JP2014229492A - Electron gun and radiation generating device - Google Patents

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松田 竜一
Ryuichi Matsuda
竜一 松田
浅野 伸
Shin Asano
伸 浅野
晴樹 人見
Haruki Hitomi
晴樹 人見
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron gun whose performance degradation is suppressed.SOLUTION: An electron gun capable of emitting thermal electrons includes: a first portion having an electron emission surface orthogonal to a predetermined axis; a cathode including a second portion whose contour in a surface orthogonal to the predetermined axis is smaller than that of the first portion; and a heater which supports the second portion. The heater has a recess in which at least a part of the second portion is arranged.

Description

本発明は、電子銃、及び放射線発生装置に関する。   The present invention relates to an electron gun and a radiation generator.

X線源などの放射線発生装置は、電子銃と、電子銃からの電子ビームが照射されるターゲットとを備えている。電子銃は、例えば下記特許文献に開示されているように、電子(熱電子)を放出可能なカソードと、カソードを支持して加熱するヒータと、ヒータを支持する支持電極とを備えている。   A radiation generating apparatus such as an X-ray source includes an electron gun and a target irradiated with an electron beam from the electron gun. As disclosed in, for example, the following patent document, the electron gun includes a cathode capable of emitting electrons (thermoelectrons), a heater that supports and heats the cathode, and a support electrode that supports the heater.

特許第5047062号公報Japanese Patent No. 5047062 特公昭59−011172号公報Japanese Patent Publication No.59-011172 実公昭60−013163号公報Japanese Utility Model Publication No. 60-013163

例えば電子銃に対する外力の作用によりカソード及びヒータの少なくとも一方の位置が変化すると、電子ビームの進行方向が変化したり、カソードが十分に加熱されなくなったりする可能性がある。その結果、電子銃及び放射線発生装置の性能が低下する可能性がある。   For example, if the position of at least one of the cathode and the heater changes due to the action of an external force on the electron gun, the traveling direction of the electron beam may change or the cathode may not be sufficiently heated. As a result, the performance of the electron gun and the radiation generator may be reduced.

本発明は、性能の低下が抑制される電子銃及び放射線発生装置を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide an electron gun and a radiation generation apparatus in which a decrease in performance is suppressed.

本発明に係る電子銃は、熱電子を放出可能であり、所定軸と直交する電子放出面を有する第1部分、及び前記所定軸と直交する面内における外形が前記第1部分よりも小さい第2部分を含むカソードと、前記第2部分を支持するヒータと、を備え、前記ヒータは、前記第2部分の少なくとも一部が配置される凹部を有する。   An electron gun according to the present invention is capable of emitting thermoelectrons, and has a first portion having an electron emission surface orthogonal to a predetermined axis, and an outer shape in a plane orthogonal to the predetermined axis smaller than that of the first portion. A cathode including two portions and a heater supporting the second portion, the heater having a recess in which at least a part of the second portion is disposed.

本発明によれば、ヒータの凹部にカソードの第2部分の少なくとも一部が配置されることにより、ヒータに対するカソードの位置の変化が抑制される。凹部の内面とカソード(第2部分)の表面とが接触することにより、例えばその内面と交差する方向に関するカソードの位置の変化が抑制される。また、凹部の内面とカソードの表面とが接触することにより、カソードとヒータとの接触面積が大きくなり、カソードとヒータとの間の摩擦力が大きくなる。これにより、ヒータに対するカソードの位置の変化が抑制される。また、カソードとヒータとの接触面積が大きくなると、カソードはヒータで効率良く加熱される。したがって、性能の低下が抑制される。また、本発明によれば、第2部分がヒータで支持され、第2部分よりも大きい第1部分に電子放出面が設けられる。これにより、第1部分の電子放出面から多くの熱電子が安定して放出される。   According to the present invention, the change in the position of the cathode with respect to the heater is suppressed by disposing at least a part of the second portion of the cathode in the recess of the heater. When the inner surface of the recess comes into contact with the surface of the cathode (second portion), for example, a change in the position of the cathode with respect to the direction intersecting the inner surface is suppressed. Further, the contact area between the inner surface of the recess and the surface of the cathode increases the contact area between the cathode and the heater, and the frictional force between the cathode and the heater increases. Thereby, the change of the position of the cathode with respect to a heater is suppressed. Further, when the contact area between the cathode and the heater is increased, the cathode is efficiently heated by the heater. Accordingly, a decrease in performance is suppressed. According to the present invention, the second portion is supported by the heater, and the electron emission surface is provided in the first portion larger than the second portion. Thereby, many thermoelectrons are stably emitted from the electron emission surface of the first portion.

本発明に係る電子銃において、前記ヒータは、前記所定軸と直交する面内の第1軸と平行な方向に関して前記所定軸の一側と他側とのそれぞれに配置され、前記第2部分を挟んで支持する2つのヒータを含み、前記凹部の内面は、前記面内の前記第1軸と直交する第2軸と平行な方向に関して前記所定軸の一側の前記第2部分の表面の少なくとも一部、及び他側の前記第2部分の表面の少なくとも一部のそれぞれに接触してもよい。第1軸と平行な方向に関して所定軸(カソード)の一側及び他側のそれぞれにヒータが配置されることにより、その第1軸と平行な方向に関するカソードの位置の変化が抑制される。第2軸と平行な方向に関して所定軸(カソード)の一側及び他側の第2部分の表面の少なくとも一部がヒータで支持されることにより、その第2軸と平行な方向に関するカソードの位置の変化が抑制される。また、2つのヒータによって第2部分の表面の少なくとも4つの部位が支持されることにより、並進方向に関するカソードの変位のみならず、回転方向に関するカソードの変位も抑制される。   In the electron gun according to the present invention, the heater is disposed on each of one side and the other side of the predetermined axis with respect to a direction parallel to the first axis in a plane orthogonal to the predetermined axis, and the second portion is Two heaters sandwiched and supported, and an inner surface of the recess is at least a surface of the second portion on one side of the predetermined axis with respect to a direction parallel to a second axis perpendicular to the first axis in the surface You may contact a part and at least a part of the surface of the second part on the other side. By arranging the heaters on one side and the other side of the predetermined axis (cathode) with respect to the direction parallel to the first axis, a change in the position of the cathode with respect to the direction parallel to the first axis is suppressed. The position of the cathode in the direction parallel to the second axis by supporting at least a part of the surface of the second part on one side and the other side of the predetermined axis (cathode) with respect to the direction parallel to the second axis. The change of is suppressed. In addition, since at least four portions of the surface of the second portion are supported by the two heaters, not only the displacement of the cathode in the translation direction but also the displacement of the cathode in the rotation direction is suppressed.

本発明に係る電子銃において、前記第2部分は、前記所定軸と実質的に平行で前記所定軸の周囲に配置され、前記凹部の内面の少なくとも一部が接触する第1表面と、前記所定軸と平行な軸と交差する第2表面と、を含み、前記ヒータは、前記凹部の外側に配置され、前記第2表面の少なくとも一部が接触する外面を有してもよい。第1表面が凹部の内面で支持されることにより、例えば所定軸と直交する面内におけるカソードの変位が抑制される。また、所定軸と平行な軸と交差する第2表面がヒータの外面で支持されることにより、例えば所定軸と平行な方向に関するカソードの変位が抑制される。   In the electron gun according to the present invention, the second portion is disposed substantially around the predetermined axis in parallel with the predetermined axis, and the first surface with which at least a part of the inner surface of the recess contacts, and the predetermined portion A second surface intersecting an axis parallel to the axis, and the heater may be disposed outside the recess and have an outer surface that contacts at least a part of the second surface. By supporting the first surface with the inner surface of the recess, for example, the displacement of the cathode in a plane orthogonal to the predetermined axis is suppressed. Further, the second surface intersecting the axis parallel to the predetermined axis is supported by the outer surface of the heater, so that, for example, the displacement of the cathode in the direction parallel to the predetermined axis is suppressed.

本発明に係る電子銃において、前記第2部分は棒状であり、前記第2部分の一端部が前記第1部分と接続され、前記カソードは、前記第2部分の他端部に接続され、前記所定軸と直交する面内における外形が前記第2部分よりも大きい第3部分を含んでもよい。第2部分の一端部側に第1部分が配置され、第2部分の他端部側に第3部分が配置されることにより、一端部側と他端部側との質量(重量)のバランスが向上する。これにより、外力が作用しても、例えば回転方向に関するカソードの変位が抑制される。   In the electron gun according to the present invention, the second part is rod-shaped, one end of the second part is connected to the first part, the cathode is connected to the other end of the second part, A third portion having an outer shape in a plane perpendicular to the predetermined axis may be included that is larger than the second portion. The first portion is disposed on one end portion side of the second portion, and the third portion is disposed on the other end portion side of the second portion, so that the mass (weight) balance between the one end portion side and the other end portion side is increased. Will improve. Thereby, even if an external force acts, for example, the displacement of the cathode in the rotation direction is suppressed.

本発明に係る電子銃において、前記ヒータを支持する支持電極を備え、前記支持電極の支持面は、前記ヒータが接触する第1領域と、前記第1領域とは異なる方向を向き、前記ヒータが接触する第2領域と、を含んでもよい。これにより、支持電極に対するヒータの位置の変化が抑制される。例えば、支持電極の第1領域とヒータとが接触することにより、第1領域と交差する方向に関するヒータの位置の変化が抑制される。支持電極の第2領域とヒータとが接触することにより、第2領域と交差する方向に関するヒータの位置の変化が抑制される。また、並進方向に関するヒータの変位のみならず、回転方向に関するカソードの変位も抑制される。また、ヒータの位置の変化が抑制されることにより、そのヒータに支持されるカソードの位置の変化も抑制される。   The electron gun according to the present invention includes a support electrode that supports the heater, and a support surface of the support electrode faces a first region that the heater contacts and a direction different from the first region, and the heater A second region in contact with the second region. Thereby, the change of the position of the heater with respect to a support electrode is suppressed. For example, when the first region of the support electrode is in contact with the heater, a change in the position of the heater in the direction intersecting the first region is suppressed. When the second region of the support electrode is in contact with the heater, a change in the position of the heater in the direction intersecting the second region is suppressed. Further, not only the displacement of the heater in the translation direction, but also the displacement of the cathode in the rotation direction is suppressed. In addition, since the change in the position of the heater is suppressed, the change in the position of the cathode supported by the heater is also suppressed.

本発明に係る電子銃は、熱電子が放出されるカソードと、前記カソードを支持するヒータと、前記ヒータを支持する支持電極と、を備え、前記支持電極の支持面は、前記ヒータが接触する第1領域と、前記第1領域とは異なる方向を向き、前記ヒータが接触する第2領域と、を含む。   An electron gun according to the present invention includes a cathode from which thermal electrons are emitted, a heater that supports the cathode, and a support electrode that supports the heater, and the support surface of the support electrode is in contact with the heater. A first region and a second region facing a direction different from the first region and contacting the heater.

本発明によれば、ヒータと接触する支持電極の支持面が、第1領域と、第1領域とは異なる方向を向く第2領域とを含み、それら第1領域及び第2領域のそれぞれがヒータに接触するため、支持電極に対するヒータの位置の変化が抑制される。例えば、支持電極の第1領域とヒータとが接触することにより、第1領域と交差する方向に関するヒータの位置の変化が抑制される。支持電極の第2領域とヒータとが接触することにより、第2領域と交差する方向に関するヒータの位置の変化が抑制される。また、並進方向に関するヒータの変位のみならず、回転方向に関するカソードの変位も抑制される。また、ヒータの位置の変化が抑制されることにより、そのヒータに支持されるカソードの位置の変化も抑制される。したがって、性能の低下が抑制される。   According to the present invention, the support surface of the support electrode in contact with the heater includes the first region and the second region facing in a direction different from the first region, and each of the first region and the second region is a heater. Therefore, the change in the position of the heater with respect to the support electrode is suppressed. For example, when the first region of the support electrode is in contact with the heater, a change in the position of the heater in the direction intersecting the first region is suppressed. When the second region of the support electrode is in contact with the heater, a change in the position of the heater in the direction intersecting the second region is suppressed. Further, not only the displacement of the heater in the translation direction, but also the displacement of the cathode in the rotation direction is suppressed. In addition, since the change in the position of the heater is suppressed, the change in the position of the cathode supported by the heater is also suppressed. Accordingly, a decrease in performance is suppressed.

本発明に係る電子銃において、前記支持面は、凹面を含んでもよい。凹面を含む支持面でヒータが支持されることにより、ヒータの変位が抑制され、そのヒータに支持されるカソードの変位も抑制される。   In the electron gun according to the present invention, the support surface may include a concave surface. Since the heater is supported by the support surface including the concave surface, the displacement of the heater is suppressed, and the displacement of the cathode supported by the heater is also suppressed.

本発明に係る電子銃において、前記カソードの前記ヒータに支持される部位とは異なる部位を支持する支持部材を有してもよい。カソードが、ヒータのみならず支持部材にも支持されることにより、カソードの位置が良好に固定される。   The electron gun according to the present invention may include a support member that supports a portion of the cathode that is different from the portion supported by the heater. Since the cathode is supported not only by the heater but also by the support member, the position of the cathode is fixed well.

本発明に係る電子銃において、前記第2部分は、孔部を有し、前記支持部材の少なくとも一部は、前記孔部に配置されてもよい。これにより、カソードと支持部材との相対位置の変化が抑制され、カソードの位置が良好に固定される。   In the electron gun according to the present invention, the second portion may have a hole, and at least a part of the support member may be disposed in the hole. Thereby, the change of the relative position of a cathode and a supporting member is suppressed, and the position of a cathode is fixed favorably.

本発明に係る放射線発生装置は、上記いずれかの電子銃と、前記電子銃からの電子ビームが照射されるターゲットと、を備える。   A radiation generating apparatus according to the present invention includes any one of the above electron guns and a target irradiated with an electron beam from the electron gun.

本発明によれば、電子銃の性能の低下が抑制されるため、その電子銃を備える放射線発生装置の性能の低下も抑制される。   According to the present invention, since the decrease in the performance of the electron gun is suppressed, the decrease in the performance of the radiation generating apparatus including the electron gun is also suppressed.

本発明に係る電子銃及び放射線発生装置によれば、性能の低下が抑制される。   According to the electron gun and the radiation generation apparatus according to the present invention, performance degradation is suppressed.

