[发明专利]离子管

说明书

技术领域

本发明涉及到离子管，特别是涉及到作为离子管的阴极的丝极的 改良。

背景技术

离子管一般用于压电元件的频率调整装置等中，其原理是，在离 子管内部生成等离子体，从该等离子体中引出离子并使其加速，从而 形成离子束。

在专利文献1中公开的离子管配置有多个离子束引出孔，并射出 具有对应的电流密度峰值的离子束。

在专利文献2中公开了将多个丝极沿长边方向进行配置的结构。 根据该结构，各丝极的发热量相同的话，能够期待作为热阴极的阴极 的热分布均匀，射出的离子束的电流密度也变得均匀化。

专利文献1：日本特开2006-100205号公报

专利文献2：日本特开2007-311118号公报

然而，在专利文献2所述的结构中，必须对应于多个丝极设置多 个电源，不仅离子管的结构复杂化、大型化，而且也存在高成本的问 题。

发明内容

因而，本发明的课题在于，通过简单而廉价的结构解决上述的排 列有多个离子束引出孔的离子管存在的离子束的电流密度变得不均匀 (特别是端部侧的电流密度变小)的问题。

本发明的第一方面的离子管具有由阴极(10)和阳极(20)构成 的等离子体生成构件，以及从由该等离子体生成构件生成的等离子体 中引出离子束的栅极(30)，该阴极由架设于一对丝电极(13)之间 的丝极(12)构成，该栅极具有平行地排列在该丝极上的多个离子束 引出孔(31)，包含该丝极的两端部(12a)的单位空间内的发热量比 包含该丝极的中央部(12b)的单位空间内的发热量大。

其中，可以是丝极的两端部卷绕成线圈状的结构，也可以是使两 端部弯曲的结构。

本发明的第二方面的离子管具有由阴极(10)和阳极(20)构成 的等离子体生成构件，以及从由该等离子体生成构件生成的等离子体 中引出离子束的栅极(30)，该阴极由架设于一对丝电极之间的丝极 (12)构成，该栅极具有平行地排列在该丝极上的多个离子束引出孔 (31)，相对于该丝极的中央部，两端侧紧密地卷绕。

通过简单且廉价的结构解决了在排列有多个离子束引出孔的离子 管中离子束端部侧的电流密度减小的问题，能够使离子束的电流密度 均匀化。

附图说明

图1是示出本发明的离子管的图。

图2A是说明栅极的结构的图。

图2B是说明栅极的结构的图。

图3是说明本发明的图。

图4A是示出本发明的离子管的图。

图4B是示出本发明的丝极的图。

图5是说明本发明的图。

图6A是示出本发明的丝极的变形例的图。

图6B是示出本发明的丝极的变形例的图。

图6C是示出本发明的丝极的变形例的图。

图7是说明本发明的图。

图8A是示出本发明的丝极的变形例的图。

图8B是示出本发明的丝极的变形例的图。

图9是补充说明本发明的图。

图10是补充说明本发明的图。

具体实施方式

图1的离子管100具有架设于一对丝电极13之间的丝极11(阴极 10)、与丝极11平行地对置配置的阳极20、有着多个离子束引出孔 31的栅极30、以及将阴极10和阳极20密闭在内部且使多个离子束引 出孔31露出的主体40。阴极10和阳极20构成等离子体生成构件，并 与各自的电源(未图示)连接。此外，主体40具有用于导入放电气体 的气体导入口41、以及防止阴极10和阳极20之间的多余放电的屏蔽 板42。

如图2A和图2B所示，栅极30的多个离子束引出孔31沿与丝极 11相同的方向排列在由环状的阳极20划定的区域内部。

离子管的动作为：首先，从气体导入口41中将氩等放电气体导入 到主体40内部。并分别对阴极10施加负电压，对阳极20施加正电压， 通过该电压差进行放电，产生等离子体。对栅极30施加电压后，通过 多个离子束引出孔31从等离子体中将离子引出并使其加速，从而形成 离子束。