JPS60220540A - 複合電子銃 - Google Patents
複合電子銃Info
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- JPS60220540A JPS60220540A JP59077367A JP7736784A JPS60220540A JP S60220540 A JPS60220540 A JP S60220540A JP 59077367 A JP59077367 A JP 59077367A JP 7736784 A JP7736784 A JP 7736784A JP S60220540 A JPS60220540 A JP S60220540A
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- JP
- Japan
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- electron beam
- electrode
- circular
- beam flux
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 2
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
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- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- H01J37/065—Construction of guns or parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J3/02—Electron guns
- H01J3/027—Construction of the gun or parts thereof
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、強電子流でかつ微小なスポラｉ・を効果的
に発生することができる複合電子銃に関するものである
。
に発生することができる複合電子銃に関するものである
。
電子ビームの強度をきめる因子として輝度がある。輝度
は陰極より放射される電子流雀度に比例する。
は陰極より放射される電子流雀度に比例する。
電子銃は、一般に輝度の値の高低によって評価されるが
、高輝度の電子銃が必ずしも強電子流を得るのに適して
いるわけではない。すなわち、陰極の単位面積から放出
される熱電子の量には限界があるためである。
、高輝度の電子銃が必ずしも強電子流を得るのに適して
いるわけではない。すなわち、陰極の単位面積から放出
される熱電子の量には限界があるためである。
従来、電子銃のなかで、高輝度を得るのに優れたものと
して電界放出型電子銃があり、強電子流を得るのに優れ
たものとしてピアース型電子銃、プラズマ型電子銃など
がある。しかし、電界放出型電子銃では強電子流を得る
ことが困難であり、ピアース！ｌ！！電子銃およびプラ
ズマ型電子銃では微小スポットをマ（Ｌることが困難で
ある。
して電界放出型電子銃があり、強電子流を得るのに優れ
たものとしてピアース型電子銃、プラズマ型電子銃など
がある。しかし、電界放出型電子銃では強電子流を得る
ことが困難であり、ピアース！ｌ！！電子銃およびプラ
ズマ型電子銃では微小スポットをマ（Ｌることが困難で
ある。
要するに、強電子流を得ることと、微小スポットを得る
こととは相反する関係にあり、これを同時に満たす電子
銃の開発が要求されていた。
こととは相反する関係にあり、これを同時に満たす電子
銃の開発が要求されていた。
この発明は、前述の強電子流を得ることおよび微小スポ
ットを得ることの２つの相反する条件を同時に満たす新
しい型の電子銃を提供するものである。
ットを得ることの２つの相反する条件を同時に満たす新
しい型の電子銃を提供するものである。
なお、電子銃の性質ヒ、この発明も高真空中で動作させ
ることは当然のことである。
ることは当然のことである。
以下、この発明の一実施例を第１図の構成図。
および第２図の電気的接続図について説明する。
第１図において、１は円環状熱陰極、２はこの円環状熱
陰極１の直下にある同様の円環状スリット２Ａを有する
、いわゆるグリッドと呼ばれる熱電子流放出制御電極（
以下単に制御電極という）、３はこの制御電極２と同様
の円環状スリット３Ａと中心円筒部３Ｂを有する陽極で
あり、以上で電子線束発生部４が形成される。５は同軸
円筒型゛電極、６は同軸円筒型補正電極、７は放射電子
線束の軌道、８は円環状熱陰極の取付台、９は陰極加熱
電流導入端子である。なお、円環状スリット２Ａ、３Ａ
にはこれらによって切られる中央の円板状部分を支持す
るため微細な支持部材が形成されるが、図示は省略しで
