JPH0475243A - 電子線照射装置 - 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、非走査型の電子線照射装置に関する。

（従来の技術） この種電子線照射装置において、真空チャンバーの内部
にカソードを設け、これより放射される電子線を、照射
窓から外部に向けて照射するようにしたものは、既によ
く知られている。

第２図はその従来例を示し−１は真空チャンバー　２は
その内部に設けられたシールド電極、３はシールド電極
２の内部に支持されているカソード、４は真空チャンバ
ー１の周壁に設けられた照射窓で、加熱されたカソード
３から放射される電子線を、この照射窓４から外部に向
けて照射するようにしである。

５はカソード３に加熱用の電力を供給するための供電線
、６はシールド電極２を支持するとともに、シールド電
極２に負の加速電圧−ＨＶを供給するための導体、７は
導体６を支持するための絶縁碍子、８は真空チャンバー
１に連なるタンクで、内部に絶縁性のガスが封入されて
ある。

絶縁碍子７は前記のように導体６を機械的に支持する他
に、導体６を真空チャンバー１に対して絶縁するととも
に、タンク８に対して仕切ることによって、真空チャン
バー１の内部を真空に維持する作用を果している。そし
て通常この絶縁碍子７は、樹脂たとえばエポキシ樹脂に
よって構成するのを普通としている。

（発明が解決しようとする課題） しかしこのような構成によると、シールド電極２に加わ
る加速電圧の全部を、この絶縁碍子７が分担する必要が
ある。一方この絶縁碍子７が樹脂製であるため、長期に
わたって使用していると、熱に曝されることによってカ
ーボンが分解して表面に出てくるようになり、そのため
絶縁劣化を惹起し、絶縁抵抗に変化をもたらすようにな
る。

このように絶縁抵抗が変化すると、シールド電極２に印
加されるべき加速電圧が不安定となり、所定の電子線照
射を期待することができなくなってしまう。

この発明は、絶縁碍子の絶縁劣化にともなう加速電圧の
不安定化を、極力回避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、シールド電極をアース電位に対して絶縁し
て支持する碍子として、樹脂製の第１の絶縁碍子と、セ
ラミック製の第２の絶縁碍子によって構成し、第１の絶
縁碍子によって真空チャンバーに機械的に支持される中
間導体の端部に、第２の絶縁碍子を介してシールド電極
を支持し、加速電圧部位とアース電位部位との間に分圧
抵抗を接続し、この分圧抵抗によって第１および第２の
絶縁碍子の分担電圧を固定するようにしたことを特徴と
する。

（作用） 加速電圧を第１の絶縁碍子と第２の絶縁碍子によって分
担するようになり、しかも分圧抵抗によってその分担電
圧が固定されることによって、第１の絶縁碍子の表面絶
縁抵抗によってのみ決定されていた従来構成に比較して
シールド電極に印加される加速電圧は極めて安定するよ
うになる。

この場合筒２の絶縁碍子の電圧分担率を、少なくとも２
０％以上とすることが望ましく、これより小さいと、第
２の絶縁碍子を使用する目的が低減してしまう。

このように第２の絶縁碍子の電圧分担率を、たとえば２
０％とすることは、これ以下の電圧が第２の絶縁碍子に
印加されても、絶縁破壊を起こさないように設計するこ
とを意味する。

その反面２０％以上の電圧がなんらかの原因で印加され
るようなことがあると、絶縁破壊を起こすこともあり得
るので、これを回避するために、第２の絶縁碍子にまた
がって、保護ギャップを接続しておく。

すると第２の絶縁碍子に異常電圧が印加されたとき、保
護ギャップが放電するようしておけば。

第２の絶縁碍子への異常電圧の印加が回避されるように
なる。

（実施例） この発明の実施例を第１図によって説明する。

なお第２図と同じ符号を付した一分は、同一または対応
する部分を示す。

この発明にしたがい、中間導体１１を用意し、これを絶
縁碍子７に貫通させることによって、真空チャンバー１
に対して支持する。中間導体１１の一方の端部とシール
ド電極２のフランジ（金属製）１２との間に、セラミッ
ク（たとえばアルミナ、サファイア、ジルコニアなど）
からなる、筒状の絶縁碍子１３を固定して介在させる。

１４はシールド電極２に、加速電圧（−ＨＶ）を印加す
るための、一方が開口されていて筒状とされている高電
圧引込用の導体である。

１５．１６は分圧抵抗で、直列に接続されて加速電圧部
位（たとえば導体１４）とアース電位部位（たとえば真
空チャンバー２）との間に接続される。そして分圧抵抗
１５は絶縁碍子１３にまたがるように接続しておく。

図の例では分圧抵抗１５の一端は、導体１４、フランジ
１２を介して絶縁碍子１３の一端に、また分圧抵抗１５
の他端は、中間導体１１を介して絶縁碍子１３の他端に
接続されている。分圧抵抗１５．１６はたとえばタンク
８内に設置される。

なお通常セラミック製品は、圧縮力に対しては強いが、
引張力に対してはあまり強くないので、絶縁碍子１３に
過度の引張力が作用しないようにしておくことが望まし
い。

しかし図のような構成では。タンク８内は２気圧程度と
されてあり、真空チャンバー１内は真空とされているの
で、フランジ１２には約３気圧に相当する力が作用する
。この力が絶縁碍子１３に引張力となって作用する。

これを回避するには、図に示すように導体１４にフラン
ジ１７を固定し、このフランジ１７と中間導体１１との
間に、たとえば筒状または支柱状とされた、樹脂製の絶
縁体１８を介在させておくとよい。

このようにしておくと、前記のようにフランジ１２に力
が作用したとき、これと一体の導体１４も同方向に力が
作用する。しかしこの力はフランジ１７、絶縁体１８を
介して中間導体１１が受けるため、絶縁碍子１３には過
度の引張力が加わらないようになる。

この発明にしたがい、更に保護ギャップ２０を絶縁碍子
１３にまたがって接続しである。図の例ではフランジ１
７を金属製としておけば、このフランジ１７と中間導体
１１と間に、保護ギャップ２０を接続すれば、これを絶
縁碍子１３にまたがって接続したことになる。

２１は絶縁碍子１３と中間導体１１とを連結するボルト
の角部をシールドするリングである。

以上のように構成することによって、加速電圧は、従来
の絶縁碍子７に、絶縁碍子１３が加わって分担するよう
になる。

しかも分圧抵抗１５．１６によってその分担電圧が固定
されることによって、絶縁碍子７の表面絶縁抵抗によっ
てのみ決定されていた従来構成に比較して、シールド電
極２に印加される加速電圧は極めて安定するようになる
。

またたとえばシールド電極２と真空チャンバー１との間
で異常放電を起こして、真空チャンバー１がアース電位
に落ちたとしても、残留電圧は保護ギャップ２０に印加
され、ここで放電するので、絶縁碍子１３には異常な高
電圧が印加されて、沿面放電を起こすといったことは、
これをもって回避することができる。

なお図のような構成によると、タンク８内の絶縁ガスが
導体１４を通ってフランジ１２に接触するので、高温度
に加熱されるカソード３の熱は、直接絶縁ガス側に放出
されるようになる。

また絶縁碍子１３はセラミック製であって、高熱絶縁性
であるため、カソード３がら絶縁碍子７への熱移動が少
なくなり、絶縁碍子７自体の熱劣化が低減される。

更に最も高い電圧および熱ストレスに曝される部分に、
セラミック製の絶縁碍子を設けているので、絶縁の安定
化が図れるようになる。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明によれば、加速電圧の安定
化その他を図ることができるとともに。

異常時におけるセラミック製の絶縁碍子の保護が容易と
なるなど、各種の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による断面図、第２図は従来
例の断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カソードを備えたシールド電極が内部に設置され
   てあって、アース電位とされてある真空チャンバーと、
   内部に絶縁ガスが封入されてあるタンクと、前記真空チ
   ャンバーとタンクを仕切る樹脂製の第１の絶縁碍子と、
   前記第１の絶縁碍子を貫通し、前記真空チャンバーに対
   して絶縁して支持されてある導体と、前記導体と前記シ
   ールド電極との間に介在されてあるセラミック製の第２
   の絶縁碍子と、加速電圧部位とアース電位部位との間に
   接続されてあって、前記第１および第２の絶縁碍子の分
   担電圧を固定する分圧抵抗とを備えてなる 電子線照射装置。
2. （２）第２の絶縁碍子にまたがって接続されてあって、
   前記第２の絶縁碍子に異常電圧が印加されたときに放電
   する保護ギャップを備えてなる 請求項１記載の電子線照射装置。