JP2016091593A - Evaporation material replenishment device and evaporation material replenishment method - Google Patents

Evaporation material replenishment device and evaporation material replenishment method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaporation material replenishment device or the like capable of stably supplying an evaporation material.PROBLEM TO BE SOLVED: The evaporation material replenishment device comprises: a take-out device 8 for taking an evaporation material hold member 300 out of a housing part 3 in which a plurality of evaporation material hold members 300 are accommodated while being overlapped; and a conveyance mechanism for moving the taken-out evaporation material hold member 300 to an evaporation position. The evaporation material hold member 300 includes a main body part in which the evaporation material is accommodated, and a pair of filament electrodes extending from one end of the main body part. At the evaporation position, the pair of filament electrodes are electrified, such that the evaporation material is evaporated by resistive heating.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ターゲット材料を補充する蒸発材料補充装置、蒸発材料補充方法に関する。   The present invention relates to an evaporating material replenishing apparatus and a evaporating material replenishing method for replenishing a target material.

電子、陽子、イオンなどの荷電粒子を高速度に加速する加速器を用いた中性子発生装置は、種々の産業分野で利用されており、特に、医療分野のがん治療の放射線治療に利用されている。例えば、特許文献1に記載されているように、中性子発生装置は、陽子を加速する加速器と、この加速器の下流に配置されたターゲットユニットから構成されている。ターゲットユニットには、リチウムターゲットが収容され、加速器で加速された陽子をこのリチウムターゲットに衝突させ、核反応により中性子を生成する。   Neutron generators using accelerators that accelerate charged particles such as electrons, protons, and ions at high speeds are used in various industrial fields, and in particular, used in radiotherapy for cancer treatment in the medical field. . For example, as described in Patent Document 1, the neutron generator includes an accelerator that accelerates protons and a target unit that is arranged downstream of the accelerator. The target unit contains a lithium target, and protons accelerated by an accelerator collide with the lithium target and generate neutrons by a nuclear reaction.

このような中性子発生装置は、リチウムターゲットに陽子が衝突されることによりリチウムが消耗する。したがって、所定の期間が経過した時点でリチウムターゲットを交換する必要があった。しかしながら、リチウムターゲット自体を交換する作業は、容易に行うことはできず、また、作業者にとって被曝のリスクがあるため、特許文献1に記載されるように、消耗したリチウムを自動的に再生するリチウムターゲットの自動再生装置が提供された。   In such a neutron generator, lithium is consumed when protons collide with the lithium target. Therefore, it has been necessary to replace the lithium target when a predetermined period has elapsed. However, the work of exchanging the lithium target itself cannot be easily performed, and there is a risk of exposure for the worker. Therefore, as described in Patent Document 1, the consumed lithium is automatically regenerated. An automatic regeneration device for a lithium target was provided.

特開2013−8634号公報JP 2013-8634 A

特許文献1に記載されたリチウムターゲットの自動再生装置は、ターゲット自体を交換する必要はないが、蒸着材料であるリチウム金属を連続的に自動供給するための機構が必要になる。例えば、リールに巻かれたワイヤー状の被蒸発物を可変速モータ等により供給速度を制御しながら自動供給させるフィード機構があるが、リチウム金属は極めて柔らかいため、ワイヤー状に加工してリールに巻き供給することが難しい。また、リチウム金属塊から所定量ずつ切断してリチウム金属切断片をフィラメントに供給することも考えられるが、切断や搬送による変形を制御できず、形状を一定に保ってフィラメントに材料を供給することが難しい。フィラメントに供給される材料の形状が異なると、蒸発分布も異なるため、成膜を制御できなくなる。更に、リチウム金属の切断装置を内部に備えるには、装置が大型化かつ複雑化するため、現実的でない。   The lithium target automatic regeneration apparatus described in Patent Document 1 does not require replacement of the target itself, but requires a mechanism for continuously and automatically supplying lithium metal as a deposition material. For example, there is a feed mechanism that automatically supplies a wire-like material to be wound around a reel while controlling the supply speed with a variable speed motor or the like. However, since lithium metal is extremely soft, it is processed into a wire shape and wound around the reel. It is difficult to supply. In addition, it is conceivable to cut a predetermined amount from a lithium metal lump and supply a lithium metal cut piece to the filament, but the deformation due to cutting or conveyance cannot be controlled, and the material is supplied to the filament while keeping the shape constant. Is difficult. When the shape of the material supplied to the filament is different, the evaporation distribution is also different, so that the film formation cannot be controlled. Furthermore, it is not practical to provide a lithium metal cutting device inside because the device becomes large and complicated.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ターゲット材料を個別に補充することで装置を小型化し、蒸着材料を安定して供給することができる、蒸発材料補充装置と方法とを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an evaporating material replenishing apparatus and method capable of reducing the size of the apparatus by individually replenishing the target material and stably supplying the vapor deposition material. The purpose is to do.

上記目的を解決するため、本発明の第1の観点に係わる蒸発材料補充装置は、抵抗加熱式蒸発装置の蒸発源に蒸発材料を補充する蒸発材料補充装置であって、
蒸発材料が保持された蒸発材料保持部材を重畳して複数収容し、当該蒸発材料保持部材が取り出される取出口を備える収容部と、
前記収容部の取出口から前記蒸発材料保持部材を取り出す取出装置と、
前記取り出された蒸発材料保持部材を、前記蒸発源に取り付け蒸着位置まで搬送する搬送機構と、を備え、
前記蒸発材料保持部材は、前記蒸発材料を収容する本体部と、当該本体部の一端部から延出する一対のフィラメント電極と、を備え、
前記蒸着位置において、前記蒸発源により前記一対のフィラメント電極に通電することにより前記蒸発材料を抵抗加熱蒸発させる
ことを特徴とする。
In order to solve the above object, an evaporating material replenishing device according to a first aspect of the present invention is an evaporating material replenishing device for replenishing an evaporating material to an evaporation source of a resistance heating evaporation device,
A plurality of evaporating material holding members that hold the evaporating material in a superimposed manner, and an accommodating portion including an outlet from which the evaporating material holding member is taken out;
A take-out device for taking out the evaporating material holding member from the take-out port of the housing part;
A transport mechanism for transporting the extracted evaporative material holding member attached to the evaporation source to a vapor deposition position;
The evaporative material holding member includes a main body portion that accommodates the evaporative material, and a pair of filament electrodes that extend from one end of the main body portion,
In the vapor deposition position, the evaporation material is resistance-heated and evaporated by energizing the pair of filament electrodes from the evaporation source.

蒸着が終了した後の前記蒸発材料保持部材を回収する回収機構を更に備え、
前記搬送機構は、蒸着が終了した後の前記蒸発材料保持部材を、前記回収機構まで搬送してもよい。
A recovery mechanism for recovering the evaporative material holding member after vapor deposition is completed;
The transport mechanism may transport the evaporative material holding member after vapor deposition to the recovery mechanism.

前記搬送機構は、
前記収容部から取り出された前記蒸発材料保持部材を保持する第1の保持部を有する第1の搬送ユニットと、
前記第1の保持部に保持された前記蒸発材料保持部材を受け取り保持する第2の保持部を有する前記蒸発源を備える第2の搬送ユニットと、
前記第1の保持部により保持された前記蒸発材料保持部材を、前記取出装置から前記第2の搬送ユニットへの受渡位置まで前記第1の搬送ユニットに搬送させるとともに、蒸着が終了した前記蒸発材料保持部材を、前記受渡位置から前記回収機構まで前記第1の搬送ユニットに搬送させるように制御する第1の搬送制御手段と、
前記第1の搬送ユニットの前記第1の保持部により保持された前記蒸発材料保持部材を、前記受渡位置において前記第2の搬送ユニットの前記第2の保持部に保持させ、前記第2の保持部により保持された前記蒸発材料保持部材を、前記受渡位置と前記蒸着位置との間で前記第2の搬送ユニットにより搬送させるように制御する第2の搬送制御手段と、を備えてもよい。
The transport mechanism is
A first transport unit having a first holding unit for holding the evaporative material holding member taken out from the storage unit;
A second transport unit comprising the evaporation source having a second holding unit that receives and holds the evaporating material holding member held in the first holding unit;
The evaporating material holding member held by the first holding unit is transported to the first transport unit from the take-out device to the delivery position to the second transport unit, and the evaporated material after vapor deposition is finished. First conveyance control means for controlling the holding member to be conveyed from the delivery position to the recovery mechanism by the first conveyance unit;
The evaporative material holding member held by the first holding unit of the first transfer unit is held by the second holding unit of the second transfer unit at the delivery position, and the second holding The evaporative material holding member held by the unit may be provided with a second transfer control means for controlling the evaporative material holding member to be transferred by the second transfer unit between the delivery position and the vapor deposition position.

前記取出装置と、前記受渡位置と、前記回収機構とは、前記第1の搬送ユニットの搬送方向に沿って配置されてもよい。   The take-out device, the delivery position, and the recovery mechanism may be arranged along the transport direction of the first transport unit.

前記第1の搬送ユニットの前記第1の保持部は、前記蒸発材料保持部材を把持する状態と解放する状態とに切り替えられる把持部を有し、
前記回収機構は、前記把持部を前記蒸発材料保持部材を解放する状態に切り替える解放部を備えてもよい。
The first holding unit of the first transport unit has a gripping unit that can be switched between a state of gripping the evaporative material holding member and a state of releasing the member.
The collection mechanism may include a release unit that switches the gripping unit to a state in which the evaporation material holding member is released.

前記第2の保持部は、前記一対のフィラメント電極を保持する一対の保持部材を備えてもよい。   The second holding unit may include a pair of holding members that hold the pair of filament electrodes.

前記保持部材は、板状であり、スリットを有してもよい。   The holding member is plate-shaped and may have a slit.

前記蒸発材料は、リチウム又はベリリウムであってもよい。   The evaporating material may be lithium or beryllium.

上記目的を解決するため、本発明の第2の観点に係わる蒸発材料補充方法は、
抵抗加熱式蒸発装置の蒸発源に蒸発材料を補充する蒸発材料補充方法であって、
蒸発材料が保持された蒸発材料保持部材を重畳して複数収容した収容部から、当該蒸発材料保持部材を取り出すステップと、
前記取り出された蒸発材料保持部材を、前記蒸発源に取り付け蒸着位置まで搬送するステップと、
前記蒸発材料保持部材が、前記蒸発材料を収容する本体部と、当該本体部の一端部から延出する一対のフィラメント電極と、を備え、前記蒸着位置において、前記蒸発源により前記一対のフィラメント電極に通電することにより前記蒸発材料を抵抗加熱蒸発させるステップと、を備える
ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned object, the evaporation material replenishing method according to the second aspect of the present invention includes:
An evaporative material replenishing method for replenishing an evaporating material to an evaporation source of a resistance heating evaporator,
A step of taking out the evaporating material holding member from a housing portion containing a plurality of evaporating material holding members holding the evaporating material;
A step of attaching the extracted evaporative material holding member to the evaporation source to a vapor deposition position;
The evaporating material holding member includes a main body portion that stores the evaporating material, and a pair of filament electrodes that extend from one end of the main body portion, and the pair of filament electrodes by the evaporation source at the vapor deposition position. And evaporating the evaporating material by resistance heating by energizing the capacitor.

本発明によれば、ターゲット材料を個別に補充することで装置を小型化し、蒸着材料を安定して供給することができる、蒸発材料補充装置と方法とを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an evaporation material replenishing apparatus and method capable of downsizing the apparatus by individually replenishing the target material and stably supplying the vapor deposition material.

本発明の一実施形態に係る蒸発材料補充装置を示す全体斜視図である。It is a whole perspective view showing the evaporation material replenishment device concerning one embodiment of the present invention. 蒸発材料補充装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an evaporation material replenishment apparatus. フィラメントの正面図である。It is a front view of a filament. フィラメントの側面図である。It is a side view of a filament. 蒸着材料保持部材を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows a vapor deposition material holding member typically. 収容部と、収容部から蒸発材料保持部材を取り出す取出装置とを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a storage part and the taking-out apparatus which takes out an evaporative material holding member from a storage part. 第1の搬送ユニットを模式的に示す平面図である。It is a top view which shows a 1st conveyance unit typically. 第1の搬送ユニットを模式的に示す側面図である。It is a side view which shows a 1st conveyance unit typically. 蒸着部の正面図である。It is a front view of a vapor deposition part. フィラメント保持部材の正面図である。It is a front view of a filament holding member. 回収機構の全体斜視図である。It is a whole perspective view of a recovery mechanism. 蒸発材料保持部材が蒸着部に保持されたときの第1の搬送ユニットと蒸着部の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the 1st conveyance unit and vapor deposition part when an evaporation material holding member is hold | maintained at the vapor deposition part. 蒸発材料保持部材が、第1の搬送ユニットの蒸発材料保持部材の取出位置から第2の搬送ユニットへの受渡位置に搬送されるまでの第1の搬送ユニット及び第2の搬送ユニットの状態を示す側面図である。The state of the 1st conveyance unit and the 2nd conveyance unit until an evaporation material holding member is conveyed from the taking-out position of the evaporation material holding member of a 1st conveyance unit to the delivery position to a 2nd conveyance unit is shown. It is a side view. 蒸発材料保持部材が、第2の搬送ユニットの受渡位置から筒状部材内に搬送されるまでの第2の搬送ユニットの状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state of the 2nd conveyance unit until an evaporation material holding member is conveyed in the cylindrical member from the delivery position of a 2nd conveyance unit. 蒸発材料保持部材が、第2の搬送ユニットの受渡位置から回収機構まで搬送されるまでの第1の搬送ユニットの状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state of the 1st conveyance unit until an evaporation material holding member is conveyed from the delivery position of a 2nd conveyance unit to a collection mechanism. 蒸発材料保持部材が取出位置で取り出されて第1の搬送ユニットに保持された第1の搬送ユニットの状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state of the 1st conveyance unit by which the evaporation material holding member was taken out in the taking-out position and was hold | maintained at the 1st conveyance unit. 蒸発材料保持部材が第2の搬送ユニットの受渡位置まで搬送された第1の搬送ユニットの状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state of the 1st conveyance unit in which the evaporation material holding member was conveyed to the delivery position of the 2nd conveyance unit. 蒸発材料保持部材が蒸着処理が終了して回収機構の回収位置まで搬送された第1の搬送ユニットの状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state of the 1st conveyance unit by which the evaporation material holding member was complete | finished vapor deposition processing and was conveyed to the collection position of a collection | recovery mechanism. 制御部の機能的構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure of a control part. 本発明の一実施形態に係る蒸発材料補充処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the evaporation material replenishment process which concerns on one Embodiment of this invention.

本発明の一実施形態について図を参照して説明する。以下に示す図において、水平方向に前後及び左右、鉛直方向に上下を用いて説明するが、これらの方向は説明のために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings shown below, description will be made using front and rear and left and right in the horizontal direction, and up and down in the vertical direction, but these directions are used for explanation and are not intended to limit the present invention.

本実施形態に係る蒸発材料補充装置は、図1及び図2に示すように、収容部3に収容された蒸発材料保持部材300を、取出装置8により取り出し、第1の搬送ユニット9と第2の搬送ユニット10により筒状部材6内まで搬送し、蒸着部15により蒸発材料保持部材300内の材料をターゲット7に蒸着させる装置である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the evaporating material replenishing device according to the present embodiment takes out the evaporating material holding member 300 accommodated in the accommodating portion 3 with the taking out device 8, and the first transport unit 9 and the second conveying unit 9. This is a device that transports the inside of the cylindrical member 6 by the transport unit 10 and deposits the material in the evaporation material holding member 300 on the target 7 by the vapor deposition section 15.

蒸発材料補充装置1は、図1に示すように、第1のモジュール2と、収容部3と、回収機構4と、第2のモジュール5と、筒状部材6と、ターゲット7と、を含む。   As shown in FIG. 1, the evaporative material replenishment device 1 includes a first module 2, a storage unit 3, a recovery mechanism 4, a second module 5, a cylindrical member 6, and a target 7. .

また、第1のモジュール2には、図2に示すように、取出装置8と、第1の搬送ユニット9とが収容されており、第2のモジュール5には、第2の搬送ユニット10と、加速器12が収容されている。そして、加速器12と、筒状部材6と、ターゲット7とで中性子発生装置14を構成する。また、第1の搬送ユニット9と第2の搬送ユニット10とで、搬送機構11を構成する。   Further, as shown in FIG. 2, the first module 2 contains a take-out device 8 and a first transport unit 9, and the second module 5 has a second transport unit 10 and The accelerator 12 is accommodated. The accelerator 12, the cylindrical member 6, and the target 7 constitute a neutron generator 14. The first transport unit 9 and the second transport unit 10 constitute a transport mechanism 11.

第1のモジュール2と第2のモジュール5とは、対向する外面において接続されており、内部の空間は連通している。第1のモジュール2と第2のモジュール5の内部空間は、真空ポンプ(図示せず)に真空引きされることにより、所定の真空状態を維持している。   The first module 2 and the second module 5 are connected on the outer surfaces facing each other, and the internal space is in communication. The internal spaces of the first module 2 and the second module 5 are maintained in a predetermined vacuum state by being evacuated by a vacuum pump (not shown).

収容部3は、円筒形状の収容容器であり、複数の蒸発材料保持部材300を上下方向に重畳して収容するものである。   The accommodating portion 3 is a cylindrical accommodating container that accommodates a plurality of evaporating material holding members 300 in an overlapping manner in the vertical direction.

収容部3は、第1のモジュール2の上部に装着され、その下端部は第1のモジュール2の空間内に突出している。収容部3の形状は蒸発材料保持部材300の断面形状に応じて変更することができ、蒸発材料保持部材300を重畳して収容することができれば、どのような断面形状であってもよい。   The accommodating part 3 is mounted on the upper part of the first module 2, and the lower end part protrudes into the space of the first module 2. The shape of the accommodating portion 3 can be changed according to the cross-sectional shape of the evaporating material holding member 300, and may be any cross-sectional shape as long as the evaporating material holding member 300 can be accommodated in an overlapping manner.

また、収容部3の第1のモジュール2の空間内に突出している下端部には、蒸発材料保持部材300を第1のモジュール2内に取り出すための取出口3aが設けられている。取出口3aは、取出装置8の取出爪802が侵入して、収容部3内の蒸発材料保持部材300を掻き出すだけの大きさの開口であればよい。なお、収容部3は、第1のモジュール2に対して着脱可能であり、収容部3の蒸発材料保持部材300が全てなくなったときに収容部3を取り外し、新たに蒸発材料保持部材300を充填した収容部3を取付ける。又は、収容部3の一部に複数の蒸発材料保持部材300を取り入れるための取入口を備えていてもよく、収容された蒸発材料保持部材300の数が少なくなったとき、又は蒸発材料保持部材300がなくなったときに、蒸発材料保持部材300を取入口から補充してもよい。   In addition, an outlet 3 a for taking out the evaporating material holding member 300 into the first module 2 is provided at a lower end portion of the housing portion 3 protruding into the space of the first module 2. The take-out port 3a may be an opening that is large enough to allow the take-out claw 802 of the take-out device 8 to enter and scrape out the evaporating material holding member 300 in the housing portion 3. In addition, the accommodating part 3 is detachable with respect to the 1st module 2, and when all the evaporative material holding members 300 of the accommodating part 3 are used up, the accommodating part 3 is removed and newly filled with the evaporating material holding member 300 The accommodating part 3 which was done is attached. Alternatively, an inlet for taking in a plurality of evaporative material holding members 300 may be provided in a part of the accommodating portion 3, or when the number of evaporative material holding members 300 accommodated decreases, or the evaporative material holding members When 300 runs out, the evaporating material holding member 300 may be replenished from the inlet.

蒸発材料保持部材300は、所定量の材料を液体、固体、気体のいずれかの状態で保持し、後述する蒸着部15に保持されて加熱されることで、蒸発材料を蒸着させるものである。   The evaporation material holding member 300 holds a predetermined amount of material in a liquid, solid, or gas state, and is held and heated by the vapor deposition unit 15 described later, thereby vaporizing the evaporation material.

蒸発材料保持部材300は、図3Cに示すように、フィラメント303と、フィラメント台304とから構成される。フィラメント303は、図3A、3Bに示すように、本体部301と、本体部301の一端部に設けられた一対のフィラメント電極302からなる。本体部301は、円筒形状であり、内部に蒸発材料が保持されている。以下、本実施態様では蒸発材料にリチウム金属を用いるものとする。本体部301の形状は、円筒形状には限定されず、収容される材料の性質や収容部3の形状等に応じて、種々の断面形状を採用することができる。フィラメント303は用途に応じて、種々の材料を保持することができる。また、本体部301の下面は、保持された蒸発材料が後述する蒸着部15により加熱されてターゲットに蒸着できるように、全体又は一部が開口している。   As shown in FIG. 3C, the evaporation material holding member 300 includes a filament 303 and a filament base 304. As shown in FIGS. 3A and 3B, the filament 303 includes a main body 301 and a pair of filament electrodes 302 provided at one end of the main body 301. The main body 301 has a cylindrical shape, and an evaporation material is held inside. Hereinafter, in this embodiment, lithium metal is used as the evaporation material. The shape of the main body 301 is not limited to a cylindrical shape, and various cross-sectional shapes can be employed depending on the properties of the material to be accommodated, the shape of the accommodating portion 3, and the like. The filament 303 can hold various materials depending on the application. In addition, the lower surface of the main body 301 is opened in whole or in part so that the vaporized material held can be heated by the vapor deposition unit 15 described later and vapor deposited on the target.

図3Cに示すように、フィラメント303は、フィラメント台304に載置される。フィラメント台304は2本の支柱305を備え、支柱305を重ね合わせてフィラメント台304を重畳し、支柱内部空間306にフィラメント303を保持する。複数の蒸着材料保持部材300は、支柱305を重畳することで、収容部3内に重畳されて収容される。このとき、重畳によるに荷重は支柱305に加わるため、フィラメント303を変形なく重畳することができる。フィラメント台304の底面には円錐形状の突起307があり、フィラメント台304を重ね合わせた状態で、上段のフィラメント台304の突起307が下段のフィラメント台304の支柱内部空間306に収容される。   As shown in FIG. 3C, the filament 303 is placed on the filament base 304. The filament table 304 includes two columns 305, the columns 305 are overlapped to overlap the filament table 304, and the filament 303 is held in the column internal space 306. The plurality of vapor deposition material holding members 300 are accommodated in the accommodating portion 3 by superimposing the columns 305. At this time, since the load is applied to the support column 305 due to the superposition, the filament 303 can be superposed without deformation. A conical protrusion 307 is provided on the bottom surface of the filament base 304, and the protrusion 307 of the upper filament base 304 is accommodated in the column internal space 306 of the lower filament base 304 in a state where the filament bases 304 are overlapped.

フィラメント303に蒸発材料を充填する作業は、蒸発材料補充装置1の外部にて行う。図3A、3Bに示すフィラメント303を上下逆にした状態で、本体部301の円筒内部に所定量のリチウム金属切断片を収容し、フィラメント電極302方向に金属片を押圧することにより、本体部301内にリチウム金属を圧着する。リチウム金属塊から所定量ずつ切断してリチウム金属切断片を本体部内に収容した時点で形状にばらつきがあるが、金属片を押圧することで、材料形状を一定に保つことができる。材料形状が一定であることにより、蒸発分布のばらつきを低減する。収容部3内には、蒸発材料が充填された状態の蒸発材料保持部材300を重畳する。リチウム金属は大気中で反応しやすいため、フィラメント303は真空パック状態で搬送し、グローブボックス等を用いて収容部3内に組み立てる。   The operation of filling the filament 303 with the evaporation material is performed outside the evaporation material replenishing apparatus 1. In a state where the filament 303 shown in FIGS. 3A and 3B is turned upside down, a predetermined amount of a lithium metal cut piece is accommodated inside the cylinder of the main body portion 301, and the metal piece is pressed toward the filament electrode 302, whereby the main body portion 301 is pressed. Crimp the lithium metal inside. When the lithium metal cut pieces are cut from the lithium metal lump by a predetermined amount and the lithium metal cut pieces are accommodated in the main body portion, the shapes vary. By pressing the metal pieces, the material shape can be kept constant. Due to the constant material shape, variation in evaporation distribution is reduced. An evaporating material holding member 300 filled with evaporating material is superposed in the accommodating portion 3. Since lithium metal easily reacts in the atmosphere, the filament 303 is transported in a vacuum packed state and assembled in the housing 3 using a glove box or the like.

なお、本実施形態では、リチウム金属を例に説明したが、蒸発材料としてはベリリウム等の金属など種々の材料を用いることができる。   In this embodiment, lithium metal has been described as an example, but various materials such as metal such as beryllium can be used as the evaporation material.

一対のフィラメント電極302は、板状であり、後述する蒸着部15のフィラメント保持部153により保持される。フィラメント電極302は、蒸着部15により加熱されて、本体部301内の蒸発材料を溶融させて気化させる。   The pair of filament electrodes 302 has a plate shape and is held by a filament holding unit 153 of the vapor deposition unit 15 described later. The filament electrode 302 is heated by the vapor deposition section 15 to melt and vaporize the evaporation material in the main body section 301.

取出装置8は、収容部3の取出口3aから蒸発材料金属保持部材300を1つずつ取り出す装置である。取出装置8は、図2に示すように、収容部3の取出口3aの近傍に配置される。また、取出装置8は、図4に示すように、回転軸801と、回転軸801の周囲に所定の間隔をあけて取り付けられた複数の取出爪802と、回転軸801を回転させるモータ803とからなる。モータ803の回転力は、ベベルギア等の動力変換部材を介して、回転軸801に伝達される。   The take-out device 8 is a device that takes out the evaporating material metal holding members 300 one by one from the take-out port 3 a of the housing portion 3. As shown in FIG. 2, the take-out device 8 is disposed in the vicinity of the take-out port 3 a of the housing portion 3. Further, as shown in FIG. 4, the take-out device 8 includes a rotation shaft 801, a plurality of take-out claws 802 attached around the rotation shaft 801 at a predetermined interval, and a motor 803 that rotates the rotation shaft 801. Consists of. The rotational force of the motor 803 is transmitted to the rotary shaft 801 via a power conversion member such as a bevel gear.

取出爪802は、回転軸801がモータ803により回転されることで、回転軸801を中心に所定の回転方向に回転される。そして、回転された取出爪802は、収容部3の最下層に位置する蒸発材料保持部材300を1つずつ掻き出して取り出す。取り出された蒸発材料保持部材300は、自然落下により下方に位置する第1の搬送ユニット9まで落下する。最下層の蒸発材料保持部材300が取出爪802で掻き出されることにより、重畳された複数の蒸発材料保持部材300は、全体として自重により下方に移動する。最下層に移動した蒸発材料保持部材300が、次に取り出される蒸発材料保持部材300となる。   The take-out pawl 802 is rotated in a predetermined rotation direction around the rotation shaft 801 by the rotation shaft 801 being rotated by the motor 803. Then, the rotated take-out claw 802 scrapes and takes out the evaporating material holding member 300 located in the lowermost layer of the storage unit 3 one by one. The taken evaporative material holding member 300 falls to the first transport unit 9 located below by natural fall. When the lowermost evaporative material holding member 300 is scraped by the take-out claw 802, the plurality of superimposed evaporative material holding members 300 move downward by their own weight as a whole. The evaporating material holding member 300 moved to the lowermost layer becomes the evaporating material holding member 300 to be taken out next.

なお、本実施形態では、取出装置8が取出爪802を備え、取出爪802で蒸発材料保持部材300を掻き出して取り出すように説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、取出口3aから蒸発材料保持部材300を把持する部材を設けて、この部材により下方に引き抜くように取り出すこととしてもよい。   In the present embodiment, it has been described that the take-out device 8 includes the take-out claw 802 and the evaporative material holding member 300 is scraped and taken out by the take-out claw 802. However, the present invention is not limited to this. For example, a member for gripping the evaporating material holding member 300 may be provided from the take-out port 3a, and the member may be taken out so as to be pulled downward by this member.

第1の搬送ユニット9は、蒸発材料保持部材300を、取出装置8により取り出された位置から、第2の搬送ユニット10への受渡位置、及び受渡位置から回収機構まで搬送するユニットである。すなわち、第1の搬送ユニット9は、第1のモジュール2の底部に配置され、取出装置8により収容部3の蒸発材料保持部材300が取り出される位置(落下する位置)と、蒸発材料保持部材300のフィラメント303を第2搬送ユニット10に受け渡す位置と、蒸発材料保持部材300を回収機構4に回収させる位置との間で移動する。   The first transport unit 9 is a unit that transports the evaporative material holding member 300 from the position taken out by the take-out device 8 to the delivery position to the second transport unit 10 and from the delivery position to the collection mechanism. That is, the first transport unit 9 is disposed at the bottom of the first module 2, and the position at which the evaporating material holding member 300 of the storage unit 3 is taken out by the take-out device 8 (the position where the evaporating material holding member 300 is dropped), and the evaporating material holding member 300. The filament 303 is moved between a position where the filament 303 is transferred to the second transport unit 10 and a position where the evaporating material holding member 300 is recovered by the recovery mechanism 4.

具体的には、第1の搬送ユニット9は、図9A〜9C、及び図10A〜10Cに示すように、収容部3から蒸発材料保持部材300が取り出されて、落下する位置Pと、第1の搬送ユニット9によって搬送された蒸発材料保持部材300のフィラメント303が、第2の搬送ユニット10に受け渡される位置Qと、蒸着処理が終了した蒸発材料保持部材300が回収機構4により回収される位置Sと、の間で、搬送方向A又はBに移動する。   Specifically, as shown in FIGS. 9A to 9C and FIGS. 10A to 10C, the first transport unit 9 includes a position P where the evaporative material holding member 300 is taken out from the storage unit 3 and falls, The position Q at which the filament 303 of the evaporating material holding member 300 conveyed by the conveying unit 9 is transferred to the second conveying unit 10 and the evaporating material holding member 300 after the vapor deposition processing are collected by the collecting mechanism 4. It moves in the transport direction A or B between the position S and the position S.

第1の搬送ユニット9は、図5A及び図5Bに示すように、ボールねじ部901と、回転駆動部902と、搬送アーム部903とを備える。   As illustrated in FIGS. 5A and 5B, the first transport unit 9 includes a ball screw portion 901, a rotation drive unit 902, and a transport arm unit 903.

ボールねじ部901は、第1のモジュール2内で左右方向に伸びるボールねじである。回転駆動部902は、モータなどから構成され、ボールねじ部901を回転させる。   The ball screw portion 901 is a ball screw that extends in the left-right direction within the first module 2. The rotation drive unit 902 includes a motor and the like, and rotates the ball screw unit 901.

搬送アーム部903は、ボールねじ部901に螺合しており、ボールねじ部901の回転に応じて左右方向に移動して、蒸発材料保持部材300を搬送する。搬送アーム部903は、ナット部904と、アーム部905と、把持部906を有する。   The transfer arm unit 903 is screwed into the ball screw unit 901, and moves in the left-right direction in accordance with the rotation of the ball screw unit 901 to transfer the evaporation material holding member 300. The transfer arm unit 903 includes a nut unit 904, an arm unit 905, and a grip unit 906.

ナット部904は、ボールねじ部901と螺合するナットを有する。アーム部905は、ナット部904から前方向に伸びたアームである。アーム部905は、右方向端部の上面に第1の保持部である把持部906を有する。   The nut portion 904 has a nut that is screwed with the ball screw portion 901. The arm portion 905 is an arm extending forward from the nut portion 904. The arm portion 905 has a grip portion 906 that is a first holding portion on the upper surface of the right end portion.

把持部906は、蒸発材料保持部材300を挟持して把持するものである。把持部906は、アーム部905の長辺方向の両端部に設けられる。そして、把持部906は、アーム部905の上面から突出する一対の突出部材を備える。この一対の突出部材の対向する内側の面で蒸発材料保持部材300のフィラメント台304の外周部を挟持して保持する。一対の突出部材は、後述する解放部401により蒸発材料保持部材300を把持する状態と、解放する状態とに切り替えることができる。   The grip portion 906 grips and holds the evaporating material holding member 300. The grip portions 906 are provided at both ends of the arm portion 905 in the long side direction. The grip portion 906 includes a pair of projecting members that project from the upper surface of the arm portion 905. The outer peripheral portion of the filament base 304 of the evaporating material holding member 300 is sandwiched and held by the opposed inner surfaces of the pair of protruding members. The pair of projecting members can be switched between a state in which the evaporative material holding member 300 is held by a release unit 401 described later and a state in which the evaporative material holding member 300 is released.

なお、把持部906は、一対の突出部材で蒸発材料保持部材300の外周部を挟持して保持するものに限定されない。例えば、半径方向に拡大又は縮小することで蒸発材料保持部材300を把持する状態と解放する状態に切り替えることも可能である。   Note that the gripping portion 906 is not limited to one that holds the outer peripheral portion of the evaporation material holding member 300 by a pair of projecting members. For example, the evaporative material holding member 300 can be switched between a holding state and a releasing state by enlarging or reducing in the radial direction.

把持部906は、底面に図示しない円錐形状の凹部を有する。把持部906内の円錐形状凹部は、蒸発材料保持部材300のフィラメント台304に設けられた円錐形状の突起307に嵌合し、蒸発材料保持部材300の位置決めをする。円錐形状の突起307と凹部は、取出装置8により取り出された蒸発材料保持部材300を、把持部906により把持できるように案内する。   The grip 906 has a conical recess (not shown) on the bottom surface. The conical recess in the grip 906 is fitted into a conical protrusion 307 provided on the filament base 304 of the evaporating material holding member 300 to position the evaporating material holding member 300. The conical protrusion 307 and the concave portion guide the evaporating material holding member 300 taken out by the take-out device 8 so that the evaporating material holding member 300 can be held by the holding portion 906.

このような第1の搬送ユニット9によれば、ボールねじ部901が、回転駆動部902により回転駆動されると、この回転方向に応じて、第1の保持部である把持部906が左右方向に移動する。   According to the first transport unit 9 as described above, when the ball screw portion 901 is rotationally driven by the rotational drive portion 902, the grip portion 906 that is the first holding portion is moved in the left-right direction according to the rotational direction. Move to.

把持部906は、収容部3から取出装置8により取り出されて落下した蒸発材料保持部材300を、テーパー状の側面(前記円錐形状の凹部)により案内して受け取る。そして、受け取られた蒸発材料保持部材300は、第1の搬送ユニット9により搬送されて、後述する第2の搬送ユニット10の受渡位置Qまで搬送される。また、把持部906は、後述する蒸着部15により蒸着が終了した蒸発材料保持部材300を、受渡位置Qから回収機構4まで搬送する。   The gripping part 906 guides and receives the evaporated material holding member 300 that has been taken out from the storage part 3 by the take-out device 8 and dropped, by means of a tapered side surface (the conical concave part). Then, the received evaporative material holding member 300 is transported by the first transport unit 9 and transported to a delivery position Q of the second transport unit 10 described later. In addition, the gripping unit 906 conveys the evaporating material holding member 300 that has been deposited by the deposition unit 15 described later from the delivery position Q to the collection mechanism 4.

第2の搬送ユニット10は、図2に示すように、第2のモジュール5内に配置され、上下方向に伸びる一対のレール10a、10b、レール10a及びレール10bを保持するベース10c、加速器12から陽子を照射するときに使用する照射ポート10d、ベース10cと照射ポート10dを回転軸10eに中心に回転駆動する回転ベース10f、から構成されている。レール10a、10bは、ベース10cに沿って上下方向に移動する。   As shown in FIG. 2, the second transport unit 10 is disposed in the second module 5 and includes a pair of rails 10 a and 10 b extending in the vertical direction, a base 10 c that holds the rail 10 a and the rail 10 b, and an accelerator 12. An irradiation port 10d used when irradiating protons, a base 10c, and a rotation base 10f that rotationally drives the irradiation port 10d around a rotation axis 10e. The rails 10a and 10b move up and down along the base 10c.

レール10aとレール10bとは、レール面同士が重ねられて上下方向に相対移動可能である。本実施形態ではレール10bに取付けたプーリーベルトを真空モータ等の回転駆動部により稼動させ、ベルトクランプにより接続したレール10aをレール10bに対して相対移動させる。ベース10cとレール10bは、一方のレールの長さ方向の端辺に設けられたラック(図示せず)が、モータ等の回転駆動部(図示せず)により回転するピニオンギア(図示せず)と噛み合うことにより、上下方向に移動する。ピニオンギアがモータによって所定の方向に回転駆動されることにより、レール10bは、上下方向に伸びるように移動し、ピニオンギアが所定の方向と反対方向に回転することで上下方向に縮むように移動する。本実施形態では、ベース10cに対してレール10bをラック&ピニオンで駆動し、レール10bに対してレール10aをプーリーベルトにより駆動する。一つの真空モータを用いてピニオンギアとプーリーベルトを回転駆動させることで、レール10aをレール10bの2倍の速度で移動させることができる。   The rails 10a and 10b are movable relative to each other in the vertical direction with the rail surfaces overlapped. In this embodiment, the pulley belt attached to the rail 10b is operated by a rotary drive unit such as a vacuum motor, and the rail 10a connected by the belt clamp is moved relative to the rail 10b. The base 10c and the rail 10b are a pinion gear (not shown) in which a rack (not shown) provided at the end in the length direction of one rail is rotated by a rotation drive unit (not shown) such as a motor. Move up and down. When the pinion gear is rotationally driven by the motor in a predetermined direction, the rail 10b moves so as to extend in the vertical direction, and when the pinion gear rotates in a direction opposite to the predetermined direction, the rail 10b moves so as to contract in the vertical direction. . In this embodiment, the rail 10b is driven by a rack and pinion with respect to the base 10c, and the rail 10a is driven by a pulley belt with respect to the rail 10b. By rotating and driving the pinion gear and the pulley belt using a single vacuum motor, the rail 10a can be moved at twice the speed of the rail 10b.

蒸着部15は、フィラメント303を保持し、保持したフィラメント303に通電し、フィラメント303に保持された金属を蒸発させて気化し、蒸発材料を蒸着させる部材である。この蒸着部15は、抵抗加熱蒸着装置において、蒸着材料を加熱して蒸気圧を上げ、蒸着材料を気体として蒸発させる加熱部材である蒸発源として機能する。   The vapor deposition unit 15 is a member that holds the filament 303, energizes the held filament 303, evaporates and vaporizes the metal held by the filament 303, and vaporizes the evaporated material. In the resistance heating vapor deposition apparatus, the vapor deposition unit 15 functions as an evaporation source that is a heating member that heats the vapor deposition material to increase the vapor pressure and vaporizes the vapor deposition material as a gas.

蒸着部15は、一方のレール10aの端部に取り付けられている。一対のレール10a、10bが伸縮移動することにより、蒸着部15も上下移動する。回転ベース10fは図示しない回転駆動源を備え、回転ベース10fを筒状部材6の軸と平行な軸を中心に回転させると、ベース10c、レール10a、10bも一体となって回転する。回転ベース10fの回転駆動時は、第1の搬送ユニット9を退避させ、レール10a、10bを縮めた状態とする。回転ベース10fを、回転軸10eを中心に180度回転させると、ベース10c、レール10a、10bは筒状部材6の直上に配置される。この状態で、筒状部材6内部にレール10a、10bを伸長させることで、蒸着部15をターゲット7の前面に対面させることができる。また、照射ポート10dは、回転ベース10fの回転により、ベース10c、レール10a、10bと位置が入れ替わる。   The vapor deposition part 15 is attached to the edge part of one rail 10a. As the pair of rails 10a and 10b expand and contract, the vapor deposition section 15 also moves up and down. The rotation base 10f includes a rotation drive source (not shown). When the rotation base 10f is rotated around an axis parallel to the axis of the cylindrical member 6, the base 10c and the rails 10a and 10b also rotate together. When the rotation base 10f is rotationally driven, the first transport unit 9 is retracted and the rails 10a and 10b are contracted. When the rotation base 10f is rotated 180 degrees around the rotation axis 10e, the base 10c and the rails 10a and 10b are arranged immediately above the cylindrical member 6. In this state, the vapor deposition part 15 can be made to face the front surface of the target 7 by extending the rails 10 a and 10 b inside the cylindrical member 6. Further, the position of the irradiation port 10d is interchanged with the base 10c and the rails 10a and 10b by the rotation of the rotary base 10f.

蒸着部15は、図6Aに示すように、一対の電極板151と、一対の電極板151に電流を流す一対の電極152と、フィラメント303のフィラメント電極302を保持するための一対のフィラメント保持部材153とからなる。この一対のフィラメント保持部材153が、第2の搬送ユニット10の第2の保持部を構成する。   As shown in FIG. 6A, the vapor deposition section 15 includes a pair of electrode plates 151, a pair of electrodes 152 for passing a current through the pair of electrode plates 151, and a pair of filament holding members for holding the filament electrode 302 of the filament 303. 153. The pair of filament holding members 153 constitutes a second holding unit of the second transport unit 10.

一対の電極152は、第2の搬送ユニット10のレール10aの下端部に接続されており、それぞれの電極板151は、一対の電極152にそれぞれ接続されている。一対の電極板151は、その一端部が下方に向けて伸長され、伸長された部分に一対のフィラメント保持部材153がねじ止めされている。   The pair of electrodes 152 is connected to the lower end of the rail 10 a of the second transport unit 10, and each electrode plate 151 is connected to the pair of electrodes 152. One end of the pair of electrode plates 151 is extended downward, and a pair of filament holding members 153 are screwed to the extended portions.

フィラメント保持部材153は、フィラメント303の一対のフィラメント電極302を保持する部材である。抵抗加熱蒸発処理をするときに、電極152から電極板151に電流を流し、フィラメント保持部材153で保持されたフィラメント303を加熱する。   The filament holding member 153 is a member that holds the pair of filament electrodes 302 of the filament 303. When the resistance heating evaporation process is performed, a current is passed from the electrode 152 to the electrode plate 151 to heat the filament 303 held by the filament holding member 153.

フィラメント保持部材153は、図6Bに示すように、板状部材であり、板面には、複数のスリット153aが形成されている。フィラメント保持部材153は、図8に示すように、第1の搬送ユニット9の把持部906で保持されて搬送されたフィラメント303を、所定の受渡位置Qで、把持部906から受け取る。   As shown in FIG. 6B, the filament holding member 153 is a plate-like member, and a plurality of slits 153a are formed on the plate surface. As shown in FIG. 8, the filament holding member 153 receives the filament 303 held and transported by the grip portion 906 of the first transport unit 9 from the grip portion 906 at a predetermined delivery position Q.

本実施形態では、図6Bで示すように、フィラメント保持部材153にはスリット153aが2本入っているが、数は限定されない。また、図8に示すように、フィラメント保持部材153は、平坦な板状部材でなく、屈曲部を有する部材であってもよい。また、本実施形態では、フィラメント保持部材153は、スリットが入っているとして説明したが、スリットはなくてもよい。   In this embodiment, as shown in FIG. 6B, the filament holding member 153 has two slits 153a, but the number is not limited. Moreover, as shown in FIG. 8, the filament holding member 153 may be a member having a bent portion instead of a flat plate-like member. In the present embodiment, the filament holding member 153 has been described as having a slit, but the slit may not be provided.

また、フィラメント保持部材153にスリット153aを設けたときには、スリット153aがあることにより、フィラメント保持部材153とフィラメント電極302の接触ポイントを複数確保することができる。スリット153aがない場合、フィラメント保持部材153とフィラメント電極302の接触部分が点状となってしまい、電流を流すとその接触部分が発熱して溶着がおき、フィラメントを外すことができなくなってしまう。フィラメント電極302にスリット153aを設けて接触ポイントを複数確保することによりフィラメント電極302が過熱されることでフィラメント電極302が溶融し、フィラメントがフィラメント保持部材153に接着することを防止することができる。したがって、フィラメント保持部材153から、フィラメント303のフィラメント電極302を容易に離脱させることができる。また、接触面積を確保することにより、フィラメントに安定して給電することができる。   Moreover, when the slit 153a is provided in the filament holding member 153, a plurality of contact points between the filament holding member 153 and the filament electrode 302 can be secured due to the presence of the slit 153a. When there is no slit 153a, the contact portion between the filament holding member 153 and the filament electrode 302 becomes dotted, and when a current is passed, the contact portion generates heat and is welded, and the filament cannot be removed. By providing a plurality of contact points by providing slits 153 a in the filament electrode 302, it is possible to prevent the filament electrode 302 from being melted due to overheating of the filament electrode 302 and to adhere the filament to the filament holding member 153. Therefore, the filament electrode 302 of the filament 303 can be easily detached from the filament holding member 153. Further, by ensuring the contact area, it is possible to stably supply power to the filament.

加速器12は、陽子を加速して筒状部材6を通過させて、筒状部材6の一端部に設けられたターゲット7に衝突させ、中性子を発生させるものである。加速器12は、第2のモジュール5内の上方に配置され、下方に向けて陽子を加速させて、照射ポート10dと筒状部材6内を通過させる。   The accelerator 12 accelerates protons to pass through the cylindrical member 6 and collides with a target 7 provided at one end of the cylindrical member 6 to generate neutrons. The accelerator 12 is disposed above the second module 5 and accelerates the protons downward to pass through the irradiation port 10d and the cylindrical member 6.

ターゲット7は、加速器12により加速された陽子が衝突することで、ターゲット7内に蒸着されている金属から中性子を発生させ、対象物に中性子を照射するものである。   The target 7 emits neutrons from the metal deposited in the target 7 when the protons accelerated by the accelerator 12 collide, and irradiates the target with neutrons.

ターゲット7は、第2のモジュール5の下端から突出する筒状部材6の下端部に取り付けられる。ターゲット7は、リチウム金属よりなり、円錐形状に形成され、頂部を下方に向けて配置される。   The target 7 is attached to the lower end portion of the cylindrical member 6 protruding from the lower end of the second module 5. The target 7 is made of lithium metal, is formed in a conical shape, and is arranged with the top portion facing downward.

なお、ターゲット7の形状は円錐形状に限定されることはなく、板状など他の形状を備えたターゲットを利用することができる。   The shape of the target 7 is not limited to a conical shape, and a target having another shape such as a plate shape can be used.

また、ターゲット7には、図2に示すようにターゲット7の膜厚を検知する膜厚検知部16が接続されている。膜厚検知部16により検知された膜厚にしたがって、後述する制御部17は、取出装置8によるフィラメント303の取り出し開始時期の制御、第1の搬送ユニット9の制御、第2の搬送ユニット10の制御、蒸着部15の制御等を行う。   Further, as shown in FIG. 2, a film thickness detector 16 that detects the film thickness of the target 7 is connected to the target 7. In accordance with the film thickness detected by the film thickness detector 16, the control unit 17, which will be described later, controls the timing to start taking out the filament 303 by the take-out device 8, controls the first transport unit 9, and controls the second transport unit 10. Control, control of the vapor deposition part 15, etc. are performed.

次に、回収機構4について、図7を参照して説明する。回収機構4は、把持部906に保持された蒸発材料保持部材300を、把持部906から解放して回収する機構である。説明の便宜上、図7にはフィラメント303は図示されていない。   Next, the collection mechanism 4 will be described with reference to FIG. The recovery mechanism 4 is a mechanism that releases and collects the evaporation material holding member 300 held by the grip portion 906 from the grip portion 906. For convenience of explanation, the filament 303 is not shown in FIG.

回収機構4は、解放部401と、回収容器402とからなる。解放部401は、開閉部材403と、羽状部材404とからなる。羽状部材404は、第1のモジュール2内部に固定されている。   The collection mechanism 4 includes a release unit 401 and a collection container 402. The release unit 401 includes an opening / closing member 403 and a wing member 404. The wing member 404 is fixed inside the first module 2.

開閉部材403は、把持部906と一体に形成され、把持部906の上面と平行に延出する一対の延出部材403a、403bを備える。この一対の延出部材403a、403bは、互いに平行に配置され、把持部906の一対の突出部材にそれぞれ対応して取り付けられている。   The opening / closing member 403 includes a pair of extending members 403 a and 403 b that are formed integrally with the grip portion 906 and extend parallel to the upper surface of the grip portion 906. The pair of extending members 403a and 403b are arranged in parallel to each other, and are attached to the pair of protruding members of the grip portion 906, respectively.

羽状部材404は、上面から見てV字形状に形成され、V字の頂部が開閉部材403の一対の延出部材403a、403bの間に入り込むことで、把持部906を開くように移動させて、把持部906に把持されていたフィラメント303と、フィラメント台304を、第1の搬送ユニット9から解放させる。   The wing-like member 404 is formed in a V shape when viewed from above, and the V-shaped top part moves between the pair of extending members 403a and 403b of the opening / closing member 403 so that the gripping part 906 is opened. Then, the filament 303 and the filament stand 304 held by the holding unit 906 are released from the first transport unit 9.

把持部906から解放されたフィラメント303とフィラメント台304は、落下して解放部401の下方に配置されたた回収容器402内に回収される。   The filament 303 and the filament base 304 released from the grip 906 are dropped and collected in a collection container 402 arranged below the release unit 401.

なお、本実施形態では、回収機構4の解放部401は、第1のモジュール2内の第1の搬送ユニット9の端部近傍に固定した羽状部材404に、開閉部材403を第1の搬送ユニット9により移動させる構成としたが、開閉部材403を停止させた状態で羽状部材404を移動させる構成としてもよい。   In the present embodiment, the release unit 401 of the collection mechanism 4 has the wing member 404 fixed near the end of the first transport unit 9 in the first module 2 and the opening / closing member 403 for the first transport. Although it is configured to move by the unit 9, the wing member 404 may be moved in a state where the opening / closing member 403 is stopped.

次に制御部17について説明する。制御部17は、メモリ、CPU(Central Processing Unit)などから構成され、蒸発材料補充装置1の全体を制御する。制御部17は、図11に示すように、膜厚制御部171と、取出制御部172、第1の搬送制御部173と、第2の搬送制御部174と、蒸着制御部175と、回収制御部176と、からなる。また、第1の搬送制御部173と、第2の搬送制御部174とで、搬送制御手段を構成する。   Next, the control unit 17 will be described. The control part 17 is comprised from memory, CPU (Central Processing Unit), etc., and controls the whole evaporation material replenishment apparatus 1. FIG. As shown in FIG. 11, the control unit 17 includes a film thickness control unit 171, an extraction control unit 172, a first transfer control unit 173, a second transfer control unit 174, a vapor deposition control unit 175, and a recovery control. Part 176. The first transfer control unit 173 and the second transfer control unit 174 constitute a transfer control unit.

膜厚制御部171は、膜厚検知部16により検知された膜厚の信号を受信して、ターゲット7に蒸着されている金属膜の厚さを制御する。具体的には、膜厚制御部171は、検知された膜厚が所定値以下の場合には、ターゲット7の金属を補充する時期であると判断して、取出制御部172に、取出装置8から蒸発材料保持部材300を取り出すように制御する。さらに、膜厚制御部171は、検知された膜厚が所定値以下の場合には、蒸着部15により蒸着させる金属の量を計算して、蒸着部15に所定期間の蒸着処理をさせる。   The film thickness controller 171 receives the signal of the film thickness detected by the film thickness detector 16 and controls the thickness of the metal film deposited on the target 7. Specifically, the film thickness control unit 171 determines that it is time to replenish the metal of the target 7 when the detected film thickness is equal to or less than a predetermined value, and notifies the take-out control unit 172 to the take-out device 8. The evaporative material holding member 300 is controlled to be taken out from. Furthermore, when the detected film thickness is equal to or less than a predetermined value, the film thickness control unit 171 calculates the amount of metal to be deposited by the vapor deposition unit 15 and causes the vapor deposition unit 15 to perform a vapor deposition process for a predetermined period.

第1の搬送制御部173は、取出装置8により蒸発材料保持部材300が取り出されたことを検知部(図示せず)により検知して、第1の搬送ユニット9の把持部906が、蒸発材料保持部材300が取出装置8により取り出されて落下した位置Pから、第2の搬送ユニット10への受渡位置Qまで搬送されるように制御する。   The first transport control unit 173 detects that the evaporating material holding member 300 has been taken out by the take-out device 8 using a detection unit (not shown), and the grip 906 of the first transport unit 9 Control is performed so that the holding member 300 is transported from the position P where the holding member 300 is taken out and dropped to the delivery position Q to the second transport unit 10.

また、第1の搬送制御部173は、蒸着が終了したフィラメント303が、筒状部材6内から受渡位置Qまで第2搬送ユニット10により移動されたことを検知部(図示せず)が検知すると、第1の搬送ユニット9が、第2の搬送ユニット10からフィラメント303を受取り、受取位置Qから回収機構4のある回収位置Sまで搬送するように制御する。   In addition, when the detection unit (not shown) detects that the filament 303 after vapor deposition has been moved from the tubular member 6 to the delivery position Q by the second transfer unit 10, the first transfer control unit 173 detects. The first transport unit 9 controls to receive the filament 303 from the second transport unit 10 and transport it from the receiving position Q to the recovery position S where the recovery mechanism 4 is located.

第2の搬送制御部174は、フィラメント303が、第1の搬送ユニット9の把持部906から第2搬送ユニット10の蒸着部15に受け渡されたことを検知部(図示せず)が検知すると、フィラメント303を、第2搬送ユニット10の蒸着部15により、受渡位置Qから筒状部材6内まで搬送するように制御する。   When the detection unit (not shown) detects that the filament 303 has been transferred from the grip 906 of the first transfer unit 9 to the vapor deposition unit 15 of the second transfer unit 10, the second transfer control unit 174 detects the filament 303. The filament 303 is controlled to be transported from the delivery position Q to the inside of the cylindrical member 6 by the vapor deposition section 15 of the second transport unit 10.

蒸着制御部175は、膜厚制御部171により検知された膜厚が所定値以下の場合には、膜厚制御部171で算出された金属の量に基づいて、蒸着部15に所定期間の蒸着処理をさせる。   When the film thickness detected by the film thickness control unit 171 is equal to or less than a predetermined value, the vapor deposition control unit 175 applies vapor deposition to the vapor deposition unit 15 for a predetermined period based on the amount of metal calculated by the film thickness control unit 171. Let the process.

なお、膜厚制御部171は、ターゲット7の膜厚をターゲット7の位置ごとに検知して、必要な蒸着量をターゲットの位置ごとに算出することもできる。そのときには、第2の搬送制御部174は、蒸着部15が取り付けられた第2搬送ユニット10を、上下移動させるとともに、移動速度を制御する。これにより、ターゲット7の膜厚の薄い箇所では長い時間蒸着処理をし、膜厚の比較的厚い箇所では短い時間蒸着処理をするように、制御することができる。   The film thickness control unit 171 can also detect the film thickness of the target 7 for each position of the target 7 and calculate a necessary vapor deposition amount for each position of the target. At that time, the second transfer control unit 174 moves the second transfer unit 10 to which the vapor deposition unit 15 is attached up and down and controls the moving speed. Thereby, it can control so that a vapor deposition process may be performed for a long time in the thin part of the target 7, and a vapor deposition process may be performed for a short time in a comparatively thick part.

第2の搬送制御部174は、蒸着処理が完了すると、第2の搬送ユニット10を筒状部材6から搬出して、第1の搬送ユニット9の受渡位置Qまで搬送するように制御する。第1の搬送制御部173は、フィラメント303が、第2の搬送ユニット10の蒸着部15から第1の搬送ユニット9の把持部906に受け渡されたことを検知部(図示せず)が検知すると、フィラメント303を、回収機構4が配置された回収位置Sまで搬送するように制御する。   When the vapor deposition process is completed, the second transport control unit 174 performs control so that the second transport unit 10 is unloaded from the tubular member 6 and transported to the delivery position Q of the first transport unit 9. In the first transfer control unit 173, a detection unit (not shown) detects that the filament 303 has been transferred from the vapor deposition unit 15 of the second transfer unit 10 to the grip unit 906 of the first transfer unit 9. Then, the filament 303 is controlled to be conveyed to the collection position S where the collection mechanism 4 is arranged.

回収制御部176は、回収位置Sまで搬送された蒸発材料保持部材300を、把持部906から解放部401により解放させるように、回収機構4を制御する。   The collection control unit 176 controls the collection mechanism 4 so that the evaporation material holding member 300 conveyed to the collection position S is released from the grip unit 906 by the release unit 401.

以上のような構成を有する蒸発材料補充装置において、フィラメント303が収容部3から筒状部材6まで搬送され、蒸着部15がフィラメント303に保持された金属を用いてターゲット7に金属を蒸着し、蒸着が終了したフィラメント303が回収機構まで搬送されるまでの動作について、図9A〜9C、図10A〜10C、及び図12に示すフローチャートを参照して説明する。   In the evaporation material replenishment apparatus having the above-described configuration, the filament 303 is transported from the storage unit 3 to the cylindrical member 6, and the vapor deposition unit 15 deposits metal on the target 7 using the metal held by the filament 303, The operation until the filament 303 after vapor deposition is conveyed to the recovery mechanism will be described with reference to FIGS. 9A to 9C, FIGS. 10A to 10C, and the flowchart shown in FIG.

図12に示すフローチャートにおいて、蒸発材料補充処理は、膜厚検知部16により膜厚を検知することにより開始する(ステップS1001)。   In the flowchart shown in FIG. 12, the evaporation material replenishment process is started by detecting the film thickness by the film thickness detector 16 (step S1001).

膜厚検知部16がターゲット7の金属の膜厚が所定値以下か否かを判断する(ステップS1002)。膜厚が所定値以下でなければ、膜厚測定を継続する(ステップS1002:NO)。膜厚が所定値以下であれば、取出装置8が、収容部3から蒸発材料保持部材300を取り出す(ステップS1002:YES)。   The film thickness detector 16 determines whether or not the metal film thickness of the target 7 is equal to or smaller than a predetermined value (step S1002). If the film thickness is not less than the predetermined value, the film thickness measurement is continued (step S1002: NO). If the film thickness is equal to or less than the predetermined value, the take-out device 8 takes out the evaporating material holding member 300 from the housing portion 3 (step S1002: YES).

具体的には、膜厚検知部16により、ターゲット7に蒸着されているリチウム金属の膜厚が所定の膜厚以下になったことが検知されると、膜厚検知部16は、膜厚制御部171に検知信号を出力する。膜厚制御部171は、ターゲットの金属を補充するために蒸発材料保持部材300を取り出すことを指示する信号を取出制御部172に出力する。取出制御部172は、蒸発材料保持部材300を取り出すことを指示する信号を受信すると、取出装置8に、収容部3の取出口3aから取出爪802により、蒸発材料保持部材300を1つ取り出すように指示する。   Specifically, when the film thickness detection unit 16 detects that the thickness of the lithium metal deposited on the target 7 has become a predetermined film thickness or less, the film thickness detection unit 16 performs the film thickness control. A detection signal is output to the unit 171. The film thickness control unit 171 outputs a signal instructing to take out the evaporating material holding member 300 to replenish the target metal to the extraction control unit 172. When the take-out control unit 172 receives a signal instructing to take out the evaporating material holding member 300, the take-out device 8 takes out one evaporating material holding member 300 from the take-out port 3a of the storage unit 3 through the take-out claw 802. To instruct.

また、膜厚制御部171が、ターゲットに蒸着されている金属の膜厚が所定の膜厚以下になったことの検知信号を受信すると、膜厚制御部171は、第1の搬送制御部173に当該検知信号を出力する。当該検知信号を受信した第1の搬送制御部173は、第1の搬送ユニット9の把持部906を、図9A、図10Aに示すように、蒸発材料保持部材300が取り出されて落下する位置Pまで移動させて待機するように制御する。   When the film thickness control unit 171 receives a detection signal that the film thickness of the metal deposited on the target is equal to or less than the predetermined film thickness, the film thickness control unit 171 receives the first transport control unit 173. To output the detection signal. The first conveyance control unit 173 that has received the detection signal moves the gripping portion 906 of the first conveyance unit 9 to a position P where the evaporating material holding member 300 is taken out and dropped, as shown in FIGS. 9A and 10A. Control to move to and wait.

そして、取り出された蒸発材料保持部材300は、収容部3から落下して、落下位置Pに待機している第1の搬送ユニット9の把持部906に受け入れられる。このとき、蒸発材料保持部材300は、把持部906の一対の突出部材の間に案内される。一対の突出部材は、対向する内壁面において、蒸発材料保持部材300のフィラメント台304を把持する。また、蒸発材料保持部材300が取り出された収容部3内では、蒸発材料保持部材300が1つ取り出されたことにより、自重で全体が下にさがり、取り出された蒸発材料保持部材300の上にあった蒸発材料保持部材300が、次に取り出される位置に移動する。   Then, the taken evaporative material holding member 300 falls from the storage portion 3 and is received by the grip portion 906 of the first transport unit 9 waiting at the drop position P. At this time, the evaporation material holding member 300 is guided between the pair of projecting members of the grip portion 906. The pair of projecting members grips the filament base 304 of the evaporating material holding member 300 on the opposing inner wall surfaces. In addition, in the accommodating portion 3 from which the evaporative material holding member 300 is taken out, the whole evaporative material holding member 300 is pulled down by its own weight, and is placed on the evaporative material holding member 300 thus taken out. The evaporative material holding member 300 is moved to the next position to be taken out.

次に、第1の搬送ユニット9及び第2の搬送ユニット10は、取り出された蒸発材料保持部材300のフィラメント303を、筒状部材6内に搬送させる(ステップS1003)。   Next, the 1st conveyance unit 9 and the 2nd conveyance unit 10 convey the filament 303 of the taken-out evaporation material holding member 300 in the cylindrical member 6 (step S1003).

具体的には、第1の搬送制御部173は、第1の搬送ユニット9の搬送アーム部903を移動させ、搬送アーム部903の把持部906により把持された蒸発材料保持部材300を、落下位置Pから図9A、図10Bに示す第2の搬送ユニット10への受渡位置Qまで移動させる。   Specifically, the first transfer control unit 173 moves the transfer arm unit 903 of the first transfer unit 9 and moves the evaporation material holding member 300 held by the holding unit 906 of the transfer arm unit 903 to the drop position. It is moved from P to the delivery position Q to the second transport unit 10 shown in FIGS. 9A and 10B.

すなわち、ナット部903と螺合するボールねじ部901が回転駆動部902により所定の方向に回転され、搬送アーム部903は、ボールねじ部901に沿って、右方向に移動する。そして、最終的には、第1の搬送制御部173は、把持部906を、受渡位置Qまで、移動させる。   That is, the ball screw portion 901 that is screwed with the nut portion 903 is rotated in a predetermined direction by the rotation driving portion 902, and the transfer arm portion 903 moves rightward along the ball screw portion 901. Finally, the first transport control unit 173 moves the grip unit 906 to the delivery position Q.

この受渡位置Qにおいて、第1の搬送ユニット9よって搬送された蒸発材料保持部材300のフィラメント303は、第1の搬送ユニット9から第2の搬送ユニット10に受け渡される。すなわち、第1の搬送ユニット9により搬送されたフィラメント303は、受渡位置Qにおいて、第1の搬送ユニット9の把持部906から第2の搬送ユニット10の蒸着部15に受け渡される。   In this delivery position Q, the filament 303 of the evaporation material holding member 300 conveyed by the first conveyance unit 9 is delivered from the first conveyance unit 9 to the second conveyance unit 10. That is, the filament 303 transported by the first transport unit 9 is delivered from the grip 906 of the first transport unit 9 to the vapor deposition unit 15 of the second transport unit 10 at the delivery position Q.

一方、第2の搬送制御部174は、第1の搬送ユニット9の把持部906が受渡位置Qまで移動したことを検知部が検知すると、第2の搬送ユニット10を受渡位置Qの近傍まで移動させるように制御する。   On the other hand, when the detection unit detects that the grip 906 of the first transport unit 9 has moved to the delivery position Q, the second transport control unit 174 moves the second transport unit 10 to the vicinity of the delivery position Q. To control.

具体的には、第1の搬送ユニット9の把持部906が、受渡位置Qまで移動したことを検知部が検知すると、ピニオンギア及びプーリーベルトが所定の方向に回転することによって、一対のレール10a、10bは、伸長するように相対移動され、レール10aは下降するように移動する。そして、レール10aの端部に取り付けられた蒸着部15は、受渡位置Qの上方で待機する。なお、第2の搬送ユニット10を受渡位置Qの近傍まで移動させるタイミングは、膜厚検知部16によりターゲットの金属の膜厚が所定の膜厚以下になったことを検知したときでもよい。   Specifically, when the detection unit detects that the grip unit 906 of the first transport unit 9 has moved to the delivery position Q, the pinion gear and the pulley belt rotate in a predetermined direction, whereby the pair of rails 10a. 10b is relatively moved so as to extend, and the rail 10a moves so as to descend. And the vapor deposition part 15 attached to the edge part of the rail 10a waits above the delivery position Q. FIG. In addition, the timing which moves the 2nd conveