DE1117793B - Device for processing objects or materials by means of charge carrier jets - Google Patents
Device for processing objects or materials by means of charge carrier jetsInfo
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Description
Einrichtung zur Bearbeitung von Gegenständen oder Materialien mittels Ladungsträgerstrahlen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Bearbeitung von Gegenständen oder Materialien, insbesondere zurr Bohren, Fräsen, zur Wärmebehandlung oder zur Einleitung einer chemischen Veränderung mit Hilfe eines Ladungsträgerstrahles.Device for processing objects or materials by means of Charge carrier beams The invention relates to a device for processing of objects or materials, in particular for drilling, milling, for heat treatment or to initiate a chemical change with the help of a charge carrier beam.
Es ist eine Vorrichtung zur Materialverdampfung mittels Ladungsträgerstrahl bekannt, bei welcher der Gasdruck in dem das zu verdampfende Material enthaltenden Raum höher gewählt ist als der Gasdruck in dem zur Erzeugung des Ladungsträgerstrahles dienenden Raum. Zur Vermeidung eines Druckausgleiches sind bei dieser Vorrichtung zwischen den Räumen verschiedenen Druckes Lochblenden vorgesehen, welche einerseits zum Durchtritt des Ladungsträgerstrahles und andererseits durch ihren Strömungswiderstand zu einer Erschwerung des Druckausgleiches dienen.It is a device for material evaporation by means of a charge carrier beam known at which the gas pressure in the containing the material to be evaporated Space is chosen to be higher than the gas pressure in which to generate the charge carrier beam serving space. To avoid pressure equalization, this device between the spaces of different pressure pinhole diaphragms provided, which on the one hand for the passage of the charge carrier beam and on the other hand through its flow resistance serve to make pressure equalization more difficult.
Es ist auch bekannt, diese Vorrichtung mit mehreren Lochblenden zu versehen und die zwischen den Lochblenden gelegenen Räume an Vakuumpumpen anzuschließen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der Druck vom Strahlerzeugungsraum zum Bearbeitungsraum stufenweise ansteigt. Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß der Weg des Ladungsträgerstrahles, von der ersten Lochblende bis zum Werkstück, d. h. also der in Räumen höheren Druckes zurückzulegende Weg groß ist. Dabei besteht die Gefahr, daß infolge der Zusammenstöße zwischen den Ladungsträgern und den Gasmolekülen die Bündelung des Ladungsträgerstrahles weitgehend aufgehoben wird.It is also known to provide this device with a plurality of apertured diaphragms and to connect the spaces between the perforated panels to vacuum pumps. This measure ensures that the pressure from the beam generation space to the processing space gradually increases. This known device has the disadvantage that the path of the Charge carrier beam, from the first pinhole to the workpiece, d. H. so the one The distance to be covered in rooms of higher pressure is large. There is a risk that as a result of the collisions between the charge carriers and the gas molecules Bundling of the charge carrier beam is largely canceled.
Es ist auch ein Elektronenmikroskop bekannt, bei welchem der zu vergrößernde Gegenstand in einem Raum höheren Druckes angeordnet ist. Der in dem unter Hochvakuum stehenden Strahlerzeugungsraum erzeugte Elektronenstrahl tritt durch eine Lochblende in den Objektraum aus und gelangt nach Durchdringen des Objektes durch eine weitere Lochblende in den ebenfalls unter Vakuum stehenden Beobachtungsteil. Hinter den an den Objektraum grenzenden Lochblenden sind weitere Lochblenden angeordnet. Die durch diese Blenden gegebenen Räume sind mit Luftpumpen versehen, mittels welcher die in das Vakuum strömende Luft abgesaugt wird. Auch dieses Elektronenmikroskop weist den Nachteil auf, daß der Weg des Elektronenstrahles durch die Räume höheren Druckes groß ist.There is also known an electron microscope in which the to be magnified Object is arranged in a room of higher pressure. The one under high vacuum The electron beam generated in the standing beam generation space passes through a pinhole into the object space and, after penetrating the object, passes through another Orifice plate in the observation part, which is also under vacuum. Behind the Additional pinhole apertures are arranged on the object space bordering the object. the Spaces given by these screens are provided with air pumps, by means of which the air flowing into the vacuum is sucked off. This electron microscope too has the disadvantage that the path of the electron beam through the spaces is higher Print is great.
