JPH07335161A - 電子銃 - Google Patents
電子銃Info
- Publication number
- JPH07335161A JPH07335161A JP12238794A JP12238794A JPH07335161A JP H07335161 A JPH07335161 A JP H07335161A JP 12238794 A JP12238794 A JP 12238794A JP 12238794 A JP12238794 A JP 12238794A JP H07335161 A JPH07335161 A JP H07335161A
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- JP
- Japan
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- cathode
- thin film
- electron gun
- lab
- electron
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 六ほう化ランタン（ＬａＢ6）を用いてなる
陰極１を備えたマイクロトロン等の電子銃において、陰
極材であるＬａＢ6とその支持部材２との相互作用や、
電子放射面以外の支持部材と接触していない陰極材面か
らの蒸発による陰極（ＬａＢ6）の体積減少を抑制して
陰極消耗速度を減少し、長寿命化する。 【構成】 前記陰極１の電子放射面以外の表面を前記Ｌ
ａＢ6との反応性に乏しい材質からなる薄膜１１で覆
う。
陰極１を備えたマイクロトロン等の電子銃において、陰
極材であるＬａＢ6とその支持部材２との相互作用や、
電子放射面以外の支持部材と接触していない陰極材面か
らの蒸発による陰極（ＬａＢ6）の体積減少を抑制して
陰極消耗速度を減少し、長寿命化する。 【構成】 前記陰極１の電子放射面以外の表面を前記Ｌ
ａＢ6との反応性に乏しい材質からなる薄膜１１で覆
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子線加速器等に用い
られる電子銃に係り、特に陰極の消耗を抑えて長寿命化
した電子銃に関するものである。
られる電子銃に係り、特に陰極の消耗を抑えて長寿命化
した電子銃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】真空中で陰極を加熱して放出した熱電子
を高電界で加速する電子線加速器、例えばマイクロトロ
ンの従来の電子銃の要部断面を図２（（ａ）は側断面
図、（ｂ）は（ａ）図中の陰極部分の縦断面図）に、全
体の概略構成を図３に示す。
を高電界で加速する電子線加速器、例えばマイクロトロ
ンの従来の電子銃の要部断面を図２（（ａ）は側断面
図、（ｂ）は（ａ）図中の陰極部分の縦断面図）に、全
体の概略構成を図３に示す。
【０００３】これらの図に示すように、従来の電子銃
は、凸型の陰極１と、この陰極１を加速器本体に取り付
けるためのカソードホルダ３、前記陰極１をカソードホ
ルダ３に固定する支持部材２、前記陰極１を加熱するた
めの補助フィラメント４及び陽極５とを備えて構成され
ている。ここで、陰極１は電子放射材としての特性に優
れる六ほう化ランタン（ＬａＢ6）を用いてなり、また
支持部材２とカソードホルダ３はタンタル（Ｔａ）を用
いてなる。
は、凸型の陰極１と、この陰極１を加速器本体に取り付
けるためのカソードホルダ３、前記陰極１をカソードホ
ルダ３に固定する支持部材２、前記陰極１を加熱するた
めの補助フィラメント４及び陽極５とを備えて構成され
ている。ここで、陰極１は電子放射材としての特性に優
れる六ほう化ランタン（ＬａＢ6）を用いてなり、また
支持部材２とカソードホルダ３はタンタル（Ｔａ）を用
いてなる。
【０００４】前記陰極１の加熱は次のように行われる。
まず、補助フィラメント４に電流を流して加熱する。こ
れによって補助フィラメント４から熱電子６が放出され
るが、この熱電子６はカソードホルダ３全体にパルス電
圧８を印加することでカソードホルダ３に集められる。
まず、補助フィラメント４に電流を流して加熱する。こ
れによって補助フィラメント４から熱電子６が放出され
るが、この熱電子６はカソードホルダ３全体にパルス電
圧８を印加することでカソードホルダ３に集められる。
【０００５】この熱電子流（電流）によってカソードホ
ルダ３全体が約１７００℃に加熱され、陰極１から電子
ビーム７が放出される。放出された電子ビーム７は、ア
ース電位にある陽極５との電位差によって加速され、電
子銃外へ放出される。
ルダ３全体が約１７００℃に加熱され、陰極１から電子
ビーム７が放出される。放出された電子ビーム７は、ア
ース電位にある陽極５との電位差によって加速され、電
子銃外へ放出される。
【０００６】なお、この種の電子銃に関しては、ＬａＢ
6を用いてなる陰極１に脱落防止用の段差を設け、熱伝
導を低減するためのヒートダムを設け、また陰極１と支
持部材２を一体化させるために陰極１をグラシイカーボ
ンで覆って加熱，硬化させたものが出願されている（特
願平２−７２１７０号）。
6を用いてなる陰極１に脱落防止用の段差を設け、熱伝
導を低減するためのヒートダムを設け、また陰極１と支
持部材２を一体化させるために陰極１をグラシイカーボ
ンで覆って加熱，硬化させたものが出願されている（特
願平２−７２１７０号）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述従来
の電子銃では、次のような問題点があった。すなわち、
陰極１の材質ＬａＢ6は高温下で他の金属との反応性に
富むものであり、支持部材２の材質Ｔａとの接触部にお
いて、下記（１）式に示す相互作用によるランタン（Ｌ
ａ）の昇華、ボロン（Ｂ）のタンタル（Ｔａ）中への拡
散のため、陰極１（ＬａＢ6）の体積減少が大きかっ
た。
の電子銃では、次のような問題点があった。すなわち、
陰極１の材質ＬａＢ6は高温下で他の金属との反応性に
富むものであり、支持部材２の材質Ｔａとの接触部にお
いて、下記（１）式に示す相互作用によるランタン（Ｌ
ａ）の昇華、ボロン（Ｂ）のタンタル（Ｔａ）中への拡
散のため、陰極１（ＬａＢ6）の体積減少が大きかっ
た。
【０００８】 ＬａＢ6+Ｔａ→ＬａＢ4+ＴａＢ→ＬａＢ4+Ｌａ+Ｂ+ＴａＢ→Ｌａ↑+Ｂ+Ｔａ3Ｂ4 →ＴａＢ2+Ｔａ3Ｂ4+ＴａＢ …（１） また、陰極１の電子放射面とその側面からの蒸発による
体積減少も大きかった。
体積減少も大きかった。
【０００９】このため、陰極１と支持部材２の間に隙間
ができて陰極１ががたつき、電子ビーム７が不安定にな
ったり、陰極１の加熱が不十分になったりして、電子銃
としての寿命を縮めるという問題点があった。
ができて陰極１ががたつき、電子ビーム７が不安定にな
ったり、陰極１の加熱が不十分になったりして、電子銃
としての寿命を縮めるという問題点があった。
【００１０】本発明の目的は、陰極材であるＬａＢ6と
支持部材との相互作用や、電子放射面以外の支持部材と
接触していない陰極面からの蒸発による陰極（Ｌａ
Ｂ6）の体積減少を抑制して陰極消耗速度を減少し、長
寿命の電子銃を提供することにある。
支持部材との相互作用や、電子放射面以外の支持部材と
接触していない陰極面からの蒸発による陰極（Ｌａ
Ｂ6）の体積減少を抑制して陰極消耗速度を減少し、長
寿命の電子銃を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、六ほう化ラ
ンタン（ＬａＢ6）を用いてなる陰極を備えた電子銃に
おいて、前記陰極の電子放射面以外の表面を前記ＬａＢ
6との反応性に乏しい材質からなる薄膜で覆うことによ
り達成される。
ンタン（ＬａＢ6）を用いてなる陰極を備えた電子銃に
おいて、前記陰極の電子放射面以外の表面を前記ＬａＢ
6との反応性に乏しい材質からなる薄膜で覆うことによ
り達成される。
【００１２】
【作用】前記薄膜の存在により、ＬａＢ6からなる陰極
はその周囲の支持部材と直接接触しなくなり、両者の相
互作用は抑制される。また、陰極が加熱されることによ
る、それ自体の蒸発も、薄膜の存在により電子放射面か
らに限られ、電子放射面以外の表面からの蒸発が抑制さ
れる。これらにより、陰極（ＬａＢ6）の体積減少が抑
制されて陰極消耗速度が減少し、長寿命化される。
はその周囲の支持部材と直接接触しなくなり、両者の相
互作用は抑制される。また、陰極が加熱されることによ
る、それ自体の蒸発も、薄膜の存在により電子放射面か
らに限られ、電子放射面以外の表面からの蒸発が抑制さ
れる。これらにより、陰極（ＬａＢ6）の体積減少が抑
制されて陰極消耗速度が減少し、長寿命化される。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明による電子銃の一実施例の要部を
示す断面図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）図中
の陰極部分の縦断面図で、これらの図において、１１は
ＬａＢ6と反応しない材質であるレニウム（Ｒｅ）や炭
素（Ｃ）等、ここではレニウム（Ｒｅ）からなる薄膜で
ある。その他、図２と同一符号は同一部分又は相当部分
を示す。
