CN101401168A - 电子线产生装置 - Google Patents

Abstract

一种电子线产生装置(1a)具有：电子枪(2)；真空容器(3)；框部件(11)；以及窗部件(13)。电子枪(2)，具有射出电子线(EB的灯(filament)(7)。真空容器(3)收容灯丝(7)。框部件(11)具有用于使电子线(EB)通过的电子通过孔(11c)，并可装卸地安装在真空容器(3)上。窗部件(13)，以对电子通过孔(11c)进行气密地密封的方式，接合(钎焊)在框部件(11)上，并使电子线(EB)透过。

Description

电子线产生装置

技术领域

本发明涉及一种电子线产生装置。

背景技术

在电子线产生装置中，设置有用于使电子线从真空容器射出至外部的窗部件。例如，在专利文献1中，公开了具备窗部件(窗箔)的电子线照射装置的照射窗。该照射窗的构成如图12所示。在该照射窗100中，窗箔101，挟持在具备用于使电子e通过的开口的栅格窗(gridwindow)102和箔压板103之间，并利用螺栓104固定。窗箔101与栅格窗102的缝隙，利用O型环105进行密封。栅格窗102被保持在窗固定器106上。窗固定器106利用螺栓107安装于真空室108。窗箔106与真空室108之间，经由O型环109密封。箔压板103与窗固定器106之间，经由具有弹性的衬垫110密封。

[专利文献1]特开平9-203800号公报

发明内容

在上述照射窗100中，窗箔101，挟持在栅格窗102与箔压板103之间，并经由螺丝104固定。在上述构成中，为了对窗箔101与栅格窗102(又或是箔压板103)之缝隙进行气密密封，因此需要O型环105。但是，一般而言，O型环105由树脂等的弹性体构成，另外，由于在照射电子线时窗箔101成为高温，因此若是以与窗箔101邻接的方式来配置O型环105，则会提早O型环105的劣化，难以长时间维持真空室108的真空状态。

另外，为了提高电子线的透过率，尽可能薄地形成设置在电子线产生装置中的窗部件(现在，为数μm～10μm左右)。但是，由于该厚度非常薄，因此当制造电子线产生装置时或是更换窗部件时，难以将窗部件安装在电子线产生装置上。根据如上所述照射窗100，在以邻接于窗箔101的方式来配置O型环105时，由于利用进行密封的推压使窗箔101产生不均匀的应力，而有使窗箔101破损的危险。特别是，在如照射窗100所示，利用螺丝104来压紧窗箔101以及O型环105时，容易在窗箔101产生不均匀的应力，窗箔101破损的可能性很高。

本发明，有鉴于上述课题而发明，其目的在于提供一种电子线产生装置，可更长地维持真空状态，且能降低窗部件的破损。

为了解决上述课题，本发明的电子线产生装置，其特征在于，具有：电子枪，其具有射出电子线的电子放出部件；容器，其收容电子放出部件；框部件，其具有用于使电子线通过的电子通过孔，并可装卸地安装在容器上；和窗部件，其以对电子通过孔进行气密地封闭的方式，接合在框部件上，并使电子线透过。

在上述电子线产生装置中，窗部件以将电子通过孔气密地关闭的方式，接合在框部件上。因此，不需要设置在框部件与窗部件之间的O型环等弹性密封部件，并可更长地维持容器内部的真空状态。进而，由于将此框部件相对于容器可装卸地安装，因此当制造电子线产生装置或是更换窗部件时，可不对窗部件施加应力而对窗部件以及框部件进行安装。因此，根据上述电子线产生装置，则由于几乎没有对窗部件的不均匀的应力，因此能有效地降低窗部件的破损。

另外，电子线产生装置，还具有密封部件，其设置在框部件与容器的缝隙间，对缝隙进行气密密封，在容器侧形成有用于收容密封部件的沟。在以往的构造，例如在图12的照射窗100中，在窗固定器106侧形成有用于收容将窗固定器106与真空室108之间作密封的O型环109的沟。在该构成中，在照射电子线时于窗部件所产生的热容易传导至O型环，而容易使由树脂等弹性材料构成的O型环劣化。相对在此，若在容器侧形成用于收容密封部件的沟，则由于窗部件的热不易传导至O型环，因此能延长O型环的寿命。

另外，电子线产生装置也可以使部件钎焊在框部件上。由此，能够使窗部件良好地与框部件接合，且可使窗部件与框部件之间气密封闭。另外，电子线产生装置，可以还具有固定用部件，其具有用于使电子线通过的开口，在与框部件之间挟持窗部件，固定用部件，钎焊在窗部件以及框部件上。由此，能够使窗部件良好地与框部件接合，且能提高气密性。

另外，当电子线产生装置具有固定用部件时，优选框部件，具有在底面包含电子通过孔的一端的凹部，固定用部件，配置在底面上，在凹部的侧壁与固定用部件的侧面之间，设置有缝隙。当组装电子线产生装置时，优选使固定用部件的开口的中心与框部件的电子通过孔的中心对齐，但是当将固定用部件钎焊在框部件上时，由于钎料的溶融会使固定用部件的位置容易偏移。根据该电子线产生装置，当通过在框部件的凹部的侧壁与固定用部件的侧面之间设置缝隙，而将固定用部件钎焊在框部件上时，由于能使用例如可嵌入该缝隙的形状的夹具对固定用部件进行定位，因此能容易地使固定用部件的开口的中心与框部件的电子通过孔的中心对齐。

