JPS6122547A - 非熱イオン性中空陽極気体放電電子ビ−ム源 - 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、多エネルギ電子ビーム、すなわち比較的広い
エネルギ分布をもつ電子を含む電子ビームを生成させる
ための装置および方法に係る。

相互参照 本発明は、１９８３年１２月１９日付で出願された「小
型化モノリシック多層コンデンサならびにその製造装置
および方法」と題する同時係属中で同一譲受人に譲渡さ
れている米国特許出願番号用５６２．７７９号（これを
援用によって本明細ｍ中に包含する）に包含されている
主題に係る。

発明の背景 小型化されたモノリシック多層コンデンサを製造するた
めの最近開発された方法および装置の場合、予じめ付着
させたモノマ材料層を硬化させて重合させ更に恐らく架
橋させるという工程が含まれる。この硬化は、従来のフ
ィラメント型電子ビーム源で行なうことができるが、う
まくいく場合は限られている。このような電子ビーム源
を上記の目的に使用する際に生ずる問題は、製作品すな
わち製造中のコンデンサの誘電層上に表面電荷が許容し
得ないほど大量に蓄積されることである。

この表面電荷の量は製造中のコンデンサ中の層の数が多
くなるほど増大する。誘電層上の表面電荷が多くなり過
ぎるとコンデンサの層同士の間でかつ層を通してスパー
クを起こして放電する。このような現象によってコンデ
ンサに重大な損傷が現われる。これは誘電層および電極
層の凹凸や穴の形態をとる。このような状況下で、予想
した電気的特性を狭い許容範囲内にとどめながら一様に
高コンデンサを厳重に検査し試験する必要があり、の表
面荷電の問題を除去するのは必らずしも便利ではなく、
あるいは可能でないこともある。

基体の表面荷電がなぜ生ずるのかを説明し得る理論は二
次電子放出の概念に関連している。基体材料に電子ビー
ムを照射、すると基体自身が電子を放出することになる
。このような電子を普通「二次電子」という。どんな材
料でも固有の二次電子放出特性を有しており、これはそ
の「放出係数」として表わすことができる。所与の材料
の放出係数は温度、表面状態、結晶配向、および恐らく
はその他のファクタの関数であり、よく知られていした
電子の数よりも少なければ気体は正味負の表面電荷を獲
得する。理論的には入射ビーム電子のエネルギを調節し
て一次電子と二次電子の数のバランスをとり、したがっ
て表面荷電を回避できるかもしれないが、これは実際上
非常に難かしいことである。この困難さの理由の１つは
、従来の電子ビーム源で生成した電子のエネルギ分布範
囲が非常に狭いこと、およびエネルギレベルのバランス
点が照射過程中に温度、表面状態およびその他のファク
タが変わるにつれて変化する傾向があるということであ
る。本発明の背後にある理論は、比較的広い電子エネル
ギ分布をもつ多エネルギ電子ビームを用いると、製作品
に付加された電荷量と二次電子によって失なわれた量と
のバランスをとるのがより容易になり、その結果正味表
面電荷の重大な蓄積が回避できるということである。

前記米国特許出願に記載されているようなコンデンサの
連続的製造プロセスで有用であるためには、電子ビーム
源は約１０−３〜１０′ｔｏｒｒの範囲の真空圧力下で
的確に機能し得るものでなければならない。この要請が
ある理由は、これより高い圧力ではプロセス中の他の工
程、特に電極材料の蒸着が満足に行なえないからである
。

プラズマ電子ビーム源は種々の構成のものが公知である
。これらはある種の用途では様々な利点を発揮している
が、今まで上記のようなコンデンサ製造作業には不向き
であるとされていたいくつかの特徴がある。第一に、多
くのプラズマ電子ビーム系ではプラズマが製作品と接触
するようになり、これはコンデンサ製造において誘電材
料の非常に薄いフィルムを硬化させる際破壊をもたらす
ような影響を及ぼす。第二に、多くのプラズマ電子ビー
ム源は非常に複雑であり、いくつかの電源装置を必要と
する。これらのうちいくつかは完全上で作業しようとす
ると危険である。第三に、プラズマデバイスで生成した
電子ビームはこれをコントロールして製作品上に集中し
てあてるのが困難であることが多く、その結果製作品の
処理にむらが生じ望まないところが照射されることにな
る。

第四に、公知のプラズマ電子ビーム源は、これを比較的
幅広の基体材料の動いている帯の処理に使用するため充
分に幅のある一様な電子ビームを生成するように規模を
拡大するには不向きである。

第五に、多くのプラズマ電子ビーム源は熱を発生し過ぎ
る。最後に、プラズマ電子ビーム源は一般に整備および
調整を多く必要とすることが知られている。

したがって、本発明の目的は、基体上の重大な表面電荷
の蓄積を生ぜしめることなく基体を処理するのに適した
多エネルギ電子ビーム源を生成するための装置および方
法を提供することである。

本発明の別の目的は、予じめ付着させたモノマ層を硬化
させて得られるコンデンサ中に滑らかで連続的なしかも
欠陥のない誘電体層を生成づるために多層コンデンサの
製造に使用することができる前記のタイプの装置と方法
を提供することである。

本発明の更に別の目的は、電極および誘電体層の連続的
蒸着と両立し得る動作条件下で機能する多エネルギ電子
ビームを生成する装置および方法を提供することである
。

本発明の他の目的は、設計が簡単であるばかりでなく経
済的かつ安全に使用できる前記のタイプの装置および方
法を提供することである。

更に本発明の他の目的は、完全に接地遮蔽することがで
きしかも１個の電源で作動する前記のタイプの装置を提
供することである。

本発明の更に他の目的は、実質的に整備を必要としない
前記のタイプの電子ビーム源を提供することである。

更に本発明の別の目的は、その外部と製作品との間の放
電やその他の電気的影響を防止するためにこれら両者を
共に接地することができる前記のタイプの装置を提供す
ることである。

また本発明の他の目的は、比較的広幅な可動帯の基体材
料の処理に使用し得るに充分な幅と一様性を有する多エ
ネルギ電子ビームを生成するための装置および方法を提
供することである。

また本発明の更に他の目的は、過度の熱を発生ずること
なく使用することができる前記のタイプの装置および方
法を提供することである。

本発明のこれらの目的およびその他の目的は、内部に載
置されておりかつ好ましくは引込んでいる電気伝導性電
子抽出グリッドで被われた電子放出窓を有しかつ該グリ
ッドと電気的に接触している電気伝導性で実質的に密閉
されたハウジングと、該ハウジング内で該グリッドに対
置して該ハウジングから間隔を置いて載置されておりか
つ該ハウジングおよびグリッドから電気的に絶縁されて
いる陰極本体と、該ハウジング内にイオン化可能な気体
を導入するための少なくとも１個の口と１、該陰極と該
ハウジングおよびグリッド集合体との間で電圧源を接続
するための手段とを使用することによって達成され゛る
。陰極と電子抽出グリッドとの間隔は、動作中これらの
間で気体放電を持続し得るのに充分であり、この放電の
好ましい特徴は陰極シース領域が比較的厚いこととプラ
ズマ領域が比較的薄いことである。陰極本体とこれに近
接するハウジングとの間の間隔は非常に小さいのでこれ
らの間では気体放電は何ら生じることはない。

本発明の方法は、陰極と電子透過性陽極グリッドとの間
にイオン化可能な気体を導入することと、陽極に対して
負の電圧を陰極に印加することと、好ましい特徴として
陰極シース領域に比べて比較的薄・いプラズマ領域を有
する電極間の気体放電を持続するように電圧および気体
圧力を調節することとを含む。

