JPH02230638A - 進行波型偏向電極 - Google Patents
進行波型偏向電極Info
- Publication number
- JPH02230638A JPH02230638A JP1051679A JP5167989A JPH02230638A JP H02230638 A JPH02230638 A JP H02230638A JP 1051679 A JP1051679 A JP 1051679A JP 5167989 A JP5167989 A JP 5167989A JP H02230638 A JPH02230638 A JP H02230638A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- deflection
- plate
- traveling wave
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 title abstract 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 15
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 18
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000001550 time effect Effects 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、真空中で荷電粒子ビームを進行波電界により
偏向するための進行波型偏向電極に係り、特に、ビーム
走行方向及び偏向方向と直交する幅方向に分布を持たな
い偏向電圧を、荷電粒子の走行速度に合わせて印加する
ことが可能な進行波型偏向電極に関するものである。
偏向するための進行波型偏向電極に係り、特に、ビーム
走行方向及び偏向方向と直交する幅方向に分布を持たな
い偏向電圧を、荷電粒子の走行速度に合わせて印加する
ことが可能な進行波型偏向電極に関するものである。
真空装置、例えばストリーク管やオシロスコープ等の電
子管において、荷電粒子を電界で偏向する方式には種々
のものがある。 最も簡単な構成は、申純な平板状の導電性電極（偏向板
）を２枚対面させたものである。ところが、高周波く＾
速》電気信号で荷電粒子を偏向する場合、偏向系の周波
数特性は、偏向板を電子が通過する時間（Ｎ子走行時間
）で決まる帯域でυ１限される。この電子走行時間効果
を小さくするためには、偏向板を短くするか、加速電圧
を上げて電子走行速度を大にすればよいが、これでは偏
向感度及び有効偏向域が大幅に低下し、実用的でない。 これら偏向感度及び有効偏向域を低下させることなく周
波数帯域を広げるためには、電子の速度より速い偏向電
圧の進行速度を、偏向板に何らかの遅延構造をとらせる
ことにより遅らせて、偏向板を通過する電子走行速度に
ほぼ等しい進行波偏向電界を得る必要がある。 この進行波偏向電界を得る偏向′Ｒ極の１つに、テレビ
ジョン第１８巻第６号第４６頁〜第５１頁に示されてい
る如く、偏向板をビーム走行方向に小さく分割し、それ
ら分割偏向板を小さなインダクタンスで接続することに
より、Ｌ，Ｃ集中定数による平衡の定Ｋ型低域ろ波器回
路からなる遅延構造を持たせた、分割型偏向板による集
中定数型偏向ｉ！極がある。 又、ビーム走行方向及び偏向方向と直交する幅方向にジ
グザグ状とした遅延線路により、偏向電圧のビーム走行
方向における進行速度（成分）を遅延させたものとして
は、例えば特公昭３７−１３６８４に開示されている如
く、櫛状の電極線を位相をずらして組合わせたものや、
角柱状の線状電極をビーム走行方向及び偏向方向と直交
する幅方向にジグザグ状に屈曲させた、いわゆるミアン
ダ型の進行波偏向系や、これを改良した１−ラフ型の進
行波偏向系が考案されている。更に、前記ミアンダ型進
行波偏向系やトラフ型進行波偏向系の、ジグザグ状に屈
曲された線状電極の片側（非電子ビーム側）に誘電体を
装架したものも考案されている。 又、螺旋状の遅延線路を用いて偏向電圧のビーム走行方
向における進行速度（成分）を遅らせたものが、特公昭
４４−１ ６６９７、特公昭５３−２６４７５、特公昭
５６−２７９８４に開示されている。 一方、荷電粒子の偏向電極と出力面を有する、ストリー
ク管やオシロスコープ等の真空装置においては、荷電粒
子は、真空装置内のフォーカス系によって出力面の１点
に集束するようにされている。従って、時間的に変化す
る電圧を偏向電極に印加しで、荷電粒子ビームを偏向す
るとき、偏向電極に同時に入射した荷電粒子は、出力面
上の同じ位置に偏向されなければならない。
子管において、荷電粒子を電界で偏向する方式には種々
のものがある。 最も簡単な構成は、申純な平板状の導電性電極（偏向板
）を２枚対面させたものである。ところが、高周波く＾
速》電気信号で荷電粒子を偏向する場合、偏向系の周波
数特性は、偏向板を電子が通過する時間（Ｎ子走行時間
）で決まる帯域でυ１限される。この電子走行時間効果
を小さくするためには、偏向板を短くするか、加速電圧
を上げて電子走行速度を大にすればよいが、これでは偏
向感度及び有効偏向域が大幅に低下し、実用的でない。 これら偏向感度及び有効偏向域を低下させることなく周
波数帯域を広げるためには、電子の速度より速い偏向電
圧の進行速度を、偏向板に何らかの遅延構造をとらせる
ことにより遅らせて、偏向板を通過する電子走行速度に
ほぼ等しい進行波偏向電界を得る必要がある。 この進行波偏向電界を得る偏向′Ｒ極の１つに、テレビ
ジョン第１８巻第６号第４６頁〜第５１頁に示されてい
る如く、偏向板をビーム走行方向に小さく分割し、それ
ら分割偏向板を小さなインダクタンスで接続することに
より、Ｌ，Ｃ集中定数による平衡の定Ｋ型低域ろ波器回
路からなる遅延構造を持たせた、分割型偏向板による集
中定数型偏向ｉ！極がある。 又、ビーム走行方向及び偏向方向と直交する幅方向にジ
グザグ状とした遅延線路により、偏向電圧のビーム走行
方向における進行速度（成分）を遅延させたものとして
は、例えば特公昭３７−１３６８４に開示されている如
く、櫛状の電極線を位相をずらして組合わせたものや、
角柱状の線状電極をビーム走行方向及び偏向方向と直交
する幅方向にジグザグ状に屈曲させた、いわゆるミアン
ダ型の進行波偏向系や、これを改良した１−ラフ型の進
行波偏向系が考案されている。更に、前記ミアンダ型進
行波偏向系やトラフ型進行波偏向系の、ジグザグ状に屈
曲された線状電極の片側（非電子ビーム側）に誘電体を
装架したものも考案されている。 又、螺旋状の遅延線路を用いて偏向電圧のビーム走行方
向における進行速度（成分）を遅らせたものが、特公昭
４４−１ ６６９７、特公昭５３−２６４７５、特公昭
５６−２７９８４に開示されている。 一方、荷電粒子の偏向電極と出力面を有する、ストリー
ク管やオシロスコープ等の真空装置においては、荷電粒
子は、真空装置内のフォーカス系によって出力面の１点
に集束するようにされている。従って、時間的に変化す
る電圧を偏向電極に印加しで、荷電粒子ビームを偏向す
るとき、偏向電極に同時に入射した荷電粒子は、出力面
上の同じ位置に偏向されなければならない。
しかしながら、荷電粒子ビームは、個々の荷電粒子自身
の持つ異なる初速度により広がるため、偏向電極を通過
するとぎにも、必ず有限の幅方向広がりを持っている。 このような幅方向広がりを持った荷電粒子ビームに対し
て、第６図に示すストリーク管の如く、従来のミアンダ
型偏向電極１０（第６図の紙面と垂直な方向に２つ重な
っている）、トラフ型偏向電極、螺旋状偏向電極等の、
ビーム走行方向及び偏向方向と直交する幅方向に一様で
ないものを、電子がＺ方向に進行し、出力（掃引》・面
２０上でＹ方向（第６図の紙面と垂直な方向）に偏向す
るように配置した場合、１ビッチの線路１０ＡはＸ方向
を向くこととなるため、偏向電極１０に印加する電圧Ｖ
の時間的変化を大きく《周波数を上げる》していくと、
第８図に示す如く、偏向電極１０のＸ方向に電圧の分布
ができてしまう。第６図において、１２は光電面、１４
はメッシュ加速ｉｌｌ、１６はフォーカス電極、１８は
アノードである。 即ち、偏向電極１０に、第９図に示す如く、２つの時間
的に変化するランプ状電圧Ｖｌ、Ｖ２が印加された場合
、電子ビームは、第６図の紙面に垂直な方向に偏向され
る。ここで、偏向電極１０に印加する電圧の時間的変化
を大きくしていくと、偏向電極１０のＸ方向に、第７図
に示すような電圧の分布ができてしまうため、同時に偏
向電極１０に入射したＸ方向に広がりを持つ電子ａ，ｂ
、Ｃは、違った電圧を受けて偏向されることになり、偏
向量が異なるため、Ｙ軸方向の違う位置に出力されて、
出力面２０上でのボケを生ずることとなる。実際には第
７図の次の線路では、ａ，ｂ，ｃ各電子にかかる電圧の
位相は、第７図と逆位相となるので、そのボケ量は、か
なり補正されるが、ビームの集束される様子〈第６図参
照）からわかるように、電子ａ，ｂ，ｃの間隔は、出力
而２０に近付くに従って狭くなるので、完全には補正さ
れないし、位相のズレも実際には生じる。従って、出力
而２０上で、ａ，ｂ，ｃ＠電子で偏向急の差が生じ、こ
れがビームのボケとなる。 このＹ軸方向のボケは、偏向電極１０に高速の電圧を印
加することで生じるものであるが、例えばフエムト秒の
ＦＲＩ１！ｊ分解能を有するストリーク管では、実用域
でも問題になる。 なお、２枚の対向する偏向板のみからなる単純な偏向系
や、分割型偏向板では、もともと帯域が低いために、＾
速の偏向電圧を印加することは不可能であった。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、ビーム走行方向及び偏向方向と直交する幅方向に
分布を持たない偏向電圧を、荷電粒子の速度に合わせて
ビーム走｛テ方向に印加することが可能な進行波型偏向
電極を提供することを課題とする。
の持つ異なる初速度により広がるため、偏向電極を通過
するとぎにも、必ず有限の幅方向広がりを持っている。 このような幅方向広がりを持った荷電粒子ビームに対し
て、第６図に示すストリーク管の如く、従来のミアンダ
型偏向電極１０（第６図の紙面と垂直な方向に２つ重な
っている）、トラフ型偏向電極、螺旋状偏向電極等の、
ビーム走行方向及び偏向方向と直交する幅方向に一様で
ないものを、電子がＺ方向に進行し、出力（掃引》・面
２０上でＹ方向（第６図の紙面と垂直な方向）に偏向す
るように配置した場合、１ビッチの線路１０ＡはＸ方向
を向くこととなるため、偏向電極１０に印加する電圧Ｖ
の時間的変化を大きく《周波数を上げる》していくと、
第８図に示す如く、偏向電極１０のＸ方向に電圧の分布
ができてしまう。第６図において、１２は光電面、１４
はメッシュ加速ｉｌｌ、１６はフォーカス電極、１８は
アノードである。 即ち、偏向電極１０に、第９図に示す如く、２つの時間
的に変化するランプ状電圧Ｖｌ、Ｖ２が印加された場合
、電子ビームは、第６図の紙面に垂直な方向に偏向され
る。ここで、偏向電極１０に印加する電圧の時間的変化
を大きくしていくと、偏向電極１０のＸ方向に、第７図
に示すような電圧の分布ができてしまうため、同時に偏
向電極１０に入射したＸ方向に広がりを持つ電子ａ，ｂ
、Ｃは、違った電圧を受けて偏向されることになり、偏
向量が異なるため、Ｙ軸方向の違う位置に出力されて、
出力面２０上でのボケを生ずることとなる。実際には第
７図の次の線路では、ａ，ｂ，ｃ各電子にかかる電圧の
位相は、第７図と逆位相となるので、そのボケ量は、か
なり補正されるが、ビームの集束される様子〈第６図参
照）からわかるように、電子ａ，ｂ，ｃの間隔は、出力
而２０に近付くに従って狭くなるので、完全には補正さ
れないし、位相のズレも実際には生じる。従って、出力
而２０上で、ａ，ｂ，ｃ＠電子で偏向急の差が生じ、こ
れがビームのボケとなる。 このＹ軸方向のボケは、偏向電極１０に高速の電圧を印
加することで生じるものであるが、例えばフエムト秒の
ＦＲＩ１！ｊ分解能を有するストリーク管では、実用域
でも問題になる。 なお、２枚の対向する偏向板のみからなる単純な偏向系
や、分割型偏向板では、もともと帯域が低いために、＾
速の偏向電圧を印加することは不可能であった。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、ビーム走行方向及び偏向方向と直交する幅方向に
分布を持たない偏向電圧を、荷電粒子の速度に合わせて
ビーム走｛テ方向に印加することが可能な進行波型偏向
電極を提供することを課題とする。
本発明は、真空中で荷電粒子ビームを進行波電界により
変更するための進行波型偏向電極において、ビーム走行
方向及び偏向方向と直交づ−る幅方向に一様な構成を有
し、且つ、ビーム走行方向に連続的に形成された、対向
する１対の板状電極と、該板状電極の少なくとも一方の
ビーム走行方向端面に偏向電圧を印加するための接続リ
ードとを備え、偏向電圧が、ビーム走行速度と略等しい
伝播速度で、前記板状電極のビーム走行方向入力側端面
から出力側端面に伝播するようにして、前記課題を達成
したものである。 又、前記板状電極の少くとも一方を、誘電体と、該誘電
体を挾む２枚の電極板からなる三層構造とし、ビーム側
電極板に前記偏向電圧を印加すると共に、外（ｌＩ１電
極板を接地したものである。 又、前記板林電極の両方を前記三層構造とし、両者に、
互いに等振幅で逆符号の偏向電圧を印加するようにした
ものである。 又、前記板状電極と接続リードの接続部を、接続リード
の接続点を頂点とし、板状電極の端面を底辺とする略２
等辺３角形状としたものである。 又、前記板状電極を偏向方向にジグザグ状に屈曲したも
のである。
変更するための進行波型偏向電極において、ビーム走行
方向及び偏向方向と直交づ−る幅方向に一様な構成を有
し、且つ、ビーム走行方向に連続的に形成された、対向
する１対の板状電極と、該板状電極の少なくとも一方の
ビーム走行方向端面に偏向電圧を印加するための接続リ
ードとを備え、偏向電圧が、ビーム走行速度と略等しい
伝播速度で、前記板状電極のビーム走行方向入力側端面
から出力側端面に伝播するようにして、前記課題を達成
したものである。 又、前記板状電極の少くとも一方を、誘電体と、該誘電
体を挾む２枚の電極板からなる三層構造とし、ビーム側
電極板に前記偏向電圧を印加すると共に、外（ｌＩ１電
極板を接地したものである。 又、前記板林電極の両方を前記三層構造とし、両者に、
互いに等振幅で逆符号の偏向電圧を印加するようにした
ものである。 又、前記板状電極と接続リードの接続部を、接続リード
の接続点を頂点とし、板状電極の端面を底辺とする略２
等辺３角形状としたものである。 又、前記板状電極を偏向方向にジグザグ状に屈曲したも
のである。
本発明は、例えば第１図に示す第１実施例の如く、真空
中で荷電粒子３０のビームを進行波電界により偏向する
ための進行波型偏向電極において、ビーム走行方向（２
方向》及び偏向方向（Ｙ方向）と直交する幅方向（紙面
と垂直なＸ方向）に一様な構成を有し、且つ、ビーム走
行方向に連続的に形成された、対向する１対の板状電極
３２、３４と、該板状電極の少なくとも一方（３２）の
ビーム走行方向端面に偏向電圧を印加するための接続リ
ード３６、３８とを備え、例えば偏向電圧発生５４０で
発生した偏向電圧が、どーム走行速度と略等しい伝播速
度で、前記板状電極３２のビーム走行方向入力側端面３
２Ａから出力側端面３２Ｂに伝播するようにしたもので
ある。このようにして、偏向電極のごーム走行方向及び
偏向方向と直交する幅方向の電圧分布をなくすことがで
きる。 従って、ビームに幅広がりのある荷電粒子に対して、轟
速の偏向電圧を印加した場合でも、同時に偏向電極に入
射した荷電粒子は全て出力面上の同じ位置に偏向するこ
とが可能となり、ビームのボケを防ぐことができる。又
、偏向電圧のビーム走行方向速度と荷電粒子の速度が略
一致しているので、帯域を高くすることができる。
中で荷電粒子３０のビームを進行波電界により偏向する
ための進行波型偏向電極において、ビーム走行方向（２
方向》及び偏向方向（Ｙ方向）と直交する幅方向（紙面
と垂直なＸ方向）に一様な構成を有し、且つ、ビーム走
行方向に連続的に形成された、対向する１対の板状電極
３２、３４と、該板状電極の少なくとも一方（３２）の
ビーム走行方向端面に偏向電圧を印加するための接続リ
ード３６、３８とを備え、例えば偏向電圧発生５４０で
発生した偏向電圧が、どーム走行速度と略等しい伝播速
度で、前記板状電極３２のビーム走行方向入力側端面３
２Ａから出力側端面３２Ｂに伝播するようにしたもので
ある。このようにして、偏向電極のごーム走行方向及び
偏向方向と直交する幅方向の電圧分布をなくすことがで
きる。 従って、ビームに幅広がりのある荷電粒子に対して、轟
速の偏向電圧を印加した場合でも、同時に偏向電極に入
射した荷電粒子は全て出力面上の同じ位置に偏向するこ
とが可能となり、ビームのボケを防ぐことができる。又
、偏向電圧のビーム走行方向速度と荷電粒子の速度が略
一致しているので、帯域を高くすることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 本発明の第１実施例は、第１図に示す如く、真空中で２
方向に進行する荷電粒子３０を進行波電界によりＹ方向
に偏向するための進行波型偏向電極において、板状電極
の一方として、誘電体５０と、該誘電体５０を挾む２枚
の板状の電極板５２、５４からなる三ｍ構造の板状電極
３２を備え、該根状電極３２のビーム側電極板５２に、
荷電粒子３０が入射する方向より、偏向電圧発生器４０
から、伝送線路５６並びに接続リード３６を介して偏向
電圧を印加し、外側電極板５４を伝送線路５６及び５８
のグランド線と接続し、三層構造の板状電極３２が、あ
たかも伝送線路の構造になるようにしたものである。 前記誘電体５０としては、例えばＬｉＴａＯｘを用いる
ことができる。又、前記電極板５２、５４としては、導
電性の高いものが良く、例えば銅板を用いることができ
る。あるいは、誘電体５０に、高導電性の材料、例えば
八βを直接、真空蒸着したり、Ｑｒを下地としてＡｕ＠
真空蒸着して、三層構造としても良い。 他方の板状電極３４は、通常の平板とされ、接地されて
いる。 図において、５６は、偏向電圧発生器４０で発生した偏
向電圧を、電圧波型を歪ませることなく、板状電極３２
に印加するための、同軸ケーブル、ストリップライン等
からなる伝送線路、５８ほ、前記１極板５２の出力側端
面を終端抵抗６０を介して接地するための伝送線路であ
り、該伝送線路５６、５８のグランドが、前記外側電極
板５４と接続されている。 以下、第１実施例の作用を説明する。 Ｚ方向に進行する荷電粒子３０は、板状電極３２の電極
板５２に印加される電圧により、Ｙ方向に偏向される。 この場合、偏向電圧が通る電極板５２は、接地された電
極板５４及び対向する板状電極３４の間を通ることなり
、全体としてストリップライン構造の伝送線路となって
いる。ここで、電極板５２は板状であるため、偏向電圧
はＸ方向には分布せず、時間と共に７方向にのみ移動す
る。 電界の移動速度は、誘電体５０の誘電率、電極板５２と
５４の間隔、及び電極板５２と対向する板状電極３４の
間隔により、荷電粒子３０の移初速度に合わせることが
できる。 従って、偏向電圧は、荷電粒子３０と略同じ速度で進行
し、同時に偏向電極に入射した、Ｘ方向に広がりのある
荷電粒子３０は、同じ偏向電圧で偏向ざれるため、出力
面上でのＹ方向広がりを発生することはない。しかも、
荷電粒子３０の速度と電界の移動速度とが合致した進行
波型の偏向電極になっているので、偏向電極の帯域が広
く、高速の偏向電圧（高周波電圧）を偏向電極に印加ず
ることができる。 電極板５２の出力端では、入力端と同様に伝送線路５８
に結ばれ、最終的に電圧波の反射が起きないように終端
抵抗６０で終端されている。 なお、終端抵抗６０を省略して、終端を開放することも
可能である。 次に、本発明の第２実施例を詳細に説明する。 この第２実施例は、第２図に示す如く、前記第１実施例
と同様の三層構造の板状電極３２を対向させ、偏向電圧
を発生する２つの偏向電圧発生器４０Ａ，４０Ｂを、伝
送線路で結ぶ必要がないくらい、電極板５２の近くに設
＠（ノで、互いに等振幅で逆符号の電圧を発生させてい
る。又、終端も電極板５２の出力端の直ぐ後で行ってい
る。 他の点については、前記第１実施例と同様であるので説
明は省略する。 以下、第２実施例の作用を説明する。 対向する２枚の板状電極３２の電極板５２に、互いに等
振幅で逆符号の偏向電圧を印加すると、２枚の儂向電極
の中間点が仮想的な接地電位と見做せる。このとき、偏
向電極の間隔をＤ１誘電体５０の厚さをｄ１比誘電率を
εｒとすると、仮想接地面と上の電極板５４で挾まれた
電極板５２の等価比誘電率ε『一は、端効果を無視ずる
と次式で求められる。 εｒ − − （ｄ ＋Ｄ − ５ｒ ／２）／ （ｄ
＋Ｄ／２）・・・・・・・・・ （１ ） ここで、（１》式で与えられる等価比誘電率εｒ一は、
（信号）電極板５２と仮想接地面、（接地）電極板５４
より構成されるス１〜リップライン構造の伝送線路の比
誘電率と巷做すことができる。 一般に伝送線路上の電界の進行速度■は次式で与えられ
る。 Ｖ＝ＥＴＴ７百丁 ・・・・・・・・・（２
）従って、偏向電極士の伝送線路では、μ一μ０、ε一
ε０・ε「′と考えることができるので、次式が成立ず
る。 ■一 μ０／ε０・εｒ′） − （ １／Ｆｒ１−） ’ ／−７ｏ／５ ｏ
）＝ Ｃ ／ Ｆ『「＝ ・・・・・・・
・・（３）ここで、Ｃは光速である。 実用的な値として、Ｄ−５ｍ＋＋，ｄ−１ｍｍどし、誘
電体５０どしてεｒ−４３のＬ！Ｔａ０３を用いると、
εｒ’−＝３１どなり、Ｖ＝５．３８Ｘ１０Ｍｍ／秒）
どなる。これは、電子を８．２ ｋＶで加速した場合の
速度に相当する。従って、このような偏向電極は、オシ
ロスコープ、ストリーク管等の電子管の実用的な加速電
圧で有効に作用することがわかる。 この第２実施例のように、三層構造の板状電極３２を対
向させ、互いに等振幅で逆符号の電圧を印加する場合に
は、荷電粒子３０に同じ電界をかけるのに必要な電圧の
振幅が、第１実施例の半分で済むという利点を有する。 次に、三層構造の板状電極３２の他の実施例を説明する
。以下の実施例の板状Ｍ極３２は、前記第１実施例のよ
うに通常の板状電極３４と組合わせて用いたり、前記第
２実施例のように該三層構造の板状電極３２を２枚対向
して用いることができる。 本発明の第３実施例に係る板状電極３２は、第３図に示
す如く、前記電極板５２の入出力端において、電極板５
２の幅が例えば５〜２０ｉｍと広く、方、偏向電圧発生
器４０と電極板５２を結ぶ伝送線路５６の信号線の幅が
例えばＯ・．５〜１ ｉｎと細い場合に、両者を円滑に
結べるように、伝送線ｍ５６側が０．５〜ｉ ｎで、電
極板５２側が５〜２０ｎのテーバが付いた略２等辺３角
形状の接続板６２を用いたものである。 この第３実施例においては、電極板５４を接続板６２に
近接して延長１ノだ構造とし、該矩形状の延長板６４の
端部を伝送線路５６、５８のグランドと接続することが
できる。これにより、伝送線路５６、５８と電極板５２
との大きさの違いによる、偏向電圧の反射をなくすこと
がでぎる。 次に、本発明の第４実施例を詳細に説明する。 この第４実施例は、第４図に示す如く、２方向に走行す
る荷電粒子をＹ方向に偏向する進行波型偏向電極におい
て、２つの電極板５２、５４を偏向方向にジグザグ状に
屈曲させ、両名が、その間隔を例えば一定に保ちながら
、＋Ｚ→＋Ｙ→＋Ｚ→−Ｙ→＋２→＋Ｙといった、Ｚ方
向に対しての電圧波の遅波構造を有するようにしたもの
である。 この第４実施例においては、誘電体５０の誘電率と構造
によって決まる電界の速度を、更に遅くすることが可能
である。 次に、本発明の第５実施例を詳細に説明する。 この第５実施例は、第５図に示す如く、第４実施例と同
様の屈曲構造の根状電極において、外側電極板５４の凹
部のギャップを零として、その外側而を平面状としたも
のである。 本実施例においては、一方の電極板５４が平面状である
ため、形状精度を出し易い。 なお、舶記説明においては、いずれも、ストリーク管を
例にとって本発明が説明されていたが、本発明の適用範
囲はこれに限定されず、オシロスコープ等の他の電子管
や、電子管以外の一般の真空装置であって、荷電粒子ビ
ームを電界により偏向したい場合にも、同様に適用でき
ることは明らかである。
る。 本発明の第１実施例は、第１図に示す如く、真空中で２
方向に進行する荷電粒子３０を進行波電界によりＹ方向
に偏向するための進行波型偏向電極において、板状電極
の一方として、誘電体５０と、該誘電体５０を挾む２枚
の板状の電極板５２、５４からなる三ｍ構造の板状電極
３２を備え、該根状電極３２のビーム側電極板５２に、
荷電粒子３０が入射する方向より、偏向電圧発生器４０
から、伝送線路５６並びに接続リード３６を介して偏向
電圧を印加し、外側電極板５４を伝送線路５６及び５８
のグランド線と接続し、三層構造の板状電極３２が、あ
たかも伝送線路の構造になるようにしたものである。 前記誘電体５０としては、例えばＬｉＴａＯｘを用いる
ことができる。又、前記電極板５２、５４としては、導
電性の高いものが良く、例えば銅板を用いることができ
る。あるいは、誘電体５０に、高導電性の材料、例えば
八βを直接、真空蒸着したり、Ｑｒを下地としてＡｕ＠
真空蒸着して、三層構造としても良い。 他方の板状電極３４は、通常の平板とされ、接地されて
いる。 図において、５６は、偏向電圧発生器４０で発生した偏
向電圧を、電圧波型を歪ませることなく、板状電極３２
に印加するための、同軸ケーブル、ストリップライン等
からなる伝送線路、５８ほ、前記１極板５２の出力側端
面を終端抵抗６０を介して接地するための伝送線路であ
り、該伝送線路５６、５８のグランドが、前記外側電極
板５４と接続されている。 以下、第１実施例の作用を説明する。 Ｚ方向に進行する荷電粒子３０は、板状電極３２の電極
板５２に印加される電圧により、Ｙ方向に偏向される。 この場合、偏向電圧が通る電極板５２は、接地された電
極板５４及び対向する板状電極３４の間を通ることなり
、全体としてストリップライン構造の伝送線路となって
いる。ここで、電極板５２は板状であるため、偏向電圧
はＸ方向には分布せず、時間と共に７方向にのみ移動す
る。 電界の移動速度は、誘電体５０の誘電率、電極板５２と
５４の間隔、及び電極板５２と対向する板状電極３４の
間隔により、荷電粒子３０の移初速度に合わせることが
できる。 従って、偏向電圧は、荷電粒子３０と略同じ速度で進行
し、同時に偏向電極に入射した、Ｘ方向に広がりのある
荷電粒子３０は、同じ偏向電圧で偏向ざれるため、出力
面上でのＹ方向広がりを発生することはない。しかも、
荷電粒子３０の速度と電界の移動速度とが合致した進行
波型の偏向電極になっているので、偏向電極の帯域が広
く、高速の偏向電圧（高周波電圧）を偏向電極に印加ず
ることができる。 電極板５２の出力端では、入力端と同様に伝送線路５８
に結ばれ、最終的に電圧波の反射が起きないように終端
抵抗６０で終端されている。 なお、終端抵抗６０を省略して、終端を開放することも
可能である。 次に、本発明の第２実施例を詳細に説明する。 この第２実施例は、第２図に示す如く、前記第１実施例
と同様の三層構造の板状電極３２を対向させ、偏向電圧
を発生する２つの偏向電圧発生器４０Ａ，４０Ｂを、伝
送線路で結ぶ必要がないくらい、電極板５２の近くに設
＠（ノで、互いに等振幅で逆符号の電圧を発生させてい
る。又、終端も電極板５２の出力端の直ぐ後で行ってい
る。 他の点については、前記第１実施例と同様であるので説
明は省略する。 以下、第２実施例の作用を説明する。 対向する２枚の板状電極３２の電極板５２に、互いに等
振幅で逆符号の偏向電圧を印加すると、２枚の儂向電極
の中間点が仮想的な接地電位と見做せる。このとき、偏
向電極の間隔をＤ１誘電体５０の厚さをｄ１比誘電率を
εｒとすると、仮想接地面と上の電極板５４で挾まれた
電極板５２の等価比誘電率ε『一は、端効果を無視ずる
と次式で求められる。 εｒ − − （ｄ ＋Ｄ − ５ｒ ／２）／ （ｄ
＋Ｄ／２）・・・・・・・・・ （１ ） ここで、（１》式で与えられる等価比誘電率εｒ一は、
（信号）電極板５２と仮想接地面、（接地）電極板５４
より構成されるス１〜リップライン構造の伝送線路の比
誘電率と巷做すことができる。 一般に伝送線路上の電界の進行速度■は次式で与えられ
る。 Ｖ＝ＥＴＴ７百丁 ・・・・・・・・・（２
）従って、偏向電極士の伝送線路では、μ一μ０、ε一
ε０・ε「′と考えることができるので、次式が成立ず
る。 ■一 μ０／ε０・εｒ′） − （ １／Ｆｒ１−） ’ ／−７ｏ／５ ｏ
）＝ Ｃ ／ Ｆ『「＝ ・・・・・・・
・・（３）ここで、Ｃは光速である。 実用的な値として、Ｄ−５ｍ＋＋，ｄ−１ｍｍどし、誘
電体５０どしてεｒ−４３のＬ！Ｔａ０３を用いると、
εｒ’−＝３１どなり、Ｖ＝５．３８Ｘ１０Ｍｍ／秒）
どなる。これは、電子を８．２ ｋＶで加速した場合の
速度に相当する。従って、このような偏向電極は、オシ
ロスコープ、ストリーク管等の電子管の実用的な加速電
圧で有効に作用することがわかる。 この第２実施例のように、三層構造の板状電極３２を対
向させ、互いに等振幅で逆符号の電圧を印加する場合に
は、荷電粒子３０に同じ電界をかけるのに必要な電圧の
振幅が、第１実施例の半分で済むという利点を有する。 次に、三層構造の板状電極３２の他の実施例を説明する
。以下の実施例の板状Ｍ極３２は、前記第１実施例のよ
うに通常の板状電極３４と組合わせて用いたり、前記第
２実施例のように該三層構造の板状電極３２を２枚対向
して用いることができる。 本発明の第３実施例に係る板状電極３２は、第３図に示
す如く、前記電極板５２の入出力端において、電極板５
２の幅が例えば５〜２０ｉｍと広く、方、偏向電圧発生
器４０と電極板５２を結ぶ伝送線路５６の信号線の幅が
例えばＯ・．５〜１ ｉｎと細い場合に、両者を円滑に
結べるように、伝送線ｍ５６側が０．５〜ｉ ｎで、電
極板５２側が５〜２０ｎのテーバが付いた略２等辺３角
形状の接続板６２を用いたものである。 この第３実施例においては、電極板５４を接続板６２に
近接して延長１ノだ構造とし、該矩形状の延長板６４の
端部を伝送線路５６、５８のグランドと接続することが
できる。これにより、伝送線路５６、５８と電極板５２
との大きさの違いによる、偏向電圧の反射をなくすこと
がでぎる。 次に、本発明の第４実施例を詳細に説明する。 この第４実施例は、第４図に示す如く、２方向に走行す
る荷電粒子をＹ方向に偏向する進行波型偏向電極におい
て、２つの電極板５２、５４を偏向方向にジグザグ状に
屈曲させ、両名が、その間隔を例えば一定に保ちながら
、＋Ｚ→＋Ｙ→＋Ｚ→−Ｙ→＋２→＋Ｙといった、Ｚ方
向に対しての電圧波の遅波構造を有するようにしたもの
である。 この第４実施例においては、誘電体５０の誘電率と構造
によって決まる電界の速度を、更に遅くすることが可能
である。 次に、本発明の第５実施例を詳細に説明する。 この第５実施例は、第５図に示す如く、第４実施例と同
様の屈曲構造の根状電極において、外側電極板５４の凹
部のギャップを零として、その外側而を平面状としたも
のである。 本実施例においては、一方の電極板５４が平面状である
ため、形状精度を出し易い。 なお、舶記説明においては、いずれも、ストリーク管を
例にとって本発明が説明されていたが、本発明の適用範
囲はこれに限定されず、オシロスコープ等の他の電子管
や、電子管以外の一般の真空装置であって、荷電粒子ビ
ームを電界により偏向したい場合にも、同様に適用でき
