DE1565881A1

DE1565881A1 - Method for the controlled heating of a target material in a high-vacuum electron beam furnace and arrangement for carrying out the same

Info

Publication number: DE1565881A1
Application number: DE19661565881
Authority: DE
Inventors: Fisk Robert Walter
Original assignee: Air Reduction Co Inc
Current assignee: Airco Inc
Priority date: 1965-06-11
Filing date: 1966-06-10
Publication date: 1970-03-19
Also published as: BE681839A; SE346196B; LU51261A1; NL6608065A; US3394217A; CH452731A; DE1565881B2; NO117547B; AT278187B; DK117649B; GB1141594A

Description

DIPL.-ING. F.WeiCKMANN, Dr. Ing, A.Weickmann, Dipl.-Ing. H-Weickmann Dipl.-Phxs. Dr_vK. FiNCKE Patentanwälte .■-. -_βεοαήDIPL.-ING. F.WeiCKMANN, Dr. Ing, A.Weickmann, Dipl.-Ing. H-Weickmann Dipl.-Phxs. Dr _v K. FiNCKE Patent Attorneys . ■ -. - _β εοαή

8 MÜNCHEN 27, MÖHI,STRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22 |,ODv°8 MÜNCHEN 27, MÖHI, STRASSE 22, CALL NUMBER 483921/22 |, ODv °

TELIESOAL METALLimaiOAL OOREOHATIOlSr 2850 Seventh Street, Berkeley, Calif. USATELIESOAL METALLimaiOAL OOREOHATIOlSr 2850 Seventh Street, Berkeley, Calif. United States

Verfahren.--.zum kontrollierten Beheizen eines Targetmaterials in einem Hochvakuum-Elektronenstrahlofen und Anordnung zur Durchführung desselbenProcess -. For the controlled heating of a target material in a high vacuum electron beam furnace and arrangement for carrying out the same

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontrollierten Beheizen eines Targetmaterials in einem Hüchvakuuin-Elektronenstrahlofen sowie eine Anordnung zur Durchführung desselben und■insbesondere ein Yerfijjre^i unc| eine Anordnung '7.Ui¹ magiietischen Steuerung des Äui'preijmuöters von mehreren Elektronenstrahlen ineinem Hochvakuuin-Elektronenstrahlpfen.The present invention relates to a method for the controlled heating of a target material in a high vacuum electron beam furnace as well as an arrangement for carrying out the same and in particular a Yerfijjre ^ i unc | an arrangement '7.Ui ¹ magiietischen control of the Äui'preijmuöters of several electron beams in a high vacuum electron beam head.

Normalerweise wird in einem Elektronenstrahlhochvakuumofen, bei dem das Targetmaterial in einem Tiegel durch Elektrodenbombardement aufgeheizt wird, derUsually in an electron beam high vacuum furnace, in which the target material is in a crucible is heated by electrode bombardment, the

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Strahl durch Magnetfelder auf eine ausgewählte Fläche des Materials- gerichtet oder geführt. Bei bekannten Hochvakuuinelektronenstrahlöfen ist die Richtung oder Führung von mehreren Elektronenstrahlen schwierig. Es ist dabei erforderlich, Mittel'vorzusehen, mitBeam directed or guided by magnetic fields onto a selected surface of the material. At acquaintances In high vacuum electron beam furnaces, it is difficult to direct or guide multiple electron beams. It is necessary to provide means with

denen die einzelnen Elektronenstrahlen getrennt gesteuert v/erden können, um die gewünschten Aufheizungseffekte zu erreichen,,which the individual electron beams can be controlled separately in order to achieve the desired heating effects to reach,,

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der vorgenannten Art anzugebexi, bei dem zwei oder mehrere benachbarte Elektronenstrahlen durch unterschiedlich orientierte Magnetfelder abgelenkt werden, um ein vorgegebenes Auftreffmuster auf dem Sargetmaterial zu erhalten,The present invention is based on the object of a method and an arrangement of the aforementioned type to be indicated, in which two or more adjacent electron beams be deflected by differently oriented magnetic fields to a predetermined impact pattern to get on the coffin material,

.Bei einem Verfahren zum kontrollierten Beheizen eines Targetmaterials in einem Hochvakuum-Elektronenofen, bei dem wenigstens zwei benachbarte und im wesentlichen parallele Blektronenstrahlen durch ein erstes Magnetfeld, dessen Feldlinien im wesentlich-senkrecht zur Richtung der Elektronenstrahlen verlaufen, in einer vorgegebenen Richtung abgelenkt werden,, ist zur Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die durch das erste Magnetfeld abgelenkten Elelttronenstrahlen durch ein zweites Magnetfeld, dessen FeldlinienIn a process for the controlled heating of a Target material in a high vacuum electron furnace in which at least two adjacent and substantially parallel tin electron beams through a first magnetic field, the field lines of which are essentially perpendicular to the Direction of electron beams run, being deflected in a given direction, is about the solution This object provided according to the invention that the Elelttronenstrahl deflected by the first magnetic field by a second magnetic field, its field lines

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senkrecht zur Strahlrichtung und zur Richtung des ersten· Hagnetfeldes verlaufen, auf einen vorgegebenen Bereich 4ββ ".Target-materials"abgelenkt werden.perpendicular to the direction of the beam and to the direction of the first Magnetic field run on a predetermined area 4ββ ". Target materials" are deflected.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Anordnung zur Durchführung des' vorgenannten Verfahrens ■vorgesehen, welahe ein evakuiertes Gehäuse, eine Elektronenetrahrquelie zur Erzeugung wenigstens zweier benachbarter und im wesentlichen paralleler Elektronen-* strahlen tuid* eine erste Vorrichtung zur Erzeugung eines ersten Magnetfeldes, dessen Feldlinien senkrecht zu den iSlektronenstrahlen verlaufen, besitzt und die durch eine zweite Vorrichtung: zur Erzeugung eines zweiten Magnetfeldes, dessen Feldlinien im wesentlichen senkrecht zu den Elektronenstrahlen und zum ersten Magnetfeld verlaufen, gekennzeichnet ist. According to a further development of the invention, there is an arrangement to carry out the 'aforementioned procedure ■ provided, welahe an evacuated housing, an electronsetrahrquelie to generate at least two adjacent and essentially parallel electrons * radiate tuid * a first device for generating a first magnetic field, the field lines of which run perpendicular to the electron beams, and which pass through a second device: for generating a second magnetic field, the field lines of which are essentially perpendicular to the electron beams and to the first magnetic field.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden"Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Es zeigt ι Further details of the invention emerge from the following "description of an exemplary embodiment based on the figures. It shows ι

Fig. 1 eine eohematisöhe.Ansicht einer Anordnung gemäß derErfindung; · ,Fig. 1 is an eohematisöhe.Ansicht of an arrangement according to the invention; ·,

Fig* 2 einen Teilschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. ij Fig. 3 einen i'eilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1.FIG. 2 shows a partial section along the line 2-2 in FIG 3 shows a partial section along the line 3-3 in FIG. 1.

