JPS63252300A - 電子線輸送装置 - Google Patents
電子線輸送装置Info
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- JPS63252300A JPS63252300A JP8576087A JP8576087A JPS63252300A JP S63252300 A JPS63252300 A JP S63252300A JP 8576087 A JP8576087 A JP 8576087A JP 8576087 A JP8576087 A JP 8576087A JP S63252300 A JPS63252300 A JP S63252300A
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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〕
この発明は、電子線輸送装置に関し、さら忙詳しくいう
と、電子線によるレーザ励起、電子線によるイオン加速
、電子線による大出力／ミリ波拳マイクロ波・遠赤外波
発生、電子線による大出力軟ＸＳ−硬Ｘ線発生、電子線
によるプラズマ加熱、電子線による制御熱核融合、電子
線による材料加工、電子線エネルギ輸送、等の分野に用
いられるもので、特に、大電流相対論的な電子線輸送装
置に関するものである。
と、電子線によるレーザ励起、電子線によるイオン加速
、電子線による大出力／ミリ波拳マイクロ波・遠赤外波
発生、電子線による大出力軟ＸＳ−硬Ｘ線発生、電子線
によるプラズマ加熱、電子線による制御熱核融合、電子
線による材料加工、電子線エネルギ輸送、等の分野に用
いられるもので、特に、大電流相対論的な電子線輸送装
置に関するものである。
従来、この種の装置としては、例えばエイ・セプチーＡ
／（Ａ、５ｅｐｔｉｅｒ ） ｍ ニアブライド チャ
ージ パーティクル オブテイクス（Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｃｈａｒｇｅｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｏｐｔｉｃｓ）ｇ
アカデミツク プレス、二ｗ−ヨーク（Ａｃａｄｅｍｉ
ｃ Ｐｒｅｓｓ。
／（Ａ、５ｅｐｔｉｅｒ ） ｍ ニアブライド チャ
ージ パーティクル オブテイクス（Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｃｈａｒｇｅｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｏｐｔｉｃｓ）ｇ
アカデミツク プレス、二ｗ−ヨーク（Ａｃａｄｅｍｉ
ｃ Ｐｒｅｓｓ。
ＮｅｗｙｏｒｋＬ （１９８３）、３５１−３８７ペー
ジのエヌ、り一マｉｔ ＞（：：、ｃａｍａｒｃａｔ）
、エッチ ジエー ドウセット（Ｈ，Ｊ 。
ジのエヌ、り一マｉｔ ＞（：：、ｃａｍａｒｃａｔ）
、エッチ ジエー ドウセット（Ｈ，Ｊ 。
Ｄｏｕｃｅ ｔ ）＊ジュー。エム、プツチ（Ｊ６Ｍ、
Ｂｕｚｚｉ）著：“ハイ−パワー パルス エレクトロ
ン ビーム トランスポート”（Ｈｉｇｈ−Ｐｏｗｅｒ
Ｐｕ１ｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｍ Ｂｅａｍ Ｔｒａ
ｎｓｐｏｒｔ ）Ｋ掲載されたものがあり、これを第２
図について説明すると、電子線発生手段（１）Ｋ隣接し
て電子線輸送容器（２）が設けられており、この電子線
輸送容器（２）内に気体（３）が満たされている。電子
線発生手段（１）には陰極（４）が配設されている。電
子線発生手段（１）と電子線輸送容器（２）とを隔てて
いる金属薄膜（５）は電子線発生手段（１）の陽極を兼
ねている。電子線（６）は電子線発生手段（１）におい
て発生され電子線輸送容器（２）内に入射される。従来
、気体（３）としては、空気、窒素、水素、希ガス、ベ
ンゼン等が用いられている。
Ｂｕｚｚｉ）著：“ハイ−パワー パルス エレクトロ
ン ビーム トランスポート”（Ｈｉｇｈ−Ｐｏｗｅｒ
Ｐｕ１ｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｍ Ｂｅａｍ Ｔｒａ
ｎｓｐｏｒｔ ）Ｋ掲載されたものがあり、これを第２
図について説明すると、電子線発生手段（１）Ｋ隣接し
て電子線輸送容器（２）が設けられており、この電子線
輸送容器（２）内に気体（３）が満たされている。電子
