JPH0572697B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0572697B2 JPH0572697B2 JP61023639A JP2363986A JPH0572697B2 JP H0572697 B2 JPH0572697 B2 JP H0572697B2 JP 61023639 A JP61023639 A JP 61023639A JP 2363986 A JP2363986 A JP 2363986A JP H0572697 B2 JPH0572697 B2 JP H0572697B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- graphite
- field emission
- emission type
- electron gun
- 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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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電子線描画装置、高輝度・単色性電子
ビーム利用機器等に利用する電界放射電子銃に関
する。
ビーム利用機器等に利用する電界放射電子銃に関
する。
従来技術
従来の典型的な電界放射型電子銃は、第１図に
示すような、陽極にはバトラー型陽極を用い、第
１陽極２のガス出し用フイラメント４を第１陽極
２の斜め上方に配置されており、陽極材料として
は、ステンレス鋼、パーマロイまたはタンタル金
属が用いられていた。なお、図中、１は陰極、２
は第１陽極、３は第２陽極、４はガス出し用フイ
ラメント、５は真空容器を示す。
示すような、陽極にはバトラー型陽極を用い、第
１陽極２のガス出し用フイラメント４を第１陽極
２の斜め上方に配置されており、陽極材料として
は、ステンレス鋼、パーマロイまたはタンタル金
属が用いられていた。なお、図中、１は陰極、２
は第１陽極、３は第２陽極、４はガス出し用フイ
ラメント、５は真空容器を示す。
電界放射型電子銃は、10-10Torr程度の超高真
空域内で作動させられるが、このような真空下で
は、放射電子ビームが第１陽極を照射してガスを
放出させ、真空度を低下させたり、また、放出さ
れたガスが電子ビームによつてイオン化される。
したがつて、放出ガスが陰極表面に吸着したり、
また陰極がイオン衝撃を受ける。その結果、電子
ビームの強度が不安定になる。
空域内で作動させられるが、このような真空下で
は、放射電子ビームが第１陽極を照射してガスを
放出させ、真空度を低下させたり、また、放出さ
れたガスが電子ビームによつてイオン化される。
したがつて、放出ガスが陰極表面に吸着したり、
また陰極がイオン衝撃を受ける。その結果、電子
ビームの強度が不安定になる。
従つて、第１陽極のガス出しを十分行う必要が
ある。
ある。
しかるに、第１図に示すようなバトラー型陽極
を用い、第１陽極のガス出し用フイラメントを第
１陽極の斜め上方に配置した電界放射型電子銃で
はガス出しを十分できない欠点があつた。
を用い、第１陽極のガス出し用フイラメントを第
１陽極の斜め上方に配置した電界放射型電子銃で
はガス出しを十分できない欠点があつた。
この欠点を解消すべく、陽極を改良する方法が
種々提案されている。
種々提案されている。
本発明者らはさきに、第２図に示すように、陽
極２を、中心に穴を持つ突起状形のものとし、該
陽極の突起部の周辺または陽極１と陽極２との間
に制御電極６を設け、該制御電極の電位を陽極電
位に対して負として放射電子ビームを陽極先端部
に集中収束させるようにした（特願昭60−13265
号）。これにより陽極のガス出しは容易になつた
が、陽極を構成する材料によつては十分ではな
く、また陽極のガス出しの際、電力のかけ過ぎで
陽極を融解させたり、あるいはまた適正な電力調
整の困難さから陽極機能を十分に発揮できない問
題点があることが分つた。
極２を、中心に穴を持つ突起状形のものとし、該
陽極の突起部の周辺または陽極１と陽極２との間
に制御電極６を設け、該制御電極の電位を陽極電
位に対して負として放射電子ビームを陽極先端部
に集中収束させるようにした（特願昭60−13265
号）。これにより陽極のガス出しは容易になつた
が、陽極を構成する材料によつては十分ではな
く、また陽極のガス出しの際、電力のかけ過ぎで
陽極を融解させたり、あるいはまた適正な電力調
整の困難さから陽極機能を十分に発揮できない問
題点があることが分つた。
発明の目的
本発明は陽極材料による問題点を解決せんとす
るものであり、その目的は陽極材料として適正な
材料を選ぶことにより放射電流の極めて安定な電
界放射型電子銃を提供するにある。
るものであり、その目的は陽極材料として適正な
材料を選ぶことにより放射電流の極めて安定な電
界放射型電子銃を提供するにある。
発明の構成
本発明者らは、前記目的を達成すべく研究の結
果、陽極材料として黒鉛が最適であることを見出
した。
果、陽極材料として黒鉛が最適であることを見出
した。
即ち、黒鉛は層状構造を有し、層間の結合はフ
アン・デル・ワールス力であるため、（0001）面
内のガス吸着率は極めて小さく、しかも吸着ガス
は低温（1200〜1300℃）加熱により容易に脱ガス
が行われ、またガス出し温度で蒸気圧が低いので
有利であることを究明し得た。また、黒鉛の使用
に際しては、電子ビームの受容面に黒鉛の
（0001）面がくるようにすると、放射電流が極め
て安定になることが分つた。これらの知見に基い
て本発明を完成した。
アン・デル・ワールス力であるため、（0001）面
内のガス吸着率は極めて小さく、しかも吸着ガス
は低温（1200〜1300℃）加熱により容易に脱ガス
が行われ、またガス出し温度で蒸気圧が低いので
有利であることを究明し得た。また、黒鉛の使用
に際しては、電子ビームの受容面に黒鉛の
（0001）面がくるようにすると、放射電流が極め
て安定になることが分つた。これらの知見に基い
て本発明を完成した。
本発明の要旨は、電界放射型陰極と陰極に対向
して配置された陽極により構成された電界放射型
電子銃において、陽極材料として黒鉛を用い、か
つ、陽極の電子ビーム受容面に黒鉛の（0001）面
がくるように黒鉛を配置することを特徴とする電
界放射型電子銃にある。
して配置された陽極により構成された電界放射型
電子銃において、陽極材料として黒鉛を用い、か
つ、陽極の電子ビーム受容面に黒鉛の（0001）面
がくるように黒鉛を配置することを特徴とする電
界放射型電子銃にある。
本発明の電界放射型電子銃を第１図及び第２図
に基いて説明すると、第１図の第１陽極２と第２
陽極３に、第２図の陽極２の全部又は突起形状先
端部（電子ビーム受容面）を、黒鉛あるいは黒鉛
の（0001）面で構成する。なお、第２図における
制御電極６も黒鉛で構成することが好ましい。
に基いて説明すると、第１図の第１陽極２と第２
陽極３に、第２図の陽極２の全部又は突起形状先
端部（電子ビーム受容面）を、黒鉛あるいは黒鉛
の（0001）面で構成する。なお、第２図における
制御電極６も黒鉛で構成することが好ましい。
このように構成することにより、陽極のガス出
しが極めて容易に行い得られ、放射電流の安定な
ものとなし得た。即ち、1200〜1300℃の陽極加熱
により脱ガスが完全に行われた。このことは２×
1011ｍbarの電子銃室の真空度が10μAの放射電流
により変化せず、且つ極めて安定な放射電流が得
られたことにより確認された。
しが極めて容易に行い得られ、放射電流の安定な
ものとなし得た。即ち、1200〜1300℃の陽極加熱
により脱ガスが完全に行われた。このことは２×
1011ｍbarの電子銃室の真空度が10μAの放射電流
により変化せず、且つ極めて安定な放射電流が得
られたことにより確認された。
発明の効果
本発明の電界放射型電子銃は、陽極として黒鉛
を用い且つ特定の面を配置するように構成するこ
とにより、陽極ガス出しが極めて容易で、そのた
め放射電流による脱離ガスも極めて少なく、安定
な放射電流が得られる優れた効果を有する。
を用い且つ特定の面を配置するように構成するこ
とにより、陽極ガス出しが極めて容易で、そのた
め放射電流による脱離ガスも極めて少なく、安定
な放射電流が得られる優れた効果を有する。
第１図は従来の電界放射型電子銃の断面概要
図、第２図は本発明者らがさきに発明した電界放
射型電子銃の断面概要図である。 １：陽極、２：第１陽極、３：第２陽極、４：
ガス出し用フイラメント、５：真空容器、６：制
御電極。
図、第２図は本発明者らがさきに発明した電界放
射型電子銃の断面概要図である。 １：陽極、２：第１陽極、３：第２陽極、４：
ガス出し用フイラメント、５：真空容器、６：制
御電極。
Claims (1)
- １ 電界放射型陰極と陰極に対向して配置された
陽極により構成された電界放射型電子銃におい
て、陽極材料として黒鉛を用い、かつ、陽極の電
子ビーム受容面に黒鉛の（0001）面がくるように
黒鉛を配置することを特徴とする電界放射型電子
銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023639A JPS62180943A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 電界放射型電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023639A JPS62180943A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 電界放射型電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62180943A JPS62180943A (ja) | 1987-08-08 |
| JPH0572697B2 true JPH0572697B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=12116141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61023639A Granted JPS62180943A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 電界放射型電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62180943A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124362A (en) * | 1975-04-23 | 1976-10-29 | Hitachi Ltd | Field emission type electron gun |
-
1986
- 1986-02-05 JP JP61023639A patent/JPS62180943A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62180943A (ja) | 1987-08-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |