JPH0261773B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0261773B2 JPH0261773B2 JP58090918A JP9091883A JPH0261773B2 JP H0261773 B2 JPH0261773 B2 JP H0261773B2 JP 58090918 A JP58090918 A JP 58090918A JP 9091883 A JP9091883 A JP 9091883A JP H0261773 B2 JPH0261773 B2 JP H0261773B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- ripple
- electron beam
- ripples
- accelerating voltage
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/24—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
- H01J37/241—High voltage power supply or regulation circuits
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電子ビーム溶接機や電子ビーム加
工機などの電子ビーム機器の改良に関するもの
で、特に、ビーム電流中のリツプル含有率の低減
を図つた電子ビーム発生装置に関する。
工機などの電子ビーム機器の改良に関するもの
で、特に、ビーム電流中のリツプル含有率の低減
を図つた電子ビーム発生装置に関する。
電子ビーム機器で溶接、加工等を行う場合、そ
の加速電圧中にリツプルが多く含まれると、ビー
ムの絞りの色収差が大きくなり、シヤープに集束
されたビームが得られない事は良く知られている
所である。ところが、実際に微細な溶接や加工を
行わせると、その他に、ビーム電流中のリツプル
も、溶接又は加工の仕上がり精度に多大に影響
し、ビーム電流中のリツプルを低く抑える為、色
収差からの要求以上に加速電圧中のリツプルを減
少させて使用しているのが現状である。第１図
が、従来のこの種装置の構成を示すブロツクダイ
ヤグラムで、１３は、交流電源１からの交流電力
を制御して、昇圧トランス２に供給するためのト
ライアツクやSCRなどの電力制御素子で、サー
ポアンプ１２の出力により駆動される。サーポア
ンプ１２は、加速電圧出力を分圧するための倍率
器９と８′で接地される検出抵抗９′により得られ
る加速電圧検出信号と基準電源１０と加速電圧設
定器１１により作成される加速電圧指令信号を比
較し、誤差があれば、それをなくす方向に電力制
御素子１３に対して信号を出す。３は整流器で、
昇圧トランス２により所要の電圧にされた交流を
整流し、チヨーク４、平滑コンデンサ５により構
成される平滑回路に供給する。３１は直熱型カソ
ードのフイラメントで加熱電源６により加熱さ
れ、一端を加速電圧出力、すなわち平滑コンデン
サ５の高圧側に接続されている。３２は、グリツ
ドで、バイアス電源７より供給される、バイアス
電圧によりビーム電流３４を制御する。３３は、
アノードで８″で接地される。３５は、ビーム被
照射物、すなわちワークで８で接地される。５０
はフイラメント６、グリツド３２、アノード３３
を収容する電子ビーム室で、図示されない排気装
置で、その内部を所要の真空度まで排気されてい
るものとする。この様な構成で示される装置のビ
ーム電流中に含まれるリツプル分ipは、バークハ
ウゼンの方程式より、次のように示される。
の加速電圧中にリツプルが多く含まれると、ビー
ムの絞りの色収差が大きくなり、シヤープに集束
されたビームが得られない事は良く知られている
所である。ところが、実際に微細な溶接や加工を
行わせると、その他に、ビーム電流中のリツプル
も、溶接又は加工の仕上がり精度に多大に影響
し、ビーム電流中のリツプルを低く抑える為、色
収差からの要求以上に加速電圧中のリツプルを減
少させて使用しているのが現状である。第１図
が、従来のこの種装置の構成を示すブロツクダイ
ヤグラムで、１３は、交流電源１からの交流電力
を制御して、昇圧トランス２に供給するためのト
ライアツクやSCRなどの電力制御素子で、サー
ポアンプ１２の出力により駆動される。サーポア
ンプ１２は、加速電圧出力を分圧するための倍率
器９と８′で接地される検出抵抗９′により得られ
る加速電圧検出信号と基準電源１０と加速電圧設
定器１１により作成される加速電圧指令信号を比
較し、誤差があれば、それをなくす方向に電力制
御素子１３に対して信号を出す。３は整流器で、
昇圧トランス２により所要の電圧にされた交流を
整流し、チヨーク４、平滑コンデンサ５により構
成される平滑回路に供給する。３１は直熱型カソ
