JP2898658B2 - Multi-stage charged particle beam accelerator - Google Patents

Multi-stage charged particle beam accelerator

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JP2898658B2
JP2898658B2 JP21866789A JP21866789A JP2898658B2 JP 2898658 B2 JP2898658 B2 JP 2898658B2 JP 21866789 A JP21866789 A JP 21866789A JP 21866789 A JP21866789 A JP 21866789A JP 2898658 B2 JP2898658 B2 JP 2898658B2
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stage
charged particle
particle beam
electrode
beam accelerator
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潤二 遠藤
猛 川崎
正弘 富田
成人 砂子沢
敏光 宮田
金子  豊
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多段加速方式荷電粒子線加速装置にかかわ
り、特に、電界放射型電子銃に好適な改良構造を有する
多段加速方式荷電粒子線加速装置に関する。
The present invention relates to a multi-stage charged particle beam accelerator, and more particularly to a multi-stage charged particle beam accelerator having an improved structure suitable for a field emission type electron gun. About.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の多段加速方式荷電粒子線加速装置を電界放射型
電子銃を例として説明する。例えば特開昭60−117534号
公報に記載された装置では、多段加速管の内側各段に加
速電極、外側各段にシールド電極を設け、多段加速管の
管壁とシールド電極との間に、各段に加速電圧を分割し
て印加するための分割抵抗が配設されている。この例で
は、上記加速電極および上記シールド電極は、いずれも
高透磁率金属であるパーマロイを用いて作られており、
外部の交流磁界に対するシールド作用と、多段加速管の
段間の放電防止の2つの役割を兼ねている。なお、上記
公報の図面では、多段加速管全体を覆って絶縁性ガスを
充填するための絶縁容器は図示が省略されている。電子
銃では、しばしば分解、組立てが必要なことがあるが、
上記電子銃を分解あるいは組み立てるときには、加速電
極、シールド電極および分割抵抗を1つずつ取り外し、
取り付けることが必要である。
A conventional multi-stage charged particle beam accelerator will be described using a field emission type electron gun as an example. For example, in the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-117534, an acceleration electrode is provided at each inner stage of the multistage accelerating tube, and a shield electrode is provided at each outer stage, between the tube wall of the multistage accelerating tube and the shield electrode. Divided resistors for dividing and applying the acceleration voltage to each stage are provided. In this example, the acceleration electrode and the shield electrode are both made of permalloy, which is a high magnetic permeability metal,
It has two functions of a shielding action against an external AC magnetic field and a discharge prevention between the stages of the multistage accelerating tube. Note that, in the drawings of the above publication, an insulating container for filling the insulating gas to cover the entire multi-stage accelerator tube is omitted. Electron guns often need to be disassembled and assembled,
When disassembling or assembling the electron gun, remove the accelerating electrode, shield electrode and split resistor one by one,
It is necessary to attach.

加速電極およびシールド電極では、加速電極間あるい
はシールド電極間の放電を防止するために、電極間の間
隙は1mmあたり5kV程度の電界となるように設定されてい
る。このため、磁気シールドの効果は必ずしも十分では
なかった。さらに、電極同士が対向する面は鏡面に研磨
されているため、加工コストが高く、取付け・取外しの
際に電極に傷が付きやすいなどの問題があった。
In the acceleration electrode and the shield electrode, the gap between the electrodes is set to an electric field of about 5 kV per 1 mm in order to prevent discharge between the acceleration electrode and the shield electrode. For this reason, the effect of the magnetic shield was not always sufficient. Furthermore, since the surfaces where the electrodes face each other are polished to a mirror surface, there is a problem in that the processing cost is high and the electrodes are easily damaged when being attached or detached.

また、分割抵抗は、必ずしも上記従来例のように多段
加速管の近傍に配置する必要はないが、同じ絶縁容器内
に位置し、かつそれぞれが加速管の各段に接続されてい
る必要がある。しかし、リード線の接続は煩雑である
上、分割抵抗表面の汚れが高電圧放電の原因にもなるた
め、作業性や電圧安定性の面でも問題があった。
Further, the divided resistors do not necessarily need to be arranged near the multi-stage accelerating tube as in the above-described conventional example, but must be located in the same insulating container and each is connected to each stage of the accelerating tube. . However, the connection of the lead wires is complicated, and dirt on the surface of the divided resistor causes high-voltage discharge. Therefore, there are problems in workability and voltage stability.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

内外電極間の高電圧放電は、電極間の距離、電極形状
あるいは電極表面の状態に大きく依存している。上記従
来技術では、このために各電極表面を鏡面研磨する必要
があり、そのため製作コストが高いこと、また、組立て
・調整時に電極類や分割抵抗を一段一段取付け・取外し
を行うため、作業性の面および耐電圧性能の維持が難し
いことなどの問題があった。さらに、多段加速電子銃の
場合、この電極を高透磁率金属製にして磁気シールド性
能を持たせているが、電極と電極との間は、電極間の放
電のためにある程度以上間隔を狭めることができず、十
分な磁気シールド性能を得ることが難しかった。
The high-voltage discharge between the inner and outer electrodes largely depends on the distance between the electrodes, the shape of the electrodes, or the state of the electrode surface. In the above prior art, for this purpose, it is necessary to mirror-polish the surface of each electrode, so that the manufacturing cost is high, and since the electrodes and split resistors are attached and removed one by one at the time of assembly and adjustment, workability is improved. Surface and withstand voltage performance are difficult to maintain. Furthermore, in the case of a multi-stage accelerating electron gun, this electrode is made of high magnetic permeability metal to provide magnetic shielding performance.However, the gap between the electrodes must be reduced to a certain extent for discharge between the electrodes. And it was difficult to obtain sufficient magnetic shielding performance.

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を同時に解決
し、電極の製作コストが安く、組立て・調整時の作業性
がよく、かつ耐電圧性能の維持が容易で、十分な磁気シ
ールド性能を確保できる多段加速方式荷電粒子線加速装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to simultaneously solve the above-mentioned problems of the prior art, reduce the manufacturing cost of the electrode, workability during assembly and adjustment, and easily maintain the withstand voltage performance, and achieve sufficient magnetic shielding performance. An object of the present invention is to provide a multi-stage charged particle beam accelerator that can be secured.

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、本発明では、電極、特に外
部電極の一部または全部を絶縁性の樹脂などにモールド
一体化する。多段加速管の内側電極にこの方法を用いる
と、絶縁物にチャージアップして、電子銃に悪影響を与
える可能性もあるが、これに対して外側電極では、取付
け・取外しの頻度が内側電極に比べてはるかに多く、電
子線に悪影響を与える可能性もないため、本発明の有効
性はより大きなものとなる。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the present invention, a part or all of an electrode, particularly, an external electrode is molded and integrated with an insulating resin or the like. If this method is used for the inner electrode of the multistage accelerator, the insulator may be charged up and the electron gun may be adversely affected. The effectiveness of the present invention is much greater, as it is much more likely to have no adverse effect on the electron beam.

さらに、分割抵抗を外部電極の近傍に有するものや、
電子線源を電子光学軸上に位置せしめるために低電圧側
から駆動力を導入するようにした軸合わせ機構を有する
ものにあっては、分割抵抗を同時にモールドするととも
に、モールド体の絶縁性材料部を中心軸方向に貫通する
ごとく軸合わせ機構の駆動軸を配置すれば、放電の防止
や作業性の面でさらに望ましい結果が得られる。
Furthermore, those having a split resistor near the external electrode,
For those with an axis alignment mechanism that introduces a driving force from the low voltage side to position the electron beam source on the electron optical axis, the divisional resistance is simultaneously molded and the insulating material of the molded body is used. If the drive shaft of the shaft aligning mechanism is arranged so as to penetrate the portion in the direction of the central axis, more desirable results can be obtained in terms of prevention of discharge and workability.

〔作用〕[Action]

従来技術による装置では、前述したように多段加速管
全体を覆うようにフロンガスや六フッ化イオウなどの絶
縁性ガスを充填し、これらのガスを用いて外部電極間を
絶縁していたが、これら電極を絶縁性材料、例えばエポ
キシ樹脂のような絶縁性樹脂を用いてモールドすると、
エポキシ樹脂の絶縁耐力は前記絶縁性ガスのそれに比べ
て数倍以上高いので、電極表面を鏡面研磨する必要がな
くなり、部品コストが低下する。
In the apparatus according to the prior art, as described above, an insulating gas such as Freon gas or sulfur hexafluoride is filled so as to cover the entire multistage accelerating tube, and the external electrodes are insulated using these gases. When the electrodes are molded with an insulating material, for example, an insulating resin such as an epoxy resin,
Since the dielectric strength of the epoxy resin is several times or more higher than that of the insulating gas, there is no need to mirror-polish the electrode surface, and the cost of parts is reduced.

また、モールド一体化することにより、複数個の電
極、あるいは複数個の電極と分割抵抗を、一度に取り付
け、取り外しができるため、分解・組立て・調整の作業
効率が向上する。
In addition, by integrating the mold, a plurality of electrodes or a plurality of electrodes and a split resistor can be attached and detached at a time, so that the work efficiency of disassembly, assembly and adjustment is improved.

さらに、モールド一体化することにより、電極間の間
隙を小さくすることができるため、磁気シールド効果は
著しく増大する。
Further, by integrating the mold, the gap between the electrodes can be reduced, so that the magnetic shielding effect is significantly increased.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図によって説明する。
本実施例は、多段加速方式電界放射型電子銃についての
もので、電子銃の電源については図示省略されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This embodiment relates to a multi-stage acceleration type field emission type electron gun, and the power supply of the electron gun is not shown.

第1図において、鏡体3および多段加速管2と、その
上に電子線源1を取り付けたフランジ4とによって、真
空容器が構成されている。多段加速管2の内部は、鏡体
3の側から図示しない排気手段により真空排気され、多
段加速管2と絶縁ハウジング30との間は、フロンガスな
ど絶縁性ガス雰囲気になっている。多段加速管2の外側
各段には、外部電極である第1シールド電極12と、各段
に加速電圧を分割印加するための分割抵抗14があり、こ
れら第1シールド電極12と分割抵抗14とはエポキシ樹脂
により一体化されて、モールド電極(モールド体)15を
形成しており、多段加速管2に対してモールド電極15が
着脱可能である。モールド電極15の外周部には、モール
ド電極15の沿面放電を防止するとともに、磁気シールド
の役割を兼ねた第2シールド電極13が取り付けられてい
る。
In FIG. 1, a vacuum vessel is constituted by a mirror body 3, a multi-stage accelerator tube 2, and a flange 4 on which an electron beam source 1 is mounted. The inside of the multi-stage accelerating tube 2 is evacuated from the side of the mirror body 3 by evacuation means (not shown), and the space between the multi-stage accelerating tube 2 and the insulating housing 30 is in an insulating gas atmosphere such as Freon gas. Each stage outside the multi-stage accelerating tube 2 has a first shield electrode 12 as an external electrode and a division resistor 14 for dividingly applying an acceleration voltage to each stage. Are integrated with an epoxy resin to form a molded electrode (molded body) 15. The molded electrode 15 is detachable from the multi-stage acceleration tube 2. A second shield electrode 13, which also serves as a magnetic shield, is attached to the outer periphery of the mold electrode 15, while preventing creeping discharge of the mold electrode 15.

モールド電極15の樹脂体部に軸方向に設けられた貫通
孔には絶縁棒22が通っており、外部から回転導入機構20
と下部歯車装置21とによって伝えられた回転力を上部歯
車装置23に伝える役割を果たしている。上記歯車装置23
は、その回転力をねじ送り機構24に伝え、ねじの押圧力
により電子線源1を移動させて軸合わせを行う。図には
省略されているが、このねじ送り機構24と電子光学軸を
挾んでほぼ対向する位置に、電子線源1を逆方向に移動
させるための同様な機構が設けられている。さらに、こ
れらと直角方向にも一対の軸合わせ機構が設けられてお
り、高電圧を印加したままの状態で電子線源1を水平面
内で移動させることができるようになっている。
An insulating rod 22 passes through a through-hole provided in the resin body portion of the molded electrode 15 in the axial direction.
And the torque transmitted by the lower gear device 21 to the upper gear device 23. Gear unit 23
Transmits the rotational force to the screw feed mechanism 24 and moves the electron beam source 1 by the pressing force of the screw to perform axis alignment. Although not shown in the drawing, a similar mechanism for moving the electron beam source 1 in the opposite direction is provided at a position substantially opposite to the screw feed mechanism 24 across the electron optical axis. Further, a pair of axis aligning mechanisms are also provided in a direction perpendicular to these, so that the electron beam source 1 can be moved in a horizontal plane while a high voltage is applied.

高電圧は高電圧ケーブル31によって装置内に導入さ
れ、絶縁ハウジング30の内部において、電子線源1、引
き出し電極10および分割抵抗14に対し、それぞれ所定の
電圧が印加される。引き出し電極10は、電子線源1に対
向して配設され、両者の間に印加された電圧によって引
き出された電子線は、引き出し電極10の中心に設けられ
た小孔を通過し、加速電極11によって所定のエネルギー
に加速される。
The high voltage is introduced into the device by a high voltage cable 31, and a predetermined voltage is applied to the electron beam source 1, the extraction electrode 10, and the dividing resistor 14 inside the insulating housing 30. The extraction electrode 10 is disposed to face the electron beam source 1, and the electron beam extracted by the voltage applied between the two passes through a small hole provided at the center of the extraction electrode 10, 11 accelerates to a predetermined energy.

電界放射型電子銃では、電子ビームの径が従来型電子
銃の約1/1000と極めて細いため、周辺装置から発生する
交流磁界によって電子ビームが偏向されると、従来型電
子銃よりも1000倍大きな影響を受ける。また、この電子
銃の最大の特長は輝度が高い(従来型電子銃の約1000
倍)ことであるが、電子ビームが交流磁界によって偏向
されると、実用上の輝度が低下してしまい、特長を行か
すことができない。このため、従来から、鏡体や電極類
を透磁率の高い金属で作り、磁気シールド性能を持たせ
ている。磁気シールド性能は磁気的に閉じているほど効
果が高いので、鏡体の部分ではほとんど問題はないが、
多段加速管の部分では高電圧を絶縁するために磁気的な
ギャップが必ず生じてしまい、シールド効果を低下させ
ていた。本実施例では、第1シールド電極12をエポキシ
樹脂でモールドすることによって、第1シールド電極12
間の間隔、すなわち磁気的なギャップを従来の1/3程度
に小さくすることができるので、磁気シールド効果は著
しく向上する。
In a field emission electron gun, the diameter of the electron beam is extremely thin, about 1/1000 that of a conventional electron gun, so if the electron beam is deflected by an AC magnetic field generated from peripheral devices, it is 1000 times larger than that of a conventional electron gun. Be greatly affected. The biggest feature of this gun is its high brightness (about 1000 times that of the conventional gun).
However, when the electron beam is deflected by the AC magnetic field, the brightness in practical use is reduced, and the feature cannot be achieved. For this reason, conventionally, the mirror body and the electrodes are made of a metal having a high magnetic permeability so as to have a magnetic shielding performance. Since the magnetic shielding performance is more effective as it is magnetically closed, there is almost no problem in the mirror part,
In the part of the multi-stage accelerator tube, a magnetic gap was inevitably generated to insulate high voltage, and the shielding effect was reduced. In the present embodiment, the first shield electrode 12 is molded with epoxy resin to thereby form the first shield electrode 12.
Since the gap between them, that is, the magnetic gap can be reduced to about 1/3 of the conventional one, the magnetic shielding effect is significantly improved.

本電子銃を組み立てるときには、まず多段加速管2に
加速電極11を取り付け、これを鏡体3に真空シール材
(図示せず)を挾んで取り付ける。次いで、多段加速管
2に、電子線源1をセットしたフランジ4を、やはり真
空シール材(図示せず)を挾んで取り付ける。こうして
出来た電子銃内部を真空排気し、次に超高真空にするた
め、電子銃全体を300℃程度に加熱しながら真空排気す
る。冷却後、電子銃内部が超高真空に到達したら、モー
ルド電極15と第2シールド電極13とを一体化したものを
セットし、軸合わせ機構を取り付け、全体を絶縁ハウジ
ング30で覆い、絶縁性ガスを封入すれば、稼動状態とな
る。
When assembling the electron gun, first, the accelerating electrode 11 is attached to the multi-stage accelerating tube 2, and this is attached to the mirror body 3 with a vacuum seal material (not shown) interposed therebetween. Next, the flange 4 on which the electron beam source 1 is set is attached to the multi-stage accelerating tube 2 with a vacuum sealing material (not shown) interposed therebetween. The inside of the electron gun thus formed is evacuated and then evacuated while heating the entire electron gun to about 300 ° C. in order to create an ultra-high vacuum. After the cooling, when the inside of the electron gun reaches an ultra-high vacuum, the one in which the mold electrode 15 and the second shield electrode 13 are integrated is set, the axis alignment mechanism is attached, and the whole is covered with the insulating housing 30. If it is enclosed, it will be in operation.

ところで、本電子銃を分解するのは、なんらかの問題
が生じたときであり、最も可能性の高いのは、電子線源
1が破損したときである。この場合は、まず軸合わせ機
構を分解し、第2シールド電極13とモールド電極15とを
同時に取り外し、真空を破って電子線源1を交換する。
このときには、加速電極11まで分解する必要はない。し
かし、真空内部で高電圧放電が継続して発生したような
場合は、内部の加速電極11まで分解して放電対策を講じ
ることも必要である。
Incidentally, the electron gun is disassembled when some problem occurs, and most likely when the electron beam source 1 is damaged. In this case, first, the axis alignment mechanism is disassembled, the second shield electrode 13 and the mold electrode 15 are simultaneously removed, and the vacuum is broken to replace the electron beam source 1.
In this case, there is no need to disassemble the accelerator electrode 11. However, in the case where high-voltage discharge is continuously generated inside the vacuum, it is necessary to disassemble the internal accelerating electrode 11 and take measures against the discharge.

このように、外部電極だけをモールド構造にしても、
分解・組立ての作業は大幅に簡略化され、電極類に傷を
付ける危険性も少なくなり、さらに磁気シールド特性も
大幅に向上させることができる。なお、加速段数が多い
場合は、モールド電極を複数個に分割しても同様な効果
が得られることは言うまでもない。
Thus, even if only the external electrodes are molded,
The work of disassembly and assembly is greatly simplified, the risk of damaging the electrodes is reduced, and the magnetic shield characteristics can be greatly improved. When the number of acceleration stages is large, it goes without saying that the same effect can be obtained by dividing the mold electrode into a plurality.

次に、本発明の他の実施例を第2図を用いて説明す
る。本実施例は、第1図の電子銃を簡略化したもので、
回転導入機構から絶縁棒、上部歯車装置までの部分と、
第2シールド電極とが省略されている。本実施例では、
軸合わせは、絶縁ハウジング30を取り外して、ねじ送り
機構24を手動で回転させることで行われる。この構造で
は、高電圧を印加した状態で電子線源1を移動させるこ
とはできない。また、第2シールド電極がないので、第
1図に示した電子銃よりも磁気シールド性能は劣るが、
それでも従来型の電子銃よりは良好な磁気シールド特性
を示し、加速段数の少ない電子銃であれば、実用に供す
ることができる。これ以外については、第1図の実施例
と全く同じであるので、分解・組立ての作業の簡素化に
も同様の効果がある。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the electron gun shown in FIG. 1 is simplified.
From the rotation introduction mechanism to the insulating rod and the upper gear unit,
The second shield electrode is omitted. In this embodiment,
Axis alignment is performed by removing the insulating housing 30 and rotating the screw feed mechanism 24 manually. In this structure, the electron beam source 1 cannot be moved while a high voltage is applied. Also, since there is no second shield electrode, the magnetic shield performance is inferior to that of the electron gun shown in FIG.
Nevertheless, an electron gun that exhibits better magnetic shielding characteristics than a conventional electron gun and has a small number of acceleration stages can be put to practical use. Other than this, the embodiment is exactly the same as that of the embodiment shown in FIG. 1, so that the same effect can be obtained in simplifying the disassembling and assembling work.

