JPH0418408B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0418408B2 JPH0418408B2 JP56137962A JP13796281A JPH0418408B2 JP H0418408 B2 JPH0418408 B2 JP H0418408B2 JP 56137962 A JP56137962 A JP 56137962A JP 13796281 A JP13796281 A JP 13796281A JP H0418408 B2 JPH0418408 B2 JP H0418408B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- torr
- crystal
- electron gun
- vacuum
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/15—Cathodes heated directly by an electric current
- H01J1/16—Cathodes heated directly by an electric current characterised by the shape
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、単結晶ランタンボライド陰極とし
て備えた電子銃において、特定の結晶面からの高
輝度電子ビームを利用する電子銃の処理方法に関
するものである。
て備えた電子銃において、特定の結晶面からの高
輝度電子ビームを利用する電子銃の処理方法に関
するものである。
単結晶ランタンボライドは、結晶の方位によつ
て仕事関数が異なることが知られており、仕事関
数の低い結晶面からの熱電子放射を有効に利用す
できであることが提唱されていた。しかし、先端
を尖がらせた単結晶ランタンボライド陰極チツプ
の軸方位を、仕事関数の低いと言われている＜
210＞＜110＞方位などにして輝度測定を行つてみ
ると、＜100＞方位の輝度に比べて若干低い値しか
得られていない。
て仕事関数が異なることが知られており、仕事関
数の低い結晶面からの熱電子放射を有効に利用す
できであることが提唱されていた。しかし、先端
を尖がらせた単結晶ランタンボライド陰極チツプ
の軸方位を、仕事関数の低いと言われている＜
210＞＜110＞方位などにして輝度測定を行つてみ
ると、＜100＞方位の輝度に比べて若干低い値しか
得られていない。
本発明は、電子銃を使用する都度予め単結晶ラ
ンタンボライド陰極をある一定の条件で真空熱処
理を行うことによつて、この処理条件に応じた特
定の結晶面からの放射電流が強大になることを知
見したことに基くものである。
ンタンボライド陰極をある一定の条件で真空熱処
理を行うことによつて、この処理条件に応じた特
定の結晶面からの放射電流が強大になることを知
見したことに基くものである。
即ち、電子銃に配設された単結晶ランタンボラ
イド陰極を使用前において、１×10-7Torr以下
の真空度で1500℃、60秒以上加熱処理を施すこと
によりその後２１０面からの電子放射を利用する
こと、同様に２×10-7Torr以上５×10-6Torr以
下の範囲の真空度で1500℃60秒以上加熱処理する
ことによつて３１０面からの電子放射を利用する
こと、及び５×10-6Torr以上で1000℃以上の使
用温度に加熱することによつて１１０面からの電
子放射を利用すようにした電子銃に関するもので
ある。
イド陰極を使用前において、１×10-7Torr以下
の真空度で1500℃、60秒以上加熱処理を施すこと
によりその後２１０面からの電子放射を利用する
こと、同様に２×10-7Torr以上５×10-6Torr以
下の範囲の真空度で1500℃60秒以上加熱処理する
ことによつて３１０面からの電子放射を利用する
こと、及び５×10-6Torr以上で1000℃以上の使
用温度に加熱することによつて１１０面からの電
子放射を利用すようにした電子銃に関するもので
ある。
以下に実施例をもとにして詳細に説明する。
直径２mm、長さ10mmの単結晶ランタンボライド
の長手方向を＜110＞方位にして、先端を半球状
に機械研磨して、半球部分を陰極尖端として配置
し１、タンタルコイル２で間接的に加熱した。第
１カバー３、第２カバー４はタンタルコイルから
漏れる光及び熱電子を防いでエミツシヨンパター
ンを観察しやすくしたものである。ガラス製の半
球ドーム５の内側には導電性の螢光塗料６を塗布
して放射された電子ビームのパターンが観察でき
る様にされている。この装置によつてガラス球面
上に投影されたスポツトの中心角とステレオ投影
図のそれにあたる角度を比較することにより、ス
ポツトがどの電子銃に対応するものか判定でき
る。この装置を使つて真空度と加熱処理条件を変
えて実験を行つた結果、真空熱処理条件とその後
の高輝度ビームの放射面との関係は以下のようで
あつた。
の長手方向を＜110＞方位にして、先端を半球状
に機械研磨して、半球部分を陰極尖端として配置
し１、タンタルコイル２で間接的に加熱した。第
１カバー３、第２カバー４はタンタルコイルから
漏れる光及び熱電子を防いでエミツシヨンパター
ンを観察しやすくしたものである。ガラス製の半
球ドーム５の内側には導電性の螢光塗料６を塗布
して放射された電子ビームのパターンが観察でき
る様にされている。この装置によつてガラス球面
上に投影されたスポツトの中心角とステレオ投影
図のそれにあたる角度を比較することにより、ス
ポツトがどの電子銃に対応するものか判定でき
る。この装置を使つて真空度と加熱処理条件を変
えて実験を行つた結果、真空熱処理条件とその後
の高輝度ビームの放射面との関係は以下のようで
あつた。
実施例 １
１×10-7Torr以下の真空度で1500℃、60秒間
加熱して単結晶ランタンボライド表面の不純物を
除去してから、90分後1050℃に保つと、第２図の
ステレオ投影図に示すように２１０面に相当する
個所に輝度の高い点が現われた。これは何回繰返
しても同様のエミツシヨンパターンが得られるこ
とから、１×10-7Torr以下の真空度で1500℃60
秒間以上加熱することにより２１０面からの電子
放射を利用することが有利であることが判る。
加熱して単結晶ランタンボライド表面の不純物を
除去してから、90分後1050℃に保つと、第２図の
ステレオ投影図に示すように２１０面に相当する
個所に輝度の高い点が現われた。これは何回繰返
しても同様のエミツシヨンパターンが得られるこ
とから、１×10-7Torr以下の真空度で1500℃60
秒間以上加熱することにより２１０面からの電子
放射を利用することが有利であることが判る。
上記以外の条件、例えば真空度が10-6Torr程
度、または真空度が１×10-7Torrであつても陰
極温度が1400℃であるとき、更に処理時間が60秒
に満たない場合は２１０面に相当する箇所に輝度
の高い点は現れないことが確認された。
度、または真空度が１×10-7Torrであつても陰
極温度が1400℃であるとき、更に処理時間が60秒
に満たない場合は２１０面に相当する箇所に輝度
の高い点は現れないことが確認された。
実施例 ２
２×10-7Torr以上、５×10-6Torr以下の範囲
の真空度で1500℃、60秒加熱してから、２×
10-5Torrの真空度にして1050℃に保つと、第３
図のステレオ投影図に示すように輝度の高い点は
３１０面と固定できた。
の真空度で1500℃、60秒加熱してから、２×
10-5Torrの真空度にして1050℃に保つと、第３
図のステレオ投影図に示すように輝度の高い点は
３１０面と固定できた。
真空度を１×10-7Torr、又は１×10-5Torrと
し、或は陰極温度だけを1400℃とすると、３１０
面からの強いエミツシヨンは得られなかつた。
し、或は陰極温度だけを1400℃とすると、３１０
面からの強いエミツシヨンは得られなかつた。
実施例 ３
５×10-6Torr以上の真空条件で1050℃、10時
間加熱した後１×10-7Torr以下の真空下で使用
温度1050℃に保つとエミツシヨンパターンが変
り、輝度の高い点は第４図のステレオ投影図に示
すように１１０面と同定された。
間加熱した後１×10-7Torr以下の真空下で使用
温度1050℃に保つとエミツシヨンパターンが変
り、輝度の高い点は第４図のステレオ投影図に示
すように１１０面と同定された。
上記以外の処理条件では１１０面の高輝度ビー
ムは得られなかつた。
ムは得られなかつた。
以上の各々の実験において、エミツシヨンパタ
ーンを観察する時の陰極温度を1050℃に設定した
理由は螢光面の輝き具合が最も適当であつて、観
察しやすかつたからでありもつと陰極温度を高く
した場合でも各々の真空熱処理条件に対応した結
晶面からの電子放射が観察された。
ーンを観察する時の陰極温度を1050℃に設定した
理由は螢光面の輝き具合が最も適当であつて、観
察しやすかつたからでありもつと陰極温度を高く
した場合でも各々の真空熱処理条件に対応した結
晶面からの電子放射が観察された。
実施例１、２、３に示した様な真空熱処理を行
つたものは、未処理のものに比べて全放射電流が
10倍以上になつた。この様な放射電流の増加は陰
極表面に吸着した気体分子によるものと考えられ
る。
つたものは、未処理のものに比べて全放射電流が
10倍以上になつた。この様な放射電流の増加は陰
極表面に吸着した気体分子によるものと考えられ
る。
実施例１の場合には２１０面に、実施例２は３
１０面に、実施例３は１１０面に各々水素、ヘリ
ウム、酸素の吸着が認められた。すなわち、これ
らの吸着した気体分子が放射電流の増加に寄与し
ていることは明らかである。
１０面に、実施例３は１１０面に各々水素、ヘリ
ウム、酸素の吸着が認められた。すなわち、これ
らの吸着した気体分子が放射電流の増加に寄与し
ていることは明らかである。
以上に明らかな如く、事前処理操作によつて高
輝度ビームを放射する結晶面を特定することが可
能であり、これにより利用する結晶面を陰極チツ
プの実質面に電子放射する部分の一部に存在する
ように構成した電子銃を提供できるのである。
輝度ビームを放射する結晶面を特定することが可
能であり、これにより利用する結晶面を陰極チツ
プの実質面に電子放射する部分の一部に存在する
ように構成した電子銃を提供できるのである。
例えば軸方位が＜210＞で先端を円錐状に尖が
らせたチツプや角錐面の一部に２１０面が存在す
るチツプの場合は１×10-7Torr以下の真空度で
1500℃、60秒間加熱する事前処理操作によつて従
来法では得られなかつた高輝度電子ビームを発生
させこれを利用することができるのである。
らせたチツプや角錐面の一部に２１０面が存在す
るチツプの場合は１×10-7Torr以下の真空度で
1500℃、60秒間加熱する事前処理操作によつて従
来法では得られなかつた高輝度電子ビームを発生
させこれを利用することができるのである。
また、例えば先端に３１０結晶平面を形成させ
たものは実施例２のような処理条件の操作を施す
ことによつて電子ビーム溶接機など真空度の良く
ない装置でも陰極温度を低くして高電流密度のビ
ームが得られるから陰極の寿命を長く使用できる
のである。
たものは実施例２のような処理条件の操作を施す
ことによつて電子ビーム溶接機など真空度の良く
ない装置でも陰極温度を低くして高電流密度のビ
ームが得られるから陰極の寿命を長く使用できる
のである。
なお、本発明における事前加熱処理の効果は永
久に維持される効果ではない。
久に維持される効果ではない。
放射電流の増加に寄与している水素、ヘリウ
ム、酸素などの気体分子の吸着が何らかの原因で
失なわれたとき、即ち電子ビームの出力が弱くな
つたときには再度同様の条件での処理が必要であ
る。
ム、酸素などの気体分子の吸着が何らかの原因で
失なわれたとき、即ち電子ビームの出力が弱くな
つたときには再度同様の条件での処理が必要であ
る。
第１図は本発明の特定結晶面の変化に基くエミ
ツシヨンパターンを観察した装置。第２図乃至第
４図は夫々高輝度スポツトのステレオ投影図であ
る。 １は単結晶ランタンボライド陰極、５は螢光塗
料を塗布したガラスドーム。
ツシヨンパターンを観察した装置。第２図乃至第
４図は夫々高輝度スポツトのステレオ投影図であ
る。 １は単結晶ランタンボライド陰極、５は螢光塗
料を塗布したガラスドーム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 単結晶ランタンボライド陰極を備えた電子銃
を使用するに当り、前記陰極を予め１×
10-7Torr以下、1500℃、60秒以上で真空熱処理
し２１０の結晶面からの電子放射のみを利用する
ようにしたことを特徴とする単結晶ランタンボラ
イド陰極を備えた高輝度電子銃の処理方法。 ２ 単結晶ランタンボライド陰極を備えた電子銃
を使用するに当り、前記陰極を予め２×
10-7Torr以上、５×10-6Torr以下で1500℃、60
秒以上で真空熱処理し、３１０の結晶面からの電
子放射のみを利用するようにしたことを特徴とす
る単結晶ランタンボライド陰極を備えた高輝度電
子銃の処理方法。 ３ 単結晶ランタンボライド陰極を備えた電子銃
を使用するに当り、前記陰極を予め５×
10-6Torr以上、1000℃以上の温度で10時間以上
真空熱処理し１１０の結晶面からの電子放射のみ
を利用するようにしたことを特徴とする単結晶ラ
ンタンボライド陰極を備えた高輝度電子銃の処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56137962A JPS5840729A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 単結晶ランタンボライド陰極を備えた高輝度電子銃の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56137962A JPS5840729A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 単結晶ランタンボライド陰極を備えた高輝度電子銃の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5840729A JPS5840729A (ja) | 1983-03-09 |
| JPH0418408B2 true JPH0418408B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=15210789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56137962A Granted JPS5840729A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 単結晶ランタンボライド陰極を備えた高輝度電子銃の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5840729A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001325910A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 電子銃とその使用方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5684841A (en) * | 1979-12-13 | 1981-07-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Electron gun |
| JPS5686433A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-14 | Denki Kagaku Kogyo Kk | High brightness electron gun |
| JPS5691363A (en) * | 1979-12-26 | 1981-07-24 | Toshiba Corp | Use of electron gun and electron beam device |
-
1981
- 1981-09-02 JP JP56137962A patent/JPS5840729A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5840729A (ja) | 1983-03-09 |
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