JPS6037633A - Photoelectron gun - Google Patents

Photoelectron gun

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Publication number
JPS6037633A
JPS6037633A JP58145351A JP14535183A JPS6037633A JP S6037633 A JPS6037633 A JP S6037633A JP 58145351 A JP58145351 A JP 58145351A JP 14535183 A JP14535183 A JP 14535183A JP S6037633 A JPS6037633 A JP S6037633A
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JP
Japan
Prior art keywords
photoelectric
light source
emission layer
center
photoelectron emission
Prior art date
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Pending
Application number
JP58145351A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Oba
大庭　弘一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6037633A publication Critical patent/JPS6037633A/en
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    • 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
    • H01J3/021—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
    • H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/34—Photoemissive electrodes
    • H01J2201/342—Cathodes

Landscapes

  • Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To generate high amplitude electron beam pulse by forming an electron source with a photoelectron emission layer which is exited by a light source. CONSTITUTION:A photoelectron emission layer 8 is formed on a glass substrate 7 which transmits light. An electron lens consists of a cylindrical grid 3 having an opening in its center and a cylindrical anode having an opening in its center. When the photoelectron emission layer 8 is emitted from the side of the glass substrate 7 with a light source, photoelectrons are generated from the photoelectron emission layer 8. The photoelectrons are focused to form an electron beam and projected forward.

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、光電子発生層を光源により照射しその光電子
をビーム状に形成して投射する新しい形式の電子銃に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a new type of electron gun that irradiates a photoelectron generation layer with a light source and forms the photoelectrons in a beam shape and projects them.

（従来技術の説明） 第１図は、従来の熱電子放出形の電子銃の構成例を示す
図、第２図は、従来の熱電子放出形の電吊鎖のさらに他
の構成例を示づ図である。(Description of Prior Art) Fig. 1 shows an example of the configuration of a conventional thermionic emission type electron gun, and Fig. 2 shows yet another example of the configuration of a conventional thermionic emission type electron gun. This is a diagram.

電子源であるカソード２は、ＳｒＯのような酸化物から
形成されており、ヒータ１により加熱され、熱電子を放
出する。The cathode 2, which is an electron source, is made of an oxide such as SrO, is heated by the heater 1, and emits thermoelectrons.

このカソード２の放出した熱電子は、第１図に示す例で
は、グリッド３．アノ−１”　４の作る電界で電子ビー
ム５に形成される。In the example shown in FIG. An electron beam 5 is formed by the electric field created by the anno-1'' 4.

第２図に示す例では、ヒーム形成？Ｉｉ極６および、ア
ノード４により電子ビーム５が作られ前方に投射される
。In the example shown in Figure 2, heem formation? An electron beam 5 is generated by the Ii pole 6 and the anode 4 and projected forward.

このような熱陰極形の電子銃において、第１図の例の場
合は、グリッド３にパルス′１′ｉ圧を印加し、第２図
の例においてはアノード４に高圧なパルスを印加するこ
とにより、パルス状の電子ビームを得ることができる。In such a hot cathode type electron gun, in the example shown in FIG. 1, a pulse '1'i pressure is applied to the grid 3, and in the example shown in FIG. 2, a high voltage pulse is applied to the anode 4. As a result, a pulsed electron beam can be obtained.

しかしこの方法で持続時間が短く、振幅の大きいパルス
状の電子ビームを得ることは困５’ｌ［である。However, it is difficult to obtain a pulsed electron beam with short duration and large amplitude using this method.

カソードの面積を大きくすると大量の熱電子が得られる
はずであるが、大きい面積のカソード−を一様に加熱す
ることは容易ではなく、この方法でｔｌられる電子ビー
ムの波高値は数１００１ＴＩ八が限度であり、持続時間
を、ｎａｎｏ　Ｓ程度より短くすることは困難であった
。A large amount of thermoelectrons should be obtained by increasing the area of the cathode, but it is not easy to uniformly heat a large area of the cathode, and the peak value of the electron beam generated by this method is several 1001 TI8. It was difficult to make the duration shorter than about nano S.

（発明の目的） 本発明の目的は大電流の高速電子ビームを得ることがで
きる光電吊鎖を提供することにある。(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a photoelectric sling capable of obtaining a high-speed electron beam with a large current.

（構成および作用） 前記目的を達成するために、本発明による電子銃は、光
源と、前記光源により照射され光電子を放出する光電面
と、前記光電面から１３に出された光電子をビーム状に
収束して前方に放出する電子レンズから構成されている
。(Structure and operation) In order to achieve the above object, an electron gun according to the present invention includes a light source, a photocathode that emits photoelectrons when irradiated by the light source, and photoelectrons emitted from the photocathode into a beam. It consists of an electron lens that converges and emits the electrons forward.

前記構成によれば、大電流で高速に変化する電子ビーム
を発生ずる電子銃が得られる。According to the above configuration, an electron gun that generates an electron beam that changes rapidly with a large current can be obtained.

（実施例の説明） 以下図面等を参照して本発明による光電子１１ｉをさら
に詳しく説明する。(Description of Examples) The photoelectron 11i according to the present invention will be described in more detail below with reference to the drawings and the like.

第３図は本発明による光電吊鎖の第１の実施例を示す図
である。FIG. 3 shows a first embodiment of a photoelectric sling according to the invention.

光を透過するガラス基板７に光電子放出層８が形成され
ている。A photoelectron emission layer 8 is formed on a glass substrate 7 that transmits light.

電子レンズは中央に開口を持つ円筒状のグリッド３と同
様に中央に開口を持つ円筒状のアノード４から形成され
ている。The electron lens is formed from a cylindrical grid 3 having an opening in the center and a cylindrical anode 4 having an opening in the center.

光電子放出層８がガラス基板７側から図示されていない
光源により照射されると光電子放出層８から光電子が発
生ずる。この光電子は前記電子レンズにより収束されて
電子ビーム５となり、前方に投射される。When the photoelectron emission layer 8 is irradiated from the glass substrate 7 side by a light source (not shown), photoelectrons are generated from the photoelectron emission layer 8. These photoelectrons are converged by the electron lens to form an electron beam 5, which is projected forward.

第４図は本発明による光電吊鎖の第２の実施例を示す図
である。FIG. 4 shows a second embodiment of the photoelectric sling according to the invention.

光を透過するガラス基板７に光電子放出層８が形成され
ている。A photoelectron emission layer 8 is formed on a glass substrate 7 that transmits light.

電子レンズはガラス基板７に支持された椀状のビーム形
成電極６と、中心にＢ旧コを有する椀状のアノード′か
ら構成されている。The electron lens is composed of a bowl-shaped beam forming electrode 6 supported on a glass substrate 7, and a bowl-shaped anode' having a B old square in the center.

光電子放出層８がガラス基板７側から図示されていない
光源により照射されると光電子放出層８から光電子が発
生ずる。この光電子は前記電子レンズにより収束されて
電子ビーＡ　５となり、前方に投射される。When the photoelectron emission layer 8 is irradiated from the glass substrate 7 side by a light source (not shown), photoelectrons are generated from the photoelectron emission layer 8. These photoelectrons are converged by the electron lens to become an electron beam A5, which is projected forward.

第５図は本発明による光電吊鎖の第３の実施例を示す図
である。FIG. 5 shows a third embodiment of the photoelectric sling according to the invention.

光を透過するガラス基板７に光電子放出層８が形成され
ている点は前述した２例と異ならない。This example is the same as the two examples described above in that the photoelectron emission layer 8 is formed on the glass substrate 7 that transmits light.

電子レンズはメソシ工状のグリッド９と、中心に開口を
有する板状のアノード４から構成されている。The electron lens is composed of a mesh-like grid 9 and a plate-like anode 4 having an opening in the center.

第６図は本発明による光電吊鎖の第４の実施例を示す図
である。FIG. 6 shows a fourth embodiment of the photoelectric sling according to the present invention.

光電子放出層８は光を透過するガラス基板７に形成され
ている。The photoelectron emission layer 8 is formed on a glass substrate 7 that transmits light.

電子レンズは前記光電面と略等しい経の円環状の第１収
束電極１１と、前記第１収束電極１１より小径の９！′
８２収束電極１２と、中央に開］」を持つ板状のアノー
ド４から構成されている。The electron lens includes a first converging electrode 11 in the form of an annular ring having a longitude approximately equal to that of the photocathode, and 9! having a diameter smaller than that of the first converging electrode 11. ′
It consists of an 82 converging electrode 12 and a plate-shaped anode 4 with an opening in the center.

第７図は本発明による光電吊鎖の第５の実施例を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing a fifth embodiment of the photoelectric suspension according to the present invention.

この実施例は前述の各実施例と異なり反射形の光電子放
出層８を用いたものである。This embodiment differs from the previous embodiments in that it uses a reflective photoelectron emitting layer 8.

光電子放出層８は不透明な基板１４に形成されている。The photoelectron emission layer 8 is formed on an opaque substrate 14 .

光源からの光は椀状のビーム形成電極６と椀状のアノ−
１”　４の間から光電子放出層を照射する。The light from the light source passes through a bowl-shaped beam forming electrode 6 and a bowl-shaped anode.
The photoelectron emission layer is irradiated from between 1" and 4.

光電子放出層８の放出した光電子はビーム形成電極６と
椀状のアノード４により、電子ビーム５に収束されて前
方に投射される。Photoelectrons emitted from the photoelectron emission layer 8 are focused into an electron beam 5 by the beam forming electrode 6 and the bowl-shaped anode 4 and projected forward.

光源の分光特性は、光電手放゛出層８を効果的に励起で
きるものを選ぶ。The spectral characteristics of the light source are selected so that they can effectively excite the photoelectric emission layer 8.

光源としてレーザ光を用い第５図に示した実施例で光電
子放出層の直径を２００　ｍ　ｒｒｉφとしたもので実
験した結果、波高値１００Δでパルス幅がｐｉｃｏ　Ｓ
台のパルス状の電子ビームが得られることが６′Ｗ認で
きた。As a result of an experiment using a laser beam as a light source and a photoelectron emission layer having a diameter of 200 m rriφ in the example shown in FIG.
It was confirmed that a 6'W pulsed electron beam could be obtained.

なお、このときのレーザ光源の出力４；ｌ：　ｎｊ／　
ｐｕｌｓｅ・波長は５３０　［）人のものを用いた。Note that the output of the laser light source at this time is 4; l: nj/
The pulse/wavelength used was 530 [).

他の光源として、ＬＥ＋）、Ｘｅ−フラッシュランプ、
Ｙへ〇　＋／−ザ等を利用することができる。Other light sources include LE+), Xe-flash lamp,
You can use 〇 to Y +/-the, etc.

（発明のすＪ果） 以上説明したように、電子源を光源で励起される光電子
放出層としたので、従来の熱電子放出形の電子源よりも
面積を大きくすることができるので、パルス状の大振幅
電子ビームを発生させることがでる。(Results of the Invention) As explained above, since the electron source is a photoelectron emitting layer excited by a light source, the area can be made larger than that of the conventional thermionic emission type electron source, so the pulsed It is possible to generate a large amplitude electron beam.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、従来の熱電子放出形の電子銃の構成例を示す
図である。 第２図は、従来の熱電子放出形の電子銃のさらに他の構
成例を示す図である。 第３図は本発明による光電吊鎖の第１の実施例を示す図
である。 第４図は本発明による光電吊鎖の第２の実施例を示す図
である。 第５図は本発明による光電吊鎖の第３の実施例を示す図
である。 第６図は本発明による光電吊鎖の第４の実施例を示す図
である。 第７図は本発明による光電吊鎖の第５の実施例を示す図
である。 ■・・・ヒータ　２・・・カソード ３・・・グリッド　４・・・アノード ５・・・電子ビーム　６・・・ビーム形成電極７・・・
ガラス基板　８・・・光電子放出面９・・・メソシュグ
１ルノド　１ｏ・・・収束電極１１・・・第１収束電極
　１２・・・第２収束電極１３・・・励起光　１４・・
・不透明基板特許出願人　浜松ホＩ・ニクス株式会社代
理人　弁理士　井　ノ　ロ　壽 １′１図 Ａ オ・２図 ｘ、３ｉ　”” ４ ２６図 オ・７図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional thermionic emission type electron gun. FIG. 2 is a diagram showing still another configuration example of a conventional thermionic emission type electron gun. FIG. 3 shows a first embodiment of a photoelectric sling according to the invention. FIG. 4 shows a second embodiment of the photoelectric sling according to the invention. FIG. 5 shows a third embodiment of the photoelectric sling according to the invention. FIG. 6 shows a fourth embodiment of the photoelectric sling according to the present invention. FIG. 7 shows a fifth embodiment of the photoelectric suspension according to the present invention. ■... Heater 2... Cathode 3... Grid 4... Anode 5... Electron beam 6... Beam forming electrode 7...
Glass substrate 8... Photoelectron emitting surface 9... Mesosug 1 run 1o... Focusing electrode 11... First focusing electrode 12... Second focusing electrode 13... Excitation light 14...
- Opaque substrate Patent applicant Hamamatsu Ho I Nix Co., Ltd. Agent Patent attorney Hisashi Ino 1'1 Figure A O, 2 Figure x, 3i "" 4 Figure 26 O, 7 Figure

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）光源と、前記光源により照射され光電子を放出す
る光電面と、前記光電面から放出された光電子をビーム
状に収束して前方に放出する電子レンズから構成した光
電吊鎖。(1) A photoelectric chain consisting of a light source, a photocathode that emits photoelectrons when irradiated by the light source, and an electron lens that converges the photoelectrons emitted from the photocathode into a beam and emits them forward. （２）前記光電面は透明基板の上に光電子放出層を形成
して構成され、前記光源ば前記透明基板側から前記光電
子放出層を照射するように構成されている特許請求の範
囲第１項記載の光電吊鎖。(2) The photocathode is constructed by forming a photoelectron emission layer on a transparent substrate, and the light source is configured to irradiate the photoelectron emission layer from the transparent substrate side. Photoelectric sling as described. （３）　前記光電面ば不透明基板の上に光電子放出層を
形成して構成され、前記光源は前記電子レンズ側から前
記光電子放出層を照射するように構成されている特許請
求の範囲第１項記載の光電吊鎖。(3) The photocathode is constructed by forming a photoelectron emission layer on an opaque substrate, and the light source is configured to irradiate the photoelectron emission layer from the electron lens side. Photoelectric sling as described. （４）前記電子レンズは中央に開［Ｊを持つ円筒状のグ
リッドと中央に開口を持つ円筒状のアノードから構成さ
れている特許請求の範囲第１項記載の光電吊鎖。(4) The photoelectric chain according to claim 1, wherein the electron lens is composed of a cylindrical grid having an opening in the center and a cylindrical anode having an opening in the center. （５）前記電子レンズは椀状のビーム形成電極と、中心
に開口を有するアノードから構成されている特許請求の
範囲第１項記載の光電吊鎖。(5) The photoelectric chain according to claim 1, wherein the electron lens comprises a bowl-shaped beam forming electrode and an anode having an aperture in the center. （６）前記電子レンズはメソシュ状のグリッドと、中心
に開口を有するアノードから構成されている特許請求の
範囲第１項記載の光電吊鎖。(6) The photoelectric suspension according to claim 1, wherein the electron lens is composed of a mesoche-like grid and an anode having an aperture in the center. （７）前記電子レンズは前記光電面と略等しい径の円環
状の第１収束電極と、前記第１収束電極より小径の第２
収束電極と中央に開口を持つ板状のアノードから構成さ
れている特許請求の範囲第１項記載の光電吊鎖。(7) The electron lens includes a first annular focusing electrode having a diameter substantially equal to that of the photocathode, and a second focusing electrode having a smaller diameter than the first focusing electrode.
The photoelectric suspension chain according to claim 1, comprising a focusing electrode and a plate-shaped anode having an opening in the center. （８）前記光源は光パルスを発生ずる光源であるφテ許
請求の＠凹第１項記載の光電吊鎖。(8) The photoelectric chain according to claim 1, wherein the light source is a light source that generates light pulses.
JP58145351A 1983-08-09 1983-08-09 Photoelectron gun Pending JPS6037633A (en)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4980967A (en) * 1972-12-11 1974-08-05
JPS58108639A (en) * 1981-11-30 1983-06-28 サ−モ・エレクトロン・コ−ポレ−シヨン Laser exciting type high current density photoelectron generator and method of producing same

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