具体实施方式

以下参照附图详细地说明光电阴极套组、电子枪及电子射线应用装置。另外，在本说明书中，对于具有相同功能的部件，标示相同或类似的符号。再者，关于标示有相同或类似的符号的部件，有时会省略重复的说明。

此外，附图中所示的各构成的位置、大小、范围等，为了易于理解，会有未表示实际的位置、大小、范围等的情形。因此，本申请中的公开内容未必限定于附图所公开的位置、大小、范围等。

＜光电阴极套组1的实施方式＞

(第一实施方式)

参照图1及图2来说明第一实施方式的光电阴极套组1A。图1是示意性地显示第一实施方式中的光电阴极套组1A的概略截面图。图2是示意性地显示作为保持部件的间隔件42的概略立体图。

第一实施方式中的光电阴极套组1A具备：光电阴极2、透镜3、及固持座4。

图1中的光电阴极2通过透明基板21、及粘接于透明基板21的第一面23的光电阴极膜22所形成。光电阴极2依据从与透明基板21的形成有光电阴极膜22的第一面23为相反侧的第二面24侧射入的激发光的受光，而从光电阴极膜22射出电子束。

透明基板21若可供透射来自光源的激发光则无特别限制。例如，可列举石英玻璃或蓝宝石(sapphire)玻璃。

光电阴极膜22若可通过照射激发光而射出电子束则无特别限制，可列举需要EA表面处理的材料、及不需要EA表面处理的材料等。作为需要EA表面处理的材料，可列举例如III-V族半导体材料、II-VI族半导体材料。具体而言，可列举AlN、Ce2Te、GaN、一种以上的碱(alkali)金属与Sb的化合物、AlAs、GaP、GaAs、GaSb、InAs等及该等的混晶等。作为其他例，可列举金属，具体而言，可列举Mg、Cu、Nb、LaB6、SeB6、Ag等。通过进行EA表面处理即可制作光电阴极膜22，且该光电阴极膜22不仅在半导体的隙能(gap energy)所对应的近紫外-红外光波长区域变得可选择激发光，也通过半导体的材料或构造的选择而使电子束的用途所对应的电子束源(electron beam source)性能(量子产率(quantum yield)、耐久性、单色性(monochromaticity)、时间反应性(time responsiveness)、旋转偏极(spinpolarization)度)变得可能。

此外，作为不需要EA表面处理的材料，可列举例如Cu、Mg、Sm、Tb、Y等金属单体、或合金、金属化合物、或金刚石(diamond)、WBaO、Cs2Te等。不需要EA表面处理的光电阴极膜利用已知的方法(例如请参照日本特许第3537779号等)制作即可。

透镜3用以使来自光源的激发光收敛至光电阴极膜22。所收敛的激发光在光电阴极膜22聚焦，且从光电阴极膜22射出电子束。透镜3若可聚光则无特别限制，可使用一般所使用的透镜。

固持座4用以保持光电阴极2及透镜3。由于固持座4设为使从外部射入的激发光通过透镜3而照射至光电阴极2，故呈中空构造。再者，固持座4于中空构造的内部具有：基板保持部41，保持光电阴极2的透明基板21；及保持部件42，用以使光电阴极膜22与透镜3成为相隔预定的距离。在图1中，显示使用间隔件42作为保持部件42的例。

另外，在图1所示的例中，透镜3虽被固持座4与间隔件42挟持而固定，但透镜3与间隔件42也可通过螺钉来固定。当以螺钉来固定透镜3与间隔件42时，在透镜3的凸面与固持座4的间也可具有空间。

虽然详细内容将于下文说明，固持座4也可具有加热器，因此较佳为以导热性良好的材料形成。作为其材料，可列举例如钛(titanium)、钼(molybdenum)、该等的合金、镍铬合金(inconel)、不锈钢(stainless steel)(SUS)等金属。

基板保持部41若可将透明基板21保持(固定)于固持座4则无特别限制。在图1中，显示在固持座4形成有收容透明基板21的端部的凹部的例。取而代之，也可于固持座4形成凸部，将该凸部与形成于透明基板21的凹部予以卡合。

间隔件42配置在光电阴极2与透镜3的间，且为了使透镜3的焦点在光电阴极膜22聚焦，而规定光电阴极2与透镜3的间的距离，也即用以规定光电阴极2与透镜3的位置关系。图1所例示的间隔件42，内部为中空的筒状的形状。再者，间隔件42的一个端部43与透镜3抵接，另一个端部44抵接于构成光电阴极2的透明基板21的第二面24(与形成有光电阴极膜22的第一面23为相反侧的面)。另外，图1所例示的间隔件42虽于中空的筒状的端部(43、44)形成有凸缘部以使与透镜3及透明基板21的接触面积变宽，但凸缘部的形成未必需要，也可不形成凸缘部。

形成间隔件42的材料，若可使光电阴极膜22与透镜3的距离保持为固定则无特别限制。例如，也可与固持座4同样地以金属等来形成。或者，也可以合成石英、陶瓷(ceramics)等非金属材料来形成。合成石英或陶瓷等非金属材料因为加热所导致的变形比金属等更少。因此，当使用合成石英或陶瓷等非金属材料作为形成间隔件的材料时，可达成光电阴极膜22与透镜3的距离不易改变的效果。

图1所例示的光电阴极套组1A虽配置于电子枪的真空腔室内，但固持座4的内部中空构造。不过，当因为保持光电阴极2与透镜3而使固持座4的内部成为气密状态时，中空构造内的气体在真空中膨胀，会有对于光电阴极膜22与透镜3的距离造成影响的担心。因此，在真空中，为了防止固持座4内的气体的膨胀，固持座4具有使固持座4的内部与外部连通的脱气部45(第一连通部)。第一连通部45可列举例如使固持座4的内部与外部连通的贯通孔。在图1所示的例中，通过固持座第一部件4a与固持座第二部件4b来形成固持座4，且形成为在将固持座第一部件4a与固持座第二部件4b卡合时于卡合部产生间隙(第一连通部45)。取而代之，虽未图示，但也可设为在固持座第一部件4a和/或固持座第二部件4b的卡合部以外预先形成贯通孔(第一连通部45)，以例如公螺钉与母螺旋形成固持座第一部件4a与固持座第二部件4b的卡合部，积极地使卡合部不会产生间隙。

此外，在图1所示的例中，透明基板21被形成于固持座第二部件4b的凹部(基板保持部41)所保持。因此，为了可将透明基板21的端部插入于基板保持部41，固持座第二部件4b也可形成为可分割的多个部件。此外，在图1中，固持座第一部件4a与固持座第二部件4b显示分割于图1的上下方向的例子。取而代之，也可设为固持座第一部件4a与固持座第二部件4b可分割于图1的左右方向。

此外，由于图1所例示的间隔件42内部为中空的筒状，故当间隔件42的端部(43、44)抵接于透镜3与透明基板21时，间隔件42的内部变得气密。因此，与固持座4同样地，间隔件42具有使间隔件42的内部与外部(固持座4的内部)连通的第二连通部46。

图1所例示的间隔件42的第二连通部46形成于间隔件42的筒状部分，使筒状部分的内部与外部连通的孔46a。图2的(a)显示图1所例示的间隔件42的整体的概略的立体图。另外，只要间隔件42的内部不会变为气密，则第二连通部46不限定于图1及图2的(a)所示的例。图2的(b)显示第二连通部46的另一实施方式的立体图，且显示在间隔件42的一个端部43设有变为缺口的凹部46b的例。此外，第二连通部46若可使间隔件42的内部与固持座4的内部连通即可，也可在另一个端部44具有凹部。或者，也可将孔46a与凹部46b予以组合。此外，在图1及图2的(a)(b)中，虽显示了间隔件42的形状为筒状的例子，但若可使透镜3与光电阴极膜22保持成相隔预定的距离，则间隔件42的形状并无特别限制。例如，如图2的(c)所示，也可通过多个分割的部件来形成间隔件42。在图2的(c)所示的例中，由相邻的间隔件42彼此的间隙46c形成第二连通部46。

第一实施方式的光电阴极套组1A以使透镜3的焦点聚焦于光电阴极2的光电阴极膜22的方式保持透明基板21与透镜3。因此，通过将光电阴极套组1A设置于始自光源的光路径(light path)上，即可使通过透镜3的激发光的焦点聚焦于光电阴极膜22。以往，每逢将光电阴极2设置于电子枪内时，都需要进行使透镜3的焦点对准光电阴极膜22的调整。相对地，当使用第一实施方式的光电阴极套组1A时，则不需要透镜3的位置调整，可达成使将光电阴极2与透镜3设置于电子枪内的作业简化的功效。

此外，以往在将光电阴极设置于电子枪内时，需要有使光电阴极移动的驱动部以及使透镜移动的驱动部的二个驱动部。相对地，通过使用第一实施方式所示的光电阴极套组1A，即不再需要调整透镜3的位置。因此，仅通过使光电阴极套组1A移动的驱动部，即可进行设置于电子枪内的光电阴极2的位置的调整，也可达成使装置小型化、简化的功效。

(第二实施方式)

参照图3来说明第二实施方式中的光电阴极套组1B。图3是示意性地显示第二实施方式中的光电阴极套组1B的一例的概略截面图。

在第一实施方式中，使用了间隔件42作为用以将光电阴极膜22与透镜3保持成相隔预定的距离的保持部件。相对地，在第二实施方式中，使用透镜保持部取代间隔件42以作为保持部件，此点与第一实施方式有所不同。因此，在第二实施方式中，以与第一实施方式不同的点为中心进行说明，关于在第一实施方式中已经说明的事项则省略重复的说明。因此，即使在第二实施方式中未明确说明，当然在第二实施方式中也可采用于第一实施方式中已经说明的事项。

图3所例示的第二实施方式中的固持座4具有：保持光电阴极2的透明基板21的基板保持部41；及透镜保持部47。再者，通过基板保持部41与透镜保持部47，使光电阴极膜22与透镜3保持成相隔预定的距离。

透镜保持部47若可在不接触透明基板21而于固持座4内固定且保持透镜3则无特别限制。图3所例示的透镜保持部47，以与固持座4不同的个体所形成的大致环状的部件。在图3所示的例中，透镜保持部47的外缘部分卡合于形成在固持座第一部件4a的凹部，透镜保持部47的内缘部分则突出于固持座4内。因此，可通过突出于固持座4内的部分来保持透镜3。另外，透镜保持部47也可用多个部件来形成以取代大致环状的部件。当用多个部件来形成透镜保持部47时，若各个部件的一端卡合于形成在固持座第一部件4a的凹部，而各个部件的另一端突出于固持座4内而可保持透镜3，则部件的数量并无限制。

此外，虽未图示，透镜保持部47也可与固持座4一体形成。更具体而言，透镜保持部47也可与基板保持部41同样地，形成为设于固持座4的凹部，且将透镜3卡合于该凹部。或者，透镜保持部47也可形成为与固持座4一体设置的凸部。如第一实施方式中所说明，固持座4也可视需要作分割。

当将透镜保持部47以与固持座4不同的个体形成时，透镜保持部47以例如与固持座4相同的金属或陶瓷等非金属材料形成即可。

在第二实施方式中，可通过基板保持部41与透镜保持部47将光电阴极膜22与透镜3保持成相隔预定的距离。因此，在第二实施方式中，也可达成与第一实施方式的光电阴极套组1A相同的功效。

(第三实施方式)

参照图4A至图4C来说明第三实施方式中的光电阴极套组1C。图4A至图4C是示意性地显示第三实施方式中的光电阴极套组1C的一例的概略截面图。

第三实施方式中的光电阴极套组1C还包括加热器5，此点与第一实施方式所示的光电阴极套组1A有所不同，其他点则与第一实施方式相同。因此，在第三实施方式以与第一实施方式不同的点为中心进行说明，关于在第一实施方式中已经说明的事项则省略重复的说明。因此，即使在第三实施方式中未明确说明，当然在第三实施方式中也可采用于第一实施方式中已经说明的事项。此外，图4A至图4C所示的例虽参照第一实施方式进行说明，但第三实施方式当然也可采用于第二实施方式中已经说明的事项。

在将光电阴极2设置于电子枪之前，光电阴极2曝露于大气中的杂质。因此，需要在真空中进行300至700℃、10分钟至1小时的加热，将氧化物或碳化物等表面杂质予以去除，而使光电阴极2的表面洁净。

在第三实施方式中，光电阴极套组1C具有加热器5。因此，通过光电阴极套组1C所具备的结构，可将光电阴极2进行加热。在图4A所示的例中，加热器5设置成插入至面向固持座4的中空部的加热器插入部51。在图4A所示的例中，由于加热器5配置成与透明基板21相接，故可将透明基板21直接进行加热。取而代之，也可设为将加热器5配置成不与透明基板21接触，而透过固持座4将透明基板21进行加热。图4B及图4C显示加热器5的配置的另一实施方式的概略截面图。如图4B所示，加热器5也可配置在设于固持座4的外部的加热器插入部51。在图4B所示的例中，即使当加热器5故障时，也可简单地进行更换。此外，如图4B所示，加热器5可另外附加。

在图4C所示的例中，于设置在固持座4的内部的加热器插入部51配置有加热器5。当将加热器5加热时，会有从形成加热器5的材料产生气体的情形。再者，当所产生的气体流入至固持座4的内部时，会有污染光电阴极2的第二面24或透镜3的担心。在图4C所示的例中，加热器插入部51与固持座4的外部相连通的第二脱气部52设于固持座4。因此，可防止从加热器5所产生的气体流入至固持座4的内部。第二脱气部52可列举例如使固持座4的内部与外部连通的贯通孔。

此外，光电阴极套组1配置于电子枪内，可供在电子枪内进行光电阴极2的EA表面处理。EA表面处理通过将表面处理材料予以气化，且蒸镀至光电阴极2来进行。此时，当加热器5暴露于固持座4的外部时，会有光电阴极2的表面处理材料附着于加热器5的担心。在图4C所示的例中，可通过将加热器5配置于固持座4的内部，而抑制表面处理材料附着于加热器5。在第一及第二实施方式所示的固持座4中，当然也可形成加热器插入部51。

加热器5若可将光电阴极膜22在真空中加热至300至700℃左右则无特别限制。作为加热器5，可列举例如钽(tantalum)等电热线、雷射加热装置。

第三实施方式中的光电阴极套组1C，除第一及第二实施方式的光电阴极套组1的功效外，还可相乘地达成以下的功效。

在将光电阴极套组1C设置于电子枪的后，即可在电子枪内进行光电阴极2的加热处理。此外，即使当因为使用而使杂质附着于光电阴极2而逐渐劣化，也可在不将光电阴极2取出至电子枪的外部而进行加热处理。

(第四实施方式)

参照图5来说明第四实施方式中的光电阴极套组1D。图5是示意性地显示第四实施方式中的光电阴极套组1D的一例的概略截面图。

在第一实施方式中，于固持座4设置基板保持部41而保持透明基板21。相对地，在第四实施方式中，通过基板保持部件48以取代基板保持部41来保持透明基板21，此点与第一实施方式有所不同，其他点则与第一实施方式相同。因此，在第四实施方式中，以与第一实施方式不同的点为中心进行说明，关于在第一实施方式中已经说明的事项则省略重复的说明。因此，即使在第四实施方式中未明确说明，当然在第四实施方式中也可采用于第一实施方式中已经说明的事项。此外，在图5所示的例中，虽参照第一实施方式进行说明，但第四实施方式当然也可采用于第二及第三实施方式中已经说明的事项。

在图5所示的例中，透明基板21可在固持座4的下端部上通过基板保持部件48而被保持在固持座4。再者，透明基板21被保持于固持座4，且通过间隔件42而使光电阴极膜22与透镜3保持成相隔预定的距离。

基板保持部件48若可将透明基板21保持于固持座4的下端部则无特别限制。图5所示的基板保持部件48以与固持座4不同的个体所形成的截面大致L字形的大致环状的部件。在图5所示的例中，通过固持座4的下端部与基板保持部件48来挟持透明基板21，使固持座4与基板保持部件48卡合，而将透明基板21保持于固持座4。固持座4与基板保持部件48的卡合手段并无特别限制，使用通过螺钉的固定、通过卡合沟的固定等已知的手段即可。

基板保持部件48以例如与固持座4相同的金属或陶瓷等非金属材料形成即可。

第四实施方式中的光电阴极套组1D除第一至第三实施方式的光电阴极套组1的功效外，还可相乘地达成以下的功效。

当如第一实施方式般将透明基板21保持于固持座4的内部时，固持座4必须由多个部件构成。相对地，在第四实施方式中，由于可从固持座4的外部来保持透明基板21，故可通过单一的筒状体来形成固持座4。

此外，当将透明基板21保持于固持座4的内部时，若透明基板21不具有某种程度的厚度，则透明基板21的装卸将变得困难。相对地，在第四实施方式中，由于在固持座4的下端部与基板保持部件48的间配置透明基板21而可保持于固持座4上，故可使透明基板21较薄。通过透明基板21变为较薄，得以抑制被照射至光电阴极膜22的光的损耗，而可使电子束有效率地射出。此外，通过透明基板21的热容量变小，故可有效率地使光电阴极2的表面洁净。

(第五实施方式)

参照图6A及图6B来说明第五实施方式的光电阴极套组1E。图6A是示意性地显示第五实施方式中的光电阴极套组1E的一例的概略截面图。图6B是示意性地显示使用透镜推压部件31的透镜固定方法的概略立体图。

在第一实施方式中，通过利用固持座4与间隔件42来挟持透镜3，而将透镜3保持于固持座4。相对地，在第五实施方式中，通过透镜推压部件31与间隔件42来保持透镜3以取代通过固持座4与间隔件42来保持透镜3，此点与第一实施方式有所不同，其他点则与第一实施方式相同。因此，在第五实施方式中，以与第一实施方式不同的点为中心进行说明，关于在第一实施方式中已经说明的事项则省略重复的说明。因此，即使在第五实施方式中未明确说明，当然在第五实施方式中也可采用于第一实施方式中已经说明的事项。此外，在图6所示的例中，虽参照第一实施方式进行说明，但第五实施方式当然也可采用于第二至第四实施方式中已经说明的事项。

第五实施方式中的透镜3，如图6B所示，被透镜推压部件31与间隔件42所挟持。再者，透镜3通过间隔件42与透镜推压部件31被保持于固持座4内(图6A)。结果，可使光电阴极膜22与透镜3保持成相隔预定的距离。

透镜推压部件31若可不干扰照射至光电阴极膜22的激发光的光路径地朝间隔件42的方向推压透镜，则无特别限制。图6B所示的透镜推压部件31以与固持座4不同的个体所形成的具有弹性的板状部件(板簧)。此外，透镜推压部件31具有固定于固持座4的固定部32。透镜推压部件31的固定方式只要可固定于固持座4则无特别限制。例如，也可在固持座4形成凹部，且将固定部32卡合于该凹部进行固定，也可将固持座4予以分割而在其间挟着固定部32以螺钉来固定。图6B所例示的透镜推压部件31与透镜3接触的部位形成为环状，不会阻碍激发光的光路径。由于透镜推压部件31具有弹性，故透镜3被保持于固持座4内时，可将透镜3朝间隔件42的方向推压。另外，透镜推压部件31也可用多个部件来形成。当用多个部件来形成透镜推压部件31时，使各个部件的一端卡合于固持座4，且使各个部件的另一端突出于固持座4内，再者，使另一端以接触透镜3的方式保持即可。当用多个部件来形成透镜推压部件31时，若可将透镜3朝间隔件42的方向推压，则部件的数量并无限制。

形成透镜推压部件31的材料若为具有弹性者则无特别限制。可列举例如与固持座4相同的金属等。另外，如上所述，由于当进行光电阴极2的加热处理时，在真空中加热至300至700℃左右，故透镜推压部件31也变得高温。透镜推压部件31被用来使透镜3与光电阴极膜22保持成相隔预定的距离，故形成透镜推压部件31的材料以耐热性充分、热膨胀小、加热时的气体释出较少者为更佳。从该观点而言，作为形成透镜推压部件31的材料，以钛为最佳，其次则以钼、或镍铬合金为佳。形成透镜推压部件31的材料与形成固持座4的材料可相同，也可不同。

第五实施方式中的光电阴极套组1E除第一至第四实施方式的光电阴极套组1的功效外，还可相乘地达成以下的功效。

当进行光电阴极2的加热处理、或光电阴极2的EA表面处理时，光电阴极套组1被加热。此时，固持座4因为热的影响而翘曲，且该翘曲会有对于光电阴极膜22与透镜3的距离造成影响的担心。在图6所例示的第五实施方式中，即使固持座4因为热而翘曲，由于透镜推压部件31将透镜3朝向间隔件42推压，故能够使光电阴极膜22与透镜3的距离总是被间隔件42所确保的状态。

(第六实施方式)

参照图7来说明第六实施方式的光电阴极套组1F。图7是示意性地显示第六实施方式中的光电阴极套组1F的一例的概略截面图。

在第六实施方式中于固持座4的上端部侧设有回绕防止部49，此点与第一实施方式有所不同，其他点则与第一实施方式相同。因此，在第六实施方式中，以与第一实施方式不同的点为中心进行说明，关于在第一实施方式中已经说明的事项则省略重复的说明。因此，即使在第六实施方式中未明确说明，当然在第六实施方式中也可采用于第一实施方式中已经说明的事项。此外，在图7所示的例中，虽参照第一实施方式进行说明，但第六实施方式当然也可采用于第二至第五实施方式中已经说明的事项。

详细内容虽将于后文说明，但光电阴极套组1配置于电子枪内，可供在电子枪内进行光电阴极2的EA表面处理。EA表面处理可通过将表面处理材料予以气化而蒸镀至光电阴极2来进行。

经气化的表面处理材料的大部分虽到达光电阴极套组1的下端部侧，但一部分气化的表面处理材料会有到达光电阴极套组1的上端部侧的担心。图7所例示的第六实施方式在固持座4的上端部设有回绕防止部49，该回绕防止部49防止光电阴极2在电子枪内进行EA表面处理时，透镜3被到达光电阴极套组1的上端侧的表面处理材料所污染。

可使经气化的表面处理材料不易附着于透镜3的上面，则无特别限制。在图7所示的例中，回绕防止部49以可供激发光L通过的中空状的筒状部件形成。回绕防止部49也可与固持座4一体形成。取而代之，回绕防止部49也可以与固持座4不同的个体形成，且安装于固持座4。

第六实施方式中的光电阴极套组1F除第一至第五实施方式的光电阴极套组1的功效外，还可相乘地达成以下的功效。

通过设置回绕防止部49，即可将透镜3保持为更洁净的状态。

＜电子枪的实施方式＞

(第一实施方式)

参照图8及图9来说明具有光电阴极套组1的电子枪6的第一实施方式。图8是示意性地显示第一实施方式中的电子枪6及搭载有电子枪6的对象侧装置E的概略截面图。图9是示意性地显示光电阴极2在电子枪内进行EA表面处理的一例的概略截面图。

第一实施方式中的电子枪6具备：光电阴极套组1；光源7；阳极8；真空腔室9；及可收纳光电阴极套组1的收纳容器10。

此外，图8所例示的光电阴极套组1，配置在包括电子束通过孔10h的收纳容器10内。在收纳容器10内配置有用以对光电阴极2进行EA表面处理(换句话说，为电子亲和力的降低处理)的表面处理材料10m。

光源7若为可通过对于光电阴极2照射激发光L而射出电子束B者则无特别限制。光源7可列举例如高输出(瓦特级)、高频率(数百MHz)、超短脉冲雷射(pulse laser)光源、相对较低廉的雷射二极管(laser diode)、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)等。所照射的激发光L可为脉冲光、连续光的任一种，且依目的适当地调整即可。光源7将激发光L从通过光电阴极套组1的透镜3的透明基板21的第二面24侧照射即可。在图8所示的例中，光源7虽配置于真空腔室9外，但也可将光源7配置于真空腔室9内。

在图8所示的例中，光电阴极套组1、阳极8配置于真空腔室9内。光电阴极2对应从光源7所照射的激发光L的受光而射出电子束B。更具体而言，光电阴极2中的电子被激发光L激发，而所激发的电子则从光电阴极2射出。所射出的电子通过由阳极8与阴极2所形成的电场而形成电子束B。另外，关于本说明书中的“光电阴极”与“阴极”的记载，虽有当以射出电子束的涵义记载时即记载为“光电阴极”，当以“阳极”的对极的涵义记载时则记载为“阴极”的情形，但关于符号，则无论是“光电阴极”还是“阴极”的任何情形都使用“2”。

阳极8若可与阴极2形成电场者则无特别限制，可使用在电子枪的领域中一般所使用的阳极。

电子束B若可从阴极2朝向阳极8射出，则电源的配置并无特别限制。在图8所示的例中，可通过以在阴极2与阳极8的间产生电位差的方式配置电源而形成电场。

在电子枪6的第一实施方式中，可在真空腔室9内进行已劣化的光电阴极2的EA表面处理。供收纳光电阴极套组1的收纳容器10可将配置于内部的表面处理材料10m予以气化，且为用以通过经气化的表面处理材料进行光电阴极2的EA表面处理的容器。收纳容器10包含有至少可供从光电阴极2射出的电子通过的电子束通过孔10h。电子束通过孔10h若为至少可供电子通过的大小即可，但为了加工的容易性、及为了使从光电阴极2射出的电子与电子束通过孔10h的角度或位置关易于调整，可为1nm至10mm的大小，也可为50μm至5mm的大小。

收纳容器10的材料并无特别限制，可利用例如玻璃、钼、陶瓷、蓝宝石、钛、钨(tungsten)、钽等可承受300℃以上、更佳为可承受400℃的热的耐热性材料形成。

配置于收纳容器10的内部的表面处理材料10m若为可进行EA表面处理的材料即可，并无特别限制。作为构成表面处理材料10m的元素，可例示有例如Li(锂)、Na(钠)、K(钾)、Rb(铷)、Cs(铯)、Te(鍗)、Sb(锑)等。另外，在所述元素的中，Li、Na、K、Rb、Cs若为单体则会自燃，无法保存利用。因此，关于Li、Na、K、Rb、Cs，必须以此等元素的复合元素、包含此等元素的化合物的形态来使用。相对地，当以化合物的形态来使用时，必须要使所述元素在蒸镀时不会产生杂质气体。因此，当使用从Li、Na、K、Rb、Cs所选择的元素作为表面处理材料10m时，较佳为将Cs2CrO4、Rb2CrO4、Na2CrO4、K2CrO4等化合物与抑制杂质气体的产生的还原剂予以组合来使用。表面处理材料10m使用加热手段在光电阴极收纳容器10内气化，且蒸镀至光电阴极2。

在电子枪6的第一实施方式中，如图9所例示，EA表面处理通过利用驱动装置11使光电阴极套组1在收纳容器10内移动至蒸镀位置，且将表面处理材料10m予以气化而蒸镀至光电阴极2来进行。驱动装置11若可移动光电阴极套组1则无特别限制，例如可使用日本国际公开第2015/008561号、国际公开第2018/186294号所记载的驱动装置。日本国际公开第2015/008561号、国际公开第2018/186294号所记载的事项包含于本说明书中。

第一实施方式中的电子枪6，除第一至第六实施方式的光电阴极套组1所达成的功效外，还可相乘地达成以下的功效。

当光电阴极与透镜分别以在真空腔室内(收纳容器内)露出的状态下进行EA表面处理时，绕过透明基板21的端部的表面处理材料10m有可能会附着于透镜3。此时，附着于透镜3的表面处理材料10m会夹杂于光学统中，使激发光的聚焦的位置有可能会发生变化。相对地，在图8及图9所示的例中，由于透镜3被保持于光电阴极套组1的固持座4内，而电子枪6为利用真空泵(pump)(未图示)抽除后的状态，故在光电阴极2进行EA表面处理时，经气化的表面处理材料10m不会进入至固持座4内。也即，达成防止透镜3被表面处理材料10m污染，且保持透镜3为洁净的状态的功效。

在图9中，显示使用了第六实施方式的光电阴极套组1F作为光电阴极套组1的例。在图9所示的例中，由于光电阴极套组1F具备回绕防止部49，故经气化的表面处理材料10m不易附着于透镜3的上面。另外，在图9所示的例中，于使光电阴极套组1F移动至蒸镀位置时，会在回绕防止部49的上端部分与光源7的间产生间隙。视需要，也可设计成调整回绕防止部49的高度，使光电阴极套组1F移动至蒸镀位置时，不会在回绕防止部49的上端部分与光源7的间产生间隙。此时，将使经气化的表面处理材料10m附着于透镜3的上面的疑虑更为减少。此外，在图9所示的例中，虽将驱动装置11安装于光电阴极套组1F的侧面，但取而代之也可将驱动装置11安装于回绕防止部49来驱动光电阴极套组1F。

搭载电子枪的电子射线应用装置E可列举搭载电子枪的已知的装置。可列举例如自由电子激光加速器、电子显微镜、电子射线全像术装置、电子射线图案化装置、电子射线绕射装置、电子射线检查装置、电子射线金属层积造型装置、电子射线微影术装置、电子射线加工装置、电子射线硬化装置、电子射线灭菌装置、电子射线杀菌装置、电浆产生装置、原子状元素产生装置、旋转偏极电子射线产生装置、阴极发光装置、逆光子放射摄谱术装置等。

本发明不限定于上述各实施方式，可明了在本发明的技术思想的范围，各实施方式可适当变形或变更。此外，可将在各实施方式中所使用的任意的结构元件组合成其他实施方式，此外，在各实施方式中也可省略任意的结构元件。

工业实用性

当使用本申请所公开的光电阴极套组、电子枪及电子射线应用装置时，透镜的焦点通过光电阴极套组的固持座而总是被聚焦于光电阴极膜。因此，对于使用或涉及电子枪的业者而言具有可利用性。

符号说明

1:光电阴极套组、2:光电阴极、21:透明基板、22:光电阴极膜、23:第一面、24:第二面、3:透镜、31:透镜推压部件、32:固定部、4:固持座、4a:固持座第一部件、4b:固持座第二部件、41:基板保持部、42:保持部件、43:一个端部、44:另一个端部、45:脱气部(第一连通部)、46:第二连通部、46a:孔、46b:凹部、46c:间隙、47:透镜保持部、48:基板保持部件、49:回绕防止部、5:加热器、51:加热器插入部、52:第二脱气部、6:电子枪、7:光源、8:阳极、9:真空腔室、10:收纳容器、10h:电子束通过孔、10m:表面处理材料、11:驱动装置、B:电子束、E:对象侧装置、L:激发光