JP2009014191A - Sealing structure - Google Patents

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Yoshinobu Miyake
善信 三宅
Kiichi Eto
喜市 衛藤
Masamichi Takeshima
正道 竹嶋
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BEAM SEIKO KK
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BEAM SEIKO KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing method permitting the transmission of electron beams and holding a vacuum for one year without a pump. <P>SOLUTION: A helium leak-tight film is metal-sealed on a flange to form a helium leak-tight device. The metal-sealing is actualized in such a manner that (I) an air-tight side sealing block, (1I) a metal gasket softer than each of a sealing block materia and a sealed film, (2III) the sealed film, (3IV) a high-pressure side sealing block are (4) built up in sequence and sealed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本願発明に関わる技術分野は電子・イオン・中性子・中性粒子の照射装置において、電子・イオン・中性粒子を真空中から大気に取り出す技術に関わり、
特に、電子、イオン、中性子、中性粒子を、シール膜を通して大気または減圧下の被照射物に、照射する機構と、シール膜や電子源の保護機構に関わる。
The technical field related to the present invention relates to a technology for extracting electrons, ions, and neutral particles from a vacuum to the atmosphere in an irradiation apparatus for electrons, ions, neutrons, and neutral particles.
In particular, the present invention relates to a mechanism for irradiating electrons, ions, neutrons, and neutral particles through the seal film to the object to be irradiated in the atmosphere or under reduced pressure, and a protection mechanism for the seal film and the electron source.

本願発明に関わる技術分野は大別して5個あり、
〔1〕広い面積に電子線を照射する技術、特に真空中におかれた電子銃から放出される電子を引出し、大気圧または、減圧下の試料部に電子を照射する技術
There are roughly five technical fields related to the present invention.
[1] A technique for irradiating a wide area with an electron beam, particularly a technique for extracting electrons emitted from an electron gun placed in a vacuum and irradiating the sample part under atmospheric pressure or reduced pressure.

電子線を大気中に取り出して広い面積に照射する技術は産業の広い分野で利用され、
1.大強度高エネルギー電子線〔数百mA〜数A×数百kV〜数MV〕は排煙処 理に、
2.中強度中エネルギー電子線〔数mA〜数十mA×百kV〜数百kV〕は食品 処理またはプラスチック材料の重合と架橋に、そして
3.低強度低エネルギー電子線〔数百μA〜数mA×数十kV〜百kV〕は滅菌 、印刷物インク硬化に適用されている。
The technology that takes out an electron beam into the atmosphere and irradiates it over a wide area is used in a wide range of industries.
1. High intensity high energy electron beam [several hundred mA to several A × several hundred kV to several MV]
2. 2. Medium intensity medium energy electron beam [several mA to several tens of mA × 100 kV to several hundred kV] for food processing or polymerization and crosslinking of plastic materials; Low-intensity low-energy electron beams [several hundred μA to several mA × several tens of kV to hundred kV] are applied to sterilization and curing of printed ink.

〔2〕狭い面積に電子を照射する技術、特に電子線を大気に取り出し狭い面積に照射する技術[2] Technology to irradiate a small area with electrons, especially technology to extract an electron beam into the atmosphere and irradiate a narrow area

この分野では電子顕微鏡・リペア装置・電子銃溶接が代表的で、これら技術分野では膜を通して大気中に電子を取り出す技術はまだ実用レベルに至っていないが、電子顕微鏡など、一部でその試みが始まっている。Electron microscopes, repair devices, and electron gun welding are typical in this field. In these technical fields, the technology for extracting electrons into the atmosphere through the membrane has not yet reached a practical level, but some attempts such as electron microscopes have begun. ing.

1.光学顕微鏡の分解能以下の微細な試料を見る技術として、光のかわりに電子 を使う電子顕微鏡が工業分野に限らず、物理科学や生物学、農学の分野で広く使 われ、
特に、最近、膜を通すのではなく差動排気を使って4000Paの水蒸気雰囲気 での試料を電子顕微鏡で観測する「環境型顕微鏡」がニコンを販売代理店として 売出されている。
1. Electron microscopes that use electrons instead of light are widely used in the fields of physical science, biology, and agriculture as a technology for viewing minute samples that are less than the resolution of optical microscopes.
In particular, Nikon is now being sold as an “environmental microscope” in which a sample in a water vapor atmosphere of 4000 Pa is observed with an electron microscope using a differential exhaust instead of passing through a membrane.

一方、特願2007−129844では膜を通し電子ビームを大気に取り出し、 ビームを走査して走査型電子顕微鏡を実現する技術について述べている。        On the other hand, Japanese Patent Application No. 2007-129844 describes a technique for realizing a scanning electron microscope by extracting an electron beam through the film into the atmosphere and scanning the beam.

2.半導体装置やフラットパネルディスプレイ業界では、配線の断線やショート を修理したり、焼き切って他の回路から分離したりするリペア装置が実用に供さ れ、故障個所の修復に電子銃が使われている。        2. In the semiconductor device and flat panel display industry, repair devices that repair wire breaks and short circuits, or burn out and separate from other circuits are put to practical use, and electron guns are used to repair faults. Yes.

しかし、上記装置は試料を真空の中に設置して電子線照射をおこなっている。        However, the above apparatus performs electron beam irradiation by placing a sample in a vacuum.

3.電子溶接では真空中の試料に電子線を集中して、試料を溶接している。        3. In electron welding, an electron beam is concentrated on a sample in a vacuum to weld the sample.

〔3〕イオンや中性粒子を試料に照射する技術、特にイオンや中性粒子を大気に取り出し照射する技術[3] Technology to irradiate samples with ions and neutral particles, especially technology to extract ions and neutral particles into the atmosphere and irradiate them

この分野の技術には、例えば、表面改質、イオン電子顕微鏡、イオン露光装置、ラザフォードバックスキャッタリング装置などがある。GeVに加速した粒子を大気に取り出す技術はガン治療などで使われているが、低エネルギーでイオンや中性粒子を大気中に取り出す技術は一般的ではない。Techniques in this field include, for example, surface modification, ion electron microscopes, ion exposure apparatuses, Rutherford backscattering apparatuses, and the like. A technique for extracting GeV-accelerated particles into the atmosphere is used for cancer treatment, but a technique for extracting ions and neutral particles into the atmosphere with low energy is not common.

〔4〕上記〔1〕、〔2〕、〔3〕で使用されるシール膜を保護する技術[4] Technology for protecting the sealing film used in the above [1], [2], [3]

〔5〕電子、イオン、中性粒子を照射する電子、イオン、中性粒子源を保護する技術[5] Technology for protecting electrons, ions, and neutral particle sources that irradiate electrons, ions, and neutral particles

例えば電子ビーム蒸着では、電子銃からでた電子ビームを坩堝の中の試料に当てて加熱し、蒸発させて被処理物の表面をコーティングしている。For example, in electron beam vapor deposition, an electron beam emitted from an electron gun is applied to a sample in a crucible, heated and evaporated to coat the surface of an object to be processed.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

本願特許が解決しようとする課題は広い分野に関係するため、全ての分野での問題点を詳細に述べることはせず、問題点の本質的な部分のみ、かつ典型的ないくつかの分野に限り説明をおこなう。Since the problems to be solved by the present patent are related to a wide range of fields, the problems in all fields will not be described in detail, but only the essential part of the problems and some typical fields. Explain as much as possible.

技術の核を説明すれば、本願特許で言及した分野で本願特許記載の技術を実施するのは容易である。Explaining the core of the technology, it is easy to implement the technology described in this patent in the field mentioned in this patent.

発明が解決しようとする課題1Problem 1 to be Solved by the Invention

硬化装置 文献とページ        Curing equipment Literature and page

電子線取り出し部のシール膜をシール用ブロックで封止する方法について、従来技術の一例である印刷物インク硬化装置を、図を用いて詳しく説明する。A method for sealing the sealing film of the electron beam extraction portion with a sealing block will be described in detail with reference to the drawings, a printed ink curing apparatus which is an example of the prior art.

図9は従来技術の一例となる印刷物インク硬化や、プラスチック材料の重合加工に使用される装置の構造を示す概観図である。FIG. 9 is a schematic view showing the structure of an apparatus used for curing a printed ink, which is an example of the prior art, and for polymerizing a plastic material.

101は真空容器、102は多段に構築された加速電極、103は絶縁物、104は電子放射用の線状電子源、105は引き出し電極、106は電子線取り出し部、107は真空ポンプ、108は高圧電源でアースに対し150kV前後の電圧を供給する。101 is a vacuum vessel, 102 is an accelerating electrode constructed in multiple stages, 103 is an insulator, 104 is a linear electron source for electron emission, 105 is an extraction electrode, 106 is an electron beam extraction unit, 107 is a vacuum pump, 108 is A voltage of about 150 kV is supplied to ground with a high-voltage power supply.

109は線状電子源104から放出された電子線で、引き出し電極105により引き出され、加速電極102により加速され、電子線取り出し部106を通過して大気に取り出される。An electron beam 109 emitted from the linear electron source 104 is extracted by the extraction electrode 105, accelerated by the acceleration electrode 102, and extracted through the electron beam extraction unit 106 to the atmosphere.

取り出された電子109は、アース電位の試料110に衝突し、樹脂を重合反応させ硬化させたり、印刷物のインクを急速に乾燥させたりする。The extracted electrons 109 collide with the sample 110 having the ground potential, and the resin is polymerized to be cured and the ink of the printed matter is rapidly dried.

衝突エネルギーは線状電子源104に印加された高圧電源108からの供給電圧の提供するエネルギー150keV程度となる。The collision energy is about 150 keV provided by the supply voltage from the high voltage power source 108 applied to the linear electron source 104.

電子線取り出し部106は10μm前後の薄いチタン箔〔本願特許ではシール膜と称している〕を主要部とし、
チタン箔自身はヘリウムリークタイトであるにもかかわらず、従来はチタン箔をバイトンなどのヘリウムリークタイトではないゴム製のO−リングでシールしていた。
The electron beam extraction unit 106 is mainly composed of a thin titanium foil of about 10 μm (referred to as a seal film in the present patent),
Despite the fact that the titanium foil itself is helium leak tight, conventionally, the titanium foil has been sealed with a rubber O-ring such as Viton that is not helium leak tight.

図10はO−リングによるシールの構造を示すもので、211はシール膜215を押さえシールするシール押さえ〔シール用ブロック〕で、梁212と一体に形成されている。FIG. 10 shows the structure of a seal with an O-ring. 211 is a seal press (seal block) that presses and seals the seal film 215 and is formed integrally with the beam 212.

シール押さえ211はシール台210とともにシール膜215をはさんだ2個のバイトン製のO−リング220をはさんで、図示されない締結具、例えばボルトとナットで締結し、シールされている。The seal retainer 211 is sealed by fastening with a fastener (not shown) such as bolts and nuts between two Viton O-rings 220 sandwiching the seal film 215 together with the seal base 210.

以上の問題の核となる部分をより詳細に図9に戻って説明する。The core part of the above problem will be described with reference back to FIG.

電子線109は真空中で加速電極102により加速され電子線取り出し部106に到達する。The electron beam 109 is accelerated by the acceleration electrode 102 in a vacuum and reaches the electron beam extraction unit 106.

該電子線取り出し部106に設けられたチタン箔によって大気と真空は絶縁されている。The atmosphere and vacuum are insulated by a titanium foil provided in the electron beam extraction unit 106.

該チタン箔の厚さは電子線エネルギーから許容される最低の値に選ばれ、そこでのエネルギーロスを最小にしている。The thickness of the titanium foil is selected to be the lowest allowable value from the electron beam energy, and the energy loss there is minimized.

その数値は50keV〜100keV電子線では2μm〜4μm、100keV〜300keV電子線では5μm〜12μm、300keV〜数MeVでは20μm以上である。The numerical values are 2 μm to 4 μm for 50 keV to 100 keV electron beams, 5 μm to 12 μm for 100 keV to 300 keV electron beams, and 20 μm or more for 300 keV to several MeV.

これら薄膜の真空シールはすべて有機質のO−リングを使用している。All these thin film vacuum seals use organic O-rings.

O−リングは金属ガスケットに比べて真空中での脱ガス量が多く、かつ大気中の空気透過率も大きく、
また、放射線や熱により分解したり、硬化する。
The O-ring has a larger amount of degassing in vacuum than the metal gasket, and has a large air permeability in the atmosphere.
It can also be decomposed or cured by radiation or heat.

このため、加速電極102を内蔵する真空容器101は常時真空排気ポンプ107を併設している。For this reason, the vacuum vessel 101 containing the acceleration electrode 102 is always provided with a vacuum exhaust pump 107.

このポンプは重くかつ取り付け姿勢の自由度が限定され、起動に時間がかかり、値段も高い。This pump is heavy and has a limited degree of freedom in installation posture, takes time to start, and is expensive.

このため、印刷物インク硬化装置その他の電子ビーム関連装置をコンパクトに纏めて可搬化し、広く普及させるにいたっていない。For this reason, printed ink curing devices and other electron beam-related devices have not been made compact and portable and widely spread.

このように、解決すべき課題はシールを完全なヘリウムリークタイトにし、排気ポンプを省略する技術の実現である。Thus, the problem to be solved is the realization of a technique that makes the seal completely helium leak tight and omits the exhaust pump.

もうひとつの本願特許の課題は次に述べるヘリウムリークタイトな膜の保護である。Another subject of the present patent is the protection of the helium leaktight film described below.

発明が解決しようとするもう1つの課題Another problem to be solved by the invention

電子線照射試料からの蒸気や突沸が電子線取り出し部の薄い膜へ付着し、薄い膜が破壊される事について。Vapor and bumping from the electron beam irradiation sample adheres to the thin film of the electron beam extraction part, and the thin film is destroyed.

再び図9に戻り、もうひとつの課題を説明する。Returning to FIG. 9 again, another problem will be described.

加速電極102から出た電子が電子取り出し部106のシール膜を通過して試料110に照射されると、
該試料の温度が急激に上がり突沸がおき、また試料が高温になると常時、試料から蒸気が出てくる。
When electrons emitted from the acceleration electrode 102 pass through the sealing film of the electron extraction unit 106 and are irradiated onto the sample 110,
When the temperature of the sample rises suddenly and bumping occurs, and when the temperature of the sample becomes high, vapor always comes out of the sample.