本発明のその他の対象、目的および効果は以下の図面に
関する記載から明らかになるであろう。

発明の詳　な雪 第１図に、真空チャンバ１１内に載置された本発明の電
子ビーム源装置１０の好ましい具体例を示す。真空チャ
ンバ１１は導管１９によって真空ポンプ１７に接続され
ている。真空ポンプ１７は、本明細書中に記載する動作
条件下で真空チャンバ約 １１内の周囲空間１５を／Ｖ１０′″ｓ　ｔｏｒｒの圧
力まで調節可能に排気することができる装置であれば従
来のいずれのものでもよい。電子ビーム源１０はガスラ
イン３５を介して気体供給源２５につながっでいる。気
体流は調整弁２７によって調節する。

供給する気体はアルゴンまたは他の適切なイオン化可能
な気体でよい。電子ビーム源１０は電導管３１を介して
電源２１にもつながっている。電導管３１は適当な絶縁
体３３によって真空チャンバケースを貫通している。電
子ビーム源１０のハウジングは、ビーム源１０をチャン
バ１１と接続しているうイン２９で概略的に示されてい
るように、真空チャンバ構造枠１１を介して接地されて
いる。

典型的な場合真空チャンバ１１は導電性金属でできてお
り、これ自体導線３９を介して接地されている。電源２
１は約−１０ｋＶ〜約３０ｋＶの範へ 囲のＤＣ電圧をビーム源１０に供与する任意の適切な給
電装置でよい。これも接地リード線２３によって接地さ
れている。

更に第１図を参照すると、電子ビーム源１０は電子放出
窓１２を有しており、この垂直開口部すなわち高さは後
述するようなやり方でプレート１６と１８を調節するこ
とによって調整し得る。標的基体１３は窓１２を通って
放出される放射線を受容するように配置する。図には標
的基体１３を回転可能なドラムとして表わしであるが、
これは連続コンデンサ製造プロセスで誘電体層を処理す
るのに便利で有用な形態である。すなわち、適切な任意
の装置（図示せず）によって基体１３上に付着させた誘
電材料のモノマ層は、電子ビーム源１０の電子放出窓１
２の前を連続的に通過する。

ここに記載した構造は本発明の性能を利用するだめの１
つの配列を示すに過ぎないものと理解されたい。もちろ
ん静止または可動基体を用いる他の様々な配列を使用し
てもよい。基体１３は適当なリード線３７またはその他
の手段によって真空チャンバ１１の構造枠に接続して接
地するのが望ましい。

第２図は、第１図の電子ビーム源の拡大斜視図である。

ビーム源１０の基礎構造部材は、Ｕ字型主体シェル４２
、一対の端部カバー３４および前部カバー３８を含む密
閉ハウジングである。これらの部品は厚みが約０．５イ
ンチすなわち１．２０■のアルミニウムのように適切な
強度を有する適切な導電性材料のいずれからできていて
もよい。

これらは従来法のいずれかで、たとえばネジ４１を使っ
て組立ててもよい。本発明の最も効率の良い動作および
利用を達成するためにはハウジング全体を実質的に気密
にすることが重要である。すなわら、これらの部品の表
面を機械加工して、ガス漏れを最小限に保つように互い
につなぎ合わせる。この構築方法はハウジングの部品間
の電気的接触を確保する目的にも役立つ。このことは、
これに関する以下の説明につれてもつとはつきりするよ
うに。ハウジングは電子ビーム源１０の陽極としても機
能するからという意味でも重要である。

また第２図には、シェル４２の破断部分を通して、陰極
本体１４がビーム源１０の後部を横切つて伸びているこ
とも示されている。電源コネクタ２４が端部カバー３４
を貫いて突き出ており、これは第３図によってより詳細
に説明されるようにして内部で陰極本体１４に接続され
ている。ガスライン３５は主体シェル４２に機械加工に
より設けられた気体供給口３２（第４図参照）につなが
っている。ビーム源１０内の気体の均一な分布を得るに
は、このようなガスラインと供給口をＵ字状ハウジング
シェル４２の頂部と底部の両方に複数個設けるのが望ま
しい。

前部ハウジングカバー３８には細長スリットの形で刻ま
れた窓１２がある。陰極本体１４と窓１２の長軸は通常
平行であり、陰極はビーム源１０のハウジング内で窓１
２と照準線上対置関係をもって載置されていることがわ
かるであろう＜８４図参照）。窓１２の開口部の垂直間
隙すなわち高さは一対のプレート１６と１８によって調
節し得る。これらのプレートは滑動して互いに近付きま
たは離れて移動するように載置されている。こうするに
は、プレート１６と１８に切り込まれている調整スロッ
ト２０と協働する保持ネジ２２を使用する。

第３図に、陰極本体１４の構造の詳細およびこれが電子
ビーム源１０のハウジング内に載置されている様子を示
す。陰極本体１４は中空円筒部材５０からなり、この部
材５０はこれに圧着された端部キャップ５２を有してい
る。電源コネクタロッド２４は機械的および電気的に端
部キャップ５２に接続されており、端部カバー３４を貫
いて外部に伸びている。陰極本体１４とビーム源１０の
ハウジングとを電気的に絶縁するためにフィードスルー
デバイス４６が使用されている。フィール１［ トススープバイスは典型的にはいくつかの部品からなる
が、図に模式的に示した）、イードスルーデバイスは単
に電源コネクタ２４を電子ビーム源１０のハウジングか
ら電気的に絶縁するという機能上の目的を表−わしだも
のである。このようなフィードスルーデバイスは市販さ
れており、本発明で有効に使用する１例はカリフォルニ
アのＣＨＡ工業（ＣＨＡ　　（ｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　）
が製造している定格１２ｋＶ、１００アンペアのモデル
　ＦＴ５８−００９である。このモデルおよびその仙こ
れに類似するモデルは第３図に示したようにビーム′Ｆ
Ａ１０のハウジングを通して気密に設置することができ
るように梠成されている。金属製スペーサ円柱４８は合
理的に均一な間隔を陰極本体１４の回りに維持するよう
に機能するだけである。このように、陰極本体１４とビ
ーム源１０の他の部分との間のいかなる点でも電場の集
中が起こらないようにするため、陰極分離間隙４０と端
部間隙５４はほぼ等しい大きさになっている。このよな
電場の集中が起こるとこれらの構造体間でアークや絶縁
破壊が生じるであろう。

次に第４図を参照すると、陰極本体１４は円筒形状であ
り、主体ハウジングシェル４２の湾曲部と同心的に載置
され等しい間隔を保っていることがわかる。陰極本体１
４とシェル４２の該本体に近接する部分との間の分離間
隙４０は均一である。

もちろん、この均一な陰極分離間隙４０と端部間隙５４
は、ハウジング４２またはスペーサ円柱４８と陰極本体
１４との間でアークが発生しないように充分大きくなけ
ればならない。しかし同時にこれらの間で認められる程
の気体放電が全く起こらない程度に充分小さくなければ
ならない。

電子放出グリッド２６はグリッド載置フレーム２８とフ
レームカバー３０によって窓１２から引っ込んで載置さ
れている。これらの構造体は長いフレームカバーネジ４
４によって厳格な電気的接触状態に保持されている。こ
のネジ４４の頭は前部ハウジングカバー３８中のざら穴
に埋め込まれている。フレームカバー３０の曝露されて
いる表面は、これらの回りの領域に電場強度の集中が起
こるのを避けるため丸みがつけられている。このような
集中が起こると電子放出のパターンが歪められてしまう
。グリッド２６は電子の通過に対して高い透明性を有す
るタングステンメツシュでよい。

円筒陰極本体１４と電子抽出グリッド２６との間の距離
は、本発明の最大の利点を得る上で重要なファクタであ
る。既に指摘したように、電極本体１４とグリッド２６
の間で特殊な形態の気体放電を持続することができれば
、かなり分布の広い充分高いエネルギをもつ電子を含む
電子ビームが発生し得る。この特殊な気体放電の特徴は
比較的薄いプラズマ領域と比較的厚い陰極シース領域を
有することである。本明細書中で「薄い」または「厚い
」というのは陰極本体１４とグリッド２６の間にあるシ
ース領域またはプラズマ領域（場合に応じて）の寸法の
ことである。

