JPH02234337A

JPH02234337A - リニア型電子銃装置

Info

Publication number: JPH02234337A
Application number: JP1051999A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Takano; 高野　広久
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1990-09-17

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。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は直線状の熱電子放射フィラメントを有するリニ
ア型電子銃装置に係り、特にフィラメントを長尺として
用いる場合に好適なリニア型電子銃に関する。

（従来の技術）たとえば電子ビーム溶解装置、電子ビーム溶断装置など
に従来から用いられてきた電子ビーム発生用の電子銃は
、第７図に示すように、真空引きされたケーシング１内
の一端部（第６図では上端部）のほぼ中央部にフィラメ
ント２が収容されフィラメント２の前方には陰極３、集
束電極４および陽極５がケーシング１の軸方向に沿って
、互いに所要の間隔をおいて順次、この順に配設されて
電極部６が構成されている。

また、第６図に示すように、電極部６のほぼ中央部から
は帯状の電子ビーム７が放射され、電子ビーム７の外周
にはその軸方向に沿って電子レンズ８．９および偏向コ
イルｌＯが所要の間隔をおいて順次配設されている。

さらに、電極部６は、第７図に示すように電気的に接続
され、直流電源の加速電源Ｉｆ，集束および陰極電源ｌ
２、フィラメント用電源１３が直列に接続されている。

フィラメント用電源ｌ３の正、負極両端にはフィラメン
ト２の両端が接続され、集束および陰極電源ｌ２の正極
側には陰極３と集束電極４とが、また加速電源ｌ１の正
極側には陽極５がそれぞれ接続されており、陽極５の電
位の方が陰極３よりも高電位に設定されている。

したがって、フィラメント２の表面から放出された熱電
子は陰極３および陽極５により吸引加速され、しかも、
集束電極４により集束されて電子ビーム７に形成される
。

電子ビーム７はさらに電子レンズ８．９により集束され
た後、偏向コイルｌＯにより図示しないターゲットに導
かれる。

このような電子銃で特に帯状の電子ビームとすることが
必要な場合、陰極３を細長とし、電極部６もこれに適合
するように形成してリニア型電子銃としている。

なお第６図および第７図には、陰極３をフィラメント２
の発生熱によって間接的に加熱する傍熱型について示し
たが、フィラメント２自体を熱電子放射源とした直熱型
も多用される。

（発明が解決しようとする課題）上述したようなリニア型電子銃は、帯状ビームを外部磁
場によって、偏向させて使用するのが普通である。その
場合、陰極から出た電子ビームは陽極との間で生ずる磁
場で加速されるとともに外部磁場によって偏向も加えら
れる。そして、陽極と陰極断面が左右対称の場合、電子
ビームが陽極に当たるという問題があった。すなわち従
来の陽極、陰極対称の場合の電子銃における電界特性と
電子ビームの軌道形状に対して解析した結果を第５図に
示す。

したがって、加速電圧、外部から加えられる偏向磁場に
よっても陽極の寸法を最適な形状に作り変えるという問
題があった。

本発明は上述の問題を解決するためになされたもので、
その目的は陽極を陰極に対し偏向の位置に配置し、電子
ビームと陽極の干渉をさけることと、当該位置に簡昌に
陽極を移動させることが可能なリニア型電子銃装置を提
供することにある。

【発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明は熱電子を加速して
帯状の電子ビームを形成する陰極と陽極を有するリニア
型電子装置銃において、陽極を帯状電子ビームの偏向方
向に移動して配置したことを特徴とするものである。ま
た、本発明は陽極を２本のバーで構成しそのバーの両端
でバーを移動可能とし所望の位置に陽極を設定できるよ
うにしたことを特徴とするものである。

（作　用）本発明によれば陽極を陰極に対し偏向して配置した場合
の解析結果（第４図）から判るように、陽極と電子ビー
ムの干渉がなくなる。また、陽極を２本のバーで構成し
、その両端の支持部で陽極のバーを任意の位置に設定し
陽極の配置を変更できるように構成しているので、加速
電圧、偏向磁場が変わっても従来のように陰極を作り変
えることがない。

（実施例）以上、本発明の実施例を第１図〜第３図を参照して説明
する。

第１図は本発叫の一実施例の要部を示す側面図であり、
第２図は第１図の■一■線に沿う断面図である。第３図
は第２図のＰ部分の拡大図である。

第１図及び第２図において、長尺ベースｌａの上に滑ら
かな凹陥部を持つウエネルト電極３ａが載設されている
。これに近接して線状のフィラメント２ａが設けられ陰
極を形成している。一方、陽極は５ａｓ　５ｂで構成さ
れ、５ａは棒状陽極を示し中心線■−ｎに対し、非対称
に配置されている。移動方向は電子ビームの偏向方向で
ある。５ｂは板状の陽極を示し、端部゜Ｐ゜で棒状陽極
を支持する。その支持形状の一例を第３図に示す。板状
陽極５ｂの両端に長穴ｌＢを設け、間隔片ｌ４を介して
支持板ｌ５をボルトｌ７を介して取付ける。支持板ｌ５
は棒状陽極５ａをナット５ｃを利用してサポートする。

次に、本実施例の作用について説明する。

第４図は電子ビームの軌道解析結果を示す。すなわち、
フィラメント２ａｘウェネルト電極３ａで形成される陰
極と棒状陽極５ａ，板状陽極５ｂの間に加電圧が印加さ
れ、フィラメント２ａより飛びだした熱電子は電子ビー
ム７として加速される。Ａは電位分布を示す複数の線で
ある。一方、紙面垂直に磁場Ｂが作用すると、ローレン
ツカが作用し、第４図に示すように、電子ビーム７は偏
向する。第４図は棒状陽極５ａを陰極２ａに対しずらす
ことにより電子ビームと陽極の干渉をさけたものである
。

第５図は従来例であり陰極２ａに対し陽極５ａを対称に
配置しており、電子ビーム７が陽極５ａ．　５ｂに干渉
するケースを示している。このような場合は陽極５ａ，
　５ｂの温度上昇をきたし溶融に致ることが予想される
。

また、本発明は第３図に示すように、長大１Ｂがあるこ
とと間隔片ｌ４の寸法を変えることによって棒状陽極５
ａの寸法は上下左右に可変となるから加速電圧偏向磁場
が変った運転条件でもこの取付部寸法のみの変更で最適
な位置に陽極を設定することが可能である。

したがって、本発明によれば、電子ビームと陽極の干渉
がなくなる。

一方、干渉をさけるため、陽極の間隔を広げれば良いが
、陽極の間隔を広げればビームが発散し、電子ビームの
性能が落ちる。よって、本発明によれば、電子ビームの
発散を少なく、かつ陽極との干渉がない電子ビームを得
ることが可能である。

また、棒状陽極の位置可変とすることにより、磁場、加
速電圧等の運転条件が変わっても陽極を作り変える必要
がなくなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、長尺のリニア電
子銃装置において、電子ビームと陽極の干渉をさけるこ
とができ、発散角の少ない質の良い電子ビームが得られ
、かつ陽極を可変可能としているので、運転条件に最適
な位置に陽極を容易に設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
■−■線に沿う断面図、第３図は第２図の陽極支持部（
Ｐ部分）の斜視図、第４図は本発明の電子ビーム軌道を
解析した図、第５図は従来の電子ビーム軌道を解析した
図、第６図は従来の電子銃の構成部、第７図は従来の電
子銃の電源回路図である。１・・・ケーシング２ａ・・・棒状フィラメント４・・・集束電極５ａ・・・棒状陽極５ｃ・・・ナット７・・・電子ビーム１０・・・偏向コイルｌ２・・・陰極電源３ａ・・・ウエネルト電極１５・・・支持板！７・・・ボルトＡ・・・電位分布２・・・フィラメント３・・・陰極５・・・陽極５ｂ・・・板状陽極６・・・電極部８．９・・・電子レンズｉｆ・・・加速電源ｌ３・・・フィラメント電源１４・・・間隔片ｌ６・・・長穴１８・・・長尺ベースＢ・・・磁場第１ＴｇＪ（８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほ
か１名）畢２ｔＪ第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、線状に配置されて熱電子を放射する陰極と、熱
電子を加速して帯状の電子ビームを形成する陽極とを有
するリニア型電子銃装置において、前記陽極を前記陰極
に対し前記帯状電子ビームの偏向方向にずらせて配置し
たことを特徴とするリニア型電子銃装置。
（２）、陽極を棒状の２本のバーで構成し、前記棒状バ
ーの両端で移動可能として陽極の配置を可変としたこと
を特徴とする第１請求項記載のリニア型電子銃装置。