図1は、第1実施形態に係る電子銃の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an electron gun according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係るカソードの一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of the cathode according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係るヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a heater according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す正面図である。FIG. 4 is a front view illustrating an example of a cathode and a heater according to the first embodiment. 図5は、図4のA−A線矢視図である。FIG. 5 is a view taken along line AA in FIG. 図6は、第2実施形態に係るヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an example of a heater according to the second embodiment. 図7は、第2実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of a cathode and a heater according to the second embodiment. 図8は、第2実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of a cathode and a heater according to the second embodiment. 図9は、第2実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an example of a cathode and a heater according to the second embodiment. 図10は、第3実施形態に係るヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view illustrating an example of a heater according to the third embodiment. 図11は、第3実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an example of a cathode and a heater according to the third embodiment. 図12は、第4実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view illustrating an example of a cathode and a heater according to the fourth embodiment. 図13は、第4実施形態に係るヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view illustrating an example of a heater according to the fourth embodiment. 図14は、第4実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view illustrating an example of a cathode and a heater according to the fourth embodiment. 図15は、第4実施形態に係るヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 15 is a perspective view illustrating an example of a heater according to the fourth embodiment. 図16は、第5実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view illustrating an example of a cathode and a heater according to the fifth embodiment. 図17は、第5実施形態に係るヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 17 is a perspective view illustrating an example of a heater according to the fifth embodiment. 図18は、第5実施形態に係るヒータの一例を示す斜視図である。FIG. 18 is a perspective view illustrating an example of a heater according to the fifth embodiment. 図19は、第6実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating an example of a cathode and a heater according to the sixth embodiment. 図20は、第7実施形態に係るカソード及びヒータの一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a cathode and a heater according to the seventh embodiment. 図21は、第8実施形態に係るカソード、ヒータ、及び支持電極の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a cathode, a heater, and a support electrode according to the eighth embodiment. 図22は、図21のB−B線矢視図である。FIG. 22 is a BB line arrow view of FIG. 図23は、第8実施形態に係るヒータ及び支持電極の一例を示す斜視図である。FIG. 23 is a perspective view showing an example of a heater and a support electrode according to the eighth embodiment. 図24は、第8実施形態に係るヒータ及び支持電極の一例を示す斜視図である。FIG. 24 is a perspective view illustrating an example of a heater and a support electrode according to the eighth embodiment. 図25は、第8実施形態に係るヒータ及び支持電極の一例を示す斜視図である。FIG. 25 is a perspective view illustrating an example of a heater and a support electrode according to the eighth embodiment. 図26は、第8実施形態に係るヒータ及び支持電極の一例を示す斜視図である。FIG. 26 is a perspective view illustrating an example of a heater and a support electrode according to the eighth embodiment. 図27は、第8実施形態に係るヒータ及び支持電極の一例を示す斜視図である。FIG. 27 is a perspective view illustrating an example of a heater and a support electrode according to the eighth embodiment. 図28は、第8実施形態に係る支持電極の一例を示す斜視図である。FIG. 28 is a perspective view showing an example of a support electrode according to the eighth embodiment. 図29は、第8実施形態に係る支持電極の一例を示す斜視図である。FIG. 29 is a perspective view showing an example of a support electrode according to the eighth embodiment. 図30は、第8実施形態に係る支持電極の一例を示す斜視図である。FIG. 30 is a perspective view showing an example of a support electrode according to the eighth embodiment. 図31は、第9実施形態に係るカソード、ヒータ、及び支持電極の一例を示す断面図である。FIG. 31 is a cross-sectional view illustrating an example of a cathode, a heater, and a support electrode according to the ninth embodiment. 図32は、第10実施形態に係る放射線発生装置の一例を示す図である。FIG. 32 is a diagram illustrating an example of a radiation generation apparatus according to the tenth embodiment.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The requirements of the embodiments described below can be combined as appropriate. Some components may not be used.

以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面内の一方向をX軸方向、所定面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。X軸は、YZ平面と直交する。Y軸は、XZ平面と直交する。Z軸は、XY平面と直交する。XY平面は、X軸及びY軸を含む。YZ平面は、Y軸及びZ軸を含む。XZ平面は、X軸及びZ軸を含む。   In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each part will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. One direction in the predetermined plane is defined as the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the predetermined plane is defined as the Y-axis direction, and the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction is defined as the Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively. The X axis is orthogonal to the YZ plane. The Y axis is orthogonal to the XZ plane. The Z axis is orthogonal to the XY plane. The XY plane includes an X axis and a Y axis. The YZ plane includes a Y axis and a Z axis. The XZ plane includes an X axis and a Z axis.

<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る電子銃1の一例を示す図である。電子銃1は、電子(熱電子)を放出可能なカソード2と、ウェーネルト電極3と、アノード4とを備えている。カソード2とウェーネルト電極3とアノード4とは、共通の軸Jに沿って配置される。本実施形態において、軸Jは、Z軸と平行である。軸Jは、電子銃1の中心軸を含む。ウェーネルト電極3及びアノード4は、カソード2よりも+Z側に配置される。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an electron gun 1 according to the present embodiment. The electron gun 1 includes a cathode 2 that can emit electrons (thermoelectrons), a Wehnelt electrode 3, and an anode 4. The cathode 2, the Wehnelt electrode 3 and the anode 4 are arranged along a common axis J. In the present embodiment, the axis J is parallel to the Z axis. The axis J includes the central axis of the electron gun 1. The Wehnelt electrode 3 and the anode 4 are arranged on the + Z side with respect to the cathode 2.

ウェーネルト電極3は、カソード2からの電子が通過可能な開口(通路)3Kを有する。ウェーネルト電極3は、開口3Kの中心と軸Jとが一致するように配置される。アノード4は、カソード2からの電子が通過可能な開口(通路)4Kを有する。アノード4は、開口4Kの中心と軸Jとが一致するように配置される。   The Wehnelt electrode 3 has an opening (passage) 3K through which electrons from the cathode 2 can pass. The Wehnelt electrode 3 is disposed so that the center of the opening 3K coincides with the axis J. The anode 4 has an opening (passage) 4K through which electrons from the cathode 2 can pass. The anode 4 is disposed so that the center of the opening 4K and the axis J coincide.

カソード2は、電子を発生可能な電子源である。カソード2は、加熱されることにより電子(熱電子)を放出可能である。カソード2は、熱電子放出特性を有する希土類六ホウ化物で形成される。カソード2は、六ホウ化ランタン(LaB)を含んでもよいし、六ホウ化セリウム(CeB)を含んでもよい。 The cathode 2 is an electron source capable of generating electrons. The cathode 2 can emit electrons (thermoelectrons) when heated. The cathode 2 is formed of a rare earth hexaboride having thermionic emission characteristics. The cathode 2 may include lanthanum hexaboride (LaB 6 ) or cerium hexaboride (CeB 6 ).

ウェーネルト電極3は、カソード2から放出された電子を集束する。アノード4は、カソード2から放出された電子を加速する。カソード2から放出された電子は、カソード2とアノード4との間の電場により加速される。カソード2から放出された電子が集束され、加速されることにより、電子銃1から電子ビームが射出される。   The Wehnelt electrode 3 focuses the electrons emitted from the cathode 2. The anode 4 accelerates the electrons emitted from the cathode 2. Electrons emitted from the cathode 2 are accelerated by an electric field between the cathode 2 and the anode 4. Electrons emitted from the cathode 2 are focused and accelerated, whereby an electron beam is emitted from the electron gun 1.

電子(電子ビーム)の少なくとも一部は、軸Jに沿って進行する。本実施形態において、電子(電子ビーム)は、+Z方向に進行する。本実施形態において、+Z方向(+Z側)は、電子ビームの進行方向である。−Z方向(−Z側)は、電子ビームの進行方向の逆方向である。   At least a part of the electrons (electron beam) travels along the axis J. In the present embodiment, electrons (electron beams) travel in the + Z direction. In the present embodiment, the + Z direction (+ Z side) is the traveling direction of the electron beam. The −Z direction (−Z side) is the reverse direction of the traveling direction of the electron beam.

電子銃1は、カソード2を支持するヒータ5と、ヒータ5を支持する支持電極6と、支持電極6を支持する絶縁部材7とを備えている。   The electron gun 1 includes a heater 5 that supports the cathode 2, a support electrode 6 that supports the heater 5, and an insulating member 7 that supports the support electrode 6.

ヒータ5は、カソード2を支持する。ヒータ5の少なくとも一部は、カソード2と接触する。ヒータ5は、カソード2を加熱可能である。ヒータ5は、通電可能な部材である。ヒータ5は、炭素(グラファイト)を含む部材である。ヒータ5に電流が通されると、ヒータ5の温度が上昇する。これにより、ヒータ5によってカソード2が加熱される。   The heater 5 supports the cathode 2. At least a part of the heater 5 is in contact with the cathode 2. The heater 5 can heat the cathode 2. The heater 5 is a member that can be energized. The heater 5 is a member containing carbon (graphite). When a current is passed through the heater 5, the temperature of the heater 5 rises. As a result, the cathode 2 is heated by the heater 5.

カソード2は、2つのヒータ5に挟まれて支持される。ヒータ5は、軸Jに対して一側(+X側)及び他側(−X側)のそれぞれに配置される。以下の説明において、カソード2を挟む2つのヒータ5のうち一方のヒータ5を適宜、第1ヒータ51と称し、他方のヒータ5を適宜、第2ヒータ52と称する。本実施形態において、第1ヒータ51、カソード2、及び第2ヒータ52は、X軸方向に配置される。第1ヒータ51の少なくとも一部は、カソード2の+X側に配置される。第2ヒータ52の少なくとも一部は、カソード2の−X側に配置される。第1ヒータ51と第2ヒータ52とは、カソード2を挟んで支持する。   The cathode 2 is supported by being sandwiched between two heaters 5. The heater 5 is disposed on one side (+ X side) and the other side (−X side) with respect to the axis J. In the following description, one of the two heaters 5 sandwiching the cathode 2 is appropriately referred to as a first heater 51, and the other heater 5 is appropriately referred to as a second heater 52. In the present embodiment, the first heater 51, the cathode 2, and the second heater 52 are arranged in the X-axis direction. At least a part of the first heater 51 is disposed on the + X side of the cathode 2. At least a part of the second heater 52 is disposed on the −X side of the cathode 2. The first heater 51 and the second heater 52 are supported with the cathode 2 interposed therebetween.

支持電極6は、ヒータ5を支持する。支持電極6の少なくとも一部は、ヒータ5と接触する。支持電極6は、第1ヒータ51及び第2ヒータ52のそれぞれを支持するように、2つ設けられる。以下の説明において、第1ヒータ51を支持する支持電極6を適宜、第1支持電極61と称し、第2ヒータ52を支持する支持電極6を適宜、第2支持電極62と称する。第1支持電極61とカソード2との間に第1ヒータ51が配置される。第2支持電極62とカソード2との間に第2ヒータ52が配置される。第1ヒータ51、カソード2、及び第2ヒータ52は、第1支持電極61と第2支持電極62とに挟まれて支持される。支持電極6に電流が通されると、電気抵抗が高いヒータ5が発熱(ジュール発熱)する。ヒータ5が発熱することによって、カソード2が加熱される。   The support electrode 6 supports the heater 5. At least a part of the support electrode 6 is in contact with the heater 5. Two support electrodes 6 are provided so as to support each of the first heater 51 and the second heater 52. In the following description, the support electrode 6 that supports the first heater 51 is appropriately referred to as a first support electrode 61, and the support electrode 6 that supports the second heater 52 is appropriately referred to as a second support electrode 62. A first heater 51 is disposed between the first support electrode 61 and the cathode 2. A second heater 52 is disposed between the second support electrode 62 and the cathode 2. The first heater 51, the cathode 2, and the second heater 52 are sandwiched and supported by the first support electrode 61 and the second support electrode 62. When a current is passed through the support electrode 6, the heater 5 with high electrical resistance generates heat (Joule heat generation). As the heater 5 generates heat, the cathode 2 is heated.

図2は、本実施形態に係るカソード2の一例を示す斜視図である。図3は、本実施形態に係るヒータ5の一例を示す斜視図である。図4は、2つのヒータ5(第1ヒータ51及び第2ヒータ52)によって第2部分12が支持されている状態の一例を示す正面図である。図5は、図4のA−A線矢視図である。   FIG. 2 is a perspective view showing an example of the cathode 2 according to the present embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing an example of the heater 5 according to the present embodiment. FIG. 4 is a front view showing an example of a state in which the second portion 12 is supported by the two heaters 5 (the first heater 51 and the second heater 52). FIG. 5 is a view taken along line AA in FIG.

カソード2は、電子(熱電子)が放出される電子放出面8を有する第1部分11と、ヒータ5に支持される第2部分12とを含む。本実施形態において、電子放出面8は、平面(平坦)である。カソード2は、電子放出面8とXY平面とが平行となるように、ヒータ5に支持される。カソード2は、電子放出面8と軸J(Z軸)とが直交するように、ヒータ5に支持される。   The cathode 2 includes a first portion 11 having an electron emission surface 8 from which electrons (thermoelectrons) are emitted, and a second portion 12 supported by the heater 5. In the present embodiment, the electron emission surface 8 is a flat surface (flat). The cathode 2 is supported by the heater 5 so that the electron emission surface 8 and the XY plane are parallel to each other. The cathode 2 is supported by the heater 5 so that the electron emission surface 8 and the axis J (Z axis) are orthogonal to each other.

軸Jと直交するXY平面内において、第2部分12の外形は、第1部分11の外形よりも小さい。XY平面内における第1部分11の外形は、円形である。電子放出面8は、円形である。第1部分11は、プレート状(円板状)である。第1部分11は、電子放出面8の反対方向を向く面9を有する。電子放出面8は、+Z方向を向く。面9は、−Z方向を向く。カソード2は、電子放出面8の中心と軸Jとが一致するように、ヒータ5に支持される。   In the XY plane orthogonal to the axis J, the outer shape of the second portion 12 is smaller than the outer shape of the first portion 11. The outer shape of the first portion 11 in the XY plane is a circle. The electron emission surface 8 is circular. The first portion 11 has a plate shape (disk shape). The first portion 11 has a surface 9 facing the direction opposite to the electron emission surface 8. The electron emission surface 8 faces the + Z direction. The plane 9 faces the −Z direction. The cathode 2 is supported by the heater 5 so that the center of the electron emission surface 8 and the axis J coincide.

第2部分12は、棒状である。本実施形態において、第2部分12は、円柱状である。XY平面内における第2部分12の外形は、円形である。カソード2は、棒状の第2部分12の長手方向と平行な軸と軸Jとが一致するように、ヒータ5に支持される。XY平面内において、第1部分11の外形は、第2部分12の外形よりも大きい。第2部分12は、第1部分11に対して、電子放出面8が面する空間とは反対側の空間(面9が面する空間)に配置される。第2部分12は、第1部分11に対して−Z側に配置される。第2部分12は、第1部分11の面9に接続されるように配置される。   The second portion 12 has a rod shape. In the present embodiment, the second portion 12 has a cylindrical shape. The outer shape of the second portion 12 in the XY plane is a circle. The cathode 2 is supported by the heater 5 so that the axis parallel to the longitudinal direction of the rod-shaped second portion 12 and the axis J coincide. In the XY plane, the outer shape of the first portion 11 is larger than the outer shape of the second portion 12. The second portion 12 is disposed in a space opposite to the space where the electron emission surface 8 faces (the space where the surface 9 faces) with respect to the first portion 11. The second portion 12 is disposed on the −Z side with respect to the first portion 11. The second portion 12 is disposed so as to be connected to the surface 9 of the first portion 11.

第2部分12の表面は、軸Jの周囲に配置される表面145と、電子放出面8の反対方向を向く表面21とを含む。以下の説明において、表面145を適宜、側面145、と称し、表面21を適宜、下面21、と称する。側面145は、Z軸(軸J)と実質的に平行である。Z軸(軸J)と実質的に平行とは、Z軸(軸J)と完全に平行である状態を含む。また、Z軸(軸J)と実質的に平行とは、Z軸(軸J)に対して、例えば1度以上10度以下で傾斜している状態を含む。下面21は、−Z方向を向く。本実施形態において、下面21は、XY平面と実質的に平行である。   The surface of the second portion 12 includes a surface 145 disposed around the axis J and a surface 21 facing the direction opposite to the electron emission surface 8. In the following description, the surface 145 is appropriately referred to as a side surface 145, and the surface 21 is appropriately referred to as a lower surface 21. The side surface 145 is substantially parallel to the Z axis (axis J). The phrase “substantially parallel to the Z axis (axis J)” includes a state of being completely parallel to the Z axis (axis J). Further, the phrase “substantially parallel to the Z axis (axis J)” includes a state in which the axis is inclined at, for example, 1 degree to 10 degrees with respect to the Z axis (axis J). The lower surface 21 faces the −Z direction. In the present embodiment, the lower surface 21 is substantially parallel to the XY plane.

ヒータ5は、第2部分12の少なくとも一部が配置される凹部30を有する。凹部30は、内面35を有する。内面35の少なくとも一部は、第2部分12の側面145と接触可能である。カソード2の少なくとも一部と接触可能なヒータ5の内面35は、カソード2を支持する支持面として機能する。   The heater 5 has a recess 30 in which at least a part of the second portion 12 is disposed. The recess 30 has an inner surface 35. At least a part of the inner surface 35 can contact the side surface 145 of the second portion 12. The inner surface 35 of the heater 5 that can contact at least a part of the cathode 2 functions as a support surface that supports the cathode 2.

内面35は、第1内面351と、第1内面351とは異なる方向を向く第2内面352とを含む。第1内面351と第2内面352とは、Y軸方向に配置される。第1内面351及び第2内面352はそれぞれ、平面(平坦)である。第1内面351の外形と第2内面352の外形とは、実質的に等しい。本実施形態において、第1内面351の外形及び第2内面352の外形はそれぞれ、長方形である。第1内面351及び第2内面352のそれぞれは、Z軸(軸J)と実質的に平行に配置される。第1内面351及び第2内面352のそれぞれは、XZ平面(YZ平面)に対して傾斜する。第1内面351と第2内面352とがなす角度は、180度よりも小さい。本実施形態において、凹部30は、所謂、三角溝を含む。第1内面351及び第2内面352のそれぞれは、側面145と対向可能である。   The inner surface 35 includes a first inner surface 351 and a second inner surface 352 that faces a direction different from the first inner surface 351. The first inner surface 351 and the second inner surface 352 are arranged in the Y-axis direction. The first inner surface 351 and the second inner surface 352 are each flat (flat). The outer shape of the first inner surface 351 and the outer shape of the second inner surface 352 are substantially equal. In the present embodiment, the outer shape of the first inner surface 351 and the outer shape of the second inner surface 352 are each rectangular. Each of the first inner surface 351 and the second inner surface 352 is disposed substantially parallel to the Z axis (axis J). Each of the first inner surface 351 and the second inner surface 352 is inclined with respect to the XZ plane (YZ plane). The angle formed by the first inner surface 351 and the second inner surface 352 is smaller than 180 degrees. In the present embodiment, the recess 30 includes a so-called triangular groove. Each of the first inner surface 351 and the second inner surface 352 can face the side surface 145.

ヒータ5は、凹部30(内面35)の外側に配置される外面31を有する。外面31は、凹部30(内面35)に対して+Y側及び−Y側のそれぞれに配置される。外面31は、YZ平面と実質的に平行である。   The heater 5 has an outer surface 31 disposed outside the recess 30 (inner surface 35). The outer surface 31 is arrange | positioned with respect to the recessed part 30 (inner surface 35) on each of + Y side and -Y side. The outer surface 31 is substantially parallel to the YZ plane.

図4及び図5に示すように、第2部分12の少なくとも一部が凹部30に配置される。ヒータ5は、第2部分12を支持する。第1ヒータ51及び第2ヒータ52は、第2部分12を挟んで支持する。第1ヒータ51は、軸Jの+X側に配置される。第2ヒータ52は、軸Jの−X側に配置される。第1ヒータ51及び第2ヒータ52は、第1ヒータ51の凹部30と第2ヒータ52の凹部30とが対向するように配置される。第2部分12は、第1ヒータ51の凹部30と第2ヒータ52の凹部30との間に配置される。第1ヒータ51の凹部30と第2ヒータ52の凹部30との間に第2部分12が配置されている状態において、第1ヒータ51の外面31と第2ヒータ52の外面31とが間隙を介して対向する。   As shown in FIGS. 4 and 5, at least a part of the second portion 12 is disposed in the recess 30. The heater 5 supports the second portion 12. The first heater 51 and the second heater 52 are supported with the second portion 12 interposed therebetween. The first heater 51 is disposed on the + X side of the axis J. The second heater 52 is disposed on the −X side of the axis J. The first heater 51 and the second heater 52 are disposed so that the recess 30 of the first heater 51 and the recess 30 of the second heater 52 face each other. The second portion 12 is disposed between the recess 30 of the first heater 51 and the recess 30 of the second heater 52. In a state where the second portion 12 is disposed between the concave portion 30 of the first heater 51 and the concave portion 30 of the second heater 52, there is a gap between the outer surface 31 of the first heater 51 and the outer surface 31 of the second heater 52. Opposite through.

図5に示すように、第1ヒータ51と第2ヒータ52との間に、第2部分12が配置される第1間隙(第1空間)41と、第2部分12が配置されない第2間隙(第2空間)42とが形成される。第1間隙41は、第1ヒータ51の内面35と第2ヒータ52の内面35との間の空間を含む。第2間隙42は、第1ヒータ51の外面31と第2ヒータ52の外面31との間の空間を含む。第2間隙42は、Y軸方向に関して第1間隙41の両側(+Y側及び−Y側)に形成される。X軸方向に関して、第2間隙42の寸法W2は、第1間隙41の寸法W1よりも小さい。   As shown in FIG. 5, a first gap (first space) 41 in which the second portion 12 is disposed and a second gap in which the second portion 12 is not disposed between the first heater 51 and the second heater 52. (Second space) 42 is formed. The first gap 41 includes a space between the inner surface 35 of the first heater 51 and the inner surface 35 of the second heater 52. The second gap 42 includes a space between the outer surface 31 of the first heater 51 and the outer surface 31 of the second heater 52. The second gap 42 is formed on both sides (+ Y side and −Y side) of the first gap 41 in the Y-axis direction. With respect to the X-axis direction, the dimension W2 of the second gap 42 is smaller than the dimension W1 of the first gap 41.

第1ヒータ51及び第2ヒータ52それぞれの第1内面351及び第2内面352は、第2部分12の側面145と接触可能である。第1ヒータ51の第1内面351と第2内面352とは、側面145と同時に接触可能である。第2ヒータ52の第1内面351と第2内面352とは、側面145と同時に接触可能である。   The first inner surface 351 and the second inner surface 352 of the first heater 51 and the second heater 52 can contact the side surface 145 of the second portion 12. The first inner surface 351 and the second inner surface 352 of the first heater 51 can be in contact with the side surface 145 at the same time. The first inner surface 351 and the second inner surface 352 of the second heater 52 can be in contact with the side surface 145 at the same time.

本実施形態において、凹部30の内面35は、Y軸方向に関して軸Jの一側(+Y側)の第2部分12の側面145の少なくとも一部、及び他側(−Y側)の第2部分12の側面145の少なくとも一部のそれぞれに接触する。本実施形態において、第1ヒータ51の第1内面351が、軸Jに対して−Y側であって+X側の側面145の部位401と接触する。第1ヒータ51の第2内面352が、軸Jに対して+Y側であって+X側の側面145の部位402と接触する。第2ヒータ52の第1内面351が、軸Jに対して+Y側であって−X側の側面145の部位403と接触する。第2ヒータ52の第2内面352が、軸Jに対して−Y側であって−X側の側面145の部位404と接触する。本実施形態において、第1ヒータ51及び第2ヒータ52の第1内面351は、側面145と線接触する。第1ヒータ51及び第2ヒータ52の第2内面352は、側面145と線接触する。第2部分12は、部位401、部位402、部位403、及び部位404とは別の部位において、ヒータ5と接触しない。   In the present embodiment, the inner surface 35 of the recess 30 includes at least a part of the side surface 145 of the second part 12 on one side (+ Y side) of the axis J and the second part on the other side (−Y side) in the Y-axis direction. Each of the twelve side surfaces 145 contacts at least a portion. In the present embodiment, the first inner surface 351 of the first heater 51 is in contact with the portion 401 of the side surface 145 on the −Y side and the + X side with respect to the axis J. The second inner surface 352 of the first heater 51 is in contact with the portion 402 of the side surface 145 on the + Y side and the + X side with respect to the axis J. The first inner surface 351 of the second heater 52 is in contact with the portion 403 of the side surface 145 on the + Y side and the −X side with respect to the axis J. The second inner surface 352 of the second heater 52 is in contact with the portion 404 of the side surface 145 on the −Y side and the −X side with respect to the axis J. In the present embodiment, the first inner surfaces 351 of the first heater 51 and the second heater 52 are in line contact with the side surface 145. The second inner surfaces 352 of the first heater 51 and the second heater 52 are in line contact with the side surface 145. The second portion 12 does not come into contact with the heater 5 in a part other than the part 401, the part 402, the part 403, and the part 404.

図4に示すように、ヒータ5(第1ヒータ51及び第2ヒータ52)は、第2部分12と接触し、第1部分11とは接触しない。第2部分12がヒータ5に支持されている状態において、ヒータ5は、第1部分11の面9と離れる。   As shown in FIG. 4, the heater 5 (the first heater 51 and the second heater 52) is in contact with the second portion 12 and is not in contact with the first portion 11. In a state where the second portion 12 is supported by the heater 5, the heater 5 is separated from the surface 9 of the first portion 11.

次に、本実施形態に係るカソード2を備える電子銃1の動作の一例について説明する。支持電極6に電流が通されると、ヒータ5が発熱する。ヒータ5が発熱することによって、カソード2が加熱される。カソード2が加熱されると、カソード2の電子放出面8から電子(熱電子)が放出される。カソード2から放出された電子は、ウェーネルト電極3及びアノード4によって集束及び加速され、電子ビームとなって対象物に照射される。   Next, an example of the operation of the electron gun 1 including the cathode 2 according to this embodiment will be described. When a current is passed through the support electrode 6, the heater 5 generates heat. As the heater 5 generates heat, the cathode 2 is heated. When the cathode 2 is heated, electrons (thermoelectrons) are emitted from the electron emission surface 8 of the cathode 2. The electrons emitted from the cathode 2 are focused and accelerated by the Wehnelt electrode 3 and the anode 4, and are irradiated onto the object as an electron beam.

電子放出面8は、第2部分12よりも大きい第1部分11に設けられる。電子放出面8の面積が大きいので、その電子放出面8から多くの電子が放出可能である。ヒータ5は、第1部分11とは接触せず、第1部分11から離れて配置される。ヒータ5は、電子放出面8からの電子の放出が阻害されないように、第2部分12を支持する。これにより、電子放出面8からの電子の放出が安定して行われる。   The electron emission surface 8 is provided in the first portion 11 that is larger than the second portion 12. Since the area of the electron emission surface 8 is large, many electrons can be emitted from the electron emission surface 8. The heater 5 is not in contact with the first portion 11 and is disposed away from the first portion 11. The heater 5 supports the second portion 12 so that the emission of electrons from the electron emission surface 8 is not inhibited. Thereby, the emission of electrons from the electron emission surface 8 is stably performed.

ヒータ5の凹部30に第2部分12の少なくとも一部が配置されることにより、カソード2の位置が固定される。電子銃1に、例えば衝撃、振動などに起因する外力が作用した場合でも、ヒータ5に対するカソード2の位置の変化が抑制される。また、凹部30の内面35と第2部分12の側面145とが接触することにより、カソード2とヒータ5との接触面積が大きくなり、その結果、カソード2とヒータ5との間の摩擦力が大きくなる。本実施形態においては、4つの部位401、部位402、部位403、及び部位404において、カソード2とヒータ5(第1ヒータ51及び第2ヒータ52)とが接触する。そのため、ヒータ5に対するカソード2の位置の変化が抑制される。   By disposing at least a part of the second portion 12 in the recess 30 of the heater 5, the position of the cathode 2 is fixed. Even when an external force due to, for example, impact or vibration is applied to the electron gun 1, a change in the position of the cathode 2 with respect to the heater 5 is suppressed. Further, the contact area between the inner surface 35 of the recess 30 and the side surface 145 of the second portion 12 increases the contact area between the cathode 2 and the heater 5. As a result, the frictional force between the cathode 2 and the heater 5 is increased. growing. In the present embodiment, the cathode 2 and the heater 5 (the first heater 51 and the second heater 52) are in contact with each other at the four parts 401, 402, 403, and 404. Therefore, a change in the position of the cathode 2 with respect to the heater 5 is suppressed.

また、カソード2とヒータ5との接触面積が大きくなると、カソード2はヒータ5で効率良く加熱される。また、カソード2とヒータ5との接触面積が大きいので、例えば加熱などによりカソード2が消耗(蒸発)しても、カソード2とヒータ5とは長期間接触し続けることができる。   When the contact area between the cathode 2 and the heater 5 is increased, the cathode 2 is efficiently heated by the heater 5. Further, since the contact area between the cathode 2 and the heater 5 is large, even if the cathode 2 is consumed (evaporated) by heating or the like, for example, the cathode 2 and the heater 5 can be kept in contact for a long time.

本実施形態においては、凹部30の内面35は、第1内面351と第2内面352とを含む。第1内面351及び第2内面352と第2部分12とが接触することによって、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向に関するカソード2の位置の変化が抑制される。このように、本実施形態においては、X軸、Y軸、及びZ軸の3つの並進方向に関するカソード2の位置の変化が抑制されるとともに、θX、θY、及びθZの3つの回転方向に関するカソード2の位置の変化が抑制される。   In the present embodiment, the inner surface 35 of the recess 30 includes a first inner surface 351 and a second inner surface 352. When the first inner surface 351 and the second inner surface 352 are in contact with the second portion 12, changes in the position of the cathode 2 in the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions are suppressed. As described above, in this embodiment, the change in the position of the cathode 2 with respect to the three translational directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis is suppressed, and the cathode with respect to the three rotational directions of θX, θY, and θZ. The change in the position of 2 is suppressed.

図5などを参照して説明したように、本実施形態においては、軸Jの周囲の4つの部位401、部位402、部位403、及び部位404において、内面35と側面145とが接触(線接触)する。これにより、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの6つの方向にカソード2の位置の変化が十分に抑制される。   As described with reference to FIG. 5 and the like, in the present embodiment, the inner surface 35 and the side surface 145 are in contact (line contact) at the four portions 401, 402, 403, and 404 around the axis J. ) Thereby, the change of the position of the cathode 2 is sufficiently suppressed in the six directions of the X axis, the Y axis, the Z axis, θX, θY, and θZ.

また、本実施形態によれば、第1ヒータ51と第2ヒータ52との間の第1間隙41に第2部分12が配置され、Y軸方向に関して第1間隙41の両側(+Y側及び−Y側)に、第1間隙41よりも小さい第2間隙42が形成される。これにより、第1間隙41に配置されている第2部分12が、第1間隙41の外側に移動することが抑制される。したがって、カソード2の位置が変化したり、第1ヒータ51と第2ヒータ52との間からカソード2が脱落したりすることが抑制される。   Further, according to the present embodiment, the second portion 12 is disposed in the first gap 41 between the first heater 51 and the second heater 52, and both sides (+ Y side and −Y side) of the first gap 41 in the Y axis direction. A second gap 42 smaller than the first gap 41 is formed on the Y side. As a result, the second portion 12 disposed in the first gap 41 is prevented from moving outside the first gap 41. Therefore, it is possible to suppress the position of the cathode 2 from changing or the cathode 2 from dropping between the first heater 51 and the second heater 52.

以上説明したように、本実施形態によれば、カソード2の位置が変化することが抑制される。また、カソード2が第1ヒータ51と第2ヒータ52との間から脱落することが抑制される。本実施形態において、カソード2は、第2部分12と、その第2部分12の一端部側に配置され、第2部分12よりも大きい第1部分11とを含み、第2部分12がヒータ5によって支持される。そのため、カソード2が十分に保持されないと、カソード2が動いてしまう可能性が高くなる。例えば、第2部分12の一端部側と他端部側との重量のバランスにより、カソード2が回転方向に変位(回転)してしまう可能性が高くなる。本実施形態によれば、ヒータ5に凹部30が形成され、その凹部30に第2部分12の少なくとも一部が配置されるので、カソード2の位置が良好に固定される。   As described above, according to this embodiment, the change in the position of the cathode 2 is suppressed. Further, the cathode 2 is prevented from falling off between the first heater 51 and the second heater 52. In the present embodiment, the cathode 2 includes a second portion 12 and a first portion 11 that is disposed on one end side of the second portion 12 and is larger than the second portion 12, and the second portion 12 is the heater 5. Supported by. Therefore, if the cathode 2 is not sufficiently held, the possibility that the cathode 2 will move increases. For example, there is a high possibility that the cathode 2 is displaced (rotated) in the rotation direction due to the weight balance between the one end portion side and the other end portion side of the second portion 12. According to the present embodiment, the concave portion 30 is formed in the heater 5, and at least a part of the second portion 12 is disposed in the concave portion 30, so that the position of the cathode 2 is fixed well.

また、本実施形態によれば、ヒータ5は、例えば電子放出面8の中心と軸Jとが一致し続けるように、カソード2を支持可能である。また、ヒータ5は、電子放出面8がXY平面に対して傾斜しないように、カソード2を支持可能である。そのため、例えば電子ビームの進行方向の変化が抑制される。また、カソード2とヒータ5との接触面積が大きいので、ヒータ5によってカソード2が効率良く加熱される。また、カソード2とヒータ5との接触面積が大きいので、加熱などによりカソード2の一部が消耗しても、カソード2とヒータ5とは長期間接触し続けることができる。そのため、電子銃1の性能の低下が抑制され、電子銃1の長寿命化及び信頼性の向上を図ることができる。   Further, according to the present embodiment, the heater 5 can support the cathode 2 such that the center of the electron emission surface 8 and the axis J continue to coincide, for example. Further, the heater 5 can support the cathode 2 so that the electron emission surface 8 is not inclined with respect to the XY plane. Therefore, for example, a change in the traveling direction of the electron beam is suppressed. Further, since the contact area between the cathode 2 and the heater 5 is large, the cathode 2 is efficiently heated by the heater 5. Further, since the contact area between the cathode 2 and the heater 5 is large, even if a part of the cathode 2 is consumed due to heating or the like, the cathode 2 and the heater 5 can be kept in contact for a long time. Therefore, a decrease in the performance of the electron gun 1 is suppressed, and the life of the electron gun 1 can be extended and the reliability can be improved.

<第2実施形態>
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Second Embodiment
A second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

図6は、凹部30Bを有するヒータ5Bの一例を示す斜視図である。図7は、2つのヒータ5Bで第2部分12が支持されている状態の一例を示す断面図である。ヒータ5Bの凹部30Bは、内面35Bを有する。内面35Bは、XZ平面と平行な第1内面351Bと、XZ平面と平行であり、間隙を介して第1内面351Bと対向する第2内面352Bと、YZ平面と平行であり、第1内面351Bと第2内面352Bとを結ぶ第3内面353Bとを含む。本実施形態において、凹部30Bは、所謂、方形溝を含む。図7に示すように、2つのヒータ5Bは、第2部分12を挟んで支持する。第1ヒータ51Bの内面35Bは、軸Jよりも+X側に配置される。第2ヒータ52Bの内面35Bは、軸Jよりも−X側に配置される。第1ヒータ51Bの内面35Bは、軸Jよりも−Y側の側面145の部位401と、軸Jよりも+Y側の側面145の部位402と、部位401と部位402との間の部位405とに接触する。第2ヒータ52Bの内面35Bは、軸Jよりも+Y側の側面145の部位403と、軸Jよりも−Y側の側面145の部位404と、部位403と部位404との間の部位406とに接触する。内面35Bは、部位401、部位402、部位403、部位404、部位405、及び部位406のそれぞれにおいて、側面145と線接触する。なお、本実施形態において、内面35Bは、部位401〜部位406の少なくとも一つと接触しなくてもよい。例えば、内面35Bは、部位405及び部位406の一方又は両方と接触しなくてもよい。図6及び図7に示す例においても、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの6つの方向に関するカソード2の位置の変化が抑制される。   FIG. 6 is a perspective view showing an example of a heater 5B having a recess 30B. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a state in which the second portion 12 is supported by the two heaters 5B. The recess 30B of the heater 5B has an inner surface 35B. The inner surface 35B is parallel to the XZ plane, the first inner surface 351B parallel to the XZ plane, the second inner surface 352B facing the first inner surface 351B via the gap, and the YZ plane, and the first inner surface 351B. And a third inner surface 353B connecting the second inner surface 352B. In the present embodiment, the recess 30B includes a so-called square groove. As shown in FIG. 7, the two heaters 5 </ b> B support the second portion 12. The inner surface 35B of the first heater 51B is disposed on the + X side with respect to the axis J. The inner surface 35B of the second heater 52B is disposed on the −X side with respect to the axis J. The inner surface 35B of the first heater 51B includes a part 401 on the side surface 145 on the −Y side from the axis J, a part 402 on the side surface 145 on the + Y side from the axis J, and a part 405 between the part 401 and the part 402. To touch. The inner surface 35B of the second heater 52B includes a part 403 on the side surface 145 on the + Y side from the axis J, a part 404 on the side surface 145 on the −Y side from the axis J, and a part 406 between the part 403 and the part 404. To touch. The inner surface 35B is in line contact with the side surface 145 in each of the portion 401, the portion 402, the portion 403, the portion 404, the portion 405, and the portion 406. In the present embodiment, the inner surface 35B may not be in contact with at least one of the parts 401 to 406. For example, the inner surface 35B may not contact one or both of the part 405 and the part 406. Also in the example shown in FIGS. 6 and 7, the change in the position of the cathode 2 in the six directions of the X axis, the Y axis, the Z axis, θX, θY, and θZ is suppressed.

図8は、2つのヒータ5Cで第2部分12が支持されている状態の一例を示す断面図である。図8に示すように、ヒータ5Cの凹部30Cの内面35Cが、側面145の部位401〜部位410と接触(線接触)してもよい。部位401〜部位410は、軸Jを囲むように配置される。図8に示す例においても、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの6つの方向に関するカソード2の位置の変化が抑制される。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a state in which the second portion 12 is supported by the two heaters 5C. As shown in FIG. 8, the inner surface 35 </ b> C of the recess 30 </ b> C of the heater 5 </ b> C may come into contact (line contact) with the portions 401 to 410 of the side surface 145. Part 401 to part 410 are arranged so as to surround axis J. Also in the example illustrated in FIG. 8, changes in the position of the cathode 2 in the six directions of the X axis, the Y axis, the Z axis, θX, θY, and θZ are suppressed.

図9は、2つのヒータ5Dで第2部分12が支持されている状態の一例を示す断面図である。図9に示すように、ヒータ5Dの凹部30Dの内面35Dのほぼ全部の領域が、側面145と接触してもよい。内面35Dのほぼ全部の領域が側面145と接触するように、凹部30D及び第2部分12の形状が定められる。ヒータ5Dと第2部分12との接触面積が大きいので、大きな摩擦力が得られる。また、ヒータ5Dによりカソード2は効率良く加熱される。図9に示す例においても、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの6つの方向に関するカソード2の位置の変化が抑制される。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a state in which the second portion 12 is supported by two heaters 5D. As shown in FIG. 9, almost the entire region of the inner surface 35D of the recess 30D of the heater 5D may be in contact with the side surface 145. The shapes of the recess 30D and the second portion 12 are determined so that almost the entire area of the inner surface 35D is in contact with the side surface 145. Since the contact area between the heater 5D and the second portion 12 is large, a large frictional force can be obtained. Further, the cathode 2 is efficiently heated by the heater 5D. Also in the example illustrated in FIG. 9, the change in the position of the cathode 2 in the six directions of the X axis, the Y axis, the Z axis, θX, θY, and θZ is suppressed.

<第3実施形態>
第3実施形態について説明する。図10は、本実施形態に係るヒータ5Eの一例を示す斜視図である。図11は、2つのヒータ5Eで第2部分12が支持されている状態の一例を示す断面図である。ヒータ5Eは、凹部30Eを有する。凹部30Eの内面35Eは、凹面を含む。内面35Eは、曲面を含む。内面35Eは、Z軸(軸J)と平行である。内面35Eは、軸Jの周囲の一部に配置される。
<Third Embodiment>
A third embodiment will be described. FIG. 10 is a perspective view showing an example of the heater 5E according to the present embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a state in which the second portion 12 is supported by two heaters 5E. The heater 5E has a recess 30E. The inner surface 35E of the recess 30E includes a concave surface. The inner surface 35E includes a curved surface. The inner surface 35E is parallel to the Z axis (axis J). The inner surface 35E is disposed at a part around the axis J.

図11に示すように、XY平面内において、内面35Eの曲率は、第2部分12の側面145の曲率よりも小さい。内面35Eの一部と側面145とが接触する。第1ヒータ51Eと第2ヒータ52Eとの間に、第2部分12が配置される第1間隙41Eと、第2部分12が配置されない第2間隙42Eとが形成される。第2間隙42Eは、Y軸方向に関して第1間隙41Eの両側(+Y側及び−Y側)に形成される。X軸方向に関して、第2間隙42Eの寸法W2は、第1間隙41Eの寸法W1よりも小さい。   As shown in FIG. 11, the curvature of the inner surface 35 </ b> E is smaller than the curvature of the side surface 145 of the second portion 12 in the XY plane. A part of the inner surface 35E comes into contact with the side surface 145. Between the first heater 51E and the second heater 52E, a first gap 41E in which the second portion 12 is disposed and a second gap 42E in which the second portion 12 is not disposed are formed. The second gap 42E is formed on both sides (+ Y side and −Y side) of the first gap 41E in the Y-axis direction. With respect to the X-axis direction, the dimension W2 of the second gap 42E is smaller than the dimension W1 of the first gap 41E.

本実施形態においても、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの6つの方向に関するカソード2の位置の変化が抑制される。なお、第1ヒータ51E及び第2ヒータ52Eの弾性変形の範囲内で、第1ヒータ51Eと第2ヒータ52Eとが第2部分12を挟む力を強くしてもよい。例えば、内面35Eと側面145との接触面積が大きくなるように、弾性変形の範囲内で、第1ヒータ51Eと第2ヒータ52Eとが第2部分12に押し付けられてもよい。また、第1ヒータ51E及び第2ヒータ52Eによる第2部分12の支持が安定するように、弾性変形の範囲内で、第1ヒータ51Eと第2ヒータ52Eとが第2部分12を挟んでもよい。   Also in the present embodiment, the change in the position of the cathode 2 in the six directions of the X axis, the Y axis, the Z axis, θX, θY, and θZ is suppressed. Note that the force by which the first heater 51E and the second heater 52E sandwich the second portion 12 may be increased within the range of elastic deformation of the first heater 51E and the second heater 52E. For example, the first heater 51E and the second heater 52E may be pressed against the second portion 12 within the range of elastic deformation so that the contact area between the inner surface 35E and the side surface 145 is increased. Further, the first heater 51E and the second heater 52E may sandwich the second portion 12 within a range of elastic deformation so that the support of the second portion 12 by the first heater 51E and the second heater 52E is stabilized. .

<第4実施形態>
第4実施形態について説明する。図12は、本実施形態に係る2つのヒータ5Fでカソード2Fの第2部分12Fが支持されている状態の一例を示す斜視図である。図13は、本実施形態に係るヒータ5Fの一例を示す斜視図である。
<Fourth embodiment>
A fourth embodiment will be described. FIG. 12 is a perspective view showing an example of a state in which the second portion 12F of the cathode 2F is supported by the two heaters 5F according to the present embodiment. FIG. 13 is a perspective view showing an example of the heater 5F according to the present embodiment.

図12に示すように、本実施形態において、第2部分12Fの表面は、Z軸(軸J)と実質的に平行で、軸Jの周囲に配置される側面145Fと、Z軸と交差する第1面151と、Z軸と交差する第2面152とを含む。Z軸(軸J)と実質的に平行とは、Z軸(軸J)と完全に平行である状態を含む。また、Z軸(軸J)と実質的に平行とは、Z軸(軸J)に対して、例えば1度以上10度以下で傾斜している状態を含む。側面145Fは、第1側面153と、Z軸方向に関して第1側面153の一側(+Z側)及び他側(−Z側)のそれぞれに配置される第2側面14とを含む。第1側面153は、Z軸(軸J)と実質的に平行であり、軸Jの周囲に配置される。第2側面14は、Z軸(軸J)と実質的に平行であり、軸Jの周囲に配置される。軸Jに対する放射方向に関して、軸Jと第1側面153との距離は、軸Jと第2側面14との距離よりも短い。すなわち、第2部分12Fにおいて、第1側面153を含む部分は、第2側面14を含む部分よりも細い。換言すれば、XY平面内において、第1側面153の外形は、第2側面14の外形よりも小さい。   As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the surface of the second portion 12F is substantially parallel to the Z axis (axis J) and intersects the Z axis with a side surface 145F disposed around the axis J. A first surface 151 and a second surface 152 intersecting the Z axis are included. The phrase “substantially parallel to the Z axis (axis J)” includes a state of being completely parallel to the Z axis (axis J). Further, the phrase “substantially parallel to the Z axis (axis J)” includes a state in which the axis is inclined at, for example, 1 degree to 10 degrees with respect to the Z axis (axis J). The side surface 145F includes a first side surface 153 and a second side surface 14 disposed on each of one side (+ Z side) and the other side (−Z side) of the first side surface 153 with respect to the Z-axis direction. The first side surface 153 is substantially parallel to the Z axis (axis J) and is disposed around the axis J. The second side surface 14 is substantially parallel to the Z axis (axis J) and is disposed around the axis J. Regarding the radial direction with respect to the axis J, the distance between the axis J and the first side surface 153 is shorter than the distance between the axis J and the second side surface 14. That is, in the second portion 12 </ b> F, the portion including the first side surface 153 is thinner than the portion including the second side surface 14. In other words, the outer shape of the first side surface 153 is smaller than the outer shape of the second side surface 14 in the XY plane.

第1面151は、第1側面153の+Z側の第2側面14と第1側面153とを結ぶように配置される。本実施形態において、第1面151は、Z軸と直交する。第1面151は、XY平面と平行である。第1面151は、−Z方向を向く。第2面152は、第1側面153と第1側面153の−Z側の第2側面14とを結ぶように配置される。本実施形態において、第2面152は、Z軸と直交する。第2面152は、XY平面と平行である。第2面152は、+Z方向を向く。第1面151と第2面152とは間隙を介して対向する。第1面151と第2面152とは平行である。XY平面内において、第1面151及び第2面152のそれぞれは環状(リング状)である。なお、第1面151及び第2面152の一方又は両方が、XY平面に対して傾斜してもよい。なお、第1面151及び第2面152の一方又は両方が、曲面を含んでもよい。   The first surface 151 is arranged so as to connect the second side surface 14 on the + Z side of the first side surface 153 and the first side surface 153. In the present embodiment, the first surface 151 is orthogonal to the Z axis. The first surface 151 is parallel to the XY plane. The first surface 151 faces the −Z direction. The second surface 152 is disposed so as to connect the first side surface 153 and the second side surface 14 on the −Z side of the first side surface 153. In the present embodiment, the second surface 152 is orthogonal to the Z axis. The second surface 152 is parallel to the XY plane. The second surface 152 faces the + Z direction. The first surface 151 and the second surface 152 are opposed to each other through a gap. The first surface 151 and the second surface 152 are parallel. In the XY plane, each of the first surface 151 and the second surface 152 has an annular shape (ring shape). One or both of the first surface 151 and the second surface 152 may be inclined with respect to the XY plane. Note that one or both of the first surface 151 and the second surface 152 may include a curved surface.

本実施形態において、第2部分12Fは、凹部10Fを有する。凹部10Fは、軸Jを囲むように形成される。凹部10Fは、内面15Fを有する。内面15Fは、第1面151、第2面152、及び第1側面153を含む。   In the present embodiment, the second portion 12F has a recess 10F. The recess 10F is formed so as to surround the axis J. The recess 10F has an inner surface 15F. The inner surface 15F includes a first surface 151, a second surface 152, and a first side surface 153.

図12及び図13に示すように、ヒータ5Fは、第2部分12Fの少なくとも一部が配置される凹部30Fを有する。凹部30Fは、内面35Fを有する。本実施形態において、凹部30Fは、所謂、方形溝を含む。なお、凹部30Fが、所謂、三角溝を含んでもよい。   As shown in FIGS. 12 and 13, the heater 5F has a recess 30F in which at least a part of the second portion 12F is disposed. The recess 30F has an inner surface 35F. In the present embodiment, the recess 30F includes a so-called square groove. The recess 30F may include a so-called triangular groove.

