JPS6255265B2 - - Google Patents
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- JPS6255265B2 JPS6255265B2 JP2154178A JP2154178A JPS6255265B2 JP S6255265 B2 JPS6255265 B2 JP S6255265B2 JP 2154178 A JP2154178 A JP 2154178A JP 2154178 A JP2154178 A JP 2154178A JP S6255265 B2 JPS6255265 B2 JP S6255265B2
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- Japan
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- electrode
- secondary electron
- electron emission
- thin layer
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- Expired
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Landscapes
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスイオンの衝撃によつて増倍された
二次電子を放射させるための二次電子放射用電極
及びその製造方法に関するものである。
二次電子を放射させるための二次電子放射用電極
及びその製造方法に関するものである。
一般に、気体放電管の電極など、固体表面をガ
スイオンが衝撃した場合、この固体表面から二次
電子が放出されるが、この二次電子放出作用は入
射するイオンの有するエネルギー及び固体を構成
する物質などに依存する。
スイオンが衝撃した場合、この固体表面から二次
電子が放出されるが、この二次電子放出作用は入
射するイオンの有するエネルギー及び固体を構成
する物質などに依存する。
二次電子放射比は、この場合、二次電子流Ｅと
入射イオン電流Ｉとの比Ｅ／Ｉで表わされるが、
小さい入射イオンエネルギーの範囲で大きい二次
電子放射比を得られることが実用上望ましい。
入射イオン電流Ｉとの比Ｅ／Ｉで表わされるが、
小さい入射イオンエネルギーの範囲で大きい二次
電子放射比を得られることが実用上望ましい。
従来の電極においては、入射イオンエネルギー
が100eVのときＥ／Ｉは0.1程度であり、１〜
10keVでようやくＥ／Ｉが１に達する如きものが
知られていたに過ぎず、実用に供し得るものでは
なかつた。
が100eVのときＥ／Ｉは0.1程度であり、１〜
10keVでようやくＥ／Ｉが１に達する如きものが
知られていたに過ぎず、実用に供し得るものでは
なかつた。
本発明は上記の点を考慮してなされたものであ
つて、ガスイオン入射による二次電子放射特性を
著しく改善し、低エネルギーのイオンが入射した
場合においても高い二次電子放射比が得られる構
造の電極を提供するものである。
つて、ガスイオン入射による二次電子放射特性を
著しく改善し、低エネルギーのイオンが入射した
場合においても高い二次電子放射比が得られる構
造の電極を提供するものである。
本発明は、上記の目的のため、導電性基板上に
多孔質性絶縁薄層を形成して二次電子放射用電極
としたものである。
多孔質性絶縁薄層を形成して二次電子放射用電極
としたものである。
更に本発明は、上記の構成を有する電極の具体
化された構成の一つを示すものであつて、導電性
基板上に多孔質であり微量のAgを含有したMgO
の薄層を形成して二次電子放射用電極としたもの
である。
化された構成の一つを示すものであつて、導電性
基板上に多孔質であり微量のAgを含有したMgO
の薄層を形成して二次電子放射用電極としたもの
である。
更に本発明は、上記の構成を有する電極の製造
方法の一つを示すものであつて、MgO微粉末と
MgCO3微粉末との混合物と微量のAgを溶剤に懸
濁し、その懸濁液を導電性基板上に塗布し、これ
を熱処理することによつて二次電子放射用電極を
製造する方法である。
方法の一つを示すものであつて、MgO微粉末と
MgCO3微粉末との混合物と微量のAgを溶剤に懸
濁し、その懸濁液を導電性基板上に塗布し、これ
を熱処理することによつて二次電子放射用電極を
製造する方法である。
このような本発明の電極は、第１図の如き構成
によつて実用に供せられる。図中１は本発明の放
射用電極であり、２は基板、３は多孔質性絶縁薄
層を示し、４は発生する二次電子を捕集するため
の捕集電極、５はイオン流、Vcは放射用電極１
と捕集電極４との間に印加される直流電圧であ
る。このような構成によつて、イオン流５を直流
電圧Vcによつて加速し、放射用電極１の表面を
衝撃し、その表面から二次電子を放出させ、捕集
電極４によつて二次電子を捕集することができ
る。
によつて実用に供せられる。図中１は本発明の放
射用電極であり、２は基板、３は多孔質性絶縁薄
層を示し、４は発生する二次電子を捕集するため
の捕集電極、５はイオン流、Vcは放射用電極１
と捕集電極４との間に印加される直流電圧であ
る。このような構成によつて、イオン流５を直流
電圧Vcによつて加速し、放射用電極１の表面を
衝撃し、その表面から二次電子を放出させ、捕集
電極４によつて二次電子を捕集することができ
る。
第２図は第１図のような構成によつて得られた
測定例を示す図であり、二次電子放射比Ｅ／Ｉと
入射イオンエネルギーに相当する電圧Vcとの関
係を示す。この図から、二次電子放射比Ｅ／Ｉが
１になるときの印加電圧Vcは約20Vであり、これ
を上げることによつて二次電子放射比Ｅ／Ｉを容
易に増すことができることが示され、従来に比し
てその特性は著しく改善されたことがわかる。
測定例を示す図であり、二次電子放射比Ｅ／Ｉと
入射イオンエネルギーに相当する電圧Vcとの関
係を示す。この図から、二次電子放射比Ｅ／Ｉが
１になるときの印加電圧Vcは約20Vであり、これ
を上げることによつて二次電子放射比Ｅ／Ｉを容
易に増すことができることが示され、従来に比し
てその特性は著しく改善されたことがわかる。
第１図のごとき構造をもつ二次電子放射電極の
動作を説明する。多孔質性絶縁薄層３にイオン流
５が入射すると、多数の二次電子が発生し、これ
が直流電圧Vcの正電位の方向にひかれ加速して
更に多孔質性絶縁薄層３中の次の粒子表面に衝突
して、更に多数の二次電子を放出させる。こうし
て、多孔質性絶縁薄層３内に正電荷を多数残すこ
とになり、多孔質性絶縁薄層３は捕集電極４と同
じ正の表面電位になつて平衡状態に達する。即
ち、外部から加えられた直流電圧Vcはそのまま
多孔質性絶縁薄層３の両面間の電位差となる。こ
のように多孔質性絶縁薄層３の表面は捕集電極４
と同電位となる。従つて、この薄層内には強い電
位勾配が発生し、多孔質性絶縁薄層内部表面の深
部より発生した二次電子は電位勾配に沿つて内面
で衝突増倍を繰返しながら表面から逸出する。従
つて大きな増倍が得られるが、多孔質であるた
め、一次入射イオンが電界に従つて深部に到達で
き、また発生した二次電子が外界に放射され得る
のである。この点は一次衝撃が負電荷を有する電
子に対するよりも、正電荷を有するガスイオン衝
撃に対して有利に働くことを裏付けるものであ
る。
動作を説明する。多孔質性絶縁薄層３にイオン流
５が入射すると、多数の二次電子が発生し、これ
が直流電圧Vcの正電位の方向にひかれ加速して
更に多孔質性絶縁薄層３中の次の粒子表面に衝突
して、更に多数の二次電子を放出させる。こうし
て、多孔質性絶縁薄層３内に正電荷を多数残すこ
とになり、多孔質性絶縁薄層３は捕集電極４と同
じ正の表面電位になつて平衡状態に達する。即
ち、外部から加えられた直流電圧Vcはそのまま
多孔質性絶縁薄層３の両面間の電位差となる。こ
のように多孔質性絶縁薄層３の表面は捕集電極４
と同電位となる。従つて、この薄層内には強い電
位勾配が発生し、多孔質性絶縁薄層内部表面の深
部より発生した二次電子は電位勾配に沿つて内面
で衝突増倍を繰返しながら表面から逸出する。従
つて大きな増倍が得られるが、多孔質であるた
め、一次入射イオンが電界に従つて深部に到達で
き、また発生した二次電子が外界に放射され得る
のである。この点は一次衝撃が負電荷を有する電
子に対するよりも、正電荷を有するガスイオン衝
撃に対して有利に働くことを裏付けるものであ
る。
材料としては絶縁性の高いイオン結晶の微細粉
末状のもの、たとえばアルカリ土類金属酸化物が
適当であり、特にMgOが良好であることを認め
た。
末状のもの、たとえばアルカリ土類金属酸化物が
適当であり、特にMgOが良好であることを認め
た。
また上記増倍効果を安定かつ、むらなく継続し
て得るためには、材料本体の絶縁性は高くなくて
はならないが、同時に内部における各微細粒子の
帯電状況については、定常的に増倍電流を供給し
うる程度に僅かの粒子間相互導電性をも有する必
要がある。このために種々検討の結果、上記
MgO粒子などの他に微量の不純物を添加するこ
との有用性を発見した。特に効果のあつたものは
Agである。その効果は第２図で明らかである
が、この場合の実施例を述べれば以下の通りであ
る。
て得るためには、材料本体の絶縁性は高くなくて
はならないが、同時に内部における各微細粒子の
帯電状況については、定常的に増倍電流を供給し
うる程度に僅かの粒子間相互導電性をも有する必
要がある。このために種々検討の結果、上記
MgO粒子などの他に微量の不純物を添加するこ
との有用性を発見した。特に効果のあつたものは
Agである。その効果は第２図で明らかである
が、この場合の実施例を述べれば以下の通りであ
る。
MgO及びMgCO3粉末を混合し、Agペーストの
少量、及び要すればバインダー材料を有機溶剤に
懸濁してNi基板に塗布し、真空中にて約750℃で
ゆつくり加熱分解させれば、バインダー類は分解
退去して、Agを微量含有せる多孔質微粉状の
MgO薄層を得ることができる。このMgO層は再
び大気中に取出しても極めて安定である。
少量、及び要すればバインダー材料を有機溶剤に
懸濁してNi基板に塗布し、真空中にて約750℃で
ゆつくり加熱分解させれば、バインダー類は分解
退去して、Agを微量含有せる多孔質微粉状の
MgO薄層を得ることができる。このMgO層は再
び大気中に取出しても極めて安定である。
本願発明は多孔質MgOと原子状に分散し界面
に吸着したAgとによつて微粒子表面（界面）の
電位を均等化することに特徴があり、その内部は
積層構造ではなくポーラスな微粒子の界面にAg
を吸着しており、その特徴は公知例には全くみら
れないものである。このような構造は、炭酸塩の
熱分解のような手段をとらなくては実現できない
ことは明らかである。Agはそのまま添加すれ
ば、熱分解とともに処理されるので、単一の処理
工程で終了する。
に吸着したAgとによつて微粒子表面（界面）の
電位を均等化することに特徴があり、その内部は
積層構造ではなくポーラスな微粒子の界面にAg
を吸着しており、その特徴は公知例には全くみら
れないものである。このような構造は、炭酸塩の
熱分解のような手段をとらなくては実現できない
ことは明らかである。Agはそのまま添加すれ
ば、熱分解とともに処理されるので、単一の処理
工程で終了する。
微量に含有されるAgの効果であるが、Agは特
にイオン半径が小さく、原子間拡散能力が高いた
めMgO微粒子（界面上）を拡散して微粒子内部
に侵入し、仕事関数も小さいため二次電子放射に
よつて内部電位を均一化させるため有効である。
多孔質物質では、微粒子空隙間は電子放射によつ
て伝導がおこり、従つて全体としては依然絶縁性
を保ことができるので二次電子面としてすぐれて
おり、しかも微粒子内部のみ導伝性を付与してチ
ヤージアツプする心配はない。このように多孔質
物質に簡単に導伝性を付与出来るのはAgしかな
いのである。
にイオン半径が小さく、原子間拡散能力が高いた
めMgO微粒子（界面上）を拡散して微粒子内部
に侵入し、仕事関数も小さいため二次電子放射に
よつて内部電位を均一化させるため有効である。
多孔質物質では、微粒子空隙間は電子放射によつ
て伝導がおこり、従つて全体としては依然絶縁性
を保ことができるので二次電子面としてすぐれて
おり、しかも微粒子内部のみ導伝性を付与してチ
ヤージアツプする心配はない。このように多孔質
物質に簡単に導伝性を付与出来るのはAgしかな
いのである。
以上詳細に説明したように、本発明によつて得
られる二次電子放射用電極は極めて優れた特性を
有し、その実用上の効果は顕著である。
られる二次電子放射用電極は極めて優れた特性を
有し、その実用上の効果は顕著である。
第１図は本発明の二次電子放射電極及び捕集電
極の基本的構成図、第２図は本発明の二次電子放
射電極の特性図である。 １…二次電子放射電極、２…導電性基板、３…
多孔質性絶縁薄層、４…捕集電極、５…入射ガス
イオン。
極の基本的構成図、第２図は本発明の二次電子放
射電極の特性図である。 １…二次電子放射電極、２…導電性基板、３…
多孔質性絶縁薄層、４…捕集電極、５…入射ガス
イオン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性基板上に多孔質であり微量のAgを含
有したMgOの薄層を形成してなることを特徴と
する二次電子放射用電極。 ２ MgO微粉末とMgCO3微粉末との混合物と微
量のAgを溶剤に懸濁し、該懸濁液を導電性基板
上に塗布し、これを熱処理することを特徴とする
二次電子放射用電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154178A JPS54114969A (en) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | Secondary electron emission electrode and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154178A JPS54114969A (en) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | Secondary electron emission electrode and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54114969A JPS54114969A (en) | 1979-09-07 |
| JPS6255265B2 true JPS6255265B2 (ja) | 1987-11-19 |
Family
ID=12057827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154178A Granted JPS54114969A (en) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | Secondary electron emission electrode and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54114969A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4833348A (ja) * | 1971-08-31 | 1973-05-09 |
-
1978
- 1978-02-28 JP JP2154178A patent/JPS54114969A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4833348A (ja) * | 1971-08-31 | 1973-05-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54114969A (en) | 1979-09-07 |
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