009812/0871 ~ ⁴ ~009812/0871 ~ ⁴ ~

Die Anordnung gemäß der Erfindung enthält eine evakuierte Elektronenkanonenkammer 10 mit zwei Elektronenstrahlquellen 14 zur Erzeugung benachbarter und paraller bandförmiger Elektronenstrahlen hoher Dichte, -^ie Elektronenstrahlquellen können von konventioneller selbstbeschleunigender Art mit einer Kathode, einer fokussierenden Elektrode und einer Beschleunigungsanode sein. Die Elektronenstrahlen laufen durch zwei Schlitze 18 nnä 20 in ein fokussierendes oder konzentrierendes Magnetfeld, das durch eine, neben den Schlitzen 18 und 20 angeordnete stromdurchflossene Axialspule 21 erzeugt wird. Das durch die Axialspule 21 erzeugte Magnetfeld verläuft parallel zu der Anfangsriohtung der aus den Schlitzen 18 Und 20 austretenden Elektronenstrahlen und bewirkt eine Konzentration oder Fokussierung dieser Strahlen. Die Strahlen verlaufen sodann durch zwei entsprechende Schlitze 22 und 23» wel- · ehe am entgegengesetzten Ende der Axialspule 21. angeordnet sind. Die Sehlitze 22 und 23 führen in ein hochevakuiertes, Elektronenstrahlofengehäuse 24, mit einem, das aufzuheizende Material (Targetmaterial 26) enthaltenden Tiegel 25· Eine mit dem G-ehäuse 24 gekoppelte Hochvakuumpumpenanordnung 28 dient zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Drucks im Gehäuse 24| der Druck beträgt gewöhnlich 0,1 bis 5 /U Quecksilbersäule. The arrangement according to the invention includes an evacuated electron gun chamber 10 with two electron beam sources 14 for generating adjacent and parallel band-shaped electron beams of high density, - ^ he electron beam sources can be of conventional self-accelerating type with a cathode, a focusing electrode and an accelerating anode. The electron beams pass through two slits 18 and 20 into a focusing or concentrating magnetic field which is generated by an axial coil 21 through which current flows and is arranged next to the slits 18 and 20. The magnetic field generated by the axial coil 21 runs parallel to the initial direction of the electron beams emerging from the slots 18 and 20 and effects a concentration or focusing of these beams. The rays then run through two corresponding slots 22 and 23 which are arranged at the opposite end of the axial coil 21. The seat braids 22 and 23 lead into a highly evacuated electron beam furnace housing 24 with a crucible 25 containing the material to be heated (target material 26) the pressure is usually 0.1 to 5 / U of mercury.

00 9812/087100 9812/0871

Die Elektronenstrahlen werden in bezug auf das Targetinaterial unter einem vorgegebenen Winkel in . ;■ das Gehäuse 24 geführt. Aus Gründen der Einfachheit sind die. in das Gehäuse 24 eintretenden, und zum Targetmaterial 26 geführten Elektronenstrahlen parallel dargestellt, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Eintrittrichtung horizontal ist» Die' horizontal eintretenden Strahlen werden durch zwei wechselweise aufeinander senkrecht stehende Magnetfelder im Weg der ^lektronenstrahlen auf einen vorgegebenen Bereich desTargetmaterials gelenkt. Das erste PeId dient dazu, die Strahlen in einer Richtung längs der Oberfläche des Targetmaterials zu führen, welche im folgonen als Querrichtung bezeichnet wird} das zweite Feld fuhrt die Strahlen senkrecht zur vorgenannten Richtung auf die Oberfläche des largetmaterials, wobei diese Richtung im folgenden als Transversalrichtung bezeichnet wird.The electron beams are with respect to the target material at a given angle in. ; ■ the housing 24 out. For the sake of simplicity are the. entering the housing 24, and to the target material 26 guided electron beams parallel shown, in the present embodiment the direction of entry is horizontal »The 'horizontally entering rays are passed through two alternately perpendicular magnetic fields are directed in the path of the electron beams onto a predetermined area of the target material. The first PeId serves to guide the beams in a direction along the surface of the target material, which hereinafter referred to as the transverse direction} the second field guides the rays perpendicular to the aforementioned Direction towards the surface of the larget material, this direction hereinafter being referred to as the transverse direction referred to as.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird das Quermagnetfeld durch eine gegenüber den Schlitzen 22 und 23 angeordnete Querelektromagnetvorrichtung 30 erzeugt« Diese Wuerelektromagaetvorrichtung 30 enthält ein erstes Paar von Magnetkernspulen 32 und 34 mit mehreren■Windungen, deren Kerne vorzugsweise aus Weicheisen bestehen, und · die gegenüber dem oberen Schlitz 22 angeordnet sind. • Weiterhin enthält die QuerelektromagnetvorriohtungAs can be seen from Fig. 2, the transverse magnetic field by one arranged opposite the slots 22 and 23 Cross electromagnet device 30 produces this Wuerelektromagaetvorrichtung 30 contains a first pair of magnetic core coils 32 and 34 with several ■ turns, whose cores are preferably made of soft iron, and which are arranged opposite the upper slot 22. • Also contains the transverse electromagnet device

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ein zweites Paar gleichartiger Magnetkernspulen 36 und 38, gegenüber dem unteren Schlitz 23. Die Spulen der Spulenpaare sind in bezug aufeinander magnetisch gegensinnig orientiert, jedoch von gleicher baulicher Beschaff eiteit. Die Spulen jedes Paares haben alsp gleichnamige Magnetpole in der gleichen Richtung.a second pair of similar magnetic core coils 36 and 38, opposite the lower slot 23. The coils of the Coil pairs are magnetically oriented in opposite directions with respect to one another, but have the same structural design time. The coils of each pair have the same name alsp Magnetic poles in the same direction.

DieSpulen 32 und 34 des ersten Spulenpaars sind an ihren oberen Enden durch einen Schenkel 40 aus relativ hochpermeablem Material, wie beispielsweise Weicheisen, magnetisch gekoppelt, während sie an ihren unteren Enden durch einen Schenkel 42 aus relativ hochperraeablem Material magnetisch gekoppelt sind, wobei sich die Schenkel 4C und 42 entsprechen. Die oberen iSnden der Spulen 3β und 38 des zweiten Spulenpaares sind in der gleichen Weise/durch den Schenkel 42 gekoppelt. Die unteren Enden der Spulen 36 und 38 des zv/eiten Spulenpaares sind durch einend den Schenkeln 40 und 42 entsprechenden Schenkel 44 magnetisch gekoppelt. Ersichtlich verläuft der durch die entgegengesetzten Spulen 32 und erzeugte magnetische Fluß gegensinnig durch die Schenkel 40 und 42. Da die magnetischen Feldlinien in sich geschlossen sind, müssen die durch die Spulen 32 und 34 erzeugten magnetischen Feldlinien notwendigerweise am . Spalt 22 vorbeilaufen, indem sie von einem Ende ihrer entsprechenden Spulen ausgehen und zum anderen Ende■The coils 32 and 34 of the first pair of coils are on theirs upper ends by a leg 40 made of relatively high permeability Material, such as soft iron, are magnetically coupled while being at their lower ends by a leg 42 made of relatively high permeability material are magnetically coupled, the legs 4C and 42 corresponding. The upper ends of the coils 3β and 38 of the second pair of coils are in the same Way / coupled by the leg 42. The lower ends of the coils 36 and 38 of the second pair of coils are magnetically coupled by one of the legs 44 corresponding to the legs 40 and 42. Obviously the magnetic flux generated by the opposing coils 32 and generated runs in opposite directions through the legs 40 and 42. Since the magnetic field lines are self-contained, they must pass through the coils 32 and 34 generated magnetic field lines necessarily on. Pass gap 22 by pulling from one end of their go out the corresponding coils and to the other end ■

- - 7. -009812/0871 ^ßAD - - 7. -009812/0871 ^ßAD

zurückkehren. Bei Stromversorgung der Spulen 32 und 34 wird also ein magnetisches Feld über dem Schlitz 22 aufgebaut, dessen Feldlinien 50 wie dargestellt, vertikal verlaufen. Auf diese Wüae wird als Funktion der von den Quellen 46 und 48 gelieferten eEnergie einMagnetfeld gewünschter Feldstärke erzeugt\ dessen Feldlinien senkrecht zum aus dem Spalt 22 austretenden Elektronenstrahl verlaufen. In entsprechender Weise sind die Spulen 36 und 38 mit den Quellen 46 und 48 eatapreolhenden Stromquellen 52 und 53 gekoppelt; das duroii diese Spulen^erzeugte Magnetfeld mit regelbarer i verläuft Benkreoht zum Spalt 23*to return. When the coils 32 and 34 are supplied with power, a magnetic field is built up over the slot 22 , the field lines 50 of which run vertically as shown. In this Wüae as a function of the \ generates a magnetic field of desired field strength of the springs 46 and 48 eEnergie delivered whose field lines perpendicular to the electron beam emerging from the gap 22 extend. In a corresponding manner, the coils 36 and 38 are coupled to the sources 46 and 48 eatapreolhenden current sources 52 and 53; the magnetic field generated duroii these coils ^ with adjustable i runs Benkreoht to the gap 23 *

DieFeldstärke der üben den Spalten 22 und 23 erzeugten Quermagnetfelder kann variiert werden, indem lediglich die; Gesamt Stromstärke des in die Spulenpaaren eingespeisten Stromes geändert wird* Da eine Änderung der Hagnetflußdichte die Querablenkung der durch die Spalte 22 und 23 tretenden Elektronen ändert, sind Mittel zur getrennten Kontrolle der Ablenkung der entsprechenden durch die Spalte 22 und 23 tretenden Elektronenstrahlen vorgesehen* Die durch die-Spalte 22 und 23 tretenden Elektronenstrahlen können in bezug aufeinander um unterschiedliche oder gleiche Beträge abgelenkt werden, was von den Stromstärken in den zugeordneten Spulenpaaren abhängt. Andererseits kann auch die StromstärkeThe field strength of the gaps 22 and 23 generated Transverse magnetic fields can be varied by only the; Total amperage of the current fed into the coil pairs is changed * As a change in the Magnetic flux density changes the transverse deflection of the electrons passing through gaps 22 and 23 are means for separate control of the distraction of the corresponding electron beams passing through gaps 22 and 23 are provided * those passing through gaps 22 and 23 Electron beams can be deflected by different or equal amounts with respect to one another, what about the currents in the associated coil pairs depends. On the other hand, the current strength

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BADBATH

jeder einzelnen der entsprechenden entgegengesetzten Spulen der Spulenpaare geändert werden, um die durch die Spalte 22 und 23 austretenden Elektronens.trahlen um unterschiedliche Beträge abzulenken.each one of the corresponding opposing coils of the coil pairs can be changed by the the column 22 and 23 exiting Elektronens.trahlen to deflect different amounts.

An den Außenkanten der Schenkel 40, 42 44 ist eine Vielzahl von nichtdargestellten Kühlschlangen vorge-A large number of cooling coils (not shown) are provided on the outer edges of the legs 40, 42, 44.

sehen, um eine Aufheizung durch die aus dem Ofen austretende Wärme und durch die Elektronenstrahlen zu begrenzen. _t see in order to limit heating by the heat emerging from the furnace and by the electron beams. _t

Nach Durchlaufen der Quermagnetfelder vor den Schlitzen 22 und 23 werden die Elektronenstrahlen durch ein transversales Magnetfeld geführt-. Das transversale Magnetfeld dient dazu, die horizontal verlaufenden Elektronenetrahlen um einen Winkel zwischen etwa 45 und 120° abzulenken, so daß sie auf das Targetmaterial 26 auftreffen.After passing through the transverse magnetic fields in front of the slots 22 and 23, the electron beams are through a transverse Magnetic field guided. The transverse magnetic field serves to control the horizontally running electron beams to deflect an angle between about 45 and 120 ° so that they impinge on the target material 26.

In Fig. 3 ist eine transversale Elektromagnetvorrichtung 54 zur Erzeugung des transversalen Magnetfeldes dargestellt. Die Elektromagnetvorrichtung 54 umfaßt eine obere horizontal angeordnete Eisenkernspule 58 sowie eine untere horizontal angeordnete Eisenkernspule 62. Diese Spulen haben Zylinderform und eine ausreichende Windungszahl, um ein Magnetfeld zu erzeugen, daß die Elektronenstrahlen um einen Winkel von etwa 90° ablenkt. Die Spulen sind mit entsprechenden G-leich-In Fig. 3 is a transverse solenoid device 54 for generating the transverse magnetic field is shown. The solenoid device 54 includes one upper horizontally arranged iron core coil 58 and a lower horizontally arranged iron core coil 62. These coils have a cylindrical shape and a sufficient number of turns to generate a magnetic field that deflects the electron beams by an angle of about 90 °. The coils are equipped with corresponding equal

009812/0871 -9-009812/0871 -9-

Stromquellen 63 und 64 gekoppelt, wobei der in die , Spulen fließaüe Strom reguliert werden'kann.Current sources 63 and 64 coupled, the in the, coils The flow of electricity can be regulated.

Die Spulen 58 und 62sind durch eine Seitenplatte 66 miteinander gekoppelt, welche die entsprechenden Spulenenden auf einer Seite verbindet, -^ine weitere Seitenplatte 70 verbindet die Enden der Spulen 58 und 62 auf der anderen Seite..-. Die Seitenplatten 6 0 und 70 sind in ihrer Form gleichartig. Sie bestehen vorzugsweise aus ferromagneticohem Material, wie beispielsweise Weicheisen, und dienen zur magnetischen Kopplung der Spulen 58 und 62. Bei einer derartigen Anordnung sind die Spulen 58 und 62 entgegengesetzt angeordnet, so daß gleichnamige Magnetpole in gleicher Richtung liegen. V/erden die Spulen 58 und 62 mit Strom gespeist, so verläuft das von entsprechenden Enden der Spulen ausgehende Magnetfeld in den Seitenplatten in entgegengesetzter Richtung. Da die Magnetfeldlinien in sich geschlossen sind, verlaufen sie in einen Raum 74, welcher durch die Spulen 68 und 62 sowie die Seitenplatten 66 und 70 gebildet, wird, und treten an den anderen Endender entsprechenden Spulen durch die entgegengesetzte Seitenplatte wieder ein.'Die Spulen 58 und 62 erzeugen ein relativ starkes transversales Magnetfeld imRaum 74 mit Feldlinien 78 (siehe Fig. 3)ο , 'The coils 58 and 62 are through a side plate 66 coupled together, which the corresponding coil ends connects on one side, - ^ ine another side plate 70 connects the ends of coils 58 and 62 on the other side ..-. The side panels 6 0 and 70 are in similar in shape. They preferably consist of ferromagnetic material, such as soft iron, and are used for the magnetic coupling of the coils 58 and 62. In such an arrangement, the coils 58 and 62 are arranged opposite one another so that magnetic poles with the same name lie in the same direction. When the coils 58 and 62 are supplied with current, this proceeds from the respective ends of the coils Magnetic field in the side plates in opposite Direction. Since the magnetic field lines are self-contained, they run into a space 74 through which the coils 68 and 62 and the side plates 66 and 70 is formed, and join at the other ends of the corresponding Coils through the opposite side plate again. The coils 58 and 62 generate a relatively strong transverse magnetic field in space 74 with field lines 78 (see Fig. 3) ο, '

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In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, das Magnetfeld derart aufzubauen, daß die Blektronenstrahlen in Bereiche maximaler Flußdichte gelenkt werden, so daß sie um einen maximalen Betrag abgelenkt werden. Die Seitenplatten werden zu diesem Zweck vorzugsweise in Rechteckform hergestellt (siehe Fig.1) und ao orientiert, daß ihre Basis im wesentlichen mit der •dichtung der Spalte 22 und 23 übereinstimmt. Da das Magnetfeld dem Weg geringsten magnetischen Widerstandes folgt, verläuft es in den Seitenplatten vor Eintritt in den Raum 74 durch deren breiteren Mittelbereich. Die Strahlen werden in den mittleren Bereich des Raumes 74 gerichtet, in dem die höchste Flußdichte herrscht, so daß sie um den maximalen Betrag abgelenkt werden und auf das Targetmaterial 26 auftreffen. Die Flußdichte im Raum 74 kann durch Regulierung der Stromstärke in den Spulen 58 und 62 eingestellt werden, so daß jeder Strahl auf vorgegebene Bereiche des Targetmaterials gelenkt wird oder die Strahlen auf einen gemeinsamen Bereich der Oberfläche des Targetmaterials 26 fokussiert werden.In this context it is advantageous to use the magnetic field to be built in such a way that the tin electron beams are directed into areas of maximum flux density, see above that they are distracted by a maximum amount. The side panels are preferred for this purpose manufactured in rectangular shape (see Fig.1) and oriented ao that their base essentially with the • the seal of columns 22 and 23 matches. Since that Magnetic field follows the path of least magnetic resistance, it runs in the side plates before entering into space 74 through its wider central area. The rays are in the central area of the room 74 directed, in which the highest flux density prevails, so that they are deflected by the maximum amount and strike the target material 26. The flux density in space 74 can be adjusted by regulating the current intensity in coils 58 and 62 can be adjusted so that each beam hits predetermined areas of the target material is directed or the beams on a common area of the surface of the target material 26 be focused.

Ersichtlich können die durch die Spalte-22 und 23 tretenden Elektronenstrahlen durch das durch die Elektromagnet vorrichtung 22 erzeugte Querfeldmagnet in Querrichtung abgelenkt und in den Raum 74 gerichtet werden.As can be seen, they can pass through the gaps 22 and 23 Electron beams through the transverse field magnet generated by the electromagnet device 22 in the transverse direction be deflected and directed into the room 74.

- 11 ■*- 11 ■ *

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Darauf werden sie durch das transversale Magnetfeld um den gewünschten Betrag von ihrer ursprünglichen _tRichtung in transversaler Richtung abgelenkt. Durch geeignete Einstellung der vorerwähnten Quer- und Transversalmagnetfelder ist es möglich, die Elektronenstrahlen auf vorgegebene Bereiohe auf der Oberfläche des largetmaterials zu richten; wodurch ein vorgegebene« Auftreffraster definiert wird. .The transverse magnetic field then deflects them by the desired amount from their original _t direction in the transverse direction. By suitable adjustment of the aforementioned transverse and transverse magnetic fields, it is possible to direct the electron beams to predetermined areas on the surface of the larget material; whereby a given «impact grid is defined. .

■■>■■■> ■

Für bestimmte Anwendungsfälle ist es wünschenswert, •in ayklisoh eich wiederholendes Auftreffinuster zu realisieren. Dies kann durch eine entsprechende Strom-* speisung der Elektromagnetvorrichtung 30 oder der Elektromagnetvorrichtung 54 realisiert werden, so daß sich ein zyklisch eich änderndes Magnetfeld ergibt· Bin derartiges Magnetfeld lenkt die Strahlen derart ab, daß ein zyklisch sich anderendes.Auftref fmuster entsteht.For certain applications it is desirable • in ayklisoh calibrated pattern of impact to realize. This can be done through a corresponding current * feed of the electromagnet device 30 or the electromagnet device 54 can be realized, so that there is a cyclically calibrated magnetic field A magnetic field of this kind deflects the rays in such a way that a cyclically changing response occurs fpattern is created.

Das oben beschriebene Verfahren und die oben besohriebene Anordnung bezieht sich auf die Behändlung von zwei Elektronenstrahl en j en l.t'nneii jeduoli auch, j?ulla ^euünscht, Lielir .alti. i;\*^fei Elektronenstrahlen in der beschriebenen Weise behandelt werden.The method and the arrangement described above relates to the treatment of two electron beams en j en l.t'nneii jeduoli also, j? Ulla ^ euünscht, Lielir .alti. i; \ * ^f ei electron beams are treated in the manner described.

"■_".'■' · ; '.-■■—. Patentansprüche -"■ _". '■' ·; '.- ■■ -. Claims -

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

0Ö9812/08T10Ö9812 / 08T1

Claims

Patent claims *

1. Method for the controlled heating of a target material in a high vacuum electron beam furnace,

. are deflected in which at least two adjacent and substantially parallel electron beams through a first magnetic field, whose field lines run substantially perpendicular to the direction of the electron beams ^1, in a predetermined direction, d.adurch in that the deflected by the first magnetic field · Electron beams are deflected onto a specified area of the target material by a second magnetic field, the field lines of which run perpendicular to the beam direction and to the direction of the first magnetic field. "

