(57)【要約】【課題】熱シールドのシールド効果を低下させることなく、熱シールドに対して生じる異常放電を防ぐ。【解決手段】加熱されて電子を放出する筒状をなすカソード１０と、カソード１０の周囲に設けられた筒状をなす熱シールド７０と、カソード１０から電子を引き出すためのキーパ電極５０を支持するキーパ支持筒６０とを具備し、キーパ支持筒６０が熱シールド７０の周囲に設けられているものにおいて、熱シールド７０がキーパ支持筒６０と電気的に接続されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱されて電子を放出する筒状をなすカソードと、前記カソードの周囲に設けられた筒状をなす熱シールドと、前記カソードから電子を引き出すためのキーパ電極を支持するキーパ支持筒とを具備し、前記キーパ支持筒が、前記熱シールドの周囲に設けられているものにおいて、
前記熱シールドが、前記キーパ支持筒と電気的に接続されていることを特徴とするホローカソード。
【請求項２】
前記熱シールドが、前記カソードと前記キーパ支持筒との間において、前記キーパ支持筒よりに設けられていることを特徴とする請求項１記載のホローカソード。
【請求項３】
複数の前記熱シールドが、前記カソードと同軸上に重ねて設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のホローカソード。
【請求項４】
前記カソードを加熱する加熱機構をさらに具備し、
前記加熱機構が、
巻回されて前記カソードの周囲に設けられた線状導電部材と、
前記カソードの周囲に間欠的に設けられて、前記線状導電部材を保持する複数の保持部材とを有することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項に記載のホローカソード。
【請求項５】
前記カソードを加熱する加熱機構をさらに具備し、
前記加熱機構が、前記カソードの周囲に設けられるとともに、通電されることで前記カソードを加熱する筒状導電部材を有し、
前記筒状導電部材が、通電により軸上に生じる磁場が軸の周囲に生じる磁場よりも低磁場になるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項に記載のホローカソード。
【請求項６】
前記筒状導電部材が、周方向に沿って所定の長さを有する複数のスリットが形成されたものであり、
互いに対向する一対の前記スリットからなる複数の第１スリット対と、
前記第１スリット対の対向方向と交差する位置で互いに対向する一対の前記スリットからなる複数の第２スリット対とを有し、
前記第１スリット対と前記第２スリット対とが軸方向に沿って交互に設けられていることを特徴とする請求項５記載のホローカソード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホローカソードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホローカソードは、特許文献１に示すように、加熱されて電子を放出するカソードと、カソードに対してアノードとして機能するキーパ電極と、カソードの周囲に設けられた熱シールドと、熱シールドの周囲に設けられてキーパ電極を支持するキーパ支持筒とを具備するものがある。
【０００３】
このホローカソードは、キーパ電極とカソードとの間に高電圧が印加されるとともに、電子をカソードからキーパ電極の電子通過孔を通して外部に引き出してプラズマを作る電子源であり、前記キーパ支持筒をキーパ電極の電位にするとともに、前記熱シールドをカソードの電位にするように構成されている。
【０００４】
ところが、上述した構成では、カソードを高温に加熱する場合、熱シールドも高温となることから、熱シールドのエッジ等からキーパ支持筒に向かって電子が飛び出すことがあり、この電子によって熱シールドとキーパ支持筒との間で異常放電が起こると、熱シールドが損傷してしまうという問題が生じる。
【０００５】
特に、シールド効果を向上すべく、熱シールドとして熱容量の小さい例えば０．１〜０．５ｍｍ程度の薄板を用いると、薄板のエッジをなくすことが難しいことから、上述した問題が顕著になる。
一方、厚い熱シールドを用いれば、鋭利なエッジを無くし易くはなるものの、シールド効果が低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５０３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであって、熱シールドのシールド効果を低下させることなく、熱シールドに対して生じる異常放電を防ぐことをその主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明のホローカソードは、加熱されて電子を放出する筒状をなすカソードと、前記カソードの周囲に設けられた筒状をなす熱シールドと、前記カソードから電子を引き出すためのキーパ電極を支持するキーパ支持筒とを具備し、前記キーパ支持筒が、前記熱シールドの周囲に設けられているものにおいて、前記熱シールドが、前記キーパ支持筒と電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【０００９】
このようなホローカソードであれば、熱シールドがキーパ支持筒と電気的に接続されているので、キーパ電極とカソードとの間に高電圧が印加されても、熱シールドはキーパ支持筒と等しい陽極の電位に保たれる。これにより、熱シールドから電子が飛び出さないようにすることができ、熱シールドとキーパ支持筒との間における異常放電を防ぐことができる。
一方、カソードと熱シールドとの間に電位差が生じることになるが、カソードやカソードを支持する部材は、熱シールドに比べて厚み寸法が大きいので、エッジの曲率を大きくすることで、電子が飛び出しにくい形状にすることができ、カソードと熱シールドとの間における異常放電を防ぐことができる。
このように、上述したホローカソードであれば、熱シールドのシールド効果を低下させることなく、熱シールドに対する異常放電を防ぐことができ、熱シールドが損傷することを防止することができる。
【００１０】
前記熱シールドが、前記カソードと前記キーパ支持筒との間において、前記キーパ支持筒よりに設けられていることが好ましい。
このような構成であれば、熱シールドをカソードから離すことができ、カソードと熱シールドとの間における異常放電をより起こりにくくすることができる。
一方、熱シールドをカソードから離すことにより、一見するとシールド効果が低下するように思われる。ところが、キーパ支持筒内は、数Ｐａ以下、１８００度程度であり、このような空間における熱の流れは輻射伝熱となることから、熱シールドに流入する赤外線の総量は、熱シールドの径寸法に因らず変わらない。したがって、熱シールドをカソードから離したとしても、シールド効果を低下させることにはならない。
【００１１】
シールド効果をより向上させるためには、複数の前記熱シールドが、前記カソードと同軸上に重ねて設けられていることが好ましい。
【００１２】
前記カソードを加熱する加熱機構をさらに具備し、前記加熱機構が、巻回されて前記カソードの周囲に設けられた線状導電部材と、前記カソードの周囲に間欠的に設けられて、前記線状導電部材を保持する複数の保持部材とを有することが好ましい。
このようなものであれば、保持部材の材料を削減することができるので、例えばＰＢＮなどの絶縁性、耐熱性に優れた高価な材料を用いて保持部材を形成することができ、カソードを１８００度程度の高温に加熱することが可能となる。
【００１３】
カソード加熱用の導電性部材に通電することにより生じる磁場は、通電電流の変化に伴って変化し、プラズマ分布を不安定にする。
そこで、前記カソードを加熱する加熱機構が、前記カソードの周囲に設けられるとともに、通電されることで前記カソードを加熱する筒状導電部材を有し、前記筒状導電部材が、通電により軸上に生じる磁場が軸の周囲に生じる磁場よりも低磁場になるように構成されていることが好ましい。
このようなものであれば、ホローカソードの放電電流を制御するために、カソード加熱用の導電性部材への通電電流を変化させても、プラズマ分布を大きく乱すことなく放電電流を制御することが可能となる。
【００１４】
上述した筒状導電部材の具体的な実施態様としては、前記筒状導電部材が、周方向に沿って所定の長さを有する複数のスリットが形成されたものであり、互いに対向する一対の前記スリットからなる複数の第１スリット対と、前記第１スリット対の対向方向と交差する位置で互いに対向する一対の前記スリットからなる複数の第２スリット対とを有し、前記第１スリット対と前記第２スリット対とが軸方向に沿って交互に設けられているものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１５】
このように構成した本発明によれば、熱シールドのシールド効果を低下させることなく、熱シールドに対して生じる異常放電を防ぐことができ、熱シールドが損傷することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のホローカソードの構成を模式的に示す概略構成図。
【図２】第２実施形態における保持部材の構成を示す模式図。
【図３】第３実施形態における加熱機構を模式的に示す斜視参考図。
【図４】第３実施形態における加熱機構を模式的に示す参考断面図。
【図５】第３実施形態における加熱機構の効果を示すシミュレーション結果。
【図６】その他の実施形態におけるホローカソードの構成を模式的に示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るホローカソードの一実施形態について説明する。
【００１８】
本実施形態のホローカソード１００は、例えばイオンビーム照射装置などのイオン源等に用いられるものであり、具体的には、図１に示すように、カソード１０、オリフィス板２０、カソード支持筒３０、加熱機構４０、キーパ電極５０、キーパ支持筒６０及び熱シールド７０とを具備している。
以下、各部について説明する。
【００１９】
カソード１０は、図示しない電源から所定の電圧が印加されるものであり、具体的には、筒状をなし、内部に例えばＸｅ、Ａｒ、Ｎｅといった希ガスやＨ２といった腐食性の少ないプラズマ生成用ガスが導入されるように構成されている。
ここでは、前記カソード１０は、例えばＬａＢ６により形成された円筒形状をなすものである。以下では、説明の便宜上、このカソード１０の軸Ｃに沿った方向を上下方向と規定する。
本実施形態では、カソード１０の下端開口１０ａから上端開口１０ｂに向かって前記プラズマ生成用ガスが流れるとともに、加熱機構４０によってカソード１０が加熱されて電子が放出され、カソード１０内にプラズマが生成される。
【００２０】
オリフィス板２０は、平板状をなし、厚み方向に貫通して形成されたオリフィス２０ａを有するものであり、ここでは、カソード１０の上端開口１０ｂを塞ぐように該カソード１０と一体的に設けられて、カソード１０と等しい電位に保たれる。
具体的にこのものは、平面視円形状をなすものであり、外径がカソード１０の外径よりも大きく、その中央に形成された前記オリフィス２０ａの中心をカソード１０の軸Ｃが通過するように配置されている。
【００２１】
カソード支持筒３０は、前記オリフィス板２０を支持するとともに前記カソード１０を内部に収容するものであり、ここでは、導電性を有し、カソード１０と同軸上に設けられた円筒形状をなすものである。
より具体的にこのものは、内径がカソード１０の外径よりもやや大きく形成されており、これにより、カソード１０が内嵌されるとともに、その状態において該カソード支持筒３０の上端部３１がオリフィス板２０を支持するように構成されている。
【００２２】
加熱機構４０は、カソード１０を加熱して該カソード１０から電子を放出させるものであり、本実施形態では、カソード１０の周囲に設けられた線状導電部材４１と、線状導電部材４１を保持する保持部材４２とを有し、線状導電部材４１に通電することで、カソード１０を加熱するように構成されたものである。
【００２３】
前記線状導電部材４１は、例えばＷやＴａなどからなるものであり、本実施形態では、一部が螺旋状に巻回されてカソード支持筒３０の周囲に設けられており、カソードの動作温度を例えば約１８００度まで上昇させることができる。
【００２４】
前記保持部材４２は、カソード１０と同軸上に設けられた円筒形状をなすものであり、本実施形態では、例えばＰＢＮなどの絶縁性及び耐熱性を有する材料から形成され、その内部を前記線状導電部材４１が貫通するように構成されている。
より具体的にこのものは、内径が前記カソード支持筒３０の外径よりもやや大きく形成されており、前記カソード支持筒３０に外側から取り付けられている。
【００２５】
キーパ電極５０は、前記カソード１０に対するアノードとして機能するものであり、前記カソード１０の上端開口１０ｂに臨むように設けられるとともに、図示しない電源から所定の電圧が印加されて、カソード１０内に生成されたプラズマ中の電子を引き出すものである。
具体的にこのものは、電子が通過する電子通過孔５０ａが形成された平板部５１と、前記平板部５１の外縁部に設けられた筒部５２とから構成されている。
【００２６】
前記平板部５１は、平面視円形状をなすものであり、外径が前記カソード支持筒３０の外径や前記保持部材４２の外径よりも大きく、中央に形成された前記電子通過孔５０ａが、オリフィス板２０に形成されたオリフィス２０ａに臨むように配置されている。
なお、電子通過孔５０ａは、ここでは、電子が通過する方向に沿って徐々に拡がる切頭円錐形状をなすものであるが、その形状はこれに限られるものではない。
【００２７】
前記筒部５２は、前記平板部５１と一体的に設けられており、ここでは、カソード１０と同軸上に設けられた円筒形状をなすものである。
【００２８】
キーパ支持筒６０は、キーパ電極５０を支持するとともに、内部にカソード１０、オリフィス板２０、カソード支持筒３０及び線状導電部材４１を収容するものであり、ここでは、キーパ電極５０と電気的に接続されて該キーパ電極５０と等しい電位に保たれるように構成されている。
より具体的にこのものは、カソード１０と同軸上に設けられた円筒形状をなすものであり、外径がキーパ電極５０の筒部５２の内径よりもやや小さく、筒部５２が外側から嵌め込まれて、キーパ支持筒６０の上端部６１でキーパ電極５０を支持するように構成されている。なお、キーパ電極５０とキーパ支持筒６０とを一体的に構成しても良い。
【００２９】
熱シールド７０は、カソード１０の周囲に設けられるとともに、該カソード１０からの放熱を抑制するものであり、ここでは、カソード支持筒３０やキーパ支持筒６０の厚みよりも薄いＴａ、Ｗ、Ｍｏもしくはこれらを主成分にする合金やグラファイト、ＰＢＮなどからなる、いわゆる輻射シールドである。
具体的にこのものは、キーパ支持筒６０とは別体であり、図１に示すように、カソード１０と同軸上に設けられた円筒形状をなすものであり、カソード支持筒３０とキーパ支持筒６０との間に設けられて、内部に線状導電部材４１及びカソード１０を収容する。
本実施形態では、互いに径寸法の異なる熱シールド７０が複数重（ここでは、３重）に設けられおり、各熱シールド７０は、カソード支持筒３０とキーパ支持筒６０との間において、キーパ支持筒６０よりに位置している。つまり、各熱シールド７０は、カソード支持筒３０よりもキーパ支持筒６０に近い位置に設けられている。
【００３０】
上述した各熱シールド７０は、高さ寸法が互いに等しいものであり、本実施形態では、これら各熱シールド７０の上方に第２熱シールド７２が設けられており、各熱シールド７０の下方に第３熱シールド７３が設けられている。
【００３１】
前記第２熱シールド７２は、キーパ電極５０とオリフィス板２０との間に介在する平板状をなすものである。具体的にこのものは、平面視円形状をなし、その中央部に厚み方向に貫通した貫通孔７２ａが形成されている。この貫通孔７２ａは、オリフィス２０ａと電子通過孔５０ａとの間に位置し、平面視において、オリフィス２０ａや電子通過孔５０ａよりも大きく形成されている。
本実施形態では、互いに同一形状をなす第２熱シールド７２が厚み方向に複数枚（ここでは、２枚）積層されている。
【００３２】
前記第３熱シールド７３は、前記第２熱シールド７２に対向配置されるとともに、前記第２熱シールド７２との間で線状導電部材４１及びカソード１０を挟む平板状をなすものであり、本実施形態では、前記各熱シールド７０を支持している。具体的にこのものは、平面視円形状をなすものであり、厚み方向に貫通した複数の貫通孔７３ａ、ｂが形成されている。なお、中央に形成された貫通孔７３ａには、カソード支持筒３０が貫通し、その周りに形成された貫通孔７３ｂには、線状導電部材４１が貫通している。
【００３３】
本実施形態では、図１に示すように、第３熱シールド７３は、キーパ支持筒６０の内周面に形成された段部６２に支持されている。
なお、前記段部６２は、キーパ支持筒６０の内周面において、上下方向に沿った所定の高さ位置に周方向に沿って形成されたものである。
【００３４】
しかして、上述した熱シールド７０は、キーパ支持筒６０と電気的に接続されている。
本実施形態では、各熱シールド７０、各第２熱シールド７２及び各第３熱シールド７３それぞれが、キーパ支持筒６０と電気的に接続されて、キーパ電極５０と等しい電位に保たれるように構成されている。
【００３５】
このように構成された本実施形態に係るホローカソード１００によれば、熱シールド７０がキーパ支持筒６０と等しい電位に保たれるので、ホローカソード１００の点灯の際等に、キーパ電極５０とカソード１０との間に高電圧が印加されても、熱シールド７０はキーパ支持筒６０と等しい陽極の電位に保たれる。これにより、熱シールド７０から電子が放出されないようにすることができ、熱シールド７０とキーパ支持筒６０との間における異常放電を防ぐことができる。
【００３６】
また、カソード支持筒３０は、熱シールド７０に比べて厚み寸法が大きいので、エッジの曲率を大きくすることで、電子が飛び出しにくい形状にすることができ、カソード支持筒３０と熱シールド７０との間における異常放電を防ぐことができる。
【００３７】
さらに、熱シールド７０が、カソード支持筒３０よりもキーパ支持筒６０に近い位置に設けられているので、カソード支持筒３０と熱シールド７０とを離すことができ、熱シールド７０とカソード支持筒３０との間における異常放電をより起こりにくくすることができる。
【００３８】
加えて、熱シールド７０、第２熱シールド７２及び第３熱シールド７３を複数有しているので、熱シールド７０から出た赤外線の少なくとも一部を第２熱シールド７２が反射し、さらに第２熱シールド７２から出た赤外線の少なくとも一部を第３熱シールド７３が反射することで、カソード１０からの放熱を効果的に抑制することができ、ひいては、加熱機構４０への投入電力を低減することで省エネルギー化を図ることができる。
【００３９】
そのうえ、キーパ支持筒６０の内周面に段部６２が形成されているので、この段部６２に第３熱シールド７３を載せ、その上から熱シールド７０を載せ、さらにその上から第２熱シールド７２を載せることで、熱シールド７０をキーパ支持筒６０の内側に配置することができ、ホローカソード１００を簡易に組み立てることができる。
【００４０】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００４１】
例えば、前記実施形態では、熱シールド７０、第２熱シールド７２及び第３熱シールド７３がそれぞれ複数設けられていたが、各熱シールド７０、７２、７３は必ずしも複数である必要はなく、１つであっても良い。また、第２熱シールド７２及び第３熱シールド７３を設けることなく、熱シールド７０のみを設けた構成であっても構わない。
【００４２】
前記実施形態の保持部材４２は、円筒形状をなすものであったが、図２に示すように、複数の保持部材４２が、カソードの軸Ｃを中心に周方向に間欠的に設けられていても良い。
具体的にこの保持部材４２は、平板状をなすものであり、厚み方向に貫通して形成された複数の切欠部４２ａを有する。これら複数の切欠部４２ａは、上下方向に沿って形成されており、各切欠部４２ａを、螺旋状に巻回された線状導電部材４１が通り抜けるように構成されている。
【００４３】
上述した構成により、保持部材４２の材料を削減することができるので、例えばＰＢＮ等の絶縁性、耐熱性に優れた高価な材料を用いて保持部材４２を形成することができ、カソード１０をより高温に加熱することが可能となる。
【００４４】
前記実施形態の加熱機構４０は、螺旋状に巻回された線状の線状導電部材４１を有するものであったが、図３及び図４に示すように、加熱機構４０が、導電性部材から形成された円筒形状をなす筒状導電部材４３を有するものであっても良い。
前記筒状導電部材４３は、一端開口部が正極側の接続端子として機能するとともに、他端開口部が負極側の接続端子として機能し、一端開口部から他端開口部に向かって電流を流すことで、カソード１０を加熱するものである。
具体的にこのものは、特に図３に示すように、周方向に沿って所定の長さを有する複数のスリット４４が形成されたものである。そして、筒状導電部材４３の軸Ｌを挟むように対向して設けられた一対のスリット４４からなる複数の第１スリット対４４ａと、第１スリット対４４ａの対向方向と交差する位置に軸Ｌを挟むように対向して設けられた一対のスリット４４からなる複数の第２スリット対４４ｂとを有し、第１スリット対４４ａと第２スリット対４４ｂとが軸方向に沿って交互に設けられている。
【００４５】
上述した構成により、図４の上段に示すように、周方向に沿って流れる電流、つまりスリット４４に沿って流れる電流は、スリット４４の両端部から中央に向かって互いに逆向きに流れるか、或いは、スリット４４の中央から両端部に向かって互いに逆向きに流れることになる。これにより、周方向に沿って流れる電流が作る磁場は、互いに打ち消しあう。
一方、軸方向に沿って流れる電流は、軸方向に沿って同じ向きに流れるが、これらの電流が作る磁場は、図４の下段に示すように、筒状導電部材４３の軸Ｌ上で打ち消しあう。
このことから、筒状導電部材４３の軸Ｌ上に生じる磁場は、軸Ｌの周囲に生じる磁場よりも小さくなる。このことは、図５のシミュレーション結果からも看取することができ、筒状導電部材４３の表面近傍では１６０Ｇ程度の磁場が発生しているのに対して、筒状導電部材４３の軸Ｌ上に発生している磁場１０Ｇ以下であり、軸Ｌ上に生じる磁場が大幅に低減されていることが分かる。
このようなものであれば、ホローカソードの放電電流を制御するために、カソード１０加熱用の導電性部材への通電電流を変化させても、カソード１０からキーパ電極５０外部にかけて形成される軸Ｌ付近のプラズマ分布を大きく乱すことなく放電電流を制御することが可能となる。
【００４６】
ここで、上述した筒状導電部材４３が、従来技術として知られている構成よりも優れていることを説明する。
従来技術として知られている構成として、具体例を述べると、螺旋状フィラメントを２重で作り、先端で結合させた無誘導巻フィラメントが挙げられる。この無誘導巻フィラメントでは「行き」の電流と「帰り」の電流が反対向きに流れることで、電流が作る磁場を打ち消すことができる。
ところで、Ｗ製など金属材料によるフィラメント部材を用いた加熱機構では、高温で使用した際に再結晶化が起こり、脆化や、変形が起こる。これは、フィラメント部材をグラファイトや、ＳｉＣといった非金属材料で作ることで抑制することができる。特にグラファイトは１０００℃以上２０００℃程度までの高温になると、強度が温度とともに向上する特性を有している点や、輻射率が０．９程度と金属材料の数倍あるので、輻射加熱の熱流入が数倍起こりやすい点において優れている。
しかし、グラファイト等は曲げ加工ができない為、無誘導巻フィラメントの構造を作ることは困難である。また、単純な筒形状の場合は、一般に抵抗値が低くなりすぎて、加熱のための電流値が大きくなり、配線等が困難になる。そこで、円筒に螺旋状の溝を加工することで、筒状導電部材の抵抗値を高める構成が考えられるが、この構成では中心部に磁場が生じる。
上述した筒状導電部材４３は、このような問題を一挙に解決すべくなされたものであり、上述した構成により、抵抗値を低くすることなく、加工性を担保することができるうえ、中心部に生じる磁場を抑えることができる。
このような理由から、上述した筒状導電部材４３を使用する方が望ましい。
【００４７】
ここで、上述した筒状導電部材４３を用いた場合、この筒状導電部材４３とカソード１０との抵抗率に差が少ない場合など、筒状導電部材４３に流れる電流の一部がカソード１０にも流れてしまうと、カソード１０内に電位差が生じ、負極側のカソード１０が局所的に消耗してしまうという問題が生じる。
そこで、図６に示すように、カソード１０と筒状導電部材４３との間に絶縁物８０を設けることが好ましい。具体的にこの絶縁物８０は、カソード１０と同軸上に設けられた円筒形状をなすものであり、カソード１０と筒状導電部材４３との間に嵌め込まれている。
このようなものであれば、筒状導電部材４３に流れる電流の一部がカソード１０に流れることを防ぐことができ、カソード１０の局所的な消耗を抑制することができる。
なお、ここでは、カソード支持筒３０と筒状導電部材４３との間にも絶縁物９０が設けられている。
【００４８】
また、前記実施形態では、キーパ電極のみが、カソードに対してアノードとしての機能を発揮するように構成されていたが、キーパ電極の上方に設けられて、高電圧が印加されるバイアス電極をさらに具備し、キーパ電極及びバイアス電極によって、プラズマ中の電子を引き寄せるように構成しても良い。
【００４９】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５０】
１００・・・ホローカソード
１０  ・・・カソード
２０  ・・・オリフィス板
３０  ・・・カソード支持筒
４０  ・・・加熱機構
５０  ・・・キーパ電極
６０  ・・・キーパ支持筒
７０  ・・・熱シールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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