JP2000164112A - 陰極、陰極の製造方法、電子銃 - Google Patents
陰極、陰極の製造方法、電子銃Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子放射材料がカーボンナノチューブからな
る真空用陰極において、できるだけ低い電圧印加すなわ
ち小さい電界強度で電子放射させ、効率のよい電子放射
を得るとともに、安定な電流制御を得る。 【解決手段】 真空用陰極の電子放射材料であるカーボ
ンナノチューブ２をヒータ１０で加熱して電子６を真空
容器５中に熱電子放射させ、あるいは同時にアノード３
で電界を加えて熱電界放射させる。さらに電子銃として
用いる場合、このような真空用陰極と、これに対向し電
子の透過孔を有する第一電極と第二電極とで構成し、ト
ライオード動作させる。
る真空用陰極において、できるだけ低い電圧印加すなわ
ち小さい電界強度で電子放射させ、効率のよい電子放射
を得るとともに、安定な電流制御を得る。 【解決手段】 真空用陰極の電子放射材料であるカーボ
ンナノチューブ２をヒータ１０で加熱して電子６を真空
容器５中に熱電子放射させ、あるいは同時にアノード３
で電界を加えて熱電界放射させる。さらに電子銃として
用いる場合、このような真空用陰極と、これに対向し電
子の透過孔を有する第一電極と第二電極とで構成し、ト
ライオード動作させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子顕微鏡やＣＲ
Ｔなどに用いられる陰極（真空用陰極）およびそれを用
いた電子銃に関するものである。
Ｔなどに用いられる陰極（真空用陰極）およびそれを用
いた電子銃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子放射材料がカーボンナノチューブか
らなる従来の真空用陰極の基本構成は、図４に示すよう
に導電性の陰極基体１上にカーボンナノチューブ２が集
合体として形成されてなり、動作に際してはアノード３
がカーボンナノチューブ２に対向配置され、直流電源４
によってカーボンナノチューブ２に対して正となるよう
に電位が与えられる。その結果、カーボンナノチューブ
２の集合体とアノード３との間の真空空間５に電界（図
示せず）が形成され、カーボンナノチューブ２の集合体
から電子６が引き出され、電子放射が維持される（特開
平１０−１４９７６０号公報）。このように電界の影響
のみで電子が固体から真空中へ引き出される現象を電界
放射と呼び、前記カーボンナノチューブは数〔Ｖ／μ
ｍ〕程度の比較的小さい電界強度で電界放射が可能な電
子放射材料として最近注目されはじめている（特公平７
−９２４６３号公報）。
らなる従来の真空用陰極の基本構成は、図４に示すよう
に導電性の陰極基体１上にカーボンナノチューブ２が集
合体として形成されてなり、動作に際してはアノード３
がカーボンナノチューブ２に対向配置され、直流電源４
によってカーボンナノチューブ２に対して正となるよう
に電位が与えられる。その結果、カーボンナノチューブ
２の集合体とアノード３との間の真空空間５に電界（図
示せず）が形成され、カーボンナノチューブ２の集合体
から電子６が引き出され、電子放射が維持される（特開
平１０−１４９７６０号公報）。このように電界の影響
のみで電子が固体から真空中へ引き出される現象を電界
放射と呼び、前記カーボンナノチューブは数〔Ｖ／μ
ｍ〕程度の比較的小さい電界強度で電界放射が可能な電
子放射材料として最近注目されはじめている（特公平７
−９２４６３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】真空用陰極はできるだ
け低い電圧印加すなわち小さい電界強度で電子放射する
ことが強く求められる。なぜならば、電子銃として実用
に供するためには真空中に放射される電子の電流量や電
子ビーム軌道を電界の変化によって制御する必要があ
り、電子放射するために最低限必要な電界が大きすぎる
とこの制御が実用上困難になるからである。
け低い電圧印加すなわち小さい電界強度で電子放射する
ことが強く求められる。なぜならば、電子銃として実用