第５Ａおよび５Ｂ図は、陰陽極間で気体放電が持続して
いるときの陰極から陽極までの距離（Ｘ）に亘る電位（
Ｖ）の変化を示すグラフである。一対の電極間の気体放
電中陰極シース厚み（λＳ）は次式を用いて概算するこ
とができる。

ここで、Ｖｃ＝陰極電位（Ｖｃ　）とプラズマ電位（Ｖ
Ｐ）の和 Ｔ−＝気体放電中の電子温度 Ｔ千＝気体放電中のイオン温度 λｄ＝デバイ長さ である。更に、デバイ長さはグロー領域内の中性気体圧
力の平方根とは逆に変化する。低真空（たとえば約１０
”’　〜１０′２ｔｏｒｒ）　Ｔ”適当な電圧ノ場合、
通常の気体放電が起こり電極間のほぼ全空間がグロー放
電領域となる。プラズマの電位がその厚みに亘って、す
なわち第５Ａ図に示したようにＸ軸にそってほぼ一定で
あるようなほとんどのプラズマ源の場合にはこれが通常
の動作モードである。このような気体放電から電子を引
き出すことは可能であるがそのエネルギは比較的低い。

電位勾配の大きい陰極シース領域で発生した電子でも、
厚いプラズマ領域を通り抜ける必要があるためこれらを
陽極グリッドで引き出す時までにそのエネルギはかなり
消散してしまう。しかしながら本発明の好ましい態様で
は、プラズマ領域が比較的薄く、一方陰極シース領域は
比較的厚い連続的気体放電が持続する。この状態は、本
発明の装置が約１０−３〜ｉ　ｏ　−’　ｔｏｒｒの範
囲の高真空雰囲気中で作動できるために起こると思われ
る。このような圧力範囲で適当な電圧レベル（たとえば
−１０ｋＶ〜−２０ｋＶ）では陰極−シースの厚みは相
当大きく、陰極−グリッド間距離を制限することによっ
てプラズマ領域を比較的薄くすることができるようであ
る。本発明の好ましい具体例では、陰極本体１４とグリ
ッド２６（第３図参照）の間隔を適当に設定して上記の
特性を有する特殊な気体放電を生せしめることによって
この現象を利用する。

次いで。陰極シース領域内で発生した電子は薄いプラズ
マ領域を通り抜ける必要しかなく、そのような電子が自
身のエネルギを消散してしまう確率がかなり減少する。

このように、本発明で生成した電子ビームが前記のコン
デンサ製造プロセスでの使用に特に適していることが発
見された。この適している理由は、上記した動作条件下
で本発明の電子ビームが、約２ミクロンまでの範囲の厚
みを有する誘電材料のモノマ層を、問題となる程の表面
電荷を発生させることなく適切に硬化させるのに充分に
高いエネルギの電子を含んでいるからである。また、グ
リッド２６から放出される電子は比較的厚い陰極シース
領域内の多くの場所で発生することができるので、本発
明では電子エネルギの広い分布が得られる。既に述べた
ように、この最後のファクタが表面電荷の問題を解く鍵
となると思われる。

