JP2001527691A - 表面処理のためのモジュラ電子ビームシステムに関する装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 モジュラ電子ビームデバイスが開示され、デバイスは、電力を電子ビーム管（２０）に電力を与えるように結合された電源サブシステム（１２，１４，１６）を含むモジュラ包囲部に収容される。包囲部は、ユニットの各々から射出される縞状のビームが処理表面を完全に照射するように、このような複数のモジュラユニットの積み重ねを可能にする形状である。ビームは種々の線上に置かれ得るが、合成されたビームにより、処理表面上のある幅が掃引される。ビームは種々の線上に置かれ得るが、合成ビームは、連続した長さの表面上のある幅にわたって掃引する。発明の代替的な実施例において、モジュラユニットは複数の電子ビームユニットを含み、これらの電子ビームユニットの各々は、複数の電子管（２０）と、管に電力を与えるためのフィラメントおよびバイアス供給部（１４，１６）とを含む。単一の高電圧スタック（１２）は複数の管／フィラメント／バイアスサブユニットに対して共通のものである。デージーチェーン配置により、管ユニットのすべてに電力を与える単一の高電圧スタックが可能になる。別の実施例において、モジュラユニットは、単一の電源によって電力が与えられる複数の電子管を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 表面処理のためのモジュラ電子ビームシステムに関する装置および方法 発明の技術分野 この発明は電子ビームデバイスに関し、特に、モジュラ設計を有する電子ビー ムデバイスに関する。 発明の背景 電子ビームおよび紫外線源は表面層の照射に対する主な選択肢である。しかし ながら既存の表面硬化システムは固定サイズの形態であり、種々のサイズの表面 に適合できるよう容易に変形できない。表面硬化の用途では、１インチから６０ インチの幅であるサイズのウェブにかかわり得る。しかしながら、固定サイズの 表面硬化システムは本来拡張性を有さないため、電子ビームによる処理は非実用 的であり、従って滅多に採用されない選択肢である。 技術進歩を要する分野が多いため、電子ビームシステムの開発は停滞している 。第１に、さまざまな表面寸法に適合するためには拡張性が必要であるため、シ ステムのコストが高くつく。第２に、真空サブシステム、電源および変圧器を含 む典型的な高エネルギ電子ビームシステムの全体的なサイズ、すなわちフットプ リントの問題がある。これに関連した問題として、高エネルギ電子ビームシステ ムに保護のためのＸ線遮蔽が必要である。この結果、システムの材料および物理 的な複雑さが増す。 動作上、硬化可能な材料と大気中の酸素との表面反応速度の問題がある。この 化学物質と酸素との不所望な相互作用は表面の連鎖反応に影響を及ぼし、この結 果表面の処理は不適切なものとなってしまう。 また、システム使用可能時間も注意すべき別の点である。単一ユニットの電子 ビームデバイスの場合、デバイスのどの部分が故障してもシステム全体が動作不 能となってしまう。 単一ユニットシステムの製造は、これらのシステムのコストを引上げる傾向が ある。このようなシステムを含む個々のコンポーネントを高精度で整列させるこ とが必要であり、大きなシステムをテストするには時間がかかり、製造コストが 大幅に増加する。 表面硬化用途に適する電子ビームシステムであって、高速で幅の広いウェブを 硬化する動作に適合できるよう経済的に拡張可能であるものが必要である。同時 に、このようなシステムに特有なコストは低いべきであり、システムは種々の電 子ビーム用途に適合するよう小型であるべきである。 発明の概要 この発明によると、モジュラ電子ビームデバイスはモジュラ包囲部(modular e nclosure)を含み、このモジュラ包囲部は、包囲部に設けられた開口部を通して 射出される縞状の電子ビームを発生するための電子ビーム管を収容する。包囲部 はまた、電子ビーム管に電力を与えるための電源を収容する。モジュラ包囲部は 、２つの電子ビームがともに、このようなビームの幅の合計に実質的に等しい幅 を有する領域を掃引するような態様で、このような別の包囲部を受けることがで きる形状を有する。 代替的な実施例において、電子ビームデバイスは複数の電子ビームユニットを 含む。各ユニットは、それ自体のフィラメントおよびバイアス供給部によって電 子ビームを発生して真空管に電力を与えるための真空管エレメントを含む。さら に、各電子ビームユニットは１対の高電圧端子を含み、デージーチェーン(daisy -chain)の態様でユニットが接続されるようにする。この形態により、デージー チェーン状のユニットに電力を与えるために単一の電圧スタック(stack)が用い られるようになる。ビームの各々をモニタリングし、各ユニットの出力を調整し て、ビームが同じエネルギレベルを有するようにするために、フィードバック回 路が設けられる。 上述の実施例で用いられる電子ビーム管は真空封止チャンバを含み、この真空 封止チャンバは、電子を発生するためのフィラメントを一端に有し、フィラメン トに近接して陰極板を有する。チャンバの遠端では、スロット状のアパーチャが 管から電子が射出されるようにする。電子透過性ウィンドウにより、アパーチャ に対して気密封止部がもたらされる。ウィンドウは、典型的には接地電位である 、陽極接続部をもたらすように結合される。発明の１つの変形例では、電子ビー ム管は静電気または磁気手段によって縞状のビームを発生し、この磁気手段はた とえば、往復する態様で電子のビームを走査させるよう動作する管のまわりに取 付けられた磁気ヨークである。これに代えて、フィラメントエレメントは、電子 の帯を発生する細長いエレメントであってもよく、これらの電子は同様に細長い 放射線状の陰極によって偏向される。管から射出される結果として生じる電子の 流れは縞状である。 この発明のさらなる別の実施例において、電子ビームデバイスは複数の電子ビ ーム管を含み、これらの複数の電子ビーム管の各々は縞状の電子ビームを形成し 得る。この実施例では、管の各々に電力を与えるために単一の電源が用いられる 。管は、縞状のビームの各々が所与の軸に対して平行であり、かつ隣接した１対 のビームが共通の軸に沿って置かれるように、ずれた形で配置される。ビームに よって掃引される、結果として得られる照射ゾーンは、ビームの各々の幅の合計 に等しい。この実施例における電子ビーム管の各々はさらに、電子ビームを方向 づけ、かつその強度を調整するために用いられる、１対のチューニンググリッド (tuning grid)を含む。 この発明のモジュラによる方策により、必要に応じて付加的なユニットを単に 組合せることにより、広範囲の表面処理用途に対処できるよう容易にかつあまり 費用を掛けずに拡張できるようになる。さらに、必要のない電子ビームモジュー ルを単に取除くだけでシステムを必要に応じて縮小できるため、柔軟性が達成さ れる。１つまたはそれ以上のモジュールが故障しても、故障したユニットを取替 えるだけで、迅速にかつあまり費用を掛けずに故障を直すことができ、故障した ユニットをオフラインで修理する間にも動作を継続することが可能であるため、 システムの信頼性が増す。 図面の簡単な説明 図１は、この発明のブロック図である。 図２Ａおよび図２Ｂは、電子ビームモジュールのパッケージングを示す図であ る。 図３は、図２Ａおよび図２Ｂに示されるモジュラ設計によって可能である積み 重ねを示す図である。 図４は、この発明の電子ビームモジュールの構成によって掃引される照射ゾー ンを示す図である。 