JPS6020429A - 一体形複アパ−チヤ−式電子銃 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、撮像管等（電子顕微鏡を含む。）に用いられ
る電子銃に関する。

一般に、電子銃のアパーチャー電極は、電子ビーｌ、の
発散の大きい成分を除去し、！１１１方向に近い成分を
もった＃ＩＩＩい電子ビームを１′１回出すためのもの
で１．１Ｊにｆ９符等には不可欠のものである。

従来の撮像管に使用されるグイオート型の電子銃では、
カソード１がヒーター８によって加熱され、９ｏ（）〜
１１００’Ｃで熱電子を放出するようにｌｉ′１７歳さ
れている。（第１図参照） この放出された熱電子は、ｆｌａｉｌ　ｔ３１＋グリノ
Ｆ２に印加されたミノ王に引かれて、アパーチャー電１
敬２ａを通船し、細いビームとなり、円外状の加速電極
１（）によって加速される。

なお、スペーサー電極９は、制御グリッド２についたア
パーチャー電ｍ２ａとカソード１の面との間隔を正確に
保つためのものである。

従来の撮像管等の電子銃は、上述の描成により、電子ビ
ームの発散角の小さい部分を使用するために、数」０μ
ｍの伶のアパーチャー（／Ｊ−円→し）　３　ａのある
アパーチャー電極２ａで発散電流を制限している。

この小円孔３ａは、その形状により性能が大きく支配さ
れるものであって、従来、この小円孔３ａは、化学的工
ンチンク法、電子ビームカ［４たはレーザービーム加重
りによって作成された１枚の金属板にあげられた穴を利
用している。

しかしながら、このような従来の電子銃では、その穴の
形状および金属板の厚さ等ｌこよマ）微妙にその性能が
影響を受けるという問題点がある。

さらに１枚のアパーチャー電極（板）を使用した場合、
電子ビームがアパーチャー３ａの周壁に衝天し、散乱し
た電子がビーム中に混入してビームの発散角を大きくす
るという問題点がある。

従来の電子銃では、この高角度発散成分を除去すること
ができす、したがって、電子ビームの電流密度分布は、
ガウス的分布ないしそれ」ニリ拡がりの大きい分布にな
る。

また、ビームの等価温度も上列するという欠点がある。

　付圓口ｃｉｔｌυ−４υ籠Ｊ＼Ｇノ本発明は、このよ
うな問題点を解決しようとするもので、散乱電子を取り
除くことにより、電子ビーｌ、の高角度発散成分を確実
に除去して、電子ビー１１の電流密度分布の拡がりを小
さくすることかでとるようにした、一体形複アパーヂャ
一式電子銃を提供することを目的とする。

このため、本発明の一体形複アパーチャ一式電イ銃は、
電子銃において、電子ビームの発散角の人外ν・成分を
制限すべく、第１のアパーチャーをイＶＦる第１の電極
板と、ｔＩＳ２の７パーチヤーを有する第２の電極板と
をそなえ、上記の第１および第２のアパーチ１−か、互
いにほぼ等しい直径を持つ小円孔として形成されて、」
１記電子ビームの進む方向に整合しなから１．記直径の
１０倍以」二の相互間隔を有するように配設され、か−
）一本化されて一つの電極となっていることを特けｋと
している。

以下、図面により本発明の一実施例としての−・木形複
アパーチャ一式電子銃について説明すると、第１図およ
び第２図はそれぞれそのグイ、ｔ　−ＩＦ型電子銃およ
び三電極型電子銃の全体構成図、第：）図はダイオード
型電子銃のカソードと制御グリノドを拡大して示す側面
断面図、第４図は通常の三電極型電子銃の第２グリンド
の７パーチヤーに適用するための第２グリツドを拡大し
て示す側面断面図、第５図（ａ）、（ｂ）は第１図に示
すダイオード型電子銃に用いた場合のそれぞれ１枚のア
パーチャー電極による電子ビーム密度分布および２枚の
７パーチヤー電極による電ｒ−ビーノ、密度分布を示す
グラフである。！！ｌ’ｓ５図（ａ）に示１ように、一
枚のアパーチャーによるものでは散乱電子に」：るハロ
ー成分が生ずるのに対し、第５図（１〕）の−４枚アパ
ーヂャーのものではビームのエツジが鋭くなっている。

第１，３図に示すように、本発明の実施例でも、従来の
ダイオード型の電子銃と同様に、撮像管に使用されるダ
イオード型の電子銃について説明すると、カソード１が
、ヒーター８によって加熱され、９００〜１１００℃で
熱電子を放出するようにイ１η１＆されている。

この放出された熱電子は制御グリフＦ２に印加された電
圧に引かれで、アパーチャー電極２ａを通過し、細いビ
ームとなり、加速電極１０によって加速される。

なお、スペーサー電極９は、制御グリノド２についたア
パーチャー電極２ａとカソード１の面との間隔を正確に
保つためのものである。

さらに、第３図に示すように、２枚の電極板（第１の電
極板）３および電極板（第２の電極板）４をそなえた制
御グリッド２が設けられている。

この制御グリノド２は、正電位に保たれ、アパーチャー
一を通過した電子ビームのみが電極１０で加速されビー
ムとなる。

第３図に示す複アパーチャー電極の作成手順において、
制御グリッド２は、プレス成形された円筒電極として構
成されているが、その端面の内側と外側において、それ
ぞれ電ｔ４板３のアパーチャー（第１のアパーチャー）
　３　ａと電極板４のアパーチャー（第２のアパーチャ
ー）４ａとの中心軸を合わせで、各電極板３．４はそれ
ぞれ制御グリッド２とスポットウェルディングされる。

ここで、スポットウェルディングは、電極板３，４の端
面近くで行なわれ、これによりスペーサー電極５〕の接
続面は、スポットウェルディングによる歪を受けないよ
うに１１３られる。

なお、第３図中の符号７は、カソードの支持用のセラミ
ンクスオイを示している６ アパーチヤー３ａ、４ａは、互いにほぼ等しい直径１）
を持つ小ＩＴ祠りとして形成され、さらに、それぞれ電
子ビームの進む方向（中心軸）に月して整合するように
形成されている。

そして、各アパーチャー３ａ＋４ａの端面３１１，４１
）の形状は、カソード゛の方向に対し逆円仰形となって
いて、すなわ九、電子ビームの進む方向に拡がる円′１
１［形状をなしている。

また、制御グリッド２におけるアパーチャー３ａ、４ａ
の配設間隔は、穴径りの１０倍以１−の間隔りを持つよ
うにｆヤられ、２枚のアバ−チー）−一は一体構造とな
っている。

また、第２，４図に示すように、三電極型電子銃に本発
明を適用した場合には、第２グリンド６におけるアパー
チャー電極５は、アパーチャ−（第１のアパーチャー）
３′ａを有する電極（第１の電極）３′　と７バーチヤ
ー（第２のアパーチャー）４′ａを有する電極（第２の
電極）／１とによって挟むように形成され、このアパー
チャー３’ａ、４’ａの配置ｋ　ｆｉｌ　ｆ’Ｍは、穴
径Ｄ　（７）　、１　（、’１倍以−Ｊ−の間隔りを持
つように作られていて、アパーヲ唱・−３’ａ、４’ａ
は、それぞれ電子ヒ−７１の進む方向にλ・Ｊして整合
針るように形成される。

そして、各アパーチャー３’ａ、４′ａの端面３’ｂ。

４’ｂの形状は、アパーチャー３　ａ　＋　４　ａｏ）
端ｉｉ１３　Ｉｌｌ　４　ｂの形状と同様に、カソード
の方向に対し逆円ｆｌｋ形となっていて、すなわち、電
子ビームの進む方向に拡がる円相形状をなしている。

本発明の一木形複アパーチセ一式電子銃は上述のごとく
措成されでいるので、アパーチャー電極２ａ、５の各第
↑のアパーチャー３ａ、３’　ａを通過した電子ビーム
に含まれる散乱電子は、第２のアパーチャー４ａ、４’
ａの第２の電極板４，４′でそれぞれ取り除かれる。

すなわち、第２の電極板４，４′の第２のアパーチャ−
４ａ、４′ａを通る電子は、軸方向に近い成分となって
いるために、散乱電子を作り出すことも少なく、また、
電子流の軸平１丁成分が多くなっているので、電極板４
，４′の各アパーチャー４ａ、４’Ｈの出１コにおける
レンズ効果にも悪影響が少なく、電子・ビームの密度分
布は、第５図（ｂ）に示すように、矩形状に近くなる。

すなわち、本実施例では、第１３図（、）に示す従来の
グイオーＩＣ’型の電子銃における１枚のアパーチャー
電極のちのに比し、より撮像管に適する性質の電子ビー
ムを１！ｌることができる。

なお、本実施例に、さらに、第３．第・↓・・・のアパ
ーチャーを有する第３．第４・・・の電極板を一木枯造
として設けてもよく、この場合、第３．第４・・・のア
パーチャーが、第１および第２のアパーチャーと互いに
ほぼ′管しい直径を持つ小円孔として形成されて、電子
ビームの進む方向に整合しながら直径の１０倍以上の相
互間隔を有するように配設される。

以−１−詳述したように、本発明の一１本形複アパーチ
ャ一式電子銃によれば、電子ビームの発散角の大きい成
分を制限すべく、（￥Ｓ１のアパーチャーを有）−る第
１の電極板と、第２のアパーチャーを有する第２の電極
板とをそなえ、上記の第１および第２のアパーチ←−か
、互いにほぼ等しいｉμ径を持つ小円孔として形成され
て、」二記電ｒ＝ビームの進む方向に整合しなから−１
−記直径の１０倍以上の相３１１）間隔を有するように
配設され、か−ク一本化されて一つの電極となっている
という簡素な構成で、次のような効果ないし利点を１１
Ｊることかできる、。

（１）散乱電子か電子ビーム中に混入することかなく、
高角度発散成分か確実に除去できる。

（２）電子ビームの発散角が、電子ビー１１の進行方向
にス・］シて小さくでき、かつ、電子ビーフ、の密度分
布は４１ノ、がりの小さな矩形状に近い分布となる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての一木形謹アパーチャ一式
電子銃を示すものである。第１し１はダイオード型電子
銃の全体構成図であり、第２図は圧電固型の電ｆ銃の全
本構成図を示し、その第２グリツドのアパーチャーに本
発明によるものを取りイτ１けたものである。第；（図
はグイオーＶ型電子銃のカソードと制御グリ、ドを拡大
して示す側面断面図、第７１図はその第２グリツドを拡
大して示す側面断面図、第１３図（ａ）、（ｂ）はそれ
ぞれ１枚のアパーチャー電極による電ｒ−ビー１１密度
分布および本発明の一体形複アパーチャー電険に」；る
電子ビー１．　’＜Ｗ度分布を示すグラフである。 」・・カソード、２・・制御グラフＦ、２ａ・・アパー
チャー電極、３，３′　・・電極板（第１の電極板）、
３ａ、３’ａ・・アパーチャー（第１のアパーチ１−−
）、３１１、３　’　、１）・・アパーチャ一端面、４
，４′　・・電極板（第２の電極板）、４ａ、４’α・
・アパーチャー（第２のアパーチャー）、４１コ、　−
４’　ｌ＋・・アパーチャ一端面、５・・アパーチャー
電極、６・・第２クリツド、°１・・カソード支持部材
、８・・ヒーター、５〕・・スペーサー電極、１０・・
加速電極、［）・・ｉｆ（径、Ｉ−・・第１および第２
のアパーチャーの相互間隔。 代理人　弁理士　飯沼義彦 第１図 第３図　第４図 第５図 （ａ）　（ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子銃において、電子ビームの発散角の大きい成
   分を制限すべく、第１のアパーチャーを有する第１の電
   極板と、第２のアパーチャーを有嗜−る第２の電極板と
   をそなえ、」１記の第１および第２のアパーチャーか、
   互いにほぼ等しいｉ「工径を持つ小円孔として形成され
   て、上記電子ビーフ１の進む方向に整合しなから上記「
   工径の１０倍以」二の相ｌ＋’、　Ｉｆｌｌ　ｈ’、Ｉ
   を有するように配設され、かつ一体化されて一つの電極
   となっていることを特徴とする、−木形腹アパーチャ一
   式電子銃。
2. （２）」―記アパーチャー電極のアパーチャ一端面が、
   」１記電子ビームの進む方向に４０、かる円錐形状をな
   している、特許請求の範囲第１項に記載の一木形複アパ
   ーチャ一式電子銃。