JPH03194835A - 電子ビーム発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子ビーム溶解や電子ビーム蒸着等を行うの
に使用される電子ビーム発生装置におけるカソードの構
造に関する。

〔従来の技術］ 第３図は従来の電子ビーム発生装置の構成を示したもの
である。同図において、■は装置容器である真空容器、
２はイオンストッパである。３はフィラメント、４は中
央に貫通孔４ａを有する円板状のブロックカソード（以
下、単に、カソードという）であって、両者は熱陰極ユ
ニット（熱電子発生源）５を構成している。６は熱電子
の拡散を防止するためのウェーネルト電極、７は熱電子
加速用の陽極であり、中央には、電子ビームＢが通過す
る通路孔７ａが形成されている。８はフィラメント加熱
用電源（電圧Ｖｒ）、Ｅえは加速用電圧、ＥＡは加速用
電圧である。

フィラメント３はフィラメント加熱用電源８から給電さ
れて昇温し、熱電子ｅを発生する。この熱電子ｅは、加
速用電圧Ｅｘが作る電界中で電界加速されてカソード４
に衝突し該カソード４を加熱する。加熱されたカソード
４は熱電子ｅを放出し、この熱電子ｅはウェーネルト電
極６で拡散を防止されて集束し、この集束した熱電子（
電子ビーム）Ｂは加速用電圧Ｅ＾が作る電界中で陽極７
側に向けて加速され、該陽極７の通路孔７ａを通過して
、図示しないが、更に、１もしくは複数の集束用電極で
集束作用を受けたのち偏向コイルを通過して被加工物に
照射される。

ところで、上記カソード４は、従来、一般に、第４図（
ａ）および俣）に示すように、上記真空容器１内の固定
部Ａから伸びる複数本の支柱ｌＯのそれぞれにセットさ
れるカソードホルダ１１と、カソード支持アーム１２お
よび止めねじ１３からなるカソード保持機構により支持
されて前記真空容器１内に配設される。各カソードホル
ダ１１は所定深さの孔１１ａを有し、該孔１１ａの開口
端を真空容器ｌ内の動作上の中心Ｏに向けて支柱ＩＯ上
にセットされる。カソード支持アーム１２は一方端部を
上記孔１１ａに挿入し、止めねじ１３で固定されてカソ
ードホルダ１１に片持ち支持され、他方端部をカソード
４の周面に開口する取付は孔（半径方向孔）４ｂに挿入
して該カソード４を支持している。１４は支柱固定用の
ナツトである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来は、カソード４を支持するカソード支持アーム１２
をカソード４の取付は孔４ｂに挿入することによりカソ
ード４を支持するようにしているために、カソード４と
支持アーム１２とが焼き付くことがあり、焼き付きが起
こると、支持アーム１２をブロックカソード４から引き
抜くことが難しく、支持アーム１２が曲がったり、折れ
たりした場合には、ブロックカソード４も支持アーム１
２とともに破棄しなくてはならず、ブロックカソード４
の再使用ができず、不経済であるという問題があった。

この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
支持アームが不良になった場合にも該支持アームを交換
してカソードを再使用することが可能な電子ビーム発生
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するために、カソードに、少
なくとも１組の予備の支持用孔を持たせたものである。

〔作用〕

この発明では、支持アームの連結端部がブロックカソー
ドの取付は孔に溶着した状態で調整作業を行ったために
支持アームが曲がったり、折れたりして取付は孔を使用
することができなくなっても、ブロックカソードは予備
の取付は孔を持っているから、支持アームを交換して予
備の取付は孔を利用すれば、ブロックカソードは交換し
なくても済む。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図（ａ）および（ｂ）において、２０はモリブデン
Ｍｏを材料とするリング体であって、カソード４の外径
より大きい内径を有し、外周面から内周面に貫通する半
径方向孔（ねじ孔）２０ａが周方向に一定間隔を隔てて
形成されている。このリング体２０には、更に、前記し
た支柱ＩＯを螺合するための孔２０ｂが形成されている
。２ｉはタンタルＴａもしくはモリブデンＭＯからなる
ホルダ子であって、リング体２０とともにカソードホル
ダ１１を構成し、その外周面には上記孔２０ａに螺合す
るねじが刻設されており、孔２０ａに、内端部２１Ａが
突出するように螺着される。ホルダ子２１の、リング体
２０の内周面から突出する内端部２１Ａには該内端部２
１Ａの端面に開口する孔２１ａが形成されている。この
孔２１ａは内端部２１Ａの長さより大きくない深さを有
している。

２２はタングステンＷからなる支持アームであって、一
方連結端部はホルダ子２１の孔２１ａに、その底まで嵌
入され、他方連結端部２２Ａはカソード４の外周面に開
口する半径方向孔４ｂに嵌入されている。カソードブロ
ック４は３個の取付は孔４ｂの他に、３個の予備の取付
は孔４Ｃを有している。

この実施例では、支持アーム２２の連結端部２２Ａがブ
ロックカソード４の取付は孔４ｂに溶着した状態で、例
えば調整作業を行ったために支持アーム２２が曲がった
り、折れたりして取付は孔４ｂを使用することができな
くなった場合、支持アーム２２の取付は孔４ｂから突出
する部分を切除し、支持アーム２２を新しいのと交換し
て、その連結端部２２Ａを、第３図に示すように、ブロ
ックカソード４の予備の取付は孔４ｃに挿入するように
すれば、ブロックカソード４を新しいのと交換しなくて
も済む。

なお、前記従来のカソード支持機構では、複数本のカソ
ード支持アーム１２をそれぞれ個別にカソードホルダ１
１で片持ち支持し、各カソードホルダ１１をそれぞれ個
別に支柱１０上にセット（螺合連結）しているので、カ
ソード４の位置決めには、カソードホルダ１１の方向調
整を各カッドホルダについて行わなくてはならない上、
カッド支持アーム１２のカソードホルダ１１からの突出
長の調整は止めねじ１３を弛めたり締めたりしつつ行わ
なくてはならず、しかも各支柱１０はその位置誤差が出
やすいので、カソード４の中心が上記動作中心０に来る
ように調整するのに手間と時間がかかるという問題があ
るが、上記実施例のカソード保持機構は、それぞれ支持
アーム２２を片持ち支持する複数個のホルダ子２１を１
個のリング体２０で連結した構造であって、この１個の
リング体２０を複数本の支柱１０で支持させるので、ホ
ルダ子２Ｉの向きを調整しなくても、該ホルダ子２１を
上記動作中心０に向けることができ、また、ホルダ子２
１を回動させるだけで、カソード４の位置を調整するこ
とができる利点がある。さらに、上記実施例では、支持
アーム２２の上記一方連結端部がリング体２０の内周面
まで伸びていないので、ホルダ子２１を回動して、その
内端部をリング体２０の半径方向孔２Ｏａ内にほぼ引っ
込ませると、支持アーム２２の上記一方連結端部がホル
ダ子２１からもリング体２０からも外れるので、支持ア
ーム２２の上記他方連結端部がカソード４に焼き付いた
場合、リング体２０を支柱１０から外さなくても、カソ
ード４の交換を行うことができる。

なお、上記実施例では、予備の取付は孔４Ｃを１組だけ
設けているが、複数組設けてもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、ブロックカソードが予備
の取付は孔を有しているので、支持アムが焼き付いた上
、調整作業時等に支持アームが不良になったりしても、
予備孔を利用して支持することができるので、ブロック
カソードの交換は不要となり、従来に比し、経済性を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）はそれぞれこの発明の実施例
の平面図および側面図、第２図は上記実施例におけるブ
ロックカソードの予備の取付は孔を使用しいている状態
を示す図、第３図は従来の電子ビム発生装置の概略構成
図、第４図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ従来のカソー
ド支持機構を示す平面図および側面図である。 ４・・・ブロックカソード、４ｂ−取付は孔、４Ｃ−予
備の取付は孔、２０−・−固定部となるリング体１・−
・ホルダ子、 ２ 支持ア ム。 ２２Ａ・−・ 連結端部、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　熱陰極ユニットが放出する電子を、該熱陰極との間に
   加速用電圧が印加される加速用陽極を設けて電界加速し
   、生成した電子ビームを被加工物に照射する電子ビーム
   発生装置の上記熱陰極ユニットが、側周面に複数個の取
   付け孔を持つブロックカソードを有し、該ブロックカソ
   ードが、装置容器内の固定部から該ブロックカソードの
   上記対応する取付け孔内へ伸びる複数本の支持アームに
   より支持されてなる電子ビーム発生装置において、上記
   ブロックカソードが上記複数個を組とする少なくとも１
   組の予備の取付け孔を有することを特徴とする電子ビー
   ム発生装置。