專利名稱：電子槍用燈絲及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子槍用燈絲及其制造方法，電子槍例如在熔爐或蒸鍍裝置中被作為加熱源利用，而燈絲被設(shè)置在電子槍上，對(duì)作為電子束發(fā)生源的陰極電極進(jìn)行加熱。
背景技術(shù)：
以往，作為一種發(fā)射電子束的電子槍，已知有例如專利文獻(xiàn)1中記載的皮爾斯電子槍(Pierce type electron gun)。通常，在皮爾斯電子槍中，從通過(guò)交流電流的焦耳熱來(lái)發(fā)熱的燈絲放出熱電子，對(duì)燈絲施加了正電壓的陰極電極被來(lái)自燈絲的熱電子和熱輻射加熱。由此，從陰極電極放出熱電子。然后，從該陰極電極放出的熱電子在由與陰極電極同電位的韋內(nèi)爾特電極以及對(duì)這些陰極電極和韋內(nèi)爾特電極施加了正電壓的陽(yáng)極電極形成的電場(chǎng)的作用下被集束，作為電子束放出。在構(gòu)成電子槍的上述燈絲的制造方法中，通常如圖1(a)所示，作為原材料，例如使用由鎢或鎢的合金等構(gòu)成的直線狀的金屬絲(wire)W。而且，在該金屬絲W的長(zhǎng)度方向上的中央部分上實(shí)施彎曲加工，從而以凹凸曲線狀形成用于放出熱電子的曲折部IOOa(參見(jiàn)圖1 (b))。并且，通過(guò)對(duì)夾持該曲折部IOOa的兩側(cè)也實(shí)施彎曲加工，從而形成固定到對(duì)燈絲 100進(jìn)行支承的部件上的腿部100b。在此，作為上述的陰極電極的加熱源采用了這樣的燈絲100時(shí)，在放出電子束的期間，始終向上述曲折部IOOa持續(xù)供給交流電流，通過(guò)該曲折部IOOa向陰極電極供給足以使陰極電極放出熱電子程度的熱量。因此，曲折部IOOa幾乎被持續(xù)保持在2000K到3000K 這樣的高溫。若像這樣反復(fù)對(duì)實(shí)施了彎曲加工的曲折部IOOa進(jìn)行加熱，則起因于該熱，在殘留在曲折部IOOa上的加工應(yīng)變(processing strain)上產(chǎn)生復(fù)原力，導(dǎo)致燈絲100容易變形。不僅如此，伴隨這樣的變形，燈絲100與陰極電極接觸，或者燈絲100的中心與陰極電極的中心之間發(fā)生偏移，有可能導(dǎo)致從電子槍放出的電子束的輸出變得不穩(wěn)定。于是，為了解決由上述熱變形引起的諸問(wèn)題，考慮了這樣幾種對(duì)策a、預(yù)先將燈絲和陰極電極分離即使燈絲變形也不會(huì)接觸的程度；b、為了抑制由上述加熱引起變形，將金屬絲W彎曲而形成了前面的圖1(b)所示形狀的燈絲之后，進(jìn)一步進(jìn)行退火處理。背景技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平7-201297號(hào)公報(bào)但是，在上述a方法中，雖然能夠避免燈絲與陰極電極接觸，然而若它們之間的距離增大，則來(lái)自燈絲的熱電子自身難以到達(dá)陰極電極。在這樣的情況下，為了確保定量的電子束輸出，需要提高用于將熱電子引入到陰極電極的陰極電壓，這樣的話有可能會(huì)使電子束的控制不穩(wěn)定，并且引起容易產(chǎn)生異常放電的新問(wèn)題。并且，若為了確保定量的電子束輸出而進(jìn)一步提高燈絲的溫度，則會(huì)有不對(duì)陰極電極的加熱起到作用的多余的熱能量被放出到包含燈絲、陰極電極、韋內(nèi)爾特電極、以及陽(yáng)極電極等電子槍的構(gòu)成部件的電子束發(fā)生部?jī)?nèi)，從這些電子槍的構(gòu)成部件放出的氣體增多，由此引起發(fā)生異常放電這樣的新問(wèn)題。另外，在上述b方法中，通過(guò)退火處理能夠減少燈絲的應(yīng)變，抑制彎曲復(fù)原，但另一方面，構(gòu)成燈絲的各個(gè)結(jié)晶粒粗大化，燈絲變脆化，所以有可能在將燈絲安裝到對(duì)燈絲進(jìn)行支承的支承部件上時(shí)容易破損。另外，作為抑制了該脆化的燈絲破損的機(jī)構(gòu)，也考慮了預(yù)先將這種實(shí)施了退火處理的燈絲安裝到能夠?qū)艚z的形狀進(jìn)行保持的絕緣物上，將燈絲和該絕緣物一起作為燈絲單元安裝到上述支承部件。但是這種方法另外需要絕緣物，導(dǎo)致燈絲的維持所需的費(fèi)用增大。如上所述，在解決由上述燈絲的加熱引起的變形或由該變形引起的諸問(wèn)題的對(duì)策方面，仍有改善的余地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而提出的，其目的在于，提供一種能夠抑制搭載在電子槍上的燈絲在電子槍的使用時(shí)因加熱而變形的電子槍用燈絲、及其制造方法。本發(fā)明的第一方式涉及一種制造在電子槍中使用燈絲的方法。該方法包括準(zhǔn)備由金屬材料構(gòu)成的板材的工序；和從所述板材切出具有至少1個(gè)曲折的所述燈絲的線材的工序。根據(jù)該方法，從由金屬材料構(gòu)成的板材切出具有至少1個(gè)曲折的燈絲的線材。因此，與通過(guò)以具有曲折的方式對(duì)金屬絲實(shí)施彎曲加工來(lái)形成的現(xiàn)有的燈絲相比，能夠抑制在燈絲的曲折處殘留的加工應(yīng)變。因此，在使用電子槍時(shí)，即使燈絲被加熱，也能夠抑制在曲折部的彎曲上產(chǎn)生復(fù)原力。即，能夠抑制因加熱而引起曲折形狀變化導(dǎo)致燈絲變形。在上述方法中，準(zhǔn)備所述板材的工序可以包括準(zhǔn)備由在該板材的厚度方向上層積的多個(gè)金屬板構(gòu)成的金屬層積板的工序。在燈絲的板材中使用的金屬材料是結(jié)晶粒的集合體，各個(gè)結(jié)晶粒通過(guò)加熱而成長(zhǎng)。當(dāng)該加熱的條件為高溫化、或長(zhǎng)期化等時(shí)，結(jié)晶粒的粗大化加深，導(dǎo)致板材變脆。作為抑制該脆化的一種方法，如上所述，可以考慮作為燈絲的板材使用多個(gè)金屬板的層積板。在該方法中，與使用單一金屬板的情況相比，能夠減少每張金屬板的厚度。由此，能夠抑制在金屬板的厚度方向上的結(jié)晶粒的粗大化，進(jìn)而也能夠提高電子槍用燈絲的強(qiáng)度及壽命。在上述方法中，所述多個(gè)金屬板分別被壓延形成，所述多個(gè)金屬板以各個(gè)金屬板的壓延方向相互交錯(cuò)的方式層積。在壓延形成的金屬薄板中，通常，壓延率越高，在壓延方向與其他方向上機(jī)械強(qiáng)度差異越大。例如，彈性模量、屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等特性具有在與壓延方向垂直的方向上最大、且在與壓延方向平行的方向上最小的趨勢(shì)，另一方面延伸率具有在與壓延方向垂直的方向上最小、且在與壓延方向平行的方向上最大的趨勢(shì)?？紤]到這一點(diǎn)，在使用被壓延形成的多個(gè)金屬板的情況下，可以在各個(gè)金屬板的壓延方向相互交叉的方式層積多個(gè)金屬板。 在該方法中，各金屬板的機(jī)械特性互補(bǔ)，層積板的機(jī)械強(qiáng)度提高。進(jìn)而，由從該層積板切出的線材構(gòu)成的燈絲的機(jī)械強(qiáng)度提高。在上述方法中，所述多個(gè)金屬板由不同的金屬材料形成。在該方法中，與由同一金屬材料構(gòu)成多個(gè)金屬板的情況相比，能夠抑制各金屬板的結(jié)晶粒粗大化而越過(guò)金屬板彼此的界面。也就是說(shuō)，能夠抑制各金屬板的結(jié)晶粒粗大化而超過(guò)各自金屬板的厚度。其結(jié)果，能夠?qū)⒃趯臃e板的厚度方向上的結(jié)晶粒的粗大化限定在該結(jié)晶粒所屬的金屬板的厚度內(nèi)。
在上述方法中，在如下前提下制造燈絲，在將所述燈絲搭載到了所述電子槍上時(shí)， 所述燈絲的所述曲折與設(shè)置在所述電子槍上的陰極電極對(duì)置，并且被從電源供給的電流加熱而放出對(duì)所述陰極電極進(jìn)行加熱的熱電子。在這種情況下，準(zhǔn)備所述金屬層積板的工序包括由所述多個(gè)金屬板之中的功函數(shù)最小的金屬板形成與所述陰極電極對(duì)置的金屬板的工序。總所周知，功函數(shù)是指從某個(gè)物質(zhì)的表面取出1個(gè)電子時(shí)需要的最小能量。也就是說(shuō)，在要從某個(gè)物質(zhì)的表面放出1個(gè)熱電子的情況下，需要對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行加熱，對(duì)物質(zhì)內(nèi)的電子賦予該功函數(shù)以上的能量。因此，功函數(shù)越大的物質(zhì)，為了放出熱電子需要加熱到更高的溫度，換言之需要流入更大的電流?？紤]到這一點(diǎn)，在燈絲的板材中使用金屬層積板的情況下，可以講多個(gè)金屬板之中的與電子槍的陰極電極對(duì)置的金屬板的功函數(shù)設(shè)為小于其他金屬板。由此，靠近陰極電極的金屬板在比其他金屬板低的溫度下放出熱電子。因此，與像以那樣對(duì)由單一材料構(gòu)成的線材進(jìn)行折彎而形成的燈絲相比，能夠使與陰極電極對(duì)置的金屬板的溫度下降。進(jìn)而，也能夠使其他金屬板的溫度降低，所以能夠抑制燈絲向陰極電極側(cè)變形。在上述方法中，準(zhǔn)備所述板材的工序包括準(zhǔn)備由鎢及含鎢的合金之中的至少一個(gè)的金屬板形成的工序。鎢在金屬材料之中熔點(diǎn)最高，所以即使在高溫下使用也容易保持其形狀穩(wěn)定。另外，鎢具有較大的電阻，所以在流過(guò)電流時(shí)的發(fā)熱量大。也就是說(shuō)，鎢是適合于要求熱穩(wěn)定性和大量發(fā)熱的部件的形成材料?？紤]到這一點(diǎn)，作為燈絲的板材，優(yōu)選采用由鎢及含有鎢的合金之中的至少一個(gè)的金屬板形成。在上述方法中，準(zhǔn)備所述板材的工序包括準(zhǔn)備由鉭金屬板和鎢金屬板構(gòu)成的金屬層積板的工序。鉭在比鎢低的溫度下放出熱電子。因此，與通過(guò)將單一材料的線材折彎而形成的現(xiàn)有的燈絲或從線材切出單一鎢板來(lái)形成的燈絲相比，能夠抑制燈絲自體的溫度上升。因此，能夠抑制因加熱而引起燈絲變形，并且還能夠延長(zhǎng)燈絲的平均壽命。在上述方法中，從所述板材切出所述電子槍用燈絲的線材的工序包括通過(guò)金屬絲放電加工從所述板材切出所述線材的工序。金屬絲放電加工通常是指利用在作為工具電極的金屬絲與被加工體之間的放電來(lái)除去被加工體的一部分，從而將該被加工物加工成所需形狀的方法。因此，只要被加工體是導(dǎo)體，則不論其硬度如何，均能夠?qū)嵤┘庸?。另外，通過(guò)金屬絲的位置控制，能夠?qū)⒈患庸の锛庸こ伤璧男螤?。因此，若采用從板材切出線材的金屬絲放電加工，則能夠擴(kuò)大燈絲形成材料的選擇范圍，并且還能夠提高該燈絲形狀的精度。本發(fā)明的第二方式涉及一種在電子槍中使用的燈絲。所述燈絲具備由金屬材料形成且具有至少1個(gè)彎曲的線材，所述線材具有矩形狀截面。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，與通過(guò)對(duì)金屬絲實(shí)施彎曲加工而形成的現(xiàn)有的燈絲、即截面為圓形狀的金屬絲的現(xiàn)有的燈絲相比，在燈絲的曲折處殘留的加工應(yīng)變得到抑制。因此，即使在電子槍的使用時(shí)燈絲被加熱，也能夠抑制在曲折部的彎曲上產(chǎn)生復(fù)原力。即，能夠抑制由加熱引起曲折形狀變化而導(dǎo)致燈絲變形。在上述燈絲中，所述線材使用包含多個(gè)金屬板的金屬層積板形成。在該構(gòu)成中，與使用單一金屬板的情況相比，能夠減少每張金屬板的厚度。由此，能夠抑制在金屬板的厚度方向上的結(jié)晶粒的粗大化，進(jìn)而提高電子槍用燈絲的強(qiáng)度及壽命。 在上述燈絲中，所述多個(gè)金屬板由不同的金屬材料形成。在該構(gòu)成中，能夠抑制各金屬板的結(jié)晶粒粗大化而超過(guò)各自金屬板的厚度。其結(jié)果，能夠?qū)臃e板在厚度方向上的結(jié)晶粒的粗大化限定在該結(jié)晶粒所屬的金屬板的厚度內(nèi)。在上述燈絲中，所述金屬層積板是鉭金屬板和鎢金屬板的層積板。在該構(gòu)成中，與通過(guò)將單一材料的線材折彎而形成的現(xiàn)有的燈絲、或從單一鎢板切出線材而形成的燈絲相比，能夠抑制燈絲自身的溫度上升。由此，能夠抑制由加熱引起的燈絲變形，并且能夠延長(zhǎng)燈絲的平均壽命。在上述燈絲中，所述燈絲以所述多個(gè)金屬板之中的功函數(shù)最小的金屬板與所述陰極電極對(duì)置配置的方式形成。在該構(gòu)成中，多個(gè)金屬板之中的靠近陰極電極的金屬板在比其他金屬板低的溫度下放出熱電子。因此，對(duì)與由單一材料構(gòu)成的線材進(jìn)行折彎而形成的現(xiàn)有的燈絲相比，能夠降低與陰極電極對(duì)置的金屬板的溫度。進(jìn)而，能夠降低其他金屬板的溫度，所以能夠抑制燈絲向陰極電極側(cè)變形。


圖1(a)是示出在現(xiàn)有的電子槍用燈絲中使用的金屬絲的立體圖，圖1(b)是示出現(xiàn)有的電子槍用燈絲的制造工序的立體圖。圖2是示出涉及本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子槍用燈絲的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3(a) (d)是概要地示出圖2的電子槍用燈絲的制造工序的示意圖。圖4是示出采用圖2的電子槍用燈絲的電子槍的結(jié)構(gòu)的概要圖。圖5是示出供向圖2的電子槍用燈絲的投入電力和電子束輸出之間的關(guān)系的曲線圖。圖6是示出供向陰極電極的投入電力和電子束輸出之間的關(guān)系的曲線圖。圖7是示出變更了陰極電壓時(shí)的供向電子槍用燈絲的投入電力和電子束輸出之間的關(guān)系的曲線圖。圖8(a) (b)是示出對(duì)電子束的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)的結(jié)果的曲線圖。圖9是示出圖2的電子槍用燈絲的耐用時(shí)間的曲線圖。圖10是示出能夠作為圖2的電子槍用燈絲的材料使用的鎢和鉭的熱電子放射密度的比較的曲線圖。圖11是示出在圖2的電子槍用燈絲中使用了鎢金屬板和鉭金屬板的W-Ta層積板的實(shí)施例2的電子槍用燈絲的概要結(jié)構(gòu)圖。圖12是示出只使用了鎢金屬板的實(shí)施例1的燈絲的壽命和使用了 W-Ta層積板的實(shí)施例2的燈絲的壽命的曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照?qǐng)D2和圖3，說(shuō)明將涉及本發(fā)明的電子槍用燈絲1的制造方法具體化的
一種實(shí)施方式。圖2是示出通過(guò)本實(shí)施方式的制造方法制造出的電子槍用燈絲1的立體結(jié)構(gòu)。如圖2所示，電子槍用燈絲1是外周面由4個(gè)面構(gòu)成的、由鎢等高熔點(diǎn)金屬構(gòu)成的截面呈矩形狀的線部件。該電子槍用燈絲1在包括構(gòu)成上述外周面的1個(gè)面(陰極對(duì)置面Is)的虛擬平面Pi上具有由3處連續(xù)的曲折Ic構(gòu)成的凹凸曲線狀的曲折部la。在該曲折部Ia上，在上述3處曲折Ic相連的方向的兩端部上折彎形成有在陰極對(duì)置面Is的法線方向上延伸的直線狀的一對(duì)腿部lb。也就是說(shuō)，作為截面呈矩形狀的線材的電子槍用燈絲1通過(guò)沿著構(gòu)成其外周面的4個(gè)面中的任意一個(gè)面折曲而構(gòu)成為不具有沿著燈絲1的圓周方向的扭曲。圖3示出這樣的電子槍用燈絲1的制造工序。如圖3(a)所示，在制造上述電子槍用燈絲1時(shí)，首先準(zhǔn)備該線材的構(gòu)成材料，例如準(zhǔn)備由鎢構(gòu)成的金屬板P。另外，在本實(shí)施方式中，作為金屬板P，使用作為加工面I3S具有上述陰極對(duì)置面Is (虛擬平面Pi)且例如厚度為0. 5mm的鎢板。接著，如圖3(b)所示，通過(guò)周知的金屬絲放電加工裝置WE對(duì)金屬板P進(jìn)行加工。 更詳細(xì)地說(shuō)，從加工電源WE2對(duì)以與金屬板P的加工面I^s正交的方式配置的由鎢等構(gòu)成的工具金屬絲電極WEl和作為被加工體的金屬板P施加例如60V 300V左右的電壓。而且， 通過(guò)公知的NC(Numerical Control，數(shù)字控制)裝置WE3控制金屬板P的位置的同時(shí)，使金屬板P依照上述陰極對(duì)置面Is上的3處曲折Ic的形狀、即在該電子槍用燈絲1上的曲折部Ia的二維凹凸曲線的形狀進(jìn)行上下或左右移動(dòng)。順便說(shuō)一下，此時(shí)的金屬板P的移動(dòng)速度、所謂的加工輸送速度通常為5mm/l分鐘左右。由此，當(dāng)工具金屬絲電極WEl與金屬板P 之間的距離為幾十μ m左右時(shí)，在它們之間產(chǎn)生火花放電。此時(shí)，工具金屬絲電極WEl及金屬板P的溫度被加熱到幾千度，金屬板P的一部分熔化，并且該熔化的金屬因以金屬板P的冷卻和加工粉的去除為目的而供給的加工液的體積膨脹而從金屬板P上飛散。另外，作為加工液，使用水或火油等絕緣液。另外，為了避免通過(guò)這樣的加熱而引起的熔化、斷裂，通過(guò)未予圖示的金屬絲供給機(jī)構(gòu)及金屬絲卷繞機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行工具金屬絲電極WEl的供給及卷繞。 通過(guò)像這樣熔化金屬飛散，從而在金屬板P上形成加工槽。另外，通過(guò)上述NC裝置TO3進(jìn)行金屬板P的位置控制的同時(shí)，反復(fù)進(jìn)行這樣的加工槽的形成工序，從而以包含曲折部Ia 的形式切出用于形成電子槍用燈絲1的線材P1。像這樣，在切出線材Pl時(shí)，只要采用通過(guò)上述金屬絲放電加工裝置TO進(jìn)行的金屬絲放電加工即可，只要是導(dǎo)體，無(wú)論其硬度如何，都能夠作為該電子槍用燈絲1加工，所以涉及電子槍用燈絲1的形成材料的選擇范圍擴(kuò)大。另外，由于通過(guò)金屬絲放電加工裝置WE 所具備的NC裝置TO3，能夠與電子槍用燈絲1的二維形狀對(duì)應(yīng)地且高精度地進(jìn)行金屬板P 的位置控制，所以能夠提高涉及該電子槍用燈絲1的形狀的精度。如圖3 (c)所示，像這樣通過(guò)金屬絲放電加工裝置WE切出的線材Pl形成為在長(zhǎng)度方向的中心部具有曲折部la、且與加工面I3S (陰極對(duì)置面Is)垂直的截面為矩形的形式。然后，如圖3(d)所示，通過(guò)將上述線材Pl的長(zhǎng)度方向的兩端部向加工面Ps(陰極對(duì)置面Is) 的法線方向折彎，從而制造出電子槍用燈絲1。在這樣電子槍用燈絲1的制造方法中，不像前面的圖1所示的現(xiàn)有的燈絲100的制造方法那樣對(duì)作為線材的金屬絲W施加外力來(lái)進(jìn)行彎曲而將曲折部IOOa形成為所需的形狀，而是使用金屬絲放電加工裝置WE以包括曲折部Ia的形式將線材Pl從金屬板P切出。 由此，能夠抑制在制造出的電子槍用燈絲1的曲折部Ia上產(chǎn)生由加工引起的應(yīng)變，能夠抑制在將電子槍用燈絲1搭載在電子槍上時(shí)的由加熱起因的該電子槍用燈絲1、尤其曲折部Ia的變形。另外，在像這樣通過(guò)金屬絲放電加工切出的燈絲1中，如上所述，與包括該曲折部 Ia的陰極對(duì)置面Is垂直的截面的形狀為矩形。而且，在構(gòu)成電子槍用燈絲1的外周面的一對(duì)對(duì)置面、具體地講與包括曲折部Ia的陰極對(duì)置面Is垂直的一對(duì)面上形成有通過(guò)金屬絲放電加工產(chǎn)生的加工痕。該加工痕是隔著預(yù)定間隔形成的與金屬絲放電加工時(shí)的上述工具金屬絲電極WEl的行進(jìn)方向、即電子槍用燈絲1的線材Pl的長(zhǎng)度方向垂直的條狀的痕、 所謂的條痕。由此，通過(guò)該電子槍用燈絲1的截面形狀為矩形、以及在上述一對(duì)面上隔著預(yù)定間隔形成有條痕等特征，能夠識(shí)別出本發(fā)明的電子槍用燈絲1和像以往那樣的使金屬絲 W(圖1)折曲而形成的燈絲100。接著，參照?qǐng)D4說(shuō)明搭載上述電子槍用燈絲1的電子槍、也就是皮爾斯電子槍10。 圖4示出例如適用于蒸鍍裝置的皮爾斯電子槍10的概要結(jié)構(gòu)。如該圖4所示，在皮爾斯電子槍10上搭載有電子槍用燈絲1，電子槍用燈絲1通過(guò)交流電流的焦耳熱進(jìn)行發(fā)熱而放出熱電子。在相對(duì)于該電子槍用燈絲1的陰極對(duì)置面Is的法線方向(照射方向D)上依次配置有陰極電極2、韋內(nèi)爾特電極(wehnelt electrode) 3、陽(yáng)極電極4、流體調(diào)節(jié)器(flow register^。另外，在與照射方向D相反的方向上，在電子槍用燈絲1的旁邊配置有離子收集器8。電子槍用燈絲1的曲折部Ia和陰極電極2以在照射方向D上對(duì)置的方式配置。 如圖4中單點(diǎn)劃線所示，電子槍用燈絲1和陰極電極2的各個(gè)中心被配設(shè)在沿著照射方向 D延伸的光軸A上。繞該光軸A的陰極電極2的周圍被韋內(nèi)爾特電極3圍繞。在照射方向 D上，在韋內(nèi)爾特電極3的旁邊配置有陽(yáng)極電極4，陽(yáng)極電極4形成為圓錘筒狀，具有與上述陰極電極2的一個(gè)面(與照射方向D垂直的面)對(duì)置的貫通孔。該陽(yáng)極電極4與流體調(diào)節(jié)器5連結(jié)，流體調(diào)節(jié)器5具有與陽(yáng)極電極4的貫通孔在照射方向D上連續(xù)的貫通孔。在流體調(diào)節(jié)器5的外周上，從靠近上述陽(yáng)極電極4的位置依次設(shè)置有聚焦線圈6和搖擺線圈7。 聚焦線圈6及搖擺線圈7分別具有如下功能產(chǎn)生磁場(chǎng)，使通過(guò)了陽(yáng)極電極4的電子束EB 聚焦在照射對(duì)象(在本例中為蒸鍍材料31)上，或者在蒸鍍材料31上搖動(dòng)。另外，這些電子槍用燈絲1、各種電極2 4、各種線圈6，7、以及離子收集器8被搭載在具有開(kāi)口的殼體9內(nèi)。殼體9的開(kāi)口作為電子束EB的照射口設(shè)置，與上述陽(yáng)極電極4 及流體調(diào)節(jié)器5的各個(gè)貫通孔連結(jié)。另外，在殼體9的開(kāi)口周圍設(shè)置有凸緣9a，該凸緣9a 被固定在蒸鍍室30上，蒸鍍室30內(nèi)配置有作為電子束EB的照射對(duì)象的蒸鍍材料31。蒸鍍室30經(jīng)由該凸緣9a與構(gòu)成電子槍10的殼體9的開(kāi)口連通。在上述電子槍用燈絲1上連接有向該電子槍用燈絲1供給交流電流的燈絲電源 21，另外，在陰極電極2及韋內(nèi)爾特電極3上連接有對(duì)這些電極施加直流電壓的陰極電源 22，而且，在陽(yáng)極電極4上連接有對(duì)該陽(yáng)極電極4施加直流電壓的加速電源23。從陰極電源 22及加速電源23對(duì)這些陰極電極2、韋內(nèi)爾特電極3及陽(yáng)極電極4施加使電子槍用燈絲1 的電位最低、且陽(yáng)極電極4的電位最高的輸入電壓。在這樣的皮爾斯電子槍10中，首先，來(lái)自燈絲電源21的交流電流被供給到電子槍用燈絲1，電子槍用燈絲1被加熱到2000K 3000K，放出熱電子。而且，通過(guò)陰極電源22 對(duì)電子槍用燈絲1施加了正電位的陰極電極2被來(lái)自該電子槍用燈絲1的熱電子和熱輻射加熱，從而同樣放出熱電子。通過(guò)該陰極電極2放出的熱電子在韋內(nèi)爾特電極3和陽(yáng)極電極4之間的電位差的作用下被加速，沿著上述光軸A飛行，韋內(nèi)爾特電極3的電位與該陰極電極2的電位相同，陽(yáng)極電極4對(duì)陰極電極2及韋內(nèi)爾特電極3施加正電位。于是，通過(guò)了陽(yáng)極電極4的貫通孔和與該貫通孔連結(jié)的流體調(diào)節(jié)器5的熱電子從殼體9的開(kāi)口朝向蒸鍍室30，作為電子束EB放出。此時(shí)，若從陰極電極2放出的熱電子的一部分在殼體9內(nèi)及蒸鍍室30內(nèi)與殘留氣體碰撞，則該殘留氣體被陽(yáng)離子化。該陽(yáng)離子被上述陰極電極2與陽(yáng)極電極4之間的電壓加速。當(dāng)該被加速了的陽(yáng)離子碰撞陰極電極2時(shí)，起因于此，在陰極電極2上形成洞。由此， 若像這樣長(zhǎng)時(shí)間放出陽(yáng)離子，則該洞變大，有可能在陰極電極2上形成貫通孔?？紤]到這樣的狀況，與陰極電極2相鄰地在照射方向D的相反方向上配置有上述離子收集器8。在該構(gòu)成中，在陰極電極2上形成了貫通孔的情況下，穿過(guò)該陰極電極2的貫通孔而向電子槍用燈絲1放出的陽(yáng)離子、即離子束被離子收集器8吸收。因此，能夠抑制因離子束而造成電子槍 10損傷。在此，如上所述，涉及本實(shí)施方式的電子槍用燈絲1由于與以往的燈絲100(參見(jiàn)圖1)相比加工應(yīng)變少，所以相比于以往的燈絲100，能夠抑制其熱變形。也就是說(shuō)，在向電子槍用燈絲1供給交流電流時(shí)，相比于以往的燈絲100能夠進(jìn)一步抑制該電子槍用燈絲1 向陰極電極2側(cè)移位。由此，能夠縮短電子槍用燈絲1與陰極電極2之間的距離(下面稱為F-C距離)。因此，在得到與以往相同的電子束EB的輸出時(shí)，電子槍用燈絲1的加熱條件進(jìn)一步減少與F-C距離縮短的量對(duì)應(yīng)的量。因此，不僅加工應(yīng)變減少，由此加熱條件得到減緩，能夠更加確實(shí)地抑制電子槍用燈絲1的熱變形。進(jìn)而，能夠?qū)㈦娮訕層脽艚z1與陰極電極2之間的F-C距離進(jìn)一步維持在一定值，電子槍用燈絲1的中心和陰極電極2的中心被適當(dāng)?shù)鼐S持在初始位置。其結(jié)果，從電子槍10放出的電子束EB的輸出的穩(wěn)定性有所提高。(實(shí)施例)下面，與制造例一起說(shuō)明涉及本發(fā)明的電子槍用燈絲1的實(shí)施例1。作為金屬板P，準(zhǔn)備厚度為0. 5mm的鎢板，通過(guò)使用上述金屬絲放電加工裝置TO來(lái)實(shí)施金屬絲切割加工，從而從該鎢板切出了包含上述曲折部Ia的線材P1。并且，對(duì)從鎢板切出的線材P 1的長(zhǎng)度方向上的兩端部實(shí)施折彎加工而形成腿部lb，從而得到實(shí)施例1的電子槍用燈絲1。另外，對(duì)直徑為0. 5mm的鎢線材、即截面為圓形狀的金屬絲實(shí)施折彎加工， 從而得到了具有與上述曲折部Ia的曲折部IOOa和與上述腿部Ib的腿部IOOb的比較例的燈絲100。然后，在下面的照射條件下對(duì)搭載了實(shí)施例1的電子槍用燈絲1的電子槍10和搭載了比較例的燈絲100的電子槍10進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，對(duì)實(shí)施例1的電子槍用燈絲1向陰極電極2 側(cè)的變形量和比較例的燈絲100向陰極電極2側(cè)的變形量進(jìn)行了計(jì)測(cè)。另外，在計(jì)測(cè)中使用的電子槍10除了燈絲不同之外其他結(jié)構(gòu)相同?！る娮邮妮敵?7kW·加速電壓20kV 陰極電壓1.2kV· F-C 距離4. 2mm另外，作為對(duì)來(lái)自電子槍10的電子束EB的輸出進(jìn)行控制的方法，已知有燈絲控制和陰極控制。其中，燈絲控制是指這樣的方法，使施加到燈絲1與陰極電極2之間的電壓、即陰極電壓恒定，通過(guò)調(diào)整投入到燈絲1的電力來(lái)控制電子束EB的輸出。另一方面，陰極控制是指將投入到燈絲1的電力設(shè)為恒定而調(diào)整上述陰極電壓的方法。下面示出在這2個(gè)控制方法之中主要通過(guò)燈絲控制來(lái)驅(qū)動(dòng)各電子槍10時(shí)得到的結(jié)果。測(cè)定了上述變形量的結(jié)果，確認(rèn)到實(shí)施例1的電子槍用燈絲1向陰極電極2側(cè)的變形量相比于比較例的燈絲100向陰極電極2側(cè)的變形量小了 1. 6mm。也就是說(shuō)，在使用了比較例的燈絲100的情況下，F(xiàn)-C距離的最小值需要為4. 2mm，相對(duì)于此，通過(guò)使用實(shí)施例1 的電子槍用燈絲1，F(xiàn)-C距離的最小值可以縮短到2. 6mm。接著，對(duì)從搭載了實(shí)施例1的電子槍用燈絲1的電子槍10照射出的電子束輸出的照射條件依賴性進(jìn)行了計(jì)測(cè)。圖5是對(duì)2種F-C距離示出在下面的照射條件下照射出的電子束輸出和供向電子槍用燈絲1的投入電力之間的關(guān)系的圖。并且，圖6是也是對(duì)2種 F-C距離示出在下面的照射條件下照射出的電子束輸出與供向陰極電極2的投入電力之間的關(guān)系的圖。而且，圖7是對(duì)3種陰極電壓示出將F-C距離設(shè)為2. 6mm時(shí)的電子束輸出和供向電子槍用燈絲1的投入電力之間的關(guān)系的圖。另外，供向陰極電極2的投入電力是上述陰極電壓與在燈絲1和陰極電極2之間流入的電流的乘積。在此，在圖5及圖6中，黑圈表示將F-C距離設(shè)為2. 6mm時(shí)得到的結(jié)果，另一方面， 黑四角形表示將F-C距離設(shè)為4. 2mm時(shí)得到的結(jié)果。并且，在圖7中，黑菱形表示將陰極電壓設(shè)為1. OkV時(shí)得到的結(jié)果，而且，黑圈表示將陰極電壓設(shè)為1. 2kV時(shí)得到的結(jié)果，此外，黑三角形表示將陰極電壓設(shè)為1. 4kV時(shí)得到的結(jié)果?！る娮邮淖畲筝敵?0kW·加速電壓20kV 陰極電壓1.2kV· F-C 距離2. 6mm, 4. 2mm順便說(shuō)一下，作為F-C距離設(shè)定的2. 6mm和4. 2mm之中，4. 2mm是在使用了通過(guò)前面的圖1所示的現(xiàn)有制造方法制造出的比較例的燈絲100的情況下能夠作為F-C距離設(shè)定的最小值。相對(duì)于此，2. 6mm是在使用了通過(guò)涉及前面的圖3所示的本實(shí)施方式的制造方法制造出的實(shí)施例1的電子槍用燈絲1的情況下能夠作為上述F-C距離設(shè)定的最小值。在此，通過(guò)涉及本實(shí)施方式的制造方法制造出的燈絲1與陰極電極2之間的距離能夠設(shè)定得更短的理由如上所述。如圖5所示，在以17kV得到電子束EB輸出的情況下，當(dāng)上述F-C距離為2. 6mm時(shí)， 供向燈絲1的投入電力約為83. 6W，相對(duì)于此，當(dāng)上述F-C距離為4. 2mm時(shí)，供向燈絲1的投入電力約為93. 1W。因此，確認(rèn)到了通過(guò)縮短上述F-C距離，能夠?qū)⒐┫驘艚z1的投入電力降低約10%。另外，不限于將電子束EB的輸出設(shè)為17kV的情況，如圖5所示，即使在設(shè)定為0. 84kW、2. 8kW、5. 6kW、或11. 2kff的情況下，均能夠得到大致相同的趨勢(shì)。推測(cè)其原因在于，與F-C距離縮短的量對(duì)應(yīng)地，從燈絲1放出的熱電子容易被吸引到陰極電極2，以及涉及熱輻射的形狀因數(shù)(configuration factor)、即從燈絲1輻射的熱到達(dá)陰極電極2的比例增大。如圖6所示，將電子束EB的輸出設(shè)為17kV時(shí)的供向陰極電極2的投入電力，在將上述F-C距離設(shè)為4. 2mm時(shí)為932. 4W，相對(duì)于此，在將F-C距離設(shè)為2. 6mm時(shí)為560W。因此，知道了通過(guò)縮短上述F-C距離，供向陰極電極2的投入電力大概降低了 40%。并且，由圖6可知，無(wú)論將電子束EB的輸出設(shè)為0. 84kW、2. 8kW、5. 6kW、以及11. 2kW之中的哪一個(gè)， 即使達(dá)不到設(shè)定為上述17kW時(shí)的降低程度，供向陰極電極2的投入電力均有所降低。推測(cè)其原因在于，與F-C距離縮短的量對(duì)應(yīng)地，從電子槍用燈絲1放出的熱電子容易被吸引到陰極電極2，以及涉及熱輻射的形狀因數(shù)、即從燈絲1輻射的熱到達(dá)陰極電極2的比例增大。 另外，由于空間電荷的量有限，所以F-C距離越大越需要高的陰極電壓也是需要大陰極電極投入電力的一個(gè)原因。由圖5、圖6的結(jié)果可知，通過(guò)縮短上述F-C距離，能夠在降低供向電子槍用燈絲1 的投入電力、供向陰極電極2的投入電力的同時(shí)，得到所希望的電子束EB的輸出。如圖7所示，無(wú)論將電子束EB的輸出設(shè)定為0. 84kW、2. 8kW、5. 6kW、ll. 2kW、及 17kW之中的哪一個(gè)，陰極電壓越高，供向燈絲1的投入電力越小。推測(cè)其原因在于，陰極電壓越高，從燈絲1放出的熱電子越容易被陰極電極2吸引。然而，由圖7所示的各個(gè)曲線圖的斜率可知，陰極電壓越低，電子束EB的輸出的控制性越高。其理由在于，陰極電壓越低， 將供向燈絲1的投入電力增大預(yù)定值或減小預(yù)定值時(shí)的電子束EB的輸出變化程度越緩慢。 因此，可以說(shuō)與電子束EB的輸出控制相關(guān)的精度提高。由這樣的圖7的結(jié)果可知，在通過(guò)上述的燈絲控制來(lái)驅(qū)動(dòng)電子槍10的情況下，雖然陰極電壓的值越低，越能夠提高涉及電子束EB的輸出控制的精度，然而為了得到希望的電子束EB的輸出，需要更加增大供向電子槍用燈絲1的投入電力。在這一點(diǎn)上，如上所述， 若使實(shí)施例1的電子槍用燈絲1，則能夠縮短F-C距離，所以在得到所需的電子束EB的輸出的基礎(chǔ)上，降低供向電子槍用燈絲1的投入電力。因此，提高涉及電子束EB的輸出控制的精度時(shí)需要的供向電子槍用燈絲的投入電力的增加量與通過(guò)F-C距離的縮短而減少的量相抵消。也就是說(shuō)，若是曲折部Ia上的加工應(yīng)變被抑制了的電子槍用燈絲1，就能夠在不增大該供向電子槍用燈絲1的投入電力的情況下，提高涉及電子束EB的輸出控制的精度。接著，對(duì)在下面的照射條件下驅(qū)動(dòng)搭載了實(shí)施例1的電子槍用燈絲1的電子槍10 和搭載了比較例的燈絲100的電子槍10時(shí)的電子束電流的經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)測(cè)。另外， 在計(jì)測(cè)中使用的電子槍10除了燈絲不同之外其他結(jié)構(gòu)相同。圖8(a)示出實(shí)施例1的電子槍用燈絲1的電子束電流的變動(dòng)程度，圖8(b)示出比較例的電子槍用燈絲100的電子束電流的變動(dòng)程度。在這些圖8(a)及圖8(b)中，用實(shí)線Lmax表示每小時(shí)的電子束電流的最大值，用實(shí)線Lmin表示最小值，用虛線Lav表示每小時(shí)的電子束電流的平均值，每小時(shí)的電子束電流的變動(dòng)寬度的最大值與最小值之差用柱狀圖表示?！る娮邮妮敵?7kW·加速電壓20kV 電子束電流850mA·陰極電壓1. 2kV(實(shí)施例1)，1. 4kV(比較例)· F-C距離:2· 6讓(實(shí)施例1) ,4. 2mm (比較例)·照射時(shí)間90小時(shí)在圖8(a)所示的實(shí)施例1中，如上所述，能夠?qū)-C距離設(shè)定為2. 6mm，所以作為滿足上述照射條件的陰極電壓，設(shè)定為1.2kV。在這樣的照射條件下，對(duì)電子束電流的值進(jìn)行了約90個(gè)小時(shí)的測(cè)定，其結(jié)果，每小時(shí)的電子束電流的平均值與最大值之差最大為5mA， 并且平均值與最小值之差最大為3mA。相對(duì)于此，在圖8(b)所示的比較例中，燈絲與陰極電極之間的距離被設(shè)定為4. 6mm，所以作為滿足上述照射條件的陰極電壓，設(shè)定為1. 4kV。在這樣的照射條件下，對(duì)電子束電流的值進(jìn)行了約90個(gè)小時(shí)的測(cè)定，其結(jié)果，每小時(shí)的電子束電流的平均值與最大值之差最大為10mA，并且平均值與最小值之差最大為4mA。像這樣，與在使用了比較例的燈絲100時(shí)的變動(dòng)幅度相比，能夠?qū)⒃谑褂昧藢?shí)施例1的電子槍用燈絲1時(shí)的變動(dòng)寬度降低到1/1. 75。像這樣變動(dòng)寬度降低的原因推測(cè)如下，在實(shí)施例1的電子槍用燈絲1中，與比較例的燈絲100相比，能夠抑制由加熱引起的熱變形，所以能夠降低由通電引起的F-C距離的變動(dòng)，并且能夠縮短F-C距離，其結(jié)果，能夠?qū)㈥帢O電壓設(shè)定得較低，提高了電子束EB的輸出控制性。接著，對(duì)在與前面的圖8(a) (b)相同的照射條件下對(duì)搭載了實(shí)施例1的電子槍用燈絲1的電子槍10和搭載了比較例的燈絲100的電子槍10進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)時(shí)的耐用時(shí)間、即燈絲壽命進(jìn)行了計(jì)測(cè)。另外，在此所說(shuō)的耐用時(shí)間是指從開(kāi)始向燈絲通電起到燈絲斷線為止的時(shí)間。另外，對(duì)實(shí)施例1的電子槍用燈絲1和比較例的燈絲100分別測(cè)定25個(gè)燈絲的耐用時(shí)間。如圖9所示，比較例的燈絲100的耐用時(shí)間的平均為371小時(shí)，相對(duì)于此，實(shí)施例 1的電子槍用燈絲1的耐用時(shí)間的平均為700小時(shí)。也就是說(shuō)，實(shí)施例1的電子槍用燈絲1 的平均耐用時(shí)間為比較例的燈絲100的平均耐用時(shí)間的1. 9倍。像這樣平均耐用時(shí)間能夠增長(zhǎng)的原因推測(cè)如下，由于在實(shí)施例1的電子槍用燈絲1中能夠抑制由加熱引起的變形，所以能夠抑制在該電子槍用燈絲1中的機(jī)械性劣化，并且能夠縮短F-C距離，所以能夠降低供向電子槍用燈絲1的投入電力，也就是說(shuō)，能夠降低電子槍用燈絲1的溫度。除此之外還確認(rèn)到，在比較例的燈絲100中，最長(zhǎng)的耐用時(shí)間與最短的耐用時(shí)間之差為約300小時(shí)，相對(duì)于此，在實(shí)施例1的電子槍用燈絲1中，最長(zhǎng)的耐用時(shí)間與最短的耐用時(shí)間之差為約200小時(shí)，能夠抑制在電子槍用燈絲1個(gè)體間的耐用時(shí)間的偏差。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的電子槍用燈絲1的制造方法，能夠得到下面列舉的效果。(1)從金屬板P切出線材P1，線材Pl構(gòu)成形成在電子槍用燈絲1上的曲折部la。 由此，與具有通過(guò)對(duì)例如金屬絲W這樣的線材進(jìn)行折彎加工而形成的曲折部100a的以往的燈絲100相比，在電子槍用燈絲1中，能夠抑制殘留在曲折部Ia內(nèi)部的加工應(yīng)變。其結(jié)果， 在使用電子槍10時(shí)，即使電子槍用燈絲1被加熱，殘留在曲折部Ia的內(nèi)部的加工應(yīng)變非常小，所以能夠抑制在曲折部Ia的彎曲上產(chǎn)生復(fù)原力。由此，能夠抑制在曲折部Ia的形狀上發(fā)生變化，也就是說(shuō)能夠抑制燈絲1因加熱而變形。(2)由于電子槍用燈絲1的熱變形得到抑制，所以能夠縮短電子槍用燈絲1與陰極電極2之間的距離(F-C距離)。其結(jié)果，能夠降低供向電子槍10的投入電力，例如供向燈絲1的投入電力、供向陰極電極2的投入電力，并且能夠得到所需的電子束EB的輸出。(3)由于電子槍用燈絲1的熱變形得到抑制，所以能夠減低由通電引起的F-C距離的變動(dòng)，并且能夠縮短F-C距離。其結(jié)果，能夠?qū)㈥帢O電壓設(shè)定得較低，提高電子束EB的輸出控制性。提高這樣的輸出控制性的提高，與使用了以往的燈絲100時(shí)的電子束EB的輸出變動(dòng)寬度相比，能夠?qū)⑹褂昧吮緦?shí)施方式的電子槍用燈絲1時(shí)的電子束EB的輸出變動(dòng)寬度降低到約1/1. 75。(4)由于電子槍用燈絲1的熱變形得到抑制，所以能夠抑制該電子槍用燈絲1上的機(jī)械性劣化，并且能夠縮短F-C距離。其結(jié)果，能夠降低向電子槍用燈絲1投入的電力，能夠抑制該電子槍用燈絲1的溫度上升。由此，與現(xiàn)有的燈絲100相比，能夠?qū)㈦娮訕層脽艚z 1的平均耐用時(shí)間延長(zhǎng)到約1. 9倍。(5)在現(xiàn)有的燈絲100中，最長(zhǎng)的耐用時(shí)間與最短的耐用時(shí)間之差為約300小時(shí)， 相對(duì)于此，在涉及本實(shí)施方式的電子槍用燈絲1中，最長(zhǎng)的耐用時(shí)間與最短的耐用時(shí)間之差約為200小時(shí)。由此，電子槍用燈絲1的個(gè)體間的耐用時(shí)間的偏差得到抑制。另外，上述實(shí)施方式能夠按照如下方式適當(dāng)進(jìn)行變更來(lái)實(shí)施。·電子槍10不限于上述構(gòu)成。例如，可以構(gòu)成為還具備聚焦線圈及流體調(diào)節(jié)器的構(gòu)成。·構(gòu)成電子槍用燈絲1的曲折部Ia的曲折Ic的個(gè)數(shù)、曲折部Ia的形狀不限于上述的個(gè)數(shù)及形狀。例如構(gòu)成曲折部Ia的曲折數(shù)量可以任意設(shè)定，并且曲折部Ia的形狀可以是在與線材Pl的長(zhǎng)度方向交叉的方向上延伸的凹凸曲線狀。另外，可以將曲折部Ia的形狀形成為所謂的旋渦型?！るm然將金屬板的厚度設(shè)為了 0. 5mm,但不限于此，例如可以根據(jù)由電子槍10得到的輸出等任意變更。 金屬絲放電加工的條件、例如對(duì)工具金屬絲電極TOl與金屬板P之間施加的電壓的大小、金屬板P的移動(dòng)速度即加工輸送速度等可以根據(jù)燈絲的形狀、金屬絲放電加工裝置WE的性能等任意設(shè)定?！る娮訕層脽艚z1從金屬板P的切出是通過(guò)金屬絲放電加工來(lái)進(jìn)行的。但不限于此，可以采用例如水力噴射法等其他加工方法。另外，水力噴射法是指利用通過(guò)0. Imm 1. Omm左右的孔加壓到例如300MPa左右的水進(jìn)行上述金屬板P等的切斷加工的方法，例如水流被設(shè)定為500m/s 800m/s?！ち硗?，在被加壓的水流中混入研磨材，可以采用通過(guò)研磨材進(jìn)行加工的磨粒噴射法(abrasive jet)0·金屬板P的形成材料、也就是說(shuō)燈絲1的形成材料采用了鎢。但不限于此，也可以將含有鎢的合金作為燈絲的形成材料使用。或者，替代鎢，將鉭等其他金屬材料作為燈絲材料使用。鉭(Ta)的功函數(shù)(work function)小于鎢(W)，所以鉭能夠在比鎢低的溫度下放出與鎢相同量的熱電子。例如，如圖10所示，得到1. 2A/cm2的熱電子的溫度，鉭為約 2500K，鎢為約^40K。因此，通過(guò)替代鎢而使用鉭，能夠?qū)艚z1的溫度降低到約140Κ?！ぷ鳛樯鲜鲭娮訕層脽艚z1的構(gòu)成材料的金屬材料通常是結(jié)晶粒的集合體，這樣的結(jié)晶粒通過(guò)加熱而導(dǎo)致粒徑擴(kuò)大。當(dāng)該加熱條件被高溫化、或長(zhǎng)期化等時(shí)，在電子槍用燈絲1上結(jié)晶粒變得粗大化，由此有可能導(dǎo)致燈絲1變脆。于是，作為上述金屬板P，雖然采用了由單一板材形成的金屬板，然而也可以對(duì)其進(jìn)行變更，使用由多個(gè)金屬板構(gòu)成的金屬層積板形成燈絲。若采用這樣的構(gòu)成，則能夠得到如下的效果。(6)與使用由單一金屬板構(gòu)成的板材的情況相比，能夠減少每張金屬板的厚度，能夠抑制在金屬板的厚度方向上的結(jié)晶粒的粗大化，進(jìn)而提高電子槍用燈絲的強(qiáng)度及壽命?！は窠饘俦“暹@樣通過(guò)壓延形成的材料通常其壓延率越高，在壓延方向與其他方向上的機(jī)械特性、即機(jī)械強(qiáng)度差異越大。例如，彈性模量、屈服強(qiáng)度及拉伸強(qiáng)度等在與上述壓延方向垂直的方向上最大、且在與壓延方向平行的方向上最小，另一方面延伸率在與壓延方向垂直的方向上最小、且在與壓延方向平行的方向上最大。因此，若通過(guò)由單一板材構(gòu)成的金屬板形成電子槍用燈絲1，則在特定的方向上其機(jī)械強(qiáng)度不能維持在所需的程度。于是，在使用上述層積板時(shí)，優(yōu)選以各金屬板的壓延方向相互交錯(cuò)的方式層積多個(gè)金屬板。若采用這樣的構(gòu)成，則除了上述(6)之外，還能夠得到(7)的效果。(7)構(gòu)成層積板的金屬板各自的機(jī)械特性相輔相成，作為層積板的機(jī)械強(qiáng)度提高， 進(jìn)而由從該層積板切出的線材構(gòu)成的該電子槍用燈絲的機(jī)械強(qiáng)度也提高。而且，(7)的效果在將相互鄰接的金屬板彼此以金屬板的壓延方向成垂直的方式層積時(shí)最顯著。 此外，在使用上述層積板的情況下，多個(gè)金屬板也可以由互不相同的金屬材料形成。由此能夠得到(8)的效果。(8)由于在層積板上鄰接的金屬板彼此由互不相同的金屬材料構(gòu)成，所以與將由同一金屬材料構(gòu)成的多個(gè)金屬板層積而成的層積板相比，能夠抑制構(gòu)成一個(gè)金屬板的結(jié)晶粒超過(guò)與其他金屬板之間的界面而粗大化。也就是說(shuō)，能夠抑制結(jié)晶粒超過(guò)由該結(jié)晶粒構(gòu)成的金屬板的厚度而粗大化。進(jìn)而能夠?qū)⒃趯臃e板的厚度方向上的結(jié)晶粒的粗大化限制在各結(jié)晶粒所屬的金屬板的厚度?！ち硗猓谑褂貌煌慕饘侔鍋?lái)形成層積板時(shí)，配置在電子槍用燈絲1的與上述陰極電極2對(duì)置的一側(cè)的金屬板采用功函數(shù)比其他金屬板小的材料構(gòu)成。例如，可以使用由鎢(W)金屬和鉭(Ta)金屬構(gòu)成的金屬層積板來(lái)形成燈絲。圖11是概要地示出使用鉭金屬板42和鎢金屬板43的W-Ta層積板形成的實(shí)施例2的燈絲41的構(gòu)成。在使用了該燈絲41 的電子槍10中，鉭金屬板42與陰極電極2對(duì)置配置，鎢金屬板43被配置在陰極電極2相反側(cè)。即，鉭金屬板42包括陰極對(duì)置面Is。通過(guò)在鎢金屬板43上接合鉭金屬板42而得到了 W-Ta層積板之后，從W-Ta層積板切出線材，從而形成燈絲41。另外，替代將金屬板42、 43接合，通過(guò)向鎢金屬板43熔射鉭金屬，或在鉭金屬板42上蒸鍍鎢金屬，從而也能夠形成 W-Ta層積板。換言之，通過(guò)從鎢金屬板43切出鎢線材，向該鎢線材熔射鉭金屬，從而形成燈絲41?；蛘撸部梢詮你g金屬板42切出鉭線材，在該鉭線材上蒸鍍鎢金屬，從而形成燈絲 41。如上所述，鉭能夠在比鎢低的溫度下放出與鎢相同量的熱電子(參見(jiàn)圖10)。因此，在實(shí)施例2中，與實(shí)施例1的燈絲1相比，能夠抑制燈絲41的溫度上升，能夠延長(zhǎng)平均耐用時(shí)間(平均壽命)。圖12是示出實(shí)施例1的燈絲壽命和實(shí)施例2的燈絲壽命的曲線圖。如圖12所示，實(shí)施例1的燈絲1的平均壽命為700小時(shí)，相對(duì)于此，實(shí)施例2的燈絲41的平均壽命為838小時(shí)。由此，在實(shí)施例2中能夠?qū)⑵骄鶋勖娱L(zhǎng)到實(shí)施例1的約1. 2倍。在此，鉭能夠在低溫下放出熱電子，另一方面在高溫下在拉伸強(qiáng)度方面劣于鎢。因此，在使用了 W-Ta層積板的情況下，能夠在確保燈絲41的足夠的強(qiáng)度的同時(shí)，抑制該燈絲41的溫度上升。也就是說(shuō)，實(shí)施例2的燈絲41具有以下優(yōu)點(diǎn)。(9)燈絲41使用鉭金屬板42與鎢金屬板43的W-Ta層積板來(lái)形成。在將燈絲41 配置在電子槍10上的情況下，鉭金屬板42與陰極電極2對(duì)置配置。鉭在比鎢低的溫度下放出熱電子。因此，與通過(guò)將單一材料的線材折彎而形成的現(xiàn)有的燈絲100或從單一金屬板切出線材而形成的實(shí)施例1的燈絲1相比，能夠抑制與陰極電極2對(duì)置的金屬板(即，鉭金屬板42)的溫度上升。進(jìn)而，能夠抑制鎢金屬板43的溫度上升，燈絲41自身的溫度上升得到抑制。由此，與實(shí)施例1相比，能夠抑制燈絲41向陰極電極2側(cè)變形。
·也可以使用具有不同的功函數(shù)的3個(gè)以上的金屬(或金屬板)來(lái)形成燈絲。在這種情況下，優(yōu)選以功函數(shù)最低的金屬與電子槍的陰極電極對(duì)置配置的方式形成燈絲。
權(quán)利要求
1.一種電子槍用燈絲的制造方法，包括 準(zhǔn)備由金屬材料構(gòu)成的板材的工序；和從所述板材切出具有至少1個(gè)曲折的所述燈絲的線材的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子槍用燈絲的制造方法，準(zhǔn)備所述板材的工序包括準(zhǔn)備由在該板材的厚度方向上層積的多個(gè)金屬板構(gòu)成的金屬層積板的工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子槍用燈絲的制造方法，所述多個(gè)金屬板分別被壓延形成，所述多個(gè)金屬板以各個(gè)金屬板的壓延方向相互交錯(cuò)的方式層積。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電子槍用燈絲的制造方法， 所述多個(gè)金屬板由不同的金屬材料形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4的任意一項(xiàng)所述的電子槍用燈絲的制造方法，在將所述燈絲搭載到了所述電子槍上時(shí)，所述燈絲的所述曲折與設(shè)置在所述電子槍上的陰極電極對(duì)置，并且被從電源供給的電流加熱而放出對(duì)所述陰極電極進(jìn)行加熱的熱電子，準(zhǔn)備所述金屬層積板的工序包括由所述多個(gè)金屬板之中的功函數(shù)最小的金屬板形成與所述陰極電極對(duì)置的金屬板的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5的任意一項(xiàng)所述的電子槍用燈絲的制造方法，準(zhǔn)備所述板材的工序包括準(zhǔn)備由鎢及含鎢的合金之中的至少一個(gè)的金屬板形成的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任意一項(xiàng)所述的電子槍用燈絲的制造方法，準(zhǔn)備所述板材的工序包括準(zhǔn)備由鉭金屬板和鎢金屬板構(gòu)成的金屬層積板的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7的任意一項(xiàng)所述的電子槍用燈絲的制造方法，從所述板材切出所述電子槍用燈絲的線材的工序包括通過(guò)金屬絲放電加工從所述板材切出所述線材的工序。
9.一種燈絲，用于電子槍，所述燈絲具備由金屬材料形成且具有至少1個(gè)曲折的線材，所述線材具有矩形狀截
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈絲，所述線材使用包含多個(gè)金屬板的金屬層積板形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燈絲， 所述多個(gè)金屬板由不同的金屬材料形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的燈絲，所述金屬層積板是鉭金屬板和鎢金屬板的層積板。
13.根據(jù)權(quán)利要求10 12的任意一項(xiàng)所述的燈絲， 所述電子槍包括與所述燈絲對(duì)置配置的陰極電極，
全文摘要
一種制造在電子槍(10)中使用的燈絲(1)的方法，包括準(zhǔn)備由金屬材料構(gòu)成的板材(P)的工序；和從板材(P)切出具有至少1個(gè)曲折(1c)的線材(P1)的工序。通過(guò)該制造方法從板材(P)切出的線材(P1)具有矩形狀截面。
文檔編號(hào)H01J1/15GK102576635SQ20108004560
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月8日
發(fā)明者久保田幸雄, 池田裕人, 飯島榮一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科