友−ＪＬＪＬ 第２，３および４図に示したものと同じ一般的描成を有
する電子ビーム源を構作した。放出窓１２の幅はおよそ
１４インチ（３５，６ｃ＋ａ）であり、ビーム源の全体
の幅は２０インチ（５０，８ＣＴ１１＞である。窓１２
の高さは２インチ（５，１ｃｍ）であり、ビーム源全体
の高さく外部寸法）は４．５インチ（１１，４ＣＩＩｌ
）である。グリッド２６と陰極本体１４の中心を結ぶ線
上で両者の距離は３゜５インチ（８，９ｃｍ＞であり、
グリッドは前部ハウジングカバー３８の内面から約１イ
ンチ（２゜５ＣＩ）だけ引っ込んでいる。陰極本体１４
の直径は約３インチ（７，６ｃｍ）であり、陰極本体１
４とハウジングシェル４２の曲部との間の分離間隙は約
３／８インチ（１，０ＣＩ１１）である。陰極本体１４
は冷間圧延鋼製で中空である。主体ハウジングシェル４
２は１／２インチ（１，３ＣＴ１１）のアルミニウム類
であった。端部カバーは厚み３／８インチ（１，０ｃｍ
）のアルミニウム類、前部ハウジングカバー３８は厚み
が約３／８インチ（１，０σ）の冷間圧延鋼製であり、
グリッド載置フレーム２８も同じであった。グリッド２
６は電子透過率が約８０％のタングステンメツシュであ
る。動作中のビーム源を冷却するためＵ字状ハウジング
シェルの両脚部の外側にウォータジャケットを設置した
。しかし、このビーム源は過度の熱を発生することなく
作動しこれらのジャケットは不要であろうと思われる。

このモデルを約１０４　ｔｏｒｒにポンプで排気した真
空チャンバ内で作動させた。陰極本体１４に約−１１ｋ
Ｖの電圧をかけ、ハウジングは接地した。

次に、電源ライン３１に流れる電流が約　１２０１１１
Ａになるまで気体を導入した。気体流量は約４００〜５
００　ＧＯ／分であった。ポンプで約１０〜３ｔｏｒｒ
の真空を保った。ウォータジャケット内に水を循環させ
た。上記の装置と動作パラメータを用いて厚さ約１ミク
ロンのアクリルレートモノマの層を硬化した。得られた
ポリマフィルムは極めて滑らかで連続しており、欠陥は
ほとんどみられなかった。

このモデルを試験するため、上記と同様な動作パラメー
タを用いて電子ビーム源１０から約５インチ離れた所の
平らな銅シートに３分間照射した。

銅シートは真空チャンバ中で電子銃の前に吊るし、接地
はしなかった。シート上に形成された焦げパターンは、
電子の極めて均一な分布を有し、かつ放出窓１２と似た
パターンを有する良好な平行ビームが得られたことを示
した。最も高濃度の部分は陰極本体１４の軸に平行な中
心線に沿って生じていた。

また、上記と同様な動作パラメータを用いるこのビーム
源の作動中ハウジング内グリッド後方で弱いグローが観
察できる。

【図面の簡単な説明】

第２図は、本発明の電子ビーム源の好ましい具体例の１
部切欠き斜視図であり、 第３図は、第２図に示した具体例の３−３線での断面図
であり、 第４図は、第２図に示した具体例の４−４線での断面図
であり、 第５Ａおよび５Ｂ図は、プラズマ電子ビーム源の従来の
動作モードと本発明の好ましい動作モードとを比較して
示すグラフである。 １０・・・電子ビーム、１１・・・真空チャンバ、１２
・・・電子放出窓、１３・・・標的基体、１４・・・陰
極本体。 ２１・・・電源、２４・・・電源コネクタ、２６・・・
電子抽出グリッド、３２・・・気体導入口、３４・・・
ハウジング端部カバー、３８・・・ハウジング前部カバ
ー。 ４２・・・ハウジング主体シェル。 特許出願人ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ図面
の浄書（内容に変更なし） ＝甲平可−，Ｅ］Ａ− 一明ｌヨ←、ＳＢ− 手続補正書（ハ） ６０、８．１４ 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　穀 温　称　　ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ（発
送日：昭和６０年７月３０日） ６、補正の対象 図　　面 （内容に変更なし）

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気伝導性材料でできており、イオン化可能な気
   体を内部へ導入するための口を少なくとも１個有し、か
   つ少なくとも１個の電子放出窓も有している、実質的に
   密閉されたハウジングと、前記窓を横切りかつ前記ハウ
   ジングと電気的に接触して載置されており、電子の通過
   に対して少なくとも部分的に透明でかつ電気伝導性材料
   でできている電子抽出グリッドと、 前記ハウジングの内部に載置されているが電気的にはこ
   れと絶縁されており、かつ前記グリッドと対置して前記
   ハウジングから間隔を置かれている、電気伝導性材料で
   できている陰極本体であって、前記グリッドとこの陰極
   本体との間隔は動作中これらの間で気体放電が持続され
   得るほど充分大きく、かつこの陰極本体とこれに近接す
   る前記ハウジングとの間隔は動作中これらの間で何らの
   認めうる放電が起こるには小さ過ぎる陰極本体と、前記
   陰極と前記ハウジングの間で電圧源を接続して、前記陰
   極の電位を前記ハウジングおよびグリッドに対し充分に
   負にし、かつ充分な量のイオン化可能な気体を前記陰極
   と前記グリッドの間に存在させてこれらの間で気体放電
   を起こさせ、その結果生成した自由電子を前記グリッド
   に向かって加速して前記グリッドと放出窓を連続流とし
   て通過させ、一方気体イオンはほとんど全く放出されな
   いようにするための手段と、からなる、少なくとも部分
   的に排気された作業空間内で使用する気体放電電子ビー
   ム源装置。
2. （２）前記グリッドが前記ハウジング内で前記陰極本体
   に向って引っ込んでいることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の電子ビーム源装置。
3. （３）前記グリッドがほぼ平らであり、かつ前記陰極が
   前記グリッドの平面に対して平行に対面するほぼ平らな
   表面を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の電子ビーム源装置。
4. （４）前記グリッドに面する前記陰極の表面に溝が付け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
   載の電子ビーム源装置。
5. （５）前記陰極が銅製であり、前記ハウジングがアルミ
   ニウム製であり、前記グリッドが電子に対して約８０％
   透過性のタングステン製メッシュであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項に記載の電子ビーム源装置。
6. （６）前記窓が前記ハウジングに設けられた細長スリッ
   トの形状をしており、前記陰極が前記窓に面する円柱面
   を有しており、これらの長軸がほぼ平行であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の電
   子ビーム源装置。
7. （７）前記陰極が鋼製であり、前記ハウジングがアルミ
   ニウム製であり、前記グリッドが電子に対して約８０％
   透過性のタングステン製メッシュであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項に記載の電子ビーム源装置。
8. （８）源の周囲真空度を少なくとも１０＾−＾３ｔｏｒ
   ｒ程度に低く維持する手段と組み合わせられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載または第２項に
   記載の電子ビーム源装置。
9. （９）更に、前記ハウジングの内部にイオン化可能な気
   体を制御しながら供給する手段、および前記ハウジング
   とグリッドを接地電位に保ちつつ前記陰極本体に適切な
   動作電位を印加する手段と組み合わせられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の電子ビーム源
   装置。
10. （１０）前記陰極本体と前記グリッドとの間隔が予じめ
    選択された気体放電動作条件で得られる陰極シース領域
    の厚みを越え、前記陰極本体とこれに近接するハウジン
    グとの間隔が前記厚みより小さいことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項または第２項に記載の電子ビーム源装
    置。
11. （１１）前記陰極と前記グリッドとの間隔が調整可能で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
    項に記載の電子ビーム源装置。
12. （１２）前記ハウジングが前記陰極と前記グリッドとの
    間の空間カラム回りでほぼ対称に配列されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
    電子ビーム源装置。
13. （１３）陰極−グリッド間距離が、予じめ選択された動
    作条件でのプラズマ領域の厚みが前記陰極シース領域の
    厚みより小さくなるように充分小さいことを特徴とする
    特許請求の範囲第１０項に記載の電子ビーム源装置。
14. （１４）陰極と電子−透過性陽極との間に少なくとも約
    １０＾−＾３Ｔｏｒｒ程度の低圧でイオン化可能な気体
    を導入し、 前記陽極に対して負の電圧を前記陰極に印加し、前記電
    圧と気体圧力とを調節して前記電極間で陰極シース領域
    に比べて比較的薄いプラズマ領域を有することを特徴と
    する気体放電を持続させることからなる、連続的多エネ
    ルギ電子流を発生させる方法。