JP2822959B2

JP2822959B2 - 直熱含浸型陰極構体

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Publication number: JP2822959B2
Application number: JP28674495A
Authority: JP
Inventors: 徹千葉
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1995-10-06
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2015-10-06
Also published as: JPH09102640A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は直熱含浸型陰極構体
に関し、特に高出力イオンレーザ管に使用される直熱含
浸型陰極構体に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に、従来のイオンレーザ管の縦断面
図を示す。

【０００３】図３を参照して、放電ビーム通過用の中央
細管口１３１と、ガスのリターン路１３２を備えた窒化
アルミニウム（ＡｌＮ）からなるディスク１３３と、窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるパイプ１３４と、が
交互に接続され、終端部のディスク１３３またはパイプ
１３４にさらにＫＢガラスから成るガラス管１３５が接
続されて、放電細管部１３６が構成されている。

【０００４】この放電細管部１３６の端部のガラス管１
３５には、陽極１３７および直熱含浸型陰極１３８を具
備した金属封入皿１３９、１３９′が接合され、さらに
金属封入皿１３９、１３９′の先端にはブリュースタ窓
１４０、１４０′がそれぞれ接続されてイオンレーザ管
が構成されている。

【０００５】図４に、従来のイオンレーザ管に使用され
る直熱含浸型陰極の構成例（「従来例１」という）を示
す。図４（ａ）は、直熱含浸型陰極の上面図、図４
（ｂ）は、直熱含浸型陰極の側面図、図４（ｃ）は、図
４（ａ）の直熱含浸型陰極４１の軸方向に平行な断面を
示す図をそれぞれ示している。また、図４（ｄ）には、
不図示の支持体とリード線４３、４３′を介して接続さ
れる直熱含浸型陰極４１の側面図が示されている。な
お、図４（ａ）から図４（ｃ）に示す直熱含浸型陰極４
１は、両端部において陰極支持体４８、４８′が直接当
接してなる一体型の構成例を示している。

【０００６】イオンレーザ管の陰極には中央部に放電ビ
ームが通るため、螺旋状（コイル状）の直熱含浸型陰極
４１が用いられ、図４（ｃ）に示すように、軸に垂直な
螺旋状含浸型陰極（「螺旋状陰極」ともいう）４１の断
面４４は各ターンの面積が互いに等しい形状とされてい
る。

【０００７】イオンレーザ管の陰極はその動作温度が略
９５０℃ｂ（℃ｂは黒体における輝度温度をあらわす）
から１２００℃ｂの範囲とされ、陰極支持体４８、４
８′（図４（ｂ）参照）あるいは螺旋状含浸型陰極４１
と不図示の陰極支持体とを接続するリード線４３、４
３′（図４（ｄ）参照）を介して、螺旋状陰極４１を支
持すると共に、電圧を印加する直熱型の構成とされてい
る。なお、図４（ｄ）を参照して、リード線４３、４
３′の一端は螺旋状陰極４１の両端部において例えばア
ーク溶接等で固定され、リード線４３、４３′は反対方
向の端部において不図示の支持体（図３の１４１、１４
１′参照）にアーク溶接等で固定されている。また、図
４（ｄ）においてリード線４３、４３′は一例として４
本の導線から構成されているが、これは螺旋状陰極４１
からの放電電流等に依存して適宜可変される。

【０００８】従って、螺旋状陰極４１の中央部は、リー
ド線４３、４３′、及び陰極支持体４８、４８′からの
伝導熱損失の影響が小さいため、螺旋状陰極４１の端部
に比べ、約５０℃ｂから１００℃ｂ程度温度が高くな
る。

【０００９】しかしながら、螺旋状陰極４１全体から必
要とする電子放射量を得るため、レーザビーム発振開始
特には、螺旋状陰極４１の端部の温度を所定動作温度に
上げることが必要とされ、螺旋状陰極４１の中央部は所
定温度よりさらに５０℃ｂから１００℃ｂ温度が高くな
る。