另外，当电子线产生装置具有固定用部件时，优选固定用部件点焊在框部件上。如上所示，在将固定用部件钎焊在框部件上时，由于钎料的溶融，容易使固定用部件位置偏移。在此，若在钎焊之前，预先将固定用部件点焊在框部件上并临时固定，由于能防止因钎料时溶融所致的固定用部件的位置偏移，因此能使固定用部件的开口的中心与框部件的电子通过孔的中心高精确度地对齐。

另外，电子线产生装置可将框部件螺丝固定在容器上。或者，电子线产生装置，还可具有推压部件，其推压框部件并与容器相螺合。或者，电子线产生装置，使框部件与容器相螺合。利用上述任何一者的构成，能良好地实现使框部件与容器可装卸。

另外，电子线产生装置，也可以使电子通过孔的容器侧的宽度，朝向容器的内部扩大为锥形。在上述电子线产生装置中，由于框部件与窗部件相互接合，因此来自窗部件的热会容易传导至框部件。由此，可有效抑制因框部件的放热所致的窗部件的温度上升。即，通过使电子通过孔的容器侧的宽度扩大为锥形，可增加电子通过孔的放热量，有效地抑制窗部件的温度上升。

另外，电子线产生装置，可以使容器具有用于对框部件进行定位的阶梯部。由此，能够容易地将可装卸的框部件安装在容器上，另外，能确实地防止窗部件相对于电子线的射出轴线的的位置偏移。

根据本发明，可提供一种能够更长时间维持真空状态，且降低窗部件的破损的电子线产生装置。

附图说明

图1是表示本发明的电子线产生装置的第1实施方式的构成的侧面剖面图。

图2是沿着图1所示的电子线产生装置的I-I线的侧面剖面图。

图3是表示第1实施方式的窗单元及其附近的构成的侧面剖面图，以及窗单元的主要部的扩大剖面图。

图4是表示窗单元的构成的平面图。

图5是表示通过使钎料溶融，而将框部件、窗部件以及固定用部件相互接合并一体化的工序的剖面图。

图6是表示第1实施方式的第1～第2变形例的剖面图。

图7是表示第1实施方式的第3～第4变形例的剖面图。

图8是表示本发明的电子线产生装置的第2实施方式的构成的剖面图。

图9是图8所示的电子线产生装置的平面图。

图10是表示第2实施方式的窗单元的构成的平面图。

图11是沿着图10所示的窗单元的II-II线的侧面剖面图。

图12是表示先前的电子线产生装置的照射窗的构成的图。

符号说明

1a、1b：电子线产生装置

2：电子枪

3、30：真空容器

3a、30a：收容室

3b、30b：电子通路

4：绝缘块

5：壳体

6：连接器

7：灯丝

8：栅格部

9a、9b：内部配线

10a～10d：窗单元

11、12、19、20：框部件

11a、12c、19a、20a：凹部

11c、12e、19c、20c：电子通过孔

13、21：窗部件

14、22：固定用部件

14c：点焊痕

15、27：钎料

16：导电性部件

17、28：支持具

18、29：O型环

23：推压部件

31～34：台座

50、51：真空泵

A、B：夹具

EB：电子线

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的电子线产生装置的适宜的实施方式进行详细说明。另外，附图说明中，对相同又或是相当的部分附加相同符号，并省略重复的说明。

(第1实施方式)

图1为表示本发明的电子线产生装置的第1实施方式的构成的侧面剖面图。另外，图2沿着图1所示的电子线产生装置的I-I线的侧面剖面图。本实施方式的电子线产生装置1a，具有射出电子线EB的电子枪2，和真空容器3，和窗单元10a。

真空容器3为用于收容作为电子枪2的电子放出部件的灯丝7(后述)并将其气密密封的容器。真空容器3，沿着电子线EB的射出方向形成为圆筒状，其一端利用电子枪2密封，另一端利用窗单元10a密封。真空容器3具有后述的电子枪2的灯丝7、栅格部8、以及用于收容凸部4b的收容室3a、和延伸设置在从电子枪2射出的电子线EB的射出方向上的电子通路3b。电子通路3b与收容室3a相通连，从电子枪2射出的电子线EB通过电子通路3b到达真空容器3的前端。在电子通路3b的周围，夹着电子通路3b成对设置有作为电磁偏向透镜而起作用的电磁线圈3c以及3d。另外，真空容器3在电子通路3b的端部具有用于固定窗单元10a的台座31。

窗单元10a为用于使从电子枪2所射出的电子线EB射出至真空容器3的外部的构成要素，可装卸地安装在真空容器3的前端(电子通路3b的端部)。在此，图3(a)为表示本实施方式的窗单元10a以及其附近的构成的侧面剖面图。另外，图3(b)为图3(a)所示的窗单元10a的主要部的扩大剖面图。另外，图4，为窗单元10a的构成的平面图。

窗单元10a，具有大致圆板状的外观，其具有框部件11、窗部件13、以及固定用部件14。框部件11，为大致圆板状的部件，例如由不锈钢等的金属构成。框部件11，配置在阶梯部31c的壁部所包围的平面上。另外，阶梯部31c，为了对框部件11进行定位而形成在台座31上。阶梯部31c的平面形状，可与框部件11的平面形状相对应地形成。

在框部件11上形成有，用于收容窗部件13以及固定用部件14的凹部11a；用于使电子线EB通过的电子通过孔11c；和用于使螺丝17通过的螺孔11d。其中，电子通过孔11c，在电子线EB的射出方向上贯通框部件11，形成在框部件11的中心部分。电子通过孔11c的台座31侧(即真空容器3侧)的宽度(内径)，朝向真空容器3的内部扩大成锥形。相对在此，与台座31相反侧的电子通过孔11c的宽度(内径)，沿着电子线EB的射出方向而几乎成为一定。即，电子通过孔11c由，从电子射出侧起几乎维持一定的直径的部分，和以与此部分连续的方式从电子射入侧(真空容器3侧)起朝向电子射出侧直径缩小成锥形的部分构成。

凹部11a形成为，使其底面包含有电子通过孔11c的一端，从窗单元10a的厚度方向(即电子线EB之射出方向)观看，形成为圆形。另外，螺孔11d，如图4所示，形成在凹部11a的周围，沿着框部件11的周向排列多个而形成。框部件11，在螺孔11d中插通有螺丝17，通过将该螺丝17与台座31的螺孔相螺合，而固定在台座31上。另外，通过将螺丝17卸下，而使框部件11与台座31脱离。

另外，在框部件11上，形成有不同于螺孔11d的螺丝孔11e。当将螺丝17锁的太紧而使得窗单元10a固定在台座31上，不能容易地从台座31卸下时，使用螺丝孔11e。即，在台座31上并未形成有对应于螺丝孔11e的螺孔，当使螺丝螺合在螺丝孔11e中时，螺丝的前端会抵接于台座31并停止。由此，在框部件11上施加将框部件11与台座31拉离的力，因此能容易地将窗单元10a从台座31卸下。另外，此螺丝孔11e，从电子通过孔11c观看，优选配置在较后述O型环18更为外侧。就算是螺丝的前端抵接于台座31并产生微小的金属粉末，只要将螺丝孔11e配置在较O型环18更为外侧，便能防止金属粉侵入真空容器3的内部。另外，螺丝孔11e的位置越接近框部件11的外周，则杠杆原理便能更有效作用，可以更小的力来将框部件11卸下。

窗部件13，为用于使从电子枪2射出的电子线EB透过并射出至真空容器3的外部的膜状的部件，由可透过电子线EB的材料(例如铍、钛、铝等)构成。窗部件13，形成为例如数μm～10μm的厚度，相较于例如在X光产生装置中所使用的窗部件，非常薄。窗部件13，以覆盖框部件11的电子通过孔11c的一端的方式，配设在框部件11的凹部11a的底面上。另外，窗部件13，通过使用钎料15并钎焊在框部件11上，而以关闭电子通过孔11c的方式与框部件11气密地接合。另外，窗部件13，除了钎焊之外，也可以通过例如焊接与框部件11气密地接合。窗部件13的一个面，位于真空容器3的外侧，与大气接触。另外，窗部件13的另一个面位于真空容器3的内侧。

固定用部件14，为用于将窗部件13确实地固定在框部件11上的部件。固定用部件14，形成为在中央部分具有开口14a的圆环状，以使开口14a与框部件11的电子通过孔11c相通连的方式，配设在凹部11a的底面上以及窗部件13上，将窗部件13挟持与与框部件11之间。另外，固定用部件14的外径设定为比凹部11a的内径小，在固定用部件14的侧面14b与凹部11a的侧壁11b之间，存在缝隙。该缝隙，与因部件的公差的引起通常所设定的缝隙相比，成为更大的缝隙，例如，大小为凹部11a的内径的百分之几～百分之几十的大小。

另外，如图3(b)所示，在固定用部件14与框部件11之间，填充有钎料15，该钎料15的一部分，与窗部件13接触。如上所述，通过将固定用部件14钎焊在窗部件13以及框部件11上，而使窗部件13与框部件11强固地接合，并且增加框部件11与窗部件13间的气密性。另外，固定用部件14，也可具有如图4所示的点焊痕14c。该点焊痕14c是，在将固定用部件14钎焊于框部件11上时，为了对固定用部件14进行临时固定，点焊接在框部件11上的痕迹。由于点焊接避开窗部件13而进行，因此点焊痕14c分散在窗部件13的周围。

另外，如图3(b)所示，在与钎料15接触侧的框部件11的表面(即，框部件11的凹部11a的底面)上，形成有用于提高钎料15的密封性的金属膜16a。同样的，在与钎料15相接侧的固定用部件14的表面，也形成有金属膜16b。金属膜16a以及16b，由与钎料15配合性良好的金属材料(例如铜)构成，并通过蒸镀等形成。另外，在本实施方式中，由于固定用部件14的外径设定为比凹部11a的内径小，因此在固定用部件14的侧面14b与凹部11a的侧壁11b之间的缝隙处，金属薄膜16a露出。

另外，电子线产生装置1a，还具有O型环18。O型环18是在本实施方式中的密封部件，而将框部件11与真空容器3(台座31)间之缝隙气密密封。O型环18，由例如树脂等弹性材料构成。在框部件11与台座31之间，以包围电子通过孔11c的方设置。另外，在真空容器3侧形成有用于收容O型环18并对其进行定位的沟31b，O型环18被收容在沟31b内。

再参考图1以及图2，对电子线产生装置1a具备的其它的构成要素进行说明。电子枪2具有：绝缘块4、收容绝缘块4的壳体5、安装在壳体5的侧面的高耐压型的连接器6、作为用于放出电子的电子放出部件的灯丝7、作为高电压部的内部配线9a以及9b、和覆盖绝缘块4的一部分的导电性部件16。

壳体5，通过金属等导电性部件构成，并收容在后述绝缘块4中。壳体5具有，从壳体5的内部连接真空容器3的收容室3a的开口5a；和从壳体5的内部连接到电子线产生装置1a的外侧的开口5b。开口5a是用于使内部配线9a以及9b通过的圆形开口。另外，开口5b，是用于安装连接器6的圆形开口。

绝缘块4，例如由环氧树脂等的绝缘性树脂所构成，对电子枪2的高电压部(内部配线9a以及9b)与其它部分(例如壳体5等)进行绝缘。具体而言，绝缘块4具有，基部4a、和从该基部4a突出的凸部4b。基部4a，被收容壳体5内，并且占据壳体5内部的几乎所有空间。另外，凸部4b通过从基部4a通过开口5a而突出，而从壳体5露出。而后，在凸部4b上(在本实施方式中是在凸部4b的前端附近)，配置有灯丝7。另外，在与绝缘块4相接的壳体5的内面，形成为凹凸形状。由此，在成型树脂制的绝缘块4时，由于树脂会渗入此凹凸形状并硬化，因此使绝缘块4与壳体5强固地固定。另外，作为在此所述的凹凸形状的一例，可举出如图1所示的沟状，或是通过使壳体5的内面设为粗糙而产生的细微的凹凸等。

高耐压型的连接器6是用于从电子线产生装置1a的外部接受电源电压的供给的连接器(插座)，并以贯通壳体5的侧壁的方式配置在开口5b处。位于壳体5的内部的连接器6的一部分6a被埋入绝缘块4的基部4a并固定。另外，在此部分6a的表面形成有凹凸形状。由此，在成型绝缘块4时，由于绝缘块4陷入该凹凸形状并硬化，因此使绝缘块4与连接器6强固地固定。另外，作为在此所述凹凸形状的一例，可举出如图1所示的沿着连接器6的中心轴方向而周期性重复凹凸所示的形状，或是通过将连接器6的表面设为粗糙而产生的细微的凹凸等。

另外，连接器6，固定在壳体5的侧壁上，并通过连接器6使绝缘块4与壳体5强固地固定。在该连接器6上，插入设置在来自未图示的电源装置的外部配线的前端作的电源用插头。

灯丝7，是用于放出成为电子线EB的电子的部件。灯丝7的两端，分别与从连接器6延伸至灯丝7的内部配线9a和9b相连接。因此，当在连接器6中插入电源用插头时，灯丝7的两端，通过外部配线与电源装置电连接。灯丝7，通过流过数安培的电流，而加热至2500℃左右，进一步通过从另外的电源装置施加数十kV～数百kV的高电压，从而放出电子。另外，利用形成用于引出电子的电场的栅格部(grid)8覆盖灯丝7。在栅格部8上，通过未图示的配线施加规定的电压。因此，从灯丝7放出的电子，从形成在栅格部8的一部分上的孔作为电子线EB而射出。另外，内部配线9a以及9b，由于从电源装置施加上述的高电压，因此通过将其埋入由绝缘材料构成的绝缘块4内部，而确保与壳体5的绝缘。

另外，真空容器3，优选构成为，例如以与射出方向相交的面为边界而可进行分割，并通过在该分割部上具有未图示的绞链，而使收容室3a可开闭。通过使真空容器3具有上述开放型的构成，能容易地更换作为耗材的灯丝7。

导电性部件16，是在绝缘块4的表面中，用于覆盖在与壳体5之间隔开缝隙的表面的导电性部件。具体而言，导电性部件16优选为，导电性的薄膜，或是导电性的带(tape)等薄的部件，以完全覆盖绝缘块4中未与壳体5密合的部分的方式，贴付在绝缘块4上。另外，导电性部件16，也可为导电性涂料或是导电性膜等。

另外，电子线产生装置1a优选还具有用于对真空容器3的内部进行排气的真空泵50。本实施方式的窗单元10a，由于可相对于真空容器3进行装卸，因此在更换窗单元10a时，需要使真空容器3成为真空状态。另外，在真空容器3是如上所述的开放型的情况下，在对灯丝7进行更换后，也需要使真空容器3成为真空状态。通过使电子线产生装置1a具有真空泵50，可容易地进行真空容器3的排气。另外，真空泵50，通过排气通路3d而与真空容器3的收容室3a相连接。

真空泵50，在壳体5的侧面中，沿着设置有连接器6的侧面以外的侧面而配置。通过使真空泵50如上所述进行配置，能避开插入到连接器6中的电源用插头以及外部配线，防止与真空泵50间之发生干涉，同时能使电子线产生装置1a小型化。

针对具备以上构成的本实施方式的电子线产生装置1a的动作进行说明。首先，通过真空泵50对真空容器3的内部进行排气，使其成为真空状态。另外，将设置在电子线产生装置1a的外部的电源装置的电源用插头插入连接器6。由此，使电源装置与内部配线9a以及9b相互电连接。接下来，从电源装置施加数安培的电流，并从另外的电源装置施加数十kV～数百kV的电源电压。该电源电压，经由内部配线9a以及9b而供给至灯丝7，从灯丝7放出电子。

从灯丝7放出的电子，利用栅格部8进行加速，成为电子线EB。电子线EB，通过电子通路3b而到达窗单元10a。此时，电子线EB，经由电磁线圈3c而被收束。另外，电子线EB，也存在利用电磁线圈3d进行轴修正的情况。电子线EB透过窗单元10a的窗部件13，朝向电子线产生装置1a的外部射出。

针对本实施方式的电子线产生装置1a具有的效果进行说明。在电子线产生装置1a中，窗部件13以将框部件11的电子通过孔11c气密地关闭的方式，接合在框部件11上。因此，在框部件11与窗部件13之间不需要O型环等的弹性部件，可使接合部分(钎料15等)对于窗部件13的热具有足够的耐性，因此框部件11与窗部件13之间的密封状态几乎不会有劣化，而能更长时间地维持真空容器3内部的真空状态。进而，由于将此框部件11相对于真空容器3可装卸地安装，因此当制造电子线产生装置1a或更换窗单元10a时，能不对窗部件13施加有应力来安装窗单元10a。因此，根据本实施方式的电子线产生装置1a，由于几乎能完全消除对窗部件13所施加的不均匀的应力，因此能有效地降低窗部件13的破损。

另外，如本实施方式所示，电子线产生装置1a，优选具有对框部件11与真空容器3间的缝隙进行密封的O型环18，并且在真空容器3侧(本实施方式中是台座31侧)形成有用于收容O型环18的沟31b。由此，与使用于收容O型环18的沟形成在窗单元10a侧的情况相比，由于窗部件13的热不易传导至O型环18，因此能延长O型环18的寿命。

另外，如本实施方式所示，框部件11的电子通过孔11c的真空容器3侧的宽度(内径)，优选朝向真空容器3的内部扩大为锥形。在本实施方式的电子线产生装置1a中，由于框部件11与窗部件13相互接合(钎焊等)，因此来自窗部件13的热会容易传导至框部件11。利用此特点，能有效的抑制因框部件11的放热造成的窗部件13的温度上升。并且，使电子通过孔11c的真空容器3侧的宽度(内径)扩大为锥形使来自电子通过孔11c的放热量增大，从而可有效地抑制窗部件13的温度上升。

另外，在电子通过孔11c的锥形形状到达窗部件13侧的一端时，与窗部件13接触的电子通过孔11c的开口部的边缘成为锐角，有产生损伤窗部件13的危险。因此，优选电子通过孔11c的窗部件13侧的宽度(内径)，沿着射出方向大致一定。

另外，如本实施方式所示，真空容器3(台座31)优选具有用于对框部件11进行定位的阶梯部31c。由此，能够将可装卸的框部件11容易地安装在真空容器3(台座31)上，另外，能确实地防止相对于电子线EB的射出轴线的窗部件13的位置偏移。

另外，如本实施方式所示，电子枪2优选具有，覆盖绝缘块4的表面中，覆盖与壳体5之间设置有缝隙的表面的导电性部件16。由此，由于能将与壳体5之间设置有缝隙的绝缘块4的表面的电位设为与壳体5相同的电位(例如接地电位)，因此可良好地发挥对内部配线9a以及9b等的屏蔽效果。

另外，如本实施方式所示优选，将连接器6的一部分6a埋入至绝缘块4内，且连接器6在该一部份6a的表面上具有凹凸形状。由此，在成型绝缘块4时，由于绝缘块4会陷入连接器6的凹凸形状并硬化，因此可将绝缘块4与连接器6强固地固定。

另外，如本实施方式所示优选，将连接器6的一部分6a埋入至绝缘块4内，且连接器6固定在壳体5上。由此，可通过经由连接器6，将绝缘块4与壳体5强固地固定。

在此，针对有关于本实施方式的窗单元10a的制造方法的一个实施例进行说明。另外，在以下所说明的方法中，作为窗部件13，使用具有直径2mm的有效输出径的厚度10μm的铍膜。另外，作为钎料15，使用以Ag为主成分，且板厚为0.1mm材料。另外，作为真空容器3(包含台座31)、框部件11、以及固定用部件14之材料，使用不锈钢。

首先，从不锈钢块切出框部件11以及固定用部件14。另外，以规定的外径切出铍膜以及钎料，并准备窗部件13以及钎料15。此时，窗部件13的外径，设为与电子通过孔11c的窗部件13侧的开口径相比更大。另外，将钎料15的外径，设为与窗部件13的外径相比更大。另外，固定用部件14的外径，可与钎料15的外径几乎相等。作为具体的尺寸，可使电子通过孔11c的外径为2mm，窗部件13为6mm平方，固定用部件14以及钎料15的外径、内径分别为13mm、4mm。

另外，窗部件13的外形形状，只要是能覆盖电子通过孔11c且不会超出钎料15，则任何形状均可。在本实施方式中，考虑加工的容易性而设为矩形，但是例如也可和其它部件一样为圆形。

接下来，进行各部件的切断面的去除毛边。特别是，在框部件11中的电子通过孔11c的开口附近，由于与窗部件13接触，因此优选利用各种机械研磨或电解研磨处理来将毛边完全去除。然后，通过对各金属部件(真空容器3、框部件11、以及固定用部件14)在真空中进行加热处理(约900℃)，而进行脱气以及矫正变形。

接下来，在钎料15所接触的框部件11、窗部件13、以及固定用部件14的表面上蒸镀铜为200nm左右的厚度。由此，使钎料15可与各部件良好地融合。

接下来，通过使钎料15溶融，而使框部件11、窗部件13、以及固定用部件14相互接合并一体化。图5表示此工序的剖面图。如图5所示，首先，在框部件11的凹部11a内，依次层叠窗部件13、钎料15、以及固定用部件14。而后，在其上载置夹具A。夹具A是用于防止在溶融钎料15时各部件的位置偏移的夹具。夹具A，例如由不锈钢(SUS304)构成，其尺寸，例如是外径12mm、内径6mm、高20mm。

另外，在溶融钎料15时，为了更确实地防止固定用部件14的位置偏移，优选使用夹具B。夹具B是嵌合在凹部11a的侧壁11b与固定用部件14的侧面14b间的缝隙的圆环状夹具，通过设置夹具B，可对固定用部件14进行定位，因此能容易地使固定用部件14的开口14a的中心与框部件11的电子通过孔11c的中心对齐。另外，为了防止固定用部件14的位置偏差，也可对固定用部件14与框部件11在窗部件13的周边进行轻微的点焊接，而将固定用部件14预固定在框部件11上。另外，如图4所示的点焊痕14c，是此时的焊接痕。由此，能使固定用部件14的开口14a的中心与框部件11的电子通过孔11c的中心高精确度地对齐。

接下来，在保持图5所示的状态下，将各部件送入真空加热炉的电气炉内进行加热处理。对上述组成的钎料15，从室温起加热至约700℃，并在此温度下保持5分钟，而后停止加热并冷却至约650℃。而后，将各部件从电气炉中取出，并冷却至约300℃。而后，利用使用干燥氮的真空漏气进行急速而冷却至室温附近，并将被一体化的窗单元10a从真空加热炉中取出。最后，使用氦气探漏器等对框部件11与窗部件13间的密封状态进行检查，并确认没有漏气。

(变形例)

接下来，针对本实施方式的窗单元以及其安装方式的变形例进行说明。图6(a)、(b)以及图7(a)、(b)，分别表示第1～第4变形例的剖面图。

图6(a)所示的第1变形例的构成与上述实施方式的不同点是，窗单元的安装方式。即，本变形例的电子线产生装置，代替第1实施方式的螺丝17，具有推压部件23。推压部件23，通过推压框部件11的外周部分并与真空容器(台座32)相旋合(螺合)，从而将窗单元10a固定在真空容器(台座32)上。具体而言，推压部件23，一体形成有圆筒状的螺合部23a，和设置在螺合部23a的一端的板状部23b。螺合部23a的内径，形成为与台座32的外径几乎相同。并且，在螺合部23a的内周面上，形成有螺纹23d，该螺纹23d与形成在台座32的外周面上的螺纹32b相螺合，由此将推压部件23螺合在台座32上。此时，板状部23b向台座32推压窗单元10a的框部件11。

另外，推压部件23，具有用于使电子线EB通过而形成在板状部23b上圆形的开口23c。开口23c的内径形成为比框部件11的凹部11a的内径大，板状部23b成为不与固定用部件14抵接。

如本变形例所示，电子线产生装置，也可利用推压部件23对窗单元10a(框部件11)进行固定。利用如上所述的构成，也能相对于真空容器而使窗单元10a(框部件11)可装卸。并且，根据本变形例，与对窗单元10a进行螺丝固定的情况相比，能在更短时间内将窗单元10a安装在真空容器上。另外，在本变形例中，框部件11也可具有螺孔11d(参考图3(a)、图4)。此时，利用图6(a)所示的推压部件23，和图3(a)所示的螺丝17中的任一者或两者将框部件11固定真空容器上。

图6(b)所示的第2变形例的构成与上述实施方式的不同点是，窗单元的安装方式。即，本变形例的窗单元10b，代替第1实施方式的框部件11，具有框部件12。框部件12，通过与台座33相螺合而固定在真空容器上。具体而言，框部件12，一体形成有圆筒状的螺合部12a，和设置在螺合部12a的一端的板状部12b。螺合部12a的内径，形成为与台座33的外径几乎相同。而后，在螺合部12a的内周面上，形成有螺纹12d，通过使此螺纹12d与形成在台座33的外周面上的螺纹33b相螺合，而将窗单元10b螺合在真空容器(台座33)上。

另外，框部件12，与第1实施方式之框部件11同样，具有用于收容窗部件13以及固定用部件14的凹部12c，和与台座33的贯通孔33a相通连而使电子线EB通过的电子通过孔12e。而且，以规避电子通过孔12e的方式设置窗部件13，同时，利用钎料15将框部件12、窗部件13、以及固定用部件14相互接合。另外，与第1实施方式的台座31不同点在于，台座33不具有用于固定窗单元10b的阶梯部。

如本变形例的窗单元10b所示，也可构成为框部件12与真空容器(台座33)螺合。根据如上所述的构成，也能实现相对于真空容器良好地装卸的窗单元10b(框部件12)。

图7(a)所示的第3变形例的构成与上述实施方式的不同点是，框部件的形状。即，本变形例的窗单元10c，代替上述实施方式的框部件11，具有框部件19。框部件19是大致圆板状的部件，具有用于收容窗部件13以及固定用部件14的凹部19a，与台座31的贯通孔31a相通连并使电子线EB通过的电子通过孔19c，和用于使螺丝17通过的螺孔19e。在框部件19的凹部19a附近，形成与包含螺孔19e的外周部分相比更厚，而成为凸部19d。另外，在本变形例中的电子通过孔19c的内径，沿着射出方向形成为一定，但是也可如第1实施方式的电子通过孔11c所示，使真空容器侧的电子通过孔19c的内径扩大为锥形。

