JPH09245712A - 陰極加熱監視装置およびその監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陰極の突発的な故障の主因であるフィラメン
ト断線を防止できると共に、陰極消耗を緩やかにコント
ロールすることができて陰極寿命を延命させることがで
きる陰極加熱監視装置およびその監視方法を得るもので
ある。 【解決手段】 電子銃２１におけるビーム発生用の棒状
陰極２３を加熱するフィラメント２４に印加するフィラ
メント電圧と衝撃電圧とを検出する陰極加熱電圧検出回
路４２と、この検出結果より前記各電圧の電圧バランス
を判定する陰極加熱監視回路４４と、前記電圧バランス
の一定範囲の逸脱を判定時に前記フィラメント電圧発生
用のフィラメント電源と前記衝撃電圧発生用の衝撃電源
の出力を制御し、各電圧バランスを一定範囲に補正する
陰極加熱自動補正回路４１とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子ビーム加工
装置の陰極加熱用フィラメントの突発的な断線事故を予
防するための陰極加熱監視装置およびその監視方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は例えば特開平１−２２４１８０号
公報に示された従来の電子ビーム加工装置の構成を示す
略線図である。図において、１は溶接室であり、この溶
接室１に収納された被溶接材２は後述する溶接用電子ビ
ーム（以下、電子ビーム電流と記載する）５が照射され
て溶接される。３は電子ビーム電流５を発生させる電子
銃である。

【０００３】この電子銃３はフィラメント３Ｂより発生
した熱電子で加熱され先端より電子ビーム電流５を発生
する棒状陰極３Ａ，棒状陰極３Ａより発生した電子ビー
ム電流５を制御するウェネルト電極３Ｃ、電子ビームを
集束するコイル６Ａ，６Ｂより構成されている。

【０００４】４はフィラメント３Ｂのフィラメント電源
であり、このフィラメント電源４はフィラメント３Ｂに
加熱電流を流してフィラメント３Ｂより熱電子を発生さ
せる。７は発生した熱電子を棒状陰極３Ａに当てるため
の衝撃電圧を発生させる衝撃電源であり、この衝撃電源
７はフィラメント電源４と共に棒状陰極３Ａの加熱電力
が一定となるように制御される。８は電子ビーム電流５
の出力を制御するためのバイアス電圧をウェネルト電極
３Ｃに与えるバイアス電源、９は電子ビーム電流設定
器、１０は電子ビーム電流設定器９による設定値に応じ
てバイアス電源８を制御し、発生するバイアス電圧を調
整するコントローラである。

【０００５】１１は棒状陰極３Ａより発生した電子ビー
ム電流５を加速する加速電圧を棒状陰極３Ａに与える加
速電源であり、この加速電源１１は、電圧調整器１６で
調整された交流電源１７からの交流電圧を昇圧する昇圧
変圧器１１Ａ、昇圧された交流電圧を整流する整流器１
１Ｂ、整流出力を平滑する平滑コンデンサ１１Ｃより構
成されている。

【０００６】１２Ａ，１２Ｂは加速電源１１より発生し
た加速電圧を検出する直列抵抗体からなる分圧抵抗器、
１３は平滑コンデサ１１Ｃと分圧抵抗器１２Ｂとを接続
するマイナスライン間に直列に挿入された電子ビーム電
流検出用の検出抵抗器である。

【０００７】１４は加速電圧を設定する設定器、１５は
設定器１４で設定された設定値に基づいて電圧調整器１
６の交流電圧出力を制御するコントローラ、１８はバイ
アス電源８の出力側に接続されたバイアス電圧検出用の
検出装置である。

【０００８】１９は棒状陰極３Ａに印加する加熱用電力
の設定器、２０は陰極加熱電力制御装置であり、この陰
極加熱電力制御装置２０は分圧抵抗器１２Ａ，１２Ｂに
よる加速電圧検出結果、検出抵抗器１３による電子ビー
ム電流検出結果、コントローラ１５による加速電圧制御
量及び検出装置１８によるバイアス電圧検出結果に基づ
いて加熱用電力を設定器１９によって設定された加熱用
電力になるように制御する。

【０００９】尚、コントローラ１０は電子ビーム電流検
出結果に基づき、電子ビーム電流５を設定値になるよう
にバイアス電源電圧を制御する。また、コントローラ１
５は加速電圧検出結果に基づき、加速電圧を設定値にな
るように電圧調整器１６を制御する。

【００１０】次に、図３に示した従来装置の動作につい
て説明する。先ず、フィラメント電源４によって電子銃
３のフィラメント３Ｂを加熱して熱電子を発生させる
と、その熱電子は衝撃電源７による衝撃電圧で棒状陰極
３Ａに向けて加速される。この場合、フィラメント電源
４及び衝撃電源７からフィラメント３Ｂに供給される各
電圧は制御され、加熱電力は一定値に保持されている。

【００１１】次に、加速された熱電子を棒状陰極３Ａに
当てて衝撃加熱することで、棒状陰極３Ａの先端の表面
より熱電子が発生する。発生した熱電子は加速電源１１
による加速電圧で加速されると電子ビーム電流５として
棒状陰極３Ａから放出される。電子ビーム電流５はコイ
ル６Ａ，６Ｂで集束されて溶接室１に向かう。溶接室１
では、被溶接材２が電子ビーム電流５を照射されること
で、被溶接材２の表面を溶融して溶接が行われる。

【００１２】一方、電子ビーム電流５の電流量の制御
は、三極式真空管の制御グリッドと同様の作用をするウ
ェネルト電極３Ｃに棒状陰極３Ａに対して負の電位であ
るバイアス電圧をバイアス電源４より与えて行う。だ
が、実際電子ビーム電流量の制御は、検出抵抗器１３の
両端に発生した電圧より電子ビーム電流量を検出し、こ
の検出値をコントローラ１０に入力し、そこで予め設定
器９で設定された電子ビーム電流量と比較し、その偏差
量に基づいてバイアス電源８を制御してバイアス電圧を
調整することで行われる。したがって、棒状陰極３Ａか
らは設定器９で設定された電流量の電子ビーム電流５が
放出される。

【００１３】また、棒状陰極３Ａより電子ビーム電流５
を放出させるための加速電圧は、電圧調整器１６より出
力された交流電圧を昇圧変圧器１１Ａで昇圧し、この昇
圧された交流電圧を整流器１１Ｂで整流した後に平滑コ
ンデンサ１１Ｃで平滑した直流高電圧を加速電圧とす
る。

【００１４】加速電圧の制御は、平滑コンデンサ１１Ｃ
に並列接続された分圧抵抗器１２Ａ，１２Ｂの接続点に
発生した分圧電圧を加速電圧検出値とし、この分圧電圧
をコントローラ１５において予め設定器１４で設定され
た加速電圧設定値と比較し、これら電圧の偏差に基づい
て電圧調整器１６の出力電圧調整レベルを制御して行わ
れる。従って、加速電源１１からは設定器１４で設定さ
れた加速電圧が棒状陰極３Ａに与えられる。

【００１５】フィラメント電圧および衝撃電圧の制御
は、設定器１９の設定値に対応して陰極加熱電力制御装
置２０がフィラメント電源４及び衝撃電源７の出力を制
御することで行われる。電子ビーム電流５のビーム電流
量の変動が抵抗検出器１３で検出された場合は、ビーム
電流を一定に保持すべく設定器１９の設定値を補正す
る。そして陰極加熱電力制御装置２０は設定器１９によ
る補正後の設定値に対応してフィラメント電源４および
衝撃電源７の出力を制御する。

【００１６】従って、棒状陰極３Ａの経時変化による消
耗によって棒状陰極３Ａから発生される熱電子の量が変
動し、電子ビーム電流５の焦点距離が変動しようとして
も、上述のようにビーム電流値を一定に保持する作用に
よって熱電子の量が一定に保持される。従って、電子ビ
ーム電流５の焦点距離も一定に保持される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子ビーム加工
装置は以上のように構成されているので、棒状陰極の消
耗に伴ってバイアス電圧が変化する特性を利用し、バイ
アス電圧をモニタしながら棒状陰極の消耗に合わせて陰
極加熱電圧（フィラメント電圧、衝撃電圧）を補正して
いたが、フィラメント電圧および衝撃電圧を個々にバラ
ンスよく補正できないため陰極加熱電圧が所定値以上増
加されると、棒状陰極に対してフィラメントの温度が高
くなる。そして棒状陰極からフィラメントに対する金属
蒸着が減ってフィラメントは加速的に蒸発し、フィラメ
ントの断線に至って電子ビーム加工装置の突発的な故障
が発生するという問題点があった。