ある。
陰極１の直下にある同様の円環状スリット２Ａを有する
、いわゆるグリッドと呼ばれる熱電子流放出制御電極（
以下単に制御電極という）、３はこの制御電極２と同様
の円環状スリット３Ａと中心円筒部３Ｂを有する陽極で
あり、以上で電子線束発生部４が形成される。５は同軸
円筒型゛電極、６は同軸円筒型補正電極、７は放射電子
線束の軌道、８は円環状熱陰極の取付台、９は陰極加熱
電流導入端子である。なお、円環状スリット２Ａ、３Ａ
にはこれらによって切られる中央の円板状部分を支持す
るため微細な支持部材が形成されるが、図示は省略しで
ある。
また、第２図において、１０は陰極加熱電源、１１は高
電圧加速電源、１２はバイアス電源、１３は集束電源、
１４は集束補正電源、１５は加速電場、１６は偏向電場
、１７は電子線が集束する焦点位置である。
電圧加速電源、１２はバイアス電源、１３は集束電源、
１４は集束補正電源、１５は加速電場、１６は偏向電場
、１７は電子線が集束する焦点位置である。
次に第１図、第２図によって、この発明の動作加熱電流
を流すと、前記円環状熱陰極１は赤熱σれて熱電子を放
出する。前記放出された電子線束は、制御電極２にバイ
アス電源１２によって印加されるバイアス電圧により制
御され、整形されて制御電極２外に流出する。陰極加熱
電源１０とバイアス電源１２の系に対して高電圧加速電
源１１により負の高電圧を重畳すると、円環状熱陰極１
と接地電位である陽極３との間に加速電場１５が形成さ
れ、前記円環状熱陰極１から放出された熱電子線束は、
前記加速電場］５の作用で加速され、陽極３の円環状ス
リット３Ａを通過して系外に電子線束を射出する。
を流すと、前記円環状熱陰極１は赤熱σれて熱電子を放
出する。前記放出された電子線束は、制御電極２にバイ
アス電源１２によって印加されるバイアス電圧により制
御され、整形されて制御電極２外に流出する。陰極加熱
電源１０とバイアス電源１２の系に対して高電圧加速電
源１１により負の高電圧を重畳すると、円環状熱陰極１
と接地電位である陽極３との間に加速電場１５が形成さ
れ、前記円環状熱陰極１から放出された熱電子線束は、
前記加速電場］５の作用で加速され、陽極３の円環状ス
リット３Ａを通過して系外に電子線束を射出する。
一方、陽極３の中心円筒部３Ｂと同軸におかれた同軸円
筒型電極５には集束電源１３により接地電位（ＩＩＭ極
電位と同じ）に対して負の電位が印加されているため、
陽極３の中心円筒部３Ｂと同軸円筒型電極５の間には同
心円状の偏向電場１６が形成される。したがって、陽極
３の円環状スリブＩ・３Ａを通過した前記円環状電子線
束は、前記偏向電場１６で中心に向って偏向されつつ進
むことになり、遂には中心軸上の焦点位置１７に集束し
、そこに強電子流密度の微小スポラＩ・を形成すること
になる。
筒型電極５には集束電源１３により接地電位（ＩＩＭ極
電位と同じ）に対して負の電位が印加されているため、
陽極３の中心円筒部３Ｂと同軸円筒型電極５の間には同
心円状の偏向電場１６が形成される。したがって、陽極
３の円環状スリブＩ・３Ａを通過した前記円環状電子線
束は、前記偏向電場１６で中心に向って偏向されつつ進
むことになり、遂には中心軸上の焦点位置１７に集束し
、そこに強電子流密度の微小スポラＩ・を形成すること
になる。
同軸円筒型電極５への印加電圧を調整することにより、
円環状電子線束が形成する位置、すなわち焦点位置１７
を任意に可変できるとともに、同軸円筒型補正電極６に
集束補正電源１４により適当な正・負または零の電位を
印加することにより、円環状電子線束の収差を大幅に改
善することができ、その結果、強電子流密度で、かつ微
小なスポットを達成することが可能となる。
円環状電子線束が形成する位置、すなわち焦点位置１７
を任意に可変できるとともに、同軸円筒型補正電極６に
集束補正電源１４により適当な正・負または零の電位を
印加することにより、円環状電子線束の収差を大幅に改
善することができ、その結果、強電子流密度で、かつ微
小なスポットを達成することが可能となる。
以上詳細に説明したように、この発明にかかる複合電子
銃は、熱電子を放出する円環状熱陰極と、この円環状熱
陰極から放出される電子線束を制御するための円環状ス
リットを有する制御電極および前記電子線束を加速する
ための円環状スリットを有する陽極の三極からなる電子
線束発生部と、前記陽極を通過した電子線束を集束する
ための一段または多段の同軸円筒型電極および同軸円筒
型補正電極を具備し、さらに、前記同軸円筒型電極への
印加電圧を可変する集束電源および前記同軸円筒型補正
電極への印加電圧を適当な正・負または零にする集束補
正電源とを具備させたことにより、集束電子線束の焦点
位置、スポット径を任意に調整することができるばかり
でなく、集束ビームの収差を軽減することができる。そ
のため次に記載するような効果を有する。
銃は、熱電子を放出する円環状熱陰極と、この円環状熱
陰極から放出される電子線束を制御するための円環状ス