に供するためには真空中に放射される電子の電流量や電
子ビーム軌道を電界の変化によって制御する必要があ
り、電子放射するために最低限必要な電界が大きすぎる
とこの制御が実用上困難になるからである。
【０００４】前記の従来技術においては、カーボンナノ
チューブを電子放射材料とすることで比較的小さい電界
強度での電子放射を可能としているが、まだ不充分であ
り、それを補うために陰極とアノードあるいは引き出し
電極との間隔を極端に狭くするかアノードに高電圧を印
加しなければならないという課題があった。また、電界
放射の性質上、前記の印加電圧が閾値を超えると急激に
電子放射が増加する特性があり、微妙な電流制御が難し
いという課題があった。
チューブを電子放射材料とすることで比較的小さい電界
強度での電子放射を可能としているが、まだ不充分であ
り、それを補うために陰極とアノードあるいは引き出し
電極との間隔を極端に狭くするかアノードに高電圧を印
加しなければならないという課題があった。また、電界
放射の性質上、前記の印加電圧が閾値を超えると急激に
電子放射が増加する特性があり、微妙な電流制御が難し
いという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の陰極は、電子放
射材料がカーボンナノチューブからなる陰極において、
前記カーボンナノチューブが加熱されて熱電子放射する
ことを特徴とする（請求項１）。この構成によれば、カ
ーボンナノチューブ内の電子が熱励起されるので、電界
を印加しなくても電子放射が可能となる。
射材料がカーボンナノチューブからなる陰極において、
前記カーボンナノチューブが加熱されて熱電子放射する
ことを特徴とする（請求項１）。この構成によれば、カ
ーボンナノチューブ内の電子が熱励起されるので、電界
を印加しなくても電子放射が可能となる。
【０００６】また、請求項１に記載の陰極において、前
記カーボンナノチューブが加熱され、かつ電界を加えら
れて熱電界放射するものである（請求項２）。この構成
によれば、カーボンナノチューブに熱のみを加えた場合
に比べて、より多くの電子を効率よく真空中へ放射する
ことができる。
記カーボンナノチューブが加熱され、かつ電界を加えら
れて熱電界放射するものである（請求項２）。この構成
によれば、カーボンナノチューブに熱のみを加えた場合
に比べて、より多くの電子を効率よく真空中へ放射する
ことができる。
【０００７】また、請求項１または２に記載の陰極にお
いて、前記カーボンナノチューブがヒータ上に形成され
たものである（請求項３）。この構成によれば、ヒータ
の両端に電圧を印加することにより、カーボンナノチュ
ーブを所望の温度に加熱することができる。
いて、前記カーボンナノチューブがヒータ上に形成され
たものである（請求項３）。この構成によれば、ヒータ
の両端に電圧を印加することにより、カーボンナノチュ
ーブを所望の温度に加熱することができる。
【０００８】また、請求項１から３のいずれかに記載の
陰極において、前記カーボンナノチューブが陰極用の基
体上に形成され、前記基体が加熱される手段を備えたも
のである（請求項４）。この構成によれば、カーボンナ
ノチューブを被着させる陰極基体の形状や材質を、加熱
手段とは独立に設計できる。
陰極において、前記カーボンナノチューブが陰極用の基
体上に形成され、前記基体が加熱される手段を備えたも
のである（請求項４）。この構成によれば、カーボンナ
ノチューブを被着させる陰極基体の形状や材質を、加熱
手段とは独立に設計できる。
【０００９】また、本発明の陰極の製造方法は、カーボ
ンナノチューブを液体中に分散させて、ヒータ上または
陰極基体上に塗布するものである（請求項５）。この構
成によれば、粉状のカーボンナノチューブをヒータ上ま
たは陰極基体上に所望の厚みに塗布することができる。
ンナノチューブを液体中に分散させて、ヒータ上または
陰極基体上に塗布するものである（請求項５）。この構
成によれば、粉状のカーボンナノチューブをヒータ上ま
たは陰極基体上に所望の厚みに塗布することができる。
【００１０】また、本発明の電子銃は、電子放射材料が
カーボンナノチューブからなる陰極と、これに対向し電
子の透過孔を有する電流制御用の第一電極と、前記電子
の透過孔を通して前記陰極に電界を与える第二電極とで
構成され、前記第一電極が前記陰極に対して電気的に負
となるように電圧印加されてトライオード動作するもの
である（請求項６）。この構成によれば、第一電極によ
って電流制御をしても、第一電極に電流が流れ込まない
ので、陰極から放射された電子は１００〔％〕第二電極
以降に引き出すことができ、第二電極以降の電位を一定
とすることができる。また、この構成では、熱陰極動作
に限らず、冷陰極動作させることもできる。
カーボンナノチューブからなる陰極と、これに対向し電
子の透過孔を有する電流制御用の第一電極と、前記電子
の透過孔を通して前記陰極に電界を与える第二電極とで
構成され、前記第一電極が前記陰極に対して電気的に負
となるように電圧印加されてトライオード動作するもの
である（請求項６）。この構成によれば、第一電極によ
って電流制御をしても、第一電極に電流が流れ込まない
ので、陰極から放射された電子は１００〔％〕第二電極
以降に引き出すことができ、第二電極以降の電位を一定
とすることができる。また、この構成では、熱陰極動作
に限らず、冷陰極動作させることもできる。
【００１１】また、請求項６に記載の電子銃において、
前記カーボンナノチューブがヒータ上に形成されたもの
である（請求項７）。この構成によれば、ヒータの両端
に所望の電圧を印加することによってカーボンナノチュ
ーブを所望の温度に加熱し、熱電子放射させることがで
きるので、電子放射量を高めることができる。
前記カーボンナノチューブがヒータ上に形成されたもの
である（請求項７）。この構成によれば、ヒータの両端
に所望の電圧を印加することによってカーボンナノチュ
ーブを所望の温度に加熱し、熱電子放射させることがで
きるので、電子放射量を高めることができる。
【００１２】また、請求項６または７に記載の電子銃に
おいて、前記カーボンナノチューブが陰極用の基体上に
形成され、前記基体が加熱される手段を備えたものであ
る（請求項８）。この構成によれば、加熱手段とは独立
に陰極基体の形状や材質を設計できるので、第一電極や
第二電極の電子光学的な設計に有利である。
おいて、前記カーボンナノチューブが陰極用の基体上に
形成され、前記基体が加熱される手段を備えたものであ
る（請求項８）。この構成によれば、加熱手段とは独立
に陰極基体の形状や材質を設計できるので、第一電極や
第二電極の電子光学的な設計に有利である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１４】（実施の形態１）図１に示すように、本発
明の陰極は、カーボンナノチューブ２からなる電子放射
物質層がヒータ１０上に形成されたものである。
明の陰極は、カーボンナノチューブ２からなる電子放射
物質層がヒータ１０上に形成されたものである。
【００１５】この陰極の製造方法について説明する。粉
状のカーボンナノチューブを、液体中に分散させてサス
ペンションとした後、ディップ法や電着法により、ヒー
タ１０を被覆する形に塗布し乾燥させ、カーボンナノチ
ューブ２の集合体とする。その後、これを真空容器５中
に置き、ヒータ電源１１によってヒータ１０の両端に所
望の電圧を印加して、カーボンナノチューブ２を約４５
０〔℃〕で１０分程度加熱して不純物を蒸発させ、常温
に戻す。
状のカーボンナノチューブを、液体中に分散させてサス
ペンションとした後、ディップ法や電着法により、ヒー
タ１０を被覆する形に塗布し乾燥させ、カーボンナノチ
ューブ２の集合体とする。その後、これを真空容器５中
に置き、ヒータ電源１１によってヒータ１０の両端に所
望の電圧を印加して、カーボンナノチューブ２を約４５
０〔℃〕で１０分程度加熱して不純物を蒸発させ、常温
に戻す。
【００１６】次に、動作原理について説明する。前記の
工程の後、ヒータ電源１１の電圧を再び上げるとカーボ
ンナノチューブ２の温度上昇（５０〜２０００〔℃〕程
度）にともなって、電界を印加しなくても電子６が真空
容器５中に熱電子放射される。
工程の後、ヒータ電源１１の電圧を再び上げるとカーボ
ンナノチューブ２の温度上昇（５０〜２０００〔℃〕程
度）にともなって、電界を印加しなくても電子６が真空
容器５中に熱電子放射される。
【００１７】この状態で実用に供することも可能である
が、さらに電子の放射効率を高めたい場合には、アノー
ド３を図１に示すとおりカーボンナノチューブ２に対し
て約１〔ｍｍ〕の距離に配置し、カーボンナノチューブ
２に対して正となるように電位（１〜１０００〔Ｖ〕程
度）を与える。その結果、熱と電界が同時にカーボンナ
ノチューブに印加され、小さい電界できわめて高い放射
効率の熱電界放射が生じる。たとえば、カーボンナノチ
ューブが１００〔℃〕でアノード電位が１０００〔Ｖ〕
の場合、放射電流密度は、アノード３がない場合の０．
０２〔Ａ／ｃｍ 2〕程度から２〔Ａ／ｃｍ2〕程度まで向
上するので、現実の真空用陰極に使用するのに十分であ
る。
が、さらに電子の放射効率を高めたい場合には、アノー
ド３を図１に示すとおりカーボンナノチューブ２に対し
て約１〔ｍｍ〕の距離に配置し、カーボンナノチューブ
２に対して正となるように電位（１〜１０００〔Ｖ〕程
度）を与える。その結果、熱と電界が同時にカーボンナ
ノチューブに印加され、小さい電界できわめて高い放射
効率の熱電界放射が生じる。たとえば、カーボンナノチ
ューブが１００〔℃〕でアノード電位が１０００〔Ｖ〕
の場合、放射電流密度は、アノード３がない場合の０．
０２〔Ａ／ｃｍ 2〕程度から２〔Ａ／ｃｍ2〕程度まで向
上するので、現実の真空用陰極に使用するのに十分であ
る。
【００１８】（実施の形態２）図２に示すように、本発
明の第２の実施の形態の真空用陰極は、カーボンナノチ
ューブ２からなる電子放射物質層が陰極用の基体１上に
形成され、基体１が加熱される手段であるヒータ１０を
備える。
明の第２の実施の形態の真空用陰極は、カーボンナノチ
ューブ２からなる電子放射物質層が陰極用の基体１上に
形成され、基体１が加熱される手段であるヒータ１０を
備える。
【００１９】第１の実施の形態と同様に、粉状のカーボ
ンナノチューブ２を液体中に分散させたサスペンション
を用意し、これを図２に示す陰極基体１上にディップ法
や電着法により被覆する形に塗布し乾燥させる。その
後、これを真空容器５中に置き、ヒータ電源１１によっ
てヒータ１０の両端に所望の電圧を印加して、陰極基体
１を加熱し、熱伝導によって陰極基体１上のカーボンナ
ノチューブ２を約４５０〔℃〕で１０分程度加熱して不
純物を蒸発させる。
ンナノチューブ２を液体中に分散させたサスペンション
を用意し、これを図２に示す陰極基体１上にディップ法
や電着法により被覆する形に塗布し乾燥させる。その
後、これを真空容器５中に置き、ヒータ電源１１によっ
てヒータ１０の両端に所望の電圧を印加して、陰極基体
１を加熱し、熱伝導によって陰極基体１上のカーボンナ
ノチューブ２を約４５０〔℃〕で１０分程度加熱して不
純物を蒸発させる。
【００２０】動作原理については第１の実施の形態と同
様であるが、異なる点は、第１の実施の形態ではカーボ
ンナノチューブ２をヒータ１０で直接加熱するのに対
し、第２の実施の形態ではヒータ１０で陰極基体１を一
旦加熱し、間接的に陰極基体１上のカーボンナノチュー
ブ２を加熱している点である。
様であるが、異なる点は、第１の実施の形態ではカーボ
ンナノチューブ２をヒータ１０で直接加熱するのに対
し、第２の実施の形態ではヒータ１０で陰極基体１を一
旦加熱し、間接的に陰極基体１上のカーボンナノチュー
ブ２を加熱している点である。
【００２１】本実施形態によれば、第１の実施の形態１
に比べて、陰極基体の形状や材質を加熱手段であるヒー
タとは独立に設計でき、たとえばカーボンナノチューブ
とアノードの距離を均一にできるなどの電子光学的な設
計で有利となる。
に比べて、陰極基体の形状や材質を加熱手段であるヒー
タとは独立に設計でき、たとえばカーボンナノチューブ
とアノードの距離を均一にできるなどの電子光学的な設
計で有利となる。
【００２２】（実施の形態３）本発明の第３の実施の形
態である電子銃について説明する。
態である電子銃について説明する。
【００２３】図３に示すように、電子放射材料がカーボ
ンナノチューブ２からなる陰極と、これに対向し電子の
透過孔を有する電流制御用の第一電極１２と、電子の透
過孔を通して陰極に電界を与える第二電極１３とで構成
され、第一電極１２が陰極に対して電気的に負となるよ
うに電圧印加されてトライオード動作するものである。
ンナノチューブ２からなる陰極と、これに対向し電子の
透過孔を有する電流制御用の第一電極１２と、電子の透
過孔を通して陰極に電界を与える第二電極１３とで構成
され、第一電極１２が陰極に対して電気的に負となるよ
うに電圧印加されてトライオード動作するものである。
【００２４】この電子銃は、第２の実施の形態の真空用
陰極を用い、図３のように真空容器５中に新たに直径４
００〔μｍ〕程度の孔の空いた、厚さ７０〔μｍ〕の円
盤状の第一電極１２と、これと同様の形状の厚さ４００
〔μｍ〕の第二電極１３とを設けてトライオード型の電
子銃としたものである。第一電極１２とカーボンナノチ
ューブ２の先端との距離は５０〔μｍ〕程度、第一電極
１２と第二電極１３との間隔は２００〔μｍ〕程度とす
る。
陰極を用い、図３のように真空容器５中に新たに直径４
００〔μｍ〕程度の孔の空いた、厚さ７０〔μｍ〕の円
盤状の第一電極１２と、これと同様の形状の厚さ４００
〔μｍ〕の第二電極１３とを設けてトライオード型の電
子銃としたものである。第一電極１２とカーボンナノチ
ューブ２の先端との距離は５０〔μｍ〕程度、第一電極
１２と第二電極１３との間隔は２００〔μｍ〕程度とす
る。
【００２５】動作については、２通りの動作モードが可
能である。まず、１つめの動作モードは、カーボンナノ
チューブを加熱せずに冷陰極として動作させるモードで
ある。ヒータ１０に電流を流さず陰極基体１およびカー
ボンナノチューブ２を常温とする。この状態で第一電極
１２にカーボンナノチューブ２に対して−１００〔Ｖ〕
程度の負の電位を第一電極電源１４によって与え、第二
電極１３にはカーボンナノチューブ２に対して＋１〔ｋ
Ｖ〕程度の正の電位を第二電極電源１５によって与え
る。次に、第一電極１２の電位を徐々に０〔Ｖ〕へ近づ
けていくと、第二電極１３の電位が形成する電界が第一
電極１２の孔を通してカーボンナノチューブ２に到達
し、カーボンナノチューブ２から電界放射によって電子
ビーム１６が真空容器５中に引き出される。電子ビーム
１６は第一電極１２の孔および第二電極１３の孔を透過
して、電子銃として動作する。したがって、この場合は
ヒータ１０およびヒータ電源１１は不要となる。
能である。まず、１つめの動作モードは、カーボンナノ
チューブを加熱せずに冷陰極として動作させるモードで
ある。ヒータ１０に電流を流さず陰極基体１およびカー
ボンナノチューブ２を常温とする。この状態で第一電極
１２にカーボンナノチューブ２に対して−１００〔Ｖ〕
程度の負の電位を第一電極電源１４によって与え、第二
電極１３にはカーボンナノチューブ２に対して＋１〔ｋ
Ｖ〕程度の正の電位を第二電極電源１５によって与え
る。次に、第一電極１２の電位を徐々に０〔Ｖ〕へ近づ
けていくと、第二電極１３の電位が形成する電界が第一
電極１２の孔を通してカーボンナノチューブ２に到達
し、カーボンナノチューブ２から電界放射によって電子
ビーム１６が真空容器５中に引き出される。電子ビーム
１６は第一電極１２の孔および第二電極１３の孔を透過
して、電子銃として動作する。したがって、この場合は
ヒータ１０およびヒータ電源１１は不要となる。
【００２６】次に、２つめの動作モードは、実施の形態
１または２に示した陰極を用いた、熱陰極動作させるモ
ードである。基本的な動作は前述の１つめの動作モード
と同じであるが、異なる点は、ヒータ電源１１によって
ヒータ１０に電流を流し、陰極基体１を加熱するととも
に熱伝導によって陰極基体１上のカーボンナノチューブ
２を適当な温度（５０〜２０００〔℃〕程度）まで加熱
する点である。こうすることによって、同じ動作条件で
も電子ビームの電流量は１つめの動作モードより１〜２
桁大きくすることができ、なおかつ電界放射特有の急激
な電流増加を滑らかに制御できるようになる。これは、
アノードのみで制御するダイオード動作の場合にはアノ
ード電圧を変化させるのでしきい値を越えると電流値が
突然上昇するのに対し、トライオード動作では、第一電
極の電位で電流制御するが、電界を与える第二電極電位
は一定であり、電流上昇を比較的緩やかに制御できるか
らである。また、制御電極に電流が流れ込まず、ドライ
ブの電力消費が少ないのも利点である。
１または２に示した陰極を用いた、熱陰極動作させるモ
ードである。基本的な動作は前述の１つめの動作モード
と同じであるが、異なる点は、ヒータ電源１１によって
ヒータ１０に電流を流し、陰極基体１を加熱するととも
に熱伝導によって陰極基体１上のカーボンナノチューブ
２を適当な温度（５０〜２０００〔℃〕程度）まで加熱
する点である。こうすることによって、同じ動作条件で
も電子ビームの電流量は１つめの動作モードより１〜２
桁大きくすることができ、なおかつ電界放射特有の急激
な電流増加を滑らかに制御できるようになる。これは、
アノードのみで制御するダイオード動作の場合にはアノ
ード電圧を変化させるのでしきい値を越えると電流値が
突然上昇するのに対し、トライオード動作では、第一電
極の電位で電流制御するが、電界を与える第二電極電位
は一定であり、電流上昇を比較的緩やかに制御できるか
らである。また、制御電極に電流が流れ込まず、ドライ
ブの電力消費が少ないのも利点である。
【００２７】なお、以上に説明した実施の形態は代表的
なものであり、カーボンナノチューブ２は粉状ではなく
一塊のペレット状のものを陰極基体１状に被着してもよ
いし、針状のものを用いてもよく、これ以外にも形状に
制限はない。
なものであり、カーボンナノチューブ２は粉状ではなく
一塊のペレット状のものを陰極基体１状に被着してもよ
いし、針状のものを用いてもよく、これ以外にも形状に
制限はない。
【００２８】また、真空中でカーボンナノチューブ２を
加熱して不純物を蒸発させる工程は必ずしも必要ではな
いし、加熱温度や加熱時間にも特に制限はない。第２の
実施の形態における陰極基体１の加熱手段としてはヒー
タ１０に限らず、高周波加熱やレーザ加熱など自由に選
んでよい。第３の実施の形態における第一電極１２と第
二電極１３の形状は円盤に限らず四角い板でもよいし、
厚み方向に加工された三次元形状でも可能である。ま
た、第２の実施の形態に使用する真空用陰極は実施の形
態１でも可能である。
加熱して不純物を蒸発させる工程は必ずしも必要ではな
いし、加熱温度や加熱時間にも特に制限はない。第２の
実施の形態における陰極基体１の加熱手段としてはヒー
タ１０に限らず、高周波加熱やレーザ加熱など自由に選
んでよい。第３の実施の形態における第一電極１２と第
二電極１３の形状は円盤に限らず四角い板でもよいし、
厚み方向に加工された三次元形状でも可能である。ま
た、第２の実施の形態に使用する真空用陰極は実施の形
態１でも可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によると、電
子放射材料がカーボンナノチューブからなる真空用陰極
において、前記カーボンナノチューブが加熱されて熱電
子放射するようにし、あるいは同時に前記カーボンナノ
チューブが電界を加えられて熱電界放射するようにし、
効率のよい電子放射を得ることができる。さらにこのよ
うな真空用陰極と、これに対向し電子の透過孔を有する
電流制御用の第一電極と、前記電子の透過孔を通して前
記陰極に電界を与える第二電極とで構成され、前記第一
電極が前記陰極に対して電気的に負となるように電圧印
加されてトライオード動作させることで、安定な電流制
御を得る事ができる。
子放射材料がカーボンナノチューブからなる真空用陰極
において、前記カーボンナノチューブが加熱されて熱電
子放射するようにし、あるいは同時に前記カーボンナノ
チューブが電界を加えられて熱電界放射するようにし、
効率のよい電子放射を得ることができる。さらにこのよ
うな真空用陰極と、これに対向し電子の透過孔を有する
電流制御用の第一電極と、前記電子の透過孔を通して前
記陰極に電界を与える第二電極とで構成され、前記第一
電極が前記陰極に対して電気的に負となるように電圧印
加されてトライオード動作させることで、安定な電流制
御を得る事ができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の陰極を模式的に示
す図
す図
【図２】本発明の第２の実施の形態の陰極を模式的に示
す図
す図
【図３】本発明の第３の実施の形態の電子銃を模式的に
示す図
示す図
【図４】従来の陰極を模式的に示す図
１ 陰極基体 ２ カーボンナノチューブ １０ ヒータ １２ 第一電極 １３ 第二電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 9/02 Ｈ０１Ｊ 9/02 Ｂ 9/04 9/04 Ｄ 37/073 37/073
Claims (8)
- 【請求項１】 電子放射材料がカーボンナノチューブか
らなる陰極において、前記カーボンナノチューブが加熱
されて熱電子放射することを特徴とする陰極。 - 【請求項２】 前記カーボンナノチューブが加熱され、
かつ電界を加えられて熱電界放射する、請求項１に記載
の陰極。 - 【請求項３】 前記カーボンナノチューブがヒータ上に
形成された、請求項１または２に記載の陰極。 - 【請求項４】 前記カーボンナノチューブが陰極用の基
体上に形成され、前記基体が加熱される手段を備えた、
請求項１から３のいずれかに記載の陰極。 - 【請求項５】 カーボンナノチューブを液体中に分散さ
せて、ヒータ上または陰極基体上に塗布することを特徴
とする陰極の製造方法。 - 【請求項６】 電子放射材料がカーボンナノチューブか
らなる陰極と、これに対向し電子の透過孔を有する電流
制御用の第一電極と、前記電子の透過孔を通して前記陰
極に電界を与える第二電極とで構成され、前記第一電極
が前記陰極に対して電気的に負となるように電圧印加さ
れてトライオード動作することを特徴とする電子銃。 - 【請求項７】 前記カーボンナノチューブがヒータ上に
形成された、請求項６に記載の電子銃。 - 【請求項８】 前記カーボンナノチューブが陰極用の基
体上に形成され、前記基体が加熱される手段を備えた、
請求項６または７に記載の電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33714998A JP2000164112A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 陰極、陰極の製造方法、電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33714998A JP2000164112A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 陰極、陰極の製造方法、電子銃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000164112A true JP2000164112A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18305911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33714998A Pending JP2000164112A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 陰極、陰極の製造方法、電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000164112A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN114203500A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-18 | 北京航空航天大学 | 发射基体组件的制备方法、发射基体组件和电子枪 |
-
1998
- 1998-11-27 JP JP33714998A patent/JP2000164112A/ja active Pending
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