JPH07262944A - 電子ビーム発生装置の熱陰極加熱装置 - Google Patents
電子ビーム発生装置の熱陰極加熱装置Info
- Publication number
- JPH07262944A JPH07262944A JP5375294A JP5375294A JPH07262944A JP H07262944 A JPH07262944 A JP H07262944A JP 5375294 A JP5375294 A JP 5375294A JP 5375294 A JP5375294 A JP 5375294A JP H07262944 A JPH07262944 A JP H07262944A
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- JP
- Japan
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- microwave
- electron beam
- hot cathode
- thermal
- heating element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱陰極の熱電子放出効率のよい高温加熱を可
能とする。 【構成】 真空容器８内に集電子極９と対向して設けら
れた熱陰極２に結合された発熱体１と、同発熱体１を包
むように配設されたマイクロ波共鳴空洞３と、同空洞３
にマイクロ波導波管５を介して接合されたマイクロ波発
生器６とを備えたことによって、マイクロ波発生器６が
発生したマイクロ波による誘電体加熱により、発熱体１
が従来の装置の場合よりも高い温度に加熱され、熱陰極
２も同等の温度に加熱されるため、熱陰極２による効率
のよい熱電子放出が可能になり、電子ビーム発生装置の
効率向上が可能となる。
能とする。 【構成】 真空容器８内に集電子極９と対向して設けら
れた熱陰極２に結合された発熱体１と、同発熱体１を包
むように配設されたマイクロ波共鳴空洞３と、同空洞３
にマイクロ波導波管５を介して接合されたマイクロ波発
生器６とを備えたことによって、マイクロ波発生器６が
発生したマイクロ波による誘電体加熱により、発熱体１
が従来の装置の場合よりも高い温度に加熱され、熱陰極
２も同等の温度に加熱されるため、熱陰極２による効率
のよい熱電子放出が可能になり、電子ビーム発生装置の
効率向上が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム発生装置の
熱陰極加熱装置に関する。
熱陰極加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子ビーム発生装置の一例を図３
に示す。図３において、０２は熱陰極、７は高電圧電
源、８は真空容器、９は集電子極、１０は陽極、１４は
抵抗発熱体である。
に示す。図３において、０２は熱陰極、７は高電圧電
源、８は真空容器、９は集電子極、１０は陽極、１４は
抵抗発熱体である。
【０００３】上記において、高温に熱せられた熱陰極０
２から発生する熱電子は、陽極１０との間の電位差で加
速され、集電子極９に向けてビーム状となって放射され
る。上記熱陰極２は、これと一体の抵抗発熱体１４が通
電されて発熱し、この熱により加熱されて熱電子を放射
していた。
２から発生する熱電子は、陽極１０との間の電位差で加
速され、集電子極９に向けてビーム状となって放射され
る。上記熱陰極２は、これと一体の抵抗発熱体１４が通
電されて発熱し、この熱により加熱されて熱電子を放射
していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置において、
抵抗発熱体は材質による制限から発熱温度が１，５００
℃程度に制限されており、熱陰極を熱電子放出効率のよ
い２，０００℃以上の温度まで熱することができなかっ
た。
抵抗発熱体は材質による制限から発熱温度が１，５００
℃程度に制限されており、熱陰極を熱電子放出効率のよ
い２，０００℃以上の温度まで熱することができなかっ
た。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するため、発熱
体としてセラミックスを用い、マイクロ波による誘電体
加熱により２，０００℃以上の温度を発生させることを
可能にするものである。
体としてセラミックスを用い、マイクロ波による誘電体
加熱により２，０００℃以上の温度を発生させることを
可能にするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電子ビーム発生
装置の熱陰極加熱装置は、真空容器内部の一端部に熱陰
極が設けられ他端部に集電子極が配設されて形成された
電子ビーム発生装置において、上記熱陰極に結合され高
マイクロ波吸収特性を有する発熱体、同発熱体を包むよ
うに配設されたマイクロ波共鳴空洞、および同空洞に導
波管を介して接続されたマイクロ波発生器を備えたこと
を特徴としている。
装置の熱陰極加熱装置は、真空容器内部の一端部に熱陰
極が設けられ他端部に集電子極が配設されて形成された
電子ビーム発生装置において、上記熱陰極に結合され高
マイクロ波吸収特性を有する発熱体、同発熱体を包むよ
うに配設されたマイクロ波共鳴空洞、および同空洞に導
波管を介して接続されたマイクロ波発生器を備えたこと
を特徴としている。
【０００７】
【作用】上記において、マイクロ波発生器にて発生した
マイクロ波は、導波管により伝送され、マイクロ波共鳴
空洞に導入される。
マイクロ波は、導波管により伝送され、マイクロ波共鳴
空洞に導入される。
【０００８】上記マイクロ波共鳴空洞に導入されたマイ
クロ波は、誘電体加熱により発熱体を加熱するが、この
発熱体は高マイクロ波吸収特性を有するため、効率よく
マイクロ波のエネルギを吸収し、従来の装置の場合より
も高い温度に達する。
クロ波は、誘電体加熱により発熱体を加熱するが、この
発熱体は高マイクロ波吸収特性を有するため、効率よく
マイクロ波のエネルギを吸収し、従来の装置の場合より
も高い温度に達する。
【０００９】そのため、上記発熱体に結合された熱陰極
も発熱体と同程度の温度まで加熱され、効率のよい熱電
子放出を行う。
も発熱体と同程度の温度まで加熱され、効率のよい熱電
子放出を行う。
【００１０】
【実施例】本発明の第１実施例を図１（ａ），（ｂ）に
より説明する。図１（ａ），（ｂ）に示す本実施例は、
真空容器８内部の一端部に熱陰極２が設けられ他端部に
集電子極９が配設され熱陰極２と集電子極９の間に陽極
１０が設けられ熱陰極２と陽極１０の間に高電圧電源７
が接続された電子ビーム発生装置において、上記熱陰極
２と結合されたセラミックス発熱体１、同発熱体１を包
むように配設されたマイクロ波共鳴空洞３、同空洞３に
負荷整合器４とマイクロ波導波管５を介して接続された
マイクロ波発生器６を備えている。
より説明する。図１（ａ），（ｂ）に示す本実施例は、
真空容器８内部の一端部に熱陰極２が設けられ他端部に
集電子極９が配設され熱陰極２と集電子極９の間に陽極
１０が設けられ熱陰極２と陽極１０の間に高電圧電源７
が接続された電子ビーム発生装置において、上記熱陰極
２と結合されたセラミックス発熱体１、同発熱体１を包
むように配設されたマイクロ波共鳴空洞３、同空洞３に
負荷整合器４とマイクロ波導波管５を介して接続された
マイクロ波発生器６を備えている。
【００１１】上記において、マイクロ波発生器６により
発生し、マイクロ波導波管５を電送されたマイクロ波
は、負荷整合器４を介してマイクロ波共鳴空洞３に印加
される。
発生し、マイクロ波導波管５を電送されたマイクロ波
は、負荷整合器４を介してマイクロ波共鳴空洞３に印加
される。
【００１２】上記負荷整合器４はマイクロ波導波管５と
マイクロ波共鳴空洞３の電波インピーダンスの違いを整
合させているため、印加されたマイクロ波のエネルギー
は反射せずに全てマイクロ波共鳴空洞３に導入される。
マイクロ波共鳴空洞３の電波インピーダンスの違いを整
合させているため、印加されたマイクロ波のエネルギー
は反射せずに全てマイクロ波共鳴空洞３に導入される。
【００１３】マイクロ波共鳴空洞３はその共鳴モードが
セラミックス発熱体１の部分で電界強度が高くなるよう
な形状に形成されており、投入されたマイクロ波のエネ
ルギーを効率よくセラミックス発熱体１に吸収させる。
セラミックス発熱体１はマイクロ波のエネルギーを吸収
し、誘電体加熱の原理で発熱し、セラミックス発熱体１
は容易に２，０００℃以上の温度に達するが、材料の耐
熱温度が２，０００℃を上回るため機械的な損傷を破る
ことはない。
セラミックス発熱体１の部分で電界強度が高くなるよう
な形状に形成されており、投入されたマイクロ波のエネ
ルギーを効率よくセラミックス発熱体１に吸収させる。
セラミックス発熱体１はマイクロ波のエネルギーを吸収
し、誘電体加熱の原理で発熱し、セラミックス発熱体１
は容易に２，０００℃以上の温度に達するが、材料の耐
熱温度が２，０００℃を上回るため機械的な損傷を破る
ことはない。
【００１４】そのため、セラミックス発熱体１に接着さ
れた熱陰極２もまた２，０００℃以上の高温に加熱する
ことができ、効率のよい熱電子放出が可能となった。な
お、上記セラミックス発熱体１の材料としては、適当な
不純物を混入して誘電損率を高めたアルミナなどが利用
できる。また、マイクロ波共鳴空洞３には、図１に示す
ような突起付き円筒空洞などが用いられる。
れた熱陰極２もまた２，０００℃以上の高温に加熱する
ことができ、効率のよい熱電子放出が可能となった。な
お、上記セラミックス発熱体１の材料としては、適当な
不純物を混入して誘電損率を高めたアルミナなどが利用
できる。また、マイクロ波共鳴空洞３には、図１に示す
ような突起付き円筒空洞などが用いられる。
【００１５】本発明の第２実施例を図２により説明す
る。図２に示す本実施例は、上記第１実施例における電
子ビーム発生装置に代えて、高周波（以下ＲＦとする）
電子ビーム発生装置に適用した場合である。
る。図２に示す本実施例は、上記第１実施例における電
子ビーム発生装置に代えて、高周波（以下ＲＦとする）
電子ビーム発生装置に適用した場合である。
【００１６】なお、このＲＦ電子ビーム発生装置とは、
真空容器の一部にマイクロ波印加用導波管１１が接続さ
れたＲＦ空洞１２が形成され、マイクロ波印加用導波１
１を介してマイクロ波を印加することによりＲＦ空洞１
２内にマイクロ波の定在波を励起し、マイクロ波の定在
波のエネルギーを利用して熱陰極２から集電子極へ向け
て熱電子を加速する装置である。
真空容器の一部にマイクロ波印加用導波管１１が接続さ
れたＲＦ空洞１２が形成され、マイクロ波印加用導波１
１を介してマイクロ波を印加することによりＲＦ空洞１
２内にマイクロ波の定在波を励起し、マイクロ波の定在
波のエネルギーを利用して熱陰極２から集電子極へ向け
て熱電子を加速する装置である。
【００１７】本実施例においては、熱陰極２と結合され
た発熱体１は上記ＲＦ空洞１２の外部に配設され、同発
熱体１を包むマイクロ波共鳴空洞３は上記ＲＦ空洞１２
の外面と接して設けられ、同マイクロ波共鳴空洞３に負
荷整合器４を介して接続されたマイクロ波導波管５は上
記マイクロ波印加用導波管１１に設けられたマイクロ波
分岐装置１５に接続されている。
た発熱体１は上記ＲＦ空洞１２の外部に配設され、同発
熱体１を包むマイクロ波共鳴空洞３は上記ＲＦ空洞１２
の外面と接して設けられ、同マイクロ波共鳴空洞３に負
荷整合器４を介して接続されたマイクロ波導波管５は上
記マイクロ波印加用導波管１１に設けられたマイクロ波
分岐装置１５に接続されている。
【００１８】上記において、マイクロ波分岐装置１５に
伝送されたマイクロ波のエネルギーの一部はマイクロ波
共鳴空洞３に導かれる。マイクロ波共鳴空洞３に導かれ
たマイクロ波は、第１実施例と同様にセラミックス発熱
体１を誘電体加熱し、熱陰極を２，０００℃以上の高温
に熱し、効率のよい熱電子放出を可能とする。
伝送されたマイクロ波のエネルギーの一部はマイクロ波
共鳴空洞３に導かれる。マイクロ波共鳴空洞３に導かれ
たマイクロ波は、第１実施例と同様にセラミックス発熱
体１を誘電体加熱し、熱陰極を２，０００℃以上の高温
に熱し、効率のよい熱電子放出を可能とする。
【００１９】本実施例においては、熱陰極２を加熱する
ための専用の電源、マイクロ波発生装置を必要としない
点が、上記第１実施例にはない顕著な特徴である。
ための専用の電源、マイクロ波発生装置を必要としない
点が、上記第１実施例にはない顕著な特徴である。
【００２０】
【発明の効果】本発明の電子ビーム発生装置の熱陰極加
熱装置は、真空容器内に集電子極と対向して設けられた
熱陰極に結合された発熱体と、同発熱体を包むように配
設されたマイクロ波共鳴空洞と、同空洞にマイクロ波導
波管を介して接続されたマイクロ波発生器とを備えたこ
とによって、マイクロ波発生器が発生したマイクロ波に
よる誘電体加熱により、発熱体が従来の装置の場合より
も高い温度に加熱され、熱陰極も同等の温度に加熱され
るため、熱陰極による効率のよい熱電子放出が可能にな
り、電子ビーム発生装置の効率向上が可能となる。
熱装置は、真空容器内に集電子極と対向して設けられた
熱陰極に結合された発熱体と、同発熱体を包むように配
設されたマイクロ波共鳴空洞と、同空洞にマイクロ波導
波管を介して接続されたマイクロ波発生器とを備えたこ
とによって、マイクロ波発生器が発生したマイクロ波に
よる誘電体加熱により、発熱体が従来の装置の場合より
も高い温度に加熱され、熱陰極も同等の温度に加熱され
るため、熱陰極による効率のよい熱電子放出が可能にな
り、電子ビーム発生装置の効率向上が可能となる。
【図１】本発明の第１実施例の説明図で、（ａ）は熱陰
極加熱装置のみの説明図、（ｂ）は熱陰極加熱装置が設
けられた電子ビーム発生装置全体の説明図である。
極加熱装置のみの説明図、（ｂ）は熱陰極加熱装置が設
けられた電子ビーム発生装置全体の説明図である。
【図２】本発明の第２実施例の説明図である。
【図３】従来の装置の説明図である。
１ セラミックス発熱体 ２ 熱陰極 ３ マイクロ波共鳴空洞 ４ 負荷整合器 ５ マイクロ波導波管 ６ マイクロ波発生器 ８ 真空容器 ９ 集電子極 １１ マイクロ波印加用導波管 １２ ＲＦ空洞 １３ 電子ビーム １５ マイクロ波分岐器
Claims (1)
- 【請求項１】 真空容器内部の一端部に熱陰極が設けら
れ他端部に集電子極が配設されて形成された電子ビーム
発生装置において、上記熱陰極に結合され高マイクロ波
吸収特性を有する発熱体、同発熱体を包むように配設さ
れたマイクロ波共鳴空洞、および同空洞に導波管を介し
て接続されたマイクロ波発生器を備えたことを特徴とす
る電子ビーム発生装置の熱陰極加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5375294A JPH07262944A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 電子ビーム発生装置の熱陰極加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5375294A JPH07262944A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 電子ビーム発生装置の熱陰極加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07262944A true JPH07262944A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12951551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5375294A Withdrawn JPH07262944A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 電子ビーム発生装置の熱陰極加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07262944A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014220041A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-11-20 | 株式会社テクノ菱和 | イオナイザー |
-
1994
- 1994-03-24 JP JP5375294A patent/JPH07262944A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014220041A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-11-20 | 株式会社テクノ菱和 | イオナイザー |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |