JPH05211052A - Pulse electron gun - Google Patents

Pulse electron gun

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Publication number
JPH05211052A
JPH05211052A JP1523192A JP1523192A JPH05211052A JP H05211052 A JPH05211052 A JP H05211052A JP 1523192 A JP1523192 A JP 1523192A JP 1523192 A JP1523192 A JP 1523192A JP H05211052 A JPH05211052 A JP H05211052A
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JP
Japan
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wall
electron gun
pulse
ionization chamber
chamber
Prior art date
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Application number
JP1523192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sukeyuki Yasui
祐之 安井
Koichi Yasuoka
康一 安岡
Akira Ishii
彰 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05211052A publication Critical patent/JPH05211052A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a pulse electron gun which has high repeatability, allow the width of electron beam to be easily increased or decreased to efficiently generate electron beam. CONSTITUTION:An insulator 20 is disposed between the wall of an ionization chamber 12 and the wall of a device 4 and a bias voltage source (not shown) for providing electric potential difference is connected between the wall of the ionization chamber 12 and the wall of the device 4. The bias voltage source allows the electric potetial of the ionization chamber to stay higher than that of the device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高電力パルス電子銃に
係り、特に、電子ビームのパルス繰返し数あるいは電子
ビーム幅を効率良く、容易に変化させることができるよ
うに改良を施したパルス電子銃に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-power pulse electron gun, and more particularly, to a pulse electron improved so that the pulse repetition rate of the electron beam or the electron beam width can be changed efficiently and easily. It's about guns.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、化学反応、顕微鏡、分析、溶接等
の多くの先端材料の分野で電子ビームが使用され、この
電子ビームの発生源としてパルス電子銃が用いられてい
る。図4に従来から用いられているパルス電子銃の一例
を示した。即ち、パルス電子銃は、絶縁物2を介して陽
極ワイヤ1をその内部に貫通配置したイオン化室3と、
後述する導電性抽出グリッド11を介して、前記イオン
化室3と連通する高電圧室5とから構成されている。ま
た、前記イオン化室3には、高電圧室5とは反対側に、
電子に対して透過性のある出口窓9が形成され、高電圧
室5との連結部には、出口窓9の電圧にほぼ等しい電圧
の導電性抽出グリッド10が形成されている。
2. Description of the Related Art In recent years, an electron beam has been used in many fields of advanced materials such as chemical reaction, microscopy, analysis and welding, and a pulse electron gun has been used as a source of this electron beam. FIG. 4 shows an example of a conventional pulse electron gun. That is, the pulsed electron gun has an ionization chamber 3 in which an anode wire 1 is penetrated through an insulator 2,
It is composed of a high voltage chamber 5 communicating with the ionization chamber 3 via a conductive extraction grid 11 described later. In the ionization chamber 3, on the side opposite to the high voltage chamber 5,
An exit window 9 that is transparent to electrons is formed, and a conductive extraction grid 10 having a voltage substantially equal to the voltage of the exit window 9 is formed at the connection portion with the high voltage chamber 5.

【0003】一方、前記高電圧室5内には、高い負のバ
イアス電圧にある陰極6が絶縁物7に支持されて収納さ
れ、この陰極6から高電圧室5の外部へ電圧導入端子8
が引出されている。また、高電圧室5には排気口11が
設けられ、これを排気装置(図示せず)に連結すること
によって、前記イオン化室3及び高電圧室5内の圧力を
制御できるように構成されている。
On the other hand, a cathode 6 having a high negative bias voltage is accommodated in the high voltage chamber 5 supported by an insulator 7, and a voltage introducing terminal 8 is provided from the cathode 6 to the outside of the high voltage chamber 5.
Has been withdrawn. Further, the high voltage chamber 5 is provided with an exhaust port 11 and is connected to an exhaust device (not shown) so that the pressures in the ionization chamber 3 and the high voltage chamber 5 can be controlled. There is.

【0004】なお、イオン化室3と高電圧室5の両者
は、イオン化を達成できる極めて低い圧力の気体を含有
しており、通常は、10〜50ミリ・トールのヘリウム
が用いられる。また、イオン化室3の壁12と装置の壁
4は、共にアース電位になっている。さらに、イオン化
を行う際には、陽極ワイヤ1に10〜20キロ・ボルト
のパルス電圧を印加してワイヤ放電を行っている。
Both the ionization chamber 3 and the high voltage chamber 5 contain a gas having an extremely low pressure capable of achieving ionization, and usually helium of 10 to 50 millitorr is used. The wall 12 of the ionization chamber 3 and the wall 4 of the device are both at ground potential. Further, when performing ionization, a pulse voltage of 10 to 20 kilovolts is applied to the anode wire 1 to perform wire discharge.

【0005】一方、陰極6は高電圧供給源(図示せず)
に接続された電圧導入端子8を通じて、負のバイアス電
圧(例えば、−150キロ・ボルト)に恒常的に維持さ
れている。また、出口窓9は高エネルギーに対して透過
性のある幾分薄いシートで構成されている。このシート
はアルミニウムまたはチタンのような金属で作成するこ
とが可能であり、数10マイクロ・メータの厚さを有し
ている。さらに、この窓幅としては、多くの適用例、特
に照射による材料の処理に関連した適用例においては、
1cmを越える窓幅を要している。
On the other hand, the cathode 6 is a high voltage supply source (not shown).
A negative bias voltage (e.g., -150 kilovolts) is constantly maintained through a voltage introduction terminal 8 connected to. The exit window 9 is also composed of a somewhat thin sheet that is transparent to high energy. The sheet can be made of a metal such as aluminum or titanium and has a thickness of tens of micrometers. Furthermore, as this window width, in many applications, especially those related to the processing of materials by irradiation,
The window width exceeds 1 cm.

【0006】この様に構成された従来のパルス電子銃に
おいては、以下に述べる様にして、パルス電子ビーム源
となるパルス状の電子が放出される。即ち、イオン化室
3に貫通配置された陽極ワイヤ1に、低圧力下でパルス
電圧を印加すると、アース電位にあるイオン化室の壁1
2との間で放電が起こり、イオン化室3内にプラズマが
発生する。
In the conventional pulse electron gun having such a structure, pulsed electrons which serve as a pulse electron beam source are emitted as described below. That is, when a pulse voltage is applied to the anode wire 1 penetrating the ionization chamber 3 under a low pressure, the wall 1 of the ionization chamber at ground potential is applied.
A discharge is generated between the two and plasma is generated in the ionization chamber 3.

【0007】一方、高電圧室5内に配設された陰極6
は、イオン化室3から導電性抽出グリッド10方向に拡
散してきた前記プラズマ中から陽イオンを引出す。この
陽イオンは、イオン化室3と高電圧室5との間に配設さ
れた導電性抽出グリッド10を通って高電圧室5内に侵
入し、陰極6に当たる。すると、陰極6の表面におい
て、前記陽イオンの衝撃によって電子が放出される。
On the other hand, the cathode 6 arranged in the high voltage chamber 5
Draws positive ions from the plasma that has diffused from the ionization chamber 3 toward the conductive extraction grid 10. The cations enter the high voltage chamber 5 through the conductive extraction grid 10 arranged between the ionization chamber 3 and the high voltage chamber 5, and hit the cathode 6. Then, on the surface of the cathode 6, electrons are emitted by the impact of the cations.

【0008】この様にして放出された電子は、陽イオン
とは逆方向に進み、導電性抽出グリッド10に向かって
加速され、さらに、イオン化室3を通過して出口窓9に
至り、パルス電子ビーム源として供給される。
The electrons thus emitted travel in the opposite direction to the cations, are accelerated toward the conductive extraction grid 10, and further pass through the ionization chamber 3 to reach the exit window 9 and are pulsed electrons. Supplied as a beam source.

【0009】ここで、導電性抽出グリッド10の近辺に
おける陽イオンの初期エネルギーを無視し、陰極6にお
ける負のバイアス電圧をVHT、陽イオンの電荷量をeと
すれば、陽イオンは(単一の荷電イオンに関係があるこ
とを念頭におけば)、e・VHTに等しいエネルギーをも
って陰極6に到達するものと考えることができる。ま
た、陰極6の表面上で、抽出グリッドより引出された陽
イオンの衝撃により2次放出された電子は、導電性抽出
グリッド10に向かって加速され、そこで電子は、e・
VHTのエネルギーに到達する。これらの状態下におい
て、1個の陽イオンと、この陽イオンによって放出され
る電子は、同じ電場線に対応して、ほぼ重畳する軌道を
呈する。
Here, ignoring the initial energy of the cations in the vicinity of the conductive extraction grid 10 and letting the negative bias voltage at the cathode 6 be VHT and the charge amount of the cations be e, the cations are (single It can be considered that the cathode 6 reaches the cathode 6 with energy equal to e · VHT. Further, on the surface of the cathode 6, the electrons secondary-emitted by the impact of the cations extracted from the extraction grid are accelerated toward the conductive extraction grid 10, where the electrons are e.
Reach the energy of VHT. Under these conditions, one cation and an electron emitted by this cation have substantially overlapping orbits corresponding to the same electric field line.

【0010】上記の様なパルス電子銃は、主として、パ
ルス電子銃を電子励起によるガス・レーザー、マグネッ
ト・ハイドロダイナミック発電機に、また、出口窓9を
X線発生用ターゲットに置換えることで、パルスX線発
生装置に適用し得るものである。
In the pulse electron gun as described above, the pulse electron gun is mainly replaced by a gas laser or magnet hydrodynamic generator by electronic excitation, and the exit window 9 is replaced by a target for X-ray generation. It is applicable to a pulse X-ray generator.

【0011】ところで、パルス電子銃より発生するパル
ス電子ビームに要求されるパルス繰返し数は、適用対象
(例えば、電子励起によるガス・レーザー等)に著しく
依存するものである。そこで、従来より上記のパルス繰
返し数対策として、イオン化室3に貫通配置された陽極
ワイヤ1に、パルス繰返し数に応じたパルス電圧を印加
し、イオン化室3内でプラズマ生成を行い、パルス繰返
し数を制御する方法が用いられていた。
By the way, the pulse repetition rate required for the pulsed electron beam generated by the pulsed electron gun is extremely dependent on the object of application (for example, a gas laser by electronic excitation). Therefore, conventionally, as a measure against the above pulse repetition rate, a pulse voltage according to the pulse repetition rate is applied to the anode wire 1 penetratingly arranged in the ionization chamber 3, and plasma is generated in the ionization chamber 3 to generate the pulse repetition rate. Was used to control the.

【0012】また、パルス電子銃より発生するパルス電
子ビームに要求される電子ビーム幅も、適用対象(例え
ば、電子励起によるガス・レーザー等)に著しく依存す
るものである。そこで、従来より上記の電子ビーム幅対
策として、出口窓9の大きさを変化させ、電子ビーム幅
を制御する方法が用いられていた。
The electron beam width required for the pulsed electron beam generated by the pulsed electron gun also remarkably depends on the object of application (for example, a gas laser by electron excitation). Therefore, conventionally, as a countermeasure against the electron beam width, a method of changing the size of the exit window 9 to control the electron beam width has been used.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来のパルス電子銃には、以下に述べる様な解決
すべき課題があった。即ち、パルス繰返し数を増加させ
るためには、要求されるパルス繰返し数に応じたパルス
電圧を陽極ワイヤに印加すれば良いのであるが、繰返し
数が高繰返し(KHz級)になると、ワイヤ放電の時間
的間隔が短くなるため、ワイヤ放電で生じた荷電粒子
(特に電子)が、次のワイヤ放電まで残留し、次のワイ
ヤ放電が安定に点弧できなくなるといった欠点があっ
た。
However, the conventional pulse electron gun as described above has the following problems to be solved. That is, in order to increase the pulse repetition rate, it is sufficient to apply a pulse voltage according to the required pulse repetition rate to the anode wire, but when the repetition rate becomes high repetition (KHz class), the wire discharge Since the time interval becomes short, charged particles (especially electrons) generated by the wire discharge remain until the next wire discharge, and the next wire discharge cannot be stably ignited.

【0014】また、電子ビーム幅を変化させるために出
口窓9の大きさを変化させる方法では、不要な電子ビー
ムの発生を余儀なくされるため、効率良く電子ビームを
取り出すことができないといった欠点があった。
In addition, the method of changing the size of the exit window 9 to change the width of the electron beam has a drawback that the electron beam cannot be efficiently taken out because an unnecessary electron beam is forced to be generated. It was

【0015】本発明は、上記の様な従来技術の欠点を解
消するために提案されたもので、その第1の目的は、よ
り高繰返しを可能としたパルス電子銃を提供することに
あり、また、第2の目的は、電子ビーム幅を容易に増減
でき、効率良く電子ビームを取り出すことのできるパル
ス電子銃を提供することにある。
The present invention was proposed in order to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and its first object is to provide a pulse electron gun capable of higher repetition rate, A second object is to provide a pulse electron gun capable of easily increasing and decreasing the electron beam width and efficiently extracting the electron beam.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、電子に対して透過性のある出口窓と、その反対側に
設けられた導電性抽出グリッドを備え、また、低圧力で
イオン化すべき気体と、この気体を電離させて陽イオン
を発生させるワイヤを備えたイオン化室と、前記導電性
抽出グリッドを介してイオン化室と連通され、導電性抽
出グリッドに対向する位置に陰極を収容した高電圧室か
ら成るパルス電子銃において、イオン化室の壁と電子銃
装置の壁との間に絶縁物を配設し、また、イオン化室の
壁と装置の壁との間に、両者間に電位差をつけるための
バイアス電圧源を接続したことを特徴とするものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an exit window that is transparent to electrons and a conductive extraction grid provided on the opposite side of the exit window, and ionization is performed at a low pressure. Gas to be ionized, an ionization chamber equipped with a wire for ionizing the gas to generate cations, and the ionization chamber is communicated via the conductive extraction grid, and a cathode is housed at a position facing the conductive extraction grid. In the pulsed electron gun including the high voltage chamber, an insulator is provided between the wall of the ionization chamber and the wall of the electron gun device, and between the wall of the ionization chamber and the device wall, and between them. It is characterized in that a bias voltage source for making a potential difference is connected.

【0017】また、請求項2に記載の発明は、同様のパ
ルス電子銃において、高電圧室を複数個に分割して構成
し、各高電圧室内にそれぞれ別の陰極を配設したことを
特徴とするものである。
Further, the invention according to claim 2 is the same pulse electron gun, wherein the high voltage chamber is divided into a plurality of parts, and different cathodes are provided in the respective high voltage chambers. It is what

【0018】[0018]

【作用】請求項1に記載のパルス電子銃によれば、ワイ
ヤ放電終了直後に、イオン化室の壁と装置の壁との間に
パルス状の正のバイアス電圧を印加し、イオン化室の壁
の電位を装置の壁の電位より高くすることにより、ワイ
ヤ放電で生じた残留荷電粒子を短時間で回収することが
可能となる。その結果、高繰り返し運転時においても、
ワイヤ放電を安定した状態で点弧することができるた
め、より高繰り返しを可能としたパルス電子銃を得るこ
とができる。
According to the pulse electron gun of the first aspect, a pulsed positive bias voltage is applied between the wall of the ionization chamber and the wall of the apparatus immediately after the wire discharge is completed, and the pulsed electron gun By making the electric potential higher than the electric potential of the wall of the device, it becomes possible to collect the residual charged particles generated by the wire discharge in a short time. As a result, even during high repetition operation,
Since the wire discharge can be ignited in a stable state, it is possible to obtain a pulse electron gun capable of higher repetition rate.

【0019】請求項2に記載のパルス電子銃によれば、
高電圧室を複数個に分割して構成することにより、要求
される電子ビーム幅を確保することのできる個数の高電
圧室内の陰極のみに高電圧を印加することができる。そ
の結果、従来と同じ幅の電子ビームを得る場合でも、陰
極に印加する電源容量は必要最小限で済み、効率の良い
パルス電子銃を得ることができる。
According to the pulse electron gun of claim 2,
By dividing the high voltage chamber into a plurality of parts, it is possible to apply the high voltage only to the cathodes in the high voltage chambers of a number that can secure the required electron beam width. As a result, even when an electron beam having the same width as that of the conventional one is obtained, the power supply capacity applied to the cathode is required to be the minimum necessary, and an efficient pulse electron gun can be obtained.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図3に基
づいて具体的に説明する。なお、図4に示した従来型と
同一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS. The same members as those of the conventional type shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0021】(A)第1実施例 本実施例においては、図1に示した様に、イオン化室の
壁12と装置の壁4との間に絶縁物20が配設され、ま
た、イオン化室の壁12と装置の壁4との間には、両者
間に電位差をつけるためのバイアス用パルス電源が接続
されている。このバイアス電圧源は、イオン化室の壁の
電位を装置の壁の電位より高くすることができるように
構成されている。他の構成は図4に示した従来型と同様
である。
(A) First Embodiment In this embodiment, as shown in FIG. 1, an insulator 20 is provided between the wall 12 of the ionization chamber and the wall 4 of the apparatus, and the ionization chamber is also provided. A bias pulse power supply for establishing a potential difference between the wall 12 and the device wall 4 is connected. The bias voltage source is configured to allow the wall potential of the ionization chamber to be higher than the wall potential of the device. Other configurations are the same as those of the conventional type shown in FIG.

【0022】この様な構成を有する本実施例のパルス電
子銃においては、以下に述べる様にして、パルス電子ビ
ームのパルス繰返し数を容易に増加することができる。
即ち、イオン化室3内に配設された陽極ワイヤ1とイオ
ン化室の壁12との間にパルス電圧を印加すると、パル
スワイヤ放電によって、図2(A)に示した様に、パル
スの繰返し数に応じたワイヤ放電が点弧し、ワイヤ放電
電流が流れる。
In the pulse electron gun of this embodiment having such a configuration, the pulse repetition rate of the pulse electron beam can be easily increased as described below.
That is, when a pulse voltage is applied between the anode wire 1 arranged in the ionization chamber 3 and the wall 12 of the ionization chamber 3, the number of pulse repetitions is increased by the pulse wire discharge, as shown in FIG. 2 (A). The wire discharge corresponding to is ignited, and the wire discharge current flows.

【0023】この時、パルスワイヤ放電によって発生し
たプラズマ中の荷電粒子(特に電子)は、放電終了後、
イオン化室の壁12へと拡散して消失していくため、図
2(B)に示した様な時間的タイミングで、バイアス用
パルス電源から前記ワイヤ放電用パルス電源からのトリ
ガイ信号に従って、イオン化室の壁12にパルス状に正
のバイアス電圧を印加することにより、ワイヤ放電で生
じた残留荷電粒子(特に電子)を短時間で回収すること
ができる。その結果、次のパルスワイヤ放電が安定に点
弧可能となり、電子ビームのパルス繰返し数を大幅に増
加させることができる。
At this time, the charged particles (particularly electrons) in the plasma generated by the pulse wire discharge are
Since it diffuses and disappears into the wall 12 of the ionization chamber, the ionization chamber is generated from the pulse power supply for bias according to the trigger signal from the pulse power supply for wire discharge at the time timing as shown in FIG. 2B. By applying a positive bias voltage in a pulsed manner to the wall 12 of the electrode 12, residual charged particles (particularly electrons) generated by the wire discharge can be recovered in a short time. As a result, the next pulse wire discharge can be stably ignited, and the pulse repetition rate of the electron beam can be greatly increased.

【0024】(B)第2実施例 本実施例においては、図3に示した様に、導電性抽出グ
リッド10を挟んで、イオン化室3と対向する位置に、
複数個の高電圧室22a,22b,22cが設けられて
いる。これら各高電圧室22a〜22c内にはそれぞれ
陰極6a〜6cが配設され、パルス電子銃の外部に設け
られたスイッチ23a〜23cによって、各陰極に独立
して高電圧を印加することができるように構成されてい
る。他の構成は図4に示した従来型と同様である。
(B) Second Embodiment In this embodiment, as shown in FIG. 3, at a position facing the ionization chamber 3 with the conductive extraction grid 10 interposed therebetween,
A plurality of high voltage chambers 22a, 22b, 22c are provided. Cathodes 6a to 6c are arranged in the high voltage chambers 22a to 22c, respectively, and a high voltage can be independently applied to each cathode by switches 23a to 23c provided outside the pulse electron gun. Is configured. Other configurations are the same as those of the conventional type shown in FIG.

【0025】この様な構成を有する本実施例のパルス電
子銃においては、以下に述べる様にして、電子ビーム幅
の制御を効率良く行うことができる。即ち、適用対象に
要求される電子ビーム幅を確保し得るだけの個数の高電
圧室内の陰極のみに高電圧を印加し(図3においては、
陰極6b,6cのスイッチON)、その他の高電圧室内
の陰極には高電圧を印加しない(図3においては、陰極
6aのみスイッチOFF)。
In the pulse electron gun of this embodiment having such a structure, the electron beam width can be efficiently controlled as described below. That is, the high voltage is applied only to the cathodes in the high voltage chambers of a number sufficient to secure the electron beam width required for the application target (in FIG. 3,
The cathodes 6b and 6c are switched on), and no high voltage is applied to the other cathodes in the high voltage chamber (in FIG. 3, only the cathode 6a is switched off).

【0026】次に、イオン化室3内に配設された陽極ワ
イヤ1とイオン化室の壁12との間にパルス電圧を印加
し、パルスワイヤ放電によってイオン化室3内にプラズ
マを生成する。この時、パルスワイヤ放電によって発生
したプラズマ中の陽イオンは、導電性抽出グリッド方向
に拡散し、導電性抽出グリッド10を通過する。そし
て、複数の高電圧室の内、その陰極に高電圧が印加され
た高電圧室6b,6c内に入った陽イオンは、陰極方向
に加速され、陰極に衝突することで電子が2次放出さ
れ、電子ビームを発生する。一方、陰極に高電圧が印加
されていない高電圧室6aに入った陽イオンは加速され
ず、陰極に衝突することもないため、電子ビームは発生
しない。
Next, a pulse voltage is applied between the anode wire 1 arranged in the ionization chamber 3 and the wall 12 of the ionization chamber, and plasma is generated in the ionization chamber 3 by pulse wire discharge. At this time, the cations in the plasma generated by the pulse wire discharge diffuse in the direction of the conductive extraction grid and pass through the conductive extraction grid 10. Then, among the plurality of high voltage chambers, the cations that have entered the high voltage chambers 6b and 6c in which the high voltage is applied to the cathode thereof are accelerated in the direction of the cathode and collide with the cathode so that electrons are secondarily emitted. And generate an electron beam. On the other hand, the cations that have entered the high voltage chamber 6a where the high voltage is not applied to the cathode are not accelerated and do not collide with the cathode, so that no electron beam is generated.

【0027】従って、電子ビーム幅を大幅に増加させる
必要がある場合には、すべての高電圧室内の陰極に高電
圧を印加すれば良く、反対に、要求される電子ビームの
幅が小さい場合には、適宜高電圧を印加する陰極を選択
し、その陰極のみスイッチを入れれば良い。その結果、
従来と同じ幅の電子ビームを得る場合でも、無駄な電子
ビームは発生しないので、陰極に印加する高電圧電源の
容量を大幅に低減することが可能となり、効率の良いパ
ルス電子銃を得ることができる。
Therefore, when it is necessary to greatly increase the electron beam width, it is sufficient to apply a high voltage to the cathodes in all the high voltage chambers, and conversely, when the required electron beam width is small. For, it suffices to appropriately select a cathode to which a high voltage is applied and switch on only that cathode. as a result,
Even if an electron beam having the same width as the conventional one is obtained, a useless electron beam is not generated, so that the capacity of the high voltage power source applied to the cathode can be significantly reduced, and an efficient pulse electron gun can be obtained. it can.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、イオ
ン化室の壁と電子銃装置の壁との間に絶縁物を配設し、
また、イオン化室の壁と装置の壁との間に、両者間に電
位差をつけるためのバイアス電圧源を接続することによ
り、より高繰返しを可能としたパルス電子銃を提供する
ことができる。また、高電圧室を複数個に分割して構成
し、各高電圧室内にそれぞれ別の陰極を配設することに
より、電子ビーム幅を容易に増減でき、効率良く電子ビ
ームを取り出すことのできるパルス電子銃を提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, an insulator is provided between the wall of the ionization chamber and the wall of the electron gun device,
Further, by connecting a bias voltage source for providing a potential difference between the wall of the ionization chamber and the wall of the apparatus, it is possible to provide a pulse electron gun capable of higher repetition rate. Further, by dividing the high voltage chamber into a plurality of parts and disposing different cathodes in each high voltage chamber, the electron beam width can be easily increased or decreased, and the electron beam can be extracted efficiently. An electron gun can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のパルス電子銃の第1実施例を示す断面
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a pulse electron gun of the present invention.

【図2】(A)は、イオン化室に発生するワイヤ放電電
流を示す図、(B)はイオン化室の壁に印加するバイア
ス電圧のタイミングを示す図
2A is a diagram showing a wire discharge current generated in an ionization chamber, and FIG. 2B is a diagram showing a timing of a bias voltage applied to a wall of the ionization chamber.

【図3】本発明のパルス電子銃の第2実施例を示す断面
FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the pulse electron gun of the present invention.

【図4】従来のパルス電子銃の一例を示す断面図FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional pulse electron gun.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…陽極ワイヤ 2…絶縁物 3…イオン化室 4…装置の壁 5…高電圧室 6,6a〜6c…陰極 7…絶縁物 8…電圧導入端子 9…出口窓 10…導電性抽出グリッド 12…イオン化室の壁 20…絶縁物 22a〜22c…高電圧室 23a〜23c…スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Anode wire 2 ... Insulator 3 ... Ionization chamber 4 ... Device wall 5 ... High-voltage chamber 6, 6a-6c ... Cathode 7 ... Insulator 8 ... Voltage introduction terminal 9 ... Exit window 10 ... Conductive extraction grid 12 ... Wall of ionization chamber 20 ... Insulators 22a-22c ... High-voltage chamber 23a-23c ... Switch

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子に対して透過性のある出口窓と、そ
の反対側に設けられた導電性抽出グリッドを備え、ま
た、低圧力でイオン化すべき気体と、この気体を電離さ
せて陽イオンを発生させるワイヤを備えたイオン化室
と、前記導電性抽出グリッドを介してイオン化室と連通
され、導電性抽出グリッドに対向する位置に陰極を収容
した高電圧室から成るパルス電子銃において、 前記イオン化室の壁と電子銃装置の壁との間に絶縁物を
配設し、また、イオン化室の壁と装置の壁との間に、両
者間に電位差をつけるためのバイアス電圧源を接続した
ことを特徴とするパルス電子銃。
1. An exit window permeable to electrons, and a conductive extraction grid provided on the opposite side of the exit window, the gas to be ionized at a low pressure, and the cation by ionizing the gas. In a pulsed electron gun including a high voltage chamber that is connected to the ionization chamber through the conductive extraction grid and that houses a cathode at a position facing the conductive extraction grid. An insulator is arranged between the wall of the chamber and the wall of the electron gun device, and a bias voltage source for establishing a potential difference between the wall of the ionization chamber and the wall of the device is connected. A pulsed electron gun characterized by.
【請求項2】 電子に対して透過性のある出口窓と、そ
の反対側に設けられた導電性抽出グリッドを備え、ま
た、低圧力でイオン化すべき気体と、この気体を電離さ
せて陽イオンを発生させるワイヤを備えたイオン化室
と、前記導電性抽出グリッドを介してイオン化室と連通
され、導電性抽出グリッドに対向する位置に陰極を収容
した高電圧室から成るパルス電子銃において、 前記高電圧室を複数個に分割して構成し、各高電圧室内
にそれぞれ別の陰極を配設したことを特徴とするパルス
電子銃。
2. An exit window permeable to electrons, and a conductive extraction grid provided on the opposite side of the exit window, the gas to be ionized at a low pressure and the cation by ionizing the gas. In a pulsed electron gun comprising a high voltage chamber that is connected to the ionization chamber through the conductive extraction grid and that contains a cathode at a position facing the conductive extraction grid. A pulse electron gun characterized in that the voltage chamber is divided into a plurality of parts, and different cathodes are provided in the respective high voltage chambers.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011509512A (en) * 2008-01-11 2011-03-24 エクシコ・グループ Apparatus and method for supplying power to an electron source, and secondary emission electron source in which ion irradiation is induced
JP2011511999A (en) * 2008-01-11 2011-04-14 エクシコ・グループ Pulsed electron source, power supply method to pulsed electron source, and pulsed electron source control method

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