JPH0437529B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0437529B2 JPH0437529B2 JP58111629A JP11162983A JPH0437529B2 JP H0437529 B2 JPH0437529 B2 JP H0437529B2 JP 58111629 A JP58111629 A JP 58111629A JP 11162983 A JP11162983 A JP 11162983A JP H0437529 B2 JPH0437529 B2 JP H0437529B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- electron beam
- central
- focusing
- beam source
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J3/02—Electron guns
- H01J3/027—Construction of the gun or parts thereof
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自由電子レーザ発振装置、電子ビーム
励起エキシマレーザ発振装置等に使用する大強度
パルス電子ビーム源用の陰極構造に係るものであ
る。
励起エキシマレーザ発振装置等に使用する大強度
パルス電子ビーム源用の陰極構造に係るものであ
る。
数十キロボルトないし100キロボルトの加速電
圧の下で数ミリアンペアの電子ビームを発生する
電子ビーム源の場合中心陰極を包囲する収束用陰
極に中心陰極に対して負の電圧を外部電圧源から
加え、それにより中心陰極から陽極に向かつて放
出する電子を中心陰極に向かつて追返すような電
界を収束用陰極と中心陰極との間につくつて究極
的には電子流の発散を阻止し平行軌道に沿う電子
流を得ている。
圧の下で数ミリアンペアの電子ビームを発生する
電子ビーム源の場合中心陰極を包囲する収束用陰
極に中心陰極に対して負の電圧を外部電圧源から
加え、それにより中心陰極から陽極に向かつて放
出する電子を中心陰極に向かつて追返すような電
界を収束用陰極と中心陰極との間につくつて究極
的には電子流の発散を阻止し平行軌道に沿う電子
流を得ている。
しかし、１メガボルトの加速電圧の下で30キロ
アンペアのパルス状電子ビームを発生する電子ビ
ーム源の場合加速電圧が非常に高いためこの加速
電圧が印加されている中心陰極に対して収束用陰
極に負の収束電圧を加えるには外部電圧源は禁止
的な大きさとなる。このため電子流の収束手段と
しては電界による収束ではなく磁界による収束が
提案され、実施されているが、陰極構造体の周囲
に配置される収束磁界発生用コイルは大きくなつ
て装置使用上しばしば障害となり、又その作動電
力も大きい。これらの不都合に加えて、磁場がな
いと電子ビームが発散するため常に磁場を伴なう
電子ビームしか利用できず、この収束磁場が実験
磁場と望ましくない相互作用を生じるという問題
があつた。
アンペアのパルス状電子ビームを発生する電子ビ
ーム源の場合加速電圧が非常に高いためこの加速
電圧が印加されている中心陰極に対して収束用陰
極に負の収束電圧を加えるには外部電圧源は禁止
的な大きさとなる。このため電子流の収束手段と
しては電界による収束ではなく磁界による収束が
提案され、実施されているが、陰極構造体の周囲
に配置される収束磁界発生用コイルは大きくなつ
て装置使用上しばしば障害となり、又その作動電
力も大きい。これらの不都合に加えて、磁場がな
いと電子ビームが発散するため常に磁場を伴なう
電子ビームしか利用できず、この収束磁場が実験
磁場と望ましくない相互作用を生じるという問題
があつた。
本発明の目的は、外部電圧源を使用することな
く収束電界を発生させて電子ビームの発散を抑制
する大強度パルス電子ビーム源の陰極構造を提供
することである。
く収束電界を発生させて電子ビームの発散を抑制
する大強度パルス電子ビーム源の陰極構造を提供
することである。
この目的は本発明に従い高い負の加速電位（例
えば１メガボルト）を収束用陰極に直接加えると
同時に中心陰極へはプラズマを介して前記の高い
負の加速電位よりもプラズマの電圧降下分だけ絶
対値が小さくなつた負の電位（例えば0.9メガボ
ルト）を加えることにより達成される。
えば１メガボルト）を収束用陰極に直接加えると
同時に中心陰極へはプラズマを介して前記の高い
負の加速電位よりもプラズマの電圧降下分だけ絶
対値が小さくなつた負の電位（例えば0.9メガボ
ルト）を加えることにより達成される。
以下に添付図を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
第１図に本発明による大強度パルス電子ビーム
源用陰極の構造原理を示す。
源用陰極の構造原理を示す。
中心陰極１の周りに絶縁物６を介して収束用陰
極２を配置する。接地した陽極５と収束用陰極２
とを加速高圧電源７（例えば1MV）に接続して
収束用陰極２を大きな負の電位に保つ。調整用陰
極３を中心陰極１から間隙４をおいて配置する。
この調整用陰極３も加速電源７に接続されてお
り、収束用陰極と同じ電位になつている。作動時
には、間隙４にプラズマが発生し、そしてプラズ
マの電位降下により中心陰極１の電位は正に向つ
て動き、例えば−1MVの収束用陰極２に対して
−0.9MVという電位となる。このときの等電位
線の分布と中心陰極１の中心軸ｘに対する電位分
布を第２ｂ図に、そして調整用陰極３を設けてい
ない陰極構造体の等電位線の分布を比較のため第
２ａ図に示す。第２ｂ図では等電位線は中心陰極
１の前面に向つてわん曲していて放出される電子
を絞り込むように作用する。
極２を配置する。接地した陽極５と収束用陰極２
とを加速高圧電源７（例えば1MV）に接続して
収束用陰極２を大きな負の電位に保つ。調整用陰
極３を中心陰極１から間隙４をおいて配置する。
この調整用陰極３も加速電源７に接続されてお
り、収束用陰極と同じ電位になつている。作動時
には、間隙４にプラズマが発生し、そしてプラズ
マの電位降下により中心陰極１の電位は正に向つ
て動き、例えば−1MVの収束用陰極２に対して
−0.9MVという電位となる。このときの等電位
線の分布と中心陰極１の中心軸ｘに対する電位分
布を第２ｂ図に、そして調整用陰極３を設けてい
ない陰極構造体の等電位線の分布を比較のため第
２ａ図に示す。第２ｂ図では等電位線は中心陰極
１の前面に向つてわん曲していて放出される電子
を絞り込むように作用する。
第３図に本発明の実施例の構造の詳細を示す。
第１図と同じ参照番号を使用して同じ部分を示
す。調整用陰極３と中心陰極１その間隙４を調整
して収束作用を制御できるようにするため調整用
陰極３は回転すると軸方向に動くことができる。
第１図と同じ参照番号を使用して同じ部分を示
す。調整用陰極３と中心陰極１その間隙４を調整
して収束作用を制御できるようにするため調整用
陰極３は回転すると軸方向に動くことができる。
第４図に本発明の実施に適した中心陰極１と収
束用陰極２との変形態様を示す。
束用陰極２との変形態様を示す。
第４ａ図では中心陰極１は円柱であり、そして
収束用陰極２は円筒である。第４ｂ図は中心陰極
１と収束用陰極２は平板である。いずれも中心陰
極１に対し収束用陰極２を可動として中心陰極１
に対して収束用陰極２の位置を調整できるように
してもよい。
収束用陰極２は円筒である。第４ｂ図は中心陰極
１と収束用陰極２は平板である。いずれも中心陰
極１に対し収束用陰極２を可動として中心陰極１
に対して収束用陰極２の位置を調整できるように
してもよい。
叙上から明らかなように本発明は外部電圧源を
使用することなく収束用陰極２に中心陰極１に対
して負の電位を加え、中心陰極の前面からの電子
の発散を抑制している。このように自己バイアス
ともいうべき方法で所要の収束電界を得るため、
外部電圧源を必要とせず、装置も軽量である。
使用することなく収束用陰極２に中心陰極１に対
して負の電位を加え、中心陰極の前面からの電子
の発散を抑制している。このように自己バイアス
ともいうべき方法で所要の収束電界を得るため、
外部電圧源を必要とせず、装置も軽量である。
第１図は本発明の構造原理図である。第２ａ図
は調整用陰極を使用しない場合の中心陰極と陽極
との間の等電位線の分布を示し、第２ｂ図は本発
明に従つて調整用陰極を使用した場合の中心陰極
と陽極との間の等電位線の分布を示す。第３図は
本発明の実施例の縦断面図である。第４ａ図と第
４ｂ図とは本発明の実施に適した中心陰極と収束
用陰極との構造を示す。 図中：１……中心陰極、２……収束用陰極、３
……調整用陰極、４……間隙、５……陽極、６…
…絶縁物、７……加速電源。
は調整用陰極を使用しない場合の中心陰極と陽極
との間の等電位線の分布を示し、第２ｂ図は本発
明に従つて調整用陰極を使用した場合の中心陰極
と陽極との間の等電位線の分布を示す。第３図は
本発明の実施例の縦断面図である。第４ａ図と第
４ｂ図とは本発明の実施に適した中心陰極と収束
用陰極との構造を示す。 図中：１……中心陰極、２……収束用陰極、３
……調整用陰極、４……間隙、５……陽極、６…
…絶縁物、７……加速電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中心陰極、 この中心陰極の外側に配置され、陽極に対して
負の加速電圧をかけられる収束用陰極、 前記の中心陰極から間〓を置いて配置し、前記
の収束用陰極に電気的に接続されて前記の間〓に
発生するプラズマを介して前記の中心電極に前記
の負の加速電位よりプラズマの電圧降下分だけ絶
対値の小さい負の電位をかける調整用陰極、 を備えたことを特徴とする大強度パルス電子ビー
ム源用陰極。 ２ 前記の間〓を変えれるよう前記の調整用陰極
が可動である特許請求の範囲第１項に記載の大強
度パルス電子ビーム源用陰極。 ３ 前記の中心陰極が円柱で、前記の収束用陰極
が円筒状である特許請求の範囲第１項に記載の大
強度パルス電子ビーム源用陰極。 ４ 前記の中心陰極と前記の収束用陰極が板状で
ある特許請求の範囲第１項に記載の大強度パルス
電子ビーム源用陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111629A JPS603830A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 大強度パルス電子ビ−ム源用陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111629A JPS603830A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 大強度パルス電子ビ−ム源用陰極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603830A JPS603830A (ja) | 1985-01-10 |
| JPH0437529B2 true JPH0437529B2 (ja) | 1992-06-19 |
Family
ID=14566160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111629A Granted JPS603830A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 大強度パルス電子ビ−ム源用陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603830A (ja) |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP58111629A patent/JPS603830A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS603830A (ja) | 1985-01-10 |
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