JPS588104B2 - 加熱、溶解及び乾燥のための電子銃 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高電圧部、電子を放射する陰極、陰極に配属
された少なくとも１つの放射噴流を生ぜしめる電極、加
速陽極、放射通路の方向に延びる放射案内管を有する加
熱、溶解及び乾燥のための電子銃であって、前記放射案
内管はジャケットによって取り囲まれており、しかも放
射案内管とジャケットとの間に形成された室内に電磁的
なレンズと少なくとも１つの偏向機構とが配置されてい
る形式のものに関する。

ドイツ連邦共和国特許第１２４８１７５号明細書により
公知であるこのような形式の電子銃は、従来存在した銃
機構を著しく改良したけれども、さらに改良する必要が
ある。

公知の構成のぱあい、電磁的なレンズおよび偏向機構の
コイルを設けている、ジャケットと放射案内管との間の
室は、コイルの熱の過負荷を排除するために冷却媒体（
水）によって貫流されている。

このことにより、コイルの適当なケーシングが必要とな
る。

なぜならば、さもないと冷却媒体により絶縁部が破壊さ
れかつ接続部が腐食されるからである。

ジャケットおよび放射案内管は、このぱあい分離されな
いように互いに結合されている。

すなわち電磁的なレンズおよび偏向機構のための室が、
気密に囲まれている。

このことは、冷却媒体のための強制案内が、装置の内側
構成を強制的に規定するような構成によって引き起こさ
れなければならないので特に必要なことである。

電子光学的な部分を部分的に交換することによって機構
を補足的に変化することは不可能である。

さらに公知の構成のぱあい、ジャケットおよび放射案内
管が、スリーブ状の部分を介して電子銃の高圧絶縁体と
結合されており、スリーブ状の部分は、真空ポンプ機構
に接続するために側方接続管片を備えている。

このことによって陰極および放射状の電極の範囲でも確
実な連続運転に適する真空が、残りの構成部とは別個の
排気部によって生ぜしめられるけれども、しかしながら
このような電子銃が特別の真空接続部なしに真空室内に
組み込まれることはもはやすぐには可能でない。

なぜならば比較的狭い接続管片が、陰極範囲の確実な排
気をこのようなぱあいに妨害するからである。

スリーブ状の部分内に相応して大きな貫通部が生じるぱ
あいに、他面では公知の構成の剛性が問題となる。

本発明の課題は、電子光学的な構成部分のコイルが、申
し分のない絶縁体内に収容されていて、もはや冷却用液
体によって取り囲まれていないで、さらに必要なぱあい
には別の構成あるいは作用形式の電子銃に対して電子光
学的な構成の個々の部分が交換されることができ、この
ために電子銃の構成原理全体が変化されるようなことは
ないような、前述の形式の電子銃を改良することである
。

このような課題を解決するために本発明の構成では、前
記放射案内管、ジャケット、電磁的なレンズおよび偏向
機構が、交換可能な構成ユニットにまとめられており、
この構成ユニットは、電子銃軸線に対して平行な複数の
中空ピンと中空ピン用継手とを介して電子銃の高電圧部
と結合していて、電磁的なレンズおよび偏向機構のため
の室が少なくとも１つの中空ピンを介して外気と接続し
ているようにした。

本発明の構成により以下のような利点がもたらされる。

スペーサとしても示される中空ピンが、広い中間室を有
するある種のケージを形成しており、このケージによっ
て陰極範囲の申し分のない排気が、特別な真空接続部を
使用せずに直接真空装置内に組み込むことによっても達
成される。

しかも選択的には、中空ピンが特別の吸込室によって囲
まれることも可能であり、この吸込室は吸込接続管片を
介して別個の排気装置に接続されることができる。

このような吸込室が存在するかしないかに従って、真空
室を有する電子銃の固定フランジの位置のみが変化され
る。

電磁的なレンズおよび偏向機構のための室が、少なくと
も１つの中空ピンを介して大気と接続していることによ
って、コイル自体は冷却媒体内にも真空部内にも配置さ
れないようになる。

もしコイル範囲が真空であると、グロー放電及び（又は
）フラツシオーバが生ぜしめられて、関連する部分が短
期間に破壊されてしまう。

さらに加熱時にコイル範囲のガス排出によって不都合な
昇圧が導びかれる。

従って真空に対してシールされた不経済なカプセルが必
要となり、たとえばコイルが薄板ケーシングに溶接され
る必要がある。

いずれにせよ使用されうる外気圧の空気は、コイルの確
実な運転を保証するような比較的有利な媒体である。

電子光学的な構成部分もしくはコイルを空気を満たされ
た室内に収容することは、個々の部分が簡単に交換され
ることができるということの前提である。

従って、電気光学的な構成部分の簡単な変化によって、
放射の幾可学的な図形を使用例に申し分なく合わせるこ
とができる。

このぱあい、実施例に基づいて次に述べられる基礎ユニ
ットが偏向ヘッドを取り付けることもでき、この偏向ヘ
ッドによって電子放射は、蒸発るつぼ内でたとえば９０
度の角度だけ偏向されることができる。

さらに、無関係な付加的なコイル機構によって、放射は
該コイル機構に対して直角に偏向され、従って形成され
るたとえば円弧形の放射運動が蒸発るつぼ内で可能とな
る。

方形の偏向流のぱあいに放射は２つのるつぼ間で周期的
に往復運動することができ、このことによってたとえば
合金の蒸発が可能になる。

種々異なる焦点レンズおよび偏向機構を広く組み合わせ
ることによって、焦点の調整および電子放射の電力密度
を考えて大きな変化が生ぜしめられる。

さらに、基礎ユニットが対称的な偏向機構によって交換
されることができ、この偏向機構は偏向周期を５００ヘ
ルツまで許容している。

加熱の目的のために特に設けられたこのような電子銃は
、帯銅あるいは別の幅広い鋼材の均等な加熱に使用され
ることができる。

さらに、詳細に示された基礎ユニツトが付加的な偏向機
構を備えることができ、この偏向機構によって偏向制御
装置を利用して大きな平面に所定のエネルギーが分配さ
れることができる。

たとえば大きな蒸発るつぼが加熱される。

本発明のとりわけ有利な実施例では、中空ピンのうち２
つの中空ピンが、冷却媒体のための案内管として、かつ
残りの中空ピンが、電気的な導線、機械的、空気力式あ
るいは液圧式の力伝達のための通路として役立つ。

一般的には４つの中空ピンが配置されており、従って２
つの中空ピンは冷却目的として使用される。

このばあい冷却媒体は、放射案内管にだけ供給され、こ
の放射案内管はこのような目的のため２重壁に構成され
ている。

残りの中空ピン内の電気的な導線は、たとえば電磁的な
レンズおよび個々の偏向機構への導線である。

機械的、空気力式あるいは液圧式の力伝達は、運転中な
どに陰極の交換のための旋回可能なるつぼ、るつぼ駆動
装置、遮へい板、陽極弁に導びかれることができる。

固定するために、中空ピンか中空ピン用継手として形成
された２つのリング状フランジの間に配置されていて、
このリング状フランジのうち一方が交換可能な構成ユニ
ットと、かつ他方が高電圧部と結合されており、さらに
リング状フランジ内に冷却媒体のための分配通路が配置
されているぱあいにとりわけ有利である。

電子光学的な部分もしくは放射案内管の接続すべき部分
を適当に構成することによって、特別な案内部を使用せ
ずに液密な接続部が得られる。

本発明を電子銃は、スペーサピンを囲んでいてかつ真空
になるようにシールされて銃上面と結合されていて、さ
らに接続導管を介して真空ポンプと結合されるような吸
込室によって、すでに述べたようにさらに完全なものに
されることができる。

このことによって、電子銃の内部すなわち陰極の周囲が
、電子銃の確実な構成のために必要な真空に有利にかつ
迅速に導びかれる。

このことは、中間吸込みによって蒸発るつぼと陽極を有
する放射発生器との間の負圧差の形成が正しい負圧差と
して維持されなければならない反応する蒸発あるいはイ
オンメッキのような工程のぱあいにとりわけ重要である
。

たとえば、４００ｌ／秒の吸込み導管の拡散ポンプによ
って吸い出すさいに、直ちに、蒸発るつぼの範囲では１
０−１ミリバールの圧力が、かつ陰極範囲では１０−４
ミリバールの圧力が達成される。

以下に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図に示された陰極１０は、接続端子１１に固定され
ている。

接続端子１１が、該接続端子は、別の経路で見えない導
管を介してねじクランプ１２に案内されていて、このね
じクランプ１２は、陰極１０の加速電圧およびヒータ電
流のための図示されない高圧接続部と接続されることが
できる。

陰極は、同一の電位に位置する放射状の電極１３によっ
て囲まれており、陰極１０及び放射状の電極１３が一般
的な形式で、それ故に以下には説明しない形式で高電圧
絶縁部材１４に固定されていて、この高電圧絶縁部材は
、ねじクランプ１２に向かう端部に冷却部材１５を支持
している。

ねじクランプ１２、冷却部材１５及び高電圧絶縁部材１
４の長さの大部分が、遮へいキャップ１６によって囲わ
れている。

高電圧絶縁部材１４がフランジ１７を有しており、この
フランジは、以下に示さない真空シール部材を介してリ
ング状フランジ１８と結合し、このリング状フランジ１
８に遮へいキャップ１６も固定されている。

リング状フランジ１８は、外周において分配された４つ
の中空ピン１９（図面では２つしか示していない）を介
して別のリング状フランジ２０と結合しており、このリ
ング状フランジは次に示される構成ユニット２１に受容
するために役立つ。

リング状フランジ２０は接地電位に設けられていてこの
リング状フランジの内側に加速陽極２２が支持されてお
り、この加速陽極は、同様にシール部材を介して交換可
能に固定されている。

それ故に前述の配置は、電子銃の縦軸線“Ａ”に対して
回転対称的に行なわれている。

構成ユニット２１は、放射案内管２３、電磁的なレンズ
２４、ｘ偏向機構２５、ｙ偏向機構２６から成っており
、しかしながら図面ではｙ偏向機構の上方の磁極片のみ
が見られる。

放射案内管２３が同軸的に配置されたジャケット２７に
よって囲まれており、しかも放射案内管とジャケットと
の間の環状室５３内に電磁的なレンズ２４、ｘ偏向機構
２５及びｙ偏向機構２６が配置されている。

放射案内管２３とジャケット２７とが、陰極１０とは反
対の端部て、遮へいプレート２８によって真空になるよ
うにシールされて結合している。

ｘ偏向機構２５がヨーク２５ａから成っており、このヨ
ークに偏向コイル２５ｂが配置されている。

ヨーク２５ａは、両側で、第１図において後方しか示さ
れていない磁極片２９と結合している。

放射案内管２３は２重壁に構成されており、しかも中間
室は、たとえば水のような冷却媒体を貫流される。

冷却水回路への接続は、分配通路３０と中空ピン１９内
の孔１９ａと接続導管３１とを介して行なわれ、図面で
はやはりこれらのうち１つだけが示されている。

偏向機構２５，２６並びに電磁的なレンズ２４の電気的
な接続は、複式差し込み接続部材３２及び別の中空ピン
１９内の孔１９ｂを介して行なわれる。

電子銃は、中空ピン１９の範囲で、該中空ピンの少なく
とも全長で、間隔を置いてスリーブ状の吸込室５４によ
って囲まれており、この吸込室５４に半径方向の接続導
管５５が開口している。

接続導管５５は、図示されていない真空ポンプと接続可
能である。

吸込室５４はその両端部にリング状フランジ５６．５７
を有している。

リング状フランジ５６によって、吸込室が、シール部材
を介して真空になるようにリング状フランジ１８と結合
されている。

リング状フランジ５７によって、吸込室５４並びに電子
銃全体が、図示されない真空容器と真空になるようにシ
ールされて結合されている。

組立て面が符号５８で示されている。第１図に示された
ぱあいには、吸込室５４の内室が、区分されて排気され
ており、しかも狭い放射貫通孔が、加速陽極２２の中央
で圧力段階を作用する。

このことによって、吸込室５４内並びに陰極１０の範囲
で、磁極片２９が突入するたとえば真空室より数１０分
の１だけ良好な真空が生ぜしめられることができる。

第１図による実施例のばあいの吸込室５４を省略するこ
とももちろん可能である。

このようなぱあいには、電子銃がリング状フランジ１８
を介して所属の真空室に固定される。

このばあいの組立て平面が符号５９で示されている。

このぱあい、陰極１０の範囲では、磁極片２９の範囲と
ほぼ同じ真空が得られることができる。

しかしながら恐らく、中空ピン１９が、該中空ピンによ
って限定される範囲の実際に邪魔にならない排気を許さ
れていることが明らかである。

第２図の実施例では、第１図の同一部分に同一符号が示
されている。

リング状フランジ２０には異なる寸法の電磁的なレンズ
２４が固定されていることが判る。

放射案内管およびジャケットの構成が、簡単化のために
図面において省略されている。

電磁的なレンズ２４に、種々異なる形式の偏向機構のよ
うな種々異なる電子光学的な装置が接続されることがで
きる。

第３図から判るように、軸線“Ａ”を中心にして回転対
称的な４つの中空ピン１９が配置されていて、これらの
中空ピン１９は、リング状フランジ１８，２０と一緒に
ある種のケージを形成し、このケージは、排気過程をほ
とんど邪魔しないでしかも大きな機械的強さを有する。

放射案内管２３とジャケット２７との間の環状室５３は
、第１図から判るように中空ピン１９のうちの１つの孔
１９ｂを介して大気と接続しており、その結果電磁的な
レンズ２４と偏向機構２５，２６の周囲は大気圧下にあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は普通の作業位置にある電子銃全体の部分的縦断
面図、第２図は第１図の実施例の中空ボルトの範囲を示
す部分拡大図、第３図は第２図における実施例の軸線方
向の平面図である。 １０・・・・・・陰極、１１・・・・・・接続端子、１
３・・・・・・ねじクランプ、１４・・・・・・高電圧
絶縁部材、１５・・・・・・冷却部材、１６・・・・・
・遮へいキャップ、１７・・・・・・フランジ、１８・
・・・・・リング状フランジ、１９・・・・・・中空ピ
ン、１９ａ，１９ｂ・・・・・・孔、２０・・・・・・
リング状フランジ、２１・・・・・・構成ユニット、２
２・・・・・・加速陽極、２３・・・・・・放射案内管
、２４・・・・・・レンズ、２５・・・・・・Ｘ偏向機
構、２５ａ・・・・・・ヨーク、２５ｂ・・・・・・偏
向コイル、２６・・・・・・ｙ偏向機構、２７・・・・
・・ジャケット、２８・・・・・・遮へいプレート、２
９・・・・・・磁極片、３０・・・・・・分配通路、３
１・・・・・・接続導管、３２・・・・・・複式差し込
み接続部材、５５・・・・・・接続導管、５６，５７・
・・・・・リング状フランジ、５８，５９・・・・・・
組立て平面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高電圧部、電子を放射する陰極、陰極に配属された
   少なくとも１つの放射噴流を生ぜしめる電極、加速陽極
   、放射通路の方向に延びる放射案内管を有する加熱、溶
   解及び乾燥のための電子銃であって、前記放射案内管は
   ジャケットによって取り囲まれており、しかも放射案内
   管とジャケットとの間に形成された室内に電磁的なレン
   ズと少なくとも１つの偏向機構とが配置されている形式
   のものにおいて、前記放射案内管２３、ジャケット２７
   、電磁的なレンズ２４および偏向機構が、交換可能な構
   成ユニット２１にまとめられており、この構成ユニット
   は、電子銃軸線に対して平行な複数の中空ピン１９と中
   空ピン用継手とを介して電子銃の高電圧部と結合してい
   て、電磁的なレンズ２４および偏向機構２５もしくは２
   ６のための室５３が少なくとも１つの中空ピン１９を介
   して外気と接続していることを特徴とする加熱、溶解及
   び乾燥のための電子銃。 ２ 前記複数の中空ピン１９のうち２つの中空ピンが冷
   却媒体のための案内管として役立ち、残りの中空ピンか
   、電気伝導及び機械的、空気力式あるいは液圧式な力伝
   導のための通路として役立つ特許請求の範囲第１項記載
   の加熱、溶解及び乾燥のための電子銃。 ３ 前記中空ピン１９が中空ピン用継手として形成され
   た２つのリング状フランジ１８，２０の間に配置されて
   おり、該リング状フランジの一方１８あるいは２０が交
   換可能な構成ユニット２１と結合していて、他方のリン
   グ状ユニット２０あるいは１８が高電圧部と結合してお
   り、前記リング状フランジ内に冷却媒体のための分配通
   路３０が配置されている特許請求の範囲第２項記載の加
   熱、溶解及び乾燥のための電子銃。 ４ 中空ピン１９を取り囲み真空になるように銃上面と
   結合された吸込室５４か、接続導管５５を介して真空ポ
   ンプと結合可能である特許請求の範囲第１項記載の加熱
   、溶解及び乾繰のための電子銃。