[发明专利]用于产生电子束的设备

权利要求书

1.一种用于产生电子束的设备，其包括：壳体（12），该壳体（12）形成可排空的空间（13）的边界并且具有电子束出射开口；用于将工作气体输送到可排空的空间（13）中的入口（16）；平面的阴极（14）和阳极（15），所述平面的阴极（14）和所述阳极（15）被布置在可排空的空间（13）中并且在所述平面的阴极（14）和所述阳极（15）之间借助所施加的电压能够产生辉光放电等离子体，其中来自辉光放电等离子体的离子能够被加速到阴极（14）的表面上并且由阴极发射的电子能够被加速进入辉光放电等离子体中，

其特征在于，

a）阴极（14）的构造阴极（14）的中央布置的第一表面区域的第一部分（14a）至少在发射侧由第一材料制成；

b）阴极（14）的构造阴极（14）的围住第一表面区域的第二表面区域的第二部分（14b）由第二材料制成；

c）第一材料是导电的并且拥有小于4eV的电子逸出功；

d）第二材料是导电的并且拥有大于4eV的电子逸出功；

e）第一材料通过加载有被加速的离子而能被加热到如下温度：在该温度下，电子大多数由于热电子发射而从第一材料逸出。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，第一表面区域平坦地被构造。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，第一表面区域凹面地被构造。

4.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，围住第一区域的第二表面区域凹面地被构造。

5.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，第一材料包括稀土硼化物。

6.根据权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于，第一表面区域通过由第一材料制成的实心成型体（14a）形成。

7.根据权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于，第一表面区域是复合体的组成部分。

8.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，第二材料包括石墨。

9.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，第二材料包括金属。

10.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，第一表面区域和第二表面区域通过环绕第一表面区域的间隙来分离。

11.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，至少第一材料通过背侧的热障与所述设备的被冷却的部分热隔离。

12.根据权利要求1至11之一所述的设备，其特征在于，热障包括至少一个可排空的间隙（44；54）和/或热隔离体（18；56）。

13.根据权利要求1至11之一所述的设备，其特征在于，辉光放电的工作气体是惰性气体或氢。

14.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述设备的射束功率在恒定的或脉冲的点火电压的情况下借助辉光放电的工作气体流的变化能够被调节。

15.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于电隔离体本体（19；48；58），所述电隔离体本体（19；48；58）具有与阴极电势分离的冷却通道（19a）和真空密封的高压套管（19b）。

16.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，电子束（17）在阴极室（13）中的传播方向能够通过借助励磁线圈系统（11b）在阴极（14）和阳极（15）之间的区域中产生的横向磁场来控制。

17.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，隔离体本体由塑料（48）制成、由氧化物陶瓷制成或由氮化铝（58）来制成。