2. The method of claim 1, wherein the first magnetic field

a transverse magnetic field and the second magnetic field

■ is
transverse magnetic field /, characterized in that the magnetic flux density of the transverse magnetic field and the transverse magnetic field are regulated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the field strength of the transverse magnetic field through

- 13 009812/0871 "T.

that the electron beams occur in certain spatial areas of the space penetrated by the transverse magnetic field. can be changed so that the electron beams are deflected separately in predetermined directions so that the transverse magnetic field with a high field strength and with a region of maximum flux concentration "is generated. ^:

4. The method according to the preceding claims, characterized ; characterized in that the electron beams around a Angle to be deflected by about 90 °.

5. Order to carry out the procedure according to the Claims 1 to 4 with an evacuated housing with an electron beam source for generating at least two adjacent and essentially parallel electron beams and with a first device to generate a first magnetic field, the field lines of which run perpendicular to the electron beams, characterized by a second device (54) for generating a second magnetic field, the field lines of which are essentially perpendicular to the electron beams and run to the first magnetic field.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that ·

the electron beams pass through gaps (22, 2'3), .that the device (30) for ore-eugung the first

0 0 9 81 2/ Q 8 7 10 0 9 81 2 / Q 8 7 1

Magnetic field opposite the columns (22,23) is arranged, the magnetic field lines of the first Magnetic field perpendicular to the direction of the electron beams and past the gaps (22,23) that the device (54) for generating the "second magnetic field in the housing (§24) is arranged.

7. Apparatus according to claim 5 and 6, characterized in that that the slots (22,23 ^ have an elongated shape. '

8. Device according to claims 5 to 7, characterized in that that the first magnetic field generating device (30) each consists of a pair of coils with opposite winding sense (32,34} 36,38), with a pair of coils on opposite sides Columns of the slots (22,23) is arranged, and that the coils (32,34; 36,38) through coil core legs (40,42,44) are magnetically coupled.

9. The arrangement is according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the device (54) loading for generating the second magnetic field from a pair of coils (58,62) with an opposite winding direction _v and that the coils (58,62) is magnetically are coupled.

009812/087 1 .β» «θ/ναι/009812/087 1 .β »« θ / ναι /

10. Arrangement according to one of claims 5 to 9, characterized characterized in that the pair of coils (22,54) of the device (30) for generating the first magnetic field magnetically coupled by a leg (40) made of -hoohpermeablem.Material at its upper ends are.

11v arrangement according to one of claims 5 to 10, characterized characterized in that the second pair of coils (36,38) of Device (30) for generating the first magnetic field on the underside of the coils through a leg. (44) are magnetically coupled to one another from high-impermeable material.

12. Arrangement according to one of claims 5 to 11, characterized JlUt ¹ Ch one between the coil pairs (32.341> 6.38) of the device (30) for generating "the first magnetic field arranged leg (42) for magnetically coupling the coils.

13. Arrangement aaoh one of claims 5 to 12, characterized by power sources (46,48j 52,53) for supply the coils (32,34l'36,38) of the device (30) for Generation of the first magnetic field, which with respect to the current intensity can be varied so that the electron beams can be deflected by different amounts

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009812/0 87 1 ^₁₆ .009812/0 87 1 ^ ₁₆ .

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14. An arrangement according to one of claims 5 to 13 »characterized in that the coils (58,62) perpendicular to the device (54) for generating the second LIagnetfeldes additionally the coils (22,34 | 56 '38) of the device (30) to generate the first magnetic field.

15. Arrangement according to one of Claims 5 to 14, characterized by current sources (63, 64) for feeding the coils (58, 62) of the device (54) for generating the second magnetic field.

16. Arrangement according to one of claims 5 to 15 »characterized in that the coupling members for magnetic coupling of the coils (58,62) of the device (54) for

generation of the second magnetic field from triangular Side plates are made of highly permeable material, which are each arranged on one side of the coils.

17. Arrangement according to one of claims 5 to 16, characterized in that the transverse magnetic field is a has such a field strength that the electron beams are deflected by an angle between approximately 45 ° and 120 ° will.

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