する。図１は、本発明による電子銃の一実施例の要部を
示す断面図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）図中
の陰極部分の縦断面図で、これらの図において、１１は
ＬａＢ6と反応しない材質であるレニウム（Ｒｅ）や炭
素（Ｃ）等、ここではレニウム（Ｒｅ）からなる薄膜で
ある。その他、図２と同一符号は同一部分又は相当部分
を示す。
【００１４】すなわち本発明の電子銃は、図示するよう
にＬａＢ6からなる陰極１を、電子放射面（図示下端
面）だけ残して陰極材質ＬａＢ6と反応しないか著しく
反応し難い材質（ＬａＢ6と反応性の乏しい材質）であ
るレニウム（Ｒｅ）の薄膜１１で覆ってなるものであ
る。
にＬａＢ6からなる陰極１を、電子放射面（図示下端
面）だけ残して陰極材質ＬａＢ6と反応しないか著しく
反応し難い材質（ＬａＢ6と反応性の乏しい材質）であ
るレニウム（Ｒｅ）の薄膜１１で覆ってなるものであ
る。
【００１５】薄膜１１の厚さは、例えば５0μｍとす
る。この薄膜１１は、例えば、耐熱性に優れるＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition）法により形成される。
このレニウム（Ｒｅ）の薄膜１１で覆った陰極１は、従
来の電子銃と同様に支持部材２によってカソードホルダ
３に固定される。
る。この薄膜１１は、例えば、耐熱性に優れるＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition）法により形成される。
このレニウム（Ｒｅ）の薄膜１１で覆った陰極１は、従
来の電子銃と同様に支持部材２によってカソードホルダ
３に固定される。
【００１６】このように構成することで、薄膜１１の存
在により、ＬａＢ6からなる陰極１はその周囲の支持部
材２と直接接触しなくなるので両者の相互作用は抑制さ
れる。また、陰極１が加熱されることによる、それ自体
の蒸発も、薄膜１１の存在により電子放射面からに限ら
れ、電子放射面以外の表面からの蒸発が抑制される。し
たがった、陰極１（ＬａＢ6）の体積減少が抑制されて
陰極消耗速度が減少し、長寿命化される。
在により、ＬａＢ6からなる陰極１はその周囲の支持部
材２と直接接触しなくなるので両者の相互作用は抑制さ
れる。また、陰極１が加熱されることによる、それ自体
の蒸発も、薄膜１１の存在により電子放射面からに限ら
れ、電子放射面以外の表面からの蒸発が抑制される。し
たがった、陰極１（ＬａＢ6）の体積減少が抑制されて
陰極消耗速度が減少し、長寿命化される。
【００１７】なお上述実施例では、ＬａＢ6からなる陰
極１へのレニウム（Ｒｅ）薄膜１１の覆い形成をＣＶＤ
法により行ったが、これのみに限られず、例えば薄いシ
ート状のレニウム（Ｒｅ）を陰極１と支持部材２との間
に挿入することによりレニウム（Ｒｅ）薄膜１１の覆い
形成を行ってもよい。また、薄膜１１は陰極材質ＬａＢ
6と反応しないか著しく反応し難い材質（ＬａＢ6と反応
性の乏しい材質）であればよく、レニウム（Ｒｅ）のみ
に限定されない。
極１へのレニウム（Ｒｅ）薄膜１１の覆い形成をＣＶＤ
法により行ったが、これのみに限られず、例えば薄いシ
ート状のレニウム（Ｒｅ）を陰極１と支持部材２との間
に挿入することによりレニウム（Ｒｅ）薄膜１１の覆い
形成を行ってもよい。また、薄膜１１は陰極材質ＬａＢ
6と反応しないか著しく反応し難い材質（ＬａＢ6と反応
性の乏しい材質）であればよく、レニウム（Ｒｅ）のみ
に限定されない。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、陰
極材であるＬａＢ6と支持部材との相互作用や、電子放
射面以外の支持部材と接触していない陰極材面からの蒸
発による陰極（ＬａＢ6）の体積減少を抑制して陰極消
耗速度を減少し、長寿命の電子銃を提供できるという効
果がある。
極材であるＬａＢ6と支持部材との相互作用や、電子放
射面以外の支持部材と接触していない陰極材面からの蒸
発による陰極（ＬａＢ6）の体積減少を抑制して陰極消
耗速度を減少し、長寿命の電子銃を提供できるという効
果がある。
【図１】本発明による電子銃の一実施例の要部を示す断
面図である。
面図である。
【図２】従来の電子銃の要部断面を示す図である。
【図３】従来の電子銃全体の概略構成図である。
１ ＬａＢ6からなる陰極 ２ 支持部材 ３ カソードホルダ ４ 補助フィラメント ５ 陽極 ６ 熱電子 ７ 電子ビーム ８ パルス電圧 １１ ＬａＢ6と反応性の乏しい材質からなる薄膜
Claims (2)
- 【請求項１】 六ほう化ランタン（ＬａＢ6）を用いて
なる陰極を備えた電子銃において、前記陰極の電子放射
面以外の表面を前記ＬａＢ6との反応性に乏しい材質か
らなる薄膜で覆うことを特徴とする電子銃。 - 【請求項２】 前記薄膜はＣＶＤ法を用いてなる請求項
１に記載の電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12238794A JPH07335161A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12238794A JPH07335161A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 電子銃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335161A true JPH07335161A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14834543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12238794A Pending JPH07335161A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335161A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08339774A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Hitachi Medical Corp | 電子銃 |
| JP2008166265A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-07-17 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 電子放出源 |
| WO2010123007A1 (ja) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 希土類六ホウ化物冷陰極電界放出型電子源 |
| JP2019526922A (ja) * | 2016-09-07 | 2019-09-19 | ペイトン タービン テクノロジーズ エルエルシー | 同軸型電子銃 |
-
1994
- 1994-06-03 JP JP12238794A patent/JPH07335161A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08339774A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Hitachi Medical Corp | 電子銃 |
| JP2008166265A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-07-17 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 電子放出源 |
| WO2009069335A1 (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 電子放出源及び電子放出源の製造方法 |
| US8456076B2 (en) | 2007-11-30 | 2013-06-04 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Electron emitting source and manufacturing method of electron emitting source |
| WO2010123007A1 (ja) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 希土類六ホウ化物冷陰極電界放出型電子源 |
| JP2011014529A (ja) * | 2009-04-20 | 2011-01-20 | National Institute For Materials Science | 希土類六ホウ化物冷陰極電界放出型電子源 |
| JP2019526922A (ja) * | 2016-09-07 | 2019-09-19 | ペイトン タービン テクノロジーズ エルエルシー | 同軸型電子銃 |
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