CN1769515A - 用于溅射一个可旋转靶管的阴极装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于溅射靶管的阴极装置，其具有不旋转的磁系统用于产生包围等离子的磁场，其中靶管在真空室中可透穿磁场地旋转，其中在至少一个支承结构中设置支承轴，其中还在靶管的内部设置一个用于磁系统的固定体；其中在支承轴与靶管间设置至少一个可拆卸的耦联装置用于更换靶管。为了使阴极装置实现支承轴与靶管高负载的同轴性、对水和真空可靠密封以及支承轴和靶管的简单的经常重复的无磨损连接和分开、对于恒定的轴位良好的旋转，根据本发明至少在支承轴与靶管之间设置一个与其同轴的间隔体和两个可拆卸的分离位置；通过分离位置在支承轴、间隔体与间隔体、靶管间可拆卸重复地建立抗扭转且形状刚性的连接。

Description

用于溅射一个可旋转靶管的阴极装置

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于溅射一个靶管的阴极装置。

背景技术

在真空镀膜技术中越来越多地使用旋转的镀膜阴极。在此通常涉及一个可围绕纵轴线旋转的管，该管具有一个固定在内部的磁系统。这个旋转阴极与平板阴极相比的优点是更好地利用靶材并因此具有较长的使用寿命。

这种管阴极基本分成两种结构原理。以水平镀膜设备为例解释这两种原理。

在第一种原理中完整的驱动单元包括介质输入机构在镀膜室的封盖上以所谓的端部块或端部头的形式分别装配在管端部上。为了换靶，将整个单元包括封盖从设备上取下来。在设备以外在一个专用的工作位置上进行换靶或者更换整个单元。

在第二原理中所述驱动单元包括介质输入装配在一个侧面的室壁上。因此旋转运动和介质从侧面输入到反应室中。一直到一定的管长，这可以是一个自由悬臂(cantilevered)的结构。对于较长的管在另一管端上需要一个附加的支承。为了换靶，将靶管包括位于内部的磁系统与驱动单元解除连接并从真空室中抬起。然后或者可以更换整个靶-磁单元，或者继续拆解并且只更换本身的靶管。

此处的主要目的总是希望在尽可能短的时间里完成换靶，用于保持尽可能短的设备停机时间。

在所述悬臂式的阴极中还存在另外的缺陷：由于结构和驱动引起的至少在驱动一侧的连接位置上存在非常高的作用力。此外，必须通过恒定的轴位置得到一个精确的旋转运行，因为在一个四米靶长的情况下较小的偏差就已经具有巨大地负面影响。

按照背景技术在此大多使用简单的法兰连接方案，它们在外部的直径上使用多个螺栓连接。尽管这是一种机械稳定的连接，但是存在缺陷，为了拆卸必须分别松开所有的螺栓，为此需要大的空间并且花费很长的时间。

此外已知不同的解决方案，其中通过由锁紧螺母与靶外表面上的不同几何形状的组合建立起所述连接。

在一种连接结构中还需要提到另一困难，即存在两种不同的靶管原理。在第一原理中靶管由一个机械稳定的、真空密封的且可加工的厚壁管制成。在此密封和固定的几何形状结构没有严格的限制。

在第二原理中根据工艺涉及一种薄壁的、但是仍然真空密封且机械稳定的靶管，在其上仍然以不同的方式涂覆本身的靶材，例如Si，Zn，SiAl和所有其它的机械上不稳定的材料。

因此一个任务是在驱动机构与靶管之间保持一种连接，该连接一方面与靶管的结构无关，但是另一方面靶管-磁系统单元与机械和真空技术可靠关联，此外要能够快速换靶。同时要能够快速地拆解靶管-磁系统单元。也应该方便而成本经济地加工靶管，因为此处涉及磨损部件。

下面借助于一些文献描述背景技术。

由US 4356073公开了一种用于平面基底的溅射和镀膜装置，该装置具有一个圆柱形阴极和一个轴线平行地安置在这个阴极中的磁系统。所述阴极在一端敞开并在那里配有一个手柄，通过它可以部段式地使新的或其它的表面部分通过旋转阴极置于一个跑道形(racetrack)磁场的作用区内，目的是使磨蚀均匀，改变镀膜材料。同样通过一个杠杆在可以改变角位置的磁系统中通过安放的极靴有摩擦地支承在靶管的内表面上。冷却水通过管形磁支架输入，并从靶管的孔流到外界。靶管的装配和由于磨损引起的更换只能穿过相应较大横截面的圆形孔通过旋下一个夹紧环和一个轴承环来实现，其中可能造成困难的是，将锁闭在那里的靶管的对置的同心支承轴颈穿进其位置固定的轴承中，而不必打开整个设备。

通过US 4417968已知一种旋转对称的阴极系统，用于在一个圆柱形腔室中实现旋转的实心材料的磁控管镀膜，在该腔室中设置一个位置固定的靶管，并在该腔室中设置一个可旋转的多极磁系统。以径向和切向上相等的间隔轴线平行地设置数量足够多的其它的磁控管阴极，它们具有相反的结构原理，即，在通过驱动机构可旋转的靶管内部设置静止的、对准中心的磁系统。在中心的靶管与周围的靶管之间的约为环形的中间空间中设置数量足够多的杆状基底支座，它们通过一个行星减速器同步地驱动。由于靶管在两端的支承，为了更换所有的靶管必须将圆形腔室封盖与基底支座一起拆下来，并且由于腔室的深度和必须松开腔室每一侧端部处的大量螺纹连接使得靶管的装配和更换是费时和困难的。在此也需要松开和打开并再封闭冷却系统。

通过US 4356073的一个“连续部分”，即US 4422916从图9开始已知一个连续工作的阴极溅射系统，用于对平面基底进行镀膜。在一个大致为正方形的真空室的封盖上、在两端设置一个可旋转的靶管和一个静止地支承在其中的磁系统。一个位置固定的腔室的两个空心轴与磁系统通过具有冷却接头的轴承座固定。在所述空心轴上通过两个端壁和设置在其中的轴承套可旋转地支承可旋转的靶管，该靶管通过一个同心的齿轮、一个偏心的小齿轮连同一个轴线平行的轴、以及一个外部的、设置在腔室上的电机通过一个链条来传动。在这种情况下所述靶管的装配和更换也是费时和困难的，因为为此目的必须在拆下一个腔室封盖以后再拆下所述磁系统。

通过US 5437778和US 5529674已知管形的不可旋转的靶，通过它们可以使基底轴向地或者越过横向于轴线的缝隙地进行导引。还描述了其它变型方案，其中带形基底在外部穿过所述缝隙导引。还描述了具有长孔和轴线平行缝隙的平板形(平面)靶，带形基底可以越过这些靶导引。不仅靶而且靶的支承元件都不可旋转，因为由于用于外部接头的径向连接元件妨碍旋转。为了如此程度旋转对称地连接支承元件与靶，可以打开夹紧钳，该夹紧钳由具有内锥面的铰接半环和各一个铰链以及一个夹紧螺栓构成，该螺栓的轴线垂直于管轴线延伸。只要用于包裹等离子的磁系统是敞开的(图9和20)，那么该系统位于靶管外部。本发明不包括这样的系统。

通过WO 00/00766已知，在一个用于可更换的管形靶或一个靶管组合的管形支承轴的端部上设置一个径向环法兰，该环法兰具有一个台阶和两个密封槽，所述靶的端部可以防水和真空密封地推到该密封槽上。所述支承轴的环法兰和靶管端部上的另一环法兰在此通过一个可拆卸的耦联装置连接，它由两个半环形半环体组成，它们相对于环法兰通过至少一个螺栓卡紧，所述螺栓的轴线与旋转轴线成直角延伸。在此这些半环体分别具有至少一个半锥面，它与支承轴的环法兰上的一个锥面互补地构成。但是这种耦联装置为了安置工具并用于半环体本身的摆动和取出运动就需要巨大的自由空间，并且在夹紧半环体时产生明显的切向的消耗作用力的、并引起磨损的滑动运动。

通过US 5096562已知，一个管形靶的两个端部与两个支承轴连接，它们在其靶侧的端部上分别具有一个环法兰。但是没有任何关于连接形式或者其可拆卸性的描述。为了使支承轴定位，在真空室的内部中分别隔绝地设置轴承座，其中一个用于传输电流而另一个用于输入和排出冷却水。但是真空密封和水密封的轴承需要一个复杂的旋转密封系统，其分离使换靶更加困难。

通过US 5591314和相应的WO 97/15697还已知，一个用于管形靶的支承轴端部配有一个环法兰，其面对靶的一侧具有一个台阶，该台阶具有一个径向环面和一个带有环密封的密封槽。但是该台阶只用于使支承轴与靶的平面平行对准而不能用于对中。而对中的尝试最好通过一个夹紧环和一个螺纹连接实现，该螺纹连接位于夹紧环的内侧与靶端部的外侧上。所述螺纹连接最好能够通过一个钢丝的两个螺旋形旋转的部段实现。这种耦联结构也需要巨大的用于安置工具和用于取出半环体本身的自由空间，并且在夹紧时产生明显的切向的、消耗作用力的并引起磨损的滑动运动，这也是已经证实过的。

通过US 6375815B1已知，可旋转的管形靶的支承轴各配有一个环法兰，并且与靶的连接仍然通过半环形耦联元件实现，它们一端搭接靶的侧凹的环法兰而另一端搭接支承轴上的环，更确切地说通过侧凹的螺纹连接同时实现一个轴向和一个径向的夹紧。这些螺纹连接只能通过较大的加工费用制造。但是这种耦联结构也需要巨大的、用于安置工具和为了转动和取出半环体本身运动的自由空间，并且在夹紧半环时产生明显的切向的、消耗作用力和引起磨损的滑动运动。

发明内容

与此相对比，本发明的目的是，进一步改进上述类型的阴极结构，使得同时实现支承轴与靶管高负载的同轴性，一种可靠的对于水和真空的密封，以及使支承轴与靶管实现一种简单的、经常可重复的无磨损的连接和分开，而对于所需的操作无需较大自由空间和时间间隔。此外对于恒定的轴位置能够保证特别良好地旋转。

在此按照本发明通过权利要求1的特征部分中的特征来实现上述目的。

这因此可达到：同时实现支承轴与靶管高负载的同轴性、一种可靠的在水和真空之间的密封以及一种使支承轴与靶管进行简单的、可经常重复的无磨损的连接并分开，而对于所需的操作无需较大自由空间和时间间隔。此外对于所有的旋转部件的恒定的轴位置能够保证特别良好的旋转。

本发明主题的其它有利的方案由从属权利要求单独地或者组合地给出，在此要强调的是，按照权利要求2，3和4的特征也可以与权利要求1的特征相互独立地使用，但是也可以相互组合。

附图说明

下面借助于图1至8详细描述本发明主题的实施例和其工作方式以及附加的优点。

附图中：

图1以一个轴向截面图示出一个用于一个支承轴的位置固定的支承结构、一个可拆卸的耦联装置以及可旋转的靶管的和设置在其中的磁系统的耦联端的端部，

图2以部分地去除耦联状态地示出图1的结构，

图3以放大的比例示出图2中右边部分的局部视图，

图4以一个轴向截面图示出驱动机构的主要功能部件，

图5示出沿着图3中线V-V的径向截面图，

图6示出一个卡口连接的立体图，表示该卡口连接如何使一个环法兰与一个夹紧环进行连接，

图7以一个立体分解图示出一个可驱动的支承轴与一个靶管之间的分离的耦联装置，

图8以立体图示出图7中的耦联装置的闭合的或耦联的状态。

具体实施方式

在图1中左侧示出一个支承结构1，它由一个垂直的平板2和一个固定插入的支承管3组成。在这个支承管中密封地插入一个真空旋转套管4，一个可径向卡紧的轴肩5位于该旋转套管的右端部上。在这个真空旋转套管4中插入一个可旋转的支承轴6，在其右端部上通过一个键7抗扭转地插上一个环法兰8，该环法兰在轴向通过一个支承环9借助于螺纹连接10固定。在支承环9的外圆周与环法兰8之间存在一个同轴的轴线平行的环缝，它构成一个第一形状配合连接元件11。

所述系统的轴线A-A通过一个虚线表示，它的空间位置可以任意选择。所述支承结构1可以固定在一个未示出的真空室的内部、真空室的一个侧壁上、底部上或者封盖上。

在右侧示出一个可旋转的靶管12的端部，该靶管由一个支承管13和一个由一种镀膜材料制成的涂层14组成，所述镀膜材料或者在一种惰性气氛(如氩气)中凝结在一个未示出的基底上，或者在一种活性气氛中凝结成涂层14的化合物。所述基底在此通过一个导向体平行于轴线A-A并垂直于图面运动。但是这个过程是公知的，因此不再详细描述。例如支承管13和涂层14可以由相同的材料制成，如果这种材料具有足够的强度。

在支承轴6与靶管12之间的抗扭转连接通过下面的机构实现，即在环法兰8与靶管12之间存在一个较厚镶边的间隔体15，它具有一个环法兰15a和一个同轴的环凸肩15b，该环凸肩嵌入到第一形状配合连接元件11中。为了易于穿入和对中，所述环凸肩15b在内部和外部配有截锥面15c和15d(见图2)。一个整体的第一夹紧环16通过至少一个可拆卸的第二形状配合连接元件17搭接环法兰15a。这个连接可以通过倾斜面、如卡口连接系统(按照图6)或者螺纹同心地收缩。

在所述间隔体15的其它曲线上，该间隔体具有一个空心圆柱形的凸肩15e，它具有两段外螺纹15f和15g。在这个凸肩上旋上一个整体的第二夹紧环18和一个支座19。该夹紧环16顶压到间隔体15的一个环面15h上。

在支承轴6、间隔体15和靶管12的内部与轴线A-A同心或平行地存在一个管道20，21和22的支承系统，它形成一个用于一个公知的位置固定的磁系统23的支架，该磁系统由磁扼24和磁铁25组成。通过支撑元件26实现悬挂和位置固定，其中只示出一个支撑元件。真空密封的冷却剂管通过粗箭头表示。借助于图3详细描述细节和功能。

图2在保持现有的附图标记的条件下示出图1中装置的局部脱离耦联的状态。下文还指出：

几乎间隔体15的整个部位被一个旋转对称且同轴的暗室屏蔽件27所包围，该屏蔽件由一个连接环28和空心圆柱体29，30和31组成，其中空心圆柱体31还略微搭接靶管12的端部。

在图2中当夹紧环16从环法兰8松开后，支承轴6连同环法兰8在第一分离位置32脱离耦联。转向第一分离位置32的管道20端部通过一个由塑料制成的支承环同轴地支承在支承轴6中，该支承环具有孔33用于通流冷却剂。所述环法兰15a从形状配合连接元件11中拉出来，同样管道21从与管道20的插接部位34中拉出来。所述暗室屏蔽件27能够在靶管12的方向上同轴地移动并且也可以拆下来，以便能够将工具安置在夹紧环16和18上。现在能够从真空室中取出分离位置32右侧的复合结构组件。