ることは明らかである。
第１図は、本発明に係る進行波型偏向電極の第１実施例
の構成を示す断面図、 第２図は、本発明の第２実施例の構成を示す断面図、 第３図は、本発明の第３実施例の構成を示す斜視図、 第４図は、本発明の第４実施例の構成を示す斜視図、 第５図は、本発明の第５実施例の構成を示す斜視図、 第６図は、従来技術の問題点を説明するための、ストリ
ーク管の縦断面図、 第７図は、第６図の■一■線に沿う横断面図、第８図は
、偏向電極に印加される電圧の例を示す縮図である。 ５２、５４・・・電極板、 ５６、５８・・・伝送線路、 ６２・・・接続板。
の構成を示す断面図、 第２図は、本発明の第２実施例の構成を示す断面図、 第３図は、本発明の第３実施例の構成を示す斜視図、 第４図は、本発明の第４実施例の構成を示す斜視図、 第５図は、本発明の第５実施例の構成を示す斜視図、 第６図は、従来技術の問題点を説明するための、ストリ
ーク管の縦断面図、 第７図は、第６図の■一■線に沿う横断面図、第８図は
、偏向電極に印加される電圧の例を示す縮図である。 ５２、５４・・・電極板、 ５６、５８・・・伝送線路、 ６２・・・接続板。
Claims (5)
- （１）真空中で荷電粒子ビームを進行波電界により偏向
するための進行波型偏向電極において、ビーム走行方向
及び偏向方向と直交する幅方向に一様な構成を有し、且
つ、ビーム走行方向に連続的に形成された、対向する１
対の板状電極と、該板状電極の少なくとも一方のビーム
走行方向端面に偏向電圧を印加するための接続リードと
を備え、 偏向電圧が、ビーム走行速度と略等しい伝播速度で、前
記板状電極のビーム走行方向入力側端面から出力側端面
に伝播するようにしたことを特徴とする進行波型偏向電
極。 - （２）請求項１に記載の進行波型偏向電極において、前
記板状電極の少くとも一方が、誘電体と、該誘電体を挾
む２枚の電極板からなる三層構造とされ、ビーム側電極
板に前記偏向電圧が印加され、外側電極板が接地されて
いることを特徴とする進行波型偏向電極。 - （３）請求項２に記載の進行波型偏向電極において、前
記板状電極の両方が前記三層構造とされ、両者に、互い
に等振幅で逆符号の偏向電圧が印加されていることを特
徴とする進行波型偏向電極。 - （４）請求項１に記載の進行波型偏向電極において、前
記板状電極と接続リードの接続部が、接続リードの接続
点を頂点とし、板状電極の端面を底辺とする略２等辺３
角形状とされていることを特徴とする進行波型偏向電極
。 - （５）請求項１に記載の進行波型偏向電極において、前
記板状電極が偏向方向にジグザグ状に屈曲されているこ
とを特徴とする進行波型偏向電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167989A JP2817936B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 進行波型偏向電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167989A JP2817936B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 進行波型偏向電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230638A true JPH02230638A (ja) | 1990-09-13 |
| JP2817936B2 JP2817936B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=12893571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5167989A Expired - Fee Related JP2817936B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 進行波型偏向電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817936B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2775505A4 (en) * | 2011-10-31 | 2015-04-08 | Hamamatsu Photonics Kk | STREAK CAMERA TUBE |
| WO2024134945A1 (ja) * | 2022-12-19 | 2024-06-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | ストリーク管 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105513927B (zh) * | 2015-12-30 | 2018-07-06 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种余弦栅加载折叠波导慢波结构 |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP5167989A patent/JP2817936B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2775505A4 (en) * | 2011-10-31 | 2015-04-08 | Hamamatsu Photonics Kk | STREAK CAMERA TUBE |
