CN1120238A - 电子枪 - Google Patents

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CN1120238A
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鲍里斯·A·穆弗汉
维克特·A·蒂马少夫
埃弗格尼·L·皮朱克
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Mishznarodnii Zentr Elektronno Prome Newikh Tekhnologii Ies Im E Patona Nan
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Mishznarodnii Zentr Elektronno Prome Newikh Tekhnologii Ies Im E Patona Nan
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Abstract

一种电子枪，在相距一加速阳极(1)一定距离且具有一构架(2)的一阴极组元中设有一线状热阴极(11)，其一阴极夹头(8)通过一张紧热阴极的导流片簧机构(7)及一绝缘件(4)、聚焦电极(20)经一第一刚性导流板(21)和绝缘件(4)、及另一阴极夹头(17)经一第二刚性导流板(16)分别紧固到构架(2)上，通过调整片簧机构(7)和第二导流板(16)相对于加速阳极(1)和聚焦电极(20)的距离，可以在沿聚焦电极(20)纵轴的竖直平面内设定热阴极(11)。

Description

电子枪
本发明涉及一种电子枪，该电子枪具有一装设在阴极组元之中的线状热阴极，该阴极组元借助一高压绝缘件设置得与一加速阳极隔有一定距离并具有一容装二阴极夹头的构架，其中一夹头经张紧该热阴极的一导流片簧机构及一绝缘件而夹持到该构架上；该阴极组元还设置有一聚焦电极，该聚焦电极覆盖着热阴极，并按其轴线平行于后者布置。
电子枪用作产生电子束，例如可用于在真空中加热或熔化或蒸发材料的电子束。
US-A-4,126,811中公开了这电子枪，其中，在两端各由一阴极夹头夹持的一线状热阴极由两个片簧机构张紧，该片簧机构分别设置在一电源端头和一聚焦电极半片之间，该两半聚焦电极相互之间隔一微小距离而分开设置，且各支承一阴极夹头。这样，该两半聚焦电极就不与热阴极电绝缘，其结果是，由热阴极产生的电子束不能受控于一可变聚焦电势，从而，电子束的形成及其焦点的光学特性不可控。然而，在电子枪的相当长的操作过程中，电子束及其在欲加热表面上的焦点的会聚度和电子束的功率密度等电子光学特性就会有变化。此外，按这种方式，热阴极相对于聚焦电极的最佳和稳定的定位没有保证，而是热阴极相对于聚焦电极的位置会改变，随着热阴极之外的电子枪元件的进一步升温而更是如此。因而，用该电子束进行的工艺过程的稳定性就没有保证。
另外，US-A-3,701,915公开了一种电子枪，其中，其热阴极装卡在以电绝缘方式安装在一支架上的两导流片簧之间，同样，其聚焦电极与片簧和热电极电绝缘也以电绝缘方式被该支架所支承。在此也存在问题，即在这种电子枪的操作过程中，片簧因加热而伸长，因此其热阴极相对于聚焦电极的位置发生变化。
本发明的目的是提供一种本文开头提及的电子枪，其中，与一简单的设计相结合，使该电子枪可以利用一可变聚焦电势影响该电子束以及相对于聚焦电极调节热阴极。
本发明的目的是如下实现的：连接到一用以施加聚焦电势的接线端头的聚焦电极，经由一第一刚性导电板和绝缘件紧固到构架上；第二阴极夹头经由一第二刚性导电板紧固到构架上。通过调节片簧机构和第二导流板相对于加速阳极和聚焦电极的相对距离，可在沿聚焦电极纵向轴线的竖直平面内设定热阴极。
这样做的效果是聚焦电极与热阴极之间电绝缘，其结果是相对于热阴极的所需要的负聚焦电势可加到所述的聚焦电极上；热阴极仅由一片簧机构张紧，从而导致设计简化；进而可使热阴极的位置相对于聚焦电极进行设定。因此，能够提高其电子光学特性的稳定性，当在真空中熔化和蒸发材料时，同样可保证工艺特性的重复性。特别是，对于要进行的各个工艺过程，可以按最优方式设定热阴极相对于聚焦电极的位置，相应于操作过程中发生的变化可通过改变聚焦电势进行精调。
借助于附图中所示的示例性实施例下面将详细阐述本发明，其中：
图1表示电子枪的局部剖视侧视图；
图2表示沿图1的I-I线的剖视图；
图3表示沿图1的II-II线的剖视图；
图4表示沿图2的III-III线的剖视图。
图示的该电子枪包括一加速阳极1和具有一构架2的一阴极组元，该构架2由高压绝缘件3所支承而与加速阳极1相距一定距离。该阴极组元还包括一扁平板状绝缘件4，该绝缘件4大致平行于加速阳极1展放及在其上通过一接线端头6连接着一输入电缆5。输入电缆5连接着导流片簧7的一端，该导流片簧7的另一端连接到接近加速阳极1设置的一阴极夹头8。片簧7经紧固装置9、10例如采用螺钉连接到输入电缆5和阴极夹头8上，且片簧7设置成相互隔开的两组。阴极组元还包括一端由阴极夹头8、具体地说是利用螺钉12和夹板13所夹持的一线状热阴极11。
一第二接线端头14直接设置在阴极组元的构架2上，还有一支承另一阴极夹头17的刚性导流板16利用螺钉15也紧固到构架2上，该阴极夹头17、具体地说是利用螺钉18和夹板19、夹持着热阴极11的另一端。
在这种情况下，用来在片簧7和板16上装进螺钉9、10和15的孔设置有余隙，以便能够调整阴极夹头8及与其紧固到一起的热阴极11相对于一聚焦电极20的位置，该聚焦电极20设置在阴极夹头8和17之间并经由一刚性板21及借助于一支板22紧固到绝缘件4上。该支板22连接到用来获得聚焦电极20的聚焦电势的一连接端头23上，连接端头23通过构架2上的一通口引导到外部而不与构架2电性接触，以使聚焦电极20与热阴极11间电绝缘。
当连接端头6和14连接到一电流源时，加热电流经过输入电缆5、片簧7、阴极夹头8、热阴极11、阴极夹头17、板16和构架2在连接端头6和14之间流动。该加热电流把热阴极11加热到其工作温度，该温度大致是2,200-2,300℃的数量级。热阴极11因此加热而线性伸长。为了使电子光学系统的几何特性不受热阴极11松垂的干扰，则热阴极11必须始终保持张紧状态，这利用片簧7来实现，该片簧7适当预紧着热阴极。
线状热阴极11相对于聚焦电极20的相邻阴极表面的位置(图4)需要优化操作，通过螺钉9、10设定阴极夹头8的位置和通过螺钉15设定阴极夹头17的位置来对线状热阴极11的位置予以调整。
在图4中，分别由实线和虚线表示热阴极11相对于聚焦电极20的两个可能的位置。
为了重新聚集电子束及校正受阴极组元和热阴极11受热部件伸长所影响的电子光学特性，一相对于热阴极11的负电势经由连接端头23施加到聚焦电极20上。该电势大小的变化能用于改变电子束的焦距及其焦点的尺寸。
螺钉9、10和15所用的孔可制成长形孔，热阴极11与聚焦电极20之间的距离也可经调节装置予以控制。
热阴极11也可由两根相互平行的单个线状阴极组成。

Claims (5)

1、一种电子枪，在其阴极组元中具有一线状热阴极(11)，该阴极组元利用高压绝缘件(3)设置得离一加速阳极(1)隔开一定距离并具有装设两阴极夹头(8、17)的一构架(2)，其中一阴极夹头(8)经一张紧热阴极(11)的导流片簧机构(7)及经一绝缘件(4)而装夹在该构架(2)上，设置一聚焦电极(20)使其覆盖着该热阴极(11)并以其轴线平行于后者设置，其特征在于，连接到一用以施加一聚焦电势的接线端上的聚焦电极(20)经一第一刚性导流板(21)和绝缘件(4)紧固到构架(2)上，第二阴极夹头(17)经一第二刚性导流板(16)紧固到构架(2)上，通过调整片簧机构(7)和第二导流板(16)相对于加速阳极(1)和聚焦电极(20)的距离，可在沿聚焦电极(20)纵轴的竖直平面内设定热阴极(11)。
2、如权利要求1所述的电子枪，其特征在于，片簧机构(7)和第二导流板(16)有用来装入紧固件(9、10、15)的孔，这些孔有调节片簧机构(7)和第二导流板(16)的作用。
3、如权利要求1或2所述的电子枪，其特征在于，上述孔制作成为长形孔。
4、如权利要求1至3中任一项所述的电子枪，其特征在于，热阴极(11)和聚焦电极(20)之间的距离能够控制。
5、如权利要求1至4中任一项所述的电子枪，其特征在于，绝缘件(4)制成为平板形。
CN95108944A 1994-07-20 1995-07-19 电子枪 Pending CN1120238A (zh)

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PB01 Publication
C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication