JPH04171628A - 微小真空管 - 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〕 この発明は微小真空管に関し、特にその大電流動作化に
関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は、従来の微小真空管を３極管を例にとって示し
たものであり、図において、■は基板、２はエミッタ、
３はゲート、４はコレクタを示している。

次いで動作について説明する。

導体、または半導体を材料とする鋭利な先端部を形成し
たエミッタ電極２の上方に、導体、または半導体を材料
として作成されたコレクタ電極４を画電極２，４間の間
隔が５ｍｍ以下となるように配し、且つ、このエミッタ
電極２．コレクタ電極４の間に、導体または半導体で作
成されたゲート電極３が配されている。上記エミッタ、
コレクタ。

ゲートは同−真空内（Ｉ　Ｘ　１０−５ｔｏｒｒ以下）
に入れられ、エミッタに対してコレクタに正電位、ゲー
トに負電位を印加することにより、エミッタ先端から電
界放出により電子が放出され、この電子はコレクタの正
電位に引かれてコレクタ電極に向かって真空中を高速で
走行する。

ここで上記エミッタ、コレクタ電極間に位置したゲート
電極に負電位をかけると、走行する電子速度、電子流密
度を低減させる効果を持つので、該負電位の値を増減さ
せることで、エミッタ、コレクタ間電流を制御させるこ
とができる。ここにおいて、本３極管は微小なエミッタ
電極を採用している為、従来の真空管より大電流を取り
出す事が困難であり、高速性、高周波特性に優れていな
がらこの理由の為に実用化が阻まれていた。

〔発明か解決しようとする課題〕

従来の微小３極管は以上の様に構成されていたので、エ
ミッタ放出電流か大きくとれず、よって相互コンダクタ
ンスｇ、ｎも小さかった。このため、低電力、高速動作
を特徴とする微小３極管もこの点が克服できず、実用化
に到っていなかったという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、微小真空管の低消費電力、高速動作性を生か
しながら、大電流動作を可能とする微小真空管を得るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る微小真空管は、コレクタ電極のエミッタ
電極側に二次電子増倍装置を設け、エミッタからの放出
電流が小さくても、これを充分な電流値になるまで該２
次電子増倍管て増倍し、その後、コレクタに到達するよ
うにしたものである。

〔作用〕

この発明における微小真空管は、コレクタ近傍に設置さ
れた二次電子増倍装置が、エミッタからコレクタに向か
って走行する電子流を増倍するから、大電流動作を行う
ことかできる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

４第１図はこの発明の一実施例による微小真空管を示し
、図において、１は導体又は半導体を材料とする基板、
２は鋭利な先端部を持つエミッタ電極、３はゲート電極
、４はコレクタ電極、５はコレクタ電極４のエミッタ側
に、エミッタ電極２との間隔が５［＋１［Ｄ以下になる
ように設けられた二次電子増倍装置である。

次に動作について説明する。

導体もしくは半導体を材料とする基板１上に形成された
鋭利な先端部、例えば先端部曲率１０００Å以下を持つ
エミッタ部２と、その上方に５ｍｍ以下の間隔で位置す
る二次電子増倍装置５との間に、エミッタ２側が負とな
る様に電圧、例えば８０ｖ程度を印加する。そうすると
、エミッタ２から電界放出機構により電子が飛び出し、
予めエミッタ２真上に設定しである二次電子増倍装置５
の開口部５ａに向かって真空中、例えば１０−５ｔｏｒ
ｒ以下の空間を走行する。二次電子増倍装置５の開口部
５ａ側壁に電子が衝突すると、その部分から衝突電子数
の数倍の数の二次電子が放出される。

この放出された二次電子は、二次電子増倍装置５の上端
に印加された正電位に向かって走行し、また開口部５ａ
の別の側壁に衝突する。ここでも同様に、二次電子がさ
らに数倍に増加して放出される。この様に衝突を繰り返
す毎に電子数か増加し、上方のコレクタ電極４に到達す
るまでに１０４倍以上にもなる。よって、この様な構成
にすることで、微小３極管の実用化を阻んでいた大電流
動作の問題は解決される。

なお、上記実施例では、エミッタが１ケの場合について
説明したが、１ケに限る必要はなく、第２図の本発明の
第２の実施例に示すように３個あるいはその他任意個あ
ってもよく、第２図の場合はエミッタ電極２の数に対応
して二次電子倍増装置５もその開口部５ａの数を３個設
ける。

また、二次電子増倍装置は、第１図、第２図に示した形
のものに限らず、二次電子増倍作用を持つものなら何で
も良く、例えば第３図の本発明の第３の実施例のように
、二次電子の通り道に金属反射板６を並べたものであっ
ても良い。

また上記実施例では、二次電子倍増装置をコレクタ電極
のエミッタ側にこれに接触させて設けた場合について説
明したが、これはコレクタ電極のエミッタ側に若干間隙
を設けて設置しても良い。

さらに上記実施例では、３極管を例にとって示したが、
本発明はエミッタとコレクタを含む真空管であれば全て
に適用可能であり、例えば２極管。

４極管、５極管、進行波管、クライストロン等にも使用
できる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、微小真空管において、
コレクタ電極のエミッタ側にコレクタ電極に接触させて
、または間隙を設けて二次電子増倍装置を設置したので
、従来より大電流動作が困難であった微小真空管の大電
流化動作を可能とできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による微小真空管を示
す図、第２図はこの発明の第２の実施例を示す図、第３
図はこの発明の第３の実施例を示す断面図、第４図は従
来の微小真空管を示す断面図である。 図において、■は基板、２はエミッタ電極、３はゲート
電極、４はコレクタ電極、５は二次電子増倍装置、６は
金属反射板である。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも電子を放出するエミッタ電極と、前記
   放出された電子を収集するコレクタ電極との２電極を有
   する微小真空管において、 前記コレクタ電極のエミッタ側に、前記コレクタ電極に
   接触させて、または間隙を設けて設置され、上記エミッ
   タ電極よりの電子を増倍する二次電子増倍装置を備えた
   ことを特徴とする微小真空管。