図５Ａから図５Ｃは、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に示される包囲部の代替的な 形状を示す図である。 図６Ａから図８Ｂは、この発明に用いられる電子ビーム管の変形例を概略的に 示す図である。 図９および図１０は、この発明の代替的な実施例を示す図である。 図１１は、図６Ｃおよび図６Ｄに示されるチューニンググリッドを調整するた めの回路を示す図である。 発明を実施するための最良モード 図１の概略図に示されるように、この発明のモジュラ電子ビームデバイスはモ ジュラ包囲部１０を含み、このモジュラ包囲部１０は、電子ビーム管２０と、高 電圧スタック１２、フィラメント供給部１４およびバイアス供給部１６を含む電 源サブシステムとを収容する。これらのコンポーネントは容易に入手可能であり 、確保および組立に通常の技術レベルを超える能力を要さない。電源サブシステ ムのコンポーネントはソケット１８によって電子ビーム管２０に結合される。電 子ビーム管２０は、電子射出端部２１を介して縞状の電子ビームを射出するよう に構成される。 図２Ａおよび図２Ｂに示されるこの発明の好ましい実施例において、モジュラ 包囲部１０は、長方形部分１０ａと、長方形部分の一方の側に結合された円筒形 部分１０ｂとを含む。高電圧スタック１２は高電圧ステップアップ変圧器である ため、典型的には包囲部の内部容積のうち大部分を占める。したがってそれは、 包囲部の長方形部分１０ａに配置されて示される。低電圧でありしたがって小型 のデバイスであるフィラメント供給部１４およびバイアス供給部１６は、電子ビ ーム管２０とともに円筒形部分１０ｂに設けられる。 図２Ｂの下部には、包囲部を通して開口部１０ｃが形成され、これにより電子 ビーム管２０の電子射出端部２１が露出されることが示される。 開口部１０ｃは、電子ビーム管によって射出される縞状のビームに対応するよ うスロット状である。図に示されるように、スロット状開口部１０ｃの長さＤ１ は、包囲部１０の長さＤ２に対して垂直に配向される。図２Ｂの下部にはさらに 、円筒形部分１０ｂの直径Ｄが長方形部分１０ａの幅Ｗよりもわずかに大きいこ とが示される。以下に図３を参照して説明するように、このような包囲部により 多数のモジュールをともに積み重ねることが容易になる。 次に図３の下部を参照して、５つのモジュール２０ａから２０ｅの構造が示さ れ、モジュールはこの発明に従ってともに積み重ねられている。各モジュールは 、（２０ａおよび２０ｂなどの）隣接するモジュールの円筒形部分が互いに対し て離れて位置付けられるように、近隣のものに隣接して積み重ねられる。結果と して得られるモジュールの積み重ねは、図３の上または下から見たときに、組合 せられた２組の指に似ている。図３から、包囲部１０の形状および寸法により縞 状の電子ビームが所望の態様で整列することが認められる。 図３および図４は、縞状の電子ビームが、処理されることとなる表面上の連続 した照射ゾーンを掃引するように整列されることが示される。図３では、隣接し た対のモジュールが共通軸を共有するようにモジュールが積み重ねられ、たとえ ば、モジュール２０ａおよび２０ｂが軸Ａ１を共有し、モジュール２０ｂおよび ２０ｃが軸Ａ２を共有するといった関係で積み重ねられる。さらに、図４により 明瞭に示されるように、モジュールの円筒形部分は、隣接した対のモジュールの スロット状開口部１０ｃがそれぞれの共通軸に沿って置かれるように、ずれた態 様で配置される。 図４には表面１００が示され、これは、示される方向に仮想線で示される１組 の電子ビーム管２０ａから２０ｅの下方に保持される。上述のとおり、電子管は 縞状のビーム２２ａから２２ｅを射出し、これらは処理される表面１００に当た る。図に示されるように、各ビームは表面の一部分を照射し、表面上に照射領域 １１２ａから１２２ｅのストリップを形成する。管を上述のように整列させると 、照射ストリップ１１２ａから１１２ｅにより、処理される表面１００の幅にわ た って連続した区域が形成される。したがって、必要に応じてモジュールを単に追 加（または除去）することにより、いかなる幅を有する表面に対しても容易にか つ迅速に対処できる。実際には、表面１００に十分に均一な量のビームを与える ためには、隣接した照射領域が幾分重なることが望ましい。好ましくは、重なり 量を設けることにより、±５％の範囲内のビーム供給量のばらつきが確保される 。 再度図２および図３を参照して、包囲部１０の固有な形状は決定的に重要では ないことが明らかである。包囲部は電力サブシステムおよび電子ビーム管を収容 できねばならない。包囲部はさらに、先に説明しかつ図３および図４に示される 態様で、複数のモジュールの積み重ねを可能にする形状を有し、すなわち、縞状 の個々の電子ビームが、ビームの幅の合計と等しい幅を有する、処理された表面 上の照射領域を掃引することが必要である。図５Ａから図５Ｃは、包囲部１０の 代替的な形状を示す。いずれの場合でも、包囲部の形状は、隣接したモジュール ２０ａおよび２０ｂのスロット状アパーチャ１０ｃが共通軸Ａに沿って置かれる ようにすることを観察されたい。 次に、この発明に用いられる電子ビーム管を説明するために図６Ａから図７Ｂ を参照する。図６Ａおよび図６Ｂに概略的に示されるように、電子管２０は真空 管エンベロープ５０を含み、これは一端に熱イオンフィラメント部材５４と陰極 板５６とを含む。電力サブシステム１２から１６（図１）は電極６２を介してフ ィラメント５４および陰極５６に電気的に結合される。陰極／フィラメント対か らは離れた、管のエンベロープ５０の端部には、スロット状アパーチャ５２があ る。アパーチャは、典型的には接地への接続である陽極接続部を有するウィンド ウ５８によって封止される。ウィンドウ５８の所望の特性は、気密性封止部を維 持するが、それでもなお電子を透過し得るものである。好ましくは、ウィンドウ は低Ｚ材料（すなわち原子番号の小さな材料）の薄い層である。米国特許第５， ４１４，２６７号および米国特許第５，６１２，５８８号にはさらに詳細な説明 が記載されており、これらはいずれもこの発明の譲受人に譲渡され、引用によっ て援用される。 図６Ａに示される電子管の変形例において、電子の点源ビーム２３が発生し、 これは所望の縞状の電子ビームをもたらすよう走査される必要がある。これは磁 気ヨーク６０を設けることにより行なわれ、この磁気ヨーク６０はビームを往復 する態様で偏向し、これにより縞状のビームをもたらす。これに代えて、ビーム 偏向は、図６Ｂに示される板６１などの静電気基板の使用によって達成され得る 。磁気および静電気偏向技術および方法の基礎をなす原理は公知でありよく理解 されているため、この分野に関するさらなる説明は必要ない。 図７Ａおよび図７Ｂは、偏向エレメントに補助されることなく縞状のビームを 発生し得る電子管を示す。このような管は上記の米国特許第５，４１４，２６７ 号および第５，６１２，５８８号により詳細に説明されている。簡単に言えば、 管は電子を発生するための細長い線形フィラメント５４’と、同様に細長い放射 線状の陰極板５６’とを含む。細長いフィラメントは、フィラメントの長さにわ たって延びる電子の群を発生する。その後電子は陰極によって、陽極に接続され た接続ウィンドウ５８に向けて加速され、縞の形状を有する電子のビームを生み 出す。図には熱イオンフィラメント５４および５４’の使用しか示されないが、 電子の発生には間接的に加熱される陰極管を代用することもできる。 次に、この発明の代替的な実施例の説明に関する図９を参照する。モジュラ構 成が示され、ここでは各電子ビームモジュール２００は、それ自体のフィラメン ト供給部１４およびバイアス供給部および１６によって電力が与えられる電子ビ ーム管２０を含む。さらに、各モジュール２００は第１および第２の高電圧端子 １２０および１２２を含み、一方の端子は高電圧源への接続のためのものであり 、他方の端子は高電圧源を別のモジュールに伝えるためのものである。これによ り、モジュール２００がデージーチェーンの態様で結合され、図９に示されるよ うに単一の高電圧源によって電力が与えられるようになる。モジュールは図３に 示されるモジュールに非常に似た態様でずれて積み重ねられ、処理される表面の 幅にわたって連続した放射の帯をもたらす。チェーンにさらなるモジュール２０ ０が加えられ処理表面の放射領域を拡大するようにしてもよい。 各モジュール２００の出力は電流計などのモニタリング手段３２によってモニ タリングされる。この情報はコントローラ３０に送られ、このコントローラはす べてのモジュール２００の出力を比較する。典型的にはコンピュータベースのデ バイスであるコントローラ３０は後に、モジュールのうちいくつかを調整して、 それらの出力を変更する。このフィードバック機構はモジュールの出力を等しく し、処理表面の放射を均一にするために用いられ得る。これに代えて、コントロ ーラ３０は、モジュールからのビーム出力を不均一にするようプログラミングさ れて、このような処理を要する用途に用いられてもよい。 図１０はこの発明のさらなる別の実施例を示し、ここでは複数の電子ビーム管 ２０ａから２０ｅに結合された単一の電源７０を含むモジュラ電子ビームデバイ スが示される。この実施例における電源７０は高電圧スタックと、フィラメント 源と、バイアス源とを含む。図４により明瞭に示される、ずれて配置された管の 積み重ねに留意されたい。必要に応じてさらなる管の積み重ねを加えて、処理表 面上での照射の区域の幅を大きくしてもよい。 電子ビーム管２０ａから２０ｅは共通電源７０によって電力が与えられるため 、各管は、すべての管によって均一な出力がもたらされるように予め調整する必 要がある。均一な出力を達成するために調整すべきビームの局面は２つあり、す なわちビーム強度とビーム位置とである。図８Ａおよび図８Ｂは、このような調 整を可能にする、図６Ａから図７Ｂに示される電子管の変形例を示す。図８Ａに 示されるように、電子管には分割グリッド対６３ａおよび６３ｂが含まれる。各 グリットに適切な電位を印加すると、ビームを方向付けることによりビームを図 示されるように位置付けることができる。同様に、グリッド対に印加されるバイ アス量を変更することによりビーム強度を制御することができる。図１１は、こ れらの調整の両方を可能にする抵抗器回路を示す。バイアス供給部はポテンショ メータＰ１を介してポテンショメータメータＰ２およびＰ３に結合され、これら はそれぞれグリッド６３ａおよび６３ｂに結合される。ポテンショメータメータ Ｐ１を調整することにより電圧のバイアス量が変化し、これによりビームの強度 が制御される。Ｐ２およびＰ３を別個に調整するとそれぞれのグリッド６３ａお よび６３ｂに異なった電圧がもたらされるため、グリッド対の間の電位が、必要 に応じてビームを方向付けるよう変化され得る。好ましい実施例において、各管 の管ソッケト１８（図１）にチューニング抵抗器を永久的に組込んでもよい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１２月１４日（１９９８．１２．１４） 【補正内容】 請求の範囲 １．モジュラ電子ビーム装置であって、 モジュラハウジングと、 前記ハウジングに含まれる電子ビーム管とを備え、前記電子ビーム管は、前記 ハウジングの開口部を通して露出した電子射出端部を有し、前記電子ビーム管は さらに、前記ハウジングの寸法に実質的に等しい幅を有する縞状のビームを発生 するための手段を有し、さらに 前記ハウジングに含まれ、前記電子ビーム管に電力を与えるよう結合された電 源手段と、 モジュラハウジングとを備え、前記モジュラハウジングは、前記モジュラ装置 および第２のモジュラ装置の両方から射出された縞状の電子ビームがともに、片 方のビームだけの幅よりは大きいが、２つの電子ビームの幅の合計よりは小さな 連続した幅を有する領域を掃引するような態様で、隣接する前記第２のモジュラ 装置と連結した態様で密接して嵌まり合う形状を有する、モジュラ電子ビーム装 置。 ２．前記モジュラハウジングが、前記第２のモジュラ装置に結合するための手段 を含み、前記モジュラハウジングは、前記縞状の電子ビームによって掃引される 領域が、前記第２のモジュラ装置の縞状の電子ビームによって掃引される領域に 実質的に隣接するような大きさである、請求項１に記載のモジュラ装置。 ３．前記モジュラハウジングが、長方形の部材と、前記長方形の部材の第１の側 に沿って装着されかつ垂直に整列された円筒形部材とを含み、前記電子ビーム管 は前記円筒形部材内に配置される、請求項１に記載のモジュラ装置。 ７．モジュラ電子ビーム装置であって、 複数の電子ビームユニットを収容するための包囲部を備え、前記包囲部は、第 ２の電子ビームデバイスの、隣接した包囲部と連結した態様で密接して嵌まり合 う形状を有し、前記各電子ビームユニットは、 中にフィラメントおよび陰極を含む真空管を有し、前記真空管は、その一端に 、前記電子ビームを射出するためのスロット状アパーチャを含み、前記アパーチ ャに対して気密封止部をもたらすためのウィンドウをさらに含み、前記各電子ビ ームユニットはさらに 高電圧源を前記電子ビーム管に与えるよう結合された第１の高電圧端子と、 前記第１の高電圧端子に結合された第２の高電圧端子と、 前記フィラメントに電気的に結合されたフィラメント電源と、 前記陰極に電気的に結合されたバイアス電源とを有し、 前記電子ビームユニットはデージーチェーンの態様で結合され、前記電子ビー ムユニットの前記第１の高電圧端子は、別の電子ビームユニットの第２の高電圧 端子に結合される、モジュラデバイス。 ８．前記電子ビームユニットの各々が、縞状のビームを射出し、前記電子ビーム ユニットは、前記縞状のビームが、連続した長さのターゲット表面上の幅にわた って掃引するように整列する、請求項７に記載のモジュラデバイス。 ９．前記電子ビームユニットの各々が、前記電子ビームを偏向し、それにより、 前記縞状のビームを発生するための手段をさらに含む、請求項８に記載のモジュ ラデバイス。 １５．電子ビームデバイスであって、 包囲部を備え、前記包囲部は互いに隣接した複数の電子ビーム管と、前記電子 ビーム管に電力を与えるように結合された電源とをその中に含み、前記包囲部は 、第２の電子ビームデバイスの、隣接した包囲部と連結した態様で密接して嵌ま り合う形状を有し、 前記電子ビーム管の各々は、封止されたチャンバを備え、前記封止チャンバは 、第１の端部と第２の端部とによって規定され、前記チャンバに配置された熱イ オンフィラメントと、前記熱イオンフィラメントに近接して配置された陰極とを 有し、前記封止チャンバの前記第１の端部は、それを通るスロット状のアパーチ ャを有し、かつ電子透過性部材によって封止され、前記熱イオンフィラメントお よび陰極の各々は、前記電源への電気的な結合のために前記第２の端部を通る電 極を有し、 前記電子ビーム管は、前記スロット状アパーチャが縦軸に対して平行になるよ うに配向され、 前記電子ビーム管は、隣接した対の前記電子ビーム管のスロット状アパーチャ が共通軸に沿って置かれるようにずれて配置される、電子ビームデバイス。 １６．前記電子ビーム管の各々について、前記電子透過性部材は低Ｚ結品材料で ある、請求項１５に記載の電子ビームデバイス。 １７．前記電子透過性部材が、前記電極と前記電子透過性部材との間に電位の傾 きをもたらすよう陽極接続部を含む、請求項１６に記載の電子ビームデバイス。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ュラユニットは、単一の電源によって電力が与えられる 複数の電子管を含む。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．モジュラ電子ビーム装置であって、 モジュラハウジングと、 前記ハウジングに含まれる電子ビーム管とを備え、前記電子ビーム管は、前記 ハウジングの開口部を通して露出した電子射出端部を有し、前記電子ビーム管は さらに、前記ハウジングの寸法に実質的に等しい幅を有する縞状のビームを発生 するための手段を有し、さらに 前記ハウジングに含まれ、前記電子ビーム管に電力を与えるよう結合された電 源手段と、 モジュラハウジングとを備え、前記モジュラハウジングは、前記モジュラ装置 および第２のモジュラ装置の両方から射出された縞状の電子ビームがともに、片 方のビームだけの幅よりは大きいが、２つの電子ビームの幅の合計よりは小さな 連続した幅を有する領域を掃引するような態様で、前記第２のモジュラ装置を受 ける形状を有する、モジュラ電子ビーム装置。 ２．前記モジュラハウジングが、前記第２のモジュラ装置に結合するための手段 を含み、前記モジュラハウジングは、前記縞状の電子ビームによって掃引される 領域が、前記第２のモジュラ装置の縞状の電子ビームによって掃引される領域に 実質的に隣接するような大きさである、請求項１に記載のモジュラ装置。 ３．前記モジュラハウジングが、長方形の部材と、前記長方形の部材の第１の側 に沿って装着されかつ垂直に整列された円筒形部材とを含み、前記電子ビーム管 は前記円筒形部材内に配置される、請求項１に記載のモジュラ装置。 ４．前記円筒形部材が、前記長方形部材の縦軸に対して垂直に配向されたスロッ ト状開口部を含む、請求項３に記載のモジュラ装置。 ５．前記円筒形部材が、前記長方形部材の幅よりも大きな直径を有し、それによ り、前記第１のモジュラ装置は、前記第１のモジュラ装置から射出された縞状の 電子ビームが、前記第２のモジュラ装置から射出された縞状の電子ビームによっ て掃引される照射ゾーンに実質的に隣接した照射ゾーンを掃引するように、前記 第２のモジュラ装置上に積み重ねられ得る、請求項３に記載のモジュラ装置。 ６．前記電子ビーム管が真空管エンベロープを含み、前記真空管エンベロープは 、 前記真空管エンベロープの第１の端部におけるアパーチャと、前記真空管エンベ ロープの第２の端部にあるベースと、電子透過性でありかつ気密性である低Ｚウ ィンドウとを含み、前記ウィンドウは、前記電子のビームがそれを通して射出さ れるアパーチャを覆い、前記フィラメントは、前記電源手段への電気接続のため に前記ベースを通過する第１の電極端部を含み、前記加速するための手段は、前 記フィラメントに近接して配置された陰極板を含み、前記ウィンドウに結合され る陽極をさらに含み、前記陰極は、前記電源手段への電気接続のために前記ベー スを通過する第２の電極端部を有する、請求項１に記載のモジュラ装置。 ７．モジュラ電子ビーム装置であって、 複数の電子ビームユニットを収容するための包囲部を備え、前記各電子ビーム ユニットは、 中にフィラメントおよび陰極を含む真空管を有し、前記真空管は、その一端に 、前記電子ビームを射出するためのスロット状アパーチャを含み、前記アパーチ ャに対して気密封止部をもたらすためのウィンドウをさらに含み、前記各電子ビ ームユニットはさらに 高電圧源を前記電子ビーム管に与えるよう結合された第１の高電圧端子と、 前記第１の高電圧端子に結合された第２の高電圧端子と、 前記フィラメントに電気的に結合されたフィラメント電源と、 前記陰極に電気的に結合されたバイアス電源とを有し、 前記電子ビームユニットはデージーチェーンの態様で結合され、前記電子ビー ムユニットの前記第１の高電圧端子は、別の電子ビームユニットの第２の高電圧 端子に結合される、モジュラデバイス。 ８．前記電子ビームユニットの各々が、縞状のビームを射出し、前記電子ビーム ユニットは、前記縞状のビームが、連続した長さのターゲット表面上の幅にわた って掃引するように整列する、請求項７に記載のモジュラデバイス。 ９．前記電子ビームユニットの各々が、前記電子ビームを偏向し、それにより、 前記縞状のビームを発生するための手段をさらに含む、請求項８に記載のモジュ ラデバイス。 １０．前記偏向するための手段が、前記電子ビームユニットのまわりで外部に配 置された磁気ヨークである、請求項９に記載のモジュラデバイス。 １１．前記電子ビームユニットの各々について、前記フィラメントは細長い線形 フィラメントであり、前記陰極は細長い形状を有し、それにより縞状のビームを 発生する、請求項８に記載のモジュラデバイス。 １２．前記電子ビームのユニットの第１のものの第１の高電圧端子に結合された 高電圧電源をさらに含む、請求項７に記載のモジュラデバイス。 １３．前記各電子ビームユニットのウィンドウが低Ｚ結晶膜であり、前記結晶膜 は電子に対して透過性であるが、ガスに対して非透過性である、請求項７に記載 のモジュラデバイス。 １４．前記包囲部がフィードバック回路をさらに収容し、前記フィードバック回 路は、前記電子ビームユニットから射出された電子ビームを感知し、前記電子ビ ームユニットの動作を調整し、それにより、前記射出された電子ビームのエネル ギが互いに対して実質的に等しくなるようにするものである、請求項７に記載の モジュラデバイス。 １５．電子ビームデバイスであって、 包囲部を備え、前記包囲部は互いに隣接した複数の電子ビーム管と、前記電子 ビーム管に電力を与えるように結合された電源とをその中に含み、 前記電子ビーム管の各々は、封止されたチャンバを備え、前記封止チャンバは 、第１の端部と第２の端部とによって規定され、前記チャンバに配置された熱イ オンフィラメントと、前記熱イオンフィラメントに近接して配置された陰極とを 有し、前記封止チャンバの前記第１の端部は、それを通るスロット状のアパーチ ャを有し、かつ電子透過性部材によって封止され、前記熱イオンフィラメントお よび陰極の各々は、前記電源への電気的な結合のために前記第２の端部を通る電 極を有し、 前記電子ビーム管は、前記スロット状アパーチャが縦軸に対して平行になるよ うに配向され、 前記電子ビーム管は、隣接した対の前記電子ビーム管のスロット状アパーチャ が共通軸に沿って置かれるようにずれて配置される、電子ビームデバイス。 １６．前記電子ビーム管の各々について、前記電子透過性部材は低Ｚ結晶材料で ある、請求項１５に記載の電子ビームデバイス。 １７．前記電子透過性部材が、前記電極と前記電子透過性部材との間に電位の傾 きをもたらすよう陽極接続部を含む、請求項１６に記載の電子ビームデバイス。 １８．前記電子ビーム管の各々が、縞状の電子ビームをもたらすよう電子ビーム を往復させるための偏向手段を含む、請求項１５に記載の電子ビームデバイス。 １９．前記電子ビーム管の各々について、前記フィラメントが細長い線形の形状 を有し、前記陰極が細長い形状を有し、それにより、縞状の電子ビームを発生す る、請求項１５に記載の電子ビームデバイス。 ２０．前記電子ビーム管の各々が、前記熱イオンフィラメントの下流において前 記封止チャンバ内に配置された１対のチューニンググリッドを含み、前記チュー ニンググリッドはさらに、それらを通して電子ビームが通過し得るように互いに 対して対向関係で配置され、前記チューニンググリッドは、前記電源に結合され てそれらの間に電圧電位をもたらし、それにより、通過する電子ビームを方向付 けるための調整手段を有し、前記電子ビーム管の各々の前記電子ビームは個々に 調整可能である、請求項１５に記載の電子ビームデバイス。