JPH0550093B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 本発明は、直接加熱可能な第１の陰極とこの第
１の陰極の前に配設されていて第１の陰極によつ
て間接的に加熱可能な第２のブロツク陰極とを有
しており、その際、ブロツク陰極は突出した複数
の支えを介して支持リングと結合されており、支
持リングは同軸的なセンタリング面を有してお
り、ブロツク陰極は取外し可能な外側集束電極
の、センタリング孔付盤状部に対して相対的に同
軸的な位置に固定保持されている電子ビーム発生
器に関する。

従来の技術 その種の電子ビーム発生器は、真空中での材料
の融解および／または蒸発のために必要となるよ
うな、高出力の電子ビーム源として使われてい
る。その際、実質的に中実な円盤から成るブロツ
ク陰極は、直接加熱される陰極によつて加熱さ
れ、この陰極は一般に線材から形成されていて螺
旋状に曲げられており、系内で発生される加速電
圧によつて集束電子ビームを送出する。

米国特許第3273003号明細書によつて、間接的
に加熱可能なブロツク陰極の種々の形が公知であ
るが、その際、突出した支えの自由端は従来通常
用いられている保持機構と結合されていることが
示されているにすぎない。その際、実際には、従
来、支えの自由端を折曲げて、バイアスカを加え
て盤状部の、軸線に平行な貫通孔内に装着するこ
とが行なわれている。この盤状部は、更にリベツ
トによつて中空円筒部の端フランジと結合されて
いる。その際、盤状部と中空円筒部とは合さつて
集束電極を構成しており、しばしばウエーネルト
円筒とも呼ばれる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、公知の解決手段には、次のような問題
点がある。すなわち、支えの折曲部は比較的弱
く、必ずしも所望の精度で折曲げることができる
とは限らず、また支えを盤状部の、軸線に平行な
貫通孔で力結合によつて保持するためには、盤状
部の中心孔に対して支えをかなり正確に同軸的に
配置しなければならず、そのために煩雑な調整作
業をしなければならない。しかし、このように同
軸的にセンタリング配置することは重要である。
と言うのは、中心孔の幾何学的な形状によつて本
来のビーム生成が行なわれるからである。更に、
前述のリベツト止めによつて、集束電極の表面が
不規則性を呈し、局部的に高い電界強度によつて
不所望な電圧ピークが生じる。また、時には、支
えの、種々の長さの折曲端が集束電極の端面から
突出することがあり、その結果、更に別の電圧ピ
ークが生じる。この電圧ピークによつて閃絡が生
じるおそれがあり、この閃絡は真空装置内ではで
きる限り回避しなければならない。

更に、ブロツク陰極も集束電極の盤状部も負荷
に依存して無視できない損耗の恐れがあり、ま
た、電子ビーム発生器の装備の組替の場合にも、
ブロツク陰極と盤状部を交換しなければならな
い。両方の場合に、前述のリベツトはドリルによ
つて除去される。そのような工程は、ほんの数回
しか実行できず、ついには当該部品が使用不可能
になる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第2627862号公
報によつて、冒頭に述べた形式の電子ビーム発生
器が公知であるが、その際、ブロツク陰極を保持
している支持リングはビーム発生器の本体に、ね
じとして構成された電気的なリード接続部を用い
て取付けられており、電気的なリード接続部はセ
ラミツクの絶縁体の後側から支持リングとねじ止
めされている。それ故、支持リングは公知装置機
構を完全に分解してからしか取外すことができな
い。従つて、ブロツク陰極の支えは、それぞれ別
個に締付装置および止めねじを用いて支持リング
と結合されており、その結果、ブロツク陰極を集
束電極に対して正確に同軸にセンタリング配置す
るためには、ブロツク陰極の交換毎に煩雑で時間
のかかる調整作業が必要となる。

と言うのは、さもないと、操作性ないし手入れの
可能性が得られないからである。ブロツク陰極を
完全に組付けてからしか、盤状の、外側集束電極
をボツクスナツトを用いて再びねじ止めできな
い。

従つて、本発明の課題は、ブロツク陰極を盤状
部に対して相対的に正確に位置調整することがで
き、ブロツク陰極および盤状部の交換が簡単に可
能であり、集束電極の表面が不規則性を呈しない
ような、冒頭に記載した形式の電子ビーム発生器
を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この課題は、本発明によると、 ａ ブロツク陰極は支えおよび支持リングと共に
１つの構成ユニツトを成しており、この構成ユ
ニツトは後側から外側集束電極の盤状部のセン
タリング面内に装着されており、 ｂ 支持リングと外側集束電極の盤状部とは取外
し可能な係止リングを用いて相互に緊締力が働
いているように取付配置されているようにして
解決される。

実施例 第１図には、直接加熱可能な第１の陰極２と第
１の陰極によつて間接的に加熱可能な第２の陰極
３、即ち、所謂ブロツク陰極とを有する電子ビー
ム発生器１が示されている。第１の陰極２は、そ
の中心部が螺旋状に曲げられた部分から成り、こ
の部分は後方および外部に導出された２つの接続
端子を介して金属の支え４，５と結合されてお
り、支え４，５を介して給電される。支え４，５
は２つの接続端子ボルト６，７を用いて絶縁体８
に保持されており、絶縁体８は支持棒９に取付け
られており、支持棒９は右側の接続端子ボルト７
に給電する。接続端子ボルト６への給電について
は詳細に示していない。前述の装置は内側集束電
極１０内に収容されており、この集束電極１０は
その端面１１に同軸的な孔１２を有しており、こ
の孔１２の中に第１の陰極２が同心的に配置され
ている。それにより、作動中、（第１図に関して）
上の方に向けられたビーム束が発生され、このビ
ーム束はブロツク陰極３に衝突し、電位差の制御
に依存してより多く又はより少くブロツク陰極３
を加熱し、その結果、このブロツク陰極３はやは
り上の方に向けられたビーム束を送出する。

内側の集束電極１０は、端フランジ１４を有す
る中空円筒１３によつて同心的に囲まれている。
そのようにして形成された円形状の開口内には、
盤状部１５の中心孔１６が装置全体の共通軸線Ａ
−Ａに対して同心的に延在するように盤状部１５
が装着されている。盤状部１５は、詳細に図示し
ていない段状面を介して端フランジ１４に当接し
ている。中空円筒１３と盤状部１５とは、合さつ
て外側の集束電極１７を形成している。

盤状部１５には、孔１６に対して同心的な第１
のセンタリング面１８が設けられており、このセ
ンタリング面１８は狭幅の円筒面として形成され
ている。センタリング面１８によつて形成された
円筒状の凹部は、支持リング１９が属する第２
図、第３図の構成群の収容のために使われる。こ
の支持リングは、第１のセンタリング面１８に対
して相補的な第２のセンタリング面２０を有して
おり、このセンタリング面２０は同様な狭幅の円
筒面である。支持リング１９の内側には、ブロツ
ク陰極３が設けられており、このブロツク陰極３
には周囲溝２１が設けられており、この周囲溝２
１の中に、ほぼ接線方向に配向されて等間隔で周
囲に分布された４つの支え２２が配設されてい
る。支え２２は、円柱ボルトとして構成されてお
り、その円柱ボルトの内側の端部が周囲溝２１内
に圧入されている。円柱ボルトのそれぞれ他方の
端部で、支え２２のそれぞれは支持リング１９の
相応の溝２３の中に圧入されており、その際、こ
の溝のそれぞれは、直径方向の線に対して平行に
距離“Ｓ”だけずれている。殊に第３図から明ら
かなように、この距離“Ｓ”は、支え２２の直径
の２分の１を差引いたブロツク陰極３の半径
“Ｒ”に相当する。ブロツク陰極３と支持リング
１９の内径との間には充分な大きさの間隔がある
ことがわかる。

また、第１図からわかるように、支持リング１
９は盤状部１５内に係止リング２４によつて保持
されており、係止リング２４の詳細については第
４図を用いて説明する。その際、係止リング２４
の内径は、ほぼ支持リング１９の内径に相応す
る。係止リング２４は、その外周２５に、係止リ
ングの厚み全体に亘つて延在している半径方向の
２つの溝２６を有している。この溝２６から、周
方向に延在している２つの斜面２７が発してお
り、この斜面の終縁２８は係止リング２４の下側
の形成面２９に位置している。更に、２つの孔３
０が設けられており、この孔は係止リング２４の
回動用の工具の取付のために用いられる。

外径がほぼ中空円筒１３の内径に相応している
係止リングの取付のために、この中空円筒の直径
方向に向き合つた個所（溝２６の位置に相応）
に、２つの円筒状ピン３１が設けられており、そ
のうちの１つしか図示していない。溝２６によ
り、係止リング２４を円筒状ピン３１と盤状部１
５との間に収容することができる。時計の針の方
向（第４図に関して）に係止リング２４を回動す
ることによつて、斜面２７は円筒状ピン３１上で
終縁２８の方向にスライドし、その結果、係止リ
ング２４は一方では円筒状ピン３１に対して、他
方では盤状部１５に対して緊締力が働らいている
ように取付け配置される。その際、盤状部１５は
端フランジ１４に押圧される。

第１図によると、ビーム発生器１を構成する各
部品は保持具３２に取付けられているが、この保
持具３２は本発明の部分ではないので、一点鎖線
で図示しているにすぎない。

発明の効果 第１図からわかるように、本発明の構成による
と、全部品を幾何学的に極めて正確に配置構成な
いし調整することが可能である。更に、当該部品
を極めて簡単に交換することができる。

本発明の場合、ドイツ連邦共和国特許出願公開
第2627862号公報の従来技術と異なつて、ブロツ
ク陰極、支えおよび支持リングから成る１つの構
成ユニツトが設けられており、この構成ユニツト
は外側の集束電極に直接配設されており、この構
成ユニツトを取外した後、容易に交換することが
できる。

そのような電子ビーム発生器の場合、係止リン
グの除去によつてしか、ブロツク陰極も盤状部も
集束電極の内部から取外すことはできない。本発
明を用いると、ブロツク陰極は、支えによつて支
持リングに対して相対的に非常に正確に位置決め
でき、従つて、ブロツク陰極、支えおよび支持リ
ングから成る構成ユニツトは、盤状部内への装着
の際極めて正確に調整される。その際、支えの、
支持リングとの申し分のない電気的な接続も可能
であり、従つて、不平衝な電流給電をなくすこと
ができる。部品交換のために、リベツト結合部を
ドリルによつて取外す必要もないので、殊に、比
較的高価な盤状部をかなり頻繁に繰返し使用する
ことができる。集束電極の表面は付加的に非常に
滑らかに形成することができるので、不都合な作
用をする電圧ピークを回避することができる。本
発明によると、殊に公知手段での、支えの自由端
の種々の折曲げによる極めてコスト高な調整を省
くことができる。この場合、そのような調整では
一旦作動開始したら最早や調整できないというこ
とを考慮しなければならない。と言うのは、支え
に通常用いられている材料は加熱すると非常に脆
くなるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子ビーム発生器全体の実
施例の軸線方向断面図、第２図は、第１図の電子
ビーム発生器に用いられる、ブロツク陰極、支え
および支持リングから成る一つの構成ユニツトの
軸線方向の拡大断面図、第３図は、第２図の構成
ユニツトの平面図、第４図は、第１図の電子ビー
ム発生器に用いられる係止リングの、第２図、第
３図に対して縮小して示した下面図である。 １……電子ビーム発生器、２……第１の陰極、
３……第２のブロツク陰極、１０……内側集束電
極、１５……盤状部、１７……外側集束電極、１
８……センタリング面、１９……支持リング、２
４……係止リング、３２……保持具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直接加熱可能な第１の陰極２と、該第１の陰
   極の前に配設されていて、前記第１の陰極２によ
   つて間接的に加熱可能な第２のブロツク陰極３と
   を有しており、その際、ブロツク陰極３は突出し
   た複数の支え２２を介して支持リング１９と結合
   されており、支持リングは同軸的なセンタリング
   面２０を有しており、ブロツク陰極３は取外し可
   能な外側集束電極１７の、センタリング孔１６付
   盤状部１５に対して相対的に同軸的な位置に固定
   保持されている電子ビーム発生器において、 ａ ブロツク陰極３は支え２２および支持リング
   １９と共に１つの構成ユニツトを成しており、
   該構成ユニツトは後側から外側集束電極１７の
   盤状部１５のセンタリング面１８内に装着され
   ており、 ｂ 支持リング１９と外側集束電極１７の盤状部
   １５とは取外し可能な係止リング２４を用いて
   相互に緊締力が働いているように取付け配置さ
   れていることを特徴とする電子ビーム発生器。 ２ 支え２２は円柱ボルトとして構成されてお
   り、その一方の端部はブロツク陰極３の少なくと
   も１つの周囲溝２１の中に形状結合的にかつ離脱
   しないように装着されており、その他方の端部は
   支持リング１９の弦に沿つて延在する当該支持リ
   ング１９の溝２３の中に形状結合的にかつ離脱し
   ないように装着されている特許請求の範囲第１項
   記載の電子ビーム発生器。 ３ 係止リング２４は、その外周２５上に少なく
   とも２つの半径方向溝２６とこの溝から発して周
   方向に延在している斜めの平面２７とを有してい
   る特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム発生
   器。