JPS632222A - 六硼化ランタン熱陰極 - Google Patents
六硼化ランタン熱陰極Info
- Publication number
- JPS632222A JPS632222A JP61144835A JP14483586A JPS632222A JP S632222 A JPS632222 A JP S632222A JP 61144835 A JP61144835 A JP 61144835A JP 14483586 A JP14483586 A JP 14483586A JP S632222 A JPS632222 A JP S632222A
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- JP
- Japan
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- cathode
- chip
- carbon
- filament
- crystal
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- Granted
Links
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
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- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 8
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子顕微鏡、電子線描画装置等の電子ビーム応
用機器において有用な熱電子放出陰極に関するものであ
る。とくに、高輝度電子線源として知られている六硼化
ランタン陰極の長寿命化に好適な熱陰極を提供するもの
である。
用機器において有用な熱電子放出陰極に関するものであ
る。とくに、高輝度電子線源として知られている六硼化
ランタン陰極の長寿命化に好適な熱陰極を提供するもの
である。
六硼化ランタン陰極は１５００〜１７００ｔｌｌ’に加
熱して用いる。六硼化ランタンは金属元素と反応し易い
ため、通常、炭素フィラメントが使用されている。従来
の陰極構造は特公昭４７−２５９１１に記載のようＫ、
陰極チップをパイロリテツクグラファイト棒２本で挾み
、これをスプリングアクションで機械的に圧着する構成
になっている。
熱して用いる。六硼化ランタンは金属元素と反応し易い
ため、通常、炭素フィラメントが使用されている。従来
の陰極構造は特公昭４７−２５９１１に記載のようＫ、
陰極チップをパイロリテツクグラファイト棒２本で挾み
、これをスプリングアクションで機械的に圧着する構成
になっている。
上記従来技術の陰極チップ周辺の外観を示したのが第３
図（Ａ）である。１は六硼化ランタン陰極チップ、２は
炭素フィラメントである。しかし、この方式では、炭素
フィラメントと接触している陰極チップの最も高温とな
る部分が外に露出しているため、六硼化ランタンの蒸発
消耗に対して全く無防備である問題があった。そのため
、長時間使用すると、第３図（Ｂ）のように、六硼化ラ
ンタンが異常に消耗してしまう。加熱は炭素フィラメン
トと結晶に通電した際に生じるジュール熱を利用してい
る。したがって、陰極チップの断面積が減少してくると
、結晶体の抵抗が大きくなり、ますます高温に加熱され
るようになシ、蒸発速度も大きくなシ、チップ消耗速度
が加速度的に大きく表ってし”まう問題があった。また
、炭素フィラメントとの密着部が減少すると、チップ固
定の機械的な力に不均一を生じるようになり、チップの
センターずれを引きおこす原因にもなった。本発明の目
的はこれらの問題点を解決することにある。
図（Ａ）である。１は六硼化ランタン陰極チップ、２は
炭素フィラメントである。しかし、この方式では、炭素
フィラメントと接触している陰極チップの最も高温とな
る部分が外に露出しているため、六硼化ランタンの蒸発
消耗に対して全く無防備である問題があった。そのため
、長時間使用すると、第３図（Ｂ）のように、六硼化ラ
ンタンが異常に消耗してしまう。加熱は炭素フィラメン
トと結晶に通電した際に生じるジュール熱を利用してい
る。したがって、陰極チップの断面積が減少してくると
、結晶体の抵抗が大きくなり、ますます高温に加熱され
るようになシ、蒸発速度も大きくなシ、チップ消耗速度
が加速度的に大きく表ってし”まう問題があった。また
、炭素フィラメントとの密着部が減少すると、チップ固
定の機械的な力に不均一を生じるようになり、チップの
センターずれを引きおこす原因にもなった。本発明の目
的はこれらの問題点を解決することにある。
上記目的は、陰極チップの一部に溝加工して、炭素フィ
ラメントとの機械的な接合強度と精度を上げることと、
フィラメントと接合部の陰極チップの周辺を炭素膜で覆
い、Ｌ ａ Ｂ ｓの蒸発を防止することで解決できる
。
ラメントとの機械的な接合強度と精度を上げることと、
フィラメントと接合部の陰極チップの周辺を炭素膜で覆
い、Ｌ ａ Ｂ ｓの蒸発を防止することで解決できる
。
第１図（Ａ）および第２図（人）は本発明の陰極チップ
１の外観を示す。フィラメントとの接合部である陰極下
部は細くしである。第１図（Ｂ）および第２図ＣＢ）は
本発明の陰極チップをブロック状の炭素フィラメント２
で挾みこんである。第１図（Ｂ）ではフィラメントと接
合の陰極下部はＬａＢ６表面が露出しないように、炭素
系樹脂３で覆っである。第１図（Ｃ）は本発明の陰極チ
ップを薄板状フィラメント４に接合した場合である。フ
ィラメントと接合の陰極下部はＬａＢａ表面が露出しな
いように、炭素系樹脂５で覆っである。
１の外観を示す。フィラメントとの接合部である陰極下
部は細くしである。第１図（Ｂ）および第２図ＣＢ）は
本発明の陰極チップをブロック状の炭素フィラメント２
で挾みこんである。第１図（Ｂ）ではフィラメントと接
合の陰極下部はＬａＢ６表面が露出しないように、炭素
系樹脂３で覆っである。第１図（Ｃ）は本発明の陰極チ
ップを薄板状フィラメント４に接合した場合である。フ
ィラメントと接合の陰極下部はＬａＢａ表面が露出しな
いように、炭素系樹脂５で覆っである。
本発明によれば、陰極チップの一部に溝を付けることで
、フィラメントとチップの機械的な接合強度と精度が増
し、さらに、ＬａＢａの余分な蒸発も防止することがで
きる。
、フィラメントとチップの機械的な接合強度と精度が増
し、さらに、ＬａＢａの余分な蒸発も防止することがで
きる。
以下、本発明の効果を実施例で詳述する。
実ｍ例１
大きさが０．５ｍ角Ｘ１．５Ｍｌ１ｌ長のＬａＢ５単結
晶体を、第１図（Ａ）に示すように、−端が曲率半径２
００μｍの丸味をもつ円錐形に、他端が０．４ ｊＩ１
１角Ｘ Ｏ，Ｓ■長の角柱形に加工した。これを、第１
図ＣＢ）に示すように、断面が０．５ｍｗｆｉＸ１ｍ長
のブロック状炭素ヒータで挾みこんだ。このとき、陰極
の一部に段差があるため、ヒータとの機械的な位置決め
を精度良くすることが可能であった。
晶体を、第１図（Ａ）に示すように、−端が曲率半径２
００μｍの丸味をもつ円錐形に、他端が０．４ ｊＩ１
１角Ｘ Ｏ，Ｓ■長の角柱形に加工した。これを、第１
図ＣＢ）に示すように、断面が０．５ｍｗｆｉＸ１ｍ長
のブロック状炭素ヒータで挾みこんだ。このとき、陰極
の一部に段差があるため、ヒータとの機械的な位置決め
を精度良くすることが可能であった。
つぎに、接合部のＬ ａ Ｂ６結晶露出部に、フルフリ
／ｌ／ ７ Ａ／コールにｏ、ｓｉ量ｓのＰ−１ルエン
・スルホン酸エチルを添加した樹脂を塗布した。これを
真空中で約１５０００の高温に加熱することで、塗布樹
脂の炭化をした。つぎに、結晶を炭素ヒータを通して、
通電加熱した。約３ＶＸ４Ａの消費電力で結晶を陰極と
して使用しうる１６００Ｃ’に加熱できた。この状態で
、約５ｏｏｏｈの加熱実験を続けたが、真空中に露出の
ＬａＢｇ表面部のみが蒸発するだけで、第２図（Ｂ）に
示したような炭素ヒータと接合部のＬ ａ Ｂ、結晶の
異常蒸発はとくに観察されなかった。
／ｌ／ ７ Ａ／コールにｏ、ｓｉ量ｓのＰ−１ルエン
・スルホン酸エチルを添加した樹脂を塗布した。これを
真空中で約１５０００の高温に加熱することで、塗布樹
脂の炭化をした。つぎに、結晶を炭素ヒータを通して、
通電加熱した。約３ＶＸ４Ａの消費電力で結晶を陰極と
して使用しうる１６００Ｃ’に加熱できた。この状態で
、約５ｏｏｏｈの加熱実験を続けたが、真空中に露出の
ＬａＢｇ表面部のみが蒸発するだけで、第２図（Ｂ）に
示したような炭素ヒータと接合部のＬ ａ Ｂ、結晶の
異常蒸発はとくに観察されなかった。
実施例２
ＬａＢ、陰極チップを実施例１に記載の形状に成形加工
し、第１図（Ｃ）に示すように幅５＃Ｉ１１、厚さ０．
２ ｍｓ、長さ３ｍの薄板Ｋ、実施例１記載の炭素系樹
脂で取りつけた。この場合も、１６００Ｃの加熱温度で
約５ｏｏｏｈ加熱し続けても、真空中に露出しているＬ
ａＢ５表面が蒸発するだけで、炭素ヒータと接合してい
るＬａＢ６結晶部は何ら変化がなかった。
し、第１図（Ｃ）に示すように幅５＃Ｉ１１、厚さ０．
２ ｍｓ、長さ３ｍの薄板Ｋ、実施例１記載の炭素系樹
脂で取りつけた。この場合も、１６００Ｃの加熱温度で
約５ｏｏｏｈ加熱し続けても、真空中に露出しているＬ
ａＢ５表面が蒸発するだけで、炭素ヒータと接合してい
るＬａＢ６結晶部は何ら変化がなかった。
実施例３
大きさが０．５０角Ｘ１．５ａ＋長のＬａＢ５単結晶体
を、＠２図（Ａ）に示すように、−端が曲率半径２００
μｍの丸味をもつ円錐形に、他端が０．５顛Ｘ ０．３
ｒｍ Ｘ ０． Ｓ ｒｍ長の角柱形に加工した。こ
れを、第２図（Ｂ）に示すように、断面が０，５Ｂ角×
ｌｌ１ｌｌＩ長のブロック状炭素ヒータで挾みこんだ。
を、＠２図（Ａ）に示すように、−端が曲率半径２００
μｍの丸味をもつ円錐形に、他端が０．５顛Ｘ ０．３
ｒｍ Ｘ ０． Ｓ ｒｍ長の角柱形に加工した。こ
れを、第２図（Ｂ）に示すように、断面が０，５Ｂ角×
ｌｌ１ｌｌＩ長のブロック状炭素ヒータで挾みこんだ。
このとき、陰極の一部に段差がちるため、ヒータとの機
械的な位置決めを精度良くすることが可能であった。つ
ぎに、結晶を炭素ヒータを通して、通電加熱した。約３
ＶＸ４にの消費電力で結晶を陰極として使用しうる１６
００Ｇに加熱できた。この状態で、約５ｏｏｏｈの加熱
実験を続けたが、電極部の真空中に露出したＬａ８６表
面の面積が小さいため第３図（Ｂ）に示したような炭素
ヒータと接合部のＬａ Ｂ ａ結晶の異常蒸発は少なく
、溝加工するだけでも、その効果が認められた。
械的な位置決めを精度良くすることが可能であった。つ
ぎに、結晶を炭素ヒータを通して、通電加熱した。約３
ＶＸ４にの消費電力で結晶を陰極として使用しうる１６
００Ｇに加熱できた。この状態で、約５ｏｏｏｈの加熱
実験を続けたが、電極部の真空中に露出したＬａ８６表
面の面積が小さいため第３図（Ｂ）に示したような炭素
ヒータと接合部のＬａ Ｂ ａ結晶の異常蒸発は少なく
、溝加工するだけでも、その効果が認められた。
本発明によれば、陰極チップの一部に溝を設けることで
、フィラメントとチップの機械的な接合強度と精度を高
めることができ、さらＫ、フィラメントとの接合部のＬ
ａＢａ結晶の蒸発消耗も防止でき、寿命も著しく長くす
ることができる効果がある。
、フィラメントとチップの機械的な接合強度と精度を高
めることができ、さらＫ、フィラメントとの接合部のＬ
ａＢａ結晶の蒸発消耗も防止でき、寿命も著しく長くす
ることができる効果がある。
第１図および第２図は本発明のＬａＢ、陰極の外観図、
第３図は従来のＬａＢ６陰極の外観図である。 ｌ・・・ＬａＢ、単結晶陰極チップ、２・・・ブロック
状炭素フイラメン）、３．５・・・炭素系樹脂、４・・
・薄￥ｎ １ 日 Ｉ Ｌ消側セチ、１７・ ５ 炭禾児檀丁脂
第３図は従来のＬａＢ６陰極の外観図である。 ｌ・・・ＬａＢ、単結晶陰極チップ、２・・・ブロック
状炭素フイラメン）、３．５・・・炭素系樹脂、４・・
・薄￥ｎ １ 日 Ｉ Ｌ消側セチ、１７・ ５ 炭禾児檀丁脂
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、六硼化ランタン陰極チップと、炭素フィラメントか
らなる熱陰極において、陰極チップの一部に断面積の異
なる溝入れを設けることを特徴とする六硼化ランタン熱
陰極。 ２、上記陰極チップの上記炭素フィラメントと接合する
部分をすべて炭素で覆うことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の六硼化ランタン熱陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14483586A JPH0810578B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 六硼化ランタン熱陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14483586A JPH0810578B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 六硼化ランタン熱陰極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS632222A true JPS632222A (ja) | 1988-01-07 |
| JPH0810578B2 JPH0810578B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=15371542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14483586A Expired - Lifetime JPH0810578B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 六硼化ランタン熱陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810578B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005228741A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Nuflare Technology Inc | 高輝度熱陰極 |
| WO2009069335A1 (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 電子放出源及び電子放出源の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177227A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-19 | Hitachi Ltd | 熱電子放出陰極 |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP14483586A patent/JPH0810578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177227A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-19 | Hitachi Ltd | 熱電子放出陰極 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005228741A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Nuflare Technology Inc | 高輝度熱陰極 |
| WO2009069335A1 (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 電子放出源及び電子放出源の製造方法 |
| US8456076B2 (en) | 2007-11-30 | 2013-06-04 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Electron emitting source and manufacturing method of electron emitting source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0810578B2 (ja) | 1996-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |