JPS5944800A - 直流高電圧電源 - Google Patents
直流高電圧電源Info
- Publication number
- JPS5944800A JPS5944800A JP15368282A JP15368282A JPS5944800A JP S5944800 A JPS5944800 A JP S5944800A JP 15368282 A JP15368282 A JP 15368282A JP 15368282 A JP15368282 A JP 15368282A JP S5944800 A JPS5944800 A JP S5944800A
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- JP
- Japan
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- circuit
- insulation
- lance
- power supply
- high voltage
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、荷電粒子加速装置等の1島に高電月発生部を
小型化簡易化した直流高電圧電源に関(Jる。
小型化簡易化した直流高電圧電源に関(Jる。
近年E、l−1,1)型−イオン源やガス相のイオンl
1iiiより発生ずるイオンを200〜3 (10K
Vの高トネルギーに加速すると其に、1ナブミク11ン
以1ζに細く収束したイオンビームの応用はマスクレス
イオン打込みの分野で急速に高まっており、斯種装置を
小型化、簡易化−リ−ることは装置の二1ス1−ダウン
に欠かせない技術開発である。第1図は、例えばイオン
ビーム装置の従来装置の高電月発イ1部の回路図を示す
。図に示したように、接地電位より200〜300KV
に絶縁された高電圧、インA引出し用電圧、イオンビー
ム集束用電圧等を伝達する必要があり、これ笠を絶縁1
−ランスにより接地電位部より伝送して、高電位側で整
流し引出し電極、集束用電極等に供給している。図にお
いて1は、対称型コツククロフト、ウオルトン型回路、
2はフィルタコンデンリ”群であり分割用高抵抗Rnと
並列接続して使用される。3はフィルタ抵抗であり、4
は加速電位に対し10 K V稈1旦の負電位を与え、
加速管6に入射するイオンビームの集束度合を制御する
高周波電源5の出力を伝送り−る多段の絶縁トランス群
であり、その出力4.1 M圧1〜ランス、ダ゛イオー
ド、−1ンデンリ、リ−り1氏抗、」、りなる整流回路
7に接続されている1、F3は引出し電<6< 12
ヘI ミツi 9ニ3’Jし′C’I OK V 稈1
(E )負電位をりえ、エミッタ9J、りのイΔンじ−
l\111を制御するための直流電圧を調整り−るため
の高周波電源10の出力を伝送り−る多段の絶縁1−ラ
ンス群であり、その出力はIf7圧トランス、グイ調−
ド。
1iiiより発生ずるイオンを200〜3 (10K
Vの高トネルギーに加速すると其に、1ナブミク11ン
以1ζに細く収束したイオンビームの応用はマスクレス
イオン打込みの分野で急速に高まっており、斯種装置を
小型化、簡易化−リ−ることは装置の二1ス1−ダウン
に欠かせない技術開発である。第1図は、例えばイオン
ビーム装置の従来装置の高電月発イ1部の回路図を示す
。図に示したように、接地電位より200〜300KV
に絶縁された高電圧、インA引出し用電圧、イオンビー
ム集束用電圧等を伝達する必要があり、これ笠を絶縁1
−ランスにより接地電位部より伝送して、高電位側で整
流し引出し電極、集束用電極等に供給している。図にお
いて1は、対称型コツククロフト、ウオルトン型回路、
2はフィルタコンデンリ”群であり分割用高抵抗Rnと
並列接続して使用される。3はフィルタ抵抗であり、4
は加速電位に対し10 K V稈1旦の負電位を与え、
加速管6に入射するイオンビームの集束度合を制御する
高周波電源5の出力を伝送り−る多段の絶縁トランス群
であり、その出力4.1 M圧1〜ランス、ダ゛イオー
ド、−1ンデンリ、リ−り1氏抗、」、りなる整流回路
7に接続されている1、F3は引出し電<6< 12
ヘI ミツi 9ニ3’Jし′C’I OK V 稈1
(E )負電位をりえ、エミッタ9J、りのイΔンじ−
l\111を制御するための直流電圧を調整り−るため
の高周波電源10の出力を伝送り−る多段の絶縁1−ラ
ンス群であり、その出力はIf7圧トランス、グイ調−
ド。
]ンデンリ、リーク抵抗J、す4jへ成された整流回路
11にて整流され、引出し電極12に供給される。
11にて整流され、引出し電極12に供給される。
13はエミッター9を加熱りるヒータ14(Jヒータ加
熱用高周波電源15の出力を1ムjスJる絶縁1−ラン
ス群である。この絶縁1〜ランスBY/1.8.13を
′構成覆る各絶縁1〜ランスにはぞの一]ア1巻線に加
速電圧を分割抵抗Rnで分割した直流社j位が与えられ
ている。16は整流回路7からの自流゛市圧によってイ
オンビーフ!1を収束させるための集束用電極ぐある。
熱用高周波電源15の出力を1ムjスJる絶縁1−ラン
ス群である。この絶縁1〜ランスBY/1.8.13を
′構成覆る各絶縁1〜ランスにはぞの一]ア1巻線に加
速電圧を分割抵抗Rnで分割した直流社j位が与えられ
ている。16は整流回路7からの自流゛市圧によってイ
オンビーフ!1を収束させるための集束用電極ぐある。
Rmは加速電極6の各電極(J所望の電位を与えるため
の分割抵抗群(” cl’jる。以1゛の様に構成され
た従来装置における欠点は、高周波電源5,10.1E
5のそれぞれの1111周波電月を絶縁トランス群4.
ε3,13を用いて」−ミッタ側に伝送しているため、
絶縁]ヘラシス群が33系統ら必要であることで装置が
大型化するど其に複雑化し高価となる点にある。
の分割抵抗群(” cl’jる。以1゛の様に構成され
た従来装置における欠点は、高周波電源5,10.1E
5のそれぞれの1111周波電月を絶縁トランス群4.
ε3,13を用いて」−ミッタ側に伝送しているため、
絶縁]ヘラシス群が33系統ら必要であることで装置が
大型化するど其に複雑化し高価となる点にある。
本発明は以上の点に鑑みてなされたしので、数列の多段
コンデンサ柱と複数の整流器からイする=1ツククロフ
1〜.つAルトン回路の少くとも一列の多段コンデン1
す柱をニガのコンテン1ノ柱に分割し、この分割された
多段コンデンサ柱にJ:つ−U =+ツククロフ1〜.
ウオルトン回路の入ノj側に設けられた絶縁1ヘランス
T】の出力を該コンデンリ社の2端子に接続し、コツク
ク[1フト、ウオルトン回路の出力側に設けられた絶縁
トランス「2の1次側に該コンデンザ柱の他端の2端子
に接続し、絶縁トランス]−1に接続された可変^周波
電i1++iの出力を絶縁トランスT+、夕刊のコンデ
ン1す住、絶縁1−ランスT2を介して絶縁トランスr
2 M Ic続された整流回路に伝送することににす
]ツククに1フト。
コンデンサ柱と複数の整流器からイする=1ツククロフ
1〜.つAルトン回路の少くとも一列の多段コンデン1
す柱をニガのコンテン1ノ柱に分割し、この分割された
多段コンデンサ柱にJ:つ−U =+ツククロフ1〜.
ウオルトン回路の入ノj側に設けられた絶縁1ヘランス
T】の出力を該コンデンリ社の2端子に接続し、コツク
ク[1フト、ウオルトン回路の出力側に設けられた絶縁
トランス「2の1次側に該コンデンザ柱の他端の2端子
に接続し、絶縁トランス]−1に接続された可変^周波
電i1++iの出力を絶縁トランスT+、夕刊のコンデ
ン1す住、絶縁1−ランスT2を介して絶縁トランスr
2 M Ic続された整流回路に伝送することににす
]ツククに1フト。
ウオルトン回路の出力高電位部に前記整流回路の出力電
圧をイオン源に与える手段を設()たことを特徴どして
いる。
圧をイオン源に与える手段を設()たことを特徴どして
いる。
以下本発明を図面を用いて計則に説明りる。
第2図【よ本発明の一実施例における電気的41°11
成の接続図である。尚第′1図と同一部分に【、1同−
rj1号をイク]シてその説明を省略する1、第2図に
承り本発明の一実施例は、第′1図の対称型−1ツクク
IIノ1〜.ウオルトン回路1のC77” Cl乳及び
C21へ・C跡の2列のコンデンリ′社の各々を分割し
、CrL ”CI?L、 CHI 〜Czq、 C
al 〜C3w、 C41〜C4nの4列のコンデン
1す柱としで、史に0,1 ・〜・(’; IM +
021〜C2負とC31〜C3領、C41〜C4負の2
絹の]ンノごン1す柱の入ツノ側ど出力側をイれぞれ絶
縁トシンスで接続して、入力側の絶縁i〜ランスの1次
側にイれぞれ^周波電源を設りたことが人さ/、「特徴
−(゛ある。これを更に詳細に説明づと、図にJ>いC
り。
成の接続図である。尚第′1図と同一部分に【、1同−
rj1号をイク]シてその説明を省略する1、第2図に
承り本発明の一実施例は、第′1図の対称型−1ツクク
IIノ1〜.ウオルトン回路1のC77” Cl乳及び
C21へ・C跡の2列のコンデンリ′社の各々を分割し
、CrL ”CI?L、 CHI 〜Czq、 C
al 〜C3w、 C41〜C4nの4列のコンデン
1す柱としで、史に0,1 ・〜・(’; IM +
021〜C2負とC31〜C3領、C41〜C4負の2
絹の]ンノごン1す柱の入ツノ側ど出力側をイれぞれ絶
縁トシンスで接続して、入力側の絶縁i〜ランスの1次
側にイれぞれ^周波電源を設りたことが人さ/、「特徴
−(゛ある。これを更に詳細に説明づと、図にJ>いC
り。
10は高周波電源で、たどλばj50 K l−1z
t”励振され絶縁トランスr、、 、 T、λの1次
側に接続3\れ−Cいる。10は2相の高周波高月71
2源C゛あり、該電源19のの端は絶縁トランスTl+
の二次側中点へ、及び整流器L)+’\、又○端は絶
縁1−ランス1−12の2次側の中点及び整流器D21
\に1′i;続され−Cいる。電源19の中点は接地さ
れでいる1、又す13流器1)+、Dzに他端はバラン
ス抵抗1” 、 、 I’ 2の中点に接続され、との
r 、 、 r 2の中点が二1ンデンザ社1段目の電
位を決定する。同様<’T IJ法で第2図に示ず如き
継続接続して般終段のコンデン1すC1気1c2牧及び
C3気、C幌を絶縁1〜ランス1ハ。
t”励振され絶縁トランスr、、 、 T、λの1次
側に接続3\れ−Cいる。10は2相の高周波高月71
2源C゛あり、該電源19のの端は絶縁トランスTl+
の二次側中点へ、及び整流器L)+’\、又○端は絶
縁1−ランス1−12の2次側の中点及び整流器D21
\に1′i;続され−Cいる。電源19の中点は接地さ
れでいる1、又す13流器1)+、Dzに他端はバラン
ス抵抗1” 、 、 I’ 2の中点に接続され、との
r 、 、 r 2の中点が二1ンデンザ社1段目の電
位を決定する。同様<’T IJ法で第2図に示ず如き
継続接続して般終段のコンデン1すC1気1c2牧及び
C3気、C幌を絶縁1〜ランス1ハ。
Txzの1次側コイルのに接続する。絶縁トランスTe
l 、 Tziの1次側コイルの中点には最終段の整
流器D’n−+、Dnが接続されており、この点が本直
流高電圧電源の最畠電位であり、この点よりフィルタ抵
抗3を通じてエミッタ9に高電圧が印加されている。又
、絶縁1〜ランスTl’ +−hzの2次側は高周波ダ
イオード、コンデンサ等で構成れる整流回路17及び1
8に接続され、その出力はフィルタ抵抗20.21を通
じて引出し電極12.集束用電極16に供給される。2
2.23はフィルタコンデンザであり、24.25は整
流回路17及び18のリーク抵抗である。この様44.
1fl’l成と成せば、高周波電源5及び10の高周波
電力は各]ンデンザ柱と絶縁トランスが作る伝送回路に
J、つ(整流回路17及σ1ε3に供給され、該整流回
路17及び18の出/Iは二]ツクク1−1ノI・、つ
Δルトン回路の出力に重畳され゛C伝送され引出し゛市
JIj+ 12、集束用電極1(3に01給される。又
、′11!(7/:E回路17及び18に接続されてい
る引出し電17 ”l 2及び集束用電極16の電位の
調整は、高周波電源5及び10の出力を用度させること
に。1、つC(J−)。
l 、 Tziの1次側コイルの中点には最終段の整
流器D’n−+、Dnが接続されており、この点が本直
流高電圧電源の最畠電位であり、この点よりフィルタ抵
抗3を通じてエミッタ9に高電圧が印加されている。又
、絶縁1〜ランスTl’ +−hzの2次側は高周波ダ
イオード、コンデンサ等で構成れる整流回路17及び1
8に接続され、その出力はフィルタ抵抗20.21を通
じて引出し電極12.集束用電極16に供給される。2
2.23はフィルタコンデンザであり、24.25は整
流回路17及び18のリーク抵抗である。この様44.
1fl’l成と成せば、高周波電源5及び10の高周波
電力は各]ンデンザ柱と絶縁トランスが作る伝送回路に
J、つ(整流回路17及σ1ε3に供給され、該整流回
路17及び18の出/Iは二]ツクク1−1ノI・、つ
Δルトン回路の出力に重畳され゛C伝送され引出し゛市
JIj+ 12、集束用電極1(3に01給される。又
、′11!(7/:E回路17及び18に接続されてい
る引出し電17 ”l 2及び集束用電極16の電位の
調整は、高周波電源5及び10の出力を用度させること
に。1、つC(J−)。
次にこの様に構成された装置【こおいで、A’t+ I
−!Ili’1に高周波電力をどの様に供給J”るかに
ついC−1集束電極用電源回路を用いて従来装置のとの
関係(ごおいて説明する。まり゛第1図の従来装置の1
ツクク[1フト、ウオルトン回路の内部抵抗+< 1は
次式C−コンデンリ力ラム1段の静電容111f−励振
周波数 N−カラム段数 ここで加速電圧200 K V程度で数100μ△の負
何に供給する装防ぐはN=20.f 201<H1程
度であり、その一段の静?[(容h)は3000PF程
度が使用されている。叩ら、20段で15011 Fの
静電容量と4にる。これを本実施例にあてはめると、1
50 P )Tを2列に分割することになり、第3図(
a )の回路となる0、又第53図(a )は第3図(
b )の等価回路に置き換えることができる。令弟2図
絶縁[・ランスT11 の出力が例えば50Kl−1
z 、 10KI−1zとずれば、第3図(l〕)とな
る。
−!Ili’1に高周波電力をどの様に供給J”るかに
ついC−1集束電極用電源回路を用いて従来装置のとの
関係(ごおいて説明する。まり゛第1図の従来装置の1
ツクク[1フト、ウオルトン回路の内部抵抗+< 1は
次式C−コンデンリ力ラム1段の静電容111f−励振
周波数 N−カラム段数 ここで加速電圧200 K V程度で数100μ△の負
何に供給する装防ぐはN=20.f 201<H1程
度であり、その一段の静?[(容h)は3000PF程
度が使用されている。叩ら、20段で15011 Fの
静電容量と4にる。これを本実施例にあてはめると、1
50 P )Tを2列に分割することになり、第3図(
a )の回路となる0、又第53図(a )は第3図(
b )の等価回路に置き換えることができる。令弟2図
絶縁[・ランスT11 の出力が例えば50Kl−1
z 、 10KI−1zとずれば、第3図(l〕)とな
る。
一方整流回路17の必要な容量は、エミッタ9ど電極1
Gに流れるビーム電流が数10μΔと微小であるためリ
ーク抵抗24でほどんど消費され、通常2ワツト(W)
程度であり、故に開回路に流れる電流iは200μAと
なり、本回路の]ンデン1ノ“カラム柱(C11〜C1
ヶ、CzI〜に2Jによる電圧降下へVは 八V=85(kΩ)X200(μΔ)−17(V)とな
って僅かであり、伝送回路においで無視できる。以上集
束電極用電諒回路にJ、り検関しl、゛が、引出し電4
0i用電源回路につい−Cも同様にとえることかC゛き
、各コンデンリ柱ど絶糾+ 1−ランスがI/lる伝送
回路ににって高電圧側に高周波?[(力を供給iJるこ
とができる。
Gに流れるビーム電流が数10μΔと微小であるためリ
ーク抵抗24でほどんど消費され、通常2ワツト(W)
程度であり、故に開回路に流れる電流iは200μAと
なり、本回路の]ンデン1ノ“カラム柱(C11〜C1
ヶ、CzI〜に2Jによる電圧降下へVは 八V=85(kΩ)X200(μΔ)−17(V)とな
って僅かであり、伝送回路においで無視できる。以上集
束電極用電諒回路にJ、り検関しl、゛が、引出し電4
0i用電源回路につい−Cも同様にとえることかC゛き
、各コンデンリ柱ど絶糾+ 1−ランスがI/lる伝送
回路ににって高電圧側に高周波?[(力を供給iJるこ
とができる。
尚本発明は以」−の実施例駅r 11′□−限定される
1〕のではなく、本実施例においては第1図の対称11
すの田ツククロフト、ウオルトン高電1[ブト牛回路の
2列の」ンデンリ′社を2組用いて構成したが、とlう
らか一1jのみを2列の=]ンア゛ンリ(Iどし−(ム
よく、又第4図に示ずり・1称型]ツクク]]フト、つ
Aル1〜ン畠電圧発生回路に使用される3木の一′1ン
デンリ社にb)商用Jることができる。
1〕のではなく、本実施例においては第1図の対称11
すの田ツククロフト、ウオルトン高電1[ブト牛回路の
2列の」ンデンリ′社を2組用いて構成したが、とlう
らか一1jのみを2列の=]ンア゛ンリ(Iどし−(ム
よく、又第4図に示ずり・1称型]ツクク]]フト、つ
Aル1〜ン畠電圧発生回路に使用される3木の一′1ン
デンリ社にb)商用Jることができる。
以−にの様に本発明は高電位側に必要4T引出し電極用
電源、集束用電極用電諒のパワーを:Iツククロフ1〜
.つAルトン回路の二1ン)゛ンリカラムを兼用し工伝
送し、従来の絶縁1〜ランスBYを大幅に減少Jること
ができ装置を小型化、簡易化(3キるど其に、装置のロ
スl−ダウンに効果を発揮1)る。
電源、集束用電極用電諒のパワーを:Iツククロフ1〜
.つAルトン回路の二1ン)゛ンリカラムを兼用し工伝
送し、従来の絶縁1〜ランスBYを大幅に減少Jること
ができ装置を小型化、簡易化(3キるど其に、装置のロ
スl−ダウンに効果を発揮1)る。
第1図は従来の直流高電圧電源の構成図、第2図は本発
明の一実施例を示す構成図、第3図(a )、(b)は
本発明を説明するだめの図、第4図は他の実施例を説明
するための図である。 1:コッククロッ1へ、ウオルトン回路、2:フィルタ
コンデンザ群、3:フィルタ抵抗、4,8゜13=絶縁
1〜ランス群、5,10.15:高周波電源、6:加速
管、7.11:整流回路、12:引出し電極、171:
ヒータ、16:集束用電極、17.18:整流回路、1
9:高周波電圧電源、20.21 :フィルタ抵抗、2
2,23:フィルタコ1ンデンーリ、24,25:放電
用抵抗、Rn。 1(m:分割抵抗群+ Co 〜C4w : mlンデ
ンサ、r1〜rn:バランス抵抗、To + L +
Tz、+ T 2z :絶縁1〜ランス。 時的出願人 日木電子株式会ネ1 代表者 伊藤 −夫
明の一実施例を示す構成図、第3図(a )、(b)は
本発明を説明するだめの図、第4図は他の実施例を説明
するための図である。 1:コッククロッ1へ、ウオルトン回路、2:フィルタ
コンデンザ群、3:フィルタ抵抗、4,8゜13=絶縁
1〜ランス群、5,10.15:高周波電源、6:加速
管、7.11:整流回路、12:引出し電極、171:
ヒータ、16:集束用電極、17.18:整流回路、1
9:高周波電圧電源、20.21 :フィルタ抵抗、2
2,23:フィルタコ1ンデンーリ、24,25:放電
用抵抗、Rn。 1(m:分割抵抗群+ Co 〜C4w : mlンデ
ンサ、r1〜rn:バランス抵抗、To + L +
Tz、+ T 2z :絶縁1〜ランス。 時的出願人 日木電子株式会ネ1 代表者 伊藤 −夫
Claims (1)
- 数列の多段]ンデン1す社ど複数の整流器からなるコツ
ククロフト、ウオルトン型回路の少くとb−列の多段コ
ンチン′IIttIを夕刊の二1ンノ゛ンリ+1に分割
し、この分割された多段重」ンデンリ(1の両端に絶縁
1−ランス−丁1と絶縁l−ランス12を接わcし、接
地電位に設けられた可変高周波電源の出力を絶縁トラン
ス1−1の一次に接続し二次を該夕刊の−1ンデンリー
社の端部に接続し、反対の端部を絶縁1〜ランス12の
一次側に接続し、二次側を整流回路に伝送することによ
りコックク「−1)1〜.つΔルトン回路の高圧出力側
に前記整流回路の111力電月を伝送させる手段を設(
)た直流高電圧電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15368282A JPS5944800A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 直流高電圧電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15368282A JPS5944800A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 直流高電圧電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944800A true JPS5944800A (ja) | 1984-03-13 |
Family
ID=15567851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15368282A Pending JPS5944800A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 直流高電圧電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944800A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208740A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-17 | Jeol Ltd | 集束イオンビ−ム装置 |
| JPS61208739A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-17 | Jeol Ltd | 集束イオンビ−ム装置 |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP15368282A patent/JPS5944800A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208740A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-17 | Jeol Ltd | 集束イオンビ−ム装置 |
| JPS61208739A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-17 | Jeol Ltd | 集束イオンビ−ム装置 |
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