【００１０】これにより、螺旋状陰極４１の中央部にお
いてレーザビームが発振するが、この際、図３を参照し
て、陽極１３７側からはプラズマイオンが発生し、螺旋
状陰極１３８の陽極１３７側の端部に発生したイオンが
衝突することにより、螺旋状陰極１３８（図４の４１に
対応）の陽極側端部も、所定温度よりさらに５０℃ｂか
ら１００℃ｂ程度温度が高くなる。

【００１１】このため、螺旋状陰極４１の陽極側の端部
および中央部は電子放射物質の蒸発が著しく、電子放射
物質の消費が大となり、局部的に寿命が低下する。

【００１２】また、螺旋状陰極４１の陽極側の端部およ
び中央部からの電子放射物質の析出物がイオンガスレー
ザ管のミラーに付着し、イオンガスレーザ管の出力の低
下を生ずる原因となる。

【００１３】そして、イオンレーザ管に用いられる陰極
の放電電流密度は通常１Ａ／ｃｍ²から５Ａ／ｃｍ²であ
り、４０Ｗ以上の高出力のイオンレーザ管の場合、陰極
からの放電電流は５０Ａを超える。

【００１４】このため、従来の１０Ｗ程度のイオンレー
ザ管に比べ、陰極の表面積を大きくする必要があり、螺
旋状陰極のコイル数や、螺旋状陰極の外径を大きくする
ことにより放電電流を確保することが行われている。

【００１５】そして、特開昭６３−２５２４８８号公報
には、陰極螺旋の温度分布の均一化を図り、螺旋中央部
の最高温度を低下させ螺旋低温部の析出物による異常放
電をなくすことにより長寿命化を図るガスレーザを提供
することを目的として、螺旋の中央付近の断面積が大で
両端付近の断面積が小に形成された陰極の構成が提案さ
れている。

【００１６】図５に、上記特開昭６３−２５２４８８号
公報に提案される従来技術の構成（「従来例２」とい
う）を示す。図５において、５１は螺旋状陰極、５５は
螺旋状陰極中央、５６、５７は螺旋状陰極端部、５８、
５８′は陰極支持体をそれぞれ示している。

【００１７】このガスレーザ管は、上記の如く、螺旋状
陰極５１の断面積をその中央部付近で大、両端部付近で
小として、図５（Ｂ）からも明かなように、陰極５１は
螺旋全体の外形が樽形となっている。そして、螺旋状陰
極５１の抵抗を部分的に下げ、螺旋状陰極５１の温度分
布を均一化し、陰極の長寿命化、異常放電を防止するも
のである。なお、図５（Ｃ）は上記公報に記載された変
形例を示している。

【００１８】図６は、特開昭６２−１０５３４０号公報
に記載された従来技術の構成（「従来例３」という）を
示す断面図である。同公報には、イオン発生装置の保守
時間を短縮し稼動率を向上させると共に容易にイオン発
生量のコントロールができるイオン発生装置を提供する
ことを目的として、図６に示すように、半導体製造時に
使用するイオン発生装置において、熱電子発生用のフィ
ラメント１６３を複数個設置し、それらを主・補助に分
け、それぞれのフィラメント電極１６４を介して電流値
調整、または抵抗値を変化させ、電子放出量、イオン発
生量を調整し、フィラメントのプラズマ衝突による消耗
を防止する構成が提案されている。

【００１９】図７に、特開昭６４−５２２５７号公報に
記載された従来技術の構成（「従来例４」という）を示
す。同公報には、図７に示すように、二重螺旋状陰極７
６、７７の陽極側の端部が短絡片７９を介して電気的に
短絡され、反対方向の端部に陰極支持体７８が取り付け
られ、陽極側温度分布を均一化して、スパッタを防止
し、安定放電状態とする構成が提案されている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、レー
ザ管の陰極はリード線への熱損失やレーザビーム発振時
のプラズマ衝撃により、加熱温度は均一とはならず、螺
旋状陰極の陽極側端部および中央部は所定温度より５０
℃ｂから１００℃ｂ温度が高くなる。

【００２１】このため、螺旋状陰極の陽極側端部および
中央部は電子放射物質の蒸発が著しく、電子放射物質の
消費が大となり、局部的に寿命が低下する。

【００２２】また、螺旋状陰極の陽極側端部および中央
部からの電子放射物質の析出物がイオンガスレーザ管の
ミラーに付着し、出力の低下を生ずる原因となる。

【００２３】さらに、４０Ｗ以上の高出力のイオンレー
ザ管の場合、陰極からの放電電流は５０Ａを超える。こ
のため、従来の１０Ｗ程度のイオンレーザ管に比べ、陰
極表面積を大きくする必要があり、螺旋状陰極のコイル
数や、螺旋状陰極外径を大きくすることにより所定の放
電電流を得ることができる。

【００２４】しかしながら、螺旋状陰極のコイル数を増
加、あるいは螺旋状陰極外径を大きくした場合、前述し
た９５０℃ｂから１２００℃ｂでの高温動作ではコイル
の自重により螺旋形状が変形し、螺旋状陰極の中心軸を
通過する放電ビームの経路を遮断する。

【００２５】従来技術について図面を参照して詳細に検
討する。

【００２６】上記従来例２として、図５（ａ）、図５
（ｂ）に示した直熱含浸型陰極構体においては、螺旋状
陰極全体が樽形になっており、螺旋状陰極５１の中央部
５５付近の断面積が大に、螺旋状陰極の両端部５６、５
７付近の断面積が小に形成されている。このため、螺旋
状陰極５１の中央部５５の抵抗を部分的に下げ、螺旋状
陰極５１の温度分布を均一化し、陰極の長寿命化、異常
放電を防止するとしている。

【００２７】しかしながら、上記従来例２の直熱含浸型
陰極構体においては、螺旋状陰極の端部５６、５７の断
面積が中央部５５に比べて小さいため、機械強度は螺旋
状陰極端部５６、５７の方が中心部５５に比べて弱く、
加熱動作時の応力が螺旋状陰極端部５６、５７に集中す
るため、変形をおこし、ついには放電ビームを遮断する
に至るという問題があった。

【００２８】次に、上記従来例３として図６に示した半
導体製造時に使用するイオン発生装置においては、熱電
子発生用のフィラメントを複数個設置し、それらを主・
補助に分け、電流値調整、または抵抗値を変化し、電子
放出量、イオン発生量を調整し、フィラメントのプラズ
マ衝突による消耗を防止するとしている。

【００２９】しかしながら、構造が複雑となり、電流値
調整および抵抗値のコントロールが容易ではない。ま
た、フィラメントを複数個設置するため、製造する際に
かかる工数が大となる。

【００３０】最後に、上記従来例４として図７に示した
直熱含浸型陰極構体においては、陰極が二重螺旋状に形
成され、その陽極側端部が電気的に短絡され、他端に陰
極支持体が取り付けられた構造が示されているが、螺旋
７６と螺旋７７とを陽極側で短絡させた場合、陰極支持
部が螺旋状陰極の軸方向片側だけであるため、加熱動作
時の応力が陽極側端部に集中し、陽極側短絡箇所の破壊
もしくは変形をおこす可能性がある。また、動作時にお
いても、陽極側が局部的に加熱され、陰極の寿命が劣化
するという問題点を有している。

【００３１】従って、本発明は、上記従来技術の問題点
を解消し、動作時における螺旋状陰極の局部的加熱を制
御し、安定に電子を放電し、寿命の向上を達成する直熱
含浸型陰極構体を提供することを目的とする。また、本
発明は、螺旋状陰極のターン数が多い陰極でも、加熱動
作時に応力が局部的に集中せず、螺旋形状の変形を防
ぎ、放電ビームの経路を確実に確保する直熱含浸型陰極
構体を提供することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、放電路用貫通孔を軸方向に備えた略円筒
形状の細管部材と、該細管部材を内側に収納し、ガス帰
還路用の貫通路を軸方向に備えた円筒状部材が軸方向に
複数個接合されることにより放電路が形成され、該放電
路の両端に陽極と直熱含浸型陰極とを具備してなるイオ
ンレーザ管において、前記直熱含浸型陰極に、加熱用と
して、３箇所以上リード線を設けたことを特徴とする直
熱含浸型陰極構体を提供する。

【００３３】本発明に係る直熱含浸型陰極構体において
は、好ましくは、高出力イオンレーザ管に使用する直熱
含浸型陰極に対し、カソード（陰極）を支持し、電圧を
印加するリード線を、螺旋状陰極の両端部と螺旋状陰極
の両端部以外の箇所にあわせて３箇所以上配置し、螺旋
状陰極の両端部とそれぞれ隣合うリード線の接点間に独
立した回路を設けている。

【００３４】

【作用】上記構成のもと、本発明によれば、動作開始時
は、螺旋状陰極両端部より電圧を印加し、螺旋状陰極全
体を所定温度以上に加熱することにより放電ビームを発
振させることができる。また、本発明によれば、放電ビ
ームが発振し、安定した後は、螺旋状陰極両端部と両端
部以外のリード線のそれぞれ隣合う接点間に設けた、独
立した回路により、イオン衝突による局部的な温度上昇
を抑えるように印加電圧を制御することができる。

【００３５】そして、本発明によれば、３箇所以上で陰
極を支持する構成としたことにより、陰極の変形を防
ぎ、放電ビームの経路を確実に確保することができる。

【００３６】さらに、本発明によれば、螺旋状陰極の各
ターンの断面積が均一であることから、螺旋状陰極全体
にわたって機械的強度が均一であり、加熱動作時に応力
が局部的に集中することなく、安定に電子を放電し、寿
命を向上することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して以下に説明する。

【００３８】

【実施形態１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係
る直熱含浸型陰極の構成を示す断面図である。ただし、
図中、陰極をイオンレーザ管に支持する支持体（陰極支
持体）は省略されている。

【００３９】図１を参照して、本実施形態では、直熱含
浸型陰極１の両端２、２′において、電圧を印加し、直
熱含浸型陰極１を支持するためのリード線３、３′をそ
れぞれ接続し、さらに直熱含浸型陰極１の中央部に１箇
所リード線３″を接続する。リード線３、３′、３″は
直熱含浸型陰極１に接続される端部と反対方向の端部に
おいてそれぞれ不図示の支持体に例えばアーク溶接等で
取り付けられる。このような構成としたことにより、本
実施形態においては、直熱含浸型陰極１を、合計３箇所
から電圧を印加し、及び直熱含浸型陰極１を支持できる
ように構成されている。本実施形態において、螺旋状陰
極１の各ターンの断面積は略均一とされる。

【００４０】次に、本実施形態に係る直熱含浸型陰極１
の製造方法について説明する。

【００４１】先ず、タングステン粉末を圧縮形成した
後、還元雰囲気で焼結して得られた空孔率約１８％から
２１％の多孔質性タングステンに銅あるいはプラスティ
ックを含浸させ、螺旋内径１１．７ｍｍ、螺旋外径１
４．０ｍｍ、ピッチ２．０ｍｍ、螺旋間間隔１．０ｍ
ｍ、ターン数９．５の螺旋形状に切削加工する。

【００４２】その後、銅あるいはプラスティックを加熱
除去し、螺旋両端および中央部に直径０．６ｍｍのモリ
ブデン製ワイヤー４本を１束として、ヘリウムあるいは
アルゴンの不活性雰囲気によるアーク溶接により螺旋状
陰極に固定する。