ードのフイラメントで加熱電源６により加熱さ
れ、一端を加速電圧出力、すなわち平滑コンデン
サ５の高圧側に接続されている。３２は、グリツ
ドで、バイアス電源７より供給される、バイアス
電圧によりビーム電流３４を制御する。３３は、
アノードで８″で接地される。３５は、ビーム被
照射物、すなわちワークで８で接地される。５０
はフイラメント６、グリツド３２、アノード３３
を収容する電子ビーム室で、図示されない排気装
置で、その内部を所要の真空度まで排気されてい
るものとする。この様な構成で示される装置のビ
ーム電流中に含まれるリツプル分ipは、バークハ
ウゼンの方程式より、次のように示される。
ip＝gmeg＋１／ρep
ここで、
ip…ビーム電流中の微小変動分（リツプル）
ep…バイアス電圧中の微小変動分（リツプル）
gm…電子銃の増幅率
ρ…電子銃の内部抵抗
egは、一般に殆んどゼロに近い値に選ばれる
ので、この項を無視すると、ビーム電流中のリツ
プルは、加速電圧中のリツプルにより決定され
る。したがつてビーム電流中のリツプルを減らし
て、特性の良いビームを得ようとする時は、高圧
のリツプルを減らしてepを少なくする方法が用
いられて来た。ところが十分なリツプル低減効果
を得ようとする場合、平滑チヨーク４、平滑コン
デンサ５の容量が多大なものとなり、サーポアン
プ１２のレスポンス特性を悪化し、急速な負荷変
動や電源電圧変動に追従できなくなるという欠点
を有していた。
ので、この項を無視すると、ビーム電流中のリツ
プルは、加速電圧中のリツプルにより決定され
る。したがつてビーム電流中のリツプルを減らし
て、特性の良いビームを得ようとする時は、高圧
のリツプルを減らしてepを少なくする方法が用
いられて来た。ところが十分なリツプル低減効果
を得ようとする場合、平滑チヨーク４、平滑コン
デンサ５の容量が多大なものとなり、サーポアン
プ１２のレスポンス特性を悪化し、急速な負荷変
動や電源電圧変動に追従できなくなるという欠点
を有していた。
この発明は、かかる不具合をなくすべく構成し
たもので、加速電圧中のリツプルを、ビームの絞
りの色収差を所要の値に収めるため必要な値ま
で、許容値をひろげ、平滑用チヨーク４、平滑用
コンデンサ５の値を必要最小限に留めてサーボア
ンプ１２のレスポンス特性を所要の値まで向上さ
せ、ビーム電流中のリツプルは、アノードに加速
電圧中のリツプルと、同相で振幅の同じ交流補正
信号を印加する事により、アノードとカソード間
の電圧に含まれるリツプル成分を相殺し、極めて
わずかな値にしようとするものである。
たもので、加速電圧中のリツプルを、ビームの絞
りの色収差を所要の値に収めるため必要な値ま
で、許容値をひろげ、平滑用チヨーク４、平滑用
コンデンサ５の値を必要最小限に留めてサーボア
ンプ１２のレスポンス特性を所要の値まで向上さ
せ、ビーム電流中のリツプルは、アノードに加速
電圧中のリツプルと、同相で振幅の同じ交流補正
信号を印加する事により、アノードとカソード間
の電圧に含まれるリツプル成分を相殺し、極めて
わずかな値にしようとするものである。
第２図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。図で第１図の構成要素と同じものには、同一
番号を付してあるので、説明を省略する。１４
は、コンデンサに流れるリツプル電流から、補正
信号を作成するための補正用昇圧トランスで、一
次側は平滑コンデンサ５と直列に加速電圧出力端
に接続され、二次側は、一次側と同相となるよう
に、一端は８で接地、他端はアノードに接続さ
れる。１５は補助電極で、８′′′′で接地される。
したがつて実質的な加速電圧はフイラメント３１
と、この補助電極１５の間の電圧という事にな
る。アノード３３を補助電極１５間には静電レン
ズが構成される事になるが、補助電極に印加され
る電圧が、加速電圧の数％である事から、その影
響は無視出来る。このような構成の装置では、干
滑コンデンサ５の容量は、ビームの絞りの色収差
だけを考えて選定出来るので、その値は小さくサ
ーボアンプ１２のレスポンスに悪影響を与える事
はない。又、アノードに印加される補正電圧は、
位相が加速電圧のリツプルと同相で、振幅が同じ
であり、かつビーム電流の増減に伴つて、リツプ
ル電圧が変化しても、それに追従して、補正電圧
も増減するので、フイラメントとアノード間の電
圧のリツプル電圧成分は常に極めて小さな値に保
たれる。その結果、ビーム電流中のリツプルも極
めて小さな値となり、特性の良いビームを得る事
が出来る。
る。図で第１図の構成要素と同じものには、同一
番号を付してあるので、説明を省略する。１４
は、コンデンサに流れるリツプル電流から、補正
信号を作成するための補正用昇圧トランスで、一
次側は平滑コンデンサ５と直列に加速電圧出力端
に接続され、二次側は、一次側と同相となるよう
に、一端は８で接地、他端はアノードに接続さ