このため、試料から蒸発して出で来る蒸気や、突沸により出てくる固体や液体が電子線取り出し部106の薄いチタン箔を直撃し、
チタン箔を破壊し、真空容器101の内部を大気圧に戻してしまう。
For this reason, the vapor coming out of the sample and the solid or liquid coming out of bumping directly hit the thin titanium foil of the electron beam extraction unit 106,
Titanium foil is destroyed and the inside of the vacuum vessel 101 is returned to atmospheric pressure.

これが第二の課題となる。This is the second issue.

もうひとつの本願特許の課題は電子銃・イオン銃などのビーム発生機構の保護である。Another subject of this patent is the protection of beam generation mechanisms such as electron guns and ion guns.

発明が解決しようとする課題3Problem 3 to be Solved by the Invention

蒸着装置では試料も真空中に設置する必要があり、真空を維持するための薄いチタン箔を使用する必要はないが、次の問題がある。In the vapor deposition apparatus, it is necessary to place the sample in a vacuum, and it is not necessary to use a thin titanium foil for maintaining the vacuum, but there are the following problems.

電子線が降り注ぐ坩堝内の蒸発物質からでる蒸気や、突沸により出る固体、液体、蒸気などが電子放出機構にまで到達し、
電子放出機構に付着したり異常放電を引き起こして電子放出機構を破壊したりするという問題がある。
Vapor from the evaporating substance in the crucible where the electron beam pours down, solids, liquids, vapor, etc. emitted by bumping reach the electron emission mechanism,
There is a problem that it adheres to the electron emission mechanism or causes an abnormal discharge to destroy the electron emission mechanism.

これを防ぐため蒸着装置では電子銃を試料に対し180°反対方向に向けたり、270°回転させたりしているが、
それでも散乱などで電子銃に蒸発物質が飛来し、電子銃の寿命を短くするという問題がある。
In order to prevent this, in the vapor deposition apparatus, the electron gun is turned 180 ° opposite to the sample or rotated 270 °.
Even so, there is a problem that the evaporating substance comes to the electron gun due to scattering or the like, thereby shortening the life of the electron gun.

発明が解決しようとする課題4Problem 4 to be Solved by the Invention

許容範囲のリークがある薄い膜でのシールSeal with a thin membrane with acceptable leakage

リークがある薄い膜であっても膜がない場合に比べリーク量は桁違いに少なくなるため、膜がない場合に比べ、排気ポンプの負荷と電子銃への負担は桁違いに少なくなる。Even in the case of a thin film having a leak, the amount of leak is remarkably reduced as compared with the case without a film, so that the load on the exhaust pump and the electron gun are remarkably reduced as compared with the case without a film.

φ1mmのオリフィスに膜が設けられていない場合、ガスは300m/secでオリフィスに進入するため、リーク量は3×10の4乗平方cm×60min×3.14×10の−2乗すなわち約4×10の4乗sccmのリーク量となり、電子銃の保護には3段から4段の差動排気が必要になる。When the film is not provided on the φ1 mm orifice, the gas enters the orifice at 300 m / sec. Therefore, the amount of leakage is 3 × 10 4 square cm × 60 min × 3.14 × 10 −2 or about 4 The amount of leakage is x10 4th of the sccm, and three to four stages of differential exhaust are required to protect the electron gun.

この例として、例えば特許文献1や特許文献2があり、特許文献2では4段のオリフィスと差動排気を採用していて現実的ではない。Examples of this include, for example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2. Patent Literature 2 employs a four-stage orifice and differential exhaust, which is not realistic.

これに対し、特許文献1ではリークタイトではないコロジオン膜を使いシールする方式を開示し、この問題を回避している。On the other hand, Patent Document 1 discloses a method of sealing using a collodion film that is not leak tight, and avoids this problem.

特開2006−147430号公報JP 2006-147430 A 特開2006−190578号公報JP 2006-190578 A

このように、ヘリウムリークタイトでなくとも薄い電子透過膜は排気ポンプの負担を格段に小さくするが、特許文献1に記載されているように膜は非常に薄く、薄い膜を一定面積に形成し、O−リングで正確にシールすることは難しい。As described above, a thin electron-permeable film that is not helium leak tight greatly reduces the burden on the exhaust pump. However, as described in Patent Document 1, the film is very thin, and a thin film is formed in a certain area. It is difficult to seal accurately with an O-ring.

なぜなら、シール部分が小さいため大気圧が薄い膜にかかると、O−リングの押し圧が大気圧に負けて端からリークしてしまう場合がある。This is because if the atmospheric pressure is applied to a thin film because the seal portion is small, the pressing pressure of the O-ring may lose the atmospheric pressure and leak from the end.

このように、特許文献1の方式はいくつかの問題を抱えていて実用に供されていない。As described above, the method of Patent Document 1 has some problems and is not put into practical use.

発明が解決しようとする課題5Problem 5 to be Solved by the Invention

大面積を電子ビームで照射する場合、特有の問題が発生する。When irradiating a large area with an electron beam, a particular problem occurs.

すなわち電子線取り出し部に設けられたシール膜の面積は広い必要があるが、膜が薄いと大気圧に耐えられる広さは狭くなる。That is, the area of the sealing film provided in the electron beam extraction portion needs to be large, but if the film is thin, the area that can withstand atmospheric pressure becomes narrow.

この対策として、市場に供されている樹脂硬化装置では、8mmの間隔で設けられた梁でシール膜を支持し、チタン製の薄い膜が破れないようにしている。As a countermeasure, in a resin curing apparatus on the market, a seal film is supported by beams provided at intervals of 8 mm so that a thin film made of titanium is not broken.

しかし、梁で電子が消失するため梁の本数を増やすことは難しく、
少ない本数でチタン膜を支えているためチタン膜の膜厚を薄くできない。
However, it is difficult to increase the number of beams because electrons disappear in the beam,
Since the titanium film is supported by a small number, the thickness of the titanium film cannot be reduced.

厚い膜を通過できる電子はエネルギーの高い高速電子だけであり、広い面積に低エネルギー電子ビームを供給する装置はないのが現状である。The only electrons that can pass through the thick film are high-energy high-speed electrons, and there is no device that supplies a low-energy electron beam over a large area.

ただし、チタンよりもベリリウムははるかに電子を通しやすく、ベリリウムをシール膜にした装置が市場に最近供された。However, beryllium is much easier to pass electrons than titanium, and devices using beryllium as a sealing film have recently been put on the market.

ベリリウムは他の物質に比べ電子衝突確率が格段に小さいが、ベリリウム酸化物は肺を侵すという問題がある。Beryllium has a much lower probability of electron collisions than other materials, but beryllium oxide has the problem of affecting the lungs.

本発明はかかる問題点を解決するためなされたものであり、
ヘリウムリークタイトな薄い膜のシール方法、より広くは真空に耐える薄い膜のシール方法、および
薄い膜を大面積化できる梁の構造、および
電子やイオンが照射される試料からの飛来物から、薄い膜や電子銃やイオン銃を保護する機構を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such problems,
Helium leak tight thin film sealing method, more widely thin film sealing method that can withstand vacuum, thin beam structure that can increase the area of the thin film, and thin from the projectiles irradiated with electrons and ions An object is to provide a mechanism for protecting a film, an electron gun, and an ion gun.

課題を解決するための手段Means for solving the problem

本発明はかかる課題を克服する為になされたものである。The present invention has been made to overcome such problems.

課題1と課題4に対する解決手段は金属シールを実施することで解決され、
課題2と課題3に対する解決手段は薄い膜を試料の前に設置することで防げ、
課題5に対する解決手段はシール膜を支える梁を講師滋養にすることで防げることに注目しかかる課題を解決した。
The solution to Problem 1 and Problem 4 is solved by performing a metal seal,
The solution to Problem 2 and Problem 3 can be prevented by installing a thin film in front of the sample,
The solution to the problem 5 was solved by focusing on the fact that the beam supporting the sealing film can be prevented by the teacher's nourishment.

すなわち、請求項1に記載の発明においては次のような構成とした。That is, the invention described in claim 1 has the following configuration.

金属またはセラミックのシール用ブロックの間にシール膜を挟んで、ヘリウムリークタイトな気密シールを達成するする構造を具備するシール構造Seal structure having a structure for achieving a helium leak tight hermetic seal by sandwiching a seal film between metal or ceramic sealing blocks

請求項2に記載の発明においては次のような構成とした。The invention described in claim 2 has the following configuration.

金属またはセラミックのシール用ブロックの間にシール膜を挟んで、ヘリウムリークタイトな気密シールを達成するシール構造において、
次の順序、すなわち
I.シール用ブロック材料およびシール膜のいずれよりも柔らかい金属ガスケット、
II.シール膜、
III.高圧側のシール用ブロック
の順に重ねシールする構造を具備するシール構造
In a sealing structure that achieves a helium leak tight hermetic seal by sandwiching a sealing film between metal or ceramic sealing blocks,
The following order: I.D. A metal gasket that is softer than both the sealing block material and the sealing membrane,
II. Sealing membrane,
III. Seal structure having a structure in which the high pressure side sealing blocks are stacked and sealed in order.

請求項3に記載の発明においては次のような構成とした。The invention described in claim 3 has the following configuration.

金属またはセラミックのシール用ブロックの間にシール膜を挟んで、ヘリウムリークタイトな気密シールを達成するシール構造において、
次の順序、すなわち
I.気密側のシール用ブロック
II.シール用ブロック材料およびシール膜のいずれよりも柔らかい金属ガスケット、
III.シール膜、
IV.高圧側のシール用ブロック
の順に重ねシールする
もしくは
I.気密側のシール用ブロック、
II.シール用ブロック材料およびシール膜のいずれよりも柔らかい金属ガスケット、
III.シール膜、
IV.高圧側のシール用ブロック
I.気密側のシール用ブロック、
II.シール用ブロック材料およびシール膜よりも柔らかい金属ガスケット、
III.シール膜、
IV.シール用ブロック材料およびシール膜のいずれよりも柔らかい金属ガスケット、
V.高圧側のシール用ブロック
の順に重ねシールする
構造を具備するシール構造
In a sealing structure that achieves a helium leak tight hermetic seal by sandwiching a sealing film between metal or ceramic sealing blocks,
The following order: I.D. Sealing block on the airtight side II. A metal gasket that is softer than both the sealing block material and the sealing membrane,
III. Sealing membrane,
IV. I. Overlap the seals in the order of the high pressure side sealing blocks or I. Sealing block on the airtight side,
II. A metal gasket that is softer than both the sealing block material and the sealing membrane,
III. Sealing membrane,
IV. Block for high pressure side I. Sealing block on the airtight side,
II. Metal gasket, softer than sealing block material and sealing membrane,
III. Sealing membrane,
IV. A metal gasket that is softer than both the sealing block material and the sealing membrane,
V. Seal structure having a structure in which the high pressure side sealing blocks are stacked and sealed in order.

請求項4に記載の発明においては次のような構成とした。The invention described in claim 4 has the following configuration.

金属またはセラミックのシール用ブロックにシール膜をリークタイトにロー付け、または、拡散接合、または、常温拡散接合、または、金属接合させ
かかるリークタイトにロー付け、拡散接合、常温拡散接合、金属接合させた部品を使いシールする構造を具備するシール構造
A seal film is brazed to leak tight, or diffusion bonded, or room temperature diffusion bonded, or metal bonded to a metal or ceramic sealing block, brazed to such leak tight, diffusion bonded, room temperature diffusion bonded, or metal bonded. Seal structure with a structure that uses sealed parts to seal

請求項5に記載の発明においては次のような構成とした。The invention according to claim 5 has the following configuration.

大気圧に耐えるシール膜とシール膜の膨らみ防止用梁を有するシール構造において、
シール膜を支持する梁が任意の交差角度を有する格子状であり、
交差する梁の断面積の比が10の9乗以下、10の0乗以上、
望ましくは10の7乗以下、10の4乗以上である構造を具備するシール構造
In a seal structure having a seal film that can withstand atmospheric pressure and a beam for preventing the swelling of the seal film,
The beam supporting the sealing film is in a lattice shape having an arbitrary crossing angle,
The cross-sectional area ratio of intersecting beams is 10 9 or less, 10 10 or more,
Desirably, a seal structure having a structure of 10 7 or less and 10 4 or more

請求項6に記載の発明においては次のような構成とした。The invention described in claim 6 has the following configuration.

請求項5に記載のシール膜を支持する梁が大気側にある構造を具備するシール構造A seal structure comprising a structure in which the beam supporting the seal film according to claim 5 is on the atmosphere side.

請求項7に記載の発明においては次のような構成とした。The invention described in claim 7 has the following configuration.

請求項1、または、請求項2、または、請求項3、または、請求項4、または、請求項5、または、請求項6に記載のシール構造において
前記シール膜が電子線、または、イオン、または、中性子、または、中性粒子を透過させる膜を具備するシール構造
The seal structure according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, or claim 6, wherein the seal film is an electron beam or ion, Or a seal structure having a membrane that allows neutrons or neutral particles to pass through

請求項8に記載の発明においては次のような構成とした。The invention described in claim 8 has the following configuration.

電子線、または、イオン、または、中性子、または、中性粒子の発生装置と
該電子線、または、イオン、または、中性子、または、中性粒子が照射される非照射物の間に膜を具備する
電子線、または、イオン、または、中性子、または、中性粒子の発生装置
A film is provided between the electron beam or ion or neutron or neutral particle generator and the non-irradiated material irradiated with the electron beam or ion or neutron or neutral particle. Electron beam, ion, neutron, or neutral particle generator

請求項9に記載の発明においては次のような構成とした。The invention described in claim 9 has the following configuration.

請求項1から請求項8のいずれかに記載のシール構造を少なくとも一種類以上具備する電子銃、電子顕微鏡、電子照射装置、イオン銃、イオン顕微鏡、イオン照射装置、リペア装置、中性子銃、中性粒子銃
後に回す
An electron gun, an electron microscope, an electron irradiation device, an ion gun, an ion microscope, an ion irradiation device, a repair device, a neutron gun, a neutral gun comprising at least one type of the seal structure according to any one of claims 1 to 8. Turn after the particle gun

発明の効果The invention's effect

本願発明によれば、ゲッター剤のみを使用しポンプレスで電子源、イオン源、中性粒子源を高真空に保ちながら、試料を低圧から大気圧においたまま、100keV程度の低いエネルギーで電子を照射できるので、ポンプを使わず電子源を真空に保ち続けることができ、装置のコンパクト化だけでなく、電子源の寿命を延ばすことが出来るので好ましい。According to the invention of the present application, electrons are irradiated with low energy of about 100 keV while using only a getter agent and keeping the sample from low pressure to atmospheric pressure while keeping the electron source, ion source and neutral particle source at a high vacuum. This is preferable because the electron source can be kept in a vacuum without using a pump, and the lifetime of the electron source can be extended as well as downsizing of the apparatus.

とくに、低いエネルギーではX線があまりです、X線対策に必要な人体に有害な鉛の使用を減らすことができるので好ましい。In particular, X-rays are too low at low energy, which is preferable because the use of lead harmful to the human body necessary for X-ray countermeasures can be reduced.

また、本願発明によれば、シール膜や、電子源やイオン源や中性粒子源を、試料の加熱に伴う突沸から防護できるので好ましい。Moreover, according to this invention, since a sealing film | membrane, an electron source, an ion source, and a neutral particle source can be protected from bumping accompanying the heating of a sample, it is preferable.

発明の作用1Effect of Invention 1

発明の作用1はシール膜のシール方法に関するものである。Action 1 of the invention relates to a sealing method of a sealing film.

すでに述べた問題の概要を簡単に要約すれば、シール膜をチタン箔やグラッシーカーボンなどのヘリウムリークタイトな膜とし、この膜をシールする時バイトンなどの有機物系のゴムでシールしているため、O−リングからの微少リークのために、ポンプを作動させる必要があるという事になる。To briefly summarize the outline of the problems already described, the sealing film is made of helium leak tight film such as titanium foil or glassy carbon, and when sealing this film, it is sealed with organic rubber such as Viton. Because of the small leak from the O-ring, it is necessary to operate the pump.

電子線の取り出し部にチタン箔を取り付けるとき、有機質O−リングの変わりに金属性ガスケットを用いて気密封止できればこの問題を除去できる。When titanium foil is attached to the electron beam take-out portion, this problem can be eliminated if it can be hermetically sealed using a metallic gasket instead of the organic O-ring.

なぜなら、金属ガスケットの大気中ガス分子または原子の透過率はほとんどゼロであるからである。This is because the transmittance of gas molecules or atoms in the atmosphere of the metal gasket is almost zero.

金属ガスケットを用いてヘリウムリークタイトにシールし、加速器真空系を200℃以上の高温で長時間にわたって真空排気しながら同系の脱ガスをおこなう。A metal gasket is used to seal to helium leak tight, and the accelerator vacuum system is degassed while being evacuated for a long time at a high temperature of 200 ° C. or higher.

脱ガスが完了した時点で、同系に設置した真空排気用のゲッターを活性化するとともに、外部真空排気系と加速器真空系を結ぶ真空ラインを封じ切る。When degassing is completed, the getter for evacuation installed in the same system is activated, and the vacuum line connecting the external evacuation system and the accelerator vacuum system is closed.

この封じ切られた装置はヘリウムリークタイトであるので、非蒸着ゲッターを備えていれば1年間ポンプなしで高真空、超高真空を維持できる。Since this sealed device is helium leak tight, high vacuum and ultra high vacuum can be maintained without a pump for one year if a non-deposition getter is provided.

この方法は電子線取り出し用チタン箔を使い気密シールした以外、通常の真空管真空封止方法と同じである。This method is the same as the normal vacuum tube vacuum sealing method except that it is hermetically sealed using a titanium foil for extracting electron beams.

また、本発明のチタン箔気密取付けに使用するフランジは、市販の金属ガスケットを介在させてフランジ間の気密を図る構造と同一形状で、使用するガスケットも同一である。Moreover, the flange used for the airtight attachment of the titanium foil of the present invention has the same shape as the structure for achieving airtightness between the flanges by interposing a commercially available metal gasket, and the same gasket is used.

本発明では、チタン箔を大気側のフランジと金属ガスケット間に挟んで設置することを特徴とする。The present invention is characterized in that the titanium foil is placed between the flange on the atmosphere side and the metal gasket.

このときに使用する金属ガスケットはフランジ及びチタン箔よりも柔らかくなければならない。The metal gasket used at this time must be softer than the flange and titanium foil.

このような柔らかい金属ガスケットを使い、チタン箔をはさんだフランジをボルトナットで締め付けると、両フランジの凸部先端は金属ガスケットに食い込んでいく。When such a soft metal gasket is used and the flange sandwiched between the titanium foils is tightened with bolts and nuts, the convex ends of both flanges bite into the metal gasket.

この時、大気側フランジの凸部先端部の顕微鏡的微細な形状まで対面する金属ガスケットにチタン箔を介して刻印され、ヘリウムリークタイトなシールが完成し、さらに次の利点が生まれる。At this time, the metal gasket facing the microscopic fine shape of the convex end portion of the atmosphere side flange is imprinted through the titanium foil, and the helium leak tight seal is completed, and further advantages are born.

両フランジをボルトナットで締め付けるとき、締め付け前にあったチタン箔の皺は軽い締め付けで完全になくなる。When tightening both flanges with bolts and nuts, the titanium foil wrinkles that existed before tightening are completely eliminated by light tightening.

なぜなら、チタン箔窓周辺シール部が金属ガスケットに食い込むことにより、箔全体がその周辺部から一様に引っ張られるためである。This is because when the titanium foil window peripheral seal portion bites into the metal gasket, the entire foil is uniformly pulled from the peripheral portion.

皺がなくなるため、チタン箔を通過する電子線強度のムラがなくなると同時に、チタン箔の局所加熱もなくなるので、電子線取り出し箔としてはこの上なく都合が良い。Since wrinkles are eliminated, unevenness of the intensity of the electron beam passing through the titanium foil is eliminated, and at the same time, local heating of the titanium foil is eliminated, so that it is most convenient as an electron beam extraction foil.

発明の作用2Effect of Invention 2

この発明の作用2はシール膜や電子源を試料からの突沸や蒸気から保護する方法に関するものである。Action 2 of the present invention relates to a method for protecting a sealing film and an electron source from bumping from a sample and vapor.

電子源を試料から直接見えないように、電子源を180℃反対方向に向けて磁場で電子を試料に導いても試料からの飛来物の問題を完全には回避できなかった。The problem of flying objects from the sample could not be completely avoided even if the electron source was directed to the sample by a magnetic field with the electron source directed in the opposite direction at 180 ° C. so that the electron source could not be directly seen from the sample.

また、特に電子線を透過しヘリウムリークタイトなシール膜をつかい、試料を大気において電子線を試料に照射する場合には、試料とシール膜の間の距離は短く、かつシール膜が非常に薄いため試料からの飛来物でシール膜が容易に破れてしまう。In particular, when using a helium leak tight seal film that transmits an electron beam and the sample is irradiated with an electron beam in the atmosphere, the distance between the sample and the seal film is short and the seal film is very thin. Therefore, the sealing film is easily broken by flying objects from the sample.

試料とシール膜や電子源の間に保護膜を置けばよいが、厚い膜では電子線を透過させず、電子線は保護膜でブロックされてしまう。A protective film may be placed between the sample and the seal film or the electron source, but the thick film does not transmit the electron beam, and the electron beam is blocked by the protective film.

この膜はリークタイトである必要はなく、試料からの飛来物を阻止できればよい。This film does not need to be leak tight, and it is sufficient that it can prevent flying objects from the sample.

この保護膜は薄くなくても、単位表面積あたりの比重が小さければ、電子線はほとんど保護膜でトラップされることなく保護膜を通過することになる。Even if the protective film is not thin, if the specific gravity per unit surface area is small, the electron beam passes through the protective film with almost no trapping by the protective film.

このような膜は、例えば1ミクロン程度のカーボンファイバーを和紙をすくうようにすくって膜としたものが市場に出回っているし、さらに薄いものとしてはカーボンナノチューブの膜も出回っていて、本願特許で使用する目的にかなった膜となっている。As such a film, for example, a carbon fiber of about 1 micron is scooped up like a Japanese paper, and a film of carbon nanotubes is also available as a thin film. The film is suitable for the purpose of use.

発明の作用3Effect 3 of the Invention

電子エネルギーを低くすると透過可能な膜が薄くなることは図7のグラフに示したとおりである。As shown in the graph of FIG. 7, the permeable membrane becomes thinner when the electron energy is lowered.

グラフ1は電子エネルギーと最大透過膜厚〔電子が少しでも透過する最も厚い膜厚〕の関係を示している。150keVに比べて100keVは半分の厚みしか透過しない。Graph 1 shows the relationship between the electron energy and the maximum transmission film thickness (the thickest film thickness through which electrons are transmitted even a little). 100 keV transmits only half the thickness compared to 150 keV.

したがって、電圧を下げるためには膜を薄くする必要があるが、膜を薄くすると膜が大気圧に耐えることができなくなる。Therefore, it is necessary to make the film thinner in order to reduce the voltage, but if the film is made thinner, the film cannot withstand atmospheric pressure.

この問題の回避に、鉄以上の応力耐性を持ちしかも比重が軽く電子を通しやすいカーボンチューブやカーボンナノチューブでシール膜を支えることは、電子ビームを大気に取り出す上で都合が良い。In order to avoid this problem, it is convenient to take out the electron beam into the atmosphere by supporting the sealing film with a carbon tube or carbon nanotube having a stress resistance higher than that of iron and having a light specific gravity and allowing easy passage of electrons.

発明の作用は以上のようなもので、以下実施例に基づき詳細に説明する。The operation of the invention is as described above, and will be described in detail based on the following examples.

8ミクロン厚みと5ミクロン厚みのチタン箔を、市販の金属ガスケット使用の真空フランジに取り付けヘリウムリーク試験を行い気密確認をした。Titanium foils of 8 microns thickness and 5 microns thickness were attached to a vacuum flange using a commercially available metal gasket, and a helium leak test was performed to confirm airtightness.

これを本願発明の好ましい第1の実施例として図1を元に説明をおこなう。This will be described with reference to FIG. 1 as a preferred first embodiment of the present invention.

図1において1はICF70フランジ(SUS304)〔大気側シール用ブロック〕であり、2はチタン箔(8ミクロン)〔シール膜〕で、3は銅ガスケット〔柔らかいシール材〕、4はICF70フランジ(SUS304)〔真空側シール用ブロック〕である。In FIG. 1, 1 is an ICF70 flange (SUS304) [atmosphere side sealing block], 2 is a titanium foil (8 microns) [sealing film], 3 is a copper gasket [soft sealant], and 4 is an ICF70 flange (SUS304). ) [Block for vacuum side sealing].

このときのリーク量は10の−11乗パスカル/秒以下であり、十分な排気後、非蒸発ゲッターでもってリークガスを吸着すれば、一年間はポンプなしで装置を稼動することが出来る。The amount of leakage at this time is 10 −11 power Pascal / second or less, and after sufficient exhaustion, if the leakage gas is adsorbed with a non-evaporable getter, the apparatus can be operated without a pump for one year.

チタン箔をヘリウムリークタイトに金属シールした例は本発明の実証実験を除きまだ報告されていない。An example in which titanium foil is metal-sealed to helium leak tight has not yet been reported except for the demonstration experiment of the present invention.

図2は第二の実施例で、51は大気側シール用ブロック〔1/2インチVCR(SWAGELOK SUS316)〕であり、52はシール膜〔チタン箔(5ミクロン)〕、53は柔らかいシール材〔銅ガスケットもしくはニッケルガスケットもしくはインジュウムガスケットもしくはハンダ材から作ったガスケット〕であり、54は真空側シール用ブロック〔1/2インチVCR(SWAGELOK SUS316)〕である。FIG. 2 shows a second embodiment, in which 51 is an atmosphere side sealing block [1/2 inch VCR (SWAGELOK SUS316)], 52 is a sealing film [titanium foil (5 microns)], 53 is a soft sealing material [ A copper gasket, a nickel gasket, an indium gasket, or a gasket made of a solder material], and 54 is a vacuum side sealing block [1/2 inch VCR (SWAGELOK SUS316)].

シールは三角のコーナーでも実施可能だが、本実施例のようにシール面がRでも可能である。Sealing can also be performed at triangular corners, but the sealing surface can also be R as in this embodiment.

図3は第3の実施例で、1は大気側シール用ブロック〔ICF70フランジ(SUS304)〕、2はシール膜〔チタン箔(8ミクロン)〕、3aは大気側柔らかいシール材〔銅ガスケット〕、3bは真空側柔らかいシール材〔銅ガスケット〕であり、4は真空側シール用ブロックである。FIG. 3 shows a third embodiment, wherein 1 is an atmosphere side sealing block [ICF70 flange (SUS304)], 2 is a sealing film [titanium foil (8 microns)], 3a is an atmosphere side soft sealing material (copper gasket), 3b is a vacuum side soft sealing material [copper gasket], and 4 is a vacuum side sealing block.

注意すべきは、シール用ブロックの三角形の突端部が、大気側と真空側でずれていることである。It should be noted that the triangular protrusion of the sealing block is shifted between the atmosphere side and the vacuum side.

図4は第4の実施例で、10は大面積シール膜15がロー付け部13においてヘリウムリークタイトに金属接合された大面積真空側シール用ブロック〔SUS304〕である。FIG. 4 shows a fourth embodiment. Reference numeral 10 denotes a large area vacuum side sealing block [SUS304] in which a large area sealing film 15 is metal-bonded to helium leak tight at a brazing portion 13.

12は大面積シール膜15を支える梁であり、大面積真空側シール用ブロック〔SUS304〕10と一体成型され、該梁と交叉する梁〔カーボンファイバー製〕14と共にシール膜15が大気圧に耐えるようにシール膜14を支えている。Reference numeral 12 denotes a beam that supports the large-area seal film 15, which is integrally formed with the large-area vacuum-side sealing block [SUS304] 10, and the seal film 15 withstands atmospheric pressure together with a beam (made of carbon fiber) 14 that intersects the beam. Thus, the sealing film 14 is supported.

ロー付け部13の詳細は、B部詳細1、B部詳細2、B部詳細3として3個の場合を記載しているが、これに限定されるものではない。The details of the brazing part 13 are described as three parts as B part detail 1, B part detail 2, and B part detail 3, but are not limited thereto.

B部詳細1はシール膜15とカーボンファイバーを一緒に、大面積真空側シール用ブロックにロー付けしたものである。この場合11はシール用ブロックである必要はなく単なるロー付け部13の保護カバーの役割を果たしているに過ぎず、省略しても良い。Part B detail 1 is the seal film 15 and carbon fiber brazed together on a large area vacuum side sealing block. In this case, 11 does not need to be a sealing block, but merely serves as a protective cover for the brazing portion 13, and may be omitted.

B部詳細2では、シール膜15は大面積大気側シール用ブロック11にロー付けされ、カーボン製ファイバーを材料とする梁14は大面積真空側シール用ブロック10にとめられている。In part B detail 2, the sealing film 15 is brazed to the large area atmosphere-side sealing block 11 and the beam 14 made of carbon fiber material is fastened to the large area vacuum-side sealing block 10.

この場合、大面積大気側シール用ブロック11と大面積真空側シール用ブロック10は柔らかいシール材3を間に挟んで金属シールする必要がある。In this case, the large-area air-side sealing block 11 and the large-area vacuum-side sealing block 10 need to be metal-sealed with the soft sealing material 3 interposed therebetween.

B部詳細3は大面積大気側シール用ブロック11と大面積真空側シール用ブロック10の間にシール膜15とカーボンチューブ製の梁14を挟み込んでロー付けしたものである。Part B detail 3 is obtained by brazing a seal film 15 and a carbon tube beam 14 between a large area atmosphere side seal block 11 and a large area vacuum side seal block 10.

ロー付け、拡散接合、常温拡散接合、ヘリウムリークタイトな接着剤〔例えばカプトン系の接着剤〕での接着などを実行する場合、重要な点はシール膜15に皺がよらないようにすることである。When performing brazing, diffusion bonding, room temperature diffusion bonding, adhesion with helium leak tight adhesive (for example, Kapton adhesive), the important point is to prevent the sealing film 15 from wrinkling. is there.

接合前にシール膜15に皺がよっている場合、接合作業中に膜が破れる場合が多く、たとえ破れなかったとしても、大気圧をかけたり電子ビームなどを透過させると熱や大気圧の応力で破れてしまう。If the sealing film 15 is wrinkled before joining, the film is often torn during the joining operation. Even if the film is not torn, if atmospheric pressure is applied or an electron beam or the like is transmitted, heat or atmospheric pressure stress may occur. Torn.

また、シール膜とシール用ブロックの熱膨張係数が近い材質を選んで接合しないと、ビームの透過時における温度上昇によりシール膜が破れるので注意が必要になる。In addition, if the seal film and the sealing block are not made of a material having a similar coefficient of thermal expansion, the seal film will be broken due to the temperature rise during transmission of the beam, so care must be taken.

図5は第5の実施例で、カーボンファイバー製の梁14と16が格子状に入っている例で、格子になっているためシール膜15を支える力はより大きくなる。FIG. 5 shows a fifth embodiment in which the carbon fiber beams 14 and 16 are arranged in a lattice shape. Since the carbon fiber beams 14 and 16 are formed in a lattice shape, the force for supporting the seal film 15 becomes larger.

図6は第6の実施例で、カーボンチューブ51を和紙をすくようにすいて作った膜50である。FIG. 6 shows a film 50 made by scrubbing a carbon tube 51 so as to scrub the Japanese paper in the sixth embodiment.

この膜50を電子銃と蒸着用の試料の間に、電子銃を取り囲むように置けば、試料の突沸による飛散物により電子銃が故障することはなくなる。If this film 50 is placed between the electron gun and the sample for vapor deposition so as to surround the electron gun, the electron gun will not break down due to scattered matter due to bumping of the sample.

ここで開示した電子やイオンを真空から大気に取り出す事の出来るヘリウムリークタイトな真空封止技術は、ゲッター材だけで装置を1年間ポンプレスで高真空に維持でき、排気系を省略できるため、装置価格の減少、ランニングコストの低下、設置面積の減少、持ち運び可能になるなど、装置の使いやすさが向上し、広範囲な分野で使うことが期待されている。The helium leak tight vacuum sealing technology that can extract electrons and ions from the vacuum to the atmosphere disclosed here can maintain the device in a high vacuum without a pump for one year using only the getter material, and the exhaust system can be omitted. It is expected to be used in a wide range of fields, such as a reduction in price, a reduction in running cost, a reduction in the installation area, and the ease of use of the device.

また、ここで開示したもうひとつの真空封止膜や電子源を保護する保護膜は真空封止が破れたり、電子銃が破壊されるのを防ぎ、電子やイオンの大気取り出し技術の実用性を増加させ本願特許に基づく技術の市場での価値を高めるだけでなく、蒸着などの既存技術の信頼性の向上に貢献するものと期待されている。In addition, the other vacuum sealing film and the protective film for protecting the electron source disclosed here prevent the vacuum sealing from being broken or the electron gun from being destroyed, and make the electron and ion extraction technology practical. It is expected not only to increase the market value of the technology based on this patent, but also to contribute to improving the reliability of existing technologies such as vapor deposition.

本発明の実施例1に係る電子透過ヘリウムリークタイトなシール構造の断面図である。It is sectional drawing of the electron permeable helium leak tight seal structure which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る電子透過ヘリウムリークタイトなシール構造の断面図である。It is sectional drawing of the electron permeable helium leak tight seal structure based on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る電子透過ヘリウムリークタイトなシール構造の断面図である。It is sectional drawing of the electron-permeable helium leak tight seal structure based on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る大面積でヘリウムリークタイトなシール構造とシール膜を支える梁の構造を示す図である。である。It is a figure which shows the structure of the beam which supports the seal structure and sealing film which are helium leak tight with the large area based on Example 4 of this invention. It is. 本発明の実施例5に係る大面積でヘリウムリークタイトなシール構造とシール膜を支える梁の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the beam which supports the seal structure and sealing film which are helium leak tight with the large area based on Example 5 of this invention. 本発明の実施例6に係るシール膜や電子銃を保護する保護膜である。It is a protective film which protects the sealing film and electron gun which concern on Example 6 of this invention. 電子線の電子のエネルギーと透過可能な最大の膜の厚さの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the energy of the electron of an electron beam, and the thickness of the largest film | membrane which can permeate | transmit. 本発明を使った印刷用インク硬化装置の構成図である。It is a block diagram of the ink curing device for printing using this invention. 従来の印刷用インク硬化装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional ink curing device for printing. 従来の印刷用インク硬化装置のシール方式を示す図である。 1 大気側シール用ブロック〔ICF70フランジ(SUS304)〕 2 シール膜〔チタン箔(8ミクロン)〕 3 柔らかいシール材〔銅ガスケット〕 4 真空側シール用ブロック 10 大面積真空側シール用ブロック 11 大面積大気側シール用ブロック 12 梁 13 シール膜のロー付け部 14 交叉する梁〔カーボンファイバー〕 15 大面積シール膜52 チタン膜 3a 大気側柔らかいシール材〔銅ガスケット〕 3b 真空側柔らかいシール材〔銅ガスケット〕 51 大気側シール用ブロック〔1/2インチVCR(SWAGELOK SUS316)〕 52 シール膜〔チタン箔(5ミクロン)〕 53 柔らかいシール材〔銅ガスケットもしくはニッケルガスケット〕 54 真空側シール用ブロック〔1/2インチVCR(SWAGELOK SUS316)〕 101 真空容器 102 加速電極 103 絶縁物 104 線状電子源 105 引き出し電極 106 電子線取り出し部 107 真空ポンプ 108 高圧電源 109 電子線 110 試料 111 非蒸発ゲッター 210 シール台〔シール用ブロック〕 211 シール押さえ〔シール用ブロック〕 212 梁 215 シール膜 220 バイトン製のO−リングIt is a figure which shows the sealing system of the conventional ink curing device for printing. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Block for atmosphere side seal [ICF70 flange (SUS304)] 2 Seal film [Titanium foil (8 micron)] 3 Soft seal material [Copper gasket] 4 Block for vacuum side seal 10 Block for large area vacuum side seal 11 Large area air Block for side seal 12 Beam 13 Brazed portion of seal film 14 Crossing beam [carbon fiber] 15 Large area seal film 52 Titanium film 3a Air side soft seal material [copper gasket] 3b Vacuum side soft seal material [copper gasket] 51 Atmosphere side sealing block [1/2 inch VCR (SWAGELOK SUS316)] 52 Seal film [Titanium foil (5 microns)] 53 Soft sealing material [Copper gasket or Nickel gasket] 54 Vacuum side sealing block [1/2 inch V R (SWAGELOK SUS316)] 101 Vacuum vessel 102 Accelerating electrode 103 Insulator 104 Linear electron source 105 Extraction electrode 106 Electron beam extraction unit 107 Vacuum pump 108 High voltage power supply 109 Electron beam 110 Sample 111 Non-evaporable getter 210 Seal stand [Block for sealing 211 Seal holder [block for seal] 212 Beam 215 Seal film 220 O-ring made by Viton

Claims (9)

金属またはセラミックのシール用ブロックの間にシール膜を挟んで、ヘリウムリークタイトな気密シールを達成することを特徴とするシール構造A sealing structure characterized by achieving a helium leak tight hermetic seal by sandwiching a sealing film between metal or ceramic sealing blocks 金属またはセラミックのシール用ブロックの間にシール膜を挟んで、ヘリウムリークタイトな気密シールを達成するシール構造において、
次の順序、すなわち
I.シール用ブロック材料およびシール膜のいずれよりも柔らかい金属ガスケット、
II.シール膜、
III.高圧側のシール用ブロック
の順に重ねシールすることを特徴とするシール構造
In a sealing structure that achieves a helium leak tight hermetic seal by sandwiching a sealing film between metal or ceramic sealing blocks,
The following order: I.D. A metal gasket that is softer than both the sealing block material and the sealing membrane,
II. Sealing membrane,
III. Seal structure characterized by overlapping and sealing in order of high-pressure side sealing blocks
金属またはセラミックのシール用ブロックの間にシール膜を挟んで、ヘリウムリークタイトな気密シールを達成するシール構造において、
次の順序、すなわち
I.気密側のシール用ブロック
II.シール用ブロック材料およびシール膜のいずれよりも柔らかい金属ガスケット、
III.シール膜、
IV.高圧側のシール用ブロック
の順に重ねシールする
もしくは
I.気密側のシール用ブロック、
II.シール用ブロック材料およびシール膜のいずれよりも柔らかい金属ガスケット、
III.シール膜、
IV.シール用ブロック材料およびシール膜のいずれよりも柔らかい金属ガスケット、
V.高圧側のシール用ブロック
の順に重ねシールする
ことを特徴とするシール構造
In a sealing structure that achieves a helium leak tight hermetic seal by sandwiching a sealing film between metal or ceramic sealing blocks,
The following order: I.D. Sealing block on the airtight side II. A metal gasket that is softer than both the sealing block material and the sealing membrane,
III. Sealing membrane,
IV. I. Overlap the seals in the order of the high pressure side sealing blocks or I. Sealing block on the airtight side,
II. A metal gasket that is softer than both the sealing block material and the sealing membrane,
III. Sealing membrane,
IV. A metal gasket that is softer than both the sealing block material and the sealing membrane,
V. Seal structure characterized by overlapping and sealing in order of high-pressure side sealing blocks
金属またはセラミックのシール用ブロックにシール膜をリークタイトにロー付け、または、拡散接合、または、常温拡散接合、または、金属接合させ
かかるリークタイトにロー付け、拡散接合、常温拡散接合、金属接合させた部品を使いシールすることを特徴とするシール構造
A seal film is brazed to leak tight, or diffusion bonded, or room temperature diffusion bonded, or metal bonded to a metal or ceramic sealing block, brazed to such leak tight, diffusion bonded, room temperature diffusion bonded, or metal bonded. Seal structure characterized by sealing with the use of new parts
大気圧に耐えるシール膜とシール膜の膨らみ防止用梁を有するシール構造において、
シール膜を支持する梁が任意の交差角度を有する格子状であり、
交差する梁の断面積の比が10の9乗以下、10の0乗以上、
望ましくは10の7乗以下、10の4乗以上であることを特徴とするシール構造
In a seal structure having a seal film that can withstand atmospheric pressure and a beam for preventing the swelling of the seal film,
The beam supporting the sealing film is in a lattice shape having an arbitrary crossing angle,
The cross-sectional area ratio of intersecting beams is 10 9 or less, 10 10 or more,
Desirably, the seal structure is 10 7 or less and 10 4 or more
請求項5に記載のシール膜を支持する梁が真空側にあることを特徴とするシール構造The seal structure according to claim 5, wherein the beam supporting the seal film is on the vacuum side. 請求項1、または、請求項2、または、請求項3、または、請求項4、または、請求項5、または、請求項6に記載のシール構造において
前記シール膜が電子線、または、イオン、または、中性子、または、中性粒子を透過させる膜であることを特徴とするシール構造
The seal structure according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, or claim 6, wherein the seal film is an electron beam or ion, Alternatively, a sealing structure characterized by being a film that allows neutrons or neutral particles to pass therethrough
電子線、または、イオン、または、中性子、または、中性粒子の発生装置と
該電子線、または、イオン、または、中性子、または、中性粒子が照射される非照射物の間に膜を設ける
ことを特徴とする電子線、または、イオン、または、中性子、または、中性粒子の発生装置
A film is provided between the electron beam, ion, neutron, or neutral particle generator and the non-irradiated material irradiated with the electron beam, ion, neutron, or neutral particle. Electron beam, ion, neutron, or neutral particle generator
請求項1から請求項8のいずれかに記載のシール構造を少なくとも一種類以上具備する
ことを特徴とする電子銃、電子顕微鏡、電子照射装置、イオン銃、イオン顕微鏡、イオン照射装置、リペア装置、中性子銃、中性粒子銃
An electron gun, an electron microscope, an electron irradiation device, an ion gun, an ion microscope, an ion irradiation device, a repair device, comprising at least one kind of the seal structure according to any one of claims 1 to 8. Neutron gun, neutral particle gun
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111257185A (en) * 2018-11-30 2020-06-09 中国石油天然气集团有限公司 Seepage-proof membrane seepage experimental device

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