Die Einrichtung nach der Erfindung vermeidet diese Nachteile und bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich, welche die Bearbeitung von Gegenständen oder Materialien, insbesondere das Bohren, Fräsen, die Wärmebehandlung oder die Einleitung einer chemischen Veränderung mit Hilfe eines Ladungsträgerstrahles in Räumen praktisch beliebigen Druckes erlauben. Die neue Einrichtung zeichnet sich gemäß der Erfindung durch die Verwendung eines aus konisch ineinandergeschachtelten Zwischendruckkammern bestehenden Druckstufensystem aus, mittels dessen der Ladungsträgerstrahl aus einem hochevakuierten Erzeugungsraum in einen unter höherem Druck stehenden Bearbeitungsraum ausgeschleust und auf die zu bearbeitenden Gegenstände gelenkt wird.The device according to the invention avoids these disadvantages and brings with it a number of advantages, which the processing of objects or Materials, especially drilling, milling, heat treatment or initiation a chemical change with the help of a charge carrier beam in rooms is practical allow any pressure. The new device is characterized according to the invention through the use of a conically nested intermediate pressure chambers existing pressure level system, by means of which the charge carrier beam from a highly evacuated generation room in a processing room under higher pressure is discharged and directed to the objects to be processed.
Dieser Aufbau bringt den Vorteil mit sich, daß bei geringsten Pumpwiderständen in Richtung der an die Zwischendruckkammern angeschlossenen Vakuumpumpen die Durchlaufstrecke des Ladungsträgerstrables in den Kammern erhöhten Druckes sehr kurz ist. Dadurch kann die auswertbare Länge des Ladungsträgerstrahles im Bearbeitungsraum groß gehalten werden, ohne daß die Strahlfokussierung in störender Weise beeinflußt wird. Dies ist insbesondere für die Bearbeitung von Gegenständen größerer Ausdehnung in Richtung des Ladungsträgerstrahles wichtig.This structure has the advantage that with the lowest pumping resistance the flow path in the direction of the vacuum pumps connected to the intermediate pressure chambers of the load carrier trable in the chambers of increased pressure is very short. Through this the evaluable length of the charge carrier beam in the processing room can be kept large without the beam focusing is affected in a disruptive manner. this is especially for the processing of objects of greater extent in the direction of the charge carrier beam is important.
Von großem Vorteil ist es, die Zwischendruckkammern, insbesondere die diese Kammern trennenden Strömungsdrosselblenden mit einer künstlichen Kühlung zu versehen. Dadurch wird erreicht, daß Aufheizungen der Blendenränder durch den Ladungsträgerstrahl und eventuelle Aufschmelzungen dieser Ränder mit Sicherheit vermieden werden. Weiterhin wird eine Aufheizung -des durch die Strömungsdrosselblenden in die Zwischendruckkammern eintretenden Gasstromes verhindert.It is of great advantage, the intermediate pressure chambers, in particular the flow restrictors separating these chambers with artificial cooling to provide. This ensures that heating of the aperture edges by the Charge carrier beam and possible melting of these edges with certainty be avoided. Farther is a heating -des by the Prevents flow restrictors entering the intermediate pressure chambers gas flow.
Es ist zweckmäßig, . Teile der zur elektronenoptischen Bündelung des im Hochvakuumraum erzeugten Ladungsträgerstrahles dienenden Mittel als Zwischendruckkammern oder Teile von solchen auszubilden. Beispielsweise ist es möglich, Teile einer zur Stahlfokussierung dienenden magnetischen Linse als Zwischendruckkammern auszubilden und dadurch eine wesentliche Platzeinsparung zu erzielen.It is convenient. Parts of the electron optical bundling of the In the high vacuum chamber generated charge carrier beam serving as intermediate pressure chambers or to train parts of such. For example, it is possible to use parts of a To train steel focusing serving magnetic lens as intermediate pressure chambers and thereby to achieve a substantial saving in space.
Bei einem unter Verwendung der Einrichtung nach der Erfindung aufgebauten Gerät können im Bearbeitungsraum ohne Rücksicht auf irgendwelche Vakuumschwierigkeiten beliebige Vorgänge ablaufen. Beispielsweise kann das Bohren von Diamanten in Gegenwart atmosphärischer Luft durch örtliches Erhitzen mittels des Ladungsträgerstrahles durchgeführt werden, wobei der Kohlenstoff des Diamanten mit dem in der Luft vorhandenen Sauerstoff reagiert. Auf diese Weise wird die Bearbeitungstemperatur wesentlich herabgesetzt.In one constructed using the device according to the invention Device can be used in the processing room regardless of any vacuum difficulties any processes take place. For example, diamond drilling can be in the presence atmospheric air through local heating by means of the charge carrier beam be carried out, the carbon of the diamond with that present in the air Oxygen reacts. In this way, the processing temperature becomes essential degraded.
Es besteht auch die Möglichkeit, die Behandlung von Materialien in einer gewünschten Gasatmosphäre, welche beispielsweise mit dem Material unter Erhitzung durch den Ladungsträgerstrahl eine chemische Reaktion eingehen soll, durchzuführen, und zwar bei jeder geeigneten Höhe des Gasdruckes. Als Beispiel kommt die Reaktion zwischen Eisen, Kobalt oder Nickel mit Kohlenmonoxyd in Betracht, wobei sich die gasförmigen Reaktionsprodukte bilden.There is also the option of treating materials in a desired gas atmosphere, which, for example, with the material under heating a chemical reaction is to be carried out by the charge carrier beam, at any suitable level of gas pressure. Take the reaction as an example between iron, cobalt or nickel with carbon monoxide into consideration, whereby the Form gaseous reaction products.
Die Einrichtung nach der Erfindung ermöglicht es auch, bei sehr gut wärmeleitenden Materialien die Umgebung der vom Ladungsträgerstrahl hocherhitzten Stellen mit Hilfe eines Gasstromes, der diese Stellen umspült, zu kühlen und so ein unerwünschtes Aufschmelzen von Bereichen, welche nicht bearbeitet werden sollen, zu verhindern. Es ist ferner die Möglichkeit gegeben, auch Flüssigkeiten an die Bearbeitungsstellen heranzubringen und dadurch Kühlwirkungen oder aber chemische Reaktionswirkungen zu erzeugen.The device according to the invention also makes it possible at very good thermally conductive materials the environment of the highly heated by the charge carrier beam Places to cool with the help of a gas stream that washes around these places and so on unwanted melting of areas that should not be processed, to prevent. There is also the option of attaching liquids to the Bring processing points and thereby cooling effects or chemical To generate reaction effects.
Ein gemäß der Erfindung aufgebautes Gerät bietet auch die Möglichkeit, gewisse Bearbeitungen im Luftraum, d. h. praktisch außerhalb des Ladungsträgerstrahlgerätes durchzuführen. Hierfür kommen beispielsweise Schneidvorgänge an großen Platten oder an kontinuierlich durchlaufendem Material in Betracht. Weiterhin ist es möglich, organische Substanzen, lebende Körper und ähnliches der Bestrahlung durch Ladungsträgerstrahlen auszusetzen und chemische Umsetzungen, radioaktive Reaktionen und Vorgänge zum Zwecke einer medizinisch-therapeutischen Behandlung auszulösen. Beispielsweise kann unter Verwendung von Elektronen Röntgenstrahlung in der normalen Luftatmosphäre an geeignet angebrachten Antikathoden erzeugt werden, und es können auf diese Weise zu untersuchende Gegenstände der die Röntgenstrahlung aussendenden Quelle bequem und beliebig genähert und gegebenenfalls mit ihr in Kontakt gebracht werden.A device constructed according to the invention also offers the possibility of certain modifications in the airspace, d. H. practically outside of the charge carrier beam device perform. For example, cutting operations on large panels or of continuously flowing material. It is also possible organic substances, living bodies and the like of irradiation by charge carrier rays suspend and chemical conversions, radioactive reactions and operations for the purpose trigger a medical-therapeutic treatment. For example, under Use of electrons X-rays in the normal air atmosphere is suitable attached anticathodes are generated, and it can be examined in this way Objects of the source emitting the X-ray radiation conveniently and arbitrarily approximated and, if necessary, be brought into contact with her.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Fig.1 und 2 näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine Einrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Ausführungsform einer gekühlten Strömungsdrosselblende. Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung enthält eine Ladungsträgerstrahlquelle 1, welche aus einer Fernfokuskathode besteht. Die Strahlquelle befindet sich in einem gegenüber der übrigen Apparatur mechanisch justierbaren Gehäuse 2, welches mit dem Einführungsisolator 2' verbunden ist. An das Gehäuse 2 schließt sich vakuumdicht ein Gehäuse 3 an, welches zwei Blenden 4 und 5 zur weiteren Formgebung des Elektronenstrahles 32 enthält. Das Gehäuse 3 ist vakuumdicht auf das Gehäuse einer elektromagnetischen Linse 6 aufgesetzt, deren obere Polschuhe mit 7 und deren untere Polschuhe mit 8 bezeichnet sind.The invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2 showing the exemplary embodiments. 1 shows a device according to the invention in a schematic representation, FIG. 2 shows an embodiment of a cooled flow throttle screen. The device shown in Fig. 1 contains a charged beam source 1, which consists of a far focus cathode. The beam source is located in a housing 2 which is mechanically adjustable with respect to the rest of the apparatus and which is connected to the inlet insulator 2 '. A housing 3, which contains two diaphragms 4 and 5 for further shaping of the electron beam 32, adjoins the housing 2 in a vacuum-tight manner. The housing 3 is placed in a vacuum-tight manner on the housing of an electromagnetic lens 6, the upper pole pieces of which are designated by 7 and the lower pole pieces by 8.
Der unter Hochvakuum stehende Raum ist mit 9 bezeichnet. An diesen Raum schließt sich eine Kammer 10 an, welche mit weiteren Kammern 11 und 12 in Verbindung steht. Die Kammern 10 und 11 stellen Zwischendruckkammern dar, welche zwischen der unter Atmosphärendruck liegenden Bearbeitungskammer 12 und dem Vakuumraum 9 ein Druckgefälle in solcher Weise aufrechterhalten, daß eine unerwünschte Diffusion des Elektronenstrahles vermieden wird.The space under high vacuum is labeled 9. On these Space is followed by a chamber 10, which communicates with further chambers 11 and 12 stands. The chambers 10 and 11 represent intermediate pressure chambers, which between the processing chamber 12 and the vacuum space 9, which are located under atmospheric pressure Maintain pressure gradient in such a way that undesirable diffusion of the electron beam is avoided.
An das Gehäuse 3 und an das Gehäuse der elektromagnetischen Linse 6 ist über eine Verteilerleitung 13 und die Anschlüsse 14 und 15 eine zur Herstellung des Hochvakuums bestimmte öldiffusionspumpe 16 angeschlossen. In der Zwischendruckkammer 10 soll als erste Druckzwischenstufe ein Druck von etwa 1.0-1 bis10-2 mm. Hg aufrechterhalten werden. Hierzu dient die über eine Anschlußleitung 17 angeschlossene Öldampfstrahlpumpe 18. In der Kammer 11 sei ein Druck von etwa 1 bis 10 mm Hg aufrechtzuerhalten, wozu die über eine Anschlußleitung 19 angeschlossene rotierende Ölpumpe 20 dient.To the housing 3 and to the housing of the electromagnetic lens 6 is via a distribution line 13 and the connections 14 and 15 one for production of the high vacuum certain oil diffusion pump 16 connected. In the intermediate pressure chamber 10 should be a pressure of about 1.0-1 to 10-2 mm as the first intermediate pressure stage. Maintain Hg will. The oil vapor pump connected via a connecting line 17 is used for this purpose 18. A pressure of about 1 to 10 mm Hg must be maintained in chamber 11, for which purpose the rotating oil pump 20 connected via a connecting line 19 is used.
Die Zwischendruckkammern 10 und 11 sind mit Strömungsdrosselblenden 22 bzw. 23 versehen. Der Vakuumraum 9 ist mit der Kammer 10 durch eine Blende 21 verbunden, welche mit einem verhältnismäßig langen Diffusionskanal 21' versehen ist. Dieser Diffusionskanal, der in der Darstellung der Fig. 1 als rohrförmiger Einsatz in die Blende 21 gezeichnet ist, ist zweckmäßig der hier herrschenden Ladungsträgerstrahlform, beispielsweise der Kegelmantelform angepaßt. Dadurch wird erreicht, daß durch den rohrförmigen Einsatz 21' der Austritt des Ladungsträgerstrahles nicht behindert wird; während der Diffusionskanal einen möglichst hohen Strömungswiderstand für das durch ihn einströmende Gas darstellt.The intermediate pressure chambers 10 and 11 are provided with flow restrictors 22 and 23 respectively. The vacuum space 9 is connected to the chamber 10 through a diaphragm 21 connected, which is provided with a relatively long diffusion channel 21 ' is. This diffusion channel, which in the illustration of FIG. 1 as a tubular Insertion in the diaphragm 21 is appropriate for the charge carrier beam shape prevailing here, for example adapted to the shape of the cone shell. It is thereby achieved that through the tubular insert 21 'does not hinder the exit of the charge carrier beam will; while the diffusion channel has the highest possible flow resistance for represents the gas flowing through it.
Bei der Blende 22 kann eine ähnliche Formgebung vorgesehen sein, wobei hier jedoch die Durchmesser der Bohrungen wegen der höheren Gasdrucke schon kleiner sein können und die Länge des Bohrkanals einen geringeren Einfluß auf den Strömungswiderstand besitzt.A similar shape can be provided for the diaphragm 22, wherein Here, however, the diameter of the bores is already smaller because of the higher gas pressures can be and the length of the drill channel has a smaller influence on the flow resistance owns.
Die Blende 23 wird zweckmäßig verhältnismäßig nahe an die Bearbeitungsstelle 33 herangelegt, an welcher der Ladungsträgerstrahl 32 auf den zu bearbeitenden Gegenstand 24 auftrifft. In dem hier dargestellten Beispiel handelt es sich um die Bearbeitung einer Stahlplatte 24; welche auf einer ringförmigen Auflage 25 in der Kammer 12 angeordnet ist. Es mag sich beispielsweise um die Herstellung von Spinndüsen handeln.The diaphragm 23 is expediently relatively close to the processing point 33, at which the charge carrier beam 32 hits the object to be processed 24 hits. In the example shown here, it is about editing a steel plate 24; which on an annular support 25 in the chamber 12 is arranged. It may, for example, be the manufacture of spinnerets.
Zum Bearbeiten eines bestimmten Materials ist je nach den Materialeigenschaften eine bestimmte Ladungsträgerstrahlintensität nötig. Es ist daher erforderlich, einen Ladungsträgerstrahl der gewünschten Intensität und Form durch die Blenden 21, 22, 23 hindurch auf den zu bearbeitenden Körper 24 zu schicken. Nach dem Helmholzschen Satz ist die auf dem Körper 24 erreichbare Stromdichte bei gegebener Stromdichte der den Strahl aussendenden Ladungsträgerstrahlquelle 1 eine Funktion der Ausdehnung dieser Ladungsträgerstrahiquelle und damit des Einstrahlungswinkels auf den Körper 24. Bei einem bestimmten, gewünschten Querschnitt des Elektronenstrahles an der Bearbeitungsstelle ist der benötigte Durchmesser der Blenden 21, 22 und 23 durch den hierzu nötigen Einstrahlungswinkel gegeben. Der Einstrahlungswinkel bzw. die Strahlform zwischen den Polschuhen 7 und 8 kann durch die Blenden 4 und 5 sowie die Brennweite der magnetischen Linse festgelegt werden. Die ausreichende Strömungsdrosselung hat in der oben angedeuteten Weise mit Hilfe der Blenden 21 und 22 sowie 23 zu erfolgen. Um die erforderlichen Drücke in den Kammern: 9, 10, 11 und 12 zu erhalten, sind dann Pumpen vorzusehen, die eine für die Gaszulaufmengen ausreichende Pumpleistung aufweisen.To process a certain material, a certain charge carrier beam intensity is necessary depending on the material properties. It is therefore necessary to send a charge carrier beam of the desired intensity and shape through the apertures 21, 22, 23 onto the body 24 to be processed. According to Helmholz's theorem, the current density that can be achieved on the body 24 at a given current density of the charge carrier beam source 1 emitting the beam is a function of the extent of this charge carrier beam source and thus the angle of incidence on the body 24 The diameter of the diaphragms 21, 22 and 23 is given by the angle of incidence required for this. The angle of incidence or the beam shape between the pole pieces 7 and 8 can be determined by the diaphragms 4 and 5 and the focal length of the magnetic lens. Sufficient flow restriction has to be achieved in the manner indicated above with the aid of the diaphragms 21 and 22 and 23. In order to obtain the required pressures in chambers: 9, 10, 11 and 12, pumps are to be provided which have sufficient pumping capacity for the gas inflow quantities.
Es kann unter Umständen zweckmäßig sein, auch in Strahlbereichen, welche oberhalb des bündelnden Bereiches der magnetischen Linse liegen, Druckkammern vorzusehen. Zu diesem Zweck ist es möglich, Teile der magnetischen Linse 6, beispielsweise die Polschuhe 7 und 8 so auszubilden, daß sie zwischen sich eine Zwischendruckkammer einschließen. In der Fig. 1 ist bereits der Polschuh 8 schematisch kombiniert mit der Abschlußblende 21, 21' der Zwischendruckkammer 10 angedeutet.Under certain circumstances it can be useful to provide pressure chambers in beam areas which are above the focusing area of the magnetic lens. For this purpose it is possible to design parts of the magnetic lens 6, for example the pole shoes 7 and 8, in such a way that they enclose an intermediate pressure chamber between them. In FIG. 1, the pole piece 8 is already indicated schematically in combination with the end panel 21, 21 'of the intermediate pressure chamber 10.
Die Strömungsdrosselblende 23 kann als sehr feiner Kanal ausgebildet werden. Um besonders günstige Drosseleigenschaften im Verhältnis zum Energiedurchlaß für den Ladungsträgerstrabl zu schaffen, kann vorteilhaft der Kanal dieser Strömungsdrosselblende durch Bohren mittels des Ladungsträgerstrahles selbst hergestellt werden, so daß sich die Form des Kanals eng an die Form des Ladungsträgerstrahles anpaßt. Damit wird ein Optimum an Energiedurchlaß bei höchstmöglicher Strömungsdrosselung erzielt.The flow throttle screen 23 can be designed as a very fine channel will. About particularly favorable throttle properties in relation to the energy permeability To create for the charge carrier tray, the channel of this flow throttle screen can be advantageous be made by drilling by means of the charge carrier beam itself, so that the shape of the channel closely adapts to the shape of the charge carrier beam. In order to an optimum of energy transmission is achieved with the highest possible flow restriction.
Die einzelnen Kammern sind kegelförmig, nach unten zu konisch verjüngt, derart ineinandergeschachtelt, daß es bei geringsten Pumpwiderständen in Richtung zu den Pumpstutzen 15, 17 und 19 eine möglichst geringe Durchlaufstrecke für den Ladungsträgerstrahl in den Kammern erhöhten Druckes erzielt wird.The individual chambers are conical, tapering down to conical, nested in one another in such a way that, with the slightest pumping resistance, it is in the direction of to the pump nozzle 15, 17 and 19 the smallest possible flow distance for the Charge carrier beam in the chambers of increased pressure is achieved.
Da bei der Bearbeitung des Materials 24 eine Temperaturerhöhung und damit eine Aufheizung des durch die Blende 23 in die Kammer 12 eintretenden Gasstromes eintritt, werden zweckmäßig die Kammern 9, 10, 11 und 12 sowie die Blenden 21, 22, 23 insgesamt mittels geeigneter Kühlmittel auf niedrige Temperaturen gekühlt. Ferner ist die Kühlung wegen der durch den Ladungsträgerstrahl möglicherweise erfolgenden Aufheizung der Blendenränder günstig. Auf diese Weise kann unter Umständen mit erheblich verminderten Pumpleistungen gearbeitet werden.Since during the processing of the material 24 a temperature increase and thus a heating of the gas flow entering the chamber 12 through the diaphragm 23 occurs, the chambers 9, 10, 11 and 12 and the diaphragms 21, 22, 23 as a whole are expediently opened by means of suitable coolants chilled low temperatures. Furthermore, the cooling is favorable because of the possible heating of the diaphragm edges due to the charge carrier beam. In this way, under certain circumstances, it is possible to work with considerably reduced pumping capacities.
Fig. 2 zeigt als Beispiel eine bevorzugte Ausführungsform einer gekühlten Strömungsdrosselblende. Die Blende besteht aus einem tellerförmigen, kreisrunden Metallkörper 26, welcher eine konische Ausdrehung 27 besitzt. Zusammen mit einem um diese Ausdrehung gelegten und mit dem Körper 26 verlöteten Ring 28 bildet die Ausdrehung27 eine ringförmige Kühlleitung, welche über geeignete Anschlußstutzen 29 und 30 mit Kühlflüssigkeit beschickt wird. Ferner können auf beiden Seiten der Strömungsdrossel Lamellen 31 angebracht sein, welche radial zur Achse der Bohrung in der Strömungsdrossel stehen und so den Luftstrom, welcher in die Strömungsdrossel eintritt und aus ihr wieder heraustritt, bei geringster Erhöhung des Pumpwiderstandes kühlen.As an example, FIG. 2 shows a preferred embodiment of a cooled flow throttle screen. The screen consists of a plate-shaped, circular metal body 26 which has a conical recess 27 . Together with a ring 28 placed around this recess and soldered to the body 26 , the recess 27 forms an annular cooling line, which is charged with cooling liquid via suitable connecting pieces 29 and 30. Furthermore, lamellae 31 can be attached on both sides of the flow throttle, which are radially to the axis of the bore in the flow throttle and thus cool the air flow that enters the flow throttle and exits it again with the slightest increase in the pumping resistance.
