JPH0850873A

JPH0850873A - 熱陰極構体およびその熱陰極構体を用いた電子ビーム加工装置

Info

Publication number: JPH0850873A
Application number: JP18557594A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Ishida; 寿則石田; Tsuyoshi Nakamura; 強中村; Kazunori Narita; 万紀成田; Toshikazu Sugimura; 俊和杉村; Hiroyuki Sakatani; 浩行酒谷; Takeshi Tanabe; 剛田辺
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; NEC Corp; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; NEC Corp; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】熱陰極の位置ズレを抑え、電子ビーム装置の
安定性を向上させる熱陰極構体を提供する。【構成】電子を放出する熱陰極１０１を挟持するヒー
タ１０２ａ、１０２ｂとを有する熱陰極構体であって、
前記熱陰極１０１とヒータ１０２ａ、１０２ｂとを通電
加熱等によって圧着し一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームを照射し
て、被加工物の溶融、接合、孔明け及びアニール等に用
いられる電子ビーム加工装置における熱陰極構体および
その熱陰極構体を適用した電子ビーム加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の熱陰極構体は図１６に示
すように、ブロック状の熱陰極６０１を一対のヒータ６
０２ａ、６０２ｂを介してこのヒータ６０２ａ、６０２
ｂを保持するヒータ支持支柱６０５ａ、６０５ｂでクラ
ンプネジ６０４ａ、６０４ｂにより両側から挟圧保持す
る構成を有していた。

【０００３】そして、この熱陰極構体は、熱陰極６０１
がヒータ６０２ａ、６０２ｂに挟持された状態で、電子
ビーム加工装置に設置され、前記ヒータ６０２ａ、６０
２ｂを通電加熱することにより間接的に熱陰極６０１を
加熱して電子ビームを放出させていた。

【０００４】ここで、この電子ビーム照射用の熱陰極６
０１の材料として、例えば、電気学会技術報告（ＩＩ
部）第１４７号（社団法人電気学会編、昭和５８年４月
発行）の第１頁から第４２頁に開示されているように、
タングステンなどの高融点金属およびホウ化ランタンな
どのホウ化物、酸化物などが使用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この従来の熱陰極構体
は、支柱を強圧した圧縮力にて熱陰極とヒータ間および
ヒータとこれを保持する支柱間に働かせた摩擦力で熱陰
極とヒータとを保持しているために、熱陰極とヒータと
は支柱による挟圧方向には拘束されるものの、挟圧方向
と直角の方向には摩擦力しか作用しないため拘束力が比
較的弱かった。

【０００６】したがって、熱陰極とヒータとが据え付け
られた熱陰極構体、特に熱陰極自体に外力が作用する
と、その熱陰極またはヒータが所定の位置からずれ易く
所望の電子ビーム特性が得られないという問題点があっ
た。特に、ホウ化ランタンからなる熱陰極をＶｏｇｅｌ
型熱陰極構体にて挟持する場合には、この問題点は顕著
であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の熱陰極構体は、電子を放出する熱陰極
と、前記熱陰極を挟持するヒータとを一体化した構造で
ある。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【０００９】図１は、本発明の第１の実施例の構成を示
す斜視図であり、図２は、熱陰極構体に用いられる陰極
の構造と示す断面図であり、図３は、第１の実施例の熱
陰極構体の製造工程を説明する断面図である。

【００１０】熱陰極構体は、熱陰極１０１を一対のヒー
タ１０２ａ、１０２ｂで挟持し、このヒータ１０２ａ、
１０２ｂを通電加熱することにより、熱陰極１０１とヒ
ータ１０２ａ、１０２ｂとを加熱圧着して一体化した構
造を有している。

【００１１】熱陰極１０１としては、図２に示すような
タングステン、モリブデン、イリジウム、タンタル、レ
ニウム、オスニウムおよびニオブから選ばれた金属、ま
たは、それらの金属を主成分とする合金、または、それ
らの金属の炭化物、または、それらの金属のホウ化物、
または、ジルコニウムの炭化物、または、ジルコニウム
のホウ化物から選ばれた少なくとも１種の耐イオン衝撃
性高融点耐熱物質１０１ａと、イットリウム、ランタ
ン、セリウム、セシウムから選ばれた物質のホウ化物ま
たは酸化物から選ばれた少なくとも１種類の低真空（約
１０^ー3Ｐａ〜１０^ー2Ｐａ程度）かつ低温（約１５００℃
〜１８００℃程度）で動作可能な低仕事関数電子放射物
質１０１ｂとを加熱および加圧して一体成形したものを
用いるのが、加熱圧着時の加熱温度および圧着性の面で
タングステン陰極やホウ化ランタン陰極を用いる場合と
比べて好適である。

【００１２】ここで、その熱陰極１０１として好適な耐
イオン衝撃性高融点耐熱物質と電子照射物質とを加熱・
加圧により一体化した物質の製造方法（ＨｏｔＩｓｏ
ｓｔａｔｉｃＰｒｅｓｓｉｎｇ以下ＨＩＰ処理とい
う）について図４、図５および図６を参照して説明す
る。

【００１３】まず、平均粒径４μｍのタングステン粉末
と平均粒径１μｍのホウ化ランタン粉末を体積比で５：
５になるようにそれぞれ１００グラムと２４．５グラム
とを乾式混合して得た混合粉末を約２ｔｏｎ／ｃｍ²の
圧力でラバープレス成形し、直方体形状の成形体１０６
を作成する。

【００１４】次に、図４に示すように、成形体１０６を
軟化点が７７０℃程度のガラス製容器１０７に収納した
後、このガラス製容器１０７内に酸化アルミニウム１０
８粉末を充填し、かつ、内部を真空にしてカプセル封入
を終了する。

【００１５】次に、真空封止したガラス製容器１０７を
図５に示すＨＩＰ処理装置１０９内に収容し、図６に示
した昇温、昇圧スケジュールにしたがってＨＩＰ処理を
行うことにより、一体化物が得られる。

【００１６】即ち、まず、ガラス製容器１０７が軟化す
る７７０℃まで３００℃／Ｈの割合で昇温した後、４０
分間保持してそのガラス製容器１０７を完全に軟化させ
る。

【００１７】また、圧力は温度が７７０℃に達した時点
から１５分間で１００Ｋｇｆ／ｃｍ²まで加圧させ、そ
の後の６０分間で２００Ｋｇｆ／ｃｍ²の割合で加圧
し、最終ＨＩＰ処理条件である１３００℃、１５００ｋ
ｇｆ／ｃｍ²の加熱、加圧状態を得た後、９０分間保持
する。ここで、この時の雰囲気をアルゴン雰囲気とし
た。

【００１８】以上説明した処理を経て一体化された物質
を所定の形状に加工し熱陰極１０１として用いる。

【００１９】ここで、上記説明においては、タングステ
ンとホウ化ランタンによる一体化物の製造方法を示した
が、他の組合せであっても、諸条件を変更するのみで同
様のＨＩＰ処理により所望の熱陰極１０１を得ることが
できる。例えば、平均粒径４．５μｍのタングステンカ
ーバイト粉末と平均粒径１μｍのホウ化ランタン粉末を
体積比で５：５になるようにそれぞれ１００グラムと３
０グラムとを乾式混合して得た混合粉末を約２ｔｏｎ／
ｃｍ²の圧力でラバープレス成形し、直方体形状の成形
体１０６を作成する。以下の製法は、最終ＨＩＰ処理条
件として１４００℃、２０００ｋｇｆ／ｃｍ²で９０分
間保持する点で異なる以外は、ＨＩＰ処理を行うことで
同様の一体化された物質が生成される。

【００２０】また、軟化点が８００℃程度のガラス製容
器１０７の変わりに、ＨＩＰ処理条件に合わせて所望の
軟化点を有するガラスおよび金属（軟鋼、銅、アルミニ
ウム等）製の容器を用いてもかまわない。

【００２１】次に、上記手順により製造された一体化物
を熱陰極１０１として用いた第１の実施例の熱陰極構体
の製造方法を図３を参照して説明する。

【００２２】まず、ヒータ１０２ａ、１０２ｂを介して
ヒータ支持支柱１０５ａ、１０５ｂにて挟持した熱陰極
１０１を真空容器１０３内に配置し、図示せぬ真空ポン
プによりこの真空容器１０３内を真空雰囲気とする。

【００２３】次に、ヒータ１０２ａ、１０２ｂをヒータ
加熱電源１０４により通電加熱し、熱陰極１０１を１４
００℃から１８００℃に加熱する。この状態で約１０分
間以上、ヒータ１０２ａ、１０２ｂが熱陰極１０１を保
持した状態を続けることにより、このヒータ１０２ａ、
１０２ｂと熱陰極１０１とを十分な接合強度で圧着する
ことができる。したがって、図１に示すように、ヒータ
１０２ａ、１０２ｂと熱陰極１０１を一体化することが
できる。

