[發明專利]電子槍以及電子槍的制造方法

在審

• 申請號: 202011165465.4
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112735933A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 木村徹;井關操;小畑英幸
• 申請（專利權）人: 新日本無線株式會社
• 主分類號: H01J37/06
• 分類號: H01J37/06;H01J29/48;H01J9/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周銳

本發明涉及一種電子槍，其具備：陰極，其具有電子發射面，平面形狀為圓形，并發射電子；加熱器，其使該陰極升溫；以及陽極，其對陰極施加正電位，并將電子向一定方向引出。陰極在其中心部具有沿著陰極的中心軸的通孔，在通孔的電子發射面側的開口邊緣部、以及通孔的內表面中的至少一方具有非發射層，或者通孔的電子發射面側的開口邊緣部為被倒角的C面或者被倒角的R面。

技術領域

本公開涉及電子槍，特別涉及為了使電子束發生裝置、Linac(線性加速器)、TWT(行波管)、速調管等進行工作而供給電子的電子槍以及電子槍的制造方法。

背景技術

在作為利用電子束的應用的電子束發生裝置、Linac、TWT、速調管等中，如圖18所示，具備電子槍101，其利用加熱器105來加熱在金屬基體上噴涂、涂抹或者浸漬熱電子發射物質等的陰極102，從而使熱電子發射。現有的電子槍101為了使電子向一定方向運動并使電子束聚焦，在陽極103和維納爾104，對陰極102施加正電位而進行使用。除了圖18所示的二極結構以外，如圖19所示，還存在一種配置柵極106而形成為三極，并對陰極102施加正控制電壓來控制電子流動量的方法。另外，相對于陰極102向柵極106施加負電位，從而利用電場來阻斷電子流，并且可以控制截止狀態，與控制陰極102與陽極103之間的高電壓相比，能夠更簡單地控制電子流。

在圖18和圖19任意情況下，電子都從電子槍101發射，所發射的電子束利用電場或者磁場向一定方向聚焦，例如，應用于如下應用：直接利用電子，或者間接地用于利用使電子與靶撞擊時的能量來產生X射線等，另外，為了得到更高的電子的能量，如Linac那樣利用高頻電場等對電子進行加速而使能量增加，或者如TWT和速調管那樣利用高頻電場使電子流、行進/延遲而進行調制。

即使在上述應用的任意情況下，也不是所有發射的電子束都傳遞到下一部分(例如Linac、TWT等)，而是一定會發生反射，并且一部分會返回到電子槍101側(參照專利文獻1)。另外，由于電子的撞擊而產生二次電子，有時該二次電子向電子槍101側行進。此外，有時從電子接受能量的離子也回流到電子槍101側。在任意情況下，電子、二次電子或者離子所具有的能量與柵極106和陰極102撞擊時，通常由于沖擊或者過熱對柵極106和陰極102造成損壞。因而，為了避免從陰極發射的電子中的一部分、電子撞擊產生的二次電子以及離子返回到陰極而導致的陰極的升溫，已知如下方法：作為在陰極的中心形成通孔并稱為空心陰極或環形陰極的構造，防止向陰極的反轟(從陰極發射的電子的一部分，處于加速相位的電子從高頻電場得到能量而返回陰極并與陰極撞擊的現象)(參照專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開2016/029065A1

專利文獻2：CN202633200U

發明內容

發明想要解決的課題

但是，即使專利文獻2的方法，在空心陰極/環形陰極中，也存在如下問題：從形成于陰極的通孔的內表面等發射的電子擾亂電子的軌道，或者阻礙電子束形成，或者產生稱為暗電流的從陰極流向陽極方向的不必要的漏電流。另外，存在如下問題：當因蒸發或濺射而飛散的發射極材料附著在形成于陰極的通孔內時，從該發射極材料產生電子發射，同樣地存在擾亂電子的軌道，或者阻礙電子束形成，或者產生暗電流。

因而，本公開的目的在于提供一種電子槍以及電子槍的制造方法，所述電子槍能夠抑制來自在形成于陰極的通孔內以及陰極電子發射面開設通孔時形成的邊緣部的電子的發射。

用于解決課題的手段

為了達到上述目的，在一個實施方式中，本公開涉及一種電子槍，具有：陰極，其具有電子發射面，并且平面形狀為圓形；加熱器；以及陽極，其與所述陰極相對配置，其中，在所述陰極的中心部設置有沿著所述陰極的中心軸的通孔，在所述通孔的所述電子發射面側的開口邊緣部、以及所述通孔的內表面中的至少一方具有非發射層。