線発生手段（１）には陰極（４）が配設されている。電
子線発生手段（１）と電子線輸送容器（２）とを隔てて
いる金属薄膜（５）は電子線発生手段（１）の陽極を兼
ねている。電子線（６）は電子線発生手段（１）におい
て発生され電子線輸送容器（２）内に入射される。従来
、気体（３）としては、空気、窒素、水素、希ガス、ベ
ンゼン等が用いられている。
以上の構成により、真空状態忙ある電子線発生手段（１
）の陰極（４） Ｋ負のパルス高電圧を印加することに
よって発生した大電流相対論的電子線（６）は、金属薄
膜の陽極（５）を通過して電子線輸送容器（２）内に入
射される。電子線（６）が容器（２）内に満たされた気
体（３）と相互作用すると、電子線（６）の電子と気体
（３）の原子・分子との衝突による電離によって生じた
イオンが電子線（６）の空間電荷電場を中和する。
）の陰極（４） Ｋ負のパルス高電圧を印加することに
よって発生した大電流相対論的電子線（６）は、金属薄
膜の陽極（５）を通過して電子線輸送容器（２）内に入
射される。電子線（６）が容器（２）内に満たされた気
体（３）と相互作用すると、電子線（６）の電子と気体
（３）の原子・分子との衝突による電離によって生じた
イオンが電子線（６）の空間電荷電場を中和する。
従って、電子線（６）の空間電荷による拡がりが抑制さ
れ、電子ｉ！！（６）は電子線輸送容器（２）内を伝播
する。
れ、電子ｉ！！（６）は電子線輸送容器（２）内を伝播
する。
容器（２）内に満たされる気体（３）の圧力は高ければ
高い程、電離によるイオン発生効率は高くなり電子線（
６）の空間電荷中和に要する時間は短くなる一方、電子
線電子の気体原子・分子による散乱に起因する電子線（
６）の拡がりが問題になる。故に、を子線（６）が最も
効率的に電子線輸送容器（２）内を伝播するための気体
（３）の最適圧力が定められ、気体（３）の種類にも依
存するが大体０．５〜ｓ Ｔｏｒｒである。
高い程、電離によるイオン発生効率は高くなり電子線（
６）の空間電荷中和に要する時間は短くなる一方、電子
線電子の気体原子・分子による散乱に起因する電子線（
６）の拡がりが問題になる。故に、を子線（６）が最も
効率的に電子線輸送容器（２）内を伝播するための気体
（３）の最適圧力が定められ、気体（３）の種類にも依
存するが大体０．５〜ｓ Ｔｏｒｒである。
〔発明が解決しようとする問題点１
以上めような従来の電子線輸送装置では、電、子線（６
）の空間電荷が中和された後、電子線電子と気体原子・
分子との衝突忙よる電離、その結果生じた二次電子の階
段状電離、電子＆に流の時間変化による誘導電場の下で
の二次電子なだれ電離等圧より、電子線輸送容器（２）
内に満たされた気体（３）の電離が進展しプラズマが成
長する。その結果、誘導電場の下で電子線電流と反対方
向にプラズマ電子電流が誘起され、プラズマ電子電流に
よる電子線電流の中和やプラズマ電子電流と電子線電流
との相互作用による不安定性のため、電子線（６）の電
子線輸送容器（２）内での伝播が阻害される場合がある
という問題点があった。
）の空間電荷が中和された後、電子線電子と気体原子・
分子との衝突忙よる電離、その結果生じた二次電子の階
段状電離、電子＆に流の時間変化による誘導電場の下で
の二次電子なだれ電離等圧より、電子線輸送容器（２）
内に満たされた気体（３）の電離が進展しプラズマが成
長する。その結果、誘導電場の下で電子線電流と反対方
向にプラズマ電子電流が誘起され、プラズマ電子電流に
よる電子線電流の中和やプラズマ電子電流と電子線電流
との相互作用による不安定性のため、電子線（６）の電
子線輸送容器（２）内での伝播が阻害される場合がある
という問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電子線の空間電荷中和に要する時間は短いが
、その後、電子線輸送容器内に満たされた気体の電離は
進展せず、プラズマの成長とそれに伴うプラズマ電子ｌ
！流の誘起が抑制され、プラズマ電子電流による電子ｄ
ＪＩｌ！流の中和やプラズマ電子電流と電子線電流との
相互作用忙よる不安定性に起因する電子線の電子線輸送
容器内での伝播阻害が生じない効率的な電子線輸送装置
を得ることを目的とする。
たもので、電子線の空間電荷中和に要する時間は短いが
、その後、電子線輸送容器内に満たされた気体の電離は
進展せず、プラズマの成長とそれに伴うプラズマ電子ｌ
！流の誘起が抑制され、プラズマ電子電流による電子ｄ
ＪＩｌ！流の中和やプラズマ電子電流と電子線電流との
相互作用忙よる不安定性に起因する電子線の電子線輸送
容器内での伝播阻害が生じない効率的な電子線輸送装置
を得ることを目的とする。
この発明に係る電子線輸送装量は、電子線発生手段に隣
接する電子線輸送容器内に六フッ化イオウ気体および六
７ツ化イオウを含む混合気体のいずれかが満たされてい
る。
接する電子線輸送容器内に六フッ化イオウ気体および六
７ツ化イオウを含む混合気体のいずれかが満たされてい
る。
この発明においては、電子線輸送容器内に満たされた六
フッ化イオウまたはその混合気体が、従来の空気、窒素
、水素、希ガス、ベンゼン等と比較して、電子との衝突
に対する電離断面積は同程度かあるいはわずかに大きい
。例えば、エネルギ１００ ｅｖの電子に関し、希ガス
の一種類であるキセノン原子の全電離断面積は５．４
ｘ １ Ｇ−”ｃｄであるＯＫ対し、六フッ化イオウ分
子の全電離断面積は６．５ Ｘ １０−１６ｃｄである
。従って、電子線電子と六フッ化イオウ気体分子との衝
突による電離によって生じたイオンが電子線の空間電荷
電場を中和するのに要する時間は、従来の気体原子・分
子と比較して同程度かあるいはわずかに短い。しかし、
六フッ化イオウ気体分子は、従来の気体原子・分子と比
較して、低エネルギ電子の電子付着断面積が１０’ 〜
１０”倍も大きく、例えば、エネルギ０．１ ｅｖ以下
の電子に関し２．１〜５．ＯＸ １０−”ｄである。従
って、電子線の空間電荷が中和された後、電子線電子と
気体原子・分子との衝突による電離、その結果生じた二
次電子の階段状電離、電子線電流の時間変化による誘導
電場の下での二次電子なだれ電離等圧よって発生する電
子は直ちに六フッ化イオウ分子に付着し、気体の電離は
進展せず、プラズマが成長しない。故に、を子線の空間
電荷中和に要する時間は短いが、その後、気体の電離は
進展せず、プラズマの成長とそれに伴う誘導電場の下で
のプラズマ電子電流の誘起が抑制され、プラズマ電子電
流による電子線電流の中和やプラズマ電子１流と電子線
直流との相互作用による不安定に起因する電子線伝播の
阻害が生じない。
フッ化イオウまたはその混合気体が、従来の空気、窒素
、水素、希ガス、ベンゼン等と比較して、電子との衝突
に対する電離断面積は同程度かあるいはわずかに大きい
。例えば、エネルギ１００ ｅｖの電子に関し、希ガス
の一種類であるキセノン原子の全電離断面積は５．４
ｘ １ Ｇ−”ｃｄであるＯＫ対し、六フッ化イオウ分
子の全電離断面積は６．５ Ｘ １０−１６ｃｄである
。従って、電子線電子と六フッ化イオウ気体分子との衝
突による電離によって生じたイオンが電子線の空間電荷
電場を中和するのに要する時間は、従来の気体原子・分
子と比較して同程度かあるいはわずかに短い。しかし、
六フッ化イオウ気体分子は、従来の気体原子・分子と比
較して、低エネルギ電子の電子付着断面積が１０’ 〜
１０”倍も大きく、例えば、エネルギ０．１ ｅｖ以下
の電子に関し２．１〜５．ＯＸ １０−”ｄである。従
って、電子線の空間電荷が中和された後、電子線電子と
気体原子・分子との衝突による電離、その結果生じた二
次電子の階段状電離、電子線電流の時間変化による誘導
電場の下での二次電子なだれ電離等圧よって発生する電
子は直ちに六フッ化イオウ分子に付着し、気体の電離は
進展せず、プラズマが成長しない。故に、を子線の空間
電荷中和に要する時間は短いが、その後、気体の電離は
進展せず、プラズマの成長とそれに伴う誘導電場の下で
のプラズマ電子電流の誘起が抑制され、プラズマ電子電
流による電子線電流の中和やプラズマ電子１流と電子線
直流との相互作用による不安定に起因する電子線伝播の
阻害が生じない。
第１図はこの発明の一実施例を示し、図において、電子
線発生手段（１）に隣接する電子線輸送容器（２）内に
六フッ化イオウ気体（７）が満たされている。
線発生手段（１）に隣接する電子線輸送容器（２）内に
六フッ化イオウ気体（７）が満たされている。
その他、第２図におけると同一符号は同一部分であり、
説明を省略する。
説明を省略する。
次に動作について説明する。真空状態にある電子線発生
手段（１）の陰極（４）Ｋ負のパルス高電圧を印加する
ことによって発生した大電流相対論的電子線（６）は、
金属薄膜の陽極（５）を通過して電子線輸送容器（２）
内に入射される。電子線（６）が容器（２）内に満たさ
れた六フッ化イオウ気体（７）と相互作用すると、電子
線電子（６）と六７ツ化イオウ気体（７）の分子との衝
突による電離によって生じたイオンが電子線（６）の空
間電荷電場を中和し、電子線（６）の空間電荷による拡
がりが抑制される。その後、電子線電子と六フッ化イオ
ウ気体分子との衝突による電離、その結果生じた二次電
子の階段状電離、電子ａ電流の時間変化による誘導電場
の下での二次電子なだれ電離等によって発生する電子は
、直ちに六フッ化イオウ気体（７）の分子に付着して気
体の電離は進展せず、プラズマが成長しない。従って、
誘導電場の下でのプラズマ電子電流の誘起は抑制され、
プラズマ電子電流による電子線電流の中和やプラズマ電
子電流と電子線電流との相互作用に起因する電子線伝播
の阻害は生じることなく、電子線（６）は電子線輸送容
器（２）内を効率的に伝播する。容器（２）内に満たさ
れる六フッ化イオウ気体（７）の圧力は、電子線（６）
の空間電荷中和に要する時間と電子線電子の六フッ化イ
オウ気体分子の散乱に起因する電子線（６）の拡がりと
のつり合いから定められ、大体１’ｒｏｒｒが最適であ
る。
手段（１）の陰極（４）Ｋ負のパルス高電圧を印加する
ことによって発生した大電流相対論的電子線（６）は、
金属薄膜の陽極（５）を通過して電子線輸送容器（２）
内に入射される。電子線（６）が容器（２）内に満たさ
れた六フッ化イオウ気体（７）と相互作用すると、電子
線電子（６）と六７ツ化イオウ気体（７）の分子との衝
突による電離によって生じたイオンが電子線（６）の空
間電荷電場を中和し、電子線（６）の空間電荷による拡
がりが抑制される。その後、電子線電子と六フッ化イオ
ウ気体分子との衝突による電離、その結果生じた二次電
子の階段状電離、電子ａ電流の時間変化による誘導電場
の下での二次電子なだれ電離等によって発生する電子は
、直ちに六フッ化イオウ気体（７）の分子に付着して気
体の電離は進展せず、プラズマが成長しない。従って、
誘導電場の下でのプラズマ電子電流の誘起は抑制され、
プラズマ電子電流による電子線電流の中和やプラズマ電
子電流と電子線電流との相互作用に起因する電子線伝播
の阻害は生じることなく、電子線（６）は電子線輸送容
器（２）内を効率的に伝播する。容器（２）内に満たさ
れる六フッ化イオウ気体（７）の圧力は、電子線（６）
の空間電荷中和に要する時間と電子線電子の六フッ化イ
オウ気体分子の散乱に起因する電子線（６）の拡がりと
のつり合いから定められ、大体１’ｒｏｒｒが最適であ
る。
なお上記実施例では電子線輸送容器（２）内に六フッ化
イオウ気体（７）を満たしたものを示したが、六フッ化
イオウを含む混合気体を満たしてもよい。
イオウ気体（７）を満たしたものを示したが、六フッ化
イオウを含む混合気体を満たしてもよい。
この場合、プラズマの成長とそれに伴うプラズマ電子電
流の誘起の度合は、六フッ化イオ□つな含む混合気体の
、六フッ化イオウ気体の分圧比によって決められる。し
たがって、プラズマ電子電流の誘起の度合を自在に制御
することができる。
流の誘起の度合は、六フッ化イオ□つな含む混合気体の
、六フッ化イオウ気体の分圧比によって決められる。し
たがって、プラズマ電子電流の誘起の度合を自在に制御
することができる。
なお、上記実施例では、電子線（６）が六フッ化イオウ
気体（））またはその混合気体で満たされた電子線輸送
容器（２）内を伝播する場合について説明したが、容器
（２）内のその軸線方向に磁界が印加されていてもよい
。また、さらに六フッ化イオウ気体またはその混合気体
は、電子線（６）以外の独立した別個の電離発生手段に
よってあらかじめ電離されていてもよく、上記実施例と
同様の効果を奏する。
気体（））またはその混合気体で満たされた電子線輸送
容器（２）内を伝播する場合について説明したが、容器
（２）内のその軸線方向に磁界が印加されていてもよい
。また、さらに六フッ化イオウ気体またはその混合気体
は、電子線（６）以外の独立した別個の電離発生手段に
よってあらかじめ電離されていてもよく、上記実施例と
同様の効果を奏する。
以上の説明から明らかなようＫ、この発明は、電子線発
生手段に隣接する電子線輸送容器内に六フッ化イオウ気
体または六フッ化イオウを含む混合気体を満たしたこと
Ｋより、電子線の空間電荷中和に要する時間は短いが、
その後、電子線輸送容器内に満たされた気体の電離は進
展せず、プラズマの成長とそれに伴うプラズマ電子電流
の誘起が抑制され、プラズマ電子電流による電子線電流
の中和やプラズマ電子電流と電子線電流との相互作用に
よる不安定性に起因する電子線の電子線輸送容器内での
伝播阻害が生じない効率的な電子線輸送が得られる効果
がある。
生手段に隣接する電子線輸送容器内に六フッ化イオウ気
体または六フッ化イオウを含む混合気体を満たしたこと
Ｋより、電子線の空間電荷中和に要する時間は短いが、
その後、電子線輸送容器内に満たされた気体の電離は進
展せず、プラズマの成長とそれに伴うプラズマ電子電流
の誘起が抑制され、プラズマ電子電流による電子線電流
の中和やプラズマ電子電流と電子線電流との相互作用に
よる不安定性に起因する電子線の電子線輸送容器内での
伝播阻害が生じない効率的な電子線輸送が得られる効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例の側断面図、第２図は従来
の電子線輸送製電の側断面図である。 （１）・・電子線発生手段、（２）・・電子線輸送容器
、（６）・・電子線、（７）・・六フッ化イオウ気体。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 １ ： ′を千線金生チ役 ２ ： 電＋ｓ＊１１ｖｘ ６ ： 電）線 ７ ； 六７−Ｉ化イオウ気体 手続補正書 昭和６２年 ０４２０日
の電子線輸送製電の側断面図である。 （１）・・電子線発生手段、（２）・・電子線輸送容器
、（６）・・電子線、（７）・・六フッ化イオウ気体。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 １ ： ′を千線金生チ役 ２ ： 電＋ｓ＊１１ｖｘ ６ ： 電）線 ７ ； 六７−Ｉ化イオウ気体 手続補正書 昭和６２年 ０４２０日
Claims (3)
- （１）電子線発生手段と、この電子線発生手段に隣接し
て設けられ六フッ化イオウ気体および六フッ化イオウを
含む混合気体のいずれかが満たされた電子線輸送容器と
を備えてなる電子線輸送装置。 - （２）電子線輸送容器内に磁界を印加する手段を備えた
特許請求の範囲第１項記載の電子線輸送装置。 - （３）電子線輸送容器内に満たされた気体を、電子線以
外の独立した別個の電離発生手段によつて電離する特許
請求の範囲第１項記載の電子線輸送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8576087A JPS63252300A (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 電子線輸送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8576087A JPS63252300A (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 電子線輸送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63252300A true JPS63252300A (ja) | 1988-10-19 |
Family
ID=13867819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8576087A Pending JPS63252300A (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 電子線輸送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63252300A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006120582A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 電子流供給装置及び供給方法 |
-
1987
- 1987-04-09 JP JP8576087A patent/JPS63252300A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006120582A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 電子流供給装置及び供給方法 |
| JP4606839B2 (ja) * | 2004-10-25 | 2011-01-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電子流供給装置及び供給方法 |
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