| US9368315B2 (en) | 2011-10-31 | 2016-06-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Streak tube with connection lead to reduce voltage propagation differences |
| WO2024134945A1 (ja) * | 2022-12-19 | 2024-06-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | ストリーク管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2817936B2 (ja) | 1998-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5054046A (en) | Method of and apparatus for production and manipulation of high density charge | |
| US5148461A (en) | Circuits responsive to and controlling charged particles | |
| US3143681A (en) | Spiral electrostatic electron lens | |
| US5444243A (en) | Wien filter apparatus with hyperbolic surfaces | |
| JP3057042B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画用ブランキング装置 | |
| JPH02230638A (ja) | 進行波型偏向電極 | |
| EP0132522B1 (en) | Ion beam deflecting apparatus | |
| US2721954A (en) | Electrostatic apparatus for bending beams of charged particles | |
| SU1112433A1 (ru) | Отклон ющее устройство | |
| US3217161A (en) | Electrode means to electrostatically focus ions separated by a mass spectrometer on a detector | |
| JPH07104098A (ja) | 荷電粒子線偏向器 | |
| GB2129207A (en) | Travelling wave push-pull electron beam deflector with pitch compensation | |
| US3639802A (en) | Microwave signal delay apparatus | |
| JPH0824037B2 (ja) | スリツト走査による像変換管 | |
| US4614872A (en) | Charged particle deflection | |
| US3185880A (en) | Electron stream deflection apparatus | |
| US4184073A (en) | Fast response electron spectrometer | |
| JPH02239554A (ja) | ストリーク管 | |
| US3937997A (en) | Cathode-ray tube signal generator having resistance configurated electron receptor | |
| US5436524A (en) | Orthogonally interdigitated shielded serpentine travelling wave cathode ray tube deflection structure | |
| JP3358235B2 (ja) | イオンビームの走査電圧波形整形方法 | |
| US3431453A (en) | Electron tube variable delay line | |
| JP2893811B2 (ja) | 荷電粒子線鏡筒 | |
| JP3409799B2 (ja) | 進行波型偏向装置 | |
| JPS5854462B2 (ja) | 電子線偏向器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070821 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080821 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |