JPH0610963B2 - 電子ビ−ム発生装置 - Google Patents
電子ビ−ム発生装置Info
- Publication number
- JPH0610963B2 JPH0610963B2 JP7713785A JP7713785A JPH0610963B2 JP H0610963 B2 JPH0610963 B2 JP H0610963B2 JP 7713785 A JP7713785 A JP 7713785A JP 7713785 A JP7713785 A JP 7713785A JP H0610963 B2 JPH0610963 B2 JP H0610963B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- linear
- electrode
- electron
- cathode
- extraction electrode
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- Expired - Lifetime
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は線状電子ビームによりアニール、加工等を行う
電子ビーム加工装置に於ける電子ビーム発生源に関す
る。
電子ビーム加工装置に於ける電子ビーム発生源に関す
る。
（従来技術とその問題点） 従来電子ビーム加工装置に於てはその電子ビーム発生源
に直熱形の点源を用いたものが多くみられるが、近年こ
の電子源に線状のものを用いた装置も利用されている。
この線状電子源を用いると従来の点源に比べ次の様な特
徴がある。
に直熱形の点源を用いたものが多くみられるが、近年こ
の電子源に線状のものを用いた装置も利用されている。
この線状電子源を用いると従来の点源に比べ次の様な特
徴がある。
例えば (a)線状ビームを加工進行方向に一致させた場合被加工
物への熱入力時間が点源に比べ長くなるため加工深さが
大きくなること、従つて同一加工深さを得る際の加工速
度を上げることができる。
物への熱入力時間が点源に比べ長くなるため加工深さが
大きくなること、従つて同一加工深さを得る際の加工速
度を上げることができる。
(b)線状ビームを加工進行方向と直角方向に位置させた
場合被加工物への広い面積に一度に照射でき、広範囲の
加工が可能である。
場合被加工物への広い面積に一度に照射でき、広範囲の
加工が可能である。
等である。
然るに、従来は均一なビーム強度を有する線状プロファ
イルのビームを比較的大電流まで得られる電極構造はほ
とんど実例がなかつた。ピアス型電子銃に於て陰極のみ
を線状形状にした例も見られるが、この場合でも小電流
域では比較的線状を有するビームプロファイルが得られ
るがその均一性は低い。また、電流が増えるにつれて線
状プロファイルが崩れガラス分布状に近くなり、実用に
供しない。
イルのビームを比較的大電流まで得られる電極構造はほ
とんど実例がなかつた。ピアス型電子銃に於て陰極のみ
を線状形状にした例も見られるが、この場合でも小電流
域では比較的線状を有するビームプロファイルが得られ
るがその均一性は低い。また、電流が増えるにつれて線
状プロファイルが崩れガラス分布状に近くなり、実用に
供しない。
（発明の目的） 本発明はこのよう従来の欠点を除去せしめて比較的大電
流域まで安定な線状ビームを比較的簡単な構造にて提供
するにある。
流域まで安定な線状ビームを比較的簡単な構造にて提供
するにある。
（発明の構成） 本発明によれば、制御電極の中央部の線状カソード配置
部及び引出電極の中央部のビーム通過穴を線状カソード
とほぼ相似な短形の穴とし、その他の部分を軸対称円筒
形としたことを特徴とする電子ビーム発生装置が得られ
る。
部及び引出電極の中央部のビーム通過穴を線状カソード
とほぼ相似な短形の穴とし、その他の部分を軸対称円筒
形としたことを特徴とする電子ビーム発生装置が得られ
る。
（構成の詳細な説明） 本発明は、上述の構成をとることにより従来技術の問題
点を解決した。以下図面を参照して詳細に説明する。第
１図に本発明の一実施例を示した電子銃近傍の断面図を
示している。
点を解決した。以下図面を参照して詳細に説明する。第
１図に本発明の一実施例を示した電子銃近傍の断面図を
示している。
第１図に於て１は電子銃を収納し内部を１×１０-5torr
以下の高真空に排気されているハウジング、２はグリッ
ドで内部に線状カソード３を収納している。該グリッド
２と線状カソード３はセラミック等の絶縁板４により電
気的に独立されており、該グリッド２と線状カソード３
の間のバイアス電圧によりビーム電流の制御を行ってい
る。５は電圧分布を整えるためのコロナリングである。
これらグリッド２、線状カソード３、コロナリング５等
によりカソード組立を形成する。該カソード組立にはア
ース電位のハウジングに対し負の15〜30KVが印加され
る。アース電位との絶縁は６のインシュレータにより行
っている。インシュレータ６の内部には高圧絶縁油７が
充填されており高圧ケーブル８により高圧電源（図示せ
ず）から高電圧が印加されている。９は引出し電極であ
りアース電位に対し正の30〜60KVが印加される。この引
出し電極９もカソード組立と同様インシュレータ１０に
よりアース電位との絶縁を行っており、且つインシュレ
ータ１０内には高圧絶縁油７が充填されており、高圧ケ
ーブル１１により高圧電源（図示せず）から高電圧が印
加されている。１２は陽極である。
以下の高真空に排気されているハウジング、２はグリッ
ドで内部に線状カソード３を収納している。該グリッド
２と線状カソード３はセラミック等の絶縁板４により電
気的に独立されており、該グリッド２と線状カソード３
の間のバイアス電圧によりビーム電流の制御を行ってい
る。５は電圧分布を整えるためのコロナリングである。
これらグリッド２、線状カソード３、コロナリング５等
によりカソード組立を形成する。該カソード組立にはア
ース電位のハウジングに対し負の15〜30KVが印加され
る。アース電位との絶縁は６のインシュレータにより行
っている。インシュレータ６の内部には高圧絶縁油７が
充填されており高圧ケーブル８により高圧電源（図示せ
ず）から高電圧が印加されている。９は引出し電極であ
りアース電位に対し正の30〜60KVが印加される。この引
出し電極９もカソード組立と同様インシュレータ１０に
よりアース電位との絶縁を行っており、且つインシュレ
ータ１０内には高圧絶縁油７が充填されており、高圧ケ
ーブル１１により高圧電源（図示せず）から高電圧が印
加されている。１２は陽極である。
上記構造に於て電子ビームはカソード３と引出し電極９
の間の電位差ｖ1＝（−１５〜３０）＋（３０〜６０）
ＫＶ＝４５〜９０ＫＶにより引き出され陽極１２で減速
され陽極１２以降に連なるロワーハウジング１３内に収
納されているレンズコイル、偏向コイル（図示せず）等
により絞り、偏向等の制御を行われる。この際のビーム
電流は０〜100mAである。１４は線状カソード断線等の
場合の交換作業等を行うサービスドアである。第２図に
グリッド２と線状カソード３を第１図に於ける引出電極
９側から眺めた状態を示している。外径、直径DGの円筒
形を有したグリッド２の中央部にはWF×LFの短形を有す
る線状カソード３がとりつけられており、グリッド２に
は、この線状カソードの外周部からの距離Ｓが各辺等し
くなるようにした矩形の孔が明けられている。尚、線状
カソードの長辺と短辺の比LF／WFは３〜10が一般的であ
る。第３図には引出電極を第１図に於けるグリッド２側
から眺めた状態を示している。外形DFの円筒形を有した
引出電極９の中央部にはビーム通過用としてWF×LEのス
リット孔が明けられている。このWE×LEのスリットは上
記線状カソード３のWF×LFの短形とほぼ相似形をしてい
る。この相似形の比はWE／WF＝LE／LFで表わされるがそ
の値は一定値に固定されるものではなく加速電及引出電
圧、最大ビーム電流等の所要値に実験的に選ばれるが３
〜７の範囲にある。尚WE×LEはWF×LFと完全な相似形で
ある必要はなく場合によってはこの相似の短辺と長辺の
比を若干変えてもよい。一方、加速電極（陽極）１２は
外形及びビーム通過用の中央の孔共円形を有している。
の間の電位差ｖ1＝（−１５〜３０）＋（３０〜６０）
ＫＶ＝４５〜９０ＫＶにより引き出され陽極１２で減速
され陽極１２以降に連なるロワーハウジング１３内に収
納されているレンズコイル、偏向コイル（図示せず）等
により絞り、偏向等の制御を行われる。この際のビーム
電流は０〜100mAである。１４は線状カソード断線等の
場合の交換作業等を行うサービスドアである。第２図に
グリッド２と線状カソード３を第１図に於ける引出電極
９側から眺めた状態を示している。外径、直径DGの円筒
形を有したグリッド２の中央部にはWF×LFの短形を有す
る線状カソード３がとりつけられており、グリッド２に
は、この線状カソードの外周部からの距離Ｓが各辺等し
くなるようにした矩形の孔が明けられている。尚、線状
カソードの長辺と短辺の比LF／WFは３〜10が一般的であ
る。第３図には引出電極を第１図に於けるグリッド２側
から眺めた状態を示している。外形DFの円筒形を有した
引出電極９の中央部にはビーム通過用としてWF×LEのス
リット孔が明けられている。このWE×LEのスリットは上
記線状カソード３のWF×LFの短形とほぼ相似形をしてい
る。この相似形の比はWE／WF＝LE／LFで表わされるがそ
の値は一定値に固定されるものではなく加速電及引出電
圧、最大ビーム電流等の所要値に実験的に選ばれるが３
〜７の範囲にある。尚WE×LEはWF×LFと完全な相似形で
ある必要はなく場合によってはこの相似の短辺と長辺の
比を若干変えてもよい。一方、加速電極（陽極）１２は
外形及びビーム通過用の中央の孔共円形を有している。
上記の構成をとる電子銃に於て発明者らの実験に於てWF
×LF＝１．４×５、Ｓ＝０．５、及びWE×LE＝７×25と
した例では、加速電圧15KVでビーム電流１００ｍＡ程度
まで均一度５パーセント以内のビーム強度を有する線状
プロファイルを有する線状ビームが得られた。
×LF＝１．４×５、Ｓ＝０．５、及びWE×LE＝７×25と
した例では、加速電圧15KVでビーム電流１００ｍＡ程度
まで均一度５パーセント以内のビーム強度を有する線状
プロファイルを有する線状ビームが得られた。
上述の構成になる装置に於ては、基本的構成を軸対称構
成としているため、各構成部品を比較的高精度に再現性
よく加工できること、また調整時の軸合せ等も簡単に行
えるなどを含め構造的に単純化できるため、従来のピア
ス型電子銃等と同等な扱いにより所定の線状プロファイ
ルを得ることができる。
成としているため、各構成部品を比較的高精度に再現性
よく加工できること、また調整時の軸合せ等も簡単に行
えるなどを含め構造的に単純化できるため、従来のピア
ス型電子銃等と同等な扱いにより所定の線状プロファイ
ルを得ることができる。
（発明の効果） 以上詳細に述べた通り、本発明によれば比較的単純な構
造により、電流密度分布の均一な線状電子ビームを比較
的大電流まで安定に得ることができ、該線状電子ビーム
を使用したアニール、加工等の応用範囲を広げることが
できる等その効果は大なるものである。
造により、電流密度分布の均一な線状電子ビームを比較
的大電流まで安定に得ることができ、該線状電子ビーム
を使用したアニール、加工等の応用範囲を広げることが
できる等その効果は大なるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す線状電子ビーム発生装
置に於ける電子銃近傍の断面図、第２図、第３図はそれ
ぞれ第１図に於けるグリッド２と引出電極９の平面図で
ある。 図に於て、１……ハウジング、２……グリッド、３……
カソード、４……絶縁板、６……インシュレータ、８…
…高圧ケーブル、９……引出電極、１０……インシュレ
ータ、１１……高圧ケーブル、１２……陽極、１４……
サービスドアをそれぞれ示す。
置に於ける電子銃近傍の断面図、第２図、第３図はそれ
ぞれ第１図に於けるグリッド２と引出電極９の平面図で
ある。 図に於て、１……ハウジング、２……グリッド、３……
カソード、４……絶縁板、６……インシュレータ、８…
…高圧ケーブル、９……引出電極、１０……インシュレ
ータ、１１……高圧ケーブル、１２……陽極、１４……
サービスドアをそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【請求項１】電子銃部が線状カソードを電子源とし制御
電極、引出電極及び加速電極で構成される線状プロファ
イルを有する電子ビームを照射することを目的とした電
子ビーム発生装置に於て制御電極の中央部の線状フィラ
メント配置部を線状フィラメントの短形の外周部からの
距離が各辺共等しくなるようにした短形の孔を有し、引
出電極の中央部のビーム通過穴を線状カソードの短形に
ほぼ相似形とし、その他の部分即ち制御電極の外形、引
出電極の外形、及び加速電極（陽極）のビーム通過穴及
び外形を全て円形としたことを特徴とする電子ビーム発
生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7713785A JPH0610963B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 電子ビ−ム発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7713785A JPH0610963B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 電子ビ−ム発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61237352A JPS61237352A (ja) | 1986-10-22 |
| JPH0610963B2 true JPH0610963B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=13625410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7713785A Expired - Lifetime JPH0610963B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 電子ビ−ム発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610963B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0851460B1 (en) * | 1996-12-24 | 1999-11-03 | Advantest Corporation | Gun lens for generating a particle beam |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP7713785A patent/JPH0610963B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61237352A (ja) | 1986-10-22 |
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