[实用新型]一种电子枪栅极

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种电子枪栅极，具体地说是用于电子显微镜获得收敛、聚焦电子束的电子枪(特别适合钨灯丝电子枪)栅极，该栅极能发射更加稳定的电子束、清洗方便、有利于延长阴极灯丝使用寿命。

背景技术：

电子枪是电子显微镜的电子源，由阴极灯丝1、栅极2、阳极4等组成，如图1、2、3。阴极灯丝1被阴极灯丝加热电源7加热至临界温度以上时便产生可发射的热电子，并且随着阴极工作温度的提高，阴极热电子的发射率也提高，在高压电源5数万伏阳极加速高电压作用下，形成阴极电子束流，穿过栅极孔3，收敛、聚焦，射向阳极孔及多级电磁透镜。栅极对阴极电子束流发射的稳定起着重要作用。栅极由自偏压电路提供比阴极负几百至近千伏的偏压，自偏压电路中接有偏压电阻6，栅极偏压大小对阴极尖端发射电子区域的大小、电子束斑大小起着调节作用，为电子显微镜提供了最基本的电子源。

电子显微镜电子枪阴极灯丝的使用寿命差别很大，以应用极广泛的钨灯丝为例，其使用寿命从十几小时到几百小时不等。每次更换阴极灯丝时，栅极(特别是栅极孔周围)须清洗干净，而栅极孔很小，有时仍能残留很小的金属沉积物、纤维、抛光膏等，需反复、仔细清洗。观察熔断的阴极灯丝，其熔断位置位于灯丝尖端附近，并且正对栅极孔边缘。

实际上，阴极灯丝的使用寿命短、栅极难清洗、阴极灯丝的熔断位置都与栅极孔设计缺点有关，目前广泛使用的栅极，其栅极孔为Ф0.75mm(孔直径的参考尺寸)×0.25mm(孔深度的参考尺寸)，栅极孔具有尖锐边缘3A，因此存在以下缺点：

1、孔边缘电场集中，电场强度大，对阴极灯丝发射的电子有更强的偏压反弹作用，反弹的电子大量、集中轰击正对栅极孔边缘的灯丝尖端附近的灯丝表面的阴极灯丝熔断位置1A，容易使该位置的灯丝金属早期剥蚀、蒸发，加速其熔断；

2、孔边缘尖锐，容易沉积蒸发的灯丝金属颗粒，使阴极电子束流发射不稳定；

3、在清洗栅极时，常用较软的牙签缠长纤维棉、抛光膏清洗栅极孔，即使使用超声波清洗，放大镜下观察，仍可发现一些细小的纤维或抛光膏残留在栅极孔内，如不彻底清洗干净，将对灯丝使用寿命、电子束流的稳定性不利，严重时还会形成高压放电，由于栅极孔边缘尖锐，清洗困难，需反复清洗。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种电子枪栅极，主要解决栅极孔尖锐的边缘导致的阴极灯丝熔断、阴极电子束流发射不稳定以及清洗栅极孔容易遗留残余物的技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：

一种电子枪栅极，包括栅极孔，其特征是：栅极孔正对灯丝尖端一侧边缘为圆弧形。或是栅极孔两侧边缘均为圆弧形。

在本实用新型中，由于栅极孔边缘(特别是正对灯丝尖端一侧)设计圆滑过渡，这使穿过栅极孔的电子束流更加稳定，而且，栅极孔清洗方便，用较软的牙签缠长纤维棉、抛光膏清洗栅极孔时，附积物更容易彻底清除干净，避免高压放电，栅极自偏压电路提供偏压后，栅极孔边缘电场分布更加均匀，在偏压电场作用下，反弹电子对阴极灯丝表面的轰击、剥蚀将明显减弱，有利于延长阴极灯丝使用寿命。

本实用新型的有益效果是：能够发射更稳定的电子束、清洗方便、有利于延长阴极灯丝使用寿命，该电子枪栅极可广泛应用于各种电子显微镜，特别是使用阴极钨灯丝的电子显微镜。

附图说明：

图1为现有电子枪结构示意图。

图2为现有电子枪栅极体外形图。

图3为现有电子枪栅极孔尖锐边缘及灯丝熔断位置结构简图。

图4为本实用新型栅极孔边缘(一侧)圆滑过渡结构简图。

图5为本实用新型栅极孔边缘(两侧)圆滑过渡结构简图。

图中：1-阴极灯丝、1A-阴极灯丝熔断位置、2-栅极、3-栅极孔、3A-尖锐边缘、3B-栅极孔正对灯丝尖端一侧圆弧边缘、3C-栅极孔两侧圆弧边缘、4-阳极、5-高压电源、6-偏压电阻、7-阴极灯丝加热电源。

具体实施方式：实施例1，参照图1、4、5，电子枪由阴极灯丝1、栅极2、阳极4、高压电源5、偏压电阻6、阴极灯丝加热电源7等组成。电子枪栅极的栅极2形状如同金属帽，中心有一个极小的栅极孔3。栅极孔3具有栅极孔正对灯丝尖端一侧圆弧边缘3B。

实施例2，栅极孔3具有栅极孔两侧圆弧边缘3C，其余参照实施例1。

本实用新型电子枪栅极在自偏压电路提供偏压后，其栅极孔边缘电场分布更加均匀，在偏压电场作用下，反弹电子对阴极灯丝熔断位置的轰击、剥蚀将明显减弱，从而有利于延长阴极灯丝1的使用寿命。