Unter Umständen kann es erforderlich sein, das mittels Ladungsträgerstrahl zu bearbeitende Material unter die normale Zimmertemperatur abzukühlen. Dies kann dadurch geschehen, daß das Material in gutem Wärmeleitungskontakt auf Auflageflächen angeordnet wird, die mit Hilfe durchfließender Medien gekühlt werden. Weiterhin ist es in manchen Fällen günstig, den zu bearbeitenden Gegenstand selbst mit Kühlflächen zur Wärmeabstrahlung oder Bohrungen zum Hindurchleiten kühlender Flüssigkeiten zu versehen.Under certain circumstances it may be necessary to do this by means of a charge carrier beam to cool the material to be processed below normal room temperature. This can done by the fact that the material is in good thermal conduction contact on bearing surfaces is arranged, which are cooled with the help of flowing media. Farther it is advantageous in some cases to have the object to be processed itself with cooling surfaces for heat radiation or bores for the passage of cooling liquids Mistake.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES29463A DE1117793B (en) | 1952-07-25 | 1952-07-25 | Device for processing objects or materials by means of charge carrier jets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES29463A DE1117793B (en) | 1952-07-25 | 1952-07-25 | Device for processing objects or materials by means of charge carrier jets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1117793B true DE1117793B (en) | 1961-11-23 |
Family
ID=7479789
Family Applications (1)
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| DES29463A Pending DE1117793B (en) | 1952-07-25 | 1952-07-25 | Device for processing objects or materials by means of charge carrier jets |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1117793B (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1253841B (en) * | 1962-07-11 | 1967-11-09 | United Aircraft Corp | Device for material processing by means of a charge carrier beam |
| DE1298851B (en) * | 1963-12-02 | 1969-07-03 | Steigerwald | Method for material processing using radiant energy |
| DE1299202B (en) * | 1962-12-31 | 1969-07-10 | United Aircraft Corp | Device for processing materials with a charge carrier beam |
| DE1565089B1 (en) * | 1964-09-25 | 1971-12-23 | David Sciaky | Electron beam welding device |
| DE1565897B1 (en) * | 1965-10-23 | 1973-08-16 | United Aircraft Corp | Device for generating a beam of electrically charged particles, in particular an electron beam, for processing a workpiece |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH165549A (en) * | 1931-05-30 | 1933-11-30 | Siemens Ag | Device for imaging objects. |
| CH233969A (en) * | 1942-04-29 | 1944-08-31 | Fides Gmbh | Corpuscular beam apparatus. |
| DE748680C (en) * | 1939-10-19 | 1944-11-08 | electron microscope | |
| DE764927C (en) * | 1939-02-22 | 1951-08-06 | Bosch Gmbh Robert | Process for evaporation in a vacuum |
-
1952
- 1952-07-25 DE DES29463A patent/DE1117793B/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH165549A (en) * | 1931-05-30 | 1933-11-30 | Siemens Ag | Device for imaging objects. |
| DE764927C (en) * | 1939-02-22 | 1951-08-06 | Bosch Gmbh Robert | Process for evaporation in a vacuum |
| DE748680C (en) * | 1939-10-19 | 1944-11-08 | electron microscope | |
| CH233969A (en) * | 1942-04-29 | 1944-08-31 | Fides Gmbh | Corpuscular beam apparatus. |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1253841B (en) * | 1962-07-11 | 1967-11-09 | United Aircraft Corp | Device for material processing by means of a charge carrier beam |
| DE1299202B (en) * | 1962-12-31 | 1969-07-10 | United Aircraft Corp | Device for processing materials with a charge carrier beam |
| DE1298851B (en) * | 1963-12-02 | 1969-07-03 | Steigerwald | Method for material processing using radiant energy |
| DE1565089B1 (en) * | 1964-09-25 | 1971-12-23 | David Sciaky | Electron beam welding device |
| DE1565897B1 (en) * | 1965-10-23 | 1973-08-16 | United Aircraft Corp | Device for generating a beam of electrically charged particles, in particular an electron beam, for processing a workpiece |
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