前記
第２の電極はＥＶが衝突したときにＸ線領域の電磁放射
を放出する目標を備えていることを特徴とするＥＶ発生
装置。 （５６）請求項５５記載のＥＶ発生装置において、更に
ＥＶの発生に連係して発生したプラズマ放電生成物から
ＥＶを引き出すセレクタを備えていることを特徴とする
ＥＶ発生装置。 （５７）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、更に
ＥＶ発生装置が発生したＥＶの伝搬方向に全体的に案内
する手段を備えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （５８）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、前記
ＥＶ発生装置は電圧パルスを発生する手段を備えている
ことを特徴とするＥＶ発生装置。 （５９）請求項５８記載のＥＶ発生装置において、前記
電圧パルス発生手段は、ＥＶが前記第２の電極に到達し
たときに、複数のパルスを発生する出力を備えているこ
とを特徴とするＥＶ発生装置。 （６０）請求項５９記載のＥＶ発生装置において、更に
前記出力パルスを受け取り、かつＥＶを発生するＥＶエ
ミッタを備えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （６１）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、更に
前記カソード及び前記第２の電極との間の分離を調整す
る導電材料を備えると共に、 前記導電材料は、ＥＶが前記カソードから前記第２の電
極に向かつて伝搬する際に、前記電荷密度の複数個部分
を反復して通過することにより、エネルギを電磁放射の
形式で前記導電材料に転送するように、一つのアレーに
配列されていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （６２）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、 （ａ）全体的に多孔性の誘電材料の細長い溝を備え、 （ｂ）前記カソードを前記溝の方向に向け、 （ｃ）前記第２の電極を全体的に前記溝に沿つて配置し
、 （ｄ）前記ＥＶ発生装置の環境を前記誘電材料の前記溝
へ選択的に漏洩するガスにより制御することを特徴とす
るＥＶ発生装置。 （６３）請求項１０記載のＥＶ発生装置において、更に
、付加的な電極と、前記付加的な電極に選択的に電界を
印加することにより発生したＥＶの伝搬全体方向を選択
的に変更する手段と、 を備えていることを特徴とするＥＶ発生装置。 （６４）ＥＶを操作する操作装置はそれらの伝搬の全体
方向を案内するガイド手段を備えていることを特徴とす
る操作装置。 （６５）請求項６４記載の操作装置において、前記ガイ
ド手段は第１及び第２の対向する表面を有する誘電体を
備え、 前記ＥＶを受け取ると共に、前記ＥＶの移動を収束する
前記第１の表面に沿つたチャネルを備えていることを特
徴とする操作装置。 （６６）請求項６５記載の操作装置において、前記チャ
ネルは細長い溝を備えていることを特徴とする操作装置
。 （６７）請求項６４記載の操作装置において、更に前記
溝の少なくとも部分上に誘電体のカバーを備えているこ
とを特徴とする操作装置。 （６８）請求項６５記載の操作装置において、更に、電
位を印加して前記溝に沿つて少なくとも部分的にＥＶを
拘束する電極を前記第２の表面上の前記誘電体上に備え
ていることを特徴とする操作装置。 （６９）請求項６５記載の操作装置において、前記チャ
ネルは前記第１の表面により前記誘電体の付加的な複数
の表面の９０°未満の角度で交差することにより少なく
とも部分的に形成されていることを特徴とする操作装置
。 （７０）請求項６９記載の操作装置において、前記誘電
体は第１の部材と、前記第１の部材と接触する第２の部
材とを備え、 前記付加的な第２の部材は前記第１の部材の表面を有し
、 前記付加的な表面は前記第２の部材の表面を備えている
ことを特徴とする操作装置。 （７１）請求項６５記載の操作装置において、前記チャ
ネルは選択的に可変長であることを特徴とする操作装置
。 （７２）請求項６４記載の操作装置において、前記ガイ
ド手段は全体的にシリンダ状の管状の誘電体を備えてい
ることを特徴とする操作装置。 （７３）請求項７２記載の操作装置において、更に電位
を印加して前記誘電体の内部に沿つて部分的にＥＶを伝
搬させる電極を前記誘電体の表面上に備えていることを
特徴とする操作装置。 （７４）請求項７２記載の操作装置において、更に、前
記誘電体の内部に前記電位を印加して前記誘電体の前記
全体的にシリンダ状の外面に沿つて少なくとも部分的に
伝搬させる電極を、前記誘電体の内部に沿つて備えてい
ることを特徴とする操作装置。 （７５）請求項６４記載の操作装置において、前記ガイ
ド手段は光学的に反射する少なくとも一つの表面を備え
ていることを特徴とする操作装置。 （７６）請求項６４記載の操作装置において、前記ガイ
ド手段はＥＶの全体的な伝搬方向を選択的に変更させる
スイッチを備えていることを特徴とする操作装置。 （７７）請求項７６記載の操作装置において、前記スイ
ッチは （ａ）ＥＶを一時的に規制する中間部と、 （ｂ）前記中間部にＥＶを案内する入力チャネルと、 （ｃ）前記中間部からＥＶを案内する少なくとも一つの
出力チャネルと、 （ｄ）電位を印加して前記出力チャネルに対するＥＶの
伝搬を選択的に制御する少なくとも一つの電極とを備え
ていることを特徴とする操作装置。 （７８）請求項７７記載の操作装置において、更に、前
記中間部の誘電体カバーを備えていることを特徴とする
操作装置。 （７９）請求項７７記載の操作装置において、更に、Ｅ
Ｖからフィードバック信号を受け取つて前記出力チャネ
ルに沿う前記中間部から抜け出す少なくとも一つの出力
チャネルの近傍におけるフィードバック電極を備えてい
ることを特徴とする操作装置。 （８０）請求項７７記載の操作装置において、更に、前
記少なくとも一つの前記チャネルのために付加的な電極
を備え、前記電極は前記チャネルに相対して配置されて
前記チャネルに対して電位を印加して前記チャネルに沿
い少なくとも部分的にＥＶを伝搬させることを特徴とす
る操作装置。 （８１）請求項６４記載の操作装置において、前記ガイ
ド手段はスプリッタを備えていることを特徴とする操作
装置。 （８２）請求項８１記載の操作装置において、前記スプ
リツタは、前記チャネルの交点に到達するＥＶが前記少
なくとも２つのチャネルのうちの少なくとも一つに沿つ
て引き続き伝搬し得るようにその表面に沿つて少なくと
も２つの相互の作用する複数のチャネルを有する誘電体 を備えていることを特徴とする操作装置。 （８３）請求項８２記載の操作装置において、前記チャ
ネルは細長い溝を備えていることを特徴とする操作装置
。 （８４）請求項８２記載の操作装置において、少なくと
も一つの前記チャネルは少なくとも部分的に前記誘電体
の２つの表面の交点により鋭角に形成されていることを
特徴とする操作装置。 （８５）請求項８２記載の操作装置において、前記交点
を通過した後にＥＶの伝搬が可能な前記チャネルのうち
の少なくとも一つは、選択的な可変長のものであること
を特徴とする操作装置。 （８６）請求項６４記載の操作装置において、前記ガイ
ド手段は、ＥＶと前記誘電体との間の誘導性及び容量性
の相互作用がＥＶを全体的に１方向に伝搬させる傾向を
保持するように、ＥＶの伝搬が可能な少なくとも一つの
導体を備えていることを特徴とする操作装置。 （８７）請求項８６記載の操作装置において、 （ａ）前記ガイド手段はそれぞれ更に離され、かつ前記
全体的な方向に沿つて配列された複数の導体のアレーを
備え、 （ｂ）各導体は前記全体的な方向に沿つて伝搬するＥＶ
を前記誘電体の少なくとも２つの極の間の中心に配置さ
せようとする多極部材を備えていることを特徴とする操
作装置。 （８８）請求項８６記載の操作装置において、前記導体
は離されたアレーの隔離部材を備え、前記隔離部材のそ
れぞれは前記全体的な方向に沿つてＥＶの伝搬を可能と
する経路となることを特徴とする操作装置。 （８９）請求項６４記載の操作装置において、前記ガイ
ド手段はＥＶの伝搬経路からの電子放出を選択的に交換
する手段を備えていることを特徴とする操作装置。 （９０）請求項６４記載の操作装置において、 （ａ）ＥＶを受け取り、かつそれらの移動を収束させる
一つのチャネルを前記チャネルの表面に沿つて有する誘
電体と、 （ｂ）前記チャネルの少なくとも一部に１以上のポート
を有し、かつ前記ポートの１以上が前記チャネルに重な
る誘電体カバーと、 （ｃ）前記各ポートの位置で前記ポートを介して電子を
選択的に交換させ、かつ前記交換を選択的に阻止させる
ように電位を選択的に印加するゲート電極とを備えてい
ることを特徴とする操作装置。 （９１）請求項３０記載の操作装置において、前記カソ
ードは導電材料により濡らされた下部構造材を備えてい
ることを特徴とする操作装置。 （９２）請求項６４記載の操作装置において、前記ガイ
ド手段は、 （ａ）ＥＶを受け取り、かつそれらの移動を規制するチ
ャネルを第１の表面に沿つて有する誘電体と、 （ｂ）前記誘電体の第２の側部に配置されると共に、前
記チャネルに沿つて配置された１以上の開口を含む第１
の電極と、 （ｃ）全体的に前記第１の電極に沿い、かつこれらから
離されて配置されると共に、前記開口位置に配置されて
、ＥＶが前記チャネルを通過する際に、前記第１の電極
の前記開口を介して放出された電磁放射を受け取る収集
材料を有する第２の電極とを備えていることを特徴とす
る操作装置。 （９３）請求項９２記載の操作装置において、前記電磁
放射はラジオ周波数領域にあることを特徴とする操作装
置。 （９４）請求項６４記載の操作装置において、前記ガイ
ド手段は （ａ）ＥＶの伝搬経路を選択的に偏向させる可能な偏向
領域と、 （ｂ）前記偏向領域にＥＶを案内する手段と、 （ｃ）前記電極に電気信号の印加により前記電気信号に
従つて前記偏向領域のＥＶの伝搬経路を偏向させるよう
に、前記偏向領域に沿つた一対の電極とを備えているこ
とを特徴とする操作装置。 （９５）請求項９４記載の操作装置において、ＥＶが前
記偏向領域を介して伝搬する際に放出された電子を受け
取ると共に、前記受け取つた電子に応答して可視光を、
前記偏向領域に隣接して発生する蛍光体を備えているこ
とを特徴とする操作装置。 （９６）請求項９５記載の操作装置において、更に、前
記蛍光体により発生した光イメージを拡大する表示装置
を備えていることを特徴とする操作装置。 （９７）請求項９４記載の操作装置において、更に、前
記偏向領域を設けると共に、前記一対の電極を付加させ
る誘電体を備えていることを特徴とする操作装置。 （９８）請求項９４記載の操作装置において、更に、Ｅ
Ｖが前記偏向領域を介して伝搬する際に、放出される電
子を受け取ように配置された電子カメラを備えているこ
とを特徴とする操作装置。 （９９）ＥＶの発生と連係して発生したプラズマ放電生
成物から前記ＥＶを引き出すセパレータと組合わせたＥ
Ｖ発生器。 （１００）請求項９９記載のＥＶ発生器において、 （ａ）前記ＥＶ発生器は鋭い終端を有する。 全体的にシリンダ状の対称なカソードを備え、 （ｂ）前記セパレータは前記カソードを少なくとも部分
的に取り囲む全体的に誘電体の管状部材を備え、かつ 前記カソードの前記鋭い終端に揃えられると共に、これ
より離された開口を定め、かつ前記管状部材の外面に位
置された電極を備え、 （ｃ）発生したＥＶは前記管状部材により定められた前
記開口を介して抜け出し可能、かつ他の放電生成物を前
記管状部材内に閉じ込め可能にしたことを特徴とするＥ
Ｖ発生器。（１０１）請求項９９記載のＥＶ発生器にお
いて、 （ａ）前記ＥＶ発生器はカソードを配置する第１の面を
含む誘電体を備え、 （ｂ）前記セパレータは前記カソードを少なくとも部分
的に覆うように前記誘電体上に配置された誘電体を備え
、 前記カソードに揃えられると共に、これより離された開
口を少なくとも部分的に定めるように前記誘電体と協動
し、かつ前記管状部材の外面上に配置された電極を備え
、 （ｃ）発生したＥＶは前記開口を介して出ることができ
、かつ前記誘電体と前記誘電体部材との間の領域内に含
むことができるようにしたことを特徴とするＥＶ発生器
。 （１０２）空間を介してＥＶを伝搬させるＥＶ発射装置
。 （１０３）請求項１０２記載のＥＶ発射装置において、 更に、ＥＶ発生器を備え、前記ＥＶ発生器はＥＶを当該
ＥＶ発生器から除去するために電位を印加する際に用い
る電極から離されると共に、前記空間を介してＥＶを伝
搬させるようにしたことを特徴とするＥＶ発生装置。 （１０４）複数のＥＶから１以上のＥＶを選択的に引き
出すＥＶセレクタ。 （１０５）請求項１０４記載のＥＶセレクタにおいて、
前記ＥＶセレクタは鋭い縁により取り囲まれた開口を定
めるようにテーパを付けた全体的に誘電体の管状部材を
備えると共に、前記管状部材の外面上に電極を備え、 ＥＶが前記管状部材の内部から前記開口を介して前記電
極に向かう伝搬を可能となり、かつ外部電位によりＥＶ
を前記縁の領域から選択的に引き出し可能にしたことを
特徴とするＥＶセレクタ。 （１０６）請求項１０５記載のＥＶセレクタにおいて、
更に、前記全体的に管状部材内に配置され、かつ前記開
口に揃えられたカソードを備え、前記カソードと前記電
極との間の電気的な電位差を印加することによりＥＶの
発生を可能とすることを特徴とするＥＶセレクタ。 （１０７）請求項１０５記載のＥＶセレクタにおいて、
更に、前記開口から離して配置されると共に、前記縁か
らＥＶを選択的に引き出すように前記外部電位を印加す
る第２の電極を備えていることを特徴とするＥＶセレク
タ。 （１０８）請求項１０４記載のＥＶセレクタにおいて、
更に （ａ）第１の面を有する誘電体と、 （ｂ）前記第１の面に沿つて配置され、かつ互いに鋭角
で交差して前記交差の内角で一つの縁を定める第１及び
第２のＥＶガイド・チャネルと、 （ｃ）前記第１のチャネルとの交点から除去された前記
第２のチャネルに沿つて配置され、かつＥＶを前記第１
のチャネルに沿つて移動するように配置し、 外部電位を前記縁の領域からＥＶを引き出すように印加
して、前記縁から離れた前記第１のチャネルに沿つて伝
搬可能にする電極とを備えていることを特徴とするＥＶ
セレクタ。（１０９）請求項１０８記載のＥＶセレクタ
において、更にＥＶの発生に用いる全体的に平らなカソ
ードを備え、前記カソードは前記電極から前記縁の周り
前記第１のチャネルに沿つて配置されることを特徴とす
るＥＶセレクタ。 （１１０）請求項１０８記載のＥＶセレクタにおいて、
更に前記第１のチャネルに沿つて全体的に配置され、か
つ交差から除去され、前記縁の領域からＥＶを選択的に
引き出すように前記外部電位を印加する少なくとも一つ
の付加的な電極を備えていることを特徴とするＥＶセレ
クタ。 （１１１）ＥＶの伝搬経路に電気信号を印加して印加し
た前記電気信号に従つて前記ＥＶ伝搬を偏向させる経路
に電気信号を印加するＥＶオシロスコープ。 （１１２）請求項１１１記載のＥＶオシロスコープにお
いて、 （ａ）ＥＶの伝搬経路を選択的に偏向可能な偏向領域と
、 （ｂ）前記偏向領域にＥＶを案内する手段と、 （ｃ）前記偏向領域に沿つた一対の電極とを備え、前記
電極に電気信号を印加することにより前記電気信号に従
つて前記偏向領域にＥＶの伝搬領域を偏向することを特
徴とするＥＶオシロスコープ。 （１１３）請求項１１２記載のＥＶオシロスコープにお
いて、更に、前記偏向領域に隣接し、前記偏向領域を介
してＥＶ伝搬として放出された電子を受け取り、前記受
け取つた電子に応答して可視的な光を発生する蛍光スク
リーンを備えていることを特徴とするＥＶオシロスコー
プ。 （１１４）請求項１１３記載のＥＶオシロスコープにお
いて、更に、前記蛍光スクリーンにより発生した光イメ
ージを拡大する表示装置を備えていることを特徴とする
ＥＶオシロスコープ。 （１１５）請求項１１３記載のＥＶオシロスコープにお
いて、更に、前記偏向領域を備え、前記一対の電極を付
加する誘電体を備えていることを特徴とするＥＶオシロ
スコープ。（１１６）請求項１１２記載のＥＶオシロス
コープにおいて、更に、前記偏向領域を介してＥＶが伝
搬するに従つて放出される電子を受け取るように配置さ
れた電子カメラを備えていることを特徴とするＥＶオシ
ロスコープ。 （１１７）請求項１１２記載のＥＶオシロスコープにお
いて、更に、前記第１のＥＶオシロスコープに対して配
置された少なくとも一つの付加的なオシロスコープを備
え、前記ＥＶオシロスコープの偏向領域が少なくとも部
分的に重なり合うことを特徴とするＥＶオシロスコープ
。 （１１８）請求項１１７記載のＥＶオシロスコープにお
いて、前記多数のオシロスコープはそれぞれの電極を介
して印加された電気信号が３次元の伝搬経路偏向可能な
ように方向付けられていることを特徴とするＥＶオシロ
スコープ。 （１１９）請求項１１７記載のＥＶオシロスコープにお
いて、更に、前記偏向領域を介してＥＶの経路により放
出された電子を受け取るように１以上の電子カメラを配
置したことを特徴とすＥＶオシロスコープ。 （１２０）電子パターンを介して事象を観察する電子カ
メラ。 （１２１）請求項１２０記載の電子カメラにおいて、電
子カメラは （ａ）電子が経路可能なピホール開口と、 （ｂ）全体的に揃えられると共に、前記開口から離され
、電子が前記可視的な出力手段に衝突したときに可視的
な出力を発生する手段と を備えていることを特徴とする電子カメラ。 （１２２）請求項１２１記載の電子カメラにおいて、更
に、 電子カメラは、前記開口と前記可視的な出力手段との間
に全体的に配置された偏向電極を備え、前記開口を介す
る通過する電子は、前記電子が前記可視的な出力手段に
衡突する前に、前記電極に電位を印加することにより選
択的に偏向可能にされることを特徴とする電子カメラ。 （１２３）請求項１２１記載の電子カメラにおいて、前
記可視的な出力手段はチャネル電子倍増管と蛍光体スク
リーンとの組合わせを有することを特徴とする電子カメ
ラ。 （１２４）請求項１２１記載の電子カメラにおいて、電
子カメラは、更に、入り口を前記開口によると共に、全
体的に前記開口と前記可視的な出力手段との間の領域を
取り囲む筺体を備えていることを特徴とする電子カメラ
。 （１２５）請求項１２１記載の電子カメラにおいて、更
に、少なくとも一つの付加的な電子カメラを備えると共
に、多数の前記電子カメラは同一の領域から全体的に電
子を受け取るように配列されていることを特徴とする電
子カメラ。 （１２６）請求項１２５記載の電子カメラにおいて、電
子カメラは少なくとも一つのＥＶオシロスコープを介し
てＥＶの経路により得られた電子を受け取るように配置
されていることを特徴とする電子カメラ。 （１２７）請求項１２１記載の電子カメラにおいて、更
に、一台のＥＶオシロスコープを備えると共に、前記Ｅ
Ｖオシロスコープを介してＥＶの経路により得られる電
子を受け取るように前記電子カメラを配置したことを特
徴とする電子カメラ。 （１２８）一つの経路に沿つて全体的にＥＶを案内する
と共に、通過する前記ＥＶからの電磁エネルギを授受し
、かつ前記エネルギを収集する装置。 （１２９）請求項１２８記載の装置において、進行波回
路を備えていることを特徴とする装置。 （１３０）請求項１２９記載の装置において、更に、 （ａ）ＥＶが移動可能な全体的に誘電体の管状部材と、 （ｂ）前記ＥＶが移動可能な距離にわたつて全体的に前
記管状部材を取り囲む導体のつるまき線とを備え、前記
移動中に前記ＥＶが前記つるまき線の横方向範囲に沿つ
て少なくとも部分的に通過することを特徴とする装置。 （１３１）請求項１３０記載の装置において、更に、全
体的に前記つるまき線に沿つて配置された接地面を備え
ていることを特徴とする装置。 （１３２）請求項１３０記載の装置において、更に、全
体的に前記管状部材と揃えられて配置されたカソード及
び第２の電極とを有するＥＶ発生器を備え、前記第２の
電極に向かつて全体的に前記カソードから移動するＥＶ
が前記管状部材の内部に沿つて通過することを特徴とす
る装置。 （１３３）請求項１２９記載の装置において、前記進行
波回路は、 （ａ）第１の表面上のＥＶガイド・チャネルと、 （ｂ）前記第１の表面上のＥＶガイド・チャネルと、 （ｃ）誘電体及び前記ＥＶガイド・チャネルに沿つて配
置されたらせん導電材料とを備え、 前記ＥＶガイド・チャネルに沿つて伝搬するＥＶが全体
的に前記らせん導電材料の横方向範囲に沿つて通過する
ようにしたことを特徴とする装置。 （１３４）請求項１２８記載の装置において、更に、 （ａ）第１の表面に沿つてチャネルを有すると共に、Ｅ
Ｖを受け取り、かつＥＶの移動を規制する誘電体と、 （ｂ）前記誘電体の第２の側部に沿つて配置され、前記
チャネルに沿つて配置された１以上の開口を含む第１の
電極と、 （ｃ）前記第１の電極に沿つて全体的に配置されると共
に、離された第２の電極とを備え、 前記第２の電極は前記開口に配置されて、 ＥＶが前記チャネルを通過する際に、前記第１の電極の
前記開口を介して放出される電磁放射を受け取る収集材
料を備えていることを特徴とする装置。 （１３５）請求項１２８記載の装置において、前記電磁
放射はラジオ周波数範囲にあることを特徴とする装置。 （１３６）ＥＶを発生することにより電子パルスを発生
する装置。 （１３７）請求項１３６記載の装置において、更に、 （ａ）ＥＶを発生する際に用いられるカソード及び前記
カソードに揃えられると共に、前記カソードから置換さ
れた第２の電極と、 （ｂ）前記第２の電極を配置すると共に、前記カソード
に対面する誘電体部材と、 （ｃ）ＥＶが前記第２の電極に衝突した結果として、前
記出力電極で電気パルスを発生するように、前記第２の
電極から反対側の前記誘電体部材上に配置された出力電
極と を備えていることを特徴とする装置。 （１３８）請求項１３７記載の装置において、更に、全
体を前記カソード及び前記第２の電極を取り囲む導体シ
ールドを備えていることを特徴とする装置。 （１３９）請求項１３７記載の装置において、更に、セ
パレータを備え、前記セパレータは、 （ａ）前記カソードを少なくとも部分的に取り囲むと共
に、全体的に前記カソードと前記第２の電極との間に揃
えられて前記カソードで発生したＥＶが抜け出すことが
可能な開口となる誘電体と、 （ｂ）ＥＶを発生する際に用いられる全体的に前記管状
部材の外面に配置された第３の電極と を有し、前記カソードと前記第２の電極との間に印加さ
れた電位を用いて選択的に分離して前記第２の電極に伝
搬させることを特徴とする装置。 （１４０）請求項１３７記載の装置において、更に、前
記出力電極と電気的な交換をする際に前記電気パルスを
受け取つてＥＶを発生する電界放出・エミッタを備えて
いることを特徴とする装置。 （１４１）請求項１３６記載の装置において、更に、前
記電気パルスを受け取るように配置されてＥＶを発生す
る電界放出エミッタ を備えていることを特徴とする装置。 （１４２）ＥＶを発生する装置において、 （ａ）導電性のカソードと、 （ｂ）前記カソードから隔てられた導電性の第２の電極
と、 （ｃ）前記カソードと前記第２の電極との間に全体的に
配置されて制御電極として動作すると共に、前記第３の
電極と前記カソードとの間の電位を印加する際に用いら
れてＥＶの発生を制御する第３の電極と、 （１４３）請求項１４２記載の装置において、更に、フ
ィードバック電極として動作すると共に、全体的に前記
第２の電極の近傍に配置されてＥＶの通過によるフィー
ドバック効果を用いる第４の電極を備えていることを特
徴とする装置。 （１４４）請求項１４３記載の装置において、更に、誘
電体ベースを備え、前記誘電体ベースは全体的に当該誘
電体ベースに沿つてＥＶを案内する手段を有し、前記カ
ソードは前記ベースの一方の表面上に全体的に配置され
、前記第２、第３及び第４の電極は全体的にその反対側
の表面上に配置されていることを特徴とする装置。 （１４５）請求項１４３記載の装置において、前記ＥＶ
は全体的に純電界放出により発生しものであることを特
徴とする装置。 （１４６）請求項１４３記載の装置において、更に、全
体的に前記ベースに沿つてＥＶを案内する手段を有する
誘電体ベースを備え、前記カソードは前記ベースの一方
の表面に沿つて全体的に配置され、かつ前記第２及び第
３の電極は全体的にその反対側に配置されていることを
特徴とする装置。 （１４７）ＥＶを発生するチャネル発生源において、第
１及び第２の反対側を有するベース部材と、前記ベース
部材の前記第１の側部に沿つて設けられたチャネルと、 前記チャネルの近傍で前記ベース部材上に搭載された電
子又は陽子の発生源と、 前記チャネルの下に横たわり、前記電子又は陽子の発生
源から測定したときに前記チャネルに沿つて連続する更
に離れた距離に間隔を置く複数のダイノードと、 前記ベース部材の前記第２の側部上に搭載された対向電
極と を備えていることを特徴とするチャネル発生源。 （１４８）請求項１４７に記載のチャネル発生源におい
て、更に、前記チャネルの下に横たわると共に、その開
始端が前記電子又は陽子に連続する分布抵抗を含むこと
を特徴とするチャネル発生源。 （１４９）請求項１４７に記載のチャネル発生源におい
て、更に、前記電子又は陽子の発生源、前記ダイノード
、及び前記対向電極に電圧を印加する手段を備えている
ことを特徴とするチャネル発生源。 （１５０）請求項１４９に記載のチャネル発生源におい
て、前記印加された電圧は前記電子又は陽子の発生源か
ら前記対向電極に連続的に更に正に行くことを特徴とす
るチャネル発生源。 （１５１）ＥＶのサーキユレータにおて、 ＥＶを案内する閉ループに少なくとも一つのＥＶを注入
する手段を備えていることを特徴とするサーキユレータ
。 （１５２）請求項１５１に記載のサーキユレータにおい
て、更に、前記閉ループのために前記少なくとも一つの
ＥＶを引き出す手段を備えていることを特徴とするサー
キユレータ。 （１５３）請求項１５１に記載のサーキユレータにおい
て、前記閉ループはこれに形成されたＬＣガイド構造か
らなることを特徴とするサーキユレータ。 （１５４）請求項１５３に記載のサーキユレータにおい
て、前記閉ループは円であることを特徴とするサーキュ
レータ。 （１５５）請求項１５１に記載のサーキユレータにおい
て、更に、前記閉ループに少なくとも一つのＲＦ窓を備
え、少なくとも一つのＥＶにより発生したＲＦ放射は前
記閉ループを抜け出すことができることを特徴とするサ
ーキユレータ。 （１５６）ＲＦ発生器において、ＥＶチャネルを有する
ＥＶガイド構造を備え、前記チャネルは第１及び第２の
対向する非線形の壁と、少なくとも一つのＥＶが前記チ
ャネルを横切つて前記ＥＶからＲＦ放射させる手段とを
有することを特徴とするＲＦ発生器。 （１５７）請求項１５６に記載のＲＦ発生器において、
更に、前記チャネルを部分的に覆うＲＦシールドを備え
ていることを特徴とするＲＦ発生器。 （１５８）請求項１５７に記載のＲＦ発生器において、
前記ＲＦシールドは少なくとも一つのＲＦ窓を有するこ
とを特徴とするＲＦ発生器。 （１５９）請求項１５６に記載のＲＦ発生器において、
前記第１及び第２の非線形の壁は第１及び第２の閉ルー
プをそれぞれ形成することを特徴とするＲＦ発生器。 （１６０）請求項１５６に記載のＲＦ発生器において、
前記第１及び第２の閉ループの壁はそれぞれ揺動パター
ンを形成することを特徴とするＲＦ発生器。 （１６１）ＲＦ発生器はＥＶを発生する発生手段と、前
記発生手段を加速する手段とを備えていることを特徴と
するＲＦ発生器。 （１６２）ＲＦ放射を発生する方法において、ＥＶを加
速するステップを備えていることを特徴とする方法。 （１６３）通過するＥＶの効果を蓄積する装置において
、 ＥＶを案内するために第１及び第２の対向する終端と、
第１及び第２の対抗する側部を有するチャネルと、 前記チャネルの第１の終端にＥＶを導入する手段と、 それぞれ前記チャネルの第１及び第２の対向端の第１及
び第２の偏向電極と、 前記チヤネルに対向する前記第１の対向端上に搭載され
た第１及び第２の光伝導体と、 前記チャネルの前記第２の対向端上に搭載された第３及
び第４の光伝導体と、 前記チャネルに導入されたＥＶを前記チャネルの前記第
２の終端を介して抜け出せるようにする抜け出し手段と
、 前記光伝導体のそれぞれ付加された電源手段とを備え、
前記第１偏向電極は前記第２及び第３の光伝導体に電気
的に接続され、前記偏向電極は前記第１及び第４の光伝
導体に電気的に接続されていることを特徴とする装置。 （１６４）請求項１６３に記載の装置において、更に、
前記チャネルの前記第１の終端と、第２の終端との間の
分割障壁を備え、前記チャネルを横切るＥＶは前記分割
障壁の一方又は他方に行くことを特徴とする装置。 （１６５）通過するＥＶの効果を蓄積する装置において
、 ＥＶを案内するために第１及び第２の終端と、第１及び
第２の対向する側部を有するチャネルと、前記チヤネル
の第１の終端にＥＶを導入する手段と、 それぞれ前記チャネルの第１及び第２の対向端の第１及
び第２の偏向電極と、 前記チャネルに対向する前記第１の対向端上に搭載され
た第１及び第２のダイオードと、前記チャネルの前記第
２の対向端上に搭載された第３及び第４のダイオードと
、 前記チャネルに導入されたＥＶを前記チャネルの前記第
２の終端を介して抜け出せるようにする抜け出し手段と
、 前記光伝導体のそれぞれ付加された電源手段とを備え、 前記第１偏向電極は前記第２及び第３の光伝導体に電気
的に接続され、前記偏向電極は前記第１及び第４の光伝
導体に電気的に接続され、前記第１、第２、第３及び第
４のダイオードはＲＦ接地に保持されていることを特徴
とする装置。 （１６６）請求項１６３に記載の装置において、更に、
前記チャネルの前記第１の終端と、第２の終端との間の
分割障壁を備え、前記チャネルを横切るＥＶは前記分割
障壁を備え、前記チャネルを横切るＥＶは前記分割障壁
の一方又は他方に行くことを特徴とする装置。 （１６７）請求項１６５に記載の装置において、前記第
１、第２、第３及び第４のダイオードは電界放出・ダイ
オードであることを特徴とする装置。 （１６８）請求項１６５に記載の装置において、前記第
１、第２、第３及び第４のダイオードは整流器であるこ
とを特徴とする装置。 （１６９）通過するＥＶの効果を蓄積する装置において
、 ＥＶを案内するために第１及び第２の終端と、第１及び
第２の対向する側部を有するチャネルと、前記チヤネル
の第１の終端にＥＶを導入する手段と、 前記チャネルの第１の対向端の偏向電極と、前記チヤネ
ルの前記対向する側部上のコレクタ・アノードと、 前記コレクタ・アノードの近傍の前記装置に搭載された
第２の電子コネクタと、 前記チャネルに導入されたＥＶを前記チャネルの前記第
２の終端を介して抜け出せるようにする抜け出し手段と
を備え、 前記偏向電極は前記コレクタ・アノードに電気的な接続
されていることを特徴とする装置。 （１７０）請求項１６９に記載の装置において、更に、
前記チャネルの前記第２の対向側の第２の偏向電極を備
えていることを特徴とする装置。 （１７１）請求項１６９に記載の装置において、前記抜
け出し手段は前記チャネルを抜け出すように第１及び第
２の抜け出し偏向電極を備えていることを特徴とする装
置。 （１７２）通過するＥＶの効果を蓄積する装置において
、 ＥＶを案内するために第１及び第２の終端と、第１及び
第２の対向する側部を有するチャネルと、前記チャネル
の第１の終端にＥＶを導入する手段と、 前記チャネルの第１の対向端の第１の偏向電極と、 前記チャネルの前記第２の対向する側部上の第２の偏向
電極と、 前記チヤネルの前記第２の対向側部上のコレクタ・アノ
ードと、 前記チャネルに導入されたＥＶを前記チャネルの前記第
２の終端を介し、最初は一方の抜け出し経路を介し、次
に他方の抜け出し経路を介して抜け出せるようにして、
２によるカウントへ装置をエネーブルさせる抜け出し手
段とを備え、 前記コレクタ・アノードは前記第２の偏向電極に電気的
な接続されていることを特徴とする装置。 （１７３）蓄積状態を通過するＥＶの効果により設定す
る装置において、 ＥＶを案内するために第１及び第２の終端と、第１及び
第２の対向する側部を有するチャネルと、前記チャネル
の第１の終端にＥＶを導入すると共に、ＥＶのために第
１及び第２の出力入力経路を有する手段と、 前記チャネルの第１の対向端の第１の偏向電極と、 前記チャネルの前記第２の対向する側部上の第２に偏向
電極と、 前記チャネルの前記第２の対向側部上にあると共に、前
記偏向電極を電気的に接続しているコレクタ・アノード
と、 前記コレクタ・アノードの近傍の前記装置上に搭載され
ている第２の電子コレクタと、 前記チャネルに導入されたＥＶを前記チャネルの前記第
２の終端を介して抜け出すようにさせると共に、第１及
び第２の出力板抜け出し経路を有する抜け出し手段と を備えていることを特徴とする装置。 （１７４）請求項１７３に記載の装置において、更に、
前記第１の経路と前記第２の経路との間に配置され、前
記装置の蓄積状態を試験又はサンプリングするＥＶ用の
第３の経路を備えていることを特徴とする装置。 （１７５）通過するＥＶの効果を蓄積する複数の装置を
備えているＥＶステッピング・レジスタにおいて、前記
ステッピング・レジスタは、 ＥＶを案内するために第１及び第２の終端と、第１及び
第２の対向する側部を有するチャネルと、前記チャネル
の第１の終端にＥＶを導入する手段と、 前記チャネルの第１の対向端の第１の偏向電極と、 前記チャネルの前記第２の対向する側部上のコレクタ・
アノードと、 前記コレクタ・アノードの近傍の前記装置上に搭載され
ている二次電子コレクタと、 前記チャネルに導入されたＥＶを前記チャネルの前記第
２の終端を介して抜け出すようにさせる抜け出し手段と
を備え、 前記装置の少なくとも一つのコレクタ・アノードは前記
装置のうちの他方の偏向アノードに電気的に接続され、
前記装置の少なくとも一つの前記抜け出し手段は前記装
置のうちの他方のＥＶを導入する手段に接続されている ことを特徴とするＥＶステッピング・レジスタ。 （１７６）請求項１７５に記載のＥＶステッピング・レ
ジスタを用いる装置において、更に、それぞれ前記複数
の装置上に搭載された前記二次電子コレクタに正電圧を
発生する手段を備えていることを特徴とするＥＶステッ
ピング・レジスタ。 （１７７）請求項１７６に記載のＥＶステッピング・レ
ジスタを用いる装置において、更に、前記装置のうちの
一つ偏向電極に入力データを印加する手段を備えている
ことを特徴とするＥＶステッピング・レジスタ。 （１７８）ＥＶを案内する装置において、 第１の表面を有する誘電体と、 前記第１の表面上のＥＶガイド・チャネルとを備え、前
記チャネルは薄い金属被覆により少なくとも部分的に被
覆されていることを特徴とするＥＶステッピング・レジ
スタ。 （１７９）請求項１７８に記載のＥＶを案内する装置に
おいて、前記被覆は厚さが２００〜５００オングストロ
ームの範囲にあることを特徴とするＥＶステッピング・
レジスタ。（１８０）請求項１７９に記載のＥＶを案内
する装置において、前記被覆はアルミニウムであること
を特徴とするＥＶステッピング・レジスタ。 （１８１）請求項１７９に記載のＥＶを案内する装置に
おいて、前記被覆はモリブデンであることを特徴とする
ＥＶステッピング・レジスタ。 （１８２）請求項１７８に記載のＥＶを案内する装置に
おいて、更に、前記薄い金属被覆に電気的に接続されて
いる接地経路を有することを特徴とするＥＶステッピン
グ・レジスタ。 （１８３）ＥＶを操作する装置において、 第１及び第２の表面を有する誘電体と、 前記第１の表面上の第１及び第２のＥＶガイド・チャネ
ルと、 前記第２の面の少なくとも一つの対向電極とを備えると
共に、前記第１及び第２のＥＶガイド・チャネルは同一
の面で互いに交差していることを特徴とする装置。 （１８４）請求項１８３記載の装置において、第１及び
第２の表面を有する誘電体と、 前記第１及び第２のＥＶガイド・チャネルは互いに９０
゜で互いに交差していることを特徴とする装置。 （１８５）請求項１８３記載の装置において、前記少な
くとも一つの対向電極は、必ずしも同一平面内ではない
平面で互いに９０°交差していることを特徴とする装置
。 （１８６）発生したＲＦ放射を蓄積する装置において、 ＥＶを巡回させるための内領域を有するサーキユレータ
と、 前記サーキユレータにＥＶを注入する手段と、前記サー
キユレータの内領域に注入されたＥＶによるＲＦ放射を
保持するシールド手段と を備えていることを特徴とする装置。
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