れる。１５は補助電極で、８′′′′で接地される。
したがつて実質的な加速電圧はフイラメント３１
と、この補助電極１５の間の電圧という事にな
る。アノード３３を補助電極１５間には静電レン
ズが構成される事になるが、補助電極に印加され
る電圧が、加速電圧の数％である事から、その影
響は無視出来る。このような構成の装置では、干
滑コンデンサ５の容量は、ビームの絞りの色収差
だけを考えて選定出来るので、その値は小さくサ
ーボアンプ１２のレスポンスに悪影響を与える事
はない。又、アノードに印加される補正電圧は、
位相が加速電圧のリツプルと同相で、振幅が同じ
であり、かつビーム電流の増減に伴つて、リツプ
ル電圧が変化しても、それに追従して、補正電圧
も増減するので、フイラメントとアノード間の電
圧のリツプル電圧成分は常に極めて小さな値に保
たれる。その結果、ビーム電流中のリツプルも極
めて小さな値となり、特性の良いビームを得る事
が出来る。
以上を要するに、この発明は簡単な構成で、加
速電圧制御のレスポンスが良く、ビーム電流中の
リツプルも極めて少ない特性の良いビームが得ら
れるものであり、工業的価値の極めて高いもので
ある。
速電圧制御のレスポンスが良く、ビーム電流中の
リツプルも極めて少ない特性の良いビームが得ら
れるものであり、工業的価値の極めて高いもので
ある。
第１図は、従来のこの種装置の構成を示すブロ
ツクダイヤグラム、第２図は、この発明の一実施
例を示すブロツクダイヤグラムである。 図で、１は交流電源、２は昇圧トランス、３は
整流器、４は平滑チヨーク、５は平滑コンデン
サ、６はフイラメント３１の加熱電源、７はグリ
ツド３２にバイアス電圧を供給するバイアス電
源、３３はアノード、３４は電子ビーム、３５は
ビーム被照射物、９は倍率器、９′は加速電圧検
出器、８，８′，８″，８，８′′′′は接地点であ
る。１３は電力制御素子、５０は電子ビーム室、
１２はサーボアンプ、１０は基準電源、１１は加
速電圧調整器、１４は補正用昇圧トランス、１５
は補助電極である。
ツクダイヤグラム、第２図は、この発明の一実施
例を示すブロツクダイヤグラムである。 図で、１は交流電源、２は昇圧トランス、３は
整流器、４は平滑チヨーク、５は平滑コンデン
サ、６はフイラメント３１の加熱電源、７はグリ
ツド３２にバイアス電圧を供給するバイアス電
源、３３はアノード、３４は電子ビーム、３５は
ビーム被照射物、９は倍率器、９′は加速電圧検
出器、８，８′，８″，８，８′′′′は接地点であ
る。１３は電力制御素子、５０は電子ビーム室、
１２はサーボアンプ、１０は基準電源、１１は加
速電圧調整器、１４は補正用昇圧トランス、１５
は補助電極である。
Claims (1)
- １ カソードを加速電圧分だけ負の高電位に置
き、接地電位に置かれたビーム被照射物に加速さ
れた電子ビームを照射する電子ビーム発生装置に
おいて、アノード電極に加速電圧中のリツプル分
電圧と同相で約同量の補正電圧を接地に対して印
加するようにしたことを特徴とする電子ビーム発
生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090918A JPS59215648A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 電子ビ−ム発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090918A JPS59215648A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 電子ビ−ム発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59215648A JPS59215648A (ja) | 1984-12-05 |
| JPH0261773B2 true JPH0261773B2 (ja) | 1990-12-21 |
Family
ID=14011800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58090918A Granted JPS59215648A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 電子ビ−ム発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59215648A (ja) |
-
1983
- 1983-05-24 JP JP58090918A patent/JPS59215648A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59215648A (ja) | 1984-12-05 |
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