次に、本発明の別の実施例を第3図を用いて説明す
る。本実施例は、基本的には第2図に示した実施例と同
じものであるが、分割抵抗14をシールド電極12とは別に
モールドし、モールド抵抗17としている点で異なってい
る。このため、分割抵抗14の各段とそれに対応するシー
ルド電極12とを結線する必要があるなど、作業性の面で
は第1図、第2図に示した実施例に比べて劣っている
が、抵抗や電極が破損した場合にそれぞれ単独に交換で
きるメリットがある。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is basically the same as the embodiment shown in FIG. 2, but differs in that the divided resistor 14 is molded separately from the shield electrode 12 and is used as a molded resistor 17. For this reason, it is inferior to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in terms of workability, for example, it is necessary to connect each stage of the dividing resistor 14 and the corresponding shield electrode 12, but There is a merit that when the resistance and the electrode are broken, they can be replaced independently.

次に、本発明のさらに別の実施例を第4図を用いて説
明する。本実施例では、分割抵抗14はモールドせず、従
来の方法でモールド電極に取り付けている。このため、
作業性の面では第3図に示した実施例に比べてさらに劣
っているが、抵抗が破損した場合や電圧の分割比を変え
て電子光学系を変えるときなどには便利である。また、
前記第3図に示した実施例に本実施例の構成の分割抵抗
を併用し、基本的な分割比はモールドした分割抵抗で設
定し、補助的に個別の分割抵抗を取り付けて分割比を調
整することも可能である。
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the dividing resistor 14 is not molded, but is attached to the molded electrode by a conventional method. For this reason,
Although the workability is further inferior to the embodiment shown in FIG. 3, it is convenient when the resistance is broken or when the electron optical system is changed by changing the voltage division ratio. Also,
The dividing resistor of the configuration of the present embodiment is used in combination with the embodiment shown in FIG. 3, the basic dividing ratio is set by a molded dividing resistor, and the dividing ratio is adjusted by supplementing individual dividing resistors. It is also possible.

次に、本発明のもう一つの実施例を第5図によって説
明する。本実施例は、第4図に示した実施例をさらに簡
略化したもので、シールド電極の全体をモールドするの
ではなく、シールド電極間の対向する部分だけをモール
ドするか、あるいはその部分に絶縁性材料からなるスペ
ーサを挿入することによって、電極間に絶縁体16が介在
するようにしたものである。この構成でもシールド電極
間の間隔を狭めることができるので、磁気シールド効果
が向上する。また、電極と絶縁性材料の界面の状態によ
っては、一体化も可能である。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a further simplification of the embodiment shown in FIG. 4. Instead of molding the whole shield electrode, only the opposing portion between the shield electrodes is molded, or the portion is insulated. The insulator 16 is interposed between the electrodes by inserting a spacer made of a conductive material. Also in this configuration, the interval between the shield electrodes can be reduced, so that the magnetic shielding effect is improved. In addition, depending on the state of the interface between the electrode and the insulating material, integration may be possible.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、多段加速方式
荷電粒子線加速装置において、電極間の高電圧放電を大
幅に減らすことができるばかりでなく、電極の鏡面研磨
が不要になることから、部品コストの低下が図れ、さら
に、解体・組立て・調整時の作業効率も大きく向上す
る。また、本発明を電子顕微鏡に応用すれば、磁気シー
ルド効果が著しく向上する。
As described above, according to the present invention, in the multi-stage accelerated charged particle beam accelerator, not only can the high-voltage discharge between the electrodes be significantly reduced, but also the mirror polishing of the electrodes becomes unnecessary, The cost of parts can be reduced, and the work efficiency during disassembly, assembly and adjustment can be greatly improved. Further, when the present invention is applied to an electron microscope, the magnetic shielding effect is significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第5図は、いずれも本発明の実施例である多段
加速方式電界放射型電子銃を示す構成図である。 符号の説明 1……電子線源、2……多段加速管 3……鏡体、4……フランジ 10……引き出し電極、11……加速電極 12……第1シールド電極 13……第2シールド電極 14……分割抵抗、15……モールド電極 16……絶縁体、17……モールド抵抗 20……回転導入機構、21……下部歯車装置 22……絶縁棒、23……上部歯車装置 24……ねじ送り機構、30……絶縁ハウジング 31……高電圧ケーブル
1 to 5 are block diagrams showing a multi-stage acceleration type field emission electron gun which is an embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron beam source 2 ... Multi-stage accelerating tube 3 ... Mirror body 4 ... Flange 10 ... Extraction electrode 11 ... Acceleration electrode 12 ... First shield electrode 13 ... Second shield Electrode 14: Split resistance, 15: Molded electrode 16: Insulator, 17: Mold resistance 20: Rotation introduction mechanism, 21: Lower gear unit 22: Insulated rod, 23: Upper gear unit 24: ... Screw feed mechanism, 30 ... Insulated housing 31 ... High voltage cable

フロントページの続き (72)発明者 砂子沢 成人 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日 立製作所那珂工場内 (72)発明者 宮田 敏光 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 金子 豊 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−117534(JP,A) 実開 昭53−142700(JP,U) 実開 昭54−62659(JP,U) 特公 昭55−49399(JP,B2) 特公 昭41−13078(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 37/04 H01J 37/06 - 37/073 H01J 37/248 H05H 3/00 - 15/00 Continued on the front page (72) Inventor, Adult Sunagozawa, 882 Ma, Katsuta-shi, Ibaraki Pref., Naka Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yutaka Kaneko 1-280 Higashi Koikebo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-60-117534 (JP, A) JP-A-53-142700 (JP, U) Japanese Utility Model Application Showa 54-62659 (JP, U) JP-B 55-49399 (JP, B2) JP-B 41-13078 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 37/04 H01J 37/06-37/073 H01J 37/248 H05H 3/00-15/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】荷電粒子線源と、多段加速管と、多段加速
管内部に設置される荷電粒子線を加速するための2つ以
上の加速電極と、多段加速管外部に設置された2つ以上
の外部電極とを有してなる多段加速方式荷電粒子線加速
装置において、前記外部電極の一部または全部を絶縁性
材料でモールド一体化したモールド体を有し、前記多段
加速管に対して前記モールド体が着脱可能であり、少な
くとも電極同士の対向する部分が該絶縁性材料で覆われ
るようにしたことを特徴とする多段加速方式荷電粒子線
加速装置。
1. A charged particle beam source, a multi-stage accelerating tube, two or more accelerating electrodes installed inside the multi-stage accelerating tube for accelerating a charged particle beam, and two electrodes installed outside the multi-stage accelerating tube. In the multi-stage accelerated charged particle beam accelerator having the above-mentioned external electrodes, the multi-stage accelerating method has a molded body in which part or all of the external electrodes are integrally molded with an insulating material. The multi-stage acceleration type charged particle beam accelerator, wherein the mold body is detachable, and at least a portion where the electrodes face each other is covered with the insulating material.
【請求項2】請求項1に記載の多段加速方式荷電粒子線
加速装置において、各段の加速電極に加速電圧を分割印
加するための複数の分割抵抗の一部または全部を絶縁性
材料でモールド一体化したことを特徴とする多段加速方
式荷電粒子線加速装置。
2. A multi-stage charged particle beam accelerator according to claim 1, wherein a part or all of a plurality of divided resistors for dividingly applying an accelerating voltage to an accelerating electrode of each stage is molded with an insulating material. A multi-stage charged particle beam accelerator characterized by being integrated.
【請求項3】請求項2に記載の多段加速方式荷電粒子線
加速装置において、前記分割抵抗の一部または全部を、
前記外部電極の一部または全部と共に絶縁性材料でモー
ルド一体化したことを特徴とする多段加速方式荷電粒子
線加速装置。
3. The multi-stage charged particle beam accelerator according to claim 2, wherein a part or all of the divided resistance is changed to:
A multi-stage accelerated charged particle beam accelerator, wherein a part or all of the external electrodes are integrally molded with an insulating material.
【請求項4】請求項1ないし3のいずれか1項に記載の
多段加速方式荷電粒子線加速装置において、前記荷電粒
子線源を中心軸上に位置せしめるための軸合わせ機構を
有し、該軸合わせ機構の駆動軸が、前記モールド体の絶
縁性材料部を電圧印加方向に貫通するごとく配設された
ことを特徴とする多段加速方式荷電粒子線加速装置。
4. The multi-stage charged particle beam accelerator according to claim 1, further comprising an axis aligning mechanism for positioning said charged particle beam source on a central axis. A multi-stage acceleration type charged particle beam accelerator, wherein a drive shaft of an axis aligning mechanism is disposed so as to penetrate an insulating material portion of the mold body in a voltage application direction.
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