DE2149234A1

DE2149234A1 - Method and device for the spectroscopic monitoring of the density of a vapor generated in an electron beam furnace

Info

Publication number: DE2149234A1
Application number: DE19712149234
Authority: DE
Inventors: Smith Jun Hugh Roscoe
Original assignee: Air Reduction Co Inc
Current assignee: Airco Inc
Priority date: 1970-10-12
Filing date: 1971-10-01
Publication date: 1972-04-13
Also published as: CA974377A; GB1333993A; IT940949B; FR2109887A5

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2149234Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2149234

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

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8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 8208 MUNICH 86, POST BOX 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22MÖHLSTRASSE 22, NUMBER 48 39 21/22

<983921/22><983921/22>

AIR REDUCTION COMPANY INCORPORATEDAIR REDUCTION COMPANY INCORPORATED

150 East 42nd Street150 East 42nd Street

New York, N.Y., V. St. A.New York, N.Y., V. St. A.

Verfahren und Vorrichtung zur spektroskopischen Überwachung der Dichte eines in einem Elektronenstrahlofen erzeugten Dampfes Method and device for the spectroscopic monitoring of the density of a vapor generated in an electron beam furnace

Die Erfindung bezieht sich generell auf eine Einrichtung zur überwachung der Dampfdichte in einem Dampfablagerungsofen und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren und auf eine verbesserte Vorrichtung zur genauen Messung der Dampfdichte an bestimmten stellen in einem Dampfablagerungsofen durch Absorptionsspektroskopie.The invention relates generally to a device for monitoring vapor density in a vapor deposition furnace and more particularly to an improved method and apparatus for accurately measuring the Vapor density at specific locations in a vapor deposition furnace by absorption spectroscopy.

Eine Anzahl industrieller Verfahren ist in zunehmendem Maße anwendbar geworden, indem verschiedene Verdampfungsverfahren benutzt werden. Derartige Verfahren werden z.B. mit großem Vorteil bei der Ablagerung sehr dünner schichten aus metallischen und nichtmetallischen Materialien auf einer VielzahlA number of industrial processes have become increasingly applicable by various evaporation processes to be used. Such processes are used, for example, with great advantage in the deposition of very thin layers of metallic and non-metallic materials on a variety

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von Substanzen verwendet. Für die Wärmequelle kann irgendeine Wärmeerzeugung benutzt werden, wie elektrische Induktionserhitzung oder Elektronenstrahlen.used by substances. Any heat generation, such as electrical induction heating, can be used for the heat source or electron beams.

Eine Vorrichtung, die als Wärmequelle Elektronenstrahlen verwendet, ist in derartigen Verfahren von besonderem Nutzen, da die erzielbaren extrem hohen Leistungsdichten die Auswahl von Materialien ermöglichen, die scheinbar grenzenlos geschmolzen und verdampft werden können. In typischer weise W wird ein Elektronenstrahl durch den geheizten Heizfaden einer Elektronenstrahlkanone in. einem Hochvakuum-Elektronenstrahlofen erzeugt. Der Elektronenstrahl wird auf das Verdampfungsgut gerichtet und schmilzt es. Durch fortwährende Wärme zuführung verdampft das schmelzgut,, Dabei kann ein wassergekühlter Schmelztiegel verwendet werden, wenn ein stark reaktionsfähiges Material zu verdampfen ist. Auf diese Weise wird eine Haut aus verfestigtem Material erzeugt, die eine Reaktion zwischen dem schmelztiegel selbst und dem Verdampfungsgut verhindert.An apparatus which uses electron beams as a heat source is of particular use in such processes, since the extremely high power densities that can be achieved allow the selection of materials that can be melted and vaporized in an apparently limitless manner. Typically, W is an electron beam is generated electron beam furnace high vacuum through the heated filament electron beam gun in a. A. The electron beam is directed at the evaporation material and melts it. Continuous supply of heat vaporizes the material to be melted. A water-cooled crucible can be used if a highly reactive material is to be vaporized. In this way, a skin of solidified material is produced, which prevents a reaction between the crucible itself and the material to be evaporated.

Vorzugsweise wird ein Magnetfeld neben dem Schmelztiegel erzeugt, um den Elektronenstrahl auf das Verdampfungsgut zu richten. Dieses Magnetfeld wird vorzugsweise rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Elektronen gerichtet und lenkt damit die Elektronen längs einer gekrümmten Bahn ab. Die Verwendung eines Magnetfelds, mit dessen Hilfe die Elektronen auf das Verdampfungsgut gerichtet werden, ermöglicht die Anbringung der Elektronenstrahlkanone in einem Bereich, der von den erzeugten Dämpfen getrennt ist. Dadurch ist verhindert, daß die Elektronen emittierende Vorrichtung durch die Dämpfe verunreinigt wird.A magnetic field is preferably generated next to the crucible in order to direct the electron beam onto the material to be evaporated to judge. This magnetic field is preferably directed at right angles to the direction of movement of the electrons and thus deflects the electrons along a curved path. The use of a magnetic field with the help of which the Electrons are directed at the evaporation material, enables the attachment of the electron beam gun in an area separate from the vapors generated. This prevents the electron-emitting Device is contaminated by the vapors.

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Im Verlaufe der Verdampfung und Ablagerung ist es häufig erwünscht, die Dicke der Ablagerung auf dem jeweiligen Substrat zu steuern. Bin Weg hierzu besteht darin, die Dichte des Dampfes zu überwachen und die Überwachungsinformation in einem Rückkopplungssystem zur Steuerung der Wärmeeingabe heranzuziehen. Auf diese Weise kann eine ausgewählte Dampfablagerungsgeschwindigkeit relativ konstant gehalten werden, wodurch auf dem jeweiligen Substrat ein Überzug gleichmäßiger Dicke leichter erzielt werden kann.In the course of evaporation and deposition, it is often desirable to adjust the thickness of the deposition on the respective Control substrate. The way to do this is to use the Monitor density of steam and provide monitoring information in a feedback system to control the To use heat input. In this way a selected vapor deposition rate can be kept relatively constant whereby a coating of uniform thickness can be achieved more easily on the respective substrate.

Obwohl verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Dampfdichte entwickelt worden sind, sind all diese Verfahren jedoch nicht für Elektronenstrahl-Dampfablagerungssysteme geeignet. Darüber hinaus sind in vielen Fällen derartige Dampfdichte-Überwachungsverfahren teuer,und häufig liefern sie nicht die Zuverlässigkeit, die für hervorragende Produktionsoperationen erforderlich ist. Although different methods of determining vapor density however, none of these methods are suitable for electron beam vapor deposition systems. In addition, such vapor density monitoring methods are in many cases expensive, and often do not provide the reliability required for excellent production operations.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, eine genaue Einrichtung zur ständigen überwachung der Dampfdichte in einem Elektronenstrahlofen zu schaffen. Ferner ist eine Einrichtung zur kontinuierlichen genauen und zuverlässigen Bestimmung des Dampfdichte zu schaffen, und zwar insbesondere in einem Dampfablagerungssystem, wobei die erzielte Information dazu herangezogen werden soll, die Dampfdichte weitgehend konstant zu halten. Schließlich soll eine Einrichtung geschaffen werden, die die Dampfdichte neben einer Verdampfungsgutquelle durch Absorptionsspektroskopie zu messen gestattet.The invention is accordingly based on the object of providing a precise device for the constant monitoring of the vapor density to create in an electron beam furnace. It is also a device for continuous accurate and reliable Determination of vapor density, particularly in a vapor deposition system, where the achieved Information should be used to keep the vapor density largely constant. After all, you want a facility be created that the vapor density in addition to a source of evaporation material by absorption spectroscopy measure allowed.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung.The object indicated above is achieved by the invention specified in claim 1.

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An Hand einer einzigen Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt.The invention is described below with reference to a single drawing explained in more detail. A preferred embodiment of the invention is shown in the drawing.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt; sie enthält generell eine Lichtaufnahmeeinrichtung 10, die in einem bestimmten Abstand von einem Schmelztiegel 12 angeordnet ist, in welchem sich Verdampfungsgut 14 befindet. Ferner ist die Lichtaufnahmeeinrichtung 10 in optischer Verbindung mit den abgegebenen Dämpfen 15 in einem Bereich, der von dem Elektronenstrahl versetzt ist. Eine Lichtquelle 16 ist dabei zu der Lichtaufnahmeeinrichtung ausgerichtet auf der gegenüberliegenden Seite des Dampfes vorgesehen. Eine Lichtfiltereinrichtung 18 mit einem relativ schmalen Bandpaßverhalten, die sich für die übertragung einer bestimmten Spitzen-Absorptionswellenlänge des überwachten Materials eignet und die anderen Licht^wallen ausfiltert oder sperrt, ist zwischen der Lichtaufnahmeeinrichtung 10 und einer lichtempfindlichen Einrichtung 26 vorgesehen.In the drawing, a device according to the invention is shown; it generally contains a light receiving device 10 that are at a certain distance from one Melting crucible 12 is arranged, in which evaporation material 14 is located. Furthermore, the light receiving device 10 in optical connection with the emitted vapors 15 in a region that is exposed to the electron beam is offset. A light source 16 is aligned with the light receiving device on the opposite one Side of the steam provided. A light filter device 18 with a relatively narrow bandpass behavior, the is suitable for the transmission of a certain peak absorption wavelength of the monitored material and the other light ^ wallen filters or blocks, is between the light receiving device 10 and a light-sensitive device 26 are provided.

Die vorliegende Erfindung dient zur Anwendung in Verbindung mit einer Hochvakuum-Elektronenstrahlvorrichtung; ™ sie kann im übrigen auch dann angewendet werden, wenn herkömmliche Verfahren zur Überwachung der Dampfdichte ungeeignet sind. In der dargestellten Vorrichtung ist eine Menge eines geeigneten Verdampfungsguts 14, wie Aluminium, Kupfer, etc., in dem Schmelztiegel 12 untergebracht, der in einem herkömmlichen HochvakuumesElektronenstrahlofen 34 enthalten ist. Im allgemeinen wird vorzugsweise eine Kühleinrichtung für die Schmelztiegelanordnung verwendet, so daß eine Reaktion zwischen dem Schmelztiegel 12 und dem Verdampfungsgut verhindert ist. Zwischen dem heißen Verdampfungsgut 14 und demThe present invention is for use in conjunction with a high vacuum electron beam device; ™ It can also be used when conventional Methods for monitoring the vapor density are unsuitable. There is a lot in the illustrated device a suitable evaporation material 14, such as aluminum, copper, etc., housed in the crucible 12 contained in a conventional high vacuum electron beam furnace 34 is. In general, a cooling device is preferably used for the crucible assembly so that a reaction between the crucible 12 and the evaporation material is prevented. Between the hot evaporation material 14 and the

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kühleren Schmelztiegel 12 bildet sich nämlich eine Haut 36 aus verfestigtem Material aus, so daß das geschmolzene Material in dem Schmelztiegel an einer Verunreinigung durch Berührung mit den Schmelztiegelwänden gehindert ist. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß eine Vielzahl von Wasserkühlrohren 38 in der Schmelztiegelanordnung vorgesehen ist«This is because a skin 36 is formed when the crucible 12 is cooler made of solidified material, so that the molten material in the crucible from contamination by Contact with the crucible walls is prevented. In this connection it should be noted that a variety of water cooling pipes 38 is provided in the crucible arrangement "

Eine Elektronenstrahlkanone 42 mit einer Elektronen abgebenden Heizfaden-Kathode 44 und eine Beschleunigungsanode sind in dem Elektronenstrahlofen 34 untergebracht und mit einer herkömmlichen Elektronenstrahlkanonen-Speisequelle 50 verbunden. Die Elektronenstrahlkanone 42 ist imstande, einenAn electron beam gun 42 with an electron donor Filament cathode 44 and an accelerating anode are housed in the electron beam furnace 34 and with a conventional electron gun supply source 50 is connected. The electron beam gun 42 is capable of a

Elektronenstrahl gewünschter Stärke zu erzeugen, der sich entsprechend dem der Kathode 44 von der Speisequelle 50 her zugeführten Strom ändert. Dieser Elektronenstrahl dient zur Schmelzung und Verdampfung des Zielmaterials. Vorzugsweise ist die Elektronenstrahlkanone 42 in einer bestimmten Entfernung von dem Verdampfungsgut 14 in dem Schmelztiegel 12 angeordnet und außerhalb des Weges der Dämpfe 15. Dies schließt eine Verunreinigung der die Elektronen abgebenden Kathode 44 durch das erzeugte dampfförmige Material aus, wie dies oben bereits erwähnt worden ist.To generate electron beam of the desired strength, which is corresponding to that of the cathode 44 from the supply source 50 ago supplied current changes. This electron beam is used to melt and vaporize the target material. Preferably is the electron beam gun 42 at a certain distance of the evaporation material 14 in the crucible 12 and out of the path of the vapors 15. This excludes contamination of the electron donating cathode 44 by the generated vaporous material, as mentioned above.

Der durch die Elektronenstrahlkanone 42 erzeugte Elektronenstrahl wird quer in ein Magnetfeld geleitet, das neben der Elektronenstrahlkanone 42 durch eine geeignete Magneteinrichtung 51 erzeugt wird. Die Magneteinrichtung 51 erzeugt ein Magnetfeld, dessen Kraftlinien im wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene verlaufen. Dieses Magnetfeld lenkt den Elektronenstrahl in der dargestellten Weise um. Das betreffende Magnetfeld bewirkt somit eine Umlenkung desThe electron beam generated by the electron beam gun 42 is directed transversely into a magnetic field, which is next to the electron beam gun 42 by a suitable magnetic device 51 is generated. The magnetic device 51 generates a magnetic field whose lines of force are essentially perpendicular run to the plane of the drawing. This magnetic field deflects the electron beam in the manner shown. That in question Magnetic field thus causes a deflection of the

Elektronenstrahls auf das Verdampfungsgut 14, das in dem Schmelztiegel 12 enthalten ist. Durch geeignete RegulierungElectron beam on the evaporation material 14, which is in the Crucible 12 is included. Through appropriate regulation

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der Elektronenstrahlstärke wird das Verdampfungsgut 14 verdampft, wodurch relativ dichte Dampfwölken neben der Oberfläche des Schmelztiegels 12 erzeugt werden_e Durch geeignete Formung der Oberflächen in dem Schmelztiegel kann der Dampf von dem Schmelztiegel 12 gegen ein Substrat 52 gerichtet werden, auf welchem die Dämpfe kondensieren und das betreffende Substrat 52 mit einem Überzug aus dem Verdampfungsmaterial 14 überziehen.the electron beam intensity is evaporated, the evaporating material 14, thereby generating relatively dense Dampfwölken adjacent to the surface of the crucible 12 _e By a suitable shaping of the surfaces in the crucible of the vapor can be directed from the crucible 12 to a substrate 52 on which the vapors condense and the cover the substrate 52 in question with a coating of the evaporation material 14.

Die Lichtaufnahmeeinrichtung 1Q enthält ein Rohr 53, das P so angeordnet ist, daß es in den Ofen 34 hineinläuft» Vorzugsweise weist das Rohr 53 ein offenes Ende auf, welches in einem bestimmten Abstand von dem Verdampfungsgut 14 und dessen zugehöriger Dampfwolke 15 angeordnet ist« Das Rohr ist im wesentlichen durch ein relativ kurzes, gerades Stück eines Hohlrohres gebildet, das vorzugsweise aus einem relativ unkorridierbaren Material besteht. An seinem dem offenen Ende gegenüberliegenden Ende ist das Rohr 53 vorzugsweise über ein transparentes Fenster 54 mit dem Lichtfilter 18 optisch gekoppelt.The light receiving device 1Q includes a tube 53 that P is arranged to run into oven 34 "Preferably the tube 53 has an open end which is at a certain distance from the evaporation material 14 and whose associated steam cloud 15 is arranged. The tube is essentially cut through a relatively short, straight piece formed of a hollow tube, which preferably consists of a relatively uncorridable material. At its one open end At the opposite end, the tube 53 is preferably optical via a transparent window 54 with the light filter 18 coupled.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß es im allgemeinen wünschenswert ist, eine Einrichtung bereitzustellen, die eine unzulässige Schleier- bzw. Wolkenbildung auf dem Fenster 54 durch die Dampfmoleküle verhindert. Dies wird in geeigneter Weise durch die Verwendung einer Vorrichtung bewirkt, die im wesentlichen einer Vorrichtung ähnlich ist, wie sie in der US-Patentschrift 3 170 383 angegeben ist. Demgemäß wird eine sehr kleine Menge eines nichtreagierenden Gases, wie Stickstoff, in das Rohr 53 neben dem Fenster eingeführt, und zwar durch ein Einlaßrohr 56. Da der Ofen bei einem extrem hohen Vakuum gehalten wird, ergibt sich in dem Rohr ein solcher Druckgradient, daß das eingeführte GasIn this connection it should be noted that it is generally desirable to provide a device which an impermissible formation of fog or cloud on the window 54 by the steam molecules is prevented. this will appropriately effected by the use of a device substantially similar to a device, as disclosed in U.S. Patent 3,170,383. Accordingly, a very small amount of a non-responsive one becomes Gas, such as nitrogen, is introduced into the tube 53 near the window through an inlet tube 56. As the furnace is maintained at an extremely high vacuum, there is such a pressure gradient in the pipe that the introduced gas

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zu dem offenen Ende des Rohres hinströmt. Dadurch kollidieren die Dampfmoleküle mit den Stickstoffgasmolekülen, wodurch eine Umlenkung der betreffenden Moleküle aus dem Rohr heraus oder an die Rohrwände erfolgt, an denen die betreffenden Dampfmoleküle kondensieren, ohne die Oberfläche des Fensters 54 zu erreichen.flows towards the open end of the tube. This causes the vapor molecules to collide with the nitrogen gas molecules, whereby the molecules in question are deflected out of the pipe or to the pipe walls where the vapor molecules in question condense without leaving the surface of the window 54 to reach.

Das Lichtfilter 18 ist so ausgewählt, daß es Licht mit einer Wellenlänge durchläßt, die einer bestimmten Spitzenabsorptionswellenlänge des überwachten dampfförmigen Elements entspricht, wie dies weiter unten noch näher erläutert werden wird, und die das gesamte übrige Licht sperrt oder ausfiltert. Die Lichtquelle gibt, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird, Licht ab, von dem zumindest ein Teil mit einer Wellenlänge auftritt, die von dem überwachten dampfförmigen Material absorbiert wird. Wenn das Verdampfungsgut Aluminium ist und der Wunsch besteht, die Dampfdichte zu überwachen, so wird das Filter 18 z.B. so ausgewählt, daß es Licht mit einer Wellenlänge von etwa 3960 8. durchläßt.The light filter 18 is selected so that there is light with of a wavelength corresponding to a particular peak absorption wavelength of the vapor element being monitored corresponds, as will be explained in more detail below, and which blocks or filters out all the remaining light. As will be explained in more detail below, the light source emits light, at least a part of which with a Wavelength that is absorbed by the monitored vapor material. If the evaporation material is aluminum and it is desired to monitor the vapor density, the filter 18 is selected, for example, so that it is light with a wavelength of about 3960 8. passes through.