【００４３】これを還元性雰囲気でＢａＯ、ＣａＯ、Ａ
ｌ₂Ｏ₃よりなる電子放射物質含浸溶融させ、直熱含浸型
陰極１を得る。

【００４４】

【実施形態２】図２（Ａ）は、本発明の第２の実施の形
態に係る直熱含浸型陰極（単に「陰極」ともいう）の構
成を示す上面図である。

【００４５】図２（Ａ）を参照して、本実施形態は、直
熱含浸型陰極２１に少なくとも３箇所以上設けられたリ
ード線２３、２３′、２３″を放電軸を中心とし、直熱
含浸型陰極２１の長手方向（軸方向）に直交する端面か
らみて１２０°間隔で等分割した位置で支持体へ固定し
たものである。本実施形態においても、直熱含浸型陰極
２１を側面からみた場合には、直熱含浸型陰極２１の両
端部にリード線を接続すると共に陰極の両端部以外の例
えば中央部にリード線を接続し、あわせて３箇所配置さ
れている。

【００４６】本実施形態においては、直熱含浸型陰極２
１に電圧を印加しこれを支持するためのリード線２３、
２３′、２３″を１２０°間隔で等分割して配置したこ
とにより、直熱含浸型陰極２１の変形を防ぎ、放電ビー
ムの経路を確実に確保することができる。

【００４７】上記第１及び第２の実施形態では、陰極構
体の両端部以外の箇所に設置するリード線は１本とした
が、本発明は、陰極構体両端部以外の箇所にリード線を
２本以上設ける構成も含むことは勿論である。なお、陰
極構体の両端部以外に新たに配設されるリード線の数は
例えば陰極構体のターン数あるいは出力（パワー）等に
依存して可変される。

【００４８】

【実施形態３】図２（Ｂ）を参照して、本発明の第３の
実施の形態を説明する。図２（Ｂ）は、前記第１及び第
２の実施形態の構成を電気回路で模式的に表わした図で
ある。

【００４９】図２（Ｂ）において、２６（ａ）と２６
（ｂ）は、直熱含浸型陰極構体に設けられたリード線の
うち、陰極構体両端部に設けられたリード線（例えば図
１のリード線３、３′）の接点を示し、２９は、陰極構
体両端部以外の箇所に設けられたリード線（例えば図１
のリード線３″）の接点を示している。

【００５０】また、直熱含浸型陰極構体の中間部接点２
９（ａ）、２９（ｂ）に対して、陽極（図３の１３７参
照）に直接対向する側である陰極端部２６（ａ）と中間
部接点２９（ａ）との間の陰極構体の抵抗すなわち２６
（ａ）−２９（ａ）間の抵抗をＲａ、反対方向の側の中
間部接点２９（ｂ）と陰極端部２６（ｂ）との間の陰極
構体の抵抗すなわち２９（ｂ）−２６（ｂ）間の抵抗を
Ｒｂとする。

【００５１】そして、陰極構体両端部２６（ａ）−２６
（ｂ）間には可変電源ＥａとＥｂを直列形態に接続し、
陽極対向側には可変電源Ｅａが配置され、その反対側に
は可変電源Ｅｂが配置されている。

【００５２】さらに、可変電源ＥａとＥｂとの接続点
（中間点）２９（ｃ）と、抵抗ＲａとＲｂの接続点２９
（ａ）、２９（ｂ）（中間部接点）間をスイッチＳＷを
介して接続している。

【００５３】このような構成としたことにより、２６
（ａ）−２９（ａ）、及び２９（ｂ）−２６（ｂ）のそ
れぞれの接点間に独立した回路が設けられる構成として
いる（すなわち、それぞれの接点間を独立に制御するこ
とが可能とされる）。なお、図２（Ｂ）を参照して、接
点２６（ａ）、２６（ｂ）には陰極構体端部にそれぞれ
接続される２箇所のリード線の端部が接続され（図１参
照）、陰極構体両端部以外の例えば中央部に設けられる
リード線の陰極構体との接続点は便宜上接点２９
（ａ）、２９（ｂ）で表わし、該リード線の他端はスイ
ッチＳＷを介して可変電源ＥａとＥｂとの接続点である
２９（ｃ）に接続されている。

【００５４】図２（Ｂ）を参照して、本実施形態の動作
を以下に説明する。

【００５５】動作開始時には、スイッチＳＷが開放状態
とされ、陰極構体両端部の接点２６（ａ）と２６（ｂ）
との間に可変電源ＥａとＥｂとを直列形態に接続してな
る電源から初期値設定電圧を印加し、放電ビームを発振
させる。

【００５６】次に、発振した放電ビームの一部が熱エネ
ルギーとして、レーザ管自体を加熱し、レーザ管全体が
飽和温度に達する約１５分後に、スイッチＳＷを閉成
し、陰極構体の陽極側端部接点２６（ａ）と陰極構体の
両端部以外の箇所に設けられたリード線の接点２９
（ａ）間の可変電源Ｅａを調整し、その印加電圧を初期
値より低下させる。

【００５７】また、反対側の可変電源Ｅｂは初期値のま
ま、あるいは必要に応じて初期値より低下させる。

【００５８】これにより、陽極側からのイオン衝撃によ
る、陰極構体の局部的な温度上昇を抑えるように制御す
ることができる。

【００５９】上記実施形態では陰極構体両端部以外の箇
所に設置するリード線は１本としたが、２本以上であっ
ても本発明に含まれることはいうまでもない。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直熱含浸型陰極に螺旋両端部および螺旋両端部以外の箇
所にリード線を設置することにより、動作時における螺
旋状陰極の局部的加熱を制御することで、安定に放電
し、寿命の大幅な向上を達成するという効果を有する。

【００６１】さらに、本発明によれば、螺旋状陰極の各
ターンの断面積が均一であることから、螺旋状陰極全体
にわたって機械的強度が均一であり、しかも直熱含浸型
陰極に螺旋両端部および螺旋両端部以外の箇所にリード
線を設置し、３箇所以上で陰極を保持するため、螺旋状
陰極のターン数が多い陰極でも、加熱動作時に応力が局
部的に集中せず、螺旋形状の変形を防ぎ、放電ビームの
経路を確実に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す側面図
である。

【図２】（Ａ）本発明の第２の実施の形態の構成を説明
するための端面図である。（Ｂ）本発明の第１、第２の実施の形態の構成を模式的
に示した電気回路図である。

【図３】イオンレーザ管の構成を説明するための断面図
である。

【図４】（ａ）従来の直熱含浸型陰極の上面図である。（ｂ）従来の直熱含浸型陰極の側面図である。（ｃ）従来の直熱含浸型陰極の断面図である。（ｄ）従来の直熱含浸型陰極の側面図である。

【図５】（Ａ）特開昭６３−２５２４８８号公報に記載
の従来の含浸型陰極の構成を説明するための側面図であ
る。（Ｂ）上記公報に記載の従来の含浸型陰極の構成を説明
するための断面図である。（Ｃ）上記公報に記載の従来の含浸型陰極の構成を説明
するための断面図である。

【図６】特開昭６２−１０５３４０号公報に記載の従来
のイオン発生装置の断面図である。

【図７】（Ａ）特開昭６４−５２２５７号公報に記載の
従来の含浸型陰極の上面図である。（Ｂ）上記公報に記載の従来の含浸型陰極の側面図であ
る。

【符号の説明】

１、２１、４１、５１、７６、７７、１３８含浸型陰
極２、２′、２２、５６、５７螺旋状陰極端部３、２３、４３リード線２６陰極構体両端部接点２９陰極構体両端部以外の接点４４陰極断面４８、５８、７８陰極支持体５５螺旋状陰極中央部７９短絡片１３１中央細管口１３２ガスリターン路１３３ディスク１３４パイプ１３５ガラス管１３６放電細管部１３７陽極１３９、１３９′ 封入皿１４０ブリュースタ窓１６１ガス導入管１６２ガス導入口１６３フィラメント１６４フィラメント電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01S 3/038 H01J 1/15 H01J 27/08 H01J 37/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】放電路用貫通孔を軸方向に備えた略円筒形
状の細管部材と、該細管部材を内側に収納し、ガス帰還
路用の貫通路を軸方向に備えた円筒状部材が軸方向に複
数個接合されることにより放電路が形成され、該放電路
の両端に陽極と直熱含浸型陰極とを具備してなるイオン
レーザ管において、前記直熱含浸型陰極に、加熱用として、３箇所以上リー
ド線を設けたことを特徴とする直熱含浸型陰極構体。
【請求項２】前記直熱含浸型陰極の両端部に一端がそれ
ぞれ接続された第１及び第２のリード線と、前記直熱含
浸型陰極にその両端部の間において一端が接続された第
３のリード線と、を少なくとも含むことを特徴とする請
求項１記載の直熱含浸型陰極構体。
【請求項３】前記第３のリード線が前記直熱含浸型陰極
の長手方向の略中央部に接続されたことを特徴とする請
求項２記載の直熱含浸型陰極構体。
【請求項４】前記３箇所以上設けられたリード線が放電
軸を中心とし、直熱含浸型陰極構体の長手方向に直交す
る端面からみて１２０°等分割の位置で支持体へ固定さ
れてなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一
に記載の直熱含浸型陰極構体。
【請求項５】前記３箇所以上設けられたリード線のう
ち、陰極構体両端部に設けられたリード線と、陰極構体
両端部以外の箇所に設けられたリード線を接点とし、陰
極構体両端部と該端部にそれぞれ隣合う接点との間に互
いに独立した回路を設ける構成とし、動作開始時は、前記陰極構体両端部より所定の電圧を印
加し、放電ビームが発振した後は、それぞれの回路で印加電圧
を制御することを特徴とする請求項１記載の直熱含浸型
陰極構体。
【請求項６】放電路用貫通孔を軸方向に備えた略円筒形
状の細管部材と、該細管部材を内側に収納し、ガス帰還
路用の貫通路を軸方向に備えた円筒状部材が軸方向に複
数個接合されることにより放電路が形成され、該放電路
の両端に陽極と直熱含浸型陰極とを具備してなるイオン
レーザ管において、一端が陰極構体の両端部にそれぞれ接続された第１及び
第２のリード線の他端に一側端子がそれぞれ電気的に接
続されると共に、他側端子が互いに電気的に接続されて
なる第１及び第２の電源を備え、前記陰極構体の両端部の間に一端が接続された第３のリ
ード線を少なくとも備え、且つ前記第３のリード線はス
イッチを介して前記第１及び第２の電源の接続点との電
気的接続が制御され、動作開始時には、前記スイッチが開放状態とされて、直
列形態に接続された前記第１及び第２の電源から前記陰
極構体の両端部に所定の初期電圧が印加され、放電ビームが発振した後は、前記スイッチが閉成され
て、前記陰極構体の陽極側端部と前記第３のリード線と
の接続点との間、及び／又は、前記陰極構体の他側端部
と前記第３のリード線との接続点との間の印加電圧を個
別に制御するようにしたことを特徴とする直熱含浸型陰
極構体。
【請求項７】前記第１の電源及び／又は第２の電源が、
出力電圧が可変に制御可能な電圧源から構成されたこと
を特徴とする請求項６記載の直熱含浸型陰極構体。
【請求項８】前記直熱含浸型陰極の各ターンの断面積を
略均一としたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか
一に記載の直熱含浸型陰極構体。