需要强调的是，这个复合结构组件对于相对较短的靶管12可以悬浮地支承，或者对于相对较长的靶管12在其那个右端部上可以设置一个附加的轴承，但是在这里未示出。该极限在约100和200cm之间。

图3在保持现有的附图标记的条件下放大地示出按照图2的在图2中E-E径向平面右侧的结构，此时该结构处于运行状态。所述夹紧环18具有在圆周上交替的孔18a和18b。在孔18a中可以插进杆状旋转工具。在孔18b中安装具有球冠形外表面48a的蘑菇形支撑体48，在其上支承暗室屏蔽件27的空心圆柱体30。

在夹紧环18与抗扭转且密封地旋在支承管13上的环形支座19之间存在一个第二分离位置53。分离位置32和53是完全独立的。它们可以在权利要求1的构思里完全相互独立地构成，并且在实施例的构思里没有强迫组合的特征。

图3在分离位置53内示出一个轴向可移动的压环35，它具有一个同心的截锥面35a。在这个截锥面上设置一个扩展机构36，它由具有外表面36b的扇段形扩展爪36a构成，它们通过旋转夹紧环18可以在径向插入到支承管13的一个内部的环形空隙13a中，用于使支承管13在轴向和径向上固定。为了释放靶管12，在夹紧环18退旋时通过一个环形弹簧37径向压缩扩展爪36a。

在扩展爪36与支座19之间设置另一压环38，它与支座19一起形成一个向外敞开的V形环槽39，在其中有一个弹性密封环40。在所述装置夹紧时该密封环40挤压支承管13的一个圆柱形内表面，以便使支承管13和靶管12内充满冷却剂的空间41相对于真空室中的真空进行密封。

为了取消图3的装配状态，将夹紧环18向左退旋。由此使压环35轴向自由活动。所述环形弹簧37收缩，由此使扩展爪36a在截锥面35a上下滑，并且其外表面36b释放连同由溅射材料制成的涂层14的支承管13。压环38在一个波形环形弹簧38a的作用下移动到一个由一个一端敞开的弹簧钢丝制成的限制环49，由此使环槽39变宽，并可以使密封环40收缩，并且同样与支承管13脱离。现在可以轴向向右拉下靶管12。以相反的方式实现恢复按照图1和3的工作状态。

在图4中在继续说明附图标记的条件下示出外露在空间中的支承结构1。在支承管3中使支承轴6通过滚动轴承5可旋转地支承。所述支承轴6具有一个延长体6a，在其上通过滚动轴承43位置固定地支承一个用于冷却剂输入和排出的旋转耦联器42。但是这种用于流体的旋转耦联器是公知的，因此可以放弃其它细节的描述。所述支承轴6的驱动机构通过一个马达44、两个皮带轮45和46和一个驱动皮带47实现。为了输入溅射电压设有滑环触头50。为了输入和排出冷却剂设有连接通道51和52。

图5示出一个沿着图3中线V-V的径向截面图。在夹紧环18的圆周上等距分布地和径向地设置用于插进一个杆状工具的孔18a和用于安装支撑体48的孔18b，该支撑体蘑菇形地构成并配有球冠形的外表面48a，在其上静止地支承一起旋转的暗室屏蔽件27。

图6示出一个卡口连接的立体图，表示它如何用于使一个环法兰8与一个夹紧环16连接。所述环法兰8抗扭转地固定在在这里未示出的支承轴6的端部上；在其圆周上等距分布地设置三个圆柱销8a。在夹紧环16中以类似的结构存在三个L形缝隙16a，其具有轴线平行的入口和侧面16b，所述侧面向着其端部16c在轴向可选择向右上升地延伸，使得卡口连接在一起插接和旋转时能够灵敏地且省力地收缩和再松开。这种螺旋通过在这里未示出的止动螺钉在没有工具的情况下不能松开。

