JPS59139538A - 加熱陰極型電界放出電子銃 - Google Patents
加熱陰極型電界放出電子銃Info
- Publication number
- JPS59139538A JPS59139538A JP1430983A JP1430983A JPS59139538A JP S59139538 A JPS59139538 A JP S59139538A JP 1430983 A JP1430983 A JP 1430983A JP 1430983 A JP1430983 A JP 1430983A JP S59139538 A JPS59139538 A JP S59139538A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitter
- control electrode
- filament
- thermal electron
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
- H01J37/073—Electron guns using field emission, photo emission, or secondary emission electron sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/063—Electron sources
- H01J2237/06308—Thermionic sources
- H01J2237/06316—Schottky emission
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加熱陰極型電界放出電子銃の改良に関する。
高輝度の電子線発生源どして用いられる電界放出電子銃
は、冷陰極型のものと加熱陰極型のものに大別され、加
熱陰極型電界放出電子銃における電子銃室内部の電極配
置を第１図に示す。第１図において、絶縁碍子１を貫通
する２本のステム２の下端には夫々ヘアピン型タングス
テンフィラメント３の両端が溶接されており、更にフィ
ラメント尖端部にはエミッタ４が溶接されている。エミ
ッタ４の下方・にはエミッタ尖端部に強電界を発生ざＬ
るだめの引出し電極５が設けられ、その下方（こは接地
電位の陽極６が配置される。エミッタ４と引出し電極５
及び陽極６の間には電源７，８によって夫々Ｊミッタ４
に対してＶｅ、■ａの電圧が印加されており、フィラメ
ント両端間には加熱電源９の出力電流が供給されるよう
に構成されている。このＪ：うな構成により、フィラメ
ントに通電してエミッタ４を１５００〜１８００’Ｋに
加熱しながら電界放出を行うと、エミッタ尖端へのガス
吸着が少く抑えられ、電子銃空白の真空度が冷陰極形電
界放出電子銃と同程度であれば、より長時間に亘って安
定な電界放出電流が１彎られるという利点がある。しか
しながら、フィラメント加熱に伴いエミッタ尖端部から
電界放出（こよって発住−ツる電子Ａ（その放出電流値
を’ｆａとりる）以外にエミッタの側面やフィラメント
３から熱電子Ｂ（その放出電流値をｌ ｂとする）が放
出され、陰極から放出される全電流値に占める割合が数
１０％に達することもある。これらの熱雷子はその殆ん
どが引出し電極５や陽極６を通過することができず、電
子銃から取り出される電子線には寄与しない。従って、
熱電子Ｂは引出し電極５のエミッタと対向する表面を照
射して引出し電極から吸着ガスを放出させることのみに
寄与することになり、加熱型電界放出電子銃の動作を不
安定にする原因となっていた。
は、冷陰極型のものと加熱陰極型のものに大別され、加
熱陰極型電界放出電子銃における電子銃室内部の電極配
置を第１図に示す。第１図において、絶縁碍子１を貫通
する２本のステム２の下端には夫々ヘアピン型タングス
テンフィラメント３の両端が溶接されており、更にフィ
ラメント尖端部にはエミッタ４が溶接されている。エミ
ッタ４の下方・にはエミッタ尖端部に強電界を発生ざＬ
るだめの引出し電極５が設けられ、その下方（こは接地
電位の陽極６が配置される。エミッタ４と引出し電極５
及び陽極６の間には電源７，８によって夫々Ｊミッタ４
に対してＶｅ、■ａの電圧が印加されており、フィラメ
ント両端間には加熱電源９の出力電流が供給されるよう
に構成されている。このＪ：うな構成により、フィラメ
ントに通電してエミッタ４を１５００〜１８００’Ｋに
加熱しながら電界放出を行うと、エミッタ尖端へのガス
吸着が少く抑えられ、電子銃空白の真空度が冷陰極形電
界放出電子銃と同程度であれば、より長時間に亘って安
定な電界放出電流が１彎られるという利点がある。しか
しながら、フィラメント加熱に伴いエミッタ尖端部から
電界放出（こよって発住−ツる電子Ａ（その放出電流値
を’ｆａとりる）以外にエミッタの側面やフィラメント
３から熱電子Ｂ（その放出電流値をｌ ｂとする）が放
出され、陰極から放出される全電流値に占める割合が数
１０％に達することもある。これらの熱雷子はその殆ん
どが引出し電極５や陽極６を通過することができず、電
子銃から取り出される電子線には寄与しない。従って、
熱電子Ｂは引出し電極５のエミッタと対向する表面を照
射して引出し電極から吸着ガスを放出させることのみに
寄与することになり、加熱型電界放出電子銃の動作を不
安定にする原因となっていた。
本発明はこのような問題を解決して、熱電子による悪影
響を低く抑えた加熱型電界放出電子銃を提供俳ることを
目的とづ−るもので、その構成はへアピン状フィラメン
トの尖端部に取り付（プられたエミッタと該エミッタを
１５００°に以上に加熱する電流を前記フィラメンｌ−
に供給する加熱電源と、エミッタ下方に設りられ接地電
位に保たれた陽極と、エミッタ［こ負の高電位を与える
電源と、前記陽極とエミッタ間に設けられエミッタに対
して正の電圧ＶＣが印加される引出し電極を備えた装置
にＪ）いて、エミッタに対してＯ＜ＶＣ＜Ｖｅの条件を
満たす電圧Ｖｃの与えられる熱電子制御電極を設け、該
熱電子制御電極の下端面が前記エミッタ下端部より一す
上方に配置され、熱電子制御電極の間口部の径が前記フ
ィラメントにおける熱電子放出領域の長さよりも小さく
なるように構成したことを特徴どづるものである。
響を低く抑えた加熱型電界放出電子銃を提供俳ることを
目的とづ−るもので、その構成はへアピン状フィラメン
トの尖端部に取り付（プられたエミッタと該エミッタを
１５００°に以上に加熱する電流を前記フィラメンｌ−
に供給する加熱電源と、エミッタ下方に設りられ接地電
位に保たれた陽極と、エミッタ［こ負の高電位を与える
電源と、前記陽極とエミッタ間に設けられエミッタに対
して正の電圧ＶＣが印加される引出し電極を備えた装置
にＪ）いて、エミッタに対してＯ＜ＶＣ＜Ｖｅの条件を
満たす電圧Ｖｃの与えられる熱電子制御電極を設け、該
熱電子制御電極の下端面が前記エミッタ下端部より一す
上方に配置され、熱電子制御電極の間口部の径が前記フ
ィラメントにおける熱電子放出領域の長さよりも小さく
なるように構成したことを特徴どづるものである。
第２図は本発明の一実施例装置を示すもので、第１図と
同一符号を附したものは同一構成要素を表わしている。
同一符号を附したものは同一構成要素を表わしている。
第２図の装置は第１図の装置と比較して、エミッタ４の
下端より上方に熱電子制御電極１０が新たに設りられご
電源１１によってエミッタとの間に電圧Ｖ、ｃが印加さ
れる。この電圧ＶＣは引出し電極に印加される電圧より
も低いため（例えばＶｅ ＝５ＫＶ、Ｖｃ ＝０．５〜
３ＫＶ）ため、エミッタ先端に形成される電界放出のた
めの強電界には殆んど影響を及ぼざない。従って電界放
出による電子Ａの放出経路も第１図の場合と殆んど変ら
ない。又、熱電子制御電極１０の聞１０部の径ｄはフィ
ラメント３が熱電子を発生する領域の最大長ざＤよりも
小さく形成されでいる。そのため、フィラメント３から
発生する熱電子やエミッタ４の側面から発生する熱電子
の大部分は熱電子制御電極１００表面に向かって偏向さ
れて吸収されてしまい、制御電極１０の開口を通過する
熱電子は無視し得る程度となる。熱電子制御電極１０を
照射する熱電子も電極表面に吸着されたガスを放出させ
るが、電極を照射する熱電子に対する加速電圧ＶＣが引
出し電極５の引出し電圧Ｖｅよりも低いため、ガス放出
作用は弱い。更に、ガスが放出される領域が電界放出の
行われるエミッタ尖端部よりも上方であるため、放出ガ
スがエミッタ尖端に再び吸着される率は極めて低くなる
。
下端より上方に熱電子制御電極１０が新たに設りられご
電源１１によってエミッタとの間に電圧Ｖ、ｃが印加さ
れる。この電圧ＶＣは引出し電極に印加される電圧より
も低いため（例えばＶｅ ＝５ＫＶ、Ｖｃ ＝０．５〜
３ＫＶ）ため、エミッタ先端に形成される電界放出のた
めの強電界には殆んど影響を及ぼざない。従って電界放
出による電子Ａの放出経路も第１図の場合と殆んど変ら
ない。又、熱電子制御電極１０の聞１０部の径ｄはフィ
ラメント３が熱電子を発生する領域の最大長ざＤよりも
小さく形成されでいる。そのため、フィラメント３から
発生する熱電子やエミッタ４の側面から発生する熱電子
の大部分は熱電子制御電極１００表面に向かって偏向さ
れて吸収されてしまい、制御電極１０の開口を通過する
熱電子は無視し得る程度となる。熱電子制御電極１０を
照射する熱電子も電極表面に吸着されたガスを放出させ
るが、電極を照射する熱電子に対する加速電圧ＶＣが引
出し電極５の引出し電圧Ｖｅよりも低いため、ガス放出
作用は弱い。更に、ガスが放出される領域が電界放出の
行われるエミッタ尖端部よりも上方であるため、放出ガ
スがエミッタ尖端に再び吸着される率は極めて低くなる
。
このように、第２図の装置によれば、加熱電子が電界放
出電子銃の安定化に及ぼり悪影響を低減覆ることができ
るが、第２図の装置が第１図の装置に比較してどの程度
改善されたかは、各電極への電子衝撃のエネルギーがど
のＶｌ、度軽減されるかを式にＪ、って表わづことによ
って、次のようになる。即ち、第２図において、各？ｌ
１ｌｉ極の受ける電子衝撃のエネルギーはＶｅ ｘ Ｉ
ａ ＋Ｖｃ ｘ Ｉｂとなる。これに対して第１図の装
置において引出し電極の受りる電子衝撃のエネルギーは
Ｖｅ ・（Ｉａ＋１ｂ）であるから引出電極の受ける電
子衝撃のエネルギーは第２図の装置において（Ｖｅ −
ＶＣ＞・Ｉ ｌ）だしり減少りることになる。
出電子銃の安定化に及ぼり悪影響を低減覆ることができ
るが、第２図の装置が第１図の装置に比較してどの程度
改善されたかは、各電極への電子衝撃のエネルギーがど
のＶｌ、度軽減されるかを式にＪ、って表わづことによ
って、次のようになる。即ち、第２図において、各？ｌ
１ｌｉ極の受ける電子衝撃のエネルギーはＶｅ ｘ Ｉ
ａ ＋Ｖｃ ｘ Ｉｂとなる。これに対して第１図の装
置において引出し電極の受りる電子衝撃のエネルギーは
Ｖｅ ・（Ｉａ＋１ｂ）であるから引出電極の受ける電
子衝撃のエネルギーは第２図の装置において（Ｖｅ −
ＶＣ＞・Ｉ ｌ）だしり減少りることになる。
以上のように、本発明の加熱陰極型電界放出電子銃によ
れば、電子銃室の圧力が比較的高くても安定な高輝度電
子線が得られるので高分解能を必要とする走査電子顕微
鏡の電子線発生源として用いて大ぎな効果が得られる。
れば、電子銃室の圧力が比較的高くても安定な高輝度電
子線が得られるので高分解能を必要とする走査電子顕微
鏡の電子線発生源として用いて大ぎな効果が得られる。
第１図は従来の加熱型電界放出電子銃を示覆略図、第２
図は本発明の一実施例装置を示ず略図である。 １：絶縁碍子、２：ステム、３：フイラメン１〜．４：
エミッタ、５：引出し電極、６：陽極、７゜８：電源、
９：加熱電源、１０：熱電子制御用電源。 特泊出願人 日本電子株式会社 代表者 伊、藤 −夫
図は本発明の一実施例装置を示ず略図である。 １：絶縁碍子、２：ステム、３：フイラメン１〜．４：
エミッタ、５：引出し電極、６：陽極、７゜８：電源、
９：加熱電源、１０：熱電子制御用電源。 特泊出願人 日本電子株式会社 代表者 伊、藤 −夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ヘアピン状フィラメントの尖端部に取り付けられたエミ
ッタと、該エミッタを１５００°に以上に加熱する電流
を前記フィラメントに供給する加熱電源と、エミッタ下
方に設けられ接地電位に保たれた陽極と、エミッタに負
の高電位を与える電源と、前記陽極とエミッタ間に設け
られエミッタに対して正の電圧Ｖｅが印加される引出し
電極を備えた装置において、エミッタに対してＯ＜ＶＣ
＜Ｖｅの条イ９を満Ｉこす電圧Ｖｃの与えられる熱雷子
制御電極を設け、該熱電子制御電極の下端面が前記エミ
ッタ下端部よりも上方に配置され、熱電子制御電極の開
口部の径が前記フィラメントにお【プる熱電子放出領域
の長さよりも小さくなるように構成したことを特徴とす
る加熱陰極型電界放出電子銃
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1430983A JPS59139538A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 加熱陰極型電界放出電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1430983A JPS59139538A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 加熱陰極型電界放出電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59139538A true JPS59139538A (ja) | 1984-08-10 |
| JPH044690B2 JPH044690B2 (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=11857493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1430983A Granted JPS59139538A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 加熱陰極型電界放出電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59139538A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938100A (ja) * | 1972-08-22 | 1974-04-09 |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1430983A patent/JPS59139538A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938100A (ja) * | 1972-08-22 | 1974-04-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH044690B2 (ja) | 1992-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6456691B2 (en) | X-ray generator | |
| US3691417A (en) | X-ray generating assembly and system | |
| JP2001250496A (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| US2079163A (en) | Electron gun | |
| JPS59139538A (ja) | 加熱陰極型電界放出電子銃 | |
| JPS6318297B2 (ja) | ||
| JP4414114B2 (ja) | 蛍光表示管及びその駆動方法並びに駆動回路 | |
| US2217185A (en) | Gaseous discharge device | |
| US4596942A (en) | Field emission type electron gun | |
| US2430309A (en) | Electronic discharge device | |
| US1949463A (en) | X-ray tube | |
| JPH10302688A (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| RU69679U1 (ru) | Электронная пушка | |
| JP2002022899A (ja) | 電子線照射装置 | |
| JP2001266780A (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| CN214123833U (zh) | 一种电子枪、x射线源、ct机 | |
| US3243640A (en) | Space-charge neutralized electron gun | |
| JPH10178558A (ja) | 陰極線管におけるスポット残り低減方法 | |
| US3801854A (en) | Modulator circuit for high power linear beam tube | |
| JP2994834B2 (ja) | リニア電子銃用カソード | |
| US2330848A (en) | Gaseous discharge device | |
| JPH076718A (ja) | 電子ビーム加工機用電子銃 | |
| JPH0750635B2 (ja) | 粒子線源 | |
| KR200166109Y1 (ko) | 아크발생을위한캐소드구조 | |
| JP2588526B2 (ja) | 陰極線管の製造方法 |