如本变形例的窗单元10c所示，通过使框部件19的凹部19a附近设为比外周部分更厚，能进一步减小在利用螺丝17将窗单元10c安装在台座31上时的凹部19a附近的变形，从而能防止对窗部件13施加不均匀的应力。

另外，如上述所示，由于窗部件13接合在框部件19上，因此来自窗部件13的热容易传导至框部件19。再加上，当从规定的轴线偏离的电子线射入框部件19时，在框部件19会产生热。即使在此情况下，通过使框部件19的凹部19a附近设为比外周部分更厚，能增大凹部19a附近的热容量，从而可降低框部件19的热膨胀量，能防止对窗部件13施加应力。

另外，如本变形例所示，通过使包含螺丝19e的外周部分设为较薄，由于能将由螺丝17产生锁紧力有效地传达至框部件19以及台座31上，因此能更确实地对框部件19与台座31间的缝隙进行密封。

图7(b)所示的第4变形例构成为，利用图6(a)所示的第1变形例的推压部件23来固定图7(a)所示的第3变形例的窗单元10c。即，本变形例的电子线产生装置，具有窗单元10c以及推压部件23。窗单元10c的构成，与上述第3变形例相同。推压部件23，推压框部件19的外周部分并且与真空容器(台座32)相螺合(螺合)，将窗单元10c固定在真空容器(台座32)上。

推压部件23，一体形成有圆筒状的螺合部23a，和设置在螺合部23a的一端的板状部23b。螺合部23a的内径，形成为与台座32的外径几乎相同。而且，通过使形成在螺合部23a的内周面上的螺纹23d，与形成在台座32的外周面上的螺纹32b相螺合，而与台座32相螺合。此时，推压部件23的板状部23b将窗单元10c的框部件19推压在台座32上。另外，推压部件23具有用于使电子线EB通过的圆形的开口23c。开口23c的内径形成为与框部件19的凹部19d的外径相比更大，凸部19d成为从开口23c突出。

根据本变形例，通过使窗单元10c的框部件19具有凹部19d，而能得到与上述第3变形例相同的效果。另外，通过利用推压部件23对窗单元10c(框部件19)进行固定，与螺丝固定的情况相比，能在更短时间内将窗单元10c安装在真空容器上。

(第2实施方式)

图8是表示本发明的电子线产生装置的第2实施方式的构成的剖面图。另外，图9是图8所示的电子线产生装置的平面图。本实施方式的电子线产生装置1b具有射出电子线EB的电子枪2，真空容器30，和多个窗单元10d。其中，关于电子枪2的构成，由于与第1实施方式相同，故省略详细说明。

真空容器30是用于收容电子枪2的灯丝7并对其进行气密密封的容器。真空容器30具有，用于收容电子枪2的灯丝7、栅格部8以及凸部4b的收容室3a、和延伸设置在从电子枪2射出的电子线EB的射出方向上并与收容室30a相通连的电子通路30b。在电子通路30b的周围，设置有起到电磁偏向透镜功能的筒状的电磁线圈30c。

电子通路30b，以配置有电磁线圈30c的部分为边界，朝向其前端扩大成扇状。即，电子通路30b，仅在与电子枪2的射出方向相交叉的一个方向(以下，称为扫瞄方向，图中的箭头S)上的宽度逐渐扩大，而在与射出方向交叉的另一方向上的宽度成为一定。因此，电子通路30b的前端，以扫瞄方向S为长度方向而细长地延伸。在电子通路30b的前端，设置有用于固定窗单元10d的台座34。

从电子枪2射出的电子线EB，通过电子通路30b。此时，电子线EB，利用电磁线圈30c使其射出方向偏向。由此，使电子线EB的射出轴线沿着扫瞄方向S移动。电子线EB到达设置在真空容器30前端的窗单元10d。

多个窗单元10d，是用于将从电子枪2射出的电子线EB射出至真空容器30外部的构成要素，在真空容器30的前端(电子通路30b的端部)，沿着扫瞄方向S并列设置。在此，图10表示本实施方式的窗单元10d的构成的平面图。另外，图11是沿着图10所示的窗单元10d的II-II线的侧面剖面图。

参考图10以及图11，窗单元10d，其平面形状是长方形，并具有框部件20、窗部件21、以及固定用部件22。框部件20例如由不锈钢等金属构成，利用螺丝28固定在真空容器30上。框部件20具有，用于收容窗部件21以及固定用部件22的凹部20a，用于使电子线EB通过的电子通过孔20c，和用于使螺丝28通过的螺孔20d。其中，电子通过孔20c，在电子线EB的射出方向上贯通框部件20，其平面形状成为以扫瞄方向S为长度方向的长方形状。

凹部20a形成为，使在其底面上包含电子通过孔20c的一端(开口)，并到达在扫瞄方向S上的框部件20的两端。另外，螺孔20d，沿着扫瞄方向S，在凹部20a的两侧多个并列形成。通过在螺孔20d中插通螺丝28，并使该螺丝28与台座34的螺孔螺合，从而将框部件20固定在台座34上。另外，当取下螺丝28时，可将该框部件20与台座34脱离。

窗部件21是用于使从电子枪2射出的电子线EB透过并射出至真空容器30外部的膜状部件。窗部件21，以覆盖框部件20的电子通过孔20c的一端的方式，设置在凹部20a的底面上。另外，通过使用钎料27并钎焊在框部件20上，从而以关闭电子通过孔20c的方式使窗部件21气密接合在框部件20上。

固定用部件22是用于使窗部件21确实地固定在框部件20上的部件。固定用部件22形成为在中央部分具有开口22a的长方形状，以使开口22a与框部件20的电子通过孔20c相通连的方式，设置在凹部20a的底面上且框部件21上，将窗部件21挟持在与框部件20之间。另外，固定用部件22的外径(与扫瞄方向S垂直的方向上的宽度)设定为比凹部20a的宽度小，在固定用部件22的侧面22b与凹部20a的侧壁20b之间，存在有缝隙。该缝隙，用于使与图5所示的夹具B具有相同作用的夹具嵌入的缝隙。

另外，在固定用部件22与框部件20之间，填充有钎料27，而此钎料27的一部分，与窗部件21接触。如上所述，通过将固定用部件22钎焊在框部件20以及窗部件21上，而使窗部件21与框部件20强固地接合，同时，增加框部件20与窗部件21间的气密性。

另外，在框部件20与真空容器30(台座34)之间，与第1实施方式相同，设置有密封部件(O型环29)。O型环29，对框部件20与真空容器30(台座34)间的缝隙进行气密密封。在真空容器30侧(台座34侧)形成有用于收容O型环29的沟这点上，与第1实施方式相同。

电子线产生装置1b，与电子线产生装置1a相同，还具有用于对真空容器30的内部进行排气的真空泵51(参考图2)。真空泵51，从设置有连接器6的一侧的真空容器30的侧面突出设置。通过对真空泵51进行如上所述配置，使连接器6以及真空泵51相对于电子线产生装置1b的中心轴线配置在同方向上，因此容易进行连接器6的电源用插头的插拔，以及真空泵51的维修。另外，真空泵51，经由排气通路30d与真空容器30的收容室30a相连接。

如本实施方式的电子线产生装置1b所示，本发明的电子线产生装置，也可具有矩形状的窗单元10d，另外，也可具有多个窗单元10d。特别是，在使电子线EB以线状进行扫瞄的方式的电子线产生装置中，如本实施方式所示，通过沿着扫瞄方向S使多个窗单元10d并列，可容易地实现不使窗部件21破损而对窗单元10d进行装卸的构成。另外，在本实施方式中，将多个窗单元10d并列设置，但是代替多个窗单元10d，也可配置沿着扫瞄方向S延伸的1个的窗单元。

本发明的电子线产生装置，并不限定于上述各实施方式以及变形例，可对其进行各种变形。例如，在第1实施方式中，表示电子通过孔为圆形的框部件，在第2实施方式中表示电子通过孔为长方形状的框部件，但是框部件的电子通过孔也可设为除此之外的各种的形状。而且，根据其电子通过孔的形状或大小，可对框部件的凹部、窗部件、以及固定用部件的平面形状进行适当变形。

另外，在上述各实施方式中，作为绝缘块的一例，对由环氧树脂制成的部件进行了说明。但是，本发明中的绝缘块，不限于环氧树脂，也可由例如陶瓷或硅树脂等的其它绝缘材料构成。另外，在上述各实施方式中，针对从连接器供给高电压的构成进行了说明，但是也可在绝缘块的内部具有升压电路。

Claims (11)

1.一种电子线产生装置，其特征在于，具有：

电子枪，其具有射出电子线的电子放出部件；

容器，其收容所述电子放出部件；

框部件，其具有用于使所述电子线通过的电子通过孔，并可装卸地安装在所述容器上；和

窗部件，其以对所述电子通过孔进行气密地封闭的方式，接合在所述框部件上，并使所述电子线透过。

2.如权利要求1所述的电子线产生装置，其特征在于，

还具有密封部件，其设置在所述框部件与所述容器的缝隙间，对所述缝隙进行气密密封，

在所述容器侧形成有用于收容所述密封部件的沟。

3.如权利要求1或2所述的电子线产生装置，其特征在于，

所述窗部件，钎焊在所述框部件上。

4.如权利要求1或2所述的电子线产生装置，其特征在于，

还具有固定用部件，其具有用于使所述电子线通过的开口，在与所述框部件之间挟持所述窗部件，

所述固定用部件，钎焊在所述窗部件以及所述框部件上。

5.如权利要求4所述的电子线产生装置，其特征在于，

所述框部件，具有在底面包含所述电子通过孔的一端的凹部，所述固定用部件，配置在所述底面上，

在所述凹部的侧壁与所述固定用部件的侧面之间，设置有缝隙。

6.如权利要求4或5所述的电子线产生装置，其特征在于，

所述固定用部件点焊在所述框部件上。

7.如权利要求1～6中任一项所述的电子线产生装置，其特征在于，

所述框部件螺丝固定在所述容器上。

8.如权利要求1～6中任一项所述的电子线产生装置，其特征在于，还具有：

推压部件，其推压所述框部件并与所述容器相螺合。

9.如权利要求1～6中任一项所述的电子线产生装置，其特征在于，

所述框部件与所述容器相螺合。

10.如权利要求1～9中任一项所述的电子线产生装置，其特征在于，

所述电子通过孔的所述容器侧的宽度，朝向所述容器的内部扩大为锥形。

11.如权利要求1～10中任一项所述的电子线产生装置，其特征在于，

所述容器具有用于对所述框部件进行定位的阶梯部。

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