JP2006047254A - Electron-beam tube - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体ウエハのレジストの硬化や各種印刷物のインクの乾燥等に利用される電子ビームを用いた真空型の電子ビーム管に関するものであり、特に、電子ビーム管の電子を透過する窓に係わるものである。 The present invention relates to a vacuum type electron beam tube using an electron beam used for curing a resist of a semiconductor wafer, drying ink of various printed materials, and the like. It is related.
従来の電子ビーム管は、特開2001−59900号公報に記載されている構造であり、図1を用いて説明する。
電子ビーム管1は、真空容器2と、この真空容器2の内部に設けられた電子ビーム発生器3とから成る。
電子ビーム発生器3は、フィラメント3aとフィラメント3aを挟むように一対のグリッド3bを有している。このグリッド3bは、熱せられたフィラメント3aから放出された電子を、後述する窓部材24方向に向けて電子ビームの形状を整える電子レンズの役目を果たすものである。
真空容器2は、例えば、パイレックスガラス(登録商標)から成る有底円筒状の容器本体21と、この容器本体21の前方開口を覆うように設けられた蓋部材22とから成り、その内部は真空に保たれる。
A conventional electron beam tube has a structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-59900, and will be described with reference to FIG.
The electron beam tube 1 includes a
The electron beam generator 3 has a pair of
The
蓋部材22には、電子ビーム発生器3の直線状のフィラメント3aから放射された電子が通過する電子ビーム通過孔23が形成されており、その電子ビーム通過孔23を密閉するように窓部材24が設けられている。
上記において、電子ビーム通過孔23は、例えば、横方向(図1で左右方向)に細長い長方形状とされている。
The
In the above, the electron
また、窓部材24は、例えば、全厚500μmのシリコンウエハを材料として、これをエッチング処理により薄膜化して矩形状のフィラメント3aから放射された電子を透過する窓24aを形成したものであり、その窓24aの厚さは、例えば3μm程度であって、複数横方向(図1の左右方向)に並んで形成されている。なお、図1中、窓24aは機能を説明するために模式的に示すのであり、後述する図7の窓の数と異なって示されているものである。
そして、これらの隣接する窓24a間には、厚さ100〜500μm程度の補強用の梁24bが残留する形で形成されている。
Further, the
A reinforcing
図5(イ)は、フィラメント3aのみ取り出した説明図であり、フィラメント3aは直線状であり、その両端は給電用リード31に接続された構造になっている。
図5(ロ)は、図5(イ)に示す矢印方向である電子ビーム出射方向からフィラメント3aを見た平面図であり、フィラメント3aは幅広の帯状体である。
FIG. 5A is an explanatory view showing only the
FIG. 5B is a plan view of the
図6は、図1中、矢印A方向から見た窓部材24の説明図であって、窓24aは、全て同じ形状であって、図5(ロ)に示すフィラメント軸X−Xに沿うように等間隔で複数形成されている。なお、24bは隣接する窓間に存在する梁である。
このような電子ビーム管は、フィラメント3aが図5(ロ)に示すように、幅広の帯状体であり、グリッド3bによる電子レンズ作用で発生する収差によって、フィラメントの中央領域Aから出射された電子が、図6中窓部材24の中央領域Aに飛んで行くことになり、また、フィラメントの端部領域Bにおいても中央領域Aに近い位置から出射された電子が、図6中窓部材24の中央領域Aに飛んで行くことになる。
In such an electron beam tube, the
つまり、窓部材24では、中央領域Aの方が端部領域Bに比べ飛んでくる電子の量が多くなり、結果的に、窓部材24の中央領域Aの温度が、窓部材24の端部領域Bに比べ温度が高くなるものである。
この結果、窓部材24の中央領域Aが熱によって破損し、窓が破れるという問題があった。
That is, in the
As a result, there is a problem that the central region A of the
本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであって、窓部材の中央領域に飛んでくる電子の量を減らすことにより、窓部材中央領域における窓の発熱を抑制して、窓部材中央領域の窓の破損を防止することができる電子ビーム管を提供することにある。 The present invention has been made based on the above circumstances, and by reducing the amount of electrons flying to the central region of the window member, the heat generation of the window in the central region of the window member is suppressed, and the center of the window member An object of the present invention is to provide an electron beam tube capable of preventing the window of the region from being damaged.
本願発明の電子ビーム管は、真空容器の内部に電子を放出する帯状のフィラメントが直線状に配置され、当該フィラメントから放出された電子を透過する窓がフィラメント軸に沿って形成された窓部材を有する電子ビーム管において、
前記フィラメントは、複数の貫通孔が形成され、フィラメントの単位面積あたりの表面積が、フィラメントの幅方向において両端側より中央側の方が小さくなっていることを特徴とする。
特に、前記貫通孔は、全て同一形状であって、フィラメントの幅方向において中央側に貫通孔が密に存在し、フィラメントの幅方向において両端側に貫通孔が粗に存在していることを特徴とする。
或いは、貫通孔は、フィラメントの幅方向において中央側に位置する貫通孔の開口面積が一番大きく、フィラメントの幅方向において両端側に向かうにつれて、順次貫通孔の開口面積が小さくなっていることを特徴とする。
The electron beam tube of the present invention comprises a window member in which a strip-like filament that emits electrons is arranged linearly inside a vacuum vessel, and a window that transmits electrons emitted from the filament is formed along the filament axis. Having an electron beam tube,
The filament is characterized in that a plurality of through holes are formed, and the surface area per unit area of the filament is smaller on the center side than on both ends in the filament width direction.
In particular, all the through holes have the same shape, the through holes are densely present on the center side in the filament width direction, and the through holes are roughly present on both ends in the filament width direction. And
Alternatively, the through hole has the largest opening area of the through hole located at the center side in the width direction of the filament, and the opening area of the through hole gradually decreases toward both ends in the width direction of the filament. Features.
本発明の電子ビーム管によれば、フィラメント幅方向の中央側である窓部材中央領域における窓の発熱を抑制して、窓部材中央領域の窓の破損を防止するとともに、各窓から放射される電子ビーム出力が均一化されたものとなる。 According to the electron beam tube of the present invention, the heat generation of the window in the window member central region, which is the central side in the filament width direction, is suppressed, and the window in the window member central region is prevented from being damaged and radiated from each window. The electron beam output becomes uniform.
本発明の電子ビーム管は、図1に示す電子ビーム管とフィラメントを除く構造は同じであり、図1を用いて本発明の電子ビーム管の基本構造を説明する。 The electron beam tube of the present invention has the same structure as the electron beam tube shown in FIG. 1 except for the filament, and the basic structure of the electron beam tube of the present invention will be described with reference to FIG.
電子ビーム管1は、真空容器21の内部に電子を放出するフィラメント3aが直線状に配置され、フィラメント3aから放射された電子を透過する窓24aが後述するフィラメント軸X−Xに沿って複数個形成された窓部材24を有している。
In the electron beam tube 1,
図2は、本発明の電子ビーム管のフィラメントのみ取り出した説明図であり、フィラメントを電子ビーム出射方向から見た平面図である。
フィラメント3aは、タングステン製であり、幅1.2mm、長さ25mm、厚み0.02mmの幅広の帯状体である。
FIG. 2 is an explanatory view showing only the filament of the electron beam tube of the present invention, and is a plan view of the filament as seen from the electron beam emitting direction.
The
そして、フィラメント3aは、フィラメント軸X−Xに位置する部分にのみ複数の貫通孔Hが形成されている。貫通孔Hは直径0.3mmの孔である。
この結果、フィラメントの単位面積あたりの表面積は、フィラメントの幅方向であるY−Y方向において、両端側より中央側の方が小さくなっている。
つまり、グリッド3bの電子レンズの収差によって電子が窓部材24の中央領域Aに集まる傾向にあるが、フィラメントの幅方向であるY−Y方向において、中央側の位置にフィラメントが存在しない部分があるので、フィラメント3aの中央領域Aから出射される電子の量を減らすことができ、結果的に、窓部材24の中央領域Aに飛んでくる電子の量を、フィラメントに貫通孔Hがない場合に比べ、小さくすることができる。
フィラメント3aは、具体的には、図2中、フィラメント3aは、フィラメントの幅方向(Y−Y方向)において中央側である中央領域Aの幅は0.4mm、フィラメントの幅方向(Y−Y方向)において両端側である端部領域Bの幅は0.4mmであり、貫通孔Hの大きさを調整することにより、フィラメント3aの中央領域Aでは単位面積100mm2あたりの表面積は36〜98mm2であり、端部領域Bでは単位面積100mm2あたりの表面積は100mm2である。
In the
As a result, the surface area per unit area of the filament is smaller at the center than at both ends in the YY direction, which is the width direction of the filament.
That is, electrons tend to gather in the central region A of the
Specifically, in FIG. 2, the
よって、図6に示す窓部材の中央領域Aに飛んでくる電子の量をAe、端部領域Bに飛んでくる電子の量をBeとすると、それぞれの電子の量の比、Ae/Beの値を小さくでき、従来のフィラメントに貫通孔が無い場合に比べ、窓部材の中央領域Aの温度上昇を抑制することができ、窓部材の窓の破損を防止することができる。
また、窓部材の中央領域Aと窓部材の端部領域Bに飛んでくる電子の量が差が小さくなり、窓部材から出射される電子ビームが均一化される。
Therefore, when the amount of electrons flying to the central region A of the window member shown in FIG. 6 is Ae and the amount of electrons flying to the end region B is Be, the ratio of the amount of each electron, Ae / Be The value can be reduced, and the temperature rise in the central region A of the window member can be suppressed as compared with the case where the conventional filament has no through hole, and the window of the window member can be prevented from being damaged.
Further, the difference in the amount of electrons flying to the central area A of the window member and the end area B of the window member is reduced, and the electron beam emitted from the window member is made uniform.
図3は、本発明の電子ビーム管の他のフィラメント構造を示す説明図であり、フィラメントを電子ビーム出射方向から見た平面図である。 FIG. 3 is an explanatory view showing another filament structure of the electron beam tube of the present invention, and is a plan view of the filament as seen from the electron beam emission direction.
フィラメント3aは、タングステン製であり、幅1.2mm、長さ25mm、厚み0.02mmの幅広の帯状体である。
The
そして、貫通孔Hは全て同一形状の直径0.1mmの孔であり、フィラメントの幅方向(Y−Y方向)において中央側であるフィラメント3aの中央領域Aに貫通孔が密に存在し、フィラメントの幅方向(Y−Y方向)において両端側であるフィラメント3aの端部領域Bに貫通孔が粗に存在している。
The through holes H are all holes having the same shape and a diameter of 0.1 mm, and the through holes are densely present in the central region A of the
この結果、フィラメントの単位面積あたりの表面積は、フィラメントの幅方向であるY−Y方向において、両端側より中央側の方が小さくなっており、フィラメントの幅方向であるY−Y方向において、中央側の位置にフィラメントが存在しない部分が多くある状態になっている。
つまり、グリッド3bの電子レンズの収差によって電子が窓部材24の中央領域Aに集まる傾向にあるが、フィラメントの幅方向であるY−Y方向において、フィラメントの単位面積あたりの表面積が両端側より中央側の方で小さくなっているので、フィラメント3aの中央領域Aから出射される電子の量を減らすことができ、結果的に、窓部材24の中央領域Aに飛んでくる電子の量を、フィラメントに貫通孔Hがない場合に比べ、小さくすることができる。
フィラメント3aは、具体的には、図3中、フィラメント3aの中央領域AのY−Y方向における幅は0.4mm、端部領域Bの幅は0.4mmであり、貫通孔Hの大きさを調節したり離間距離を調節して、フィラメント3aの中央領域Aでは単位面積100mm2あたりの表面積は25〜89mm2であり、端部領域Bでは単位面積あたりの表面積は62〜96mm2である。
As a result, the surface area per unit area of the filament is smaller in the center side than the both ends in the YY direction which is the width direction of the filament, and in the YY direction which is the width direction of the filament. There are many portions where the filament does not exist at the side position.
That is, electrons tend to collect in the central region A of the
Specifically, in FIG. 3, the
よって、図6に示す窓部材の中央領域Aに飛んでくる電子の量をAe、端部領域Bに飛んでくる電子の量をBeとすると、それぞれの電子の量の比、Ae/Beの値を小さくでき、従来のフィラメントに貫通孔が無い場合に比べ、窓部材の中央領域Aの温度上昇を抑制することができ、窓部材の窓の破損を防止することができる。
また、窓部材の中央領域Aと窓部材の端部領域Bに飛んでくる電子の量が差が小さくなり、窓部材から出射される電子ビームが均一化される。
Therefore, when the amount of electrons flying to the central region A of the window member shown in FIG. 6 is Ae and the amount of electrons flying to the end region B is Be, the ratio of the amount of each electron, Ae / Be The value can be reduced, and the temperature rise in the central region A of the window member can be suppressed as compared with the case where the conventional filament has no through hole, and the window of the window member can be prevented from being damaged.
Further, the difference in the amount of electrons flying to the central area A of the window member and the end area B of the window member is reduced, and the electron beam emitted from the window member is made uniform.
図4は、本発明の電子ビーム管の他のフィラメント構造を示す説明図であり、フィラメントを電子ビーム出射方向から見た平面図である。 FIG. 4 is an explanatory view showing another filament structure of the electron beam tube of the present invention, and is a plan view of the filament as seen from the electron beam emitting direction.
フィラメント3aは、タングステン製であり、幅1.2mm、長さ25mm、厚み0.02mmの幅広の帯状体である。
The
そして、フィラメント3aには形状の異なる貫通孔が複数形成され、フィラメントの幅方向(Y−Y方向)において中央側であるフィラメント3aの中央領域Aの中心に位置する貫通孔H1(直径0.2mm)が一番開口面積が大きく、フィラメントの幅方向(Y−Y方向)において両端側に向かうにつれて、順次に貫通孔H2(直径0.08mm)、H3(直径0.02mm)の開口面積が小さくなるものである。
A plurality of through-holes having different shapes are formed in the
つまり、グリッド3bの電子レンズの収差によって電子が窓部材24の中央領域Aに集まる傾向にあるが、フィラメントの幅方向であるY−Y方向において、フィラメントの単位面積あたりの表面積が両端側より中央側の方で小さくなっているので、フィラメント3aの中央領域Aから出射される電子の量を減らすことができ、結果的に、窓部材24の中央領域Aに飛んでくる電子の量を、フィラメントに貫通孔Hがない場合に比べ、小さくすることができる。
フィラメント3aは、具体的には、図4中、フィラメント3aの中央領域AのY−Y方向における幅は0.4mm、端部領域の幅は0.4mmであり、貫通孔Hの大きさを調節したり離間距離を調節して、フィラメント3aの中央領域Aでは単位面積100mm2あたりの表面積は56〜92mm2であり、端部領域Bでは単位面積あたりの表面積は80〜99mm2である。
That is, electrons tend to collect in the central region A of the
Specifically, the
よって、図6に示す窓部材の中央領域Aに飛んでくる電子の量をAe、端部領域Bに飛んでくる電子の量をBeとすると、それぞれの電子の量の比、Ae/Beの値を小さくでき、従来のフィラメントに貫通孔が無い場合に比べ、窓部材の中央領域Aの温度上昇を抑制することができ、窓部材の窓の破損を防止することができる。
また、窓部材の中央領域Aと窓部材の端部領域Bに飛んでくる電子の量が差が小さくなり、窓部材から出射される電子ビームが均一化される。
Therefore, when the amount of electrons flying to the central region A of the window member shown in FIG. 6 is Ae and the amount of electrons flying to the end region B is Be, the ratio of the amount of each electron, Ae / Be The value can be reduced, and the temperature rise in the central region A of the window member can be suppressed as compared with the case where the conventional filament has no through hole, and the window of the window member can be prevented from being damaged.
Further, the difference in the amount of electrons flying to the central area A of the window member and the end area B of the window member is reduced, and the electron beam emitted from the window member is made uniform.
1 電子ビーム管
2 真空容器
21 容器本体
22 蓋部材
23 電子ビーム通過孔
24 窓部材
24a 窓
24b 梁
3 電子ビーム発生器
3a フィラメント
31 給電用リード
1
Claims (3)
前記フィラメントは、複数の貫通孔が形成され、フィラメントの単位面積あたりの表面積が、フィラメントの幅方向において両端側より中央側の方が小さくなっていることを特徴とする電子ビーム管。 In an electron beam tube having a window member in which a belt-like filament that emits electrons is arranged linearly inside a vacuum vessel, and a window that transmits electrons emitted from the filament is formed along the filament axis.
The electron beam tube according to claim 1, wherein the filament has a plurality of through holes, and a surface area per unit area of the filament is smaller at the center than at both ends in the width direction of the filament.
The through-hole has the largest opening area of the through-hole located at the center side in the filament width direction, and the opening area of the through-holes gradually decreases toward both ends in the filament width direction. The electron beam tube according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004239013A JP2006047254A (en) | 2004-06-28 | 2004-08-19 | Electron-beam tube |
Applications Claiming Priority (2)
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JP2004190134 | 2004-06-28 | ||
JP2004239013A JP2006047254A (en) | 2004-06-28 | 2004-08-19 | Electron-beam tube |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008237380A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Electron beam sterilizer |
JP2013536554A (en) * | 2010-08-26 | 2013-09-19 | テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム | Configuration of control grid for electron beam generator |
-
2004
- 2004-08-19 JP JP2004239013A patent/JP2006047254A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008237380A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Electron beam sterilizer |
JP2013536554A (en) * | 2010-08-26 | 2013-09-19 | テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム | Configuration of control grid for electron beam generator |
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Legal Events
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