ヒータ5Fは、凹部30F(内面35F)の外側に配置され、第1面151の少なくとも一部が接触する第1外面37Fと、第2面152の少なくとも一部が接触する第2外面38Fとを有する。第1外面37Fは、+Z方向を向く。第1外面37Fは、XY平面と平行である。第2外面38Fは、−Z方向を向く。第2外面38Fは、XY平面と平行である。カソード2Fの少なくとも一部と接触可能なヒータ5Fの第1、第2外面37F、38Fは、カソード2Fを支持する支持面として機能する。なお、第1外面37F及び第2外面38Fの一方又は両方が、XY平面に対して傾斜してもよい。なお、第1外面37F及び第2外面38Fの一方又は両方が、曲面を含んでもよい。   The heater 5F is disposed outside the recess 30F (inner surface 35F), and includes a first outer surface 37F that contacts at least a part of the first surface 151 and a second outer surface 38F that contacts at least a part of the second surface 152. Have. The first outer surface 37F faces the + Z direction. The first outer surface 37F is parallel to the XY plane. The second outer surface 38F faces the −Z direction. The second outer surface 38F is parallel to the XY plane. The first and second outer surfaces 37F and 38F of the heater 5F that can come into contact with at least a part of the cathode 2F function as support surfaces that support the cathode 2F. One or both of the first outer surface 37F and the second outer surface 38F may be inclined with respect to the XY plane. One or both of the first outer surface 37F and the second outer surface 38F may include a curved surface.

本実施形態において、ヒータ5Fは、少なくとも一部が第2部分12Fの凹部10Fに配置される凸部36Fを有する。凸部36Fに、+Z方向を向く第1外面37Fと、−Z方向を向く第2外面38Fとが配置される。また、凸部36Fは、第1外面37Fと第2外面38Fとを結ぶ第3外面39Fを有する。   In the present embodiment, the heater 5F has a convex portion 36F that is at least partially disposed in the concave portion 10F of the second portion 12F. A first outer surface 37F facing the + Z direction and a second outer surface 38F facing the −Z direction are arranged on the convex portion 36F. The convex portion 36F has a third outer surface 39F that connects the first outer surface 37F and the second outer surface 38F.

図12に示すように、凹部30Fの内面35Fの少なくとも一部が、第2側面14と接触する。内面35Fと第2側面14とは、例えば線接触する。また、凹部30Fに第2部分12Fの少なくとも一部が配置された状態で、ヒータ5Fの凸部36Fの少なくとも一部が、第2部分12Fの凹部10Fに配置される。凸部36Fの少なくとも一部が凹部10Fに配置された状態において、第1外面37Fと第1面151とが接触し、第2外面38Fと第2面152とが接触する。凸部36Fの少なくとも一部が凹部10Fに配置された状態において、凸部36F(ヒータ5F)の少なくとも一部と第1側面153とが接触(線接触)する。   As shown in FIG. 12, at least a part of the inner surface 35 </ b> F of the recess 30 </ b> F is in contact with the second side surface 14. The inner surface 35F and the second side surface 14 are in line contact, for example. In addition, at least a part of the convex part 36F of the heater 5F is arranged in the concave part 10F of the second part 12F in a state in which at least a part of the second part 12F is arranged in the concave part 30F. In a state where at least a part of the convex portion 36F is disposed in the concave portion 10F, the first outer surface 37F and the first surface 151 are in contact with each other, and the second outer surface 38F and the second surface 152 are in contact with each other. In a state where at least a part of the convex part 36F is disposed in the concave part 10F, at least a part of the convex part 36F (heater 5F) and the first side surface 153 come into contact (line contact).

以上説明したように、本実施形態によれば、第2側面14が凹部30Fの内面35Fと接触することにより、少なくともXY平面におけるカソード2Fの変位(X軸、Y軸、及びθZ方向に関する変位)が抑制される。また、θX、θY方向に関するカソード2Fの変位も抑制される。また、第1面151がヒータ5Fの第1外面37Fと接触し、第2面152がヒータ5Fの第2外面38Fと接触することにより、少なくともZ軸方向に関するカソード2Fの変位が抑制される。また、θX及びθY方向に関するカソード2Fの変位も抑制される。また、ヒータ5F(凸部36F)の少なくとも一部が第1側面153と接触することによっても、カソード2Fの変位が抑制される。   As described above, according to the present embodiment, the second side surface 14 comes into contact with the inner surface 35F of the recess 30F, so that the displacement of the cathode 2F in at least the XY plane (displacement in the X axis, Y axis, and θZ directions). Is suppressed. Further, the displacement of the cathode 2F in the θX and θY directions is also suppressed. Further, when the first surface 151 is in contact with the first outer surface 37F of the heater 5F and the second surface 152 is in contact with the second outer surface 38F of the heater 5F, displacement of the cathode 2F in at least the Z-axis direction is suppressed. Further, the displacement of the cathode 2F in the θX and θY directions is also suppressed. Further, the displacement of the cathode 2F is also suppressed when at least a part of the heater 5F (the convex portion 36F) is in contact with the first side surface 153.

なお、本実施形態において、凹部10Fに配置された凸部36Fが、第1側面153と接触しなくてもよい。   In the present embodiment, the convex portion 36F disposed in the concave portion 10F may not be in contact with the first side surface 153.

図14は、本実施形態に係る2つのヒータ5Gでカソード2Fの第2部分12Fが支持されている状態の一例を示す斜視図である。図15は、本実施形態に係るヒータ5Gの一例を示す斜視図である。   FIG. 14 is a perspective view showing an example of a state in which the second portion 12F of the cathode 2F is supported by the two heaters 5G according to the present embodiment. FIG. 15 is a perspective view showing an example of the heater 5G according to the present embodiment.

カソード2Fの第2部分12Fに凹部10Fが形成される。第2部分12Fの表面は、第1側面153及び第2側面14を含む側面145Fと、Z軸と交差する第1面151及び第2面152とを含む。凹部10Fの内面15Fは、第1面151、第2面152、及び第1側面153を含む。   A recess 10F is formed in the second portion 12F of the cathode 2F. The surface of the second portion 12F includes a side surface 145F including the first side surface 153 and the second side surface 14, and a first surface 151 and a second surface 152 that intersect the Z axis. The inner surface 15F of the recess 10F includes a first surface 151, a second surface 152, and a first side surface 153.

図14及び図15に示すように、ヒータ5Gは、第2部分12Fの少なくとも一部が配置される凹部30Gを有する。凹部30Gは、内面35Gを有する。内面35Gは、凹面を含む。内面35Gは、曲面を含む。   As shown in FIGS. 14 and 15, the heater 5G has a recess 30G in which at least a part of the second portion 12F is disposed. The recess 30G has an inner surface 35G. The inner surface 35G includes a concave surface. The inner surface 35G includes a curved surface.

ヒータ5Gは、凹部30G(内面35G)の外側に配置され、第1面151の少なくとも一部が接触する第1外面37Gと、第2面152の少なくとも一部が接触する第2外面38Gとを有する。第1外面37G及び第2外面38Gのそれぞれは、XY平面と平行である。なお、第1外面37G及び第2外面38Gの一方又は両方が、XY平面に対して傾斜してもよいし、曲面を含んでもよい。   The heater 5G is disposed outside the recess 30G (inner surface 35G), and includes a first outer surface 37G that contacts at least a part of the first surface 151 and a second outer surface 38G that contacts at least a part of the second surface 152. Have. Each of the first outer surface 37G and the second outer surface 38G is parallel to the XY plane. Note that one or both of the first outer surface 37G and the second outer surface 38G may be inclined with respect to the XY plane, or may include a curved surface.

ヒータ5Gは、少なくとも一部が第2部分12Fの凹部10Fに配置される凸部36Gを有する。凸部36Gに、+Z方向を向く第1外面37Gと、−Z方向を向く第2外面38Gとが配置される。また、凸部36Gは、第1外面37Gと第2外面38Gとを結ぶ第3外面39Gを有する。   The heater 5G has a convex portion 36G that is at least partially disposed in the concave portion 10F of the second portion 12F. A first outer surface 37G facing the + Z direction and a second outer surface 38G facing the −Z direction are arranged on the convex portion 36G. The convex portion 36G has a third outer surface 39G that connects the first outer surface 37G and the second outer surface 38G.

図14に示すように、凹部30Gの内面35Gの少なくとも一部が、第2側面14と接触する。内面35Fと第2側面14とは、例えば線接触する。また、凹部30Gに第2部分12Gの少なくとも一部が配置された状態で、ヒータ5Gの凸部36Gの少なくとも一部が、第2部分12Fの凹部10Fに配置される。凸部36Gの少なくとも一部が凹部10Fに配置された状態において、第1外面37Gと第1面151とが接触し、第2外面38Gと第2面152とが接触する。凸部36Gの少なくとも一部が凹部10Fに配置された状態において、凸部36Gの第3外面39Gの少なくとも一部と第1側面153とが接触(線接触)する。   As shown in FIG. 14, at least a part of the inner surface 35 </ b> G of the recess 30 </ b> G is in contact with the second side surface 14. The inner surface 35F and the second side surface 14 are in line contact, for example. In addition, at least a part of the convex part 36G of the heater 5G is arranged in the concave part 10F of the second part 12F in a state where at least a part of the second part 12G is arranged in the concave part 30G. In a state where at least a part of the convex portion 36G is disposed in the concave portion 10F, the first outer surface 37G and the first surface 151 are in contact with each other, and the second outer surface 38G and the second surface 152 are in contact with each other. In a state where at least a part of the convex part 36G is arranged in the concave part 10F, at least a part of the third outer surface 39G of the convex part 36G and the first side surface 153 come into contact (line contact).

図14及び図15に示す例においても、カソード2Fの変位が抑制される。なお、図14及び図15に示す例において、凹部10Fに配置された凸部36G(第3外面39G)が、第1側面153と接触しなくてもよい。   Also in the example shown in FIGS. 14 and 15, the displacement of the cathode 2F is suppressed. 14 and 15, the convex portion 36G (third outer surface 39G) disposed in the concave portion 10F may not be in contact with the first side surface 153.

<第5実施形態>
第5実施形態について説明する。図16は、本実施形態に係る2つのヒータ5Hでカソード2Hの第2部分12Hが支持されている状態の一例を示す斜視図である。図17は、本実施形態に係るヒータ5Hの一例を示す斜視図である。
<Fifth Embodiment>
A fifth embodiment will be described. FIG. 16 is a perspective view showing an example of a state in which the second portion 12H of the cathode 2H is supported by the two heaters 5H according to the present embodiment. FIG. 17 is a perspective view showing an example of the heater 5H according to the present embodiment.

図16に示すように、本実施形態において、第2部分12Hの表面は、軸Jの周囲に配置される側面145Hと、Z軸と交差する第1面151Hとを含む。側面145Hは、第1側面153Hと、Z軸方向に関して第1側面153Hの一側(+Z側)及び他側(−Z側)のそれぞれに配置される第2側面14Hとを含む。第1側面153Hは、軸Jに対する放射方向に関して外側に向かって−Z方向に傾斜する。第1側面153Hは、曲面を含む。第1側面153Hは、軸Jの周囲に配置される。第2側面14Hは、Z軸(軸J)と実質的に平行であり、軸Jの周囲に配置される。軸Jに対する放射方向に関して、軸Jと第1側面153Hとの距離は、軸Jと第2側面14Hとの距離よりも短い。   As shown in FIG. 16, in the present embodiment, the surface of the second portion 12H includes a side surface 145H disposed around the axis J and a first surface 151H that intersects the Z axis. The side surface 145H includes a first side surface 153H and a second side surface 14H disposed on one side (+ Z side) and the other side (−Z side) of the first side surface 153H in the Z-axis direction. The first side surface 153H is inclined in the −Z direction toward the outside with respect to the radial direction with respect to the axis J. The first side surface 153H includes a curved surface. The first side surface 153H is disposed around the axis J. The second side surface 14H is substantially parallel to the Z axis (axis J) and is disposed around the axis J. Regarding the radial direction with respect to the axis J, the distance between the axis J and the first side surface 153H is shorter than the distance between the axis J and the second side surface 14H.

第1面151Hは、第1側面153Hの+Z側の第2側面14Hと第1側面153Hとを結ぶように配置される。本実施形態において、第1面151Hは、Z軸と直交する。第1面151Hは、XY平面と平行である。第1面151Hは、−Z方向を向く。XY平面内において、第1面151Hは、環状(リング状)である。第1側面153Hの−Z側の端部と第1側面153Hの−Z側の第2側面14Hとが結ばれる。   The first surface 151H is disposed so as to connect the second side surface 14H on the + Z side of the first side surface 153H and the first side surface 153H. In the present embodiment, the first surface 151H is orthogonal to the Z axis. The first surface 151H is parallel to the XY plane. The first surface 151H faces the −Z direction. In the XY plane, the first surface 151H has an annular shape (ring shape). The −Z side end of the first side surface 153H and the −Z side second side surface 14H of the first side surface 153H are connected.

本実施形態において、第2部分12Hに、軸Jを囲む凹部10Hが形成される。凹部10Hは内面15Hを有する。内面15Hは、第1面151H、及び第1側面153Hを含む。   In the present embodiment, a recess 10H that surrounds the axis J is formed in the second portion 12H. The recess 10H has an inner surface 15H. The inner surface 15H includes a first surface 151H and a first side surface 153H.

図16及び図17に示すように、ヒータ5Hは、第2部分12Hの少なくとも一部が配置される凹部30Hを有する。凹部30Hは、内面35Hを有する。内面35Hは、曲面を含む。軸Jに対する第1側面153Hの傾斜角度と、軸Jに対する内面35Hの傾斜角度とは、等しい。第1側面153Hは、内面35Hのほぼ全部の領域と接触可能である。   As shown in FIGS. 16 and 17, the heater 5H has a recess 30H in which at least a part of the second portion 12H is disposed. The recess 30H has an inner surface 35H. The inner surface 35H includes a curved surface. The inclination angle of the first side surface 153H with respect to the axis J is equal to the inclination angle of the inner surface 35H with respect to the axis J. The first side surface 153H can contact almost the entire region of the inner surface 35H.

ヒータ5Hは、凹部30H(内面35H)の外側に配置され、第1面151Hの少なくとも一部が接触する外面37Hを有する。外面37Hは、+Z方向を向く。外面37Hは、XY平面と平行である。   The heater 5H is disposed outside the recess 30H (inner surface 35H) and has an outer surface 37H with which at least a part of the first surface 151H contacts. The outer surface 37H faces the + Z direction. The outer surface 37H is parallel to the XY plane.

図16に示すように、内面35Hのほぼ全部の領域と第1側面153Hとが接触し、外面37Hの少なくとも一部と第1面151Hとが接触する。内面35Hと第1側面153Hとが接触し、外面37Hと第1面151Hとが接触するように、凹部30H及び第2部分12H(凹部10H)の形状が定められている。   As shown in FIG. 16, almost the entire area of the inner surface 35H and the first side surface 153H are in contact with each other, and at least a part of the outer surface 37H and the first surface 151H are in contact with each other. The shape of the concave portion 30H and the second portion 12H (the concave portion 10H) is determined so that the inner surface 35H and the first side surface 153H are in contact with each other, and the outer surface 37H and the first surface 151H are in contact with each other.

以上説明したように、本実施形態においては、内面35Hと第1側面153Hとが接触し、外面37Hと第1面151Hとが接触するので、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの6つの方向に関するカソード2Hの変位が抑制される。   As described above, in the present embodiment, since the inner surface 35H and the first side surface 153H are in contact with each other, and the outer surface 37H and the first surface 151H are in contact with each other, the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, And the displacement of the cathode 2H in the six directions of θZ is suppressed.

なお、本実施形態において、内面35Hの全部の領域が第1側面153Hと接触しなくてもよい。内面35Hの一部の領域と第1側面153Hとが接触し、内面35Hの一部の領域と第1側面153Hとが離れてもよい。   In the present embodiment, the entire area of the inner surface 35H may not be in contact with the first side surface 153H. A partial region of the inner surface 35H may be in contact with the first side surface 153H, and a partial region of the inner surface 35H may be separated from the first side surface 153H.

図18は、本実施形態に係るヒータ5Jの一例を示す図である。ヒータ5Jは、図16に示したカソード2Hの第2部分12Hを支持可能である。第2部分12Hは、2つのヒータ5Jで挟まれて支持される。ヒータ5Jは、第2部分12Hの少なくとも一部が配置される凹部30Jを有する。凹部30Jは、内面35Jを有する。内面35Jは、第1内面351Jと、第1内面351Jとは異なる方向を向く第2内面352Jとを含む。第1内面351J及び第2内面352Jのそれぞれは、平面(平坦)である。軸Jに対する第1側面153Hの傾斜角度と、軸Jに対する第1内面351Jの傾斜角度と、軸Jに対する第2内面352Jの傾斜角度とは、等しい。第1内面351Jと第2内面352Jとは、第1側面153Hと同時に接触可能である。第1内面351Jと第1側面153Hの一部とが線接触する。第2内面352Jと第1側面153Hの一部とが線接触する。図18に示すヒータ5Jを用いて第2部分12Hを支持することによっても、カソード2Hの変位が抑制される。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the heater 5J according to the present embodiment. The heater 5J can support the second portion 12H of the cathode 2H shown in FIG. The second portion 12H is sandwiched and supported by the two heaters 5J. The heater 5J has a recess 30J in which at least a part of the second portion 12H is disposed. The recess 30J has an inner surface 35J. The inner surface 35J includes a first inner surface 351J and a second inner surface 352J that faces in a different direction from the first inner surface 351J. Each of the first inner surface 351J and the second inner surface 352J is a flat surface (flat). The inclination angle of the first side surface 153H with respect to the axis J, the inclination angle of the first inner surface 351J with respect to the axis J, and the inclination angle of the second inner surface 352J with respect to the axis J are equal. The first inner surface 351J and the second inner surface 352J can be in contact with the first side surface 153H at the same time. The first inner surface 351J and a part of the first side surface 153H are in line contact. The second inner surface 352J and a part of the first side surface 153H are in line contact. The displacement of the cathode 2H is also suppressed by supporting the second portion 12H using the heater 5J shown in FIG.

<第6実施形態>
第6実施形態について説明する。図19は、2つのヒータ5Hでカソード2Hbが支持されている状態の一例を示す断面図である。カソード2Hbは、図16を参照して説明したような凹部10Hを有する。ヒータ5Hは、図16及び図17を参照して説明したような凹部30Hを有する。
<Sixth Embodiment>
A sixth embodiment will be described. FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of a state in which the cathode 2Hb is supported by two heaters 5H. The cathode 2Hb has a recess 10H as described with reference to FIG. The heater 5H has a recess 30H as described with reference to FIGS.

本実施形態において、カソード2Hbを支持する支持部材19が設けられる。支持部材19は、カソード2Hbのヒータ5Hに支持される部位とは異なる部位を支持する。ヒータ5Hは、凹部10Hの内面15Hに接触し、その内面15Hを支持する。すなわち、カソード2Hbにおいてヒータ5Hに支持される部位は、内面15H(凹部10H)である。支持部材19は、内面15Hとは異なるカソード2Hbの一部を支持する。   In the present embodiment, a support member 19 that supports the cathode 2Hb is provided. The support member 19 supports a portion different from the portion supported by the heater 5H of the cathode 2Hb. The heater 5H contacts the inner surface 15H of the recess 10H and supports the inner surface 15H. That is, the portion of the cathode 2Hb supported by the heater 5H is the inner surface 15H (recessed portion 10H). The support member 19 supports a part of the cathode 2Hb different from the inner surface 15H.

支持部材19は、第2部分12Hbを支持する。支持部材19は、内面15Hとは異なる第2部分12Hbの一部を支持する。支持部材19は、第1部分11とは接触しない。支持部材19の少なくとも一部は、電子放出面8とは反対方向を向く第2部分12Hbの下面21と対向するように配置される。支持部材19は、下面21と接触するように配置されてもよい。   The support member 19 supports the second portion 12Hb. The support member 19 supports a part of the second portion 12Hb different from the inner surface 15H. The support member 19 does not contact the first portion 11. At least a part of the support member 19 is disposed so as to face the lower surface 21 of the second portion 12Hb facing the direction opposite to the electron emission surface 8. The support member 19 may be disposed so as to contact the lower surface 21.

本実施形態において、第2部分12Hbは孔部20を有する。なお、孔部を、凹部と称してもよいし、開口と称してもよい。孔部20は、下面21に形成される。支持部材19の一部は、孔部20に配置される。支持部材19は、孔部20の内面に接触し、その孔部20の内面を支持する。   In the present embodiment, the second portion 12Hb has a hole 20. In addition, a hole part may be called a recessed part and may be called an opening. The hole 20 is formed in the lower surface 21. A part of the support member 19 is disposed in the hole 20. The support member 19 contacts the inner surface of the hole 20 and supports the inner surface of the hole 20.

本実施形態において、支持部材19は、円錐状の部材である。孔部20の形状は、孔部20の内面の少なくとも一部と支持部材19とが接触するように定められている。   In the present embodiment, the support member 19 is a conical member. The shape of the hole 20 is determined such that at least a part of the inner surface of the hole 20 is in contact with the support member 19.

本実施形態において、カソード2Hbは、2つのヒータ5H及び支持部材19で支持される。そのため、カソード2Hbの位置が良好に固定される。本実施形態においては、下面21に形成された孔部20に支持部材19が配置される。これにより、支持部材19は、少なくともXY平面内におけるカソード2Hbの移動を抑制可能である。   In the present embodiment, the cathode 2Hb is supported by the two heaters 5H and the support member 19. Therefore, the position of the cathode 2Hb is fixed well. In the present embodiment, the support member 19 is disposed in the hole 20 formed in the lower surface 21. Thereby, the support member 19 can suppress the movement of the cathode 2Hb at least in the XY plane.

なお、本実施形態において、支持部材19が複数設けられてもよい。その複数の支持部材19で、カソード2Hbの複数の部位のそれぞれが支持されてもよい。なお、カソード2Hbに孔部20が形成されなくてもよい。支持部材19は、孔部20が形成されていない下面21を支持してもよい。   In the present embodiment, a plurality of support members 19 may be provided. Each of the plurality of portions of the cathode 2Hb may be supported by the plurality of support members 19. The hole 20 may not be formed in the cathode 2Hb. The support member 19 may support the lower surface 21 in which the hole 20 is not formed.

なお、本実施形態においては、カソード2Hbを支持部材19で支持することとしたが、図4などを参照して説明したカソード2がヒータ及び支持部材19で支持されてもよいし、図12などを参照して説明したカソード2Fがヒータ及び支持部材19で支持されてもよい。   In the present embodiment, the cathode 2Hb is supported by the support member 19. However, the cathode 2 described with reference to FIG. 4 and the like may be supported by the heater and the support member 19, and FIG. The cathode 2F described with reference to FIG. 5 may be supported by the heater and the support member 19.

<第7実施形態>
第7実施形態について説明する。図20は、2つのヒータ5でカソード2Kが支持されている状態の一例を示す図である。カソード2Kは、電子放出面8を有する第1部分11Kと、軸Jと直交するXY平面内における外形が第1部分11Kよりも小さい第2部分12Kと、XY平面内における外形が第2部分12Kよりも大きい第3部分13Kとを含む。第2部分12Kは、凹部を有しない。ヒータ5は、例えば図3などを参照して説明したような凹部30を有する。第2部分12Kの少なくとも一部は、ヒータ5の凹部30に配置される。第1部分11Kは、第2部分12Kの一端部(+Z側の端部)と接続される。第3部分13Kは、第2部分12Kの他端部(−Z側の端部)と接続される。第1部分11K及び第3部分13Kはそれぞれ、プレート状である。XY平面内において、第1部分11Kの外形と第3部分13Kの外形とは実質的に等しい。Z軸方向に関して、第1部分11Kの寸法と第3部分13Kの寸法とは実質的に等しい。カソード2Kの重心Gは、Z軸方向に関する第2部分12Kの中心と一致する。第1ヒータ51及び第2ヒータ52は、Z軸方向に関して第2部分12Kの中心を挟むように支持する。第1ヒータ51と第2ヒータ52との間にカソード2Kの重心Gが位置するように、カソード2Kが第1ヒータ51及び第2ヒータ52によって支持される。
<Seventh embodiment>
A seventh embodiment will be described. FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a state in which the cathode 2 </ b> K is supported by the two heaters 5. The cathode 2K includes a first portion 11K having an electron emission surface 8, a second portion 12K having an outer shape in the XY plane perpendicular to the axis J smaller than the first portion 11K, and an outer shape in the XY plane having a second portion 12K. Larger third portion 13K. The second portion 12K does not have a recess. The heater 5 has the recessed part 30 which was demonstrated with reference to FIG. At least a part of the second portion 12 </ b> K is disposed in the recess 30 of the heater 5. The first portion 11K is connected to one end (the end on the + Z side) of the second portion 12K. The third portion 13K is connected to the other end (−Z side end) of the second portion 12K. Each of the first portion 11K and the third portion 13K has a plate shape. In the XY plane, the outer shape of the first portion 11K and the outer shape of the third portion 13K are substantially equal. With respect to the Z-axis direction, the dimensions of the first portion 11K and the third portion 13K are substantially equal. The center of gravity G of the cathode 2K coincides with the center of the second portion 12K in the Z-axis direction. The first heater 51 and the second heater 52 are supported so as to sandwich the center of the second portion 12K in the Z-axis direction. The cathode 2K is supported by the first heater 51 and the second heater 52 so that the center of gravity G of the cathode 2K is located between the first heater 51 and the second heater 52.

カソード2Kの重心Gは、第1ヒータ51が接触するカソード2Kの第1接触面と、第2ヒータ52が接触するカソード2の第2接触面との間に位置する。第1接触面は、第1ヒータ51からの力が作用する面(作用面、支持面)である。第2接触面は、第2ヒータ52からの力が作用する面である。重心Gは、第1接触面の中心(支持点)と、第2接触面の中心(支持点)との間に位置する。   The center of gravity G of the cathode 2K is located between the first contact surface of the cathode 2K with which the first heater 51 contacts and the second contact surface of the cathode 2 with which the second heater 52 contacts. The first contact surface is a surface (action surface, support surface) on which a force from the first heater 51 acts. The second contact surface is a surface on which the force from the second heater 52 acts. The center of gravity G is located between the center (support point) of the first contact surface and the center (support point) of the second contact surface.

本実施形態において、第1ヒータ51及び第2ヒータ52よりも+Z側に配置される第2部分12の寸法Hcと、第1ヒータ51及び第2ヒータ52よりも−Z側に配置される第2部分12の寸法Hdとは、実質的に等しい。   In the present embodiment, the dimension Hc of the second portion 12 disposed on the + Z side with respect to the first heater 51 and the second heater 52 and the first dimension disposed on the −Z side with respect to the first heater 51 and the second heater 52. The dimension Hd of the two portions 12 is substantially equal.

図20に示す例においては、第2部分12Kの一端部側に第1部分11Kが配置され、第2部分12Kの他端部側に第3部分13Kが配置されており、一端部側と他端部側との質量(重量)のバランスが向上する。また、第1ヒータ51と第2ヒータ52との間にカソード2Kの重心Gが位置するようにカソード2Kが第1ヒータ51及び第2ヒータ52で支持されることにより、外力が作用しても、回転方向(例えばθX方向)に関するカソード2Kの変位(回転、傾斜)が抑制される。また、第1ヒータ51と第2ヒータ52との間にカソード2Kの重心Gが位置するようにカソード2Kを第1ヒータ51及び第2ヒータ52で支持する場合、Z軸方向に関するカソード2Kの寸法が大きくなることが抑制される。例えば、寸法Hdが大きくなることが抑制される。   In the example shown in FIG. 20, the first portion 11K is disposed on one end portion side of the second portion 12K, the third portion 13K is disposed on the other end portion side of the second portion 12K, The balance of mass (weight) with the end side is improved. Further, the cathode 2K is supported by the first heater 51 and the second heater 52 so that the center of gravity G of the cathode 2K is positioned between the first heater 51 and the second heater 52, so that even if an external force is applied. The displacement (rotation, inclination) of the cathode 2K with respect to the rotation direction (for example, the θX direction) is suppressed. When the cathode 2K is supported by the first heater 51 and the second heater 52 so that the center of gravity G of the cathode 2K is positioned between the first heater 51 and the second heater 52, the dimension of the cathode 2K in the Z-axis direction. Is suppressed from increasing. For example, an increase in the dimension Hd is suppressed.

また、図20に示す例においては、第1部分11Kの電子放出面8の反対方向を向く第3部分13Kの面22が、電子放出面として利用可能である。例えば第1部分11Kの電子放出面8が劣化した場合、第3部分13Kの面22が電子放出面として利用されてもよい。   In the example shown in FIG. 20, the surface 22 of the third portion 13K facing the direction opposite to the electron emission surface 8 of the first portion 11K can be used as the electron emission surface. For example, when the electron emission surface 8 of the first portion 11K deteriorates, the surface 22 of the third portion 13K may be used as the electron emission surface.

なお、上述の第1〜第6実施形態で説明したような、第3部分を有しないカソードについても、2つのヒータの間にカソードの重心Gが位置するように、そのカソードを2つのヒータで支持することにより、そのカソードの変位が抑制される。   Note that, as described in the first to sixth embodiments, the cathode having no third portion is also provided with two heaters so that the center of gravity G of the cathode is located between the two heaters. By supporting, the displacement of the cathode is suppressed.

なお、図20に示したカソード2Kが、図19などを参照して説明した支持部材19で支持されてもよい。カソード2Kを支持部材19で支持する場合、第3部分13Kの面22に、支持部材19の少なくとも一部が配置される孔部20が形成されてもよいし、孔部20が形成されなくてもよい。   The cathode 2K shown in FIG. 20 may be supported by the support member 19 described with reference to FIG. When the cathode 2K is supported by the support member 19, a hole 20 in which at least a part of the support member 19 is disposed may be formed on the surface 22 of the third portion 13K, or the hole 20 may not be formed. Also good.

なお、上述の各実施形態において、ヒータに支持される第2部分は、角柱状(例えば四角柱状)でもよい。すなわち、XY平面内において、第2部分の外形が多角形(例えば四角形)でもよい。   In each of the embodiments described above, the second portion supported by the heater may have a prismatic shape (for example, a quadrangular prism shape). That is, the outer shape of the second portion may be a polygon (for example, a quadrangle) in the XY plane.

<第8実施形態>
第8実施形態について説明する。図21は、本実施形態に係る支持電極6L、ヒータ5L、及びカソード2Lの一例を示す正面図である。図22は、図21のB−B線矢視図である。図23は、本実施形態に係る支持電極6L及びヒータ5Lの一例を示す斜視図である。なお、図1などに示したように、Z軸方向に関して支持電極はヒータよりも長い(大きい)場合がある。本実施形態においては、ヒータと接続される支持電極の一部を模式的に図示する。
<Eighth Embodiment>
An eighth embodiment will be described. FIG. 21 is a front view illustrating an example of the support electrode 6L, the heater 5L, and the cathode 2L according to the present embodiment. FIG. 22 is a BB line arrow view of FIG. FIG. 23 is a perspective view illustrating an example of the support electrode 6L and the heater 5L according to the present embodiment. As shown in FIG. 1 and the like, the support electrode may be longer (larger) than the heater in the Z-axis direction. In the present embodiment, a part of the support electrode connected to the heater is schematically illustrated.

本実施形態において、カソード2Lは、棒状である。カソード2Lは、ヒータ5Lに支持される部分(第2部分)12Lと、部分12Lの+Z側に配置され、XY平面内における外形が部分12Lよりも小さい先端部分111Lとを含む。先端部分111Lは、円錐状である。先端部分111Lが電子放出面8Lを有する。電子放出面8Lは、軸Jに対して傾斜する斜面を含む。なお、電子放出面8Lが曲面を含んでもよい。カソード2Lの部分12Lは、円柱状である。なお、電子放出面8Lが、XY平面と平行な平面でもよい。なお、カソード2Lが、上述の各実施形態で説明したような第1部分及び第2部分を有してもよい。なお、カソード2Lが、例えば図12、図16などを参照して説明したような、ヒータの少なくとも一部が配置される凹部を有してもよい。なお、カソード2L(部分12L)が角柱状(例えば四角柱状)でもよい。すなわち、XY平面内において、カソード2Lの外形が多角形(例えば四角形)でもよい。   In the present embodiment, the cathode 2L has a rod shape. The cathode 2L includes a portion (second portion) 12L supported by the heater 5L, and a tip portion 111L which is disposed on the + Z side of the portion 12L and whose outer shape in the XY plane is smaller than that of the portion 12L. The tip portion 111L has a conical shape. The tip portion 111L has an electron emission surface 8L. The electron emission surface 8L includes a slope inclined with respect to the axis J. The electron emission surface 8L may include a curved surface. The portion 12L of the cathode 2L is cylindrical. The electron emission surface 8L may be a plane parallel to the XY plane. The cathode 2L may have the first part and the second part as described in the above embodiments. The cathode 2L may have a recess in which at least a part of the heater is disposed as described with reference to FIGS. The cathode 2L (part 12L) may have a prismatic shape (for example, a quadrangular prism shape). That is, the outer shape of the cathode 2L may be a polygon (for example, a quadrangle) in the XY plane.

カソード2Lを支持するヒータ5Lは、凹部を有しない。カソード2Lが対向するヒータ5Lの支持面50は、平面(平坦)である。カソード2Lは、2つのヒータ5Lに挟まれて支持される。なお、ヒータ5Lに、上述の各実施形態で説明したような、カソードの少なくとも一部が配置される凹部が形成されてもよい。換言すれば、ヒータ5Lの支持面50が、上述の各実施形態で説明したような、凹部の内面を含んでもよいし、凹部の外側の外面を含んでもよい。   The heater 5L that supports the cathode 2L does not have a recess. The support surface 50 of the heater 5L facing the cathode 2L is flat (flat). The cathode 2L is supported by being sandwiched between two heaters 5L. The heater 5L may be formed with a recess in which at least a part of the cathode is disposed as described in the above embodiments. In other words, the support surface 50 of the heater 5L may include the inner surface of the recess as described in the above embodiments, or may include the outer surface of the outer side of the recess.

支持電極6Lは、ヒータ5Lが対向する支持面60を有する。支持面60の少なくとも一部は、ヒータ5Lと接触可能である。支持電極6Lの支持面60は、第1支持面(第1領域)601と、第1支持面601とは異なる方向を向く第2支持面(第2領域)602とを含む。第1支持面601及び第2支持面602のそれぞれは、ヒータ5Lと接触可能である。第1支持面601と第2支持面602とは、ヒータ5Lと同時に接触可能である。   The support electrode 6L has a support surface 60 that the heater 5L faces. At least a part of the support surface 60 can contact the heater 5L. The support surface 60 of the support electrode 6 </ b> L includes a first support surface (first region) 601 and a second support surface (second region) 602 that faces a direction different from the first support surface 601. Each of the first support surface 601 and the second support surface 602 can contact the heater 5L. The first support surface 601 and the second support surface 602 can be in contact with the heater 5L at the same time.

第1支持面601と第2支持面602とは、Y軸方向に配置される。第1支持面601及び第2支持面602はそれぞれ、平面(平坦)である。第1支持面601の外形と第2支持面602の外形とは、実質的に等しい。本実施形態において、第1支持面601及び第2支持面602の外形はそれぞれ、長方形である。第1支持面601及び第2支持面602はそれぞれ、Z軸(軸J)と実質的に平行に配置される。第1支持面601及び第2支持面602はそれぞれ、XZ平面(YZ平面)に対して傾斜する。第1支持面601と第2支持面602とがなす角度は、180度よりも小さい。   The first support surface 601 and the second support surface 602 are arranged in the Y-axis direction. Each of the first support surface 601 and the second support surface 602 is a flat surface (flat). The outer shape of the first support surface 601 and the outer shape of the second support surface 602 are substantially equal. In the present embodiment, the outer shapes of the first support surface 601 and the second support surface 602 are each rectangular. The first support surface 601 and the second support surface 602 are each disposed substantially parallel to the Z axis (axis J). The first support surface 601 and the second support surface 602 are each inclined with respect to the XZ plane (YZ plane). The angle formed by the first support surface 601 and the second support surface 602 is smaller than 180 degrees.

支持面60の中心(中央)は、支持面60の周縁領域よりも、ヒータ5Lから離れている。支持面60は、ヒータ5Lに対して凹む凹面を含む。支持電極6Lは、ヒータ5Lに対して凹む凹部63を有する。凹部63の内面は、支持面60を含む。   The center (center) of the support surface 60 is farther from the heater 5 </ b> L than the peripheral region of the support surface 60. Support surface 60 includes a concave surface that is recessed with respect to heater 5L. The support electrode 6L has a recess 63 that is recessed with respect to the heater 5L. The inner surface of the recess 63 includes a support surface 60.

ヒータ5Lは、支持面60が対向可能な対向面70を有する。対向面70は、支持面50の反対方向を向く。支持面60は、対向面70の少なくとも一部と接触する。支持面60は、対向面70を支持する。対向面70を、被支持面70と称してもよいし、接触面70と称してもよい。本実施形態において、支持面60のほぼ全部の領域と対向面70とが接触するように、ヒータ5L及び支持電極6Lそれぞれの形状が定められている。対向面70は、支持面60の第1支持面601が接触する第1対向面701と、第2支持面602が接触する第2対向面702とを含む。   The heater 5L has a facing surface 70 to which the support surface 60 can face. The facing surface 70 faces in the opposite direction of the support surface 50. The support surface 60 is in contact with at least a part of the facing surface 70. The support surface 60 supports the facing surface 70. The facing surface 70 may be referred to as a supported surface 70 or a contact surface 70. In the present embodiment, the shapes of the heater 5L and the support electrode 6L are determined so that almost the entire region of the support surface 60 and the facing surface 70 are in contact with each other. The facing surface 70 includes a first facing surface 701 that contacts the first supporting surface 601 of the supporting surface 60 and a second facing surface 702 that contacts the second supporting surface 602.

対向面70の中心(中央)は、対向面70の周縁領域よりも、支持電極6Lに近い。対向面70は、支持電極6Lに対して突出する凸面を含む。ヒータ5Lは、支持電極6Lに対して突出する凸部73を有する。凸部73の外面は、対向面70を含む。   The center (center) of the facing surface 70 is closer to the support electrode 6 </ b> L than the peripheral region of the facing surface 70. The facing surface 70 includes a convex surface that protrudes with respect to the support electrode 6L. The heater 5L has a protrusion 73 that protrudes with respect to the support electrode 6L. The outer surface of the convex portion 73 includes a facing surface 70.

図21及び図22に示すように、凸部73が凹部63に配置され、第1支持面601と第1対向面701とが接触し、第2支持面602と第2対向面702とが接触する。2つの支持電極6Lは、2つのヒータ5L、及びそれら2つのヒータ5Lに挟まれているカソード2Lを挟んで支持する。   As shown in FIGS. 21 and 22, the convex portion 73 is disposed in the concave portion 63, the first support surface 601 and the first opposing surface 701 are in contact, and the second support surface 602 and the second opposing surface 702 are in contact. To do. The two support electrodes 6L support the two heaters 5L and the cathode 2L sandwiched between the two heaters 5L.

以上説明したように、本実施形態によれば、ヒータ5Lと接触する支持電極6Lの支持面60が、第1支持面601と、第1支持面601とは異なる方向を向く第2支持面602とを含み、それら第1、第2支持面601、602のそれぞれがヒータ5Lに接触するため、支持電極6Lに対するヒータ5Lの位置の変化が抑制される。例えば、支持電極6Lの第1支持面601とヒータ5Lとが接触することにより、第1支持面601と交差する方向に関するヒータ5Lの位置の変化が抑制される。支持電極6Lの第2支持面602とヒータ5Lとが接触することにより、第2支持面602と交差する方向に関するヒータ6Lの位置の変化が抑制される。本実施形態においては、少なくともX軸、Y軸、θX、θY、及びθZ方向に関するヒータ5Lの変位が抑制される。また、支持面60と対向面70との接触面積が大きいため、支持面60と対向面70との摩擦力により、Z軸方向に関するヒータ5Lの変位も抑制される。すなわち、本実施形態においては、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの6つの方向に関するヒータ5Lの変位が抑制される。また、ヒータ5Lの位置の変化が抑制されることにより、そのヒータ5Lに支持されるカソード2Lの位置の変化も抑制される。   As described above, according to the present embodiment, the support surface 60 of the support electrode 6L that contacts the heater 5L faces the first support surface 601 and the second support surface 602 in a direction different from the first support surface 601. Since each of the first and second support surfaces 601 and 602 contacts the heater 5L, the change in the position of the heater 5L with respect to the support electrode 6L is suppressed. For example, when the first support surface 601 of the support electrode 6L comes into contact with the heater 5L, a change in the position of the heater 5L with respect to the direction intersecting the first support surface 601 is suppressed. When the second support surface 602 of the support electrode 6L contacts the heater 5L, a change in the position of the heater 6L with respect to the direction intersecting the second support surface 602 is suppressed. In the present embodiment, the displacement of the heater 5L with respect to at least the X-axis, Y-axis, θX, θY, and θZ directions is suppressed. Further, since the contact area between the support surface 60 and the opposed surface 70 is large, the displacement of the heater 5L in the Z-axis direction is also suppressed by the frictional force between the support surface 60 and the opposed surface 70. That is, in the present embodiment, the displacement of the heater 5L with respect to the six directions of the X axis, the Y axis, the Z axis, θX, θY, and θZ is suppressed. Further, by suppressing the change in the position of the heater 5L, the change in the position of the cathode 2L supported by the heater 5L is also suppressed.

図24は、支持電極6M及びヒータ5Mの一例を示す斜視図である。支持電極6Mは、凹部63Mを有する。ヒータ5Mは、凸部73Mを有する。凹部63Mの内面は、ヒータ5Mを支持する支持電極6Mの支持面60Mを含む。凸部73Mの外面は、支持面60Mの少なくとも一部と接触するヒータ5Mの対向面70Mを含む。   FIG. 24 is a perspective view showing an example of the support electrode 6M and the heater 5M. The support electrode 6M has a recess 63M. The heater 5M has a convex portion 73M. The inner surface of the recess 63M includes a support surface 60M of the support electrode 6M that supports the heater 5M. The outer surface of the convex portion 73M includes a facing surface 70M of the heater 5M that contacts at least a part of the support surface 60M.

支持電極6Mの支持面60Mは、第1支持面601Mと、第1支持面601Mとは異なる方向を向く第2支持面602Mと、第1支持面601M及び第2支持面602Mとは異なる方向を向く第3支持面603Mとを含む。第1支持面601M、第2支持面602M、及び第3支持面603Mのそれぞれは、ヒータ5Mと同時に接触可能である。   The support surface 60M of the support electrode 6M has a first support surface 601M, a second support surface 602M facing in a different direction from the first support surface 601M, and a direction different from the first support surface 601M and the second support surface 602M. And a third support surface 603M facing. Each of the first support surface 601M, the second support surface 602M, and the third support surface 603M can be in contact with the heater 5M at the same time.

第1支持面601Mと第2支持面602Mと第3支持面603Mとは、Y軸方向に配置される。第3支持面603Mは、第1支持面601Mと第2支持面602Mとの間に配置される。第1支持面601M、第2支持面602M、第3支持面603Mはそれぞれ、平面(平坦)である。第1支持面601M、第2支持面602M、第3支持面603Mの外形はそれぞれ、長方形である。第1支持面601M、第2支持面602M、第3支持面603Mはそれぞれ、Z軸(軸J)と実質的に平行に配置される。第1支持面601M及び第2支持面602Mはそれぞれ、XZ平面(YZ平面)に対して傾斜する。第3支持面603Mは、YZ平面と平行である。   The first support surface 601M, the second support surface 602M, and the third support surface 603M are arranged in the Y-axis direction. The third support surface 603M is disposed between the first support surface 601M and the second support surface 602M. The first support surface 601M, the second support surface 602M, and the third support surface 603M are each flat (flat). The outer shapes of the first support surface 601M, the second support surface 602M, and the third support surface 603M are each rectangular. The first support surface 601M, the second support surface 602M, and the third support surface 603M are each disposed substantially parallel to the Z axis (axis J). The first support surface 601M and the second support surface 602M are inclined with respect to the XZ plane (YZ plane). The third support surface 603M is parallel to the YZ plane.

ヒータ5Mの対向面70Mは、第1支持面601M、第2支持面602M、及び第3支持面603Mがそれぞれ接触する第1対向面701M、第2対向面702M、及び第3対向面703Mを含む。支持面60Mのほぼ全部の領域と対向面70Mとが接触するように、ヒータ5M及び支持電極6Mそれぞれの形状が定められている。凸部73Mが凹部63Mに配置され、対向面701Mのそれぞれが、第1対向面701M、第2対向面702M、及び第3対向面703Mと接触する。これにより、支持電極6Mは、ヒータ5Mの変位を抑制しつつ、ヒータ5M及びカソード2Lを支持可能である。   The opposing surface 70M of the heater 5M includes a first opposing surface 701M, a second opposing surface 702M, and a third opposing surface 703M that are in contact with the first supporting surface 601M, the second supporting surface 602M, and the third supporting surface 603M, respectively. . The shapes of the heater 5M and the support electrode 6M are determined so that almost the entire region of the support surface 60M comes into contact with the opposing surface 70M. The convex part 73M is arrange | positioned at the recessed part 63M, and each of the opposing surface 701M contacts the 1st opposing surface 701M, the 2nd opposing surface 702M, and the 3rd opposing surface 703M. Thereby, the support electrode 6M can support the heater 5M and the cathode 2L while suppressing the displacement of the heater 5M.

図25は、支持電極6N及びヒータ5Nの一例を示す斜視図である。支持電極6Nは、凹部63Nを有する。ヒータ5Nは、凸部73Nを有する。ヒータ5Nを支持する支持電極6Nの支持面60Nは、凹部63Nの内面163と、凹部63Nの外側の外面164とを含む。図25に示す例において、凹部63Nの内面163は、XZ平面と平行な第1内面601Nと、XY平面と平行であり、間隙を介して第1内面601Nと対向する第2内面602Nと、第1内面601Nと第2内面602Nとを結ぶ第3内面603Nとを含む。第3内面603Nは、YZ平面と平行である。外面164は、凹部63Nの+Y側及び−Y側のそれぞれに配置される。外面164は、YZ平面と平行である。支持面60Nに接触するヒータ5Nの対向面70Nは、凸部73Nの外面165と、凸部73Nに対して+Y側及び−Y側に配置される面166とを含む。凹部63Nに凸部73Nが配置される。これにより、凹部63Nの内面163と凸部73Nの外面165とが接触する。また、凹部63Nに凸部73Nが配置された状態において、外面164と面166とが接触する。図25に示す例においても、支持電極6Nは、ヒータ5Nの変位を抑制しつつ、ヒータ5N及びカソード2Lを支持可能である。   FIG. 25 is a perspective view showing an example of the support electrode 6N and the heater 5N. The support electrode 6N has a recess 63N. The heater 5N has a convex portion 73N. The support surface 60N of the support electrode 6N that supports the heater 5N includes an inner surface 163 of the recess 63N and an outer surface 164 outside the recess 63N. In the example shown in FIG. 25, the inner surface 163 of the recess 63N includes a first inner surface 601N that is parallel to the XZ plane, a second inner surface 602N that is parallel to the XY plane and faces the first inner surface 601N via a gap, A third inner surface 603N connecting the first inner surface 601N and the second inner surface 602N. The third inner surface 603N is parallel to the YZ plane. The outer surface 164 is disposed on each of the + Y side and the −Y side of the recess 63N. The outer surface 164 is parallel to the YZ plane. The opposing surface 70N of the heater 5N that contacts the support surface 60N includes an outer surface 165 of the convex portion 73N and a surface 166 disposed on the + Y side and the −Y side with respect to the convex portion 73N. A convex portion 73N is disposed in the concave portion 63N. Thereby, the inner surface 163 of the recessed part 63N and the outer surface 165 of the convex part 73N contact. Further, the outer surface 164 and the surface 166 are in contact with each other in a state where the convex portion 73N is disposed in the concave portion 63N. Also in the example shown in FIG. 25, the support electrode 6N can support the heater 5N and the cathode 2L while suppressing the displacement of the heater 5N.

図26は、支持電極6P及びヒータ5Pの一例を示す斜視図である。図26に示すように、支持電極6Pの支持面60Pは、曲面を含む。支持面60Pは、Z軸(軸J)を平行である。支持面60Pは、軸Jを囲むように曲がっている。支持面60Pは、異なる方向を向く複数の領域を有する。支持電極6Pに支持されるヒータ5Pは、支持面60Pのほぼ全部の領域と接触可能な対向面70Pを有する。図26に示す例においても、支持電極6Pは、ヒータ5Pの変位を抑制しつつ、ヒータ5P及びカソード2Lを支持可能である。   FIG. 26 is a perspective view showing an example of the support electrode 6P and the heater 5P. As shown in FIG. 26, the support surface 60P of the support electrode 6P includes a curved surface. The support surface 60P is parallel to the Z axis (axis J). The support surface 60P is bent so as to surround the axis J. The support surface 60P has a plurality of regions facing different directions. The heater 5P supported by the support electrode 6P has a facing surface 70P that can come into contact with almost the entire region of the support surface 60P. Also in the example shown in FIG. 26, the support electrode 6P can support the heater 5P and the cathode 2L while suppressing the displacement of the heater 5P.

図27は、支持電極6Q及びヒータ5Qの一例を示す斜視図である。図27に示すように、支持電極6Qの支持面60Qは、曲面を含む。ヒータ5Qは、支持面60Qのほぼ全部の領域と接触可能な対向面70Qを有する。対向面70Qは、球体の表面の一部でもよいし、楕円体の表面の一部でもよい。図27に示す例においても、支持電極6Qは、ヒータ5Qの変位を抑制しつつ、ヒータ5Q及びカソード2Lを支持可能である。   FIG. 27 is a perspective view showing an example of the support electrode 6Q and the heater 5Q. As shown in FIG. 27, the support surface 60Q of the support electrode 6Q includes a curved surface. The heater 5Q has an opposing surface 70Q that can come into contact with almost the entire region of the support surface 60Q. The facing surface 70Q may be a part of the surface of the sphere or a part of the surface of the ellipsoid. Also in the example shown in FIG. 27, the support electrode 6Q can support the heater 5Q and the cathode 2L while suppressing the displacement of the heater 5Q.

なお、図23に示した例では、第1支持面601及び第2支持面602がY軸方向に配置されている。図28に示すように、第1支持面601及び第2支持面602がZ軸方向に配置されてもよい。図28に示す支持面60と接触可能な対向面70をヒータ5Lが有することにより、そのヒータ5Lの変位が抑制される。同様に、図24に示した支持電極60Mにおいて、第1支持面601M、第2支持面602M、及び第3支持面603MがZ軸方向に配置されるように、支持電極60Mが設けられてもよい。図25に示した支持電極60Nにおいて、凹部63Nの+Z側及び−Z側のそれぞれに外面164が配置されるように、支持電極60Nが設けられてもよい。   In the example shown in FIG. 23, the first support surface 601 and the second support surface 602 are arranged in the Y-axis direction. As shown in FIG. 28, the first support surface 601 and the second support surface 602 may be arranged in the Z-axis direction. Since the heater 5L has the opposing surface 70 that can come into contact with the support surface 60 shown in FIG. 28, the displacement of the heater 5L is suppressed. Similarly, in the support electrode 60M shown in FIG. 24, the support electrode 60M is provided so that the first support surface 601M, the second support surface 602M, and the third support surface 603M are arranged in the Z-axis direction. Good. In the support electrode 60N shown in FIG. 25, the support electrode 60N may be provided so that the outer surface 164 is disposed on each of the + Z side and the −Z side of the recess 63N.

なお、図29及び図30に示すように、支持電極6Rの支持面60R及び支持電極6Sの支持面60Sが凸面を含んでもよい。図29に示す例では、支持面60Rは、異なる方向を向く2つの平面を含む。なお、支持面60Rが、異なる方向を向く3以上の平面を含んでもよい。図30に示す例では、支持面60Sは曲面を含む。支持面(60Rなど)が凸面を含む場合、その支持面と対向するヒータの対向面が、支持面(60Rなど)と接触可能な凹面を含むことにより、支持電極(6Rなど)は、そのヒータを良好に支持可能である。   As shown in FIGS. 29 and 30, the support surface 60R of the support electrode 6R and the support surface 60S of the support electrode 6S may include convex surfaces. In the example shown in FIG. 29, the support surface 60R includes two planes facing different directions. The support surface 60R may include three or more planes facing different directions. In the example shown in FIG. 30, the support surface 60S includes a curved surface. When the support surface (60R, etc.) includes a convex surface, the support electrode (6R, etc.) can be used as the heater because the opposing surface of the heater facing the support surface includes a concave surface that can contact the support surface (60R, etc.). Can be well supported.

<第9実施形態>
第9実施形態について説明する。図31は、本実施形態に係るヒータ5Hb及び支持電極6Sの一例を示す図である。図31に示すように、ヒータ5Hbを支持する支持電極6Sが、第8実施形態で説明したような、異なる方向を向く少なくとも2つの領域を有する支持面60Sを有してもよい。ヒータ5Hbは、例えば図16及び図17を参照して説明したような凹部30Hを有し、図19を参照して説明したようなカソード2Hbを支持可能である。カソード2Hbは、ヒータ5Hb及び支持部材19で支持される。このように、上述の第1〜第8実施形態の各要件を組み合わせてもよい。図31に示す例では、支持電極6Sの支持面60Sの少なくとも一部が、軸Jに対する放射方向に関して外側に向かって−Z方向に傾斜する。傾斜する支持面60Sに支持されたヒータ5Hbが、カソード2Hbに対して−Z方向の力を加えてもよい。支持部材19は、ヒータ5Hbよりも−Z側でカソード2Hbを支持しており、カソード2Hbの変位が抑制される。
<Ninth Embodiment>
A ninth embodiment will be described. FIG. 31 is a diagram illustrating an example of the heater 5Hb and the support electrode 6S according to the present embodiment. As shown in FIG. 31, the support electrode 6S that supports the heater 5Hb may have a support surface 60S having at least two regions facing different directions as described in the eighth embodiment. The heater 5Hb has a recess 30H as described with reference to FIGS. 16 and 17, for example, and can support the cathode 2Hb as described with reference to FIG. The cathode 2Hb is supported by the heater 5Hb and the support member 19. Thus, you may combine each requirement of the above-mentioned 1st-8th embodiment. In the example shown in FIG. 31, at least a part of the support surface 60 </ b> S of the support electrode 6 </ b> S is inclined outward in the −Z direction with respect to the radial direction with respect to the axis J. The heater 5Hb supported by the inclined support surface 60S may apply a force in the −Z direction to the cathode 2Hb. The support member 19 supports the cathode 2Hb on the −Z side with respect to the heater 5Hb, and the displacement of the cathode 2Hb is suppressed.

<第10実施形態>
第10実施形態について説明する。図32は、本実施形態に係る放射線発生装置100の一例を示す図である。放射線発生装置100は、電子銃1と、電子銃1からの電子ビームが照射されるターゲット102とを備えている。電子銃1は、上述の各実施形態で説明したカソード(2など)、ヒータ、及び支持電極の少なくとも一部を含む。放射線発生装置100は、電子銃1から射出された電子ビームを加速する電子ビーム加速装置101を備えている。ターゲット102は、電子ビーム加速装置101の終端部に配置される。ターゲット102は、例えばタングステンを含み、電子ビームの照射によりX線を発生する。ターゲット102から発生したX線は、例えばコリメータで集束され、対象物に照射される。
<Tenth Embodiment>
A tenth embodiment will be described. FIG. 32 is a diagram illustrating an example of the radiation generation apparatus 100 according to the present embodiment. The radiation generating apparatus 100 includes an electron gun 1 and a target 102 to which an electron beam from the electron gun 1 is irradiated. The electron gun 1 includes at least a part of the cathode (such as 2), the heater, and the support electrode described in the above embodiments. The radiation generation apparatus 100 includes an electron beam acceleration device 101 that accelerates an electron beam emitted from the electron gun 1. The target 102 is disposed at the end portion of the electron beam accelerator 101. The target 102 includes, for example, tungsten, and generates X-rays by irradiation with an electron beam. X-rays generated from the target 102 are focused by, for example, a collimator and irradiated onto the object.

本実施形態によれば、カソード及びヒータの少なくとも一方の変位が抑制され、電子銃1から射出される電子ビームの進行方向の変化などが抑制されるため、放射線発生装置100の性能の低下が抑制される。   According to the present embodiment, the displacement of at least one of the cathode and the heater is suppressed, and the change in the traveling direction of the electron beam emitted from the electron gun 1 is suppressed. Is done.

なお、本実施形態に係る電子銃1は、放射線治療装置に使用されてもよいし、工業用X線CTスキャン装置に使用されてもよいし、電子顕微鏡に使用されてもよい。例えば、本実施形態に係る電子銃1が、特開2007−267971号公報に開示されているような回転ガントリー及びカウチを備える放射線治療装置に使用されてもよい。   Note that the electron gun 1 according to the present embodiment may be used in a radiation therapy apparatus, may be used in an industrial X-ray CT scan apparatus, or may be used in an electron microscope. For example, the electron gun 1 according to the present embodiment may be used in a radiotherapy apparatus including a rotating gantry and a couch as disclosed in JP 2007-267971 A.

1 電子銃
2 カソード
4 アノード
5 ヒータ
6 支持電極
8 電子放出面
10 凹部
11 第1部分
12 第2部分
13K 第3部分
14 第2側面
15 内面
19 支持部材
20 孔部
30 凹部
35 内面
51 第1ヒータ
52 第2ヒータ
60 支持面
61 第1支持電極
62 第2支持電極
70 対向面
100 放射線発生装置
102 ターゲット
145 側面
151 第1面
152 第2面
153 第1側面
601 第1支持面
J 軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron gun 2 Cathode 4 Anode 5 Heater 6 Support electrode 8 Electron emission surface 10 Recess 11 1st part 12 2nd part 13K 3rd part 14 2nd side surface 15 Inner surface 19 Support member 20 Hole 30 Recess 35 Inner surface 51 First heater 52 Second heater 60 Support surface 61 First support electrode 62 Second support electrode 70 Opposing surface 100 Radiation generator 102 Target 145 Side surface 151 First surface 152 Second surface 153 First side surface 601 First support surface J-axis

Claims (10)

熱電子を放出可能であり、所定軸と直交する電子放出面を有する第1部分、及び前記所定軸と直交する面内における外形が前記第1部分よりも小さい第2部分を含むカソードと、
前記第2部分を支持するヒータと、を備え、
前記ヒータは、前記第2部分の少なくとも一部が配置される凹部を有する電子銃。
A first portion capable of emitting thermoelectrons and having an electron emission surface orthogonal to a predetermined axis, and a cathode including a second portion whose outer shape in a plane orthogonal to the predetermined axis is smaller than the first portion;
A heater for supporting the second part,
The heater is an electron gun having a recess in which at least a part of the second portion is disposed.
前記ヒータは、前記所定軸と直交する面内の第1軸と平行な方向に関して前記所定軸の一側と他側とのそれぞれに配置され、前記第2部分を挟んで支持する2つのヒータを含み、
前記凹部の内面は、前記面内の前記第1軸と直交する第2軸と平行な方向に関して前記所定軸の一側の前記第2部分の表面の少なくとも一部、及び他側の前記第2部分の表面の少なくとも一部のそれぞれに接触する請求項1に記載の電子銃。
The heaters are arranged on one side and the other side of the predetermined axis with respect to a direction parallel to the first axis in a plane perpendicular to the predetermined axis, and support two heaters sandwiching the second portion. Including
The inner surface of the recess has at least part of the surface of the second portion on one side of the predetermined axis and the second on the other side in a direction parallel to the second axis orthogonal to the first axis in the surface. The electron gun according to claim 1, wherein the electron gun contacts at least a part of the surface of the part.
前記第2部分は、前記所定軸と実質的に平行で前記所定軸の周囲に配置され、前記凹部の内面の少なくとも一部が接触する第1表面と、前記所定軸と平行な軸と交差する第2表面と、を含み、
前記ヒータは、前記凹部の外側に配置され、前記第2表面の少なくとも一部が接触する外面を有する請求項1又は請求項2に記載の電子銃。
The second portion is arranged around the predetermined axis substantially parallel to the predetermined axis, and intersects with a first surface contacting at least a part of the inner surface of the recess and an axis parallel to the predetermined axis. A second surface,
3. The electron gun according to claim 1, wherein the heater has an outer surface that is disposed outside the recess and is in contact with at least a part of the second surface.
前記第2部分は棒状であり、前記第2部分の一端部が前記第1部分と接続され、
前記カソードは、前記第2部分の他端部に接続され、前記所定軸と直交する面内における外形が前記第2部分よりも大きい第3部分を含む請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の電子銃。
The second part is rod-shaped, one end of the second part is connected to the first part,
The said cathode is connected to the other end part of the said 2nd part, The external shape in the surface orthogonal to the said predetermined axis contains the 3rd part larger than the said 2nd part. The electron gun according to the item.
前記ヒータを支持する支持電極を備え、
前記支持電極の支持面は、前記ヒータが接触する第1領域と、前記第1領域とは異なる方向を向き、前記ヒータが接触する第2領域と、を含む請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の電子銃。
A support electrode for supporting the heater;
The support surface of the support electrode includes a first region in contact with the heater and a second region in a direction different from the first region and in contact with the heater. An electron gun according to claim 1.
熱電子が放出されるカソードと、
前記カソードを支持するヒータと、
前記ヒータを支持する支持電極と、を備え、
前記支持電極の支持面は、前記ヒータが接触する第1領域と、前記第1領域とは異なる方向を向き、前記ヒータが接触する第2領域と、を含む電子銃。
A cathode from which thermionic electrons are emitted;
A heater for supporting the cathode;
A support electrode for supporting the heater,
The support surface of the support electrode is an electron gun including: a first region that contacts the heater; and a second region that faces a direction different from the first region and contacts the heater.
前記支持面は、凹面を含む請求項5又は請求項6に記載の電子銃。   The electron gun according to claim 5, wherein the support surface includes a concave surface. 前記カソードの前記ヒータに支持される部位とは異なる部位を支持する支持部材を有する請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の電子銃。   The electron gun according to any one of claims 1 to 7, further comprising a support member that supports a portion of the cathode that is different from the portion supported by the heater. 前記第2部分は、孔部を有し、
前記支持部材の少なくとも一部は、前記孔部に配置される請求項8に記載の電子銃。
The second part has a hole,
The electron gun according to claim 8, wherein at least a part of the support member is disposed in the hole.
請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の電子銃と、
前記電子銃からの電子ビームが照射されるターゲットと、を備える放射線発生装置。
An electron gun according to any one of claims 1 to 9,
A radiation generator comprising: a target irradiated with an electron beam from the electron gun.
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