[发明专利]用于产生电子束的装置及用于制造该装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生电子束的装置及一种制造该装置的方法。

背景技术

随着科学技术的进步，在现代科学中，将电子枪用于了解对象的化学或物理特性。

电子枪产生细束形式的电子。电子枪用在电子显微镜、行波管、及阴极射线管中，并且也被包含在回旋加速器中以了解对象的特性。

为了发射电子束，可以使激光束入射在阴极上。利用无线电频率入射在其上的谐振腔的方法用作用于加速所发射的电子束的手段。

发明内容

在粒子加速器中使用的常规电子枪在阴极与外壳的联接结构方面具有一些问题。问题之一为难以在外壳的谐振腔中形成高真空。此外，常规电子枪是有问题的，在于非常难以防止在谐振腔中产生的暗电流。此外，常规电子枪是有问题的，在于难以精确地控制谐振腔的谐振频率。

本发明的目的是要解决这些问题，并且本发明的技术目的不限于上述目的，并且根据下列描述，上文中尚未描述的其它技术目的对于所属领域技术人员来说将变得明显。

为了实现上述目的，根据本发明的用于产生电子束的装置包括：外壳，该外壳构造成具有形成在其中的谐振腔；阴极，该阴极安装在外壳的一侧上的开口中，使得电子束由入射在谐振腔的内侧上的激光从阴极的表面上产生；以及金属垫圈，该金属垫圈安装在阴极与外壳之间，以密封该外壳，并且该金属垫圈被阴极与外壳之间的联接强度压缩以控制谐振腔的谐振频率。

此外，金属垫圈可由无氧铜制成。

此外，可通过将金属板切割成环形或利用铸造或锻造方法加工成环形来制作金属垫圈。

此外，谐振腔可包括连接在一起的第一谐振腔和第二谐振腔，并且第一谐振腔和第二谐振腔可设置在发射从阴极产生的电子束的方向上。

为了实现该目的，根据本发明的制造用于产生电子束的装置的方法包括：将外壳、金属垫圈及阴极组合该外壳具有形成在其中的谐振腔；测量与金属垫圈和阴极相结合的外壳的谐振腔的谐振频率；以及如果测量到的谐振频率与设定值不相同，则进一步压缩金属垫圈或用具有不同厚度的另一金属垫圈来代替该金属垫圈。

为了实现该目的，根据本发明的制造用于产生电子束的装置的方法包括：在组合阴极和外壳的同时，压缩阴极与外壳之间的金属垫圈；测量外壳内的谐振腔的谐振频率；并且如果测量到的谐振频率小于设定值，则通过增大阴极与外壳的联接强度来进一步压缩该金属垫圈，并且如果测量到的谐振频率大于该设定值，则用具有更厚的厚度的另一金属垫圈来代替该金属垫圈。

为了实现该目的，根据本发明的制造用于产生电子束的装置的方法，该装置包括：构造成具有形成在其中的谐振腔的外壳、安装在外壳的一侧上的开口中的阴极，以及安装在阴极与外壳之间的金属垫圈，其中，该谐振腔包括连接在一起的第一谐振腔和第二谐振腔，该方法包括：测量第一谐振腔和第二谐振腔的谐振频率；通过压缩或延伸外壳来改变第一谐振腔的体积以控制第一谐振腔的谐振频率；以及进一步压缩金属垫圈或用具有不同厚度的另一金属垫圈来代替该金属垫圈以控制第二谐振腔的谐振频率。

此外，可通过将金属板切割成环形或利用铸造或锻造方法成环形来提供金属垫圈。

为了实现该目的，根据本发明的制造用于产生电子束的装置的方法包括：测量外壳内的谐振腔的谐振频率，并且如果测量到的谐振频率与设定值不相同，则通过在轴向方向上压缩或延伸该外壳来使外壳变形。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施方式的用于产生电子束的装置用的模拟装置的结构；

图2为根据本发明的实施方式的用于产生电子束的装置的分解立体图；

图3为根据本发明的实施方式的用于产生电子束的装置的截面图；

图4为示出了根据本发明的实施方式的调谐谐振频率的方法的流程图；

图5为根据本发明的实施方式的用于产生电子束的装置的谐振腔内的电场分布的模拟结果；

图6为示出了根据本发明的实施方式的调谐第一谐振腔和第二谐振腔中的谐振频率的过程的侧视截面图；

图7为示出了根据本发明的实施方式的实验数据和模拟结果的曲线图；以及

图8为示出了根据本发明的另一实施方式的调整谐振频率的过程的流程图。

具体实施方式