(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹ平面上で、直線状のフィラメントをＹ方向へ複数平行に配置して直列に接続したフィラメント直列接続体を同方向へ複数平行に配置して並列に接続してなるフィラメント列を2列Ｘ方向に並設するとともに、２列Ｘ方向に並設した一方のフィラメント列のフィラメントの位置を、他方のフィラメント列のフィラメントの位置よりもＹ方向へずらせて配置してなることを特徴とする電子源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子源に関し、特に熱電子を発生するフィラメントの配列に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子線照射装置等の電子線発生部、すなわち電子源には、周知のようにシールド管の内部に熱電子を発生するフィラメントを配置し、電子流を取り出す側に電子引き出し電極及び電子線電流を制御するグリッド電極を配置して構成されるものがある。図２はこのような電子源の一例のフィラメントの配列構成を示したものである。
【０００３】
この図において、１および１Ａはフィラメント列、２はフィラメント変圧器、３は直流高圧電源、４はグリッド電源である。フィラメント列１および１Ａはフィラメント変圧器２からの電力により加熱されて熱電子を発生し、発生した熱電子は直流高圧電源３により与えられる電位により加速されて電子線電流として外部に放出される。フィラメント列１および１Ａの前面には、図示しないがグリッド電源４に接続されたグリッド電極が配置されていて、グリッド電極の電位により外部に放出される電子線電流が制御される。なお符号５はフィラメント接続導体である。
【０００４】
フィラメント列１は直線状のフィラメント１ａを、Ｘ−Ｙ平面上の例えばＹ方向に一定の間隔で複数平行に並べ、各直線状のフィラメント１ａを直列に接続して構成され、また、フィラメント列１Ａも同様に直線状のフィラメント１ａを、同じＸ−Ｙ平面上のＹ方向に一定の間隔で複数平行に並べ、各直線状のフィラメント１ａを直列に接続して構成されている。
【０００５】
フィラメント列１と１Ａは、Ｘ方向に並設され、フィラメント列１の各直線状のフィラメント１ａとフィラメント列１Ａの各直線状のフィラメント１ａはＸ方向に直線上に位置している。そして、フィラメント列１と１Ａは並列に接続されてフィラメント変圧器２の２次側に接続されている。
【０００６】
このように構成された電子源では、フィラメント列１および１Ａの両端部電圧とグリッド電圧の電位差が、フィラメント列１および１Ａの中央部から両端部に向かって高くなり、それに連れて電子線電流の引き出し量が大きくなり、分布曲線６で示されるように、両端部で高い電子線電流の分布となる。
【０００７】
この電子線電流の分布の不均一性を解消する手段として、図３に示すように、直列接続される直線状のフィラメントの数を減らし並列接続することが考えられている。すなわち、図３に示すフィラメントの配列構成では、直線状のフィラメント１ａの配置を図２と同じにして、フィラメント列１および１Ａを構成する直線状のフィラメント１ａの３本を直列に接続してフィラメント直列接続体を形成し、このフィラメント直列接続体を並列に接続して構成されている。
【０００８】
このようにフィラメント直列接続体を並列に接続して構成すると、フィラメント直列接続体の並列数を増加するに連れフィラメント変圧器２の出力電流が大きくなり、フィラメント接続導体の断面積を大きくする必要があるが、フィラメント列１および１Ａの中央部と両端部にまたがる電子線電流の分布の平坦度は、分布曲線７で示されるように、各列の直線状のフィラメントの全てを直列に接続したものに比し改善される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、直線状のフィラメント１ａが配置されている部分と直線状のフィラメント１ａ間部分で電子線電流の分布に凹凸が生じ、依然として電子線の照射むらを生じる恐れがある。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みなされてもので、直線状のフィラメントの配列方向全域に渡ってより均一な電子線電流の分布を得ることができる電子源を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、ＸＹ平面上で、直線状のフィラメントをＹ方向へ複数平行に配置して直列に接続したフィラメント直列接続体を同方向へ複数平行に配置して並列に接続してなるフィラメント列を2列Ｘ方向に並設するとともに、２列Ｘ方向に並設した一方のフィラメント列のフィラメントの位置を、他方のフィラメント列のフィラメントの位置よりもＹ方向へずらせて配置してなることを特徴とする電子源とすることにより達成される。
【００１２】
上記特徴によれば、ＸＹ平面上で、直線状のフィラメントをＹ方向へ複数平行に配置して直列に接続したフィラメント直列接続体を同方向へ複数平行に配置して並列に接続してフィラメント列を構成しているので、グリッド電極を配置している場合は、フィラメント列の電圧とグリッド電圧の電位差が、フィラメント列の両側にまたがってほぼ均一となり、また、２列Ｘ方向に並設した一方のフィラメント列のフィラメントの位置を、他方のフィラメント列のフィラメントの位置よりもＹ方向へずらせて配置しているので、一列目の直線状のフィラメントの配置間における電子線電流の分布の凹部が、二列目の直線状のフィラメントによる電子線電流の分布の凸部により補われ、フィラメント列の列方向（Ｙ方向）の電子線電流の分布は均一化される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１を参照して本発明に係る電子源の実施の形態について説明する。図１において、１１および１１Ａはフィラメント列、１１ａは直線状のフィラメント、１１ｂはフィラメント直列接続体、１２はフィラメント変圧器、１３は直流高圧電源、１４はグリッド電源である。
【００１４】
この実施形態の電子源は、従来と同様にフィラメント列１１１１Ａはフィラメント変圧器１２からの電力により加熱されて熱電子を発生し、発生した熱電子は直流高圧電源１３により与えられる電位により加速されて電子線電流として外部に放出される。フィラメント列１１および１１Ａの前面には、図示しないがグリッド電源１４に接続されたグリッド電極が配置されていて、グリッド電極の電位により外部に放出される電子線電流が制御される。
【００１５】
フィラメント列１１は、直線状のフィラメント１１ａを、Ｘ−Ｙ平面上の例えばＹ方向に一定の間隔で複数（図示では３本）平行に並べ、各直線状のフィラメント１１ａを直列に接続してフィラメント直列接続体１１ｂを形成し、このフィラメント直列接続体１１ｂの複数（図示では４体）をＹ方向に平行に並べ、各フィラメント直列接続体１１ｂを並列に接続して構成されている。
【００１６】
また、フィラメント列１１Ａも同様に直線状のフィラメント１１ａを、同じＸ−Ｙ平面上のＹ方向に一定の間隔で複数（図示では３本）平行に並べ、各直線状のフィラメント１１ａを直列に接続してフィラメント直列接続体１１ｂを形成し、このフィラメント直列接続体１１ｂの複数（図示では５体）をＹ方向に平行に並べ、各フィラメント直列接続体１１ｂを並列に接続して構成されている。なお、この実施形態ではフィラメント列１１Ａの両側端は電子線電流の有効幅（電子線照射窓幅等）から食み出る位置にありダミー抵抗１１ｃとされている。
【００１７】
そして、フィラメント列１１と１１Ａは、Ｘ方向に並設され、フィラメント列１１Ａのフィラメント直列接続体１１ｂはフィラメント列１１のフィラメント直列接続体１１ｂに対してＹ方向（列方向）に、この実施形態（３本直列接続されている。）では、直線状のフィラメント１１ａの間隔の１．５本分ずらせて配置されている。
【００１８】
このように構成された電子源では、フィラメント列１１および１１Ａがフィラメント直列接続体１１ｂを並列に接続しているので、各フィラメント列の中央部における電圧降下が少なく、したがって各フィラメント列の電圧とグリッド電圧の電位差が、各フィラメント列の両端にまたがってほぼ均一化される。
【００１９】
また、フィラメント列１１に対してＸ方向に並設したフィラメント列１１Ａのフィラメント直列接続体１１ｂの位置をＹ方向にずらせているので、フィラメント列１１によるＹ方向の電子線電流の分布は、分布曲線１５に示すように、直線状のフィラメント１１ａが配置されている部分と直線状のフィラメント１１ａ間部分で電子線電流の分布に凹凸が生じ、また、フィラメント列１１ＡによるＹ方向の電子線電流の分布は、分布曲線１６に示すように、直線状のフィラメント１１ａが配置されている部分と直線状のフィラメント１１ａ間部分で電子線電流の分布に凹凸が生じるが、フィラメント列１１の凹部はフィラメント列１１Ａの凸部に、フィラメント列１１Ａの凹部はフィラメント列１１の凸部に位置して互いに補われ、２列のフィラメント列１１、１１Ａで形成されるＹ方向の電子線電流の分布は、分布曲線１７で示されるように均一化される。
【００２０】
なお、フィラメント直列接続体に形成される直線状のフィラメントの数やフィラメント直列接続体の並列数は任意であって良い。
【００２１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、均一な電子線電流の分布が得られ、被照射物に対して均質な電子線の照射が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子源のフィラメントの配列構成図である。
【図２】従来の電子源の一例のフィラメントの配列構成図である。
【図３】従来の電子源の他の例のフィラメントの配列構成図である。
【符号の説明】
１１、１１Ａ  フィラメント列
１１ａ  直線状のフィラメント
１１ｂ  フィラメント直列接続体
１２  フィラメント変圧器
１３  直流高圧電源
【図１】
0003658887.tif 000002
【図２】
0003658887.tif 000003
【図３】
0003658887.tif 000004