【００２４】また、このヒータ１０２ａ、１０２ｂと熱
陰極１０１とを加熱圧着する際、加熱温度を高めること
により加熱保持時間を短縮することができるが、熱陰極
１０１の加熱による損耗および破壊を生じない程度の適
正な温度に設定する必要があり、その観点から、加熱温
度は２２００℃以下にする必要がある。

【００２５】次に、本発明の第２の実施例について図面
を参照して説明する。

【００２６】図７は、第２の実施例の構成を示す図であ
り、（ａ）は、その正面図であり、（ｂ）は、その右側
面図である。また、図８は、熱陰極とヒータとを仮止め
する工程を示す断面図であり、図９および図１０は、熱
陰極とヒータとを一体化するＨＩＰ処理の工程を説明す
る図である。

【００２７】第２の実施例の熱陰極構体を製造する方法
では、熱陰極２０１とヒータ２０２ａ、２０２ｂとを仮
止めする工程と、仮止めされた熱陰極２０１およびヒー
タ２０２ａ、２０２ｂとを加熱・加圧により一体化する
工程とが行われる。熱陰極２０１としては、図２に示し
た耐イオン衝撃性高融点耐熱物質１０１ａと電子放射物
質１０１ｂとを加熱・加圧により一体化した熱陰極１０
１が好ましいが、単結晶または多結晶のホウ化ランタン
インゴットから所望の形状に切り出したものを用いても
問題はない。

【００２８】熱陰極２０１とヒータ２０２ａ、２０２ｂ
とを仮止めする方法としては、冷間静水圧加圧（Ｃｏｌ
ｄＩｓｏｓｔａｔｉｃＰｒｅｓｓｉｎｇ以下ＣＩ
Ｐとする）処理による方法が好適である。このＣＩＰ処
理について図８を参照して説明する。

【００２９】まず、ヒータ２０２ａ、２０２ｂに挟持さ
れた熱陰極２０１をゴム型２０３に挿入し、そのゴム型
２０３を密封する。そして、水または油を圧力媒体とす
る図示しないＣＩＰ装置によりゴム型２０３の外側から
５００ｋｇ／ｃｍ²ないし４０００ｋｇ／ｃｍ²の静水
圧を数分から１０分間程度加圧する。これにより、熱陰
極２０１とヒータ２０２ａ、２０２ｂとは、次に行われ
るＨＩＰ処理に耐えられるだけの強度で仮止めされる。

【００３０】この熱陰極２０１とヒータ２０２ａ、２０
２ｂとを仮止めする方法は、上記のＣＩＰ処理に限られ
たものではなく、一軸加圧法によっても可能である。し
かし、この一軸加圧法は、圧力がヒータ２０２ａ、２０
２ｂの全面に均等にかかりにくく、ヒータ２０２ａ、２
０２ｂの外側表面の破損が発生しやすいためにＣＩＰ処
理と比べて好適ではない。

【００３１】次に、仮止めされた熱陰極２０１とヒータ
２０２ａ、２０２ｂとをＨＩＰ処理によって一体化する
方法を説明する。

【００３２】まず、熱陰極２０１とヒータ２０２ａ、２
０２ｂとが仮止めされた熱陰極構体２０４を詰め粉２０
６とともにガラスカプセル２０５内に真空密封する。詰
め粉２０６は、酸化アルミニウムや窒化ホウ素が好適で
ある。そして、ガラスカプセル２０５を図示せぬＨＩＰ
処理装置の炉内に挿入し、図１０に示す加熱・加圧スケ
ジュールにしたがってＨＩＰ処理を行う。ただし、ＨＩ
Ｐ処理条件は図１０で示した値に限られたものではな
く、ヒータ２０２ａ、２０２ｂの材質等により最適な最
高温度、最高圧力を設定すれば良い。こうして、ＨＩＰ
処理終了後、ガラスカプセル２０４から一体化された熱
陰極構体２０４を取り出す。

【００３３】次に、本発明の第３の実施例の熱陰極構体
について図面を参照して説明する。

【００３４】図１１は、第３の実施例の構成を示す斜視
図である。

【００３５】ヒータ３０２は円筒状の熱陰極３０１を挿
入するための孔３０３を有し、さらに、そのヒータ３０
２の一つの側壁には、スリット状の間隙３０４、つま
り、孔３０３とヒータ３０２の側壁を接合する間隙３０
４が設けられている。

【００３６】そして、熱陰極３０１をヒータ３０２に設
けられた孔３０３に挿入した後、ヒータ３０２の間隙３
０４を狭めるようにヒータ支持支柱３０５ａ、３０５ｂ
にて両側からヒータ３０２と熱陰極３０１を機械的に挟
圧保持する。これにより、熱陰極３０１はヒータ３０２
と密着固定される。

【００３７】ヒータ３０２で熱陰極３０１を機械的に挟
圧保持した後、ヒータ３０２および熱陰極３０１を通電
加熱により一体化させることにより、より強固な固定保
持をすることも可能である。

【００３８】次に、本発明の第４の実施例の熱陰極構体
について図面を参照して説明する。

【００３９】図１２は、第４の実施例の構成を示す断面
図であり、図１３は、その主要部分の斜視図である。

【００４０】熱陰極４０１は、一対のヒータ４０２ａ、
４０２ｂを介してヒータ支持支柱４０３ａ、４０３ｂに
より挟圧保持されている。ヒータ４０２ａ、４０２ｂ
は、通電方向を薄くしたブロック状をなしており、ヒー
タ支持支柱４０３ａ、４０３ｂは、ヒータ４０２ａ、４
０２ｂの位置を固定するための嵌合部４０６ａ、４０６
ｂをそれぞれ有している。

【００４１】そして、ヒータ４０２ａ、４０２ｂをヒー
タ支持支柱４０３ａ、４０３ｂに備えられる嵌合部４０
６ａ、４０６ｂに配置し、クランプネジ４０４ａ、４０
４ｂで熱陰極４０１を両側から挟圧保持することによ
り、ヒータ４０２ａ、４０２ｂの位置は強固に拘束さ
れ、これらヒータ４０２ａ、４０２ｂの位置ずれは極め
て少なくなる。ここで、ヒータ支持支柱４０３ａ、４０
３ｂは絶縁板４０５により絶縁されており、これらのヒ
ータ支持支柱４０３ａ、４０２ｂはヒータ４０２ａ、４
０２ｂ、熱陰極４０１を通電加熱するための通電回路を
形成している。

【００４２】また、嵌合部４０６ａ、４０６ｂは、ヒー
タ支持支柱４０３ａ、４０３ｂに設けられる必要は必ず
しもなく、ヒータ４０２ａ、４０２ｂに嵌合部４０６
ａ、４０６ｂを設けても、同様の効果を生じさせること
ができることは明かであり、さらに、このヒータ支持支
柱４０３ａ、４０３ｂとヒータ４０２ａ、４０２ｂとを
嵌合部４０６ａ、４０６ｂで固定するだけではなく、熱
陰極４０１とヒータ４０２ａ、４０２ｂとをヒータ４０
２ａ、４０２ｂに設けた嵌合部４０６ａ、４０６ｂで固
定してもよい。

【００４３】この第４の実施例の熱陰極構体の構成と前
述の第１〜第３の実施例の構成とを組合せることによ
り、熱陰極をより強固に固定保持することができる。

【００４４】以上説明した本発明の熱陰極構体は、電子
ビーム溶接機、電子ビーム焼き入れ機および電子ビーム
蒸着機などの電子ビーム加工装置に搭載されるが、例え
ば、ヒータの材料としてカーボン、グラファイト等を用
いた熱陰極構体は最も応用範囲が広く、ほとんど全ての
電子ビーム加工装置に好適である。また、ヒータの材料
として、ＳｉＣを用いた熱陰極構体は電子ビーム溶接機
や電子ビーム焼き入れ機などの短時間のうちに頻繁に熱
陰極の温度を細かく制御しなければならない場合に適し
ている。また、ヒータの材料として、ＭｏＳｉ₂やＬａ
ＣｒＯ₃を用いた熱陰極構体は電子ビーム溶接機や電子
ビーム蒸着機などのように溶融金属から酸素や水分など
が大量に放出されて雰囲気が酸化する場合に適してい
る。

【００４５】次に、前述の第１〜第４の実施例で示した
熱陰極構体を用いた電子ビーム加工装置の一実施例につ
いて図面を参照して説明する。

【００４６】図１４は、電子ビーム加工装置の主要部分
の構成を示す断面図であり、図１５は、熱陰極の加熱ス
ケジュールを示す図である。

【００４７】電子ビーム加工装置は、熱陰極構体５０
１、アノード５０２、制御電極５０３および加熱制御部
５０４を有しており、この熱陰極構体５０１は、前述の
第１の実施例で示したように加熱圧着可能な熱陰極１０
１およびヒータ１０２ａ、１０２ｂと、嵌合部が設けら
れ、前述の第４の実施例で示したようにこの嵌合部によ
りヒータ１０２ａ、１０２ｂを拘束するとともに、通電
加熱回路として構成されているヒータ支持支柱４０３
ａ、４０３ｂと、熱陰極１０１とヒータ１０２ａ、１０
２ｂとを挟圧するためのクランプネジ４０４ａ、４０４
ｂと、ヒータ支持支柱４０３ａおよび４０３ｂを絶縁状
態で固定する絶縁板４０５とを有する。また、加熱制御
部５０４は、通電加熱回路として構成されているヒータ
支持支柱４０３ａ、４０３ｂを介して、熱陰極１０１お
よびヒータ１０２ａ、１０２ｂを通電加熱して一体化さ
せる。

【００４８】次に、この電子ビーム加工装置の動作手順
について説明する。

【００４９】まず、熱陰極１０１とヒータ１０２ａ、１
０２ｂとをヒータ支持支柱４０３ａ、４０３ｂにより挟
圧保持し電子ビーム加工装置に設置する。この時点で
は、まだ、熱陰極１０１とヒータ１０２ａ、１０２ｂと
は加熱圧着されていない。

【００５０】次に、加熱制御部５０４により図１５に示
すスケジュールで熱陰極１０１を加熱して、この熱陰極
１０１とヒータ１０２ａ、１０２ｂとを加熱圧着する。
この加熱スケジュールは図１３で示した例に限定される
ものではない。また、このとき、熱陰極１０１およびヒ
ータ１０２ａ、１０２ｂを加熱する前に電極類（制御電
極５０３等）に電位を印加してもかまわないが、この場
合、このヒータ１０２ａ、１０２ｂと熱陰極１０１とが
圧着される前に熱陰極１０１に静電引力等が働き、この
熱陰極１０１の位置ズレを生じさせる可能性があるの
で、この電位の印加は熱陰極１０１とヒータ１０２ａ、
１０２ｂとを接合した後である方が好ましい。

【００５１】そして、熱陰極１０１とヒータ１０２ａ、
１０２ｂとを加熱圧着し、電極類に電位を印加した後、
熱陰極１０１を所定の動作温度に設定して電子ビームを
放射させる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の実
施例および第２の実施例で示した熱陰極構体において
は、熱陰極とヒータとを加熱圧着により予め一体化させ
ておくので、この熱陰極の交換作業が簡便になるなど、
陰極の取扱いが極めて容易になる。また、熱陰極とヒー
タとが接合されているために、熱陰極の位置がずれてし
まうといった現象は極めて少なくなる。

【００５３】また、第３の実施例および第４の実施例で
示した熱陰極構体においても同様に、熱陰極構体または
熱陰極に不慮の外力が加わった場合であっても熱陰極の
位置ずれを防ぐことができる。

【００５４】また、第１の実施例の熱陰極構体を電子ビ
ーム加工装置に用いた場合には、熱陰極とヒータとを加
熱圧着するための特別な装置および複雑な接合プロセス
を必要とせず、熱陰極の交換時に簡便に接合することが
できるとともに、熱陰極が強固に固定されているので、
電子ビームの安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す斜視図であ
る。

【図２】熱陰極の内部構造を示す断面図である。

【図３】第１の実施例の熱陰極構体を製造する方法を説
明する断面図である。

【図４】第１の実施例で用いる熱陰極の製造方法を説明
する断面図である。

【図５】第１の実施例で用いる熱陰極の製造方法を説明
する断面図である。

【図６】第１の実施例で用いる熱陰極の製造方法を説明
する図である。

【図７】本発明の第２の実施例の構成を示す図であり、
（ａ）は、その正面図であり、（ｂ）は、その右側面図
である。

【図８】第２の実施例の熱陰極構体の製造方法を示す断
面図である。

【図９】第２の実施例の熱陰極構体の製造方法を示す断
面図である。

【図１０】第２の実施例の熱陰極構体の製造方法を示す
図である。

【図１１】本発明の第３の実施例の構成を示す斜視図で
ある。

【図１２】本発明の第４の実施例の構成を示す断面図で
ある。

【図１３】第４の実施例の主要部分の構成を示す斜視図
である。

【図１４】本発明の電子ビーム加工装置の構成を示す断
面図である。

【図１５】本発明の電子ビーム加工装置における熱陰極
に対する加熱スケジュールを示す図である。

【図１６】従来の熱陰極構体を適用した電子ビーム加工
装置の主要部分の構成を示す断面図。

【符号の説明】

１０１熱陰極１０１ａ耐イオン衝撃性高融点耐熱物質１０１ｂ電子放射物質１０２ａ、１０２ｂヒータ１０３真空容器１０４ヒータ加熱電源１０５ａ、１０５ｂヒータ支持支柱１０６成形体１０７ガラス製容器１０８酸化アルミニウム１０９ＨＩＰ処理装置２０１熱陰極２０２ａ、２０２ｂヒータ２０３ゴム型２０４熱陰極構体２０５ガラスカプセル２０６詰め粉３０１熱陰極３０２ヒータ３０３孔３０４間隙３０５ａ、３０５ｂヒータ支持支柱４０１熱陰極４０２ａ、４０２ｂヒータ４０３ａ、４０３ｂヒータ支持支柱４０４ａ、４０４ｂクランプネジ４０５絶縁板４０６ａ、４０６ｂ嵌合部５０１熱陰極構体５０２アノード５０３制御電極５０４加熱制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者成田万紀滋賀県大津市晴嵐２丁目９番１号関西日本電気株式会社内 (72)発明者杉村俊和滋賀県大津市晴嵐２丁目９番１号関西日本電気株式会社内 (72)発明者酒谷浩行滋賀県大津市晴嵐２丁目９番１号関西日本電気株式会社内 (72)発明者田辺剛滋賀県大津市晴嵐２丁目９番１号関西日本電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビームを放出する熱陰極と、前記熱陰極を挟持するヒータとを一体化したことを特徴
とする熱陰極構体。
【請求項２】前記熱陰極は、耐イオン衝撃性高融点耐
熱物質と電子放射物質とを一体化した熱陰極であって、前記ヒータと前記熱陰極とを通電加熱によって一体化し
たことを特徴とする前記請求項１に記載の熱陰極構体。
【請求項３】前記ヒータと前記熱陰極とを熱間等方加
圧処理によって一体化したことを特徴とする前記請求項
１に記載の熱陰極構体。
【請求項４】電子ビームを放出する熱陰極と、この熱
陰極を挟持するヒータと、このヒータを保持する支柱と
を備える熱陰極構体であって、前記ヒータは、前記熱陰極を嵌合するための孔および側
壁に設けられた間隙とを有し、前記支柱は、前記ヒータに前記熱陰極を挿入した後、前
記間隙を狭くするように前記ヒータおよび熱陰極を挟圧
保持することを特徴とする前記請求項１に記載の熱陰極
構体。
【請求項５】前記ヒータを嵌合し、そのヒータを外側
から挟圧保持する支柱を有することを特徴とする前記請
求項１に記載の熱陰極構体。
【請求項６】耐イオン衝撃性高融点耐熱物質と低真空
かつ低温で動作可能な低仕事関数電子放射物質とを一体
化した熱陰極と、前記熱陰極を挟持するように配置され、その熱陰極と一
体化したヒータとを有する熱陰極構体を電子ビーム照射
源として備えることを特徴とする電子ビーム加工装置。
【請求項７】耐イオン衝撃性高融点耐熱物質と低真空
かつ低温で動作可能な低仕事関数電子放射物質とを一体
化した熱陰極と、前記熱陰極を挟むように設けられたヒ
ータと、前記ヒータを挟圧・保持するとともに、通電加
熱回路を構成する支柱とを有する熱陰極構体と、前記熱陰極およびヒータを通電加熱により加熱する加熱
制御部と、放射される電子ビームの出力制御を行う制御電極とを具
備する電子ビーム加工装置であって、前記加熱制御部により前記熱陰極とヒータとを通電加熱
して一体化させ、前記熱陰極とヒータとが一体化した後、この熱陰極を所
定の動作温度に加熱することを特徴とする前記請求項６
に記載の電子ビーム加工装置。
【請求項８】前記制御電極に電位を印加する前に、前記加熱制御部により前記熱陰極とヒータとは一体化さ
れることを特徴とする前記請求項７に記載の電子ビーム
加工装置。