Die Lichtquelle 16 ist in einer Ausnehmung 61 in der Wand des Ofens 34 untergebracht. Sie enthält ein Rohr 62 und eine Lampe 63. Die Lampe 63 kann eine Lampe irgendeines geeigneten Typs sein, die eine Licht hoher Stärke abgebende Lichtquelle darstellt. Zumindest ein Teil dieses Lichtes weist dabei eine Spitzenabsorptionswellenlänge des überwachten dampfförmigen Elements auf. Um die Anforderungen an das Filter 18 in der Lichtaufnahmeeinrichtung 10 zu vereinfachen, kann die Lichtquelle monochromatisches Licht mit der Filterwellenlänge abgeben. Eine Hohlkathodenröhre kann für diesen Zweck geeignet sein. Bei Verwendung einer Lampe 63, die Licht definierter Helligkeit abgibt, ändert sich die durch den Dampf hindurchtretende Lichtmenge umgekehrt zu der jeweils vorhandenen Dampfmenge. Sofern erwünscht, kann ein hier nicht darges^lltesThe light source 16 is accommodated in a recess 61 in the wall of the furnace 34. It includes a tube 62 and a Lamp 63. Lamp 63 may be any suitable type of lamp which is a light source emitting high intensity light represents. At least part of this light has a peak absorption wavelength of the monitored vapor Elements. In order to simplify the requirements for the filter 18 in the light receiving device 10, the light source Emit monochromatic light with the filter wavelength. A hollow cathode tube can be suitable for this purpose be. When using a lamp 63 which emits light of a defined brightness, the light that passes through the vapor changes Amount of light inversely to the amount of steam present in each case. If desired, something not shown here can be used

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Gasauslaßsystem für das Rohr 62 verwendet werden. Dieses Gasauslaßsystem ist dem Gasauslaßsystem ähnlich, wie es für das Rohr 53 verwendet wird.Gas exhaust system for pipe 62 can be used. This gas exhaust system is similar to the gas exhaust system as it is for the tube 53 is used.

Sofern erwünscht, können die Auswirkungen des von externen Quellen, wie der Dampfquelle, herrührenden Hintergrundlichts verringert werden, indem das Signal-Stör-Verhältnis des Systems mit Hilfe eines Licht-Choppersverbessert wird. Das dargestellte System benutzt eine Lochscheibe 65, die durchIf desired, the effects of background light from external sources such as the steam source can be used can be reduced by improving the signal-to-noise ratio of the system with the aid of a light chopper. That system shown uses a perforated disk 65, which by

ψ einen Motor 66 angetrieben wird. Dadurch wird ein zyklisch auftretendes Ausgangssignal von der Lichtquelle 16 her erhalten. Das Ausgangssignal der Photozelle enthält dann eine Wechselstromkomponente, die kennzeichnend ist für die Helligkeit bzw. stärke des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts, und eine Gleichstromkomponente, die kennzeichnend ist für die Hintergrundstörung, wie sie durch Hintergrundlicht verursacht wird. Eine geeignete elektrische Filterung durch ein Filter 59, welches auf die Licht-Chopper-Frequenz abgestimmt ist, kann dann die Gleichstromkomponente bedämpfen_f so daß ein Wechselstromausgangssignal übrigbleibt, welches kennzeichnend ist für die tatsächliche Stärke des von der Licht- ψ a motor 66 is driven. As a result, a cyclically occurring output signal from the light source 16 is obtained. The output signal of the photocell then contains an alternating current component, which is indicative of the brightness or intensity of the light emitted by the light source, and a direct current component, which is indicative of the background interference such as is caused by background light. Suitable electrical filtering through a filter 59, which is tuned to the light chopper frequency, can then attenuate the direct current component _f so that an alternating current output signal remains, which is indicative of the actual strength of the light emitted by the light.

t quelle abgegebenen Lichts, das den Dampf durchquert hat.t source of emitted light that has passed through the vapor.

Mit dem Austrittsende, des Filters 18 ist ein Rohr 55 verbunden, das mit dem ersten Rohr 53 in optischer Verbindung steht und das kollimierte Licht aufnimmt, welches durch das erste Rohr geleitet worden ist. Dies wird häufig einfach dadurch bewirkt, daß das zweite Rohr 55 zu dem ersten Rohr ausgerichtet wird. In gewissen Fällen kann das Filter 18 jedoch das Licht, das es durchläßt, brechen oder beugen. In derartigen Fällen ist das zweite Rohr 55 dann lediglich in geeigneter Weise angebracht, so daß es das gebrochene Licht aufnimmt. Obwohl hier sowohl in der Lichtquelle als auch inA tube 55 is connected to the outlet end of the filter 18, which is in optical communication with the first tube 53 and receives the collimated light passing through the first pipe has been passed. This is often done simply by having the second tube 55 to the first tube is aligned. In certain cases, however, the filter 18 can refract or diffract the light it transmits. In In such cases, the second tube 55 is then simply attached in a suitable manner, so that it is the refracted light records. Although here both in the light source and in

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der Lichtaufnahineeinrichtung die Verwendung von Rohren beschrieben worden ist, kann es in gewissen Fällen möglich sein, ohne derartige Rohre auszukommen. Trotzdem bringt das Vorhandensein dieser Rohre in typischer Weise eine Verbesserung des Signal-Stör-Verhältnisses des Systems mit sich, und zwar insbesondere in dem Fall, daß Hintergrundlicht in einer großen Menge vorhanden istothe use of tubes has been described for the light pick-up device, it may be possible in certain cases be able to do without such pipes. Even so, the presence of these tubes typically brings an improvement the signal-to-noise ratio of the system, especially in the case that background light in a large Amount is available

Das Rohr 55 ist mit der lichtempfindlichen Einrichtung 26 optisch verbunden, die vorzugsweise eine herkömmliche Photovervielfacherröhre enthält. Die lichtempfindliche Einrichtung ist so ausgewählt, daß sie ein geeignetes Spektralverhalten aufweist, wobei ihre Spitzenempfindlichkeit vorzugsweise in dem interessierenden Bereich des Spektrums liegt. Mit der Photovervielfacherröhre 26 ist eine Speisequelle 60 verbunden, die die betreffende Photovervielfacherröhre 26 in den betriebsfähigen Zustand bringt_o Die Photovervielfacherröhre vermag ein elektrisches Signal zu erzeugen, das folgerichtig auf die Lichtstärke des Lichtes bezogen ist, welches auf die Photokathode der betreffenden Röhre auftrifft. Vorzugsweise wird eine Photovervielfacherröhre ausgewählt, die eine weitgehend lineare Kennlinie über einen relativ weiten Bereich der auftretenden Lichtstärken aufweist.The tube 55 is optically connected to the photosensitive device 26, which preferably includes a conventional photomultiplier tube. The photosensitive device is selected to have suitable spectral behavior, with its peak sensitivity preferably being in the region of the spectrum of interest. A supply source 60 is connected to the photomultiplier tube 26, which brings the respective photomultiplier tube 26 into the operational state _o The photomultiplier tube is able to generate an electrical signal that is consequently related to the luminous intensity of the light which strikes the photocathode of the respective tube. A photomultiplier tube is preferably selected which has a largely linear characteristic curve over a relatively wide range of the light intensities that occur.

Das von der Photovervielfacherröhre 26 erzeugte Ausgangssignal kann mit Hilfe eines geeigneten Meßinstruments oder einer Aufzeichnungseinrichtung überwacht werden. Dies führt zu einer Anzeige der Dampfdichte, die in dem Bereich der Dampfwolke 15 neben dem ersten Rohr 53 vorhanden ist.The output signal generated by the photomultiplier tube 26 can be measured with the aid of a suitable measuring instrument or a recording device are monitored. This leads to an indication of the vapor density that is in the area of the Steam cloud 15 is present next to the first pipe 53.

Jedes Element, das verdampft wird, weist eine oder mehrere charakteristische Wellenlängen auf, bei denen es einen größeren Anteil des auftreffendan Lichtes absorbiert als bei anderenEvery element that is vaporized has one or more characteristic wavelengths at which there is a larger one Part of the incident light is absorbed than with others

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Wellenlängen. Jede dieser Spitzenabsorptionswellenlängen stellt eine bestimmte Charakteristik des betreffenden Elements dar und kann unter Heranziehung von wissenschaftlichen Tabellen bestimmt werden, wie sie in dem Buch von Pearse, R.W.B und A.G. Gaydon: "The Identification of Molecular Spectra", Chapman and Hall, Ltd., London, dritte Auflage, 1963, zu finden sind.Wavelengths. Each of these peak absorption wavelengths represents a particular characteristic of the one in question Elements and can be determined using scientific tables such as those in the book of Pearse, R.W.B and A.G. Gaydon: "The Identification of Molecular Spectra", Chapman and Hall, Ltd., London, third Edition, 1963.

In dem Fall, daß ein Dampf hoher Dichte vorhanden ist, kann der Elektronenstrahl zu einer Ionisation der Dampfwolke führen. Eine derartige Ionisation ergibt sich dadurch, daß einige elektrisch neutrale Atome in der Dampfwolke dem Beschuss durch Elektronen des Elektronenstrahls ausgesetzt sind. Bei dem Ionisationsprozess werden die elektrisch neutralen Atome durch Abstoßen der Elektronen von ihren entsprechenden Atombahnen ionisiert» Diese zuletzt genannten Elektronen oder Sekundärelektronen, die auf Grund der lonisationskollisionen verdrängt worden sind, gewinnen bei dem betreffenden Prozess kinetische Energie.In the event that a high density vapor is present, the electron beam can cause ionization of the vapor cloud to lead. Such ionization results from the fact that some electrically neutral atoms in the cloud of steam Bombardment by electrons of the electron beam are exposed. During the ionization process, the electrically neutral ones become Atoms ionized by repelling the electrons from their respective atomic trajectories »These last mentioned Electrons or secondary electrons, which are due to the ionization collisions have been displaced gain kinetic energy in the process in question.

Die emittierten Elektronen bzw. Sekundärelektronen bewegen sich im allgemeinen relativ langsam in Bezug auf die Primärelektronen. Derartige Elektronen neigen dazu, in dem Magnetfeld, das zur Ablenkung des Elektronenstrahls benutzt wird,The emitted electrons or secondary electrons generally move relatively slowly in relation to the primary electrons. Such electrons tend to be in the magnetic field that is used to deflect the electron beam,

eingeschlossen zu werden, und zwar auf Grund ihres niedrigen kinetischen Energiepegels. Sie bewegen sich in einer spiralförmigen Bahn zu den Polstücken der das Magnetfeld erzeugenden Magnete hin. Dadurch steigt die Möglichkeit der Erzeugung zusätzlicher Ionen, wenn sich die Sekundärelektronen durch die Dampfwolke hindurchbewegen.to be locked in because of their lowly kinetic energy level. They move in a spiral path towards the pole pieces of the magnetic field generating magnets. This increases the possibility of generating additional ions when the secondary electrons move move through the cloud of steam.

Neben der Erzeugung einer weiteren Ionisation durch von ihren. Atomen vollständig befreiten, abgestoßenen Elektronen können die Primärelektronen und die SekundärelektronanIn addition to generating another ionization through their. Atoms completely freed, repelled electrons can the primary electrons and the secondary electrons

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Energie an Atome verlieren, ohne ein Elektron zu befreien. Wenn ein Elektron mit einem Atom in einer solchen Weise unelastisch zusammenwirkt, erregt das betreffende Elektron das Atom, wodurch sich dessen elektronischer Energiezustand auf einen höheren Pegel ändert und wodurch das Elektron die kinetische Energie in dem Verfahren verliert. Das Atom gibt daraufhin eine bestimmte Energiemenge in Form einer Strahlung ab, wenn ein Bahnelektron auf seinen niedrigen Pegel zurückkehrt. Die Wellenlänge dieser abgegebenen Strahlung ist aus einer Kenntnis des Typs des umfaßten Atoms und der Änderung seines Energiezustands bestimmbar. Ein Teil dieser Strahlung tritt in Form von Lichtwellen auf» Für eine hohe Verdampfungsdichte kann somit die Menge des von dem Dampf abgegebenen Lichts eine nennenswerte Auswirkung auf das Ausgangssignal der Photozelle 26 haben. Dies führt nämlich zur Erzeugung eines Fehlers in dem Ausgangssignal des Systems. Gemäß der Erfindung ist der Lichtweg so gewählt, daß er durch den Dampf in einem Bereich relativ niedriger Ionisation verläuft. Dies hat normalerweise zur Folge, daß der Lichtweg so gelegt wird, daß er um eine nennenswerte Spanne an dem Elektronenstrahlweg vorbeigeführt ist» Die Kollimierung des Lichtstrahls bewirkt ebenfalls eine Herabsetzung der Auswirkung der Lichtabgabe von der Dampfwolke auf Grund von Ionisierungselektronen. Losing energy to atoms without releasing an electron. When an electron interacts inelastically with an atom in such a way, the electron in question excites it Atom, which gives rise to its electronic energy state changes to a higher level, causing the electron to lose kinetic energy in the process. The atom gives then emits a certain amount of energy in the form of radiation when an orbital electron returns to its low level. The wavelength of this emitted radiation is from knowledge of the type of atom involved and the change its energy state can be determined. Part of this radiation occurs in the form of light waves »For a high evaporation density Thus, the amount of light emitted by the vapor can have a significant effect on the output signal the photocell 26 have. Namely, this leads to generation an error in the output of the system. According to the invention, the light path is chosen so that it passes through the Steam runs in an area of relatively low ionization. This usually has the consequence that the light path is laid like this becomes that it is an appreciable margin on the electron beam path »The collimation of the light beam also reduces the effect the light output from the vapor cloud due to ionization electrons.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das von der Photovervielfacherröhre 26 an einem Ausgangswiederstand 64 erzeugte Ausgangssignal einem geeigneten Verstärker zugeführt. Der Verstärker kann eine herkömmliche Verstärkerschaltung sein, die imstande ist, ein elektrisches Signal mit mehreren Zehnteln Volt zu verstärken und die eine herkömmliche Kathodenfolgerschaltung 68 und ein Wechselstromfilter 59 umfassen kann, wenn, wie oben beschrieben, bei der Lichtquelle ein Licht-Chopper verwendetIn a preferred embodiment of the present invention, this is done by photomultiplier tube 26 an output resistor 64 generated an output signal appropriate amplifier supplied. The amplifier can be a conventional amplifier circuit capable of to amplify an electrical signal at several tenths of a volt and employ a conventional cathode follower circuit 68 and an AC filter 59 if, as described above, the light source employs a light chopper

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wird. Die Stärke des die Röhre 26 erreichenden Lichtes steht in umgekehrtem Verhältnis zu der Dampfdichte; die elektrische Schaltung kann jedoch so ausgelegt sein, daß sie eine inverse Funktion ausübt und damit ein Ausgangssignal erzeugt, das proportional der Dampfdichte ist. Dabei ist für jedes System eine Eichung erforderlich.will. The strength of the light reaching the tube 26 is inversely related to the vapor density; the however, electrical circuitry can be designed to perform an inverse function and thus provide an output signal that is proportional to the vapor density. Included a calibration is required for each system.

Das von dem Kathodenfolger 68 erzeugte Verstärkerausgangssignal steht somit folgerichtig zu der Dampfdichte des b Ofens 34 in Beziehung. Demgemäß ist vorzugsweise ein geeignetes Meßinstrument 70, wie ein Oszillograph oder eine Aufzeichnungseinrichtung, an dem Ausgang des Kathodenfolgers 68 angeschlossen, um eine Anzeige des Ausgangssignals und demgemäß eine quantitative Heßgröße für die Dampfdichte in dem Ofen 34 zu liefern.The amplifier output signal generated by the cathode follower 68 is consequently related to the vapor density of the b oven 34. Accordingly, it is preferably an appropriate one Measuring instrument 70, such as an oscilloscope or recorder, at the output of the cathode follower 68 connected to an indication of the output signal and, accordingly, a quantitative parameter for the To provide vapor density in the furnace 34.

In gewissen Anwendungsfällen ist es von Vorteil, einen bestimmten Teil des verstärkten Ausgangssignals zur Steuerung der Ausgangsgröße der Speisespannungsquelle 50 zurückzukoppeln. Dieses Rückkopplungssignal kann dazu herangezogen werden, die Ausgangsspannung bzw. den Ausgangsstrom der Speisequelle entsprechend einzustellen, welche ihrer-" seits den Strom regelt, der der elektronenabgebenden Heizfaden-Kathode zugeführt wird. Dadurch wird die Stärke des erzeugten Elektronenstrahls entsprechend eingestellt, und in entsprechender Weise wird die Dampfdichte in dem Ofen reguliert. Das Rückkopplungssignal kann dadurch erzeugt werden, daß das Signal von dem Kathodenfolger 68 (gleichgerichtetes Wechselstromsignal, wenn ein Licht-Chopper verwendet wird) mit einem Bezugssignal von einer Bezugsspannungsquelle 72 verglichen wird. Diese Bezugsspannungsquelle 72 kann, wie dargestellt, ein Potentiometer 74 enthalten, das an einer festen Spannung liegt, die von einerIn certain applications it is advantageous to use a certain part of the amplified output signal Feed back control of the output variable of the supply voltage source 50. This feedback signal can be used for this purpose the output voltage or the output current adjust the supply source accordingly, which in turn regulates the current, that of the electron-emitting filament cathode is fed. As a result, the strength of the electron beam generated is adjusted accordingly, and the vapor density in the furnace is regulated in a corresponding manner. The feedback signal can thereby be generated that the signal from the cathode follower 68 (rectified AC signal if a light chopper is used) with a reference signal from a reference voltage source 72 is compared. This reference voltage source 72 can, as shown, contain a potentiometer 74, that is due to a fixed tension created by a

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Festspannungsquelle 76 abgegeben wird. Der Vergleich wird dadurch ausgeführt, daß beide Signale den entsprechenden Eingängen eines DifferenζVerstärkers 78 zugeführt werden, der ein der Differenz zwischen den beiden Signalen proportionales Signal liefert. Das Differenzsignal ist damit kennzeichnend dafür, wie weit das Feststellsignal von dem Bezugssignal abweicht, welches durch die Einstellung des Potentiometers 74 entsprechend gewählt werden kann. Das Differenzsignal kann über eine Leitung 80 einer Elektronenstrahl-Heizfadensteuereinrichtung 82 zugeführt werden, die in herkömmlicher Weise eine Steuerung ausführt, welche festlegt, wieviel Strom von der Speisequelle 50 an die Heizfadenkathode 44 der Elektronenstrahlkanone 42 abgegeben wird. Dadurch wird die Stärke des Elektronenstrahlstroms gesteuert. Die Steuereinrichtung 82 ändert den Heizfadenstrom in einer solchen Weise, daß das Differenzsignal zu Null verringert wird. In einem System, in dem das Feststellsignal direkt mit der Stärke des ermittelten Lichts in Beziehung steht, wird z.B. der Heizfadenstrom erhöht, wenn ein positives Differenzsignal erzeugt wird, was dann der Fall ist, wenn das Feststell-Signal größer ist als das Bezugssignal. Dadurch wird auch die Dampfdichte erhöht. Dies führt zu einer Verminderung des Feststell-Signals, Wenn das System eine ausreichende Verstärkung aufweist, wird die Dampfdichte zunehmen, bis das Feststell-Signal am Ausgang des Kathodenfolgers 68 gerade gleich dem ausgewählten Bezugssignal ist, wie es durch das Potentiometer geliefert wird.Fixed voltage source 76 is delivered. The comparison is carried out in that both signals correspond to the corresponding Inputs of a differential amplifier 78 are fed, which supplies a signal proportional to the difference between the two signals. The difference signal is thus characterizing how far the detection signal deviates from the reference signal, which is due to the setting of the Potentiometer 74 can be selected accordingly. The difference signal can be transmitted via line 80 to an electron beam filament controller 82 are supplied, which carries out a control in a conventional manner, which determines how much current is delivered from the supply source 50 to the filament cathode 44 of the electron beam gun 42. This controls the strength of the electron beam current. The controller 82 changes the filament current in such a way that the difference signal becomes zero is decreased. In a system in which the parking signal is directly related to the strength of the detected light Is related, for example, the filament current is increased when a positive differential signal is generated, which is then the The case is when the locking signal is greater than that Reference signal. This also increases the vapor density. This leads to a reduction in the locking signal, If the system has sufficient gain, the vapor density will increase until the detection signal at the output of the cathode follower 68 just equal to the selected one The reference signal is as it is supplied by the potentiometer.

Gemäß einem anderen Weg kann die Ausgangsspannung der Speisequelle 50 so gesteuert werden, daß die Beschleunigungsspannung der Elektronenstrahlkanone gesteuert wird und damit deren Abgabeleistung und die übertragene Wärmeenergie. Jedes System bewirkt eine sehr empfindlicheAccording to another way, the output voltage of the supply source 50 can be controlled so that the acceleration voltage the electron beam gun is controlled and thus its output power and the transferred heat energy. Every system causes a very sensitive one

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Steuerung der Dampfdichte an bestimmten Stellen innerhalb des Ofens 34 und führt zu einer relativ geeigneten Einrichtung zur Beibehaltung der Verdampfungsgeschwindigkeit bei einem erwünschten Wert. Die Beziehung zwischen der Lichtstärke und der Dampfdichte kann empirisch bestimmt werden, wenn es wünschenswert sein sollte, die Steuerung zu eichen.Control of the vapor density at certain points within of furnace 34 and results in a relatively convenient means of maintaining the rate of evaporation at a desired value. The relationship between light intensity and vapor density can be determined empirically should it be desirable to calibrate the controls.

Sofern erwünscht, kann die vorliegende Erfindung ohne ™ weiteres für eine kontinuierliche Überwachung der relativen Mengen der verschiedenen Materialien verwendet werden, die der Dampf enthält. So sind z.B. derartige Einrichtungen zur genauen Überwachung der Zusammensetzung der Dampfwolke für die Anzeige von ziemlichem Nutzen, welche Substanzen dem Verdampfungsgut 14 hinzuzusetzen sind, damit eine erwünschte, bestimmte Materialzusammensetzung in dem Dampf beibehalten wird. Diese Überwachungsfunktion betreffend die relativen Materialmengen kann in zweckmäßiger Weise dadurch ausgeführt werden, daß mehrere Paare von L.icht_£tufnahmeeinrichtungen und Lichtquellen für die Überwachung bei Absorptionswellenlängen verwendet werden, die charakteristisch sind für unterschiedliche Substanzen.If desired, the present invention can readily be used for continuous monitoring of the relative Quantities of the various materials that the steam contains are used. Such are, for example, such facilities to closely monitor the composition of the vapor cloud for indicating quite useful what substances to be added to the evaporation material 14 so that a desired certain material composition is maintained in the steam. This monitoring function regarding the relative amounts of material can be carried out in an expedient manner in that several pairs of light receiving devices and light sources are used for monitoring at absorption wavelengths that are characteristic are for different substances.

Wie oben bereits erläutert, weist jedes überwachte Element der interessierenden Elemente eine charakteristische Lichtabsorptionswellenlänge auf, und die Stärke des durch den Dampf mit der betreffenden Wellenlänge hindurchtretenden Lichts ändert sich umgekehrt zu der Menge der betreffenden Substanz in der Dampfwolke. Durch geeignete Anordnung von Feststellanordnungen für verschiedene Wellenlängen können Angaben bezüglich der relativen Mengen einer nennenswerten Anzahl unterschiedlicher Substanzen, die in der Dampfwolke enthalten sind,As explained above, each monitored element has a characteristic of the elements of interest Light absorption wavelength on, and the strength of the vapor with the wavelength in question The light passing through changes inversely with the amount of the substance in question in the cloud of vapor. By suitable arrangement of locking arrangements for different wavelengths information regarding the relative amounts of a significant number of different substances contained in the vapor cloud,

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leicht erhalten werden„ In derartigen Fällen kann es wünschenswert sein, als Meßinstrument 70 eine Vielkanalaufζeichnungseinrichtung zu verwenden. Diese Einrichtung stellt ihrerseits eine in höchstem Maße brauchbare Einrichtung dar, mit deren Hilfe eine genaue Anzeige der Änderungen in der Zusammensetzung des Verdampfungsguts erhalten wird, und zwar durch Anzeige der relativen Prozentsätze des in der Dampfwolke 15 enthaltenen verdampften Materials. Demgemäß können, sofern erforderlich, erforderliche Zusätze zu dem Verdampfungsgut gemacht werden, um die Zusammensetzung in einem bestimmten Zustand zu halten.can be easily obtained “In such cases, it can It may be desirable to use a multi-channel recording device as the measuring instrument 70 to use. This facility, in turn, is a highly useful facility with the help of which an accurate indication of the changes in the composition of the evaporation material is obtained, by displaying the relative percentages of the vaporized material contained in the vapor cloud 15. Accordingly If necessary, necessary additions to the material to be evaporated can be made to the composition to keep in a certain state.

Wie oben beschrieben, wird das in dem Schmelztiegel 12 enthaltene Verdampfungsgut 14 durch einen Elektronenstrahl hoher Energie beschossen, wodurch sich die Verdampfung des betreffenden Materials bzw. Verdampfungsguts ergibt. Das verdampfte Material steigt von der Oberfläche des Schmelztiegels 12 unter Bildung einer Dampfwolke 15 nach oben. Bei der Feststellung der Dichteverteilung einer derartigen dampfförmigen Wolke wird es im allgemeinen bevorzugt, die Wolke abzutasten, indem eine Reihe von Intensitätsanzeigen längs verschiedener Ebenen durch die Wolke aufgenommen wird. Zu diesem Zweck können eine oder mehrere zusätzliche Vorrichtungen des dargestellten Typs mit Lichtquellen und Lichtaufnahmeeinrichtungen an unterschiedlichen Stellen in dem Ofen verwendet werden. Auf Grund derartiger Anzeigen wird eine genaue Anzeige der Dampfdichteverteilung in der Dampfwolke erhalten.As described above, the evaporation material 14 contained in the crucible 12 is vaporized by an electron beam bombarded with high energy, which results in the evaporation of the relevant material or evaporation material. That Vaporized material rises from the surface of the crucible 12 to form a vapor cloud 15 upwards. In determining the density distribution of such a vapor cloud, it is generally preferred scan the cloud by taking a series of intensity meters along different planes recorded by the cloud will. To this end, one or more additional devices of the type shown with light sources and light receiving devices are used in different locations in the furnace. Because of such Display gives an accurate indication of the vapor density distribution in the vapor cloud.

XIm das Signal-Stör-Verhältnis bei sehr niedrigen Dampfdichtepegeln zu verbessern, kann vorzugsweise ein Doppelweg-Photometer verwendet werden. In einem solchen Fall kann ein zusätzlicher Lichtweg von der Lichtquelle geschaffenXIm is the signal-to-noise ratio at very low vapor density levels To improve this, a two-way photometer can preferably be used. In such a case, can an additional light path is created from the light source

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werden. Dieser Lichtweg kann entweder durch ein durchgehendes gerades Rohr verlaufen, oder er kann ein indirekter Weg sein,·in welchem Spiegel verwendet werden. Für den zweiten Lichtweg wird eine zweite Licht-Peststelleinrichtung verwendet, und die Lichtstärken der beiden Lichtwege werden durch an sich bekannte .geeignete Vergleichsschaltungen miteinander verglichen.will. This light path can either run through a continuous straight tube or it can be an indirect one Be away · in which mirror are used. For the Second light path, a second light control device is used, and the light intensities of the two light paths are compared with one another by known, suitable comparison circuits.

Damit sind ein in hohem Maße brauchbares und geeignetes Verfahren und eine in hohem Maße brauchbare und geeignete Vorrichtung geschaffen für die Lieferung einer Anzeige der in einer Dampfablagerungsvorrichtung vorhandenen Dampfdichte. Abschließend sei noch bemerkt, daß die Erfindung auf die vorstehenden betrachteten Beispiele nicht beschränkt ist, sondern ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken noch in verschiedener Weise modifiziert werden kann.This makes a highly useful and suitable one A method and a highly useful and suitable apparatus have been provided for providing an advertisement the vapor density present in a vapor deposition device. Finally it should be noted that the invention is not limited to the examples considered above, but rather without deviating from the inventive concept can be modified in various ways.

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Claims

Pat en tan Sp füG lie

Λ A method for the spectroscopic monitoring of the density ^ - ^ of a vapor generated in an electron beam furnace, wherein an .Elektronenstrahl is used for heating a vapor source, characterized in that light is generated on one side of the vapor (15), and that in one from the region largely separated from the electron beam, the strength of the light is determined at a wavelength which corresponds to the absorption wavelength of a selected material in the vapor in question.

2. The method according to claim 1, characterized in that monochromatic light is generated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that monochromatic light of different wavelengths is generated with the aid of a plurality of light sources that the strength of the light in the relevant Wavelengths is determined after the light in question has passed through the vapor, and that the Wavelengths of the generated light are chosen so that they match the absorption wavelengths of the different Elements of steam correspond.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that an electrical signal is generated which is systematically related to the measured light intensity.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the heating of the steam source

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according to the strength of the steam passing through Light is controlled in such a way that the amount of vaporous material generated is controlled.

6. Device for performing the method according to a of claims 1 to 5, characterized in that a light source (16) is provided which in a certain Distance from the steam source (12,14) is arranged and which is in optical connection with the emitted vapor, that a light receiving device (10) in optical connection with the light source on the opposite

the
Side of the vapor is and / is provided in such a position that the optical path is largely separated from the electron beam that the light receiving device (10) has a light filter (18) which is able to pass light of a wavelength which is a certain peak absorption wavelength of the vapor element, while the remaining light waves are filtered out, and that the light receiving device (1O) further contains a light-sensitive device (26) which is provided on the side of the light filter (18) facing away from the vapor (15) and which is determined by determination the strength of the light emitted by the light source (16) and passed through the vapor (15) is able to provide an indication of the vapor density,

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that that at the output of the photosensitive device (26) a recording device (70) for Recording of the electrical signal generated in each case and thus for the delivery of a measured variable with respect to the vapor density is connected.

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8. Apparatus according to claim 6, characterized in that at the output of the light-sensitive device (26) control devices (78,82) are connected, which allow the amount of heat to be controlled, which for the Steam generation is used.

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the light source (16) is monochromatic Emits light with a wavelength corresponding to the peak absorption wavelength.

10. The device according to claim 8, characterized in that the control devices (78,82) for the purpose of
Control the strength of the electron beam with the
Means (44) are connected which generate the electron beam.

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