在图7中左侧示出这样一个支承轴6的真空室内部的端部，在该轴的左侧设置一个第一分离位置60而在右侧旁边设置一个第二分离位置61。第一分离位置60通过一个环法兰62与一个套筒63构成，该套筒在其长度的一部分上成半体，并且在这个位置上通过一个半环形的压块64补充，该压块在这里只局部地示出。通过在箭头方向上的插入并借助于螺栓和螺纹孔65和66的夹紧实现连接。这种旋转对称的旋转刚性和抗弯的夹紧与环法兰62一起构成一个间隔体67(见图8)。

所述第二分离位置61由两个相互形状配合地可连接的部件、即环法兰62和一个夹紧环68组成。首先通过向左推上一个靶管12实现连接，该靶管在至少一端上具有一个径向向外突出的环法兰69。该靶管12在机械上高强度的溅射材料情况下可以整体地构成，但是对于较小强度的非金属材料也可以由一个金属内管和一种由溅射材料、如Si，Zn，SiAl等制成的外涂层组成。

所述环法兰69的以及因此靶管12的固定可形状配合连接与传力连接地通过夹紧环68实现，该夹紧环是卡口连接的一部分，并通过环法兰69和环法兰62可以向左移动，并且也可以相对于环法兰62旋转。为了形成所述形状配合连接，环法兰62在其外圆周上具有至少一个定位凸缘70，它在夹紧环68旋转以后与各钩形环段71搭接。在此定位凸缘70与环段71的内表面71a的搭接侧面70a可以在轴向包围微小升程的一个侧面角度(与一个螺纹的情况类似)。所述夹紧环68具有一个台阶形的凹陷68a。

为了固定旋转角度，所述夹紧环68具有一个叉形件72，它具有一个切向缝隙73。在另一侧上所述环法兰62具有一个径向凸起74，该径向凸起具有一个螺纹孔75，可以将夹紧螺栓76旋入到该螺纹孔中。在凸起74与夹紧螺栓76头部之间存在一个环77，从该环径向于螺栓轴线、但是切向于环法兰62伸出一个止动销78，该止动销在按照图8的推到一起的状态中嵌入到缝隙73中。

图8示出图7中的耦联装置在闭合或耦联状态中的立体图。可以看出，相互间固定并与支承轴6旋紧的套管63和压块64补充成一个旋转体，该旋转体也与环法兰62构成一个当然可拆卸的单元。

所述靶管12的环法兰69遮盖地设置在环法兰62与夹紧环68之间。但是现在可以看出，所述定位凸缘70在环段71后面超出一短段，并且以这种方式构成形状配合的连接。这一点对于这种形式的可能的其它连接也是有效的。所述靶管12的环法兰69位于夹紧环68的凹陷68a中。所述夹紧螺栓76被旋紧，现在止动销78位于缝隙73内部。

如同图1至4中也示出的那样，在可旋转的靶管12的内部存在一个在这里未示出的不旋转的磁系统，靶管12在运行中透穿其场线。用于磁系统的支架和导管以及其冷却剂通过支承轴6一直延伸到靶管12中，但是在这里同样未示出。

                 附图标记列表

1    支承结构                15    间隔体

2    平板                    15a   环法兰

3    支承管                  15b   环凸肩

4    真空旋转套管            15c   截锥面

5    凸肩                    15d   截锥面

6    支承轴                  15e   凸肩

6a   延长体                  15f   外螺纹

7    键                      15g   外螺纹

8    环法兰                  15h   止挡面

8a   圆柱轴颈                16    夹紧环

9    支撑环                  16a   缝隙

10   螺纹连接                16b   侧面

11   形状配合连接元件        16c   端部

12   靶管                    17    形状配合连接元件

13   支承管                  18    夹紧环

13a  空隙                    18a   孔

14   涂层                    18b   孔

19   支座                    47    驱动皮带

20   管道                    48    支撑体

21   管道                    48a   外表面

22   管道                    49    限制环

23   磁系统                  50    滑环触头

24   磁轭                    51    连接通道

25   磁铁                    52    连接通道

26   支撑元件                53    第二分离位置

27   暗室屏蔽件              60    第一分离位置

28   连接环                  61    第二分离位置

29   空心圆柱体              62    环法兰

30   空心圆柱体              63    套管

31   空心圆柱体              64    压块

32   第一分离位置            66    螺纹孔

33   孔                      67    间隔体

34   插接部位                68    夹紧环

35   压环                    68a   凹陷

35a  截锥面                  69    环法兰

36   扩展机构                70    定位凸缘

36a  扩展爪                  70a   侧面

36b  外表面                  71    环段

37   环形弹簧                71a   内表面

38   压环                    72    叉形件

38a  环形弹簧                73    缝隙

39   环槽                    74    凸起

40   密封环                  75    螺纹孔

41   空间                    76    夹紧螺栓

42   旋转耦联器              77    环

43   滚动轴承                78    止动销

44   马达

45   皮带轮                  A-A   轴线/系统轴线

46   皮带轮                  E-E   径向平面

Claims (17)

1.用于溅射一个靶管(12)的阴极装置，该装置具有一个不旋转的磁系统(23)用于产生一个包围等离子的磁场，其中所述靶管(12)在一个真空室内部可以透穿磁场地旋转，其中在至少一个支承结构(1)中设置一个用于靶管(12)的可驱动的支承轴(6)，其中还在靶管(12)的内部中设置一个用于磁系统(23)的固定体，并且其中在支承轴(6)与靶管(12)之间设置至少一个可拆卸的耦联装置用于更换靶管(12)，其特征在于，至少在可驱动的支承轴(6)与靶管(12)之间设置一个与其同轴的间隔体(15，67)和两个可拆卸的分离位置(32/53)或(60/61)；通过所述分离位置(32/53)或(60/61)在支承轴(6)、间隔体(15，67)与间隔体(15，67)、靶管(12)之间可拆卸且可重复地建立抗扭转且形状刚性的连接。

2.如权利要求1所述的阴极装置，其特征在于，所述第一分离位置(32)设置在支承轴(6)上的一个环法兰(8)与间隔体(15)之间，而第二分离位置(53)设置在间隔体(15)与靶管(12)的内侧面之间。

3.如权利要求1所述的阴极装置，其特征在于，

a)所述支承轴(6)在具有一个环法兰(8)的真空室内部配有一个第一形状配合连接元件(11)，

b)在环法兰(8)与靶管(12)之间所述间隔体(15)被一个具有一个第二形状配合连接元件(17)的整体式的第一夹紧环(16)包围，通过该形状配合连接元件使间隔体(15)同轴且相对于支承轴(6)的环法兰(8)抗扭转地夹紧。

4.如权利要求1所述的阴极装置，其特征在于，所述间隔体(15)被一个整体式的第二夹紧环(18)包围，该第二夹紧环在与第一夹紧环(8)相反的方向上置于一个扩展机构(36)的径向移动的扩展爪(36a)的作用下，通过该扩展爪可使靶管(12)的从属的端部同轴地且抗扭转地与间隔体(15)夹紧。

5.如权利要求1所述的阴极装置，其特征在于，所述第一形状配合连接元件(11)由环法兰(8)中的同轴环缝构成，而第二形状配合连接元件(17)在环法兰(8)的外圆周上构成。

 6.如权利要求1所述的阴极装置，其特征在于，所述支承轴(6)的环法兰(8)在间隔体(15)的远离靶的端部上具有一个同轴的空隙，用于轴向且径向形状配合连接地导入一个同轴且环形的环凸肩(15b)。

 7.如权利要求6所述的阴极装置，其特征在于，所述间隔体(15)具有一个向外突出的环法兰(15a)，在其上设置环凸肩(15b)。

 8.如权利要求7所述的阴极装置，其特征在于，所述间隔体(15)在背离环法兰(15b)的侧面上具有一个用于第一夹紧环(16)的环形止挡面(15h)。

 9.如权利要求1所述的阴极装置，其特征在于，所述间隔体(15)在其面对靶管(12)的侧面上具有一个用于第二夹紧环(18)的外螺纹(15f)，通过该夹紧环使一个径向扩展机构(36)可以相对于靶管(12)的一个内表面夹紧。

10.如权利要求9所述的阴极装置，其特征在于，所述径向扩展机构(36)具有至少三个扇段形的扩展爪(36a)，该扩展爪具有内截锥面。

11.如权利要求9所述的阴极装置，其特征在于，所述扩展爪(36a)的扇段通过一个外部的环形弹簧(37)可压缩地固定。

12.如权利要求8至10中任一项所述的阴极装置，其特征在于，在第二夹紧环(18)与扩展机构(36)之间设置一个压环(35)，该压环具有一个与扩展爪(36a)的截锥面至少尽可能互补的外截锥面(35a)。

13.如权利要求1所述的阴极装置，其特征在于，所述第一夹紧环(8)为了使间隔体(15)与支承轴(6)在面对靶管(12)的一侧上连接而具有一个环形空隙，作为用于间隔体(15)的环法兰(15a)的形状配合连接元件(11)。

14.如权利要求1至4中任一项所述的阴极装置，其特征在于，所述两个夹紧环(16，18)被一个暗室屏蔽件(27)包围。

15.如权利要求1至4中任一项所述的阴极装置，其特征在于，在支承轴(6)内部中设置一个第一管道(20)，在间隔体(15)内部中设置一个第二管道(21)，而在靶管(12)内部中设置一个用于固定磁系统(23)的第三管道(22)，其中所述两个管道(20，21)通过一个轴向可拆卸的、但是抗扭转的插接部位(34)相互连接。

16.如权利要求1至4中任一项所述的阴极装置，其特征在于，至少所述夹紧环(18)在其圆周上配有用于插入一个工具的孔(18a)。

17.如权利要求4所述的阴极装置，其特征在于，所述夹紧环(18)在其圆周上配有孔(18b)，在其中安装支撑体(48)用于使暗室屏蔽件(27)静止地支承在可旋转的夹紧环(18)上。

18.如权利要求1所述的阴极装置，其特征在于，

a)一个第一驱动管由支承轴(6)构成，该轴终结在真空室中，并且在这个端部上支承一个同轴的间隔体(67)，该间隔体由一个环法兰(62)、一个套管(63)和一个压块(64)组成，

b)所述套管(63)具有一个半环形的空隙，用于与其互补的压块(64)，并且这个压块(64)传力连接且抗扭转地可相对于支承轴(6)夹紧，

c)所述套管(63)与一个环法兰(62)连接，该环法兰在其圆周上承载至少一个定位凸缘(70)，用于嵌入到一个轴向衔接的夹紧环(68)的一个环段(71)中，

d)所述夹紧环(68)在其圆周上具有至少一个环段(71)，用于形状连接地搭接所述定位凸缘(70)，

e)所述靶管(12)具有一个径向向外突出的环法兰(69)，该环法兰在连接环法兰(62)与夹紧环(68)时可夹紧在其间，以便使靶管(12)随动。

19.如权利要求18所述的阴极装置，其特征在于，所述包围靶管(12)的夹紧环(68)在其圆周上具有至少一个叉形件(72)，该叉形件具有一个切向对准的缝隙(73)，在该缝隙中可以插入一个可旋转地固定在环法兰(62)上的止动销(78)。

20.如权利要求19所述的阴极装置，其特征在于，所述环法兰(62)在其圆周上具有至少一个凸起(74)，该凸起具有一个螺纹孔(75)，在中间连接一个环(77)的情况下可以将一个夹紧螺栓(76)旋入到该螺纹孔中；并且所述止动销(78)径向于夹紧螺栓(76)而切向于环法兰(62)的圆周地延伸。

Images