リットを有する制御電極および前記電子線束を加速する
ための円環状スリットを有する陽極の三極からなる電子
線束発生部と、前記陽極を通過した電子線束を集束する
ための一段または多段の同軸円筒型電極および同軸円筒
型補正電極を具備し、さらに、前記同軸円筒型電極への
印加電圧を可変する集束電源および前記同軸円筒型補正
電極への印加電圧を適当な正・負または零にする集束補
正電源とを具備させたことにより、集束電子線束の焦点
位置、スポット径を任意に調整することができるばかり
でなく、集束ビームの収差を軽減することができる。そ
のため次に記載するような効果を有する。
■ 電子ビーム融解や電子ビーム溶接など、比較的大な
るスポット径でも充分機能する機器においては、電子銃
の外に別個に集束レンズを設■ スポット内の、電子流
密度が大きいため、微細加工機等に用いることができる
。
るスポット径でも充分機能する機器においては、電子銃
の外に別個に集束レンズを設■ スポット内の、電子流
密度が大きいため、微細加工機等に用いることができる
。
■ スポット内の電流分布が、周辺部の高い分布となる
ため、微細加工やビームアニールなどにおいて、良好な
仕上げが期待できる。
ため、微細加工やビームアニールなどにおいて、良好な
仕上げが期待できる。
第１図はこの発明の一実施例を示す一部を破断して示し
た概略構成図、第２図はこの発明の各電極の電気的接続
図である。 図中、１は円環状熱陰極、２は制御電極、３は陽極、４
は電子線束発生部、５は同軸円筒型電極、６は同軸円筒
型補正電極、７は放射電子線束の軌道、８は円環状熱陰
極の取付台、９は陰極加熱電流導入端子、１０は陰極加
熱電源、１１は高電圧加速電源、１２はバイアス電源、
１３は集束電源、１４は集束補正電源、１５は加速電場
、１６は偏向電場、１７は焦点位置である。 第１図 第２図
た概略構成図、第２図はこの発明の各電極の電気的接続
図である。 図中、１は円環状熱陰極、２は制御電極、３は陽極、４
は電子線束発生部、５は同軸円筒型電極、６は同軸円筒
型補正電極、７は放射電子線束の軌道、８は円環状熱陰
極の取付台、９は陰極加熱電流導入端子、１０は陰極加
熱電源、１１は高電圧加速電源、１２はバイアス電源、
１３は集束電源、１４は集束補正電源、１５は加速電場
、１６は偏向電場、１７は焦点位置である。 第１図 第２図
Claims (1)
- 熱電子を放出する円環状熱陰極と、前記円環状熱陰極か
ら放出される電子線束を制御するための円環状スリ・ン
トを有する熱電子流放出制御電極および前記電子線束を
加速するための円環状スリットを有する陽極の二極から
なる電子線束発生部と、前記陽極を通過した電子線束を
集束するだめの一段または多段の同軸円筒型電極および
同軸円筒型補正電極を具備し、さらに前記同軸円筒型電
極への印加電圧を可変する集束電源および前記同軸円筒
型補正電極への印加電圧を適当な正・負または零にする
集束補正電源とを具備したことを特徴とする複合電子銃
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59077367A JPS60220540A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 複合電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59077367A JPS60220540A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 複合電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220540A true JPS60220540A (ja) | 1985-11-05 |
| JPH0212373B2 JPH0212373B2 (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=13631932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59077367A Granted JPS60220540A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 複合電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60220540A (ja) |
-
1984
- 1984-04-17 JP JP59077367A patent/JPS60220540A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0212373B2 (ja) | 1990-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |