[實用新型]一種電子槍柵極

無效

• 申請號: 200620047096.8
• 申請日: 2006-10-25
• 公開（公告）號: CN200990363Y
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 王銀軍
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: H01J37/06
• 分類號: H01J37/06
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 張勁風

技術領域：

本實用新型涉及一種電子槍柵極，具體地說是用于電子顯微鏡獲得收斂、聚焦電子束的電子槍(特別適合鎢燈絲電子槍)柵極，該柵極能發射更加穩定的電子束、清洗方便、有利于延長陰極燈絲使用壽命。

背景技術：

電子槍是電子顯微鏡的電子源，由陰極燈絲1、柵極2、陽極4等組成，如圖1、2、3。陰極燈絲1被陰極燈絲加熱電源7加熱至臨界溫度以上時便產生可發射的熱電子，并且隨著陰極工作溫度的提高，陰極熱電子的發射率也提高，在高壓電源5數萬伏陽極加速高電壓作用下，形成陰極電子束流，穿過柵極孔3，收斂、聚焦，射向陽極孔及多級電磁透鏡。柵極對陰極電子束流發射的穩定起著重要作用。柵極由自偏壓電路提供比陰極負幾百至近千伏的偏壓，自偏壓電路中接有偏壓電阻6，柵極偏壓大小對陰極尖端發射電子區域的大小、電子束斑大小起著調節作用，為電子顯微鏡提供了最基本的電子源。

電子顯微鏡電子槍陰極燈絲的使用壽命差別很大，以應用極廣泛的鎢燈絲為例，其使用壽命從十幾小時到幾百小時不等。每次更換陰極燈絲時，柵極(特別是柵極孔周圍)須清洗干凈，而柵極孔很小，有時仍能殘留很小的金屬沉積物、纖維、拋光膏等，需反復、仔細清洗。觀察熔斷的陰極燈絲，其熔斷位置位于燈絲尖端附近，并且正對柵極孔邊緣。

實際上，陰極燈絲的使用壽命短、柵極難清洗、陰極燈絲的熔斷位置都與柵極孔設計缺點有關，目前廣泛使用的柵極，其柵極孔為Ф0.75mm(孔直徑的參考尺寸)×0.25mm(孔深度的參考尺寸)，柵極孔具有尖銳邊緣3A，因此存在以下缺點：

1、孔邊緣電場集中，電場強度大，對陰極燈絲發射的電子有更強的偏壓反彈作用，反彈的電子大量、集中轟擊正對柵極孔邊緣的燈絲尖端附近的燈絲表面的陰極燈絲熔斷位置1A，容易使該位置的燈絲金屬早期剝蝕、蒸發，加速其熔斷；

2、孔邊緣尖銳，容易沉積蒸發的燈絲金屬顆粒，使陰極電子束流發射不穩定；

3、在清洗柵極時，常用較軟的牙簽纏長纖維棉、拋光膏清洗柵極孔，即使使用超聲波清洗，放大鏡下觀察，仍可發現一些細小的纖維或拋光膏殘留在柵極孔內，如不徹底清洗干凈，將對燈絲使用壽命、電子束流的穩定性不利，嚴重時還會形成高壓放電，由于柵極孔邊緣尖銳，清洗困難，需反復清洗。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種電子槍柵極，主要解決柵極孔尖銳的邊緣導致的陰極燈絲熔斷、陰極電子束流發射不穩定以及清洗柵極孔容易遺留殘余物的技術問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現：

一種電子槍柵極，包括柵極孔，其特征是：柵極孔正對燈絲尖端一側邊緣為圓弧形?；蚴菛艠O孔兩側邊緣均為圓弧形。

在本實用新型中，由于柵極孔邊緣(特別是正對燈絲尖端一側)設計圓滑過渡，這使穿過柵極孔的電子束流更加穩定，而且，柵極孔清洗方便，用較軟的牙簽纏長纖維棉、拋光膏清洗柵極孔時，附積物更容易徹底清除干凈，避免高壓放電，柵極自偏壓電路提供偏壓后，柵極孔邊緣電場分布更加均勻，在偏壓電場作用下，反彈電子對陰極燈絲表面的轟擊、剝蝕將明顯減弱，有利于延長陰極燈絲使用壽命。

本實用新型的有益效果是：能夠發射更穩定的電子束、清洗方便、有利于延長陰極燈絲使用壽命，該電子槍柵極可廣泛應用于各種電子顯微鏡，特別是使用陰極鎢燈絲的電子顯微鏡。

附圖說明：

圖1為現有電子槍結構示意圖。

圖2為現有電子槍柵極體外形圖。

圖3為現有電子槍柵極孔尖銳邊緣及燈絲熔斷位置結構簡圖。

圖4為本實用新型柵極孔邊緣(一側)圓滑過渡結構簡圖。

圖5為本實用新型柵極孔邊緣(兩側)圓滑過渡結構簡圖。

圖中：1-陰極燈絲、1A-陰極燈絲熔斷位置、2-柵極、3-柵極孔、3A-尖銳邊緣、3B-柵極孔正對燈絲尖端一側圓弧邊緣、3C-柵極孔兩側圓弧邊緣、4-陽極、5-高壓電源、6-偏壓電阻、7-陰極燈絲加熱電源。

具體實施方式：實施例1，參照圖1、4、5，電子槍由陰極燈絲1、柵極2、陽極4、高壓電源5、偏壓電阻6、陰極燈絲加熱電源7等組成。電子槍柵極的柵極2形狀如同金屬帽，中心有一個極小的柵極孔3。柵極孔3具有柵極孔正對燈絲尖端一側圓弧邊緣3B。

實施例2，柵極孔3具有柵極孔兩側圓弧邊緣3C，其余參照實施例1。

本實用新型電子槍柵極在自偏壓電路提供偏壓后，其柵極孔邊緣電場分布更加均勻，在偏壓電場作用下，反彈電子對陰極燈絲熔斷位置的轟擊、剝蝕將明顯減弱，從而有利于延長陰極燈絲1的使用壽命。