JP3497291B2 - 電子ビーム発生装置 - Google Patents
電子ビーム発生装置Info
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 17
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、電界放出型電子
銃を備えた電子ビーム発生装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】 図１は電界放出型電子銃を備えた電子
ビーム発生装置の一例を示したもので、エミッター１、
該エミッターから電子を引出す為の引出し電極２、該エ
ミッタから引出された電子ビームを絞る為のレンズ３、
該引出された電子ビームを加速する為の加速電極４から
構成されている。この様な電界放出型電子銃を備えた電
子ビーム発生装置で、静電レンズを使用するタイプのも
のがあるが、そのタイプのものにおいては、通常、２極
構成の静電レンズが使用されており、エミッター１の直
ぐ下の電極を上方電極、該上方電極の下に設けられた他
方の電極を下方電極と称し、前記上方電極が引出し電極
を兼ねている。 【０００３】所で、通常、前記上方及び下方電極の電源
回路としてはコッククロフト・ウォルトン回路（Ｃｏｃ
ｋｃｒｏｆｔ・Ｗａｌｔｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ 略して
ＣＷＣ）が用いられており、これらのＣＷＣ出力は加速
電圧に重畳されている。即ち、図２に示す様に、加速電
源７からの加速電圧がエミッター１と加速電極４間に印
加され、エミッター１と上方電極５に第１ＣＷＣ８から
の電圧が、エミッター１と下方電極６の間に第２ＣＷＣ
９からの電圧が夫々印加されている。図３は、前記上方
電極５，下方電極６に夫々電圧を印加する為の第１，第
２ＣＷＣ８，９の詳細を示したもので、各ＣＷＣは、夫
々電源Ｖａ，Ｖｂ、ゲートトランジスタＧＴａ，ＧＴ
ｂ、スイッチング用トランジスタＳＴａ，ＳＴｂ、励振
用トランスＴＲａ，ＴＲｂ、昇圧整流回路ＵＲａ，ＵＲ
ｂから成る。尚、前記両ＣＷＣは同一のものが使用され
ている。 【０００４】さて、この様な電界放出型電子銃を備えた
電子ビーム発生装置では、エミッターを放電により破壊
させないようにすることが大きな課題となっており、そ
の為に、前記上方電極５の電位が下方電極６の電位以上
にならないようにコントロールしている。この際、前記
した様に、前記各ＣＷＣ出力は、通常数ＫＶ〜数１００
ＫＶの加速電圧（高電圧）に重畳されている事から、前
記コントロールは低電圧側において、例えば、光学信号
を使用し、高圧側でその光学信号を電気信号に変換して
行っている。即ち、前記各ＣＷＣのゲートトランジスタ
ＧＴａ，ＧＴｂの各ゲートを光電変換した信号でコント
ロールし、上方電極５の電位が下方電極６の電位以上に
ならないようにしている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】 しかし、この様に各
上方電極，下方電極への電位を夫々個別に設けられたＣ
ＷＣをコントロールして設定していると、ちょっとした
ケアレスミス等の人為的ミスにより、上方電極５の電位
が下方電極６の電位以上になり、その為に、エミッター
１から引出された電子が逆戻りして上方電極５等に衝突
してガスが発生し、このガス発生が放電を引き起こし、
該エミッターの破壊に繋がってしまう事がある。 【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、新規な電子ビーム発生装置を提供するものであ
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】 請求項１の発明に基づ
く電子ビーム発生装置は、エミッターと加速電極間に上
方電極が配置され、前記上方電極と前記加速電極間に下
方電極が配置された電子ビーム発生装置において、次の
（ａ）〜（ｃ）の構成要素を有し、前記エミッターと前
記加速電極間に印加される加速電圧に重畳して出力を行
う下方電極用コッククロフト・ウォルトン回路と、 （ａ）電源Ｖｂ （ｂ）前記電源Ｖｂの出力電圧が与えられるゲートトラ
ンジスタＧＴｂ （ｃ）前記ゲートトランジスタＧＴｂの出力側に出た電
圧を昇圧して、その昇圧した電圧を前記下方電極に印加
する昇圧回路 次の（ｄ），（ｅ）の構成要素を有し、前記エミッター
と前記加速電極間に印加される加速電圧に重畳して出力
を行う上方電極用コッククロフト・ウォルトン回路 （ｄ）前記ゲートトランジスタＧＴｂの出力側に出た電
圧が与えられるゲートトランジスタＧＴａ （ｅ）前記ゲートトランジスタＧＴａの出力側に出た電
圧を昇圧して、その昇圧した電圧を前記上方電極に印加
する昇圧回路 とを備えたことを特徴としている。 【０００８】 【０００９】 【発明の実施の形態】 以下、図面を参照して本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図４は本発明の一例とし
て電子ビーム発生装置の主要部の概略を示している。図
中前記図３で使用されている符号と同一符号の付された
ものは同一構成要素を示す。 【００１０】図３に示すものと異なっている所は、上方
電極用の第１ＣＷＣ８´の電源を削除し、下方電極用の
第２ＣＷＣ９´のゲートトランジスタＧＴｂの出力端
（エミッタ）と上方電極用の第１ＣＷＣ８´のゲートト
ランジスタＧＴｂの入力端（コレクタ）を電位的に共通
化したことである。 【００１１】この様な構成の動作を次に説明する。 【００１２】下方電極６に印加する電圧は、第２ＣＷＣ
９´のゲートトランジスタＧＴｂのゲートへの信号をコ
ントロールして電源Ｖｂからの電圧を調整して設定す
る。該調整された電圧は該第２ＣＷＣ９´のゲートトラ
ンジスタＧＴｂの出力側に出て、励振トランスＴＲｂの
一次電圧となり、該励振トランスＴＲｂ及び昇圧整流回
路ＵＲｂで適宜昇圧され、下方電極６に印加される。
又、前記第２ＣＷＣ９´のゲートトランジスタＧＴｂの
出力側に出た電圧は、上方電極５の第１ＣＷＣ８´のゲ
ートトランジスタＧＴａのコレクタ電圧ともなる。従っ
て、上方電極５に印加する電圧は、該ゲートトランジス
タＧＴｂのゲートへの信号をコントロールして前記コレ
クタ電圧を調整する事により設定されるので、該調整さ
れた電圧はこのコレクタ電圧を越える事はない。この調
整された電圧は、該第１ＣＷＣ８´のゲートトランジス
タＧＴａの出力側に出て、励振トランスＴＲａの一次電
圧となり、該励振トランスＴＲａ及び昇圧整流回路ＵＲ
ａで適宜昇圧され、上方電極５に印加される。尚、前記
したように前記励振トランスＴＲａとＴＲｂ、前記昇圧
整流回路ＵＲａとＵＲｂは同じものが使用されているの
で、前記各調整電圧に対応した電圧が夫々各上方，下方
電極５，６に印加され、上方電極５に印加される電圧が
下方電極６に印加される電圧を越える事はない。その為
に、放電によるエミッター１の破壊の心配がなくなる。
銃を備えた電子ビーム発生装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】 図１は電界放出型電子銃を備えた電子
ビーム発生装置の一例を示したもので、エミッター１、
該エミッターから電子を引出す為の引出し電極２、該エ
ミッタから引出された電子ビームを絞る為のレンズ３、
該引出された電子ビームを加速する為の加速電極４から
構成されている。この様な電界放出型電子銃を備えた電
子ビーム発生装置で、静電レンズを使用するタイプのも
のがあるが、そのタイプのものにおいては、通常、２極
構成の静電レンズが使用されており、エミッター１の直
ぐ下の電極を上方電極、該上方電極の下に設けられた他
方の電極を下方電極と称し、前記上方電極が引出し電極
を兼ねている。 【０００３】所で、通常、前記上方及び下方電極の電源
回路としてはコッククロフト・ウォルトン回路（Ｃｏｃ
ｋｃｒｏｆｔ・Ｗａｌｔｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ 略して
ＣＷＣ）が用いられており、これらのＣＷＣ出力は加速
電圧に重畳されている。即ち、図２に示す様に、加速電
源７からの加速電圧がエミッター１と加速電極４間に印
加され、エミッター１と上方電極５に第１ＣＷＣ８から
の電圧が、エミッター１と下方電極６の間に第２ＣＷＣ
９からの電圧が夫々印加されている。図３は、前記上方
電極５，下方電極６に夫々電圧を印加する為の第１，第
２ＣＷＣ８，９の詳細を示したもので、各ＣＷＣは、夫
々電源Ｖａ，Ｖｂ、ゲートトランジスタＧＴａ，ＧＴ
ｂ、スイッチング用トランジスタＳＴａ，ＳＴｂ、励振
用トランスＴＲａ，ＴＲｂ、昇圧整流回路ＵＲａ，ＵＲ
ｂから成る。尚、前記両ＣＷＣは同一のものが使用され
ている。 【０００４】さて、この様な電界放出型電子銃を備えた
電子ビーム発生装置では、エミッターを放電により破壊
させないようにすることが大きな課題となっており、そ
の為に、前記上方電極５の電位が下方電極６の電位以上
にならないようにコントロールしている。この際、前記
した様に、前記各ＣＷＣ出力は、通常数ＫＶ〜数１００
ＫＶの加速電圧（高電圧）に重畳されている事から、前
記コントロールは低電圧側において、例えば、光学信号
を使用し、高圧側でその光学信号を電気信号に変換して
行っている。即ち、前記各ＣＷＣのゲートトランジスタ
ＧＴａ，ＧＴｂの各ゲートを光電変換した信号でコント
ロールし、上方電極５の電位が下方電極６の電位以上に
ならないようにしている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】 しかし、この様に各
上方電極，下方電極への電位を夫々個別に設けられたＣ
ＷＣをコントロールして設定していると、ちょっとした
ケアレスミス等の人為的ミスにより、上方電極５の電位
が下方電極６の電位以上になり、その為に、エミッター
１から引出された電子が逆戻りして上方電極５等に衝突
してガスが発生し、このガス発生が放電を引き起こし、
該エミッターの破壊に繋がってしまう事がある。 【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、新規な電子ビーム発生装置を提供するものであ
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】 請求項１の発明に基づ
く電子ビーム発生装置は、エミッターと加速電極間に上
方電極が配置され、前記上方電極と前記加速電極間に下
方電極が配置された電子ビーム発生装置において、次の
（ａ）〜（ｃ）の構成要素を有し、前記エミッターと前
記加速電極間に印加される加速電圧に重畳して出力を行
う下方電極用コッククロフト・ウォルトン回路と、 （ａ）電源Ｖｂ （ｂ）前記電源Ｖｂの出力電圧が与えられるゲートトラ
ンジスタＧＴｂ （ｃ）前記ゲートトランジスタＧＴｂの出力側に出た電
圧を昇圧して、その昇圧した電圧を前記下方電極に印加
する昇圧回路 次の（ｄ），（ｅ）の構成要素を有し、前記エミッター
と前記加速電極間に印加される加速電圧に重畳して出力
を行う上方電極用コッククロフト・ウォルトン回路 （ｄ）前記ゲートトランジスタＧＴｂの出力側に出た電
圧が与えられるゲートトランジスタＧＴａ （ｅ）前記ゲートトランジスタＧＴａの出力側に出た電
圧を昇圧して、その昇圧した電圧を前記上方電極に印加
する昇圧回路 とを備えたことを特徴としている。 【０００８】 【０００９】 【発明の実施の形態】 以下、図面を参照して本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図４は本発明の一例とし
て電子ビーム発生装置の主要部の概略を示している。図
中前記図３で使用されている符号と同一符号の付された
ものは同一構成要素を示す。 【００１０】図３に示すものと異なっている所は、上方
電極用の第１ＣＷＣ８´の電源を削除し、下方電極用の
第２ＣＷＣ９´のゲートトランジスタＧＴｂの出力端
（エミッタ）と上方電極用の第１ＣＷＣ８´のゲートト
ランジスタＧＴｂの入力端（コレクタ）を電位的に共通
化したことである。 【００１１】この様な構成の動作を次に説明する。 【００１２】下方電極６に印加する電圧は、第２ＣＷＣ
９´のゲートトランジスタＧＴｂのゲートへの信号をコ
ントロールして電源Ｖｂからの電圧を調整して設定す
る。該調整された電圧は該第２ＣＷＣ９´のゲートトラ
ンジスタＧＴｂの出力側に出て、励振トランスＴＲｂの
一次電圧となり、該励振トランスＴＲｂ及び昇圧整流回
路ＵＲｂで適宜昇圧され、下方電極６に印加される。
又、前記第２ＣＷＣ９´のゲートトランジスタＧＴｂの
出力側に出た電圧は、上方電極５の第１ＣＷＣ８´のゲ
ートトランジスタＧＴａのコレクタ電圧ともなる。従っ
て、上方電極５に印加する電圧は、該ゲートトランジス
タＧＴｂのゲートへの信号をコントロールして前記コレ
クタ電圧を調整する事により設定されるので、該調整さ
れた電圧はこのコレクタ電圧を越える事はない。この調
整された電圧は、該第１ＣＷＣ８´のゲートトランジス
タＧＴａの出力側に出て、励振トランスＴＲａの一次電
圧となり、該励振トランスＴＲａ及び昇圧整流回路ＵＲ
ａで適宜昇圧され、上方電極５に印加される。尚、前記
したように前記励振トランスＴＲａとＴＲｂ、前記昇圧
整流回路ＵＲａとＵＲｂは同じものが使用されているの
で、前記各調整電圧に対応した電圧が夫々各上方，下方
電極５，６に印加され、上方電極５に印加される電圧が
下方電極６に印加される電圧を越える事はない。その為
に、放電によるエミッター１の破壊の心配がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の電界放出型電子銃を備えた電子ビーム
発生装置の一例を示したものである。 【図２】 図１で示した装置に電源を付加した一例を示
したものである。 【図３】 図１で示した装置の電源部の詳細を示したも
のである。 【図４】 本発明の一例として電子ビーム発生装置の主
要部の概略を示したものである。 【符号の説明】 １ エミッター ４ 加速電極 ５ 上方電極 ６ 下方電極 ７ 加速電源 ８，８´ 第１ＣＷＣ ９，９´ 第２ＣＷＣ Ｖａ，Ｖｂ 電源 ＧＴａ，ＧＴｂ ゲートトランジスタ ＴＲａ，ＴＲｂ 励振トランス ＳＴａ，ＳＴｂ スイッチングトランジスタ ＵＲａ，ＵＲｂ 昇圧整流回路
発生装置の一例を示したものである。 【図２】 図１で示した装置に電源を付加した一例を示
したものである。 【図３】 図１で示した装置の電源部の詳細を示したも
のである。 【図４】 本発明の一例として電子ビーム発生装置の主
要部の概略を示したものである。 【符号の説明】 １ エミッター ４ 加速電極 ５ 上方電極 ６ 下方電極 ７ 加速電源 ８，８´ 第１ＣＷＣ ９，９´ 第２ＣＷＣ Ｖａ，Ｖｂ 電源 ＧＴａ，ＧＴｂ ゲートトランジスタ ＴＲａ，ＴＲｂ 励振トランス ＳＴａ，ＳＴｂ スイッチングトランジスタ ＵＲａ，ＵＲｂ 昇圧整流回路
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 エミッターと加速電極間に上方電極が配
置され、前記上方電極と前記加速電極間に下方電極が配
置された電子ビーム発生装置において、 次の（ａ）〜（ｃ）の構成要素を有し、前記エミッター
と前記加速電極間に印加される加速電圧に重畳して出力
を行う下方電極用コッククロフト・ウォルトン回路と、 （ａ）電源Ｖｂ （ｂ）前記電源Ｖｂの出力電圧が与えられるゲートトラ
ンジスタＧＴｂ （ｃ）前記ゲートトランジスタＧＴｂの出力側に出た電
圧を昇圧して、その昇圧した電圧を前記下方電極に印加
する昇圧回路 次の（ｄ），（ｅ）の構成要素を有し、前記エミッター
と前記加速電極間に印加される加速電圧に重畳して出力
を行う上方電極用コッククロフト・ウォルトン回路 （ｄ）前記ゲートトランジスタＧＴｂの出力側に出た電
圧が与えられるゲートトランジスタＧＴａ （ｅ）前記ゲートトランジスタＧＴａの出力側に出た電
圧を昇圧して、その昇圧した電圧を前記上方電極に印加
する昇圧回路 とを備えたことを特徴とする電子ビーム発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21765795A JP3497291B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 電子ビーム発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21765795A JP3497291B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 電子ビーム発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0963524A JPH0963524A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3497291B2 true JP3497291B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=16707685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21765795A Expired - Fee Related JP3497291B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 電子ビーム発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3497291B2 (ja) |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21765795A patent/JP3497291B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0963524A (ja) | 1997-03-07 |
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| Date | Code | Title | Description |
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