【００１８】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、陰極の突発的な故障の主因であ
るフィラメント断線を防止できると共に、陰極消耗を緩
やかにコントロールすることで陰極寿命を延命させるこ
とができる陰極加熱監視装置およびその監視方法を得る
ことを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１電子銃における
ビーム発生用の棒状陰極を加熱するフィラメント陰極に
印加するフィラメント電圧と衝撃電圧とを検出する加熱
電圧検出手段と、この検出結果より前記各電圧の電圧バ
ランスを判定する加熱監視手段と、前記電圧バランスの
一定範囲の逸脱を判定時に前記フィラメント電圧発生用
のフィラメント電源と前記衝撃電圧発生用の衝撃電源の
出力を制御し、各電圧バランスを一定範囲に補正する加
熱電圧補正手段とを備えたものである。

【００２０】請求項２の発明に係る陰極加熱監視装置
は、請求項１に記載の陰極加熱監視装置において、加熱
電圧補正手段がフィラメント電圧と衝撃電圧との電圧バ
ランスが一定範囲の間は電子銃のバイアス電圧の変化に
基づいて前記フィラメント電圧と前記衝撃電圧とを制御
するものである。

【００２１】請求項３の発明に係る陰極加熱監視装置
は、請求項１に記載の陰極加熱監視装置において、加熱
監視手段が電圧バランス判定結果を報知する報知手段を
備えたものである。

【００２２】請求項４の発明に係る陰極加熱監視方法
は、電子銃における棒状陰極を加熱するフィラメント陰
極の加熱電圧であるフィラメント電圧と衝撃電圧を計測
して前記フィラメント陰極の加熱状態を直接モニタする
と共に、前記フィラメント電圧と前記衝撃電圧との電圧
バランスをモニタして前記電圧バランスを前記フィラメ
ント陰極の消耗に合った電圧バランスに補正するように
したものである。

【００２３】請求項５の発明に係る陰極加熱監視装置
は、請求項４に記載の陰極加熱監視方法において、フィ
ラメント電圧と衝撃電圧との電圧バランスの補正を行
い、フィラメント温度≦棒状陰極温度の関係を維持し、
フィラメント陰極の消耗を、棒状陰極から前記フィラメ
ント陰極への金属蒸着で補うようにしたものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１に係る陰
極加熱監視装置を図について説明する。図１は本実施の
形態１に係る陰極加熱監視装置の構成図である。図にお
いて、２１は図示しない被溶接材の表面に電子ビーム電
流５１を照射する電子銃である。この電子銃２１におけ
る陰極２２、棒状陰極２３、フィラメント２４、ウェネ
ルト電極２５の構成に関して従来装置の電子銃３と同様
である。２６は陰極２２に対向した位置に配置したアノ
ードであり、このアノード２６は被溶接材の表面に照射
する電子ビーム電流５１を集束する。陰極２２は図２に
示すように棒状陰極２３の周囲に間隙を設けてコイル状
にフィラメント２４を巻回して構成されている。

【００２５】２７は補助電源であり、この補助電源２７
より出力された交流電圧は絶縁トランス２８を通して整
流回路２９、３１、バイアス制御回路３３に入力され
る。整流回路２９は入力された交流電圧を整流してフィ
ラメント電圧３０としてフィラメント２４に与えられ
る。整流回路３１は入力された交流電圧を整流して衝撃
電圧３２としてフィラメント２４に与えられる。また、
バイアス制御回路３３は制御された交流電圧を制御トラ
ンス３４を通して整流回路３５に出力しバイアス電圧３
６としてウェネルト電極２５に与える。

【００２６】３７は電子ビーム電流制御回路であって光
伝送による制御信号３８でバイアス制御回路３３を制御
する。３９はウェネルト電極２５に発生したバイアス電
圧３６を検出するバイアス電圧検出回路であって検出信
号であるモニタ信号４０を光伝送で陰極加熱自動補正回
路（加熱電圧補正手段）４１に出力する。

【００２７】４２はフィラメント電圧３０、衝撃電圧３
２の陰極加熱電圧を検出する陰極加熱電圧検出回路（加
熱電圧検出手段）であって検出信号であるモニタ信号４
３を光伝送で陰極加熱監視装置（加熱監視手段）４４に
出力する。陰極加熱監視装置４４からはフィラメント電
圧と衝撃電圧とのバランスを補正する電圧バランス補正
信号４５が陰極加熱自動補正回路４１に出力される。陰
極加熱自動補正回路４１はバイアス電圧検出回路３９か
らモニタ信号４０或いは陰極加熱監視装置４４から電圧
バランス補正信号４５が入力されると補助電源２７に陰
極加熱補正信号４６を出力する。

【００２８】４７は加速電源であり、この加速電源４７
より出力された交流電圧は絶縁トランス４８を通して整
流回路４９に入力された後に、直流の加速電圧５０とな
って棒状陰極２３に与えられる。尚、棒状電極２３の先
端とアノード２６間に加速電圧５０が印加されると、棒
状電極２３の先端に発生した熱電子は電子ビーム電流５
１となってアノード２６を通過して被溶接物に照射され
る。電子ビーム電流５１の値はウェルネト電極２５に印
加するバイアス電圧３６を調整することで制御される。

【００２９】陰極加熱監視装置４４にはフィラメント電
圧３０と衝撃電圧３２の電圧バランスが正常の時に点灯
する表示器５２と、電圧バランスが一定範囲に制御でき
ない場合に異常信号を出力する警報回路５３とが備えら
れている。

【００３０】次に、本実施の形態の動作を説明する前に
フィラメント２４が断線に至る経緯について説明する。
電子銃２１に取り付けられた陰極２２の棒状陰極２３の
先端の表面より電子ビーム電流５１を発生させるために
は、棒状陰極２３を高温、例えば２５００℃に加熱する
必要がある。それにはフィラメント２４にフィラメント
電圧を印加するとフィラメント電流が流れてジュール熱
により高温に加熱される。

【００３１】更にフィラメント電流により加熱されたフ
ィラメント２４に衝撃電源３２より衝撃電圧を加える
と、加速された熱電子が棒状陰極２３に衝突し、フィラ
メント加熱による輻射熱と衝突エネルギーによる衝撃加
熱との相互作用により棒状陰極２３は２５００℃に加熱
される。

【００３２】陰極２２の突発的な故障の主因であるフィ
ラメント２４の断線のメカニズムは、電子銃２１は高真
空雰囲気であるが、フィラメント２４、棒状陰極２３は
高温状態であるためフィラメント２４の蒸発により消耗
が進行し、フィラメント２４の線径が細くなって断線に
至る。

【００３３】これは即ち、フィラメント２４と棒状陰極
２３が対向した部分では、図２の矢印で示されるよう
に、蒸発した金属が相手側に蒸着する現象がある。この
現象は一方の金属の温度が他方の金属に対して高温側に
移行した場合に起きる。フィラメント温度（Ｔ_F）と棒
状陰極温度（Ｔ_K）との関係はフィラメント温度（Ｔ_F）
＝棒状陰極温度（Ｔ_K）であるが、フィラメント２４の
断線防止に際してフィラメント温度（Ｔ_F）≦棒状陰極
温度（Ｔ_K）の関係にすることにより、棒状陰極２３か
らフィラメント２４に向けて金属蒸着が移行する。

【００３４】その結果フィラメント２４の消耗は金属蒸
着で補うことができるため、フィラメント２４の断線を
防止することができる。フィラメント２４の断線はフィ
ラメント電圧と衝撃電圧の電圧バランスの変化が主因と
なっている。これは即ち衝撃電圧に対してフィラメント
電圧が高いと、棒状陰極２３からフィラメント２４に向
けて金属蒸着の移行が減り、フィラメント２４の蒸発の
みが加速的に進行するからである。

【００３５】正常な電圧バランスであればフィラメント
２４の消耗による陰極寿命は平均８００時間程度である
が、電子ビーム電流５１のビーム性能を長時間維持する
ためにフィラメント２４の消耗をバイアス電圧検出回路
３９によりモニタしている。

【００３６】一定のバイアス電圧が印加されている状態
で、棒状陰極２３とアノード２６間に整流回路４９の出
力である加速電圧５０を印加すると、電子ビーム電流５
１が棒状陰極２３の先端より放出されアノード２６を通
過して被溶接物に照射される。

【００３７】電子ビーム電流５１の出力は、電子ビーム
制御回路３７よりの制御信号３８で制御されるバイアス
制御回路３３から出力される交流電圧を、制御トランス
３４を通して整流回路３５に入力し、整流された直流電
圧をバイアス電圧３６としてウエネルト電極２５に印加
することで制御される。

【００３８】電子ビーム電流５１の出力は、フィラメン
ト２４の消耗による棒状陰極２３の先端温度の変化に依
存するので電子ビーム電流５１の出力が一定になるよう
にバイアス電圧３６を制御する。従って、バイアス電圧
３６の変化をモニタすることによりフィラメント２４の
消耗による棒状陰極２３の先端温度を間接的にモニタで
きる。

【００３９】バイアス電圧３６がバイアス電圧検出回路
３９によってモニタされると、モニタ結果は光伝送によ
るモニタ信号４０として陰極加熱自動補正回路４１に送
られる。モニタ結果により、陰極加熱自動補正回路４１
は陰極加熱補正信号４６を補助電源２７に出力する。

【００４０】補助電源２７は、棒状陰極２３の先端温度
を設定温度にし、一定値の電子ビーム電流５１が出力さ
れるように絶縁トランス２８の一次側電圧を昇圧する。
一次側の昇圧によりフィラメント電圧３０、衝撃電圧３
２に対応する各二次側電圧は昇圧し各整流器２９、３１
に入力される。整流された直流電圧はフィラメント電圧
３０、衝撃電圧３２としてフィラメント２４に印加され
る。このように各電圧３０、３２が昇圧されるとフィラ
メント２４の加熱電力は増加し、フィラメント２４の消
耗による棒状陰極２３の先端温度の変化量は補正されて
電子ビーム電流５１のビーム性能を維持する。

【００４１】しかし、フィラメント２４の消耗が更に進
行して棒状陰極２３の先端温度が低下すると、フィラメ
ント電圧３０、衝撃電圧３２を再度一定値に上昇して加
熱電力を更に増加させ、棒状陰極２３の先端温度の補正
量を補正する。このように、加熱電力を増加させる中で
フィラメント電圧３０、衝撃電圧３２の電圧バランスの
変化により、フィラメント温度Ｔ_Fと棒状陰極温度Ｔ_Kと
の関係がＴ_F＞Ｔ_Kになると、フィラメント２４の蒸発が
加速してフィラメント２４の線径は細くなりフィラメン
ト断線に至る。

【００４２】従って、フィラメント２４の断線を防止す
るために、フィラメント電圧３０と棒状陰極２３を加熱
する衝撃電圧３２とのバランスに着目し、フィラメント
温度が棒状陰極温度より低くなるように両電圧３０、３
２のバランスを補正する。

【００４３】このようにフィラメント電圧３０と衝撃電
圧３２の電圧バランスを補正するために、バイアス電圧
３６の検出結果に基づいてフィラメント電圧３０と衝撃
電圧３２を調整している間に、陰極２２の加熱状態を直
接モニタするため陰極加熱電圧検出回路４２はフィラメ
ント電圧３０と衝撃電圧３２とを計測し、計測結果を光
伝送信号によるモニタ信号４３で陰極加熱監視装置４４
へ伝送する。

【００４４】陰極加熱監視装置４４はフィラメント２４
の消耗に応じた適正なフィラメント電圧３０、衝撃電圧
３２が供給されているか判定すると共に、フィラメント
電圧３０と衝撃電圧３２の電圧バランスを判定し、電圧
バランスが一定範囲を超えると電圧バランス補正信号４
５を陰極加熱自動補正回路４１に出力する。

【００４５】陰極加熱自動補正回路４１はバイアス電圧
検出回路３９よりのモニタ信号４０に基づいてフィラメ
ント２４の消耗の度合いに応じた加熱電力を陰極２２に
供給するように補助電源を制御している。だが、電圧バ
ランス補正信号４５が入力されると、フィラメント電圧
３０と衝撃電圧３２の電圧バランスが一定範囲になるよ
うに補助電源２７を制御する。この結果、加熱電力はフ
ィラメント２４の消耗に応じた量が維持され、かつ、電
圧バランスが一定範囲になる。

【００４６】電圧バランス判定の結果、フィラメント電
圧３０と衝撃電圧３２の電圧バランスが正常であれば表
示器５２を点灯する。また、電圧バランスを一定範囲に
制御できない場合は、異常信号を警報回路５３に出力し
てフィラメント２４の断線等、電子ビーム加工装置の突
発的な故障を未然に阻止する。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、電子銃におけ
るビーム発生用の棒状陰極を加熱するフィラメント陰極
に印加するフィラメント電圧と衝撃電圧とを検出する加
熱電圧検出手段と、この検出結果より前記各電圧の電圧
バランスを判定する加熱監視手段と、前記電圧バランス
の一定範囲の逸脱を判定時に前記フィラメント電圧発生
用のフィラメント電源と前記衝撃電圧発生用の衝撃電源
の出力を制御し、各電圧バランスを一定範囲に補正する
加熱電圧補正手段とを備えたので、陰極の突発的な故障
の主因であるフィラメントの断線を防止できる効果があ
る。

【００４８】請求項２の発明によれば、請求項１に記載
の陰極加熱監視装置において、加熱電圧補正手段がフィ
ラメント電圧と衝撃電圧との電圧バランスが一定範囲の
間は電子銃のバイアス電圧の変化に基づいて前記フィラ
メント電圧と前記衝撃電圧とを制御するようにしたの
で、請求項１の効果に加えて陰極消耗を緩やかにコント
ロールでき、陰極の寿命を延命させることができる効果
がある。

【００４９】請求項３の発明によれば、請求項１または
２に記載の陰極加熱監視装置において、加熱監視手段が
電圧バランス判定結果を報知する報知手段を備えたの
で、請求項１の効果に加えて事故を未然に防止できる効
果がある。

【００５０】請求項４の発明によれば、電子銃における
棒状陰極を加熱するフィラメント陰極の加熱電圧である
フィラメント電圧と衝撃電圧を計測して前記フィラメン
ト陰極の加熱状態を直接モニタすると共に、前記フィラ
メント電圧と前記衝撃電圧との電圧バランスをモニタし
て前記電圧バランスを前記フィラメント陰極の消耗に合
った電圧バランスに補正するようにしたので、陰極の突
発的な故障の主因であるフィラメントの断線を防止でき
る効果がある。

【００５１】請求項５の発明によれば、請求項４に記載
の陰極加熱監視方法において、フィラメント電圧と衝撃
電圧との電圧バランスの補正を行い、フィラメント温度
≦棒状陰極温度の関係を維持し、フィラメント陰極の消
耗を、棒状陰極から前記フィラメント陰極への金属蒸着
で補うようにしたので、請求項５の効果に加えて陰極消
耗を緩やかにコントロールでき、陰極の寿命を延命させ
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１をおける陰極加熱監
視装置の構成図である。

【図２】 陰極の内部構造をしめす構成図である。

【図３】 従来の電子ビーム加工装置の構成図である。

【符号の説明】

２１ 電子銃、２２ 陰極、２３ 棒状陰極、２４ フ
ィラメント、２７ 補助電源、３０ フィラメント電
圧、３２ 衝撃電圧、３６ バイアス電圧、３９バイア
ス電圧検出回路、４１ 陰極加熱自動補正回路、４２
陰極加熱電圧検出回路、４４ 陰極加熱監視装置、４５
電圧バランス補正信号、４６ 陰極加熱補正信号、５
２ 表示器、５３ 警報回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子銃におけるビーム発生用の棒状陰極
   を加熱するフィラメント陰極に印加するフィラメント電
   圧と衝撃電圧とを検出する加熱電圧検出手段と、この検
   出結果より前記各電圧の電圧バランスを判定する加熱監
   視手段と、前記電圧バランスの一定範囲の逸脱を判定時
   に前記フィラメント電圧発生用のフィラメント電源と前
   記衝撃電圧発生用の衝撃電源の出力を制御し、各電圧バ
   ランスを一定範囲に補正する加熱電圧補正手段とを備え
   たことを特徴とする陰極加熱監視装置。
2. 【請求項２】 加熱電圧補正手段は、フィラメント電圧
   と衝撃電圧との電圧バランスが一定範囲の間は電子銃の
   バイアス電圧の変化に基づいて前記フィラメント電圧と
   前記衝撃電圧とを制御することを特徴とする請求項１に
   記載の陰極加熱監視装置。
3. 【請求項３】 加熱監視手段は、電圧バランス判定結果
   を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１
   に記載の陰極加熱監視装置。
4. 【請求項４】 電子銃における棒状陰極を加熱するフィ
   ラメント陰極の加熱電圧であるフィラメント電圧と衝撃
   電圧を計測して前記フィラメント陰極の加熱状態を直接
   モニタすると共に、前記フィラメント電圧と前記衝撃電
   圧との電圧バランスをモニタして前記電圧バランスを前
   記フィラメント陰極の消耗に合った電圧バランスに補正
   するようにしたことを特徴する陰極加熱監視方法。
5. 【請求項５】 フィラメント電圧と衝撃電圧との電圧バ
   ランスの補正を行い、フィラメント温度≦棒状陰極温度
   の関係を維持し、フィラメント陰極の消耗を、棒状陰極
   から前記フィラメント陰極への金属蒸着で補うようにし
   たことを特徴する請求項４に記載の陰極加熱監視方法。