一種高能量電子槍的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高能量電子槍，包括電子發(fā)射機(jī)構(gòu)、聚焦機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、差分抽真空維持機(jī)構(gòu)和電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。由于本實(shí)用新型采用了差分抽真空維持機(jī)構(gòu)，同時(shí)配合陽極結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以保持控制極所在空間具有較高的真空度。由于陽極小孔和電子束出口的小孔尺寸很小，所以真空腔室和控制極圓管的內(nèi)部空間兩個(gè)腔體之間的氣體導(dǎo)通率很小，使得差分抽真空可行，從而提高了陰極燈絲的使用壽命，進(jìn)而延長了整個(gè)高能量電子槍的使用壽命。本實(shí)用新型通過改變聚焦機(jī)構(gòu)中空芯線圈電流的大小，進(jìn)而改變其內(nèi)部的磁場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)電子束的聚焦，從而調(diào)整電子束束斑的大小。本實(shí)用新型通過改變偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中環(huán)形線圈電流的大小，從而調(diào)整電子束束斑的位置。
【專利說明】一種高能量電子槍
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)射、聚焦并掃描高能量電子的裝置，特別是一種高能量電子槍。
【背景技術(shù)】
[0002]固體表面的原子由于失去了本體原子的排列周期性，會(huì)表現(xiàn)出一系列不同的物理和化學(xué)性質(zhì)而受到人們的關(guān)注，從而形成了凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的一個(gè)重要分支-表面科學(xué)。表面科學(xué)在新材料分析和納米科技中起著重要的作用，表面原子的排列方式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是表面科學(xué)的主要內(nèi)容。典型的表面分析儀器有電子顯微鏡(TEM)、俄歇電子能譜儀(AES)、高能電子衍射儀(RHEED)等，這些儀器的核心都是電子槍(E-gun)。目前電子槍的基本構(gòu)造是陰極、陽極和控制極三部分，雖然實(shí)現(xiàn)了電子發(fā)射的目的，但結(jié)構(gòu)簡單、電子能量低而且沒有電子束的聚焦和偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，難以實(shí)現(xiàn)電子束束斑大小和位置的調(diào)整。另外，為了維持電子發(fā)射燈絲的壽命，使用環(huán)境要求超高真空，這極大地限制了電子槍在特殊環(huán)境中的使用。同時(shí)，傳統(tǒng)電子槍的用材不能滿足高溫烘烤的要求，這也限制了電子槍與真空腔室或其它真空設(shè)備的配合使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型要設(shè)計(jì)一種使用壽命長、束斑大小可調(diào)、束斑位置可調(diào)、耐高溫烘烤、結(jié)構(gòu)簡單和使用方便的高能量電子槍。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種高能量電子槍，包括電子發(fā)射機(jī)構(gòu)、聚焦機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、差分抽真空維持機(jī)構(gòu)和電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
[0006]所述的電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和電子發(fā)射機(jī)構(gòu)均位于差分抽真空維持機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，電子發(fā)射機(jī)構(gòu)的后端依次為聚焦機(jī)構(gòu)和偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的聚焦機(jī)構(gòu)和偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過線圈隔環(huán)連接；所述的電子發(fā)射機(jī)構(gòu)、聚焦機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、差分抽真空維持機(jī)構(gòu)和電極調(diào)節(jié)機(jī)組裝成整體，所述的整體通過連接法蘭與真空腔室連接；
[0007]所述電子發(fā)射機(jī)構(gòu)包括處于負(fù)高壓的陰極燈絲、加載電壓可調(diào)的控制極和處于零電位的陽極；所述陰極燈絲位于控制極的內(nèi)部，陰極燈絲安裝在鎢絲電極上，并通過鎢絲電極與外部結(jié)構(gòu)連接；陽極位于控制極圓管的后端，控制極小孔和陽極小孔的中心軸線垂直；所述陰極燈絲通電發(fā)熱后釋放出熱電子；
[0008]所述控制極為后端帶有一小孔的圓管，其相對(duì)電位比陰極燈絲低，起著控制電子束發(fā)散程度和改變其與陰極燈絲之間電場分布的作用，控制射出電子的數(shù)量；
[0009]所述陽極為一筒狀外殼，處于零電位，其前端中心有一個(gè)供電子射入的小孔，陽極和處于負(fù)電位的陰極燈絲之間的電位差決定最終射出電子的能量；
[0010]所述差分抽真空維持機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)波紋管、排氣法蘭、法蘭和排氣管道組成，排氣法蘭與排氣管道之間通過焊接連接，排氣管道與調(diào)節(jié)波紋管通過焊接連接，排氣管道與法蘭之間通過焊接連接；所述的差分抽真空維持機(jī)構(gòu)通過法蘭與底座法蘭連接；
[0011]所述的陽極將真空腔室內(nèi)部空間和控制極所在的圓管內(nèi)部空間隔成兩個(gè)部分，且陽極小孔尺寸很小，這個(gè)構(gòu)造配合差分抽真空維持機(jī)構(gòu)使得差分抽可行，從而使得真空腔室內(nèi)導(dǎo)入較高氣壓時(shí)，控制極圓管的內(nèi)部空間仍能維持較高真空；
[0012]所述聚焦機(jī)構(gòu)由集束線圈罩、集束線圈軸和空芯線圈組成；集束線圈罩和集束線圈軸通過螺栓連接，且空芯線圈裝在由集束線圈罩和集束線圈軸組成的內(nèi)環(huán)形間隙內(nèi)；聚焦機(jī)構(gòu)中空芯線圈產(chǎn)生的磁場方向和電子束運(yùn)動(dòng)方向平行；通過改變空芯線圈電流的大小，進(jìn)而改變其內(nèi)部的磁場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)電子束的聚焦；
[0013]所述偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由偏向線圈罩、線圈支架和環(huán)形線圈組成；線圈支架通過螺栓與偏向線圈罩連接,環(huán)形線圈位于由偏向線圈罩圍成的內(nèi)環(huán)形殼子里；偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的環(huán)形線圈所產(chǎn)生的磁場方向和電子束運(yùn)動(dòng)方向垂直；通過改變環(huán)形線圈電流的大小，進(jìn)而改變其內(nèi)部的磁場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)電子束的偏轉(zhuǎn)；
[0014]所述的電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在控制極的前端，且鎢絲電極安裝在電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的小孔中，所述的電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用來調(diào)節(jié)陰極燈絲和控制極后端小孔之間的同心度；
[0015]所述的差分抽真空維持機(jī)構(gòu)中的調(diào)節(jié)波紋管及旋鈕用來調(diào)節(jié)電子發(fā)射機(jī)構(gòu)與陽極小孔之間的同心度。
[0016]本實(shí)用新型所述的電子發(fā)射機(jī)構(gòu)、聚焦機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、差分抽真空維持機(jī)構(gòu)和電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的非絕緣部分的材料均為304不銹鋼、絕緣部分的材料為Al2O315
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0018]1、由于本實(shí)用新型的陰極燈絲和陽極之間的電位差決定了最終射出電子的能量，所以當(dāng)兩者之間加幾十千伏的電壓時(shí)，使得射出的電子具有更高的能量。
[0019]2、由于本實(shí)用新型采用了差分抽真空維持機(jī)構(gòu)，同時(shí)配合陽極結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以保持控制極所在空間具有較高的真空度。由于陽極小孔和電子束出口的小孔尺寸很小，所以真空腔室和控制極圓管的內(nèi)部空間兩個(gè)腔體之間的氣體導(dǎo)通率很小，使得差分抽真空可行，從而提高了陰極燈絲的使用壽命，進(jìn)而延長了整個(gè)高能量電子槍的使用壽命。
[0020]3、本實(shí)用新型通過改變聚焦機(jī)構(gòu)中空芯線圈電流的大小,進(jìn)而改變其內(nèi)部的磁場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)電子束的聚焦，從而調(diào)整電子束束斑的大小。
[0021]4、本實(shí)用新型通過改變偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中環(huán)形線圈電流的大小，進(jìn)而改變其內(nèi)部的磁場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)電子束的偏轉(zhuǎn)，從而調(diào)整電子束束斑的位置。
[0022]5、本實(shí)用新型由于高能量電子槍的用材為SUS304，所以可耐220°C的高溫烘烤。
[0023]6、為了使高能量電子槍中產(chǎn)生的電子束聚焦性能更好，需增加各個(gè)機(jī)構(gòu)之間的同心度。故本實(shí)用新型中增加電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用來調(diào)整陰極燈絲和控制極前端小孔之間的同心度。
[0024]7、為了實(shí)現(xiàn)電子束具有較好的聚焦性，故本實(shí)用新型中增加差分抽真空維持機(jī)構(gòu)中的調(diào)節(jié)波紋管及旋鈕可用來調(diào)節(jié)電子發(fā)射機(jī)構(gòu)和準(zhǔn)直孔之間的同心度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]本實(shí)用新型共有附圖12張，其中:
[0026]圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)圖。[0027]圖2為圖1的中心剖面圖。
[0028]圖3為本實(shí)用新型的原理圖。
[0029]圖4為圖2的I處結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5為差分抽真空維持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖6為電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖7為實(shí)現(xiàn)差分抽真空的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖8為圖2的II處結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖9為聚焦機(jī)構(gòu)的剖面圖。
[0035]圖10為聚焦機(jī)構(gòu)的聚焦原理圖。
[0036]圖11為偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)原理圖。
[0037]圖12為陰極燈絲、陽極和控制極的電源原理圖。
[0038]圖中:1、法蘭外罩，2、線圈支架，3、集束線圈罩，4、排氣法蘭，5、連接法蘭，6、偏向線圈罩，7、管A，8、電極，9、底座法蘭，10、絕緣座，11、高壓桿，12、絕緣體A，13、管B，14、壓環(huán)，15、轉(zhuǎn)接桿，16、電極固定管，17、鎢絲座，18、隔環(huán)，19、半圓法蘭，20、法蘭A，21、電子束出口，22、法蘭B，23、電極調(diào)節(jié)，24、鎢絲電極，25、絕緣體B，26、控制極，27、陰極燈絲，28、絕緣罩，29、陽極，30、排氣管道，31、調(diào)整波紋管，32、法蘭C，33、法蘭D，34、空芯線圈，35、集束線圈軸,36、線圈隔環(huán),37、環(huán)形線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為使本實(shí)用新型的實(shí)施例的目的，技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
[0040]如圖1-9所示，一種高能量電子槍，主要包括:電子發(fā)射機(jī)構(gòu)、差分抽真空維持機(jī)構(gòu)、聚焦機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0041]由圖2可知，控制極26經(jīng)隔環(huán)18、鎢絲座17、電極固定管16、絕緣體A12、絕緣座10與底座法蘭9連接。其中，底座法蘭9與絕緣座10、絕緣座10與絕緣體A12都是通過螺栓連接?？刂茦O26為前端帶有一小孔的圓管，控制極26上的電壓經(jīng)由電極8、高壓桿11、電極固定管16、鶴絲座17導(dǎo)入；
[0042]由圖2可知，陰極燈絲27位于控制極圓管的內(nèi)部，陰極燈絲27經(jīng)鎢絲電極24、電極調(diào)節(jié)22、轉(zhuǎn)接桿15與外部的電極8連接。同時(shí)陰極燈絲27中電流可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為Om 2A。其中，鎢絲電極24經(jīng)絕緣體B25連接到電極調(diào)節(jié)22中的小孔中，而電極調(diào)節(jié)22裝在絕緣體A12中的小孔中；
[0043]由圖2可知，陽極29為一筒狀外殼，其前端中心有一個(gè)供電子射入的小孔。陽極29位于控制極26的后端，且控制極小孔與陽極小孔的中心軸線相互垂直。
[0044]由圖12可知，陽極29處于零電位，控制極26的電位比陰極燈絲27的電位低，且兩者都處于負(fù)電位。陰極燈絲27通電后釋放出熱電子；由于控制極26的電位比陰極燈絲27的電位低，所以控制極26起著控制電子束發(fā)散程度和改變其與陰極燈絲27之間電場分布的作用，從而控制射出電子的數(shù)量；陽極29和處于負(fù)電位的陰極燈絲27之間的電位差決定最終射出電子的能量，兩者之間電位可以相差幾十千伏，從而使得射出的電子具有很高的能量。[0045]由圖5可知，差分抽真空維持結(jié)構(gòu)由排氣管道30、調(diào)節(jié)波紋31、排氣法蘭4、法蘭C32和法蘭D33組成。它們之間是通過焊接連接到一起的。此結(jié)構(gòu)通過法蘭C32與底座法蘭9通過螺栓連接到一起。
[0046]從圖12可知，高能量電子槍通過連接法蘭5與真空腔室連接，從而實(shí)現(xiàn)后續(xù)的各種工作。由圖7可知，陽極29將真空腔體所在空間一和控制極26所在空間二分成兩個(gè)封閉的空間，且陽極小孔尺寸很小，這個(gè)構(gòu)造特點(diǎn)配合差分抽真空維持機(jī)構(gòu)使得差分抽可行，從而使得真空腔室內(nèi)導(dǎo)入較高氣壓時(shí)，控制極所在空間仍能維持較高真空，從而使得陰極燈絲27的使用壽命大大提高，進(jìn)而延長整個(gè)高能量電子槍的壽命。
[0047]差分抽真空維持機(jī)構(gòu)中的調(diào)節(jié)波紋管31及旋鈕可用來調(diào)節(jié)電子發(fā)射機(jī)構(gòu)和陽極小孔之間的同心度。
[0048]所述電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖見圖6，它用來調(diào)整陰極燈絲27和控制極26后端小孔之間的同心度；
[0049]由圖8可知，所述聚焦機(jī)構(gòu)由集束線圈罩3、集束線圈軸35和空芯線圈34組成。集束線圈罩和集束線圈軸通過螺栓連接，且空芯線圈34裝在由集束線圈罩3和集束線圈軸35組成的內(nèi)環(huán)形間隙內(nèi)。由圖2可知，集束線圈軸35通過法蘭B23、管A7、法蘭B20、半圓法蘭19與差分抽真空維持機(jī)構(gòu)中的法蘭C33連接。其中，管A7與法蘭B23、法蘭B20通過焊接連接在一起，法蘭B20與半圓法蘭19、半圓法蘭19與法蘭C33通過螺栓連接到一起。通過改變空芯線圈34電流的大小，實(shí)現(xiàn)電子束的聚焦。本實(shí)用新型中為了增強(qiáng)磁感強(qiáng)度，將空芯線圈34置于一個(gè)由軟磁材料304不銹鋼制成的內(nèi)環(huán)形間隙的殼子里，如圖9所示。該聚焦機(jī)構(gòu)的聚焦原理圖如圖10所示。當(dāng)給聚焦機(jī)構(gòu)通一穩(wěn)定直流電時(shí)，其內(nèi)部形成的磁場方向和電子束運(yùn)動(dòng)方向平行。若足夠長，則可認(rèn)為內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場。在勻強(qiáng)磁場中某處A有一束帶電粒子，當(dāng)帶電粒子的速度V與B的夾角Θ很小時(shí)，各粒子的速率V大致相同，這些粒子具有相同的速率，經(jīng)過一個(gè)回轉(zhuǎn)周期后，它們各自經(jīng)過不同的螺距h軌道重新匯聚到A'點(diǎn)，發(fā)散粒子依靠磁場作用匯聚與一點(diǎn)的現(xiàn)象稱為磁聚焦。可見，帶電粒子經(jīng)聚焦機(jī)構(gòu)之后，實(shí)現(xiàn)了電子束的聚焦。
[0050]由圖8所示，所述偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由偏向線圈罩6、線圈支架2和環(huán)形線圈37組成；線圈支架2通過螺栓和螺母與偏向線圈罩6連接，環(huán)形線圈37位于由偏向線圈罩6圍成的內(nèi)環(huán)形殼子里。此偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過線圈隔環(huán)36與聚焦機(jī)構(gòu)連接，其中線圈隔環(huán)36與聚焦機(jī)構(gòu)和偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)都是通過螺栓連接的。通過改變線圈電流的大小，進(jìn)而改變其內(nèi)部的磁場實(shí)現(xiàn)電子束的偏轉(zhuǎn)。其偏轉(zhuǎn)原理如圖11所示。帶電粒子通過磁場時(shí)，在洛倫茲力的作用下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中加的是環(huán)形線圈，所產(chǎn)生的磁場方向和電子束運(yùn)動(dòng)方向垂直。設(shè)方框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與垂直紙面向外。若電子以速度VI垂直進(jìn)入磁場B，受洛倫茲力F的作用，在磁場區(qū)域內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
[0051]根據(jù)牛頓定律得，F(xiàn) = BeV丄=mV丄2/R
[0052]所以
[0053]R = mVl/Be(l)
[0054]設(shè)偏轉(zhuǎn)角Θ較小，則有tan Θ ^ d/R = D/L (2)
[0055]其中d為磁場寬度，D為偏轉(zhuǎn)量，L磁場中心到樣品的距離。
[0056]由⑴和⑵可得[0057]D = edBL/mV 丄(3)
[0058]由于本實(shí)用新型中磁偏轉(zhuǎn)中的磁場是有一對(duì)載流線圈產(chǎn)生，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的B大小
[0059]B = KU0nI (4)
[0060]Uci為真空中的磁導(dǎo)率；n為單位線圈中的匝數(shù)；1為線圈電流；K為線圈產(chǎn)生磁場中的修正系數(shù)0〈Κ≤I。將式(4)帶入(3)得
[0061]D = edLKU0nI/mV 丄
[0062]對(duì)于給定的磁偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和線圈，K、n、d、L均為常量。上式表明，當(dāng)Vj"—定時(shí)，電子束在磁場中的磁偏轉(zhuǎn)量D和線圈的電流I成正比。
[0063]所以在本實(shí)用新型的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，可以通過調(diào)整線圈的電流I的大小，精確調(diào)整電子束到樣品的入射角度。
[0064]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及 其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高能量電子槍，其特征在于:包括電子發(fā)射機(jī)構(gòu)、聚焦機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、差分抽真空維持機(jī)構(gòu)和電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 所述的電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和電子發(fā)射機(jī)構(gòu)均位于差分抽真空維持機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，電子發(fā)射機(jī)構(gòu)的后端依次為聚焦機(jī)構(gòu)和偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的聚焦機(jī)構(gòu)和偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過線圈隔環(huán)(36)連接；所述的電子發(fā)射機(jī)構(gòu)、聚焦機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、差分抽真空維持機(jī)構(gòu)和電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組裝成整體，所述的整體通過連接法蘭(5)與真空腔室連接； 所述電子發(fā)射機(jī)構(gòu)包括處于負(fù)高壓的陰極燈絲(27)、加載電壓可調(diào)的控制極(26)和處于零電位的陽極(29);所述陰極燈絲(27)位于控制極(26)的內(nèi)部，陰極燈絲(27)安裝在鎢絲電極(24)上，并通過鎢絲電極(24)與外部結(jié)構(gòu)連接；陽極(29)位于控制極(26)圓管的后端，控制極(26)小孔和陽極(29)小孔的中心軸線垂直；所述陰極燈絲(27)通電發(fā)熱后釋放出熱電子； 所述控制極(26)為后端帶有一小孔的圓管，其相對(duì)電位比陰極燈絲(27)低，起著控制電子束發(fā)散程度和改變其與陰極燈絲(27)之間電場分布的作用，控制射出電子的數(shù)量； 所述陽極(29)為一筒狀外殼，處于零電位，其前端中心有一個(gè)供電子射入的小孔，陽極(29)和處于負(fù)電位的陰極燈絲(27)之間的電位差決定最終射出電子的能量； 所述差分抽真空維持機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)波紋管(31)、排氣法蘭(4)、法蘭和排氣管道(30)組成，排氣法蘭(4)與排氣管道(30)之間通過焊接連接，排氣管道(30)與調(diào)節(jié)波紋管(31)通過焊接連接，排氣管道(30)與法蘭之間通過焊接連接；所述的差分抽真空維持機(jī)構(gòu)通過法蘭與底座法蘭(9)連接； 所述的陽極(29)將真空腔室內(nèi)部空間和控制極(26)所在的圓管內(nèi)部空間隔成兩個(gè)部分，且陽極(29)小孔尺寸很小，這個(gè)構(gòu)造配合差分抽真空維持機(jī)構(gòu)使得差分抽可行，從而使得真空腔室內(nèi)導(dǎo)入較高氣壓時(shí)，控制極(26)圓管所在的內(nèi)部空間仍能維持較高真空；所述聚焦機(jī)構(gòu)由集束線圈罩(3)、集束線圈軸(35)和空芯線圈(34)組成；集束線圈罩(3)和集束線圈軸(35)通過螺栓連接，且空芯線圈(34)裝在由集束線圈罩(3)和集束線圈軸(35)組成的內(nèi)環(huán)形間隙內(nèi)；聚焦機(jī)構(gòu)中空芯線圈(34)產(chǎn)生的磁場方向和電子束運(yùn)動(dòng)方向平行；通過改變空芯線圈(34)電流的大小，進(jìn)而改變其內(nèi)部的磁場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)電子束的聚焦； 所述偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由偏向線圈罩(6)、線圈支架和環(huán)形線圈(37)組成；線圈支架通過螺栓與偏向線圈罩(6)連接，環(huán)形線圈(37)位于由偏向線圈罩(6)圍成的內(nèi)環(huán)形殼子里；偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的環(huán)形線圈(37)所產(chǎn)生的磁場方向和電子束運(yùn)動(dòng)方向垂直；通過改變環(huán)形線圈(37)電流的大小，進(jìn)而改變其內(nèi)部的磁場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)電子束的偏轉(zhuǎn)； 所述的電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在控制極(26)的前端，且鎢絲電極(24)安裝在電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的小孔中，所述的電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用來調(diào)整陰極燈絲(27)和控制極(26)后端小孔之間的同心度； 所述的差分抽真空維持機(jī)構(gòu)中的調(diào)節(jié)波紋管(31)及旋鈕用來調(diào)節(jié)電子發(fā)射機(jī)構(gòu)與陽極(29)小孔之間的同心度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量電子槍，其特征在于:所述的電子發(fā)射機(jī)構(gòu)、聚焦機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、差分抽真空維持機(jī)構(gòu)和電極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的非絕緣部分的材料均為304不銹鋼，絕緣部分的材料為A1203。
【文檔編號(hào)】H01J37/18GK203800006SQ201420237937
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】郭方準(zhǔn), 董華軍, 臧侃, 游 燕, 侯賓賓, 薛冬冬 申請(qǐng)人:大連交通大學(xué)