JPH09259801A - 電子銃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電圧ケーブル取付け用フランジの電界緩和
電極近傍の電界集中を十分緩和出来るようする。 【解決手段】 碍子１２´の、高電圧ケーブル取り付け
用フランジ９Ｂに形成された電界緩和電極１５´に対抗
する部分の少なくともフランジ９Ｂに接する部分を含む
一部に弧状凹部１６を形成し、該弧状凹部に金属層を形
成する。高電圧ケーブル６の芯線に高電圧が導入され、
該芯線と高電圧ケーブル取り付け用フランジ９Ｂの間に
電界が発生しても、弧状凹部１６、電界緩和電極１５
´、及び、該弧状凹部１６と電界緩和電極１５´を結ぶ
曲面仮想ライン１７が同一電位（アース電位）となり、
高電圧ケーブル取り付け用フランジ９Ｂの角部に、恰
も、大きな電界緩和電極１８が形成されたように成る。
従って、高電圧ケーブル取り付け用フランジ角部近傍の
電界集中が大幅に緩和される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、高電圧ケーブル
を通じて高電圧が導入される電子銃に関する。

【０００２】

【従来の技術】 電子顕微鏡等においては、高電圧電源
からの直流高電圧を高電圧ケーブルを通じて電子銃に導
入している。図１はその様な一例を示したもので、フィ
ラメント１の先端に形成されたエミッタチップ２、引き
出し電極３、加速電極４を備えた電界放射型電子銃にお
いて、フィラメント１に加熱電源５から高電圧ケーブル
６を通じて加熱電流を供給し、引き出し電極３に引き出
し電源７から高電圧ケーブル６を通じて正の高電圧を導
入し、加速電極４に加速電源７から高電圧ケーブル６を
通じて正の高電圧を導入している。尚、高圧ケーブル内
には前記加熱電源５とフィラメント１を接続する為の芯
線、前記引出し電源７と引出し電極３を接続する為の芯
線が通っている。

【０００３】図２は電子銃と高電圧ケーブルの接続部分
の断面を示したもので、中央部に大きな孔が開けられた
電子銃本体取り付け用フランジ９ａ上に取付けられた高
電圧ケーブル取付け用フランジ９ｂの中央部に開けられ
た孔に高電圧ケーブル６が嵌挿され、該高電圧ケーブル
の先端部６ａのみが真空排気される空間Ａ側に挿入され
る。前記先端部の底部には各芯線に繋がったフィラメン
ト接続ピン１０ａ，１０ｂ及び引き出し電極接続ピン１
１が設けられている。又、該高電圧ケーブルの先端部６
ａの周囲を空間Ｂをおいて取り囲む様に碍子１２が前記
フランジ９ａに取付けられている。前記空間Ｂには絶縁
ガスが導入されている。該碍子の底部にはフィラメント
接続線１３ａ，１３ｂ、引出し電極接続線１４が設けら
れており、前記高電圧ケーブルの先端部６ａが前記フラ
ンジ９Ｂに取付けられた時に、各々の接続線が前記フィ
ラメント接続ピン１０ａ，１０ｂ及び引き出し電極接続
ピン１１夫々に接続される様に成してある。前記フィラ
メント接続線１３ａ，１３ｂ、引出し電極接続線１４に
は夫々フィラメント１，引出し電極３が繋がっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 さて、前記高圧ケー
ブル６内の芯線には通常少なくとも数ＫＶ以上の高電圧
が掛かっており、該高圧ケーブルを支持する為のフラン
ジ９Ｂは導電材料で形成されており、通常アース電位に
あるので、芯線とフランジ９Ｂの間に電界が発生する。
その際、図３に示す様に、該フランジの角部分Ｃの近傍
の等電位線は他の部分に比べ取り分け著しく込み合い
（電界集中）、この部分の電界強度が著しく大きくな
り、この部分に絶縁破壊が発生してしまう。そこで、図
２に示す様に、前記角Ｃに曲面形状の電界緩和電極１５
を形成し、該部分における電界集中を緩和している（図
４参照）。

【０００５】所で、高電圧ケーブル先端部６ａを含む電
子銃を安価に製作する場合の一つの対策として碍子部１
２のコンパクト化、及びそれに対応して電圧ケーブル先
端部６ａのコンパクト化が考えられる。しかし、高電圧
ケーブル先端部６ａをコンパクト化すると、前記電界緩
和電極１５を小さくせざるを得ない。その為に、前記電
界集中緩和が十分出来ない。更に、芯線と前記フランジ
９Ｂとは耐電圧からある程度距離をおかねばならない
が、その為に、四本以上の芯線が通される高電圧ケーブ
ルを備えた電子銃の場合には、前記電界緩和電極１５を
小さくせざるを得なくなる。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、高電圧ケーブル取付け用フランジの電界緩和電
極を十分大きく取れなくても、該電極近傍の電界集中を
十分緩和出来るように成した新規な電子銃を提供する事
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 請求項１の発明に基づ
く電子銃は、芯線を絶縁被覆した高電圧ケーブルを取付
けるためのフランジ、該高電圧ケーブルの先端部を取り
囲み、前記芯線と繋がる接続線を有する碍子を備えた電
子銃であって、前記フランジの高電圧ケーブルと接する
部分の先端部側に電界緩和電極を形成し、前記碍子の、
該電界緩和電極に対抗する部分の少なくとも前記フラン
ジに接する部分を含む一部に弧状凹部を形成し、該弧状
凹部に金属層を形成した事を特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】 以下、図面を参照して本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図５は本発明の一例とし
ての高電圧ケーブルとの接続部を含む電子銃の概略を示
している。図中前記図１にて使用されている符号と同一
符号の付されたものは同一構成要素である。本実施例に
おいては、碍子１２´の、高電圧ケーブル取り付け用フ
ランジ９Ｂに形成された電界緩和電極１５´に対抗する
部分の少なくとも前記フランジ９Ｂに接する部分を含む
一部に弧状凹部１６を形成し、該弧状凹部に金属層を形
成した。

【０００９】この様な構成の電子銃において、高電圧ケ
ーブル６の芯線に高電圧が導入されると、該芯線と高電
圧ケーブル取り付け用フランジ９Ｂの間に電界が発生す
るが、図５に示す様に、弧状凹部１６、電界緩和電極１
５´、及び、該弧状凹部１６と電界緩和電極１５´を結
ぶ曲面１７が同一電位（アース電位）となり、高電圧ケ
ーブル取り付け用フランジ９Ｂの角部に、恰も、大きな
電界緩和電極１８が形成されたように成る。従って、高
電圧ケーブル取り付け用フランジ角部近傍の電界集中が
大幅に緩和される。その為、碍子部１２´のコンパクト
化、及びそれに対応した高電圧ケーブル先端部６ａのコ
ンパクト化の為に高電圧ケーブル取り付け用フランジ９
Ｂにおける電界緩和電極１５´が小さく形成されても、
又、多数芯線を通した高電圧ケーブルを使用した為に前
記電界緩和電極１５´が小さく形成せざるを得なくと
も、該電極近傍の電界集中を十分緩和出来る。

【００１０】尚、本発明は他の電界放射型電子銃や他の
種類の電子銃（例えば、熱電子放射型電子銃）にも応用
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 高電圧電源からの直流高電圧を高電圧ケーブ
ルを通じて電子銃に導入している例を示している。

【図２】 従来の電子銃の概略一例を示している。

【図３】 電界緩和電極を形成しない場合の等電位線分
布を示している。

【図４】 電界緩和電極を形成した場合の等電位線分布
を示している。

【図５】 本発明の電子銃の概略を示している。

【符号の説明】

１ フィラメント ２ エミッタチップ ３ 引き出し電極 ４ 加速電極 ５ 加熱電源 ６ 高電圧ケーブル ６ａ 高電圧ケーブル線端部 ７ 引き出し電源 ８ 加速電源 ９ａ 電子銃本体取り付け用フランジ ９ｂ 高電圧ケーブル取付け用フランジ １０ａ，１０ｂ フィラメント接続ピン １１ 引き出し電極接続ピン １２，１２´ 碍子 １３ａ，１３ｂ フィラメント接続線 １４ 引出し電極接続線 Ｃ フランジの角部分 Ａ，Ｂ 空間 １５，１５´，１８ 電界緩和電極 １６ 弧状凹部 １７ 曲面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯線を絶縁被覆した高電圧ケーブルを取
   付けるためのフランジ、該高電圧ケーブルの先端部を取
   り囲み、前記芯線と繋がる接続線を有する碍子を備えた
   電子銃であって、前記フランジの高電圧ケーブルと接す
   る部分の先端部側に電界緩和電極を形成し、前記碍子
   の、該電界緩和電極に対抗する部分の少なくとも前記フ
   ランジに接する部分を含む一部に弧状凹部を形成し、該
   弧状凹部に金属層を形成した事を特徴とする電子銃。