DE102007021897A1 - Device for carrying out an electron beam process comprises a separating element which is fixed within a working chamber using detachable fixing elements - Google Patents

Device for carrying out an electron beam process comprises a separating element which is fixed within a working chamber using detachable fixing elements Download PDF

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Abstract

Device for carrying out an electron beam process comprises a separating element (10) which is fixed within a working chamber (2) using detachable fixing elements (11). The working chamber has a first region (12) directly arranged on an axial radiator and a second region (13) with a substrate holder (8). A separating element section, on which the electron beam (4) hits, is formed as an electrons outlet window (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen von Elektronenstrahlprozessen unterschiedlicher Art, mittels der sowohl thermische Prozesse, wie zum Beispiel das Elektronenstrahlschweißen oder das Randschichthärten metallischer Werkstoffe, als auch nicht-thermische Prozesse, wie zum Beispiel das Vernetzen von Kunststoffen oder das Härten von Lacken, durchführbar sind. Die Vorrichtung ist vorzugsweise bei der Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Elektronenstrahltechnologie sowie bei der Aus- und Weiterbildung einsetzbar.The The invention relates to a device for performing Electron beam processes of different kinds, by means of both thermal processes, such as electron beam welding or surface hardening of metallic materials, as also non-thermal processes, such as the networking of Plastics or the hardening of paints, feasible are. The device is preferably in research and development in the field of electron beam technology and in the field of and training can be used.

Stand der TechnikState of the art

Bekannte Elektronenstrahlanlagen lassen sich bezogen auf deren Anwendungsbedingungen im Wesentlichen nach zwei Grundprinzipien unterscheiden: Elektronenstrahlanlagen, bei denen ein erzeugter Elektronenstrahl unter Vakuumbedingungen auf ein zu behandelndes Objekt trifft und Elektronenstrahlanlagen, bei denen ein erzeugter Elektronenstrahl in einer Luft- oder einer anderen Gasumgebung bei verschiedenen Druckverhältnissen auf ein zu behandelndes Objekt trifft. Ein Umrüsten bekannter Elektronenstrahlanlagen von einem Grundprinzip auf das andere ist bei den bisher gegebenen Anlagenkonfigurationen entweder nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich. Als Alternative bleibt die Installation von zwei separaten Anlagen. Dazu sind jedoch ein höherer Investitionsaufwand, ein größerer Platzbedarf und höhere Betriebskosten erforderlich.Known Electron beam systems can be related to their application conditions essentially distinguish between two basic principles: electron beam systems, where a generated electron beam under vacuum conditions encounters an object to be treated and electron beam systems, in which a generated electron beam in an air or a other gas environment at different pressure conditions encounters an object to be treated. A retooling known Electron beam systems from one basic principle to the other in the given system configurations either not or only possible with great effort. As alternative remains the installation of two separate systems. These are, however a higher capital expenditure, a larger space requirement and higher operating costs required.

Wie bereits oben beschrieben, können mit Elektronenstrahlanlagen je nach Wirkungsweise thermische Prozesse oder nicht-thermische Prozesse durchgeführt werden. Kommen bei thermischen Prozessen überwiegend Elektronenstrahlanlagen mit gebündeltem Elektronenstrahl hoher Leistung zum Einsatz, sind bei nicht-thermischen Prozessen meistens Elektronenstrahlanlagen erwünscht, die einen beispielsweise durch Ablenkung aufgefächerten Elektronenstrahl erzeugen.As already described above, can with electron beam systems depending on the mode of action thermal processes or non-thermal Processes are performed. Come predominantly in thermal processes Electron beam systems with bundled electron beam high performance are used in non-thermal processes Most electron beam systems are desired, the one example Create by electronically fanned electron beam.

Es sind verschiedene Konfigurationen von Elektronenstrahlanlagen bekannt, die bei thermischen Prozessen eingesetzt werden. Diese umfassen mindestens einen Elektronen strahlerzeuger, welcher im Wesentlichen aus zwei Baugruppen, dem eigentlichen Strahlerzeugersystem und einem Strahlführungssystem, besteht, wobei der Strahlerzeuger auf oder an einer Vakuumkammer unterschiedlicher Art und Größe installiert ist und einen Elektronenstrahl in die Vakuumkammer abgibt ( DE 195 37 842 A1 ). Für eine effektive Wirkungsweise des Elektronenstrahls ist es dabei zweckmäßig, wenn der Elektronenstrahl im Fein- oder auch Grobvakuum nur einen kurzen Weg bis zu einem zu behandelnden Objekt zurücklegt.Various configurations of electron beam machines used in thermal processes are known. These comprise at least one electron beam generator, which consists essentially of two modules, the actual jet generator system and a beam guidance system, wherein the beam generator is installed on or on a vacuum chamber of different types and sizes and emits an electron beam into the vacuum chamber ( DE 195 37 842 A1 ). For an effective mode of action of the electron beam, it is expedient for the electron beam to travel only a short distance up to an object to be treated in the fine or even rough vacuum.

Bei speziellen Anwendungen des Elektronenstrahlschweißens unter Atmosphärenbedingungen (non vacuum electron beam welding) werden Anlagen mit einer speziellen Strahlaustrittsdüse eingesetzt. Diese Technik erlaubt das Herausführen eines fokussierten Elektronenstrahls aus dem evakuierten Strahlerzeuger an den an Atmosphärendruck liegenden Prozessort. Ein derart erzeugter Elektronenstrahl ist jedoch nur sehr beschränkt für den Einsatz bei nicht-thermischen Prozessen geeignet, weil das Energieniveau der Elektronen bzw. die Energieverteilung innerhalb des Strahlquerschnittes nicht für eine sinnvolle technologische Anwendung geeignet ist. Eine Umrüstung von Elektronenstrahlanlagen aus dem Gebiet der thermischen Elektronenstrahlprozesse für den Einsatz bei nicht-thermischen Prozessen unter Atmosphärenbedingungen ist aufwendig und unrentabel.at special applications of electron beam welding Atmosphere conditions (non-vacuum electron beam welding) become plants with a special jet outlet nozzle used. This technique allows you to bring out a focused one Electron beam from the evacuated beam generator to the at atmospheric pressure lying processor location. Such a generated electron beam is but very limited for use with non-thermal processes suitable because the energy level of Electrons or the energy distribution within the beam cross-section not suitable for a sensible technological application is. A conversion of electron beam systems from the Field of thermal electron beam processes for the Use in non-thermal processes under atmospheric conditions is complicated and unprofitable.

Elektronenstrahlanlagen für den nicht-thermischen Anwendungsfall bestehen üblicherweise aus einem Strahlerzeuger und einem nach einem Strahlführungssystem (auch Strahlführungsraum genannt) angeordneten Elektronenaustrittsfenster DE 42 19 562 C1 (beispielsweise als Titanfolie ausgebildet), durch welches ein oftmals defokussierter Elektronenstrahl zum Prozessort unter Atmosphärenbedingungen herausgeführt wird. Das Elektronenaustrittsfenster ist mit einem relativ großen Arbeitsabstand zum Strahlführungssystem angeordnet, um damit den erforderlichen Freiraum für die mittels Strahlablenkung realisierbare Leistungsdichteverteilung über die Fläche des Strahlaustrittsfensters zu schaffen. Der Prozessort zum Behandeln eines Substrates ist nahe hinter dem Strahlaustrittsfenster innerhalb einer Kammer angeordnet, um die beim Prozess entstehende Röntgenstrahlung abzuschirmen und den Einsatz verschiedener Prozessgasumgebungen zu ermöglichen. Ein Einsatz derartiger Anlagen für Prozesse des Schweißens oder der thermischen Randschichtbehandlung ist nicht möglich, weil die Leistungsdichte des Strahls nach dem Durchdringen des Strahlaustrittsfensters für einen Schweißprozess nicht ausreichend ist.Electron beam systems for the non-thermal application usually consist of a beam generator and an electron emission window arranged after a beam guidance system (also called beam guidance space) DE 42 19 562 C1 (For example, formed as a titanium foil) through which an often defocused electron beam is led out to the processor under atmospheric conditions. The electron exit window is arranged with a relatively large working distance to the beam guidance system in order to provide the necessary clearance for the power density distribution which can be realized by means of beam deflection over the area of the beam exit window. The process station for treating a substrate is located close behind the beam exit window within a chamber to shield the X-ray radiation generated during the process and to allow the use of different process gas environments. A use of such systems for processes of welding or thermal surface treatment is not possible because the power density of the beam after penetrating the beam exit window for a welding process is not sufficient.

Elektronenstrahlanlagen für den Einsatz bei nicht-thermischen Prozessen auf der Basis so genannter Linear- oder Bandstrahler ( DE 196 38 925 A1 ) ermöglichen nicht das Generieren eines fokussierten Elektronenstrahls und sind somit für thermische Anwendungen wie das Schweißen generell nicht verwendbar. Insgesamt ist festzustellen, dass insbesondere eine für den Einsatz in Forschung, Aus- und Weiterbildung nutzbare Anlagentechnik mit Einsatzmöglichkeiten sowohl bei thermischen wie auch nicht-thermischen Prozessen gegenwärtig nicht verfügbar ist.Electron beam systems for use in non-thermal processes on the basis of so-called linear or band radiators ( DE 196 38 925 A1 ) do not allow the generation of a focused electron beam and thus are generally not usable for thermal applications such as welding. Overall, it should be noted that, in particular, a system technology that can be used for research, education and further training with applications in both thermal and non-thermal processes is currently not available.

Aufgabenstellungtask

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der sowohl thermische als auch nicht-thermische Elektronenstrahlprozesse an Substraten ausführbar sind.Of the The invention is therefore based on the technical problem of a device by means of both thermal and non-thermal electron beam processes can be carried out on substrates.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.The Solution of the technical problem results from the objects with the features of claim 1. Further advantageous embodiments The invention will become apparent from the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen von Elektronenstrahlprozessen an mindestens einem Substrat umfasst eine evakuierbare Arbeitskammer, einen in der Arbeitskammer angeordneten Substrathalter und einen Axialstrahler zum Erzeugen eines in die Arbeitskammer gerichteten Elektronenstrahls, wobei der Axialstrahler einen Strahlerzeuger und einen Strahlführungsraum aufweist. Des Weiteren umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein Trennelement. Sollen mit der Vorrichtung nicht-thermische Elektronenstrahlprozesse am Substrat durchgeführt werden, wird das Trennelement mittels lösbarer Befestigungselemente (welche auch entsprechende Dichtmittel umfassen) derart in der Arbeitskammer fixiert, dass die Arbeitskammer in zwei vollständig voneinander getrennte Bereiche unterteilt ist. Dabei grenzt der erste Bereich direkt an den Strahlführungsraum, wohingegen der zweite Bereich den Substrathalter umschließt. In dem Flächenbereich, in welchem der Elektronenstrahl auf das Trennelement auftrifft, ist das Trennelement als Elektronenaustrittsfenster ausgebildet. Bei Aufgabenstellungen, basierend auf thermischen Elektronenstrahlprozessen, werden die Befestigungselemente am Trennelement gelöst und das Trennelement entweder vollständig aus der Arbeitskammer entfernt oder derart innerhalb der Arbeitskammer angeordnet, dass der Elektronenstrahl nicht auf das Trennelement treffen kann.A inventive device for performing of electron beam processes on at least one substrate an evacuable working chamber, one arranged in the working chamber Substrate holder and an axial radiator for generating a in the Working chamber directed electron beam, wherein the axial radiator a jet generator and a beam guiding space. Furthermore, a device according to the invention comprises a separating element. Shall the device non-thermal electron beam processes be carried out on the substrate, the separating element by means of releasable fasteners (which also corresponding Sealant include) fixed in the working chamber, that the working chamber in two completely separate Areas is divided. The first area directly adjoins the Beam guiding space, whereas the second area the substrate holder encloses. In the area in which the electron beam impinges on the separating element is the separating element designed as electron exit window. For tasks, based on thermal electron beam processes, the Fasteners solved on the separator and the separator either completely removed from the working chamber or such arranged within the working chamber that the electron beam can not hit the separator.

Das Trennelement ermöglicht somit, dass mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl thermische als auch nicht-thermische Elektronenstrahlprozesse an einem Substrat durchgeführt werden können. Im einfachsten Fall ist das Trennelement als ebene Trennwand zwischen gegenüberliegenden Wänden der Arbeitskammer ausgebildet. Es kann jedoch beispielsweise auch haubenförmig oder als geschlossenes Modul mit einer Öffnung an der Strahleintrittsstelle ausgebildet sein. Für den Fall, dass ein Trennelement während einer thermischen Anwendung innerhalb der Arbeitkammer an einem Ort außerhalb des direkten Einwirkbereiches verbleibt, kann es dennoch zweckdienlich sein, wenn das Elektronenaustrittsfenster oder/und die Flanschelemente mit einer Abdeckung versehen sind, um diese vor Beschädigung, beispielsweise durch Rückstreuelektronen oder Metalldampf, zu schützen.The Separating element thus allows that with an inventive Device both thermal and non-thermal electron beam processes can be performed on a substrate. In the simplest case, the separating element is a flat partition between formed opposite walls of the working chamber. However, it can also, for example, hood-shaped or as closed module with an opening at the jet entry point be educated. In the event that a separating element during a thermal application within the working chamber in one place remains outside the direct Einwirkbereiches, can it still be useful if the electron exit window or / and the flange elements are provided with a cover, around these against damage, for example by backscattered electrons or metal vapor, to protect.

Bei einer Ausführungsform weist die Arbeitskammer eine verschließbare Öffnung auf, durch welche das Trennelement und zu behandelnde Substrate in die Arbeitskammer eingebracht und auch wieder daraus entfernt werden können. Alternativ kann auch jeder der beiden Bereiche der Arbeitskammer über eine separate verschließbare Öffnung in einer Arbeitskammerwand verfügen. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn innerhalb der Arbeitskammer ein Elektronenaustrittsfenster durch ein anderes ersetzt werden soll.at In one embodiment, the working chamber has a closable opening through which the separating element and substrates to be treated introduced into the working chamber and also removed from it can be. Alternatively, each of the two areas the working chamber via a separate closable opening in a working chamber wall. This is advantageous, for example, if within the working chamber an electron exit window to be replaced by another.

Als Elektronenaustrittsfenster kann jedes bekannte Elektronenaustrittsfenster jeder Form, Größe, Dicke und aus jedem bekannten Material eingesetzt werden. Beim Auftreffen des Elektronenstrahls auf ein Elektronenaustrittsfenster wird von diesem Energie absorbiert und auch in Wärmeenergie umgewandelt. Eine weitere Ausführungsform umfasst daher Mittel zum Kühlen des Elektronenaustrittsfensters. Das Elektronenaustrittsfenster kann beispielsweise wassergekühlt oder durch ein Gasgebläse gekühlt sein.When Electron exit window can be any known electron exit window any shape, size, thickness and any known Material are used. Upon impact of the electron beam an electron exit window is absorbed by this energy and also converted into heat energy. Another embodiment therefore comprises means for cooling the electron exit window. The Electron exit window, for example, water cooled or be cooled by a gas blower.

Die Ausrichtung des Axialstrahlers ist vorzugsweise senkrecht oder waagerecht. Die Achse des Axialstrahlers kann jedoch auch mit jedem anderen Winkel bezüglich der Horizontalen ausgerichtet sein.The Alignment of the axial radiator is preferably vertical or horizontal. The axis of the Axialstrahlers can, however, with each other Be aligned with respect to the horizontal angle.

Ein verwendeter Axialstrahler verfügt vorteilhafter Weise über eine Strahlablenksteuerung, mittels welcher der erzeugte Elektronenstrahl ablenkbar ist und wodurch der Auftreffpunkt des Elektronenstrahls über eine Strecke bzw. eine Fläche auf einem Substrat wirksam werden kann. Alternativ kann aber auch ein Substrat zum Zwecke der Behandlung durch einen Elektronenstrahl mittels des Substrathalters unter dem feststehenden Elektronenstrahl bewegt werden oder aber es wird sowohl der Elektronenstrahl mittels einer Strahlablenk steuerung abgelenkt und gleichzeitig auch das Substrat mittels des Substrathalters bewegt. Es ist daher ebenfalls vorteilhaft, wenn der Substrathalter bewegbar und insbesondere in Elektronenstrahlrichtung verschiebbar ausgebildet ist. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass ein bewegbarer Substrathalter auch solche Ausführungsformen umfasst, bei denen der Substrathalter drehbar ausgebildet ist.One used axial radiator advantageously has over a beam deflection control, by means of which the generated electron beam is deflectable and whereby the point of impact of the electron beam over a stretch or surface on a substrate is effective can be. Alternatively, however, a substrate for the purpose of Treatment by an electron beam by means of the substrate holder be moved under the fixed electron beam or it is both the electron beam by means of a beam deflection control deflected and at the same time the substrate by means of the substrate holder emotional. It is therefore also advantageous if the substrate holder movable and in particular displaceable in electron beam direction is. For completeness, it should be mentioned that a movable substrate holder also such embodiments includes, wherein the substrate holder is rotatably formed.

Die Strecke bzw. Fläche, innerhalb der ein Elektronenstrahl mittels einer Strahlablenksteuerung auf einem Substrat wirksam werden kann, ist umso größer, je weiter das Substrat bzw. das Elektronenaustrittsfenster vom Strahlerzeuger entfernt ist. So können unterschiedliche Anforderungen, die sich aus einer Aufgabenstellung ergeben, auch unterschiedliche Entfernungen eines Substrates vom Strahlerzeuger erfordern, welche dann mittels des Substrathalters einstellbar sind. Nicht-thermische Aufgabenstellungen erfordern gewöhnlich einen Substratabstand von einigen Millimetern bis wenigen Zentimetern vom Elektronenaustrittsfenster. Bei thermischen Anwendungen hingegen, wie beispielsweise dem Elektronenstrahlschweißen, kann je nach Aufgabenstellung ein Substratabstand von wenigen Zentimetern bis zu einem Meter und mehr vom Axialstrahler erforderlich sein.The distance or area, within which an electron beam can be effective on a substrate by means of a beam deflection control, is the greater, the farther the substrate or the electron exit window is removed from the beam generator. Thus, different requirements arising from a task can also unterschiedli require distances of a substrate from the beam generator, which are then adjustable by means of the substrate holder. Non-thermal problems usually require a substrate distance of a few millimeters to a few centimeters from the electron exit window. In contrast, thermal applications, such as electron beam welding, depending on the task a substrate distance of a few centimeters to one meter and more of the axial radiator may be required.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Elektronenaustrittsfenster ein Mittel, mittels dem in der Strahlablenksteuerung die einem jeden Elektronenaustrittsfenster zugeordneten Strahlführungsparameter aktivierbar sind. Beim Einsatz verschiedener Elektronenaustrittsfenster bestehen auch unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich von Parametern einer Strahlablenksteuerung. So ist beispielsweise bei unterschiedlichen Größen oder Formen eines Elektronenaustrittsfensters auch die Fläche verschieden, welche mittels des Elektronenstrahls abzurastern ist. Wird beispielsweise ein Elektronenaustrittsfenster versehentlich mit auf den Elektronenstrahl bezogenen Strahlführungsparametern beaufschlagt, die einem kleineren Elektronenaustrittsfenster zugeordnet sind, kann der Energieeintrag pro Flächeneinheit zu hoch sein und zur Beschädigung des Elektronenaustrittsfensters führen. Mittels eines Steckkontaktes an jedem Elektronenaustrittsfenster können beispielsweise die einem Elektronenaustrittsfenster zugeordneten Strahlführungsparameter kodiert und somit eine versehentlich falsche Einstellung von Strahlführungsparametern verhindert werden. Damit kann beispielsweise auch verhindert werden, dass ein gebündelter und unabgelenkter Elektronenstrahl auf ein Elektronenaustrittsfenster trifft und dieses zerstört.at Another embodiment comprises an electron exit window a means by which in the beam deflection control the one each Electron emission window associated beam guidance parameters can be activated. When using different electron exit windows There are also different requirements regarding parameters a beam deflection control. For example, different Sizes or shapes of an electron exit window also the surface different, which by means of the electron beam is to be scanned. For example, an electron exit window accidentally with related to the electron beam beam guidance parameters subjected to a smaller electron emission window are, the energy input per unit area can be too high and damaging the electron exit window to lead. By means of a plug contact at each electron exit window For example, those associated with an electron exit window Beam guiding parameters coded and thus one inadvertently prevents incorrect setting of beam guidance parameters become. This can also be prevented, for example, that a bundled and undeflected electron beam on a Electron exit window hits and destroys this.

Mit einem entsprechenden Mittel am Trennelement oder am Elektronenaustrittsfenster (wie beispielsweise einem kodierten Steckkontakt) kann auch der Bewegungsradius des Substrathalters eingeschränkt werden. Dadurch kann beispielsweise sichergestellt werden, dass der bewegliche Substratträger bei installiertem Trennelement nicht aus Versehen gegen das Trennelement bzw. ein Elektronenaustrittsfenster bewegt wird.With a corresponding agent on the separating element or on the electron exit window (Such as a coded plug contact) can also be Movement radius of the substrate holder are restricted. This can be ensured, for example, that the movable Substrate carrier with installed separator is not off Provided against the separating element or an electron exit window is moved.

Damit mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verschiedenste Aufgabenstellungen gelöst werden können, ist es vorteilhaft, wenn am Axialstrahler verschiedene Beschleunigungsspannungen einstellbar sind. Das Einwirken eines Elektronenstrahls auf Metalle umfasst als meist negative Begleiterscheinung den Sachverhalt, dass gleichzeitig auch Röntgenstrahlung freigesetzt wird. Bei einer Ausführungsform weist die Arbeitskammer deshalb eine Abschirmung auf, welche an die bei der höchstmöglich einstellbaren Beschleunigungsspannung auftretende prozessspezifische Röntgenstrahlung angepasst ist.In order to by means of a device according to the invention most diverse Problems can be solved, it is advantageous if the axial radiator different acceleration voltages adjustable are. The effect of an electron beam on metals includes as a mostly negative side effect the facts that at the same time also X-ray radiation is released. In one embodiment Therefore, the working chamber on a shield, which on the occurring at the highest possible acceleration voltage process-specific X-radiation is adjusted.

Insbesondere bei nicht-thermischen Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn der erste und der zweite Bereich der Arbeitskammer getrennt voneinander evakuierbar sind, denn bei diesen Anwendungen wird ein zu behandelndes Substrat, welches im zweiten Bereich angeordnet ist, oftmals unter Atmosphärenbedingungen mit Elektronenenergie beaufschlagt. Im ersten Bereich sind hingegen Vakuumbedingungen erforderlich, damit sich der vom Axialstrahler erzeugte Elektronenstrahl bis zum Elektronenaustrittsfenster erstrecken kann. Ein Axialstrahler verfügt meist über eine eigene Vakuumpumpe, mittels welcher der Strahlerzeuger und der Strahlführungsraum evakuierbar sind. Mittels dieser Vakuumpumpe kann beispielsweise auch der erste Bereich der Arbeitskammer mit evakuiert werden. Da die zu einem Axialstrahler zugehörige Vakuumpumpe jedoch meist nicht für zusätzliche Volumen dimensioniert ist, ist es vorteilhaft eine zusätzliche Vakuumpumpe einzusetzen, um auch das Volumen des ersten Bereiches in einer kurzen Zeitspanne evakuieren zu können. Diese zusätzliche Vakuumpumpe kann entweder am Axialstrahler oder aber auch direkt am ersten Bereich der Arbeitskammer angeschlossen sein.Especially in non-thermal applications, it is advantageous if the first and the second region of the working chamber can be evacuated separately are because in these applications a substrate to be treated, which is arranged in the second region, often under atmospheric conditions charged with electron energy. In the first area, however, are Vacuum conditions required, so that of the axial radiator generated electron beam extend to the electron exit window can. An axial radiator usually has one own vacuum pump, by means of which the jet generator and the beam guiding space are evacuated. By means of this vacuum pump, for example Also, the first area of the working chamber to be evacuated. There however, the vacuum pump associated with an axial radiator usually not dimensioned for additional volume it is advantageous to use an additional vacuum pump, also the volume of the first area in a short period of time to evacuate. This additional vacuum pump can either be at the axial radiator or directly at the first area be connected to the working chamber.

Der zweite Bereich kann beispielsweise mittels der Pumpeinrichtung evakuiert werden, mittels welcher auch die gesamte Arbeitskammer evakuierbar ist. Diese Pumpeinrichtung kann alternativ auch so konfiguriert sein, dass mit ihr über Umschaltventile beide Bereiche der Arbeitskammer separat evakuierbar sind.Of the second area can be evacuated, for example by means of the pumping device be, by means of which also the entire working chamber evacuated is. This pumping device may alternatively be configured in this way be that with her about switching valves both areas the working chamber can be evacuated separately.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist im zweiten Bereich ein Gaseinlass angeordnet, mittels dem ein Gas (beispielsweise ein Schutzgas) in den Bereich einlassbar ist. Da insbesondere bei nicht-thermischen Anwendungen, wie beispielsweise bei der Elektronenbehandlung von Saatgut oder beim Modifizieren von Kunststoffgranulat, unter Atmosphärenbedingungen reaktive Gase (beispielsweise Ozon) entstehen, ist es vorteilhaft, wenn der zweite Bereich eine Pumpeinrichtung umfasst, mittels der auch reaktive Gase aus der Arbeitskammer abpumpbar sind. Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn im zweiten Bereich der Grad der Evakuierung oder/und die Konzentration eines Gases einstellbar ist/sind, um die für einen Elektronenstrahlprozess erforderlichen optimalen Umgebungsbedingungen im zweiten Bereich einstellen zu können.at Another embodiment is in the second area Gas inlet arranged by means of which a gas (for example, a protective gas) into the area is einlassbar. As in particular at non-thermal Applications such as in the electron treatment of Seed or when modifying plastic granules, under atmospheric conditions reactive gases (for example, ozone) are formed, it is advantageous if the second area comprises a pumping device, by means of also reactive gases can be pumped out of the working chamber. It is also advantageous if in the second area the degree of evacuation or / and the concentration of a gas is / are adjustable to the optimal for an electron beam process required Ambient conditions in the second range can be set.

Weitere Ausgestaltungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnen sich dadurch aus, dass der erste oder/und der zweite Bereich ein Einblick-Fenster zur Prozessbeobachtung aufweist/aufweisen. Des Weiteren kann die Arbeitskammer eine Einrichtung zum Kühlen eines Substrates aufweisen, welche beispielsweise ein oder mehrere Peltierelemente oder ein Gasgebläse umfassen kann. Mittels eines Gasgebläses kann neben einem Substrat gleichzeitig auch ein Elektronenaustrittsfenster gekühlt werden. Das Härten von Lacken mittels Elektronenenergie kann hingegen beispielsweise eine Basistemperatur des Lackes erfordern, um die Oberflächenqualität des Lackes gezielt zu beeinflussen. Es kann daher auch zweckmäßig sein, wenn eine Arbeitskammer eine Heizeinrichtung zum Erwärmen eines Substrates umfasst.Further embodiments of a device according to the invention are distinguished by the fact that the first or / and the second area has an insight window for process observation has / have. Furthermore, the working chamber may have a device for cooling a substrate, which may comprise, for example, one or more Peltier elements or a gas blower. By means of a gas blower, in addition to a substrate, an electron emission window can also be cooled simultaneously. The curing of paints by means of electron energy, however, may require, for example, a base temperature of the paint in order to influence the surface quality of the paint specifically. It may therefore also be expedient for a working chamber to comprise a heating device for heating a substrate.

Auch bei Elektronenstrahlprozessen ist es wichtig über Mittel zu verfügen, mit denen ein durchgeführter Prozess bzw. die erzielte Qualität am Substrat insitu kontrolliert und überprüft werden kann. So kann beispielsweise mit Mitteln zum Erfassen von Primärelektronen eines Elektronenstrahls oder/und zum Erfassen von rückgestreuten Elektronen die Position eines Elektronenstrahls überprüft und gegebenenfalls neu eingestellt werden, wohingegen beispielsweise mittels einer auf ein Elektronenfenster oder ein Substrat gerichteten Wärmebildkamera Aussagen über die flächenbezogene Energieverteilung getroffen werden können.Also in electron beam processes, it is important to have means dispose of a completed process or the quality achieved on the substrate controlled in situ and can be checked. So, for example with means for detecting primary electrons of an electron beam and / or for detecting backscattered electrons Checked position of an electron beam and if necessary be reset, whereas, for example by means of a directed to an electron window or a substrate Thermal imager statements about the area-related Energy distribution can be taken.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail. The figures show:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Einsatz bei einem nicht-thermischen Elektronenstrahlprozess; 1 a schematic representation of an apparatus according to the invention for use in a non-thermal electron beam process;

2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Einsatz bei einem thermischen Elektronenstrahlprozess. 2 a schematic representation of the device according to the invention for use in a thermal electron beam process.

In 1 ist schematisch eine Elektronenstrahl-Vorrichtung 1 für den Einsatz bei einem nicht-thermischen Prozess dargestellt. An einer evakuierbaren Arbeitskammer 2 ist ein Axialstrahler 3 zum Erzeugen eines in die Arbeitskammer 2 gerichteten Elektronenstrahls 4 befestigt. Axialstrahler 3 umfasst einen direkt an Arbeitskammer 2 angrenzenden Strahlführungsraum 5 und einen Strahlerzeuger 6. Weil das Erzeugen des Elektronenstrahls 4 Vakuumbedingungen erfordert, verfügt der Axialstrahler 3 ebenfalls über eine Pumpeinrichtung 7, mittels der sowohl der Strahlerzeuger 6 als auch der Strahlführungsraum 5 evakuierbar sind.In 1 is schematically an electron beam device 1 shown for use in a non-thermal process. At an evacuated working chamber 2 is an axial radiator 3 for generating one in the working chamber 2 directed electron beam 4 attached. Axialstrahler 3 includes one directly to working chamber 2 adjacent beam guidance space 5 and a beam generator 6 , Because generating the electron beam 4 Requires vacuum conditions, has the axial radiator 3 also via a pumping device 7 , by means of both the jet generator 6 as well as the beam guiding space 5 are evacuated.

Auf einem beweglichen und insbesondere höhenverstellbaren Substrathalter 8 ist Kunststoffgranulat 9 gelagert, welches in einem nicht-thermischen Prozess mit Elektronenenergie beaufschlagt werden soll. Dadurch sollen Materialeigenschaften des Kunststoffgranulats 9 modifiziert werden. Das ungehinderte Auftreffen des Elektronenstrahls 4 auf Partikel des Kunststoffgranulats 9 unter Vakuumbedingungen ermöglicht keine reaktive Modifizierung der Partikel. Die gewünschte Modifizierung der Partikel erfordert eine definierte Gasumgebung am Prozessort. Beim Ausführungsbeispiel ist diese Gasumgebung durch Atmosphärenbedingungen charakterisiert.On a movable and especially height-adjustable substrate holder 8th is plastic granules 9 stored, which is to be acted upon in a non-thermal process with electron energy. This should be material properties of the plastic granules 9 be modified. The unobstructed impact of the electron beam 4 on particles of the plastic granules 9 under vacuum conditions does not allow reactive modification of the particles. The desired modification of the particles requires a defined gas environment at the process location. In the embodiment, this gas environment is characterized by atmospheric conditions.

Ein haubenförmiges Trennelement 10, welches mittels Flanschelementen 11 (welche auch entsprechende nicht dargestellte Dichtelemente umfassen) im Inneren der Arbeitskammer 2 befestigt ist, unterteilt die Arbeitskammer 2 in einen ersten, direkt an den Strahlführungsraum 5 angrenzenden Bereich 12 und einen zweiten Bereich 13, in welchem der Substrathalter 8 mit dem Kunststoffgranulat 9 angeordnet ist.A hood-shaped separating element 10 , which by means of flange elements 11 (Which also include corresponding sealing elements, not shown) in the interior of the working chamber 2 attached, divides the working chamber 2 in a first, directly to the beam guiding room 5 adjacent area 12 and a second area 13 in which the substrate holder 8th with the plastic granulate 9 is arranged.

Über eine verschließbare Öffnung 14 können sowohl zu behandelnde Substrate als auch das Trennelement 10 in die Arbeitskammer 2 eingebracht bzw. auch wieder daraus entfernt werden. Des Weiteren verfügt die Arbeitskammer 2 über eine Pumpeinrichtung 15, mittels der zum einen der zweite Bereich 14 und zum anderen auch die gesamte Arbeitskammer 2, wenn Trennelement 10 nicht mit den Flanschelementen 11 in der Arbeitskammer 2 befestigt ist, evakuiert werden kann. Im vorliegenden Anwendungsfall kommt Pump einrichtung 15 nicht zum Einsatz, weil das Kunststoffgranulat 9 unter Atmosphärenbedingungen mit Elektronenenergie beaufschlagt werden soll.Over a closable opening 14 can both substrates to be treated as well as the separating element 10 in the working chamber 2 be introduced or removed again from it. Furthermore, the working chamber has 2 via a pumping device 15 , by means of which, on the one hand, the second area 14 and on the other hand also the entire working chamber 2 when separating element 10 not with the flange elements 11 in the working chamber 2 is fixed, can be evacuated. In the present application comes pumping device 15 not used, because the plastic granules 9 is to be acted upon by electron energy under atmospheric conditions.

Trennelement 10 umfasst deshalb ein Elektronenaustrittsfenster 16, durch welches Elektronen aus dem Elektronenstrahl 4 hindurchtreten und bis zum Kunststoffgranulat 9 gelangen können. Elektronenaustrittsfenster 16 ist als Titanfolie ausgebildet und erstreckt sich über den Bereich des Trennelements 10, auf den der Elektronenstrahl 4 auftrifft. Damit der Elektronenstrahl 4 bis zum Elektronenaustrittsfenster 16 gelangen kann, sind auch Vakuumbedingungen im ersten Bereich 12 erforderlich. Bereich 12 könnte beispielsweise auch mittels der im Axialstrahler 3 integrierten Pumpeinrichtung 7 evakuiert werden. Dies ist jedoch meist nicht möglich, zumindest jedoch sehr zeitaufwändig, weil die handelsüblich im bzw. am Axialstrahler eingesetzten Vakuumpumpen (wie Pumpeinrichtung 7) nicht für derartige Volumen dimensioniert sind. Am Axialstrahler 3 wurde daher eine zusätzliche Pumpeinrichtung 17 angeschlossen, mittels der auch der Bereich 12 über den Strahlführungsraum 5 effektiv evakuiert werden kann.separating element 10 therefore includes an electron exit window 16 through which electrons from the electron beam 4 go through and up to the plastic granules 9 can reach. EBW 16 is formed as a titanium foil and extends over the region of the separating element 10 on which the electron beam 4 incident. Thus the electron beam 4 to the electron exit window 16 vacuum conditions are in the first range 12 required. Area 12 could for example also by means of the axial radiator 3 integrated pumping device 7 be evacuated. However, this is usually not possible, but at least very time-consuming, because the commercially used in or on the axial radiator vacuum pumps (such as pumping device 7 ) are not dimensioned for such volumes. At the axial radiator 3 was therefore an additional pumping device 17 connected, by means of which also the area 12 over the beam guiding space 5 can be effectively evacuated.

Weil Elektronen bei ihrer Bewegung unter Atmosphärenbedingungen mit zunehmender Wegstrecke an Energie verlieren, wird der höhenverstellbare Substrathalter 8 so dicht an das Elektronenaustrittsfenster 16 bewegt, dass das Kunststoffgranulat 9 mit etwa 2 cm vom Elektronenaustrittsfenster beabstandet ist.Because electrons move as they move under atmospheric conditions with increasing distance lose energy, becomes the height-adjustable substrate holder 8th so close to the electron exit window 16 that moves the plastic granules 9 spaced at about 2 cm from the electron exit window.

Bei dieser Konfiguration der Vorrichtung 1 wird die Fläche des Elektronenaustrittsfensters 16 nach einem vorgegebenen Programm mittels des Elektronenstrahls 4 periodisch abgerastert, wodurch das unter dem Elektronenaustrittsfenster 16 auf dem ggf. bewegten Substrathalter 8 angeordnete Kunststoffgranulat 9 flächig mit Elektronenenergie beaufschlagt wird, welche eine Modifikation von Eigenschaften (wie beispielsweise den Schmelzindex) des Kunststoffgranulats 9 bewirkt.In this configuration of the device 1 becomes the area of the electron exit window 16 according to a predetermined program by means of the electron beam 4 scanned periodically, causing the under the electron exit window 16 on the possibly moving substrate holder 8th arranged plastic granules 9 is subjected to surface energy, which is a modification of properties (such as the melt index) of the plastic granules 9 causes.

In 2 ist die in 1 beschriebene Vorrichtung 1 schematisch in einer Konfiguration dargestellt, wie sie für das Durchführen von thermischen Elektronenstrahlprozessen verwendbar ist. Mittels des Elektronenstrahls 4 sollen zwei auf dem Substrathalter 8 angeordnete Metallsubstrate 18 miteinander verschweißt werden. Für diese Aufgabenstellung ist es erforderlich, einen fokussierten Elektronenstrahl unter Vakuumbedingungen bis an die Nahtstelle der beiden Substrate 18 heranzuführen. Die Flanschelemente 11 wurden daher gelöst und das Trennelement 10 außerhalb des Wirkbereiches des Elektronenstrahls 4 positioniert. Beim thermischen Anwendungsfall kann das Trennelement 10 auch durch die Öffnung 14 vollständig aus der Arbeitskammer 2 entfernt werden. Mittels Pumpeinrichtung 7 wird der Axialstrahler 3 und mittels Pumpeinrichtung 15 die Arbeitskammer 2 evakuiert, so dass sich Elektronenstrahl 4 vollständig unter Vakuumbedingungen bis zu den Substraten 18 erstrecken kann.In 2 is the in 1 described device 1 schematically illustrated in a configuration useful for performing thermal electron beam processes. By means of the electron beam 4 should two on the substrate holder 8th arranged metal substrates 18 be welded together. For this task, it is necessary, a focused electron beam under vacuum conditions up to the interface of the two substrates 18 introduce. The flange elements 11 were therefore solved and the separating element 10 outside the effective range of the electron beam 4 positioned. In thermal application, the separating element 10 also through the opening 14 completely out of the working chamber 2 be removed. By means of pumping device 7 becomes the axial radiator 3 and by pumping means 15 the working chamber 2 evacuated, so that electron beam 4 completely under vacuum conditions to the substrates 18 can extend.

Um ein optimales Schweißergebnis zu erzielen, wurde der Substrathalter 8 gegenüber dessen Position bei der zu 1 beschriebenen Konfiguration noch etwas näher an den Axialstrahler 3 herangefahren. Die hohe Energie des gebündelten Elektronenstrahls 4, welche bei der Konfiguration für thermische Anwendungsfälle auf die Substrate 18 auftrifft, ermöglicht das Schmelzen des metallischen Substratwerkstoffs und somit auch ein Verschweißen der zwei Substrate 18.To achieve an optimal welding result, the substrate holder became 8th opposite to its position at the 1 described configuration a little closer to the axial radiator 3 moved up. The high energy of the bundled electron beam 4 , which in the configuration for thermal use cases on the substrates 18 impinges, allows the melting of the metallic substrate material and thus also a welding of the two substrates 18 ,

Mit den zu 1 und 2 beschriebenen Konfigurationen ist Vorrichtung 1 geeignet sowohl nicht-thermische als auch thermische Elektronenstrahlprozesse durchzuführen.With the too 1 and 2 described configurations is device 1 suitable for performing both non-thermal and thermal electron beam processes.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (28)

Vorrichtung zum Durchführen von Elektronenstrahlprozessen an mindestens einem Substrat (9; 18), umfassend eine evakuierbare Arbeitskammer (2), einen in der Arbeitskammer (2) angeordneten Substrathalter (8) und einen Axialstrahler (3) zum Erzeugen eines in die Arbeitskammer (2) gerichteten Elektronenstrahls (4), wobei der Axialstrahler (3) einen Strahlerzeuger (6) und einen Strahlführungsraum (5) aufweist, gekennzeichnet durch ein Trennelement (10), welches mittels lösbarer Befestigungselemente (11) a) innerhalb der Arbeitskammer (2) derart fixierbar ist, dass die Arbeitskammer (2) einen ersten, direkt an den Axialstrahler (3) angrenzenden Bereich (12) und einen zweiten, den Substrathalter (8) umfassenden Bereich (13) aufweist, wobei der Trennelementabschnitt, auf den der Elektronenstrahl (4) auftrifft, als Elektronenaustrittsfenster (16) ausgebildet ist; b) aus dem direkten Einwirkbereich des Elektronenstrahls (4) entfernbar ist.Device for carrying out electron beam processes on at least one substrate ( 9 ; 18 ), comprising an evacuable working chamber ( 2 ), one in the working chamber ( 2 ) arranged substrate holder ( 8th ) and an axial radiator ( 3 ) for generating a in the working chamber ( 2 ) directed electron beam ( 4 ), wherein the axial radiator ( 3 ) a jet generator ( 6 ) and a beam guiding space ( 5 ), characterized by a separating element ( 10 ), which by means of releasable fasteners ( 11 ) a) within the working chamber ( 2 ) is fixable such that the working chamber ( 2 ) a first, directly to the axial radiator ( 3 ) adjacent area ( 12 ) and a second, the substrate holder ( 8th ) ( 13 ), wherein the separating element section, on which the electron beam ( 4 ), as an electron exit window ( 16 ) is trained; b) from the direct area of action of the electron beam ( 4 ) is removable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (12) und der zweite Bereich (13) separat voneinander evakuierbar sind.Device according to claim 1, characterized in that the first region ( 12 ) and the second area ( 13 ) are separately evacuated. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (12) gemeinsam mit dem Strahlführungsraum (5) evakuierbar ist.Device according to claim 2, characterized in that the first area ( 12 ) together with the beam guiding space ( 5 ) is evacuable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Substrathalter (8) bewegbar ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate holder ( 8th ) is designed to be movable. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Substrathalter (8) in Elektronenstrahlrichtung verschiebbar ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the substrate holder ( 8th ) is displaceable in the electron beam direction. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialstrahler (3) mit einem Winkel bezüglich der Horizontalen ausgerichtet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axial radiator ( 3 ) is oriented at an angle with respect to the horizontal. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialstrahler (3) waagerecht oder senkrecht ausgerichtet ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that the axial radiator ( 3 ) is aligned horizontally or vertically. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer im ersten Bereich oder/und im zweiten Bereich ein Einblick-Fenster zur Prozessbeobachtung aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the working chamber in the first area and / or in the second area an insight window for process observation having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer (2) im ersten Bereich oder/und im zweiten Bereich (13) eine verschließbare Öffnung (14) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the working chamber ( 2 ) in the first area and / or in the second area ( 13 ) a closable opening ( 14 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialstrahler (3) eine Strahlablenksteuerung umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axial radiator ( 3 ) comprises a beam deflection control. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialstrahler (3) mit verschieden einstellbaren Beschleunigungsspannungen betreibbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axial radiator ( 3 ) is operable with different adjustable acceleration voltages. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer eine Abschirmung aufweist, welche an die bei der höchstmöglichen Beschleunigungsspannung auftretende prozessspezifische Röntgenstrahlung angepasst ist.Device according to claim 11, characterized in that that the working chamber has a shield, which on the at the highest possible acceleration voltage adjusted process-specific X-radiation adapted is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (13) mit einem Schutzgas beaufschlagbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second region ( 13 ) can be acted upon with a protective gas. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Bereich oder/und im zweiten Bereich erste Mittel zum Erfassen von Primärlelektronen oder/und rückgestreuten Elektronen angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the first region and / or in the second Area first means for detecting primary electrons and / or backscattered electrons are arranged. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten oder/und zweiten Bereich zweite Mittel zur Prozesskontrolle angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the first and / or second area second means for process control are arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bereich der Grad der Evakuierung oder/und die Konzentration eines Gases einstellbar ist/sind.Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that in the second region of the degree the evacuation and / or the concentration of a gas adjustable is / are. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kühleinrichtung, mit der das Substrat kühlbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized by a cooling device, with which the Substrate is coolable. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung mindestens ein Peltierelement umfasst.Device according to claim 17, characterized in that that the cooling device at least one Peltier element includes. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung ein Gasgebläse umfasst.Device according to claim 17, characterized in that that the cooling device comprises a gas blower. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung, mit der das Substrat erwärmbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized by a heating device, with which the substrate is heated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronenaustrittsfenster flüssigkeitsgekühlt ist.Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the electron exit window is liquid cooled. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronenaustrittsfenster gasgekühlt ist.Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the electron exit window is gas cooled. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronenaustrittsfenster auswechselbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electron exit window interchangeable is. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass Elektronenaustrittsfenster verschiedener Formen, verschiedener Größen oder/und aus verschiedenen Materialien einsetzbar sind.Device according to claim 23, characterized in that that electron exit window of different shapes, different Sizes and / or of different materials can be used. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronenfenster ein drittes Mittel umfasst, mittels dem in der Strahlablenksteuerung die einem jeden Elektronenaustrittsfenster zugeordneten Strahlführungsparameter aktivierbar sind.Device according to one of claims 10 to 24, characterized in that the electron window is a third Means comprises, by means of the in the beam deflection control the one each electron emission window associated beam guiding parameters can be activated. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Schutzeinrichtung, mittels der das Elektronenaustrittsfenster abdeckbar ist, wenn das Trennelement nicht in der Arbeitskammer fixiert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized by a first protection device, by means of which Electron exit window is coverable when the separating element not fixed in the working chamber. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Schutzeinrichtung, mittels der die für das Fixieren des Trennelements erforderlichen Schnittstellen abdeckbar sind, wenn das Trennelement nicht fixiert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized by a second protection device, by means of the interfaces required for fixing the separator can be covered, if the separating element is not fixed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement oder das Elektronenfenster ein viertes Mittel umfasst, mittels dem der Bewegungsradius des Substrathalters einschränkbar ist.Device according to one of claims 4 to 27, characterized in that the separating element or the electron window a fourth means, by means of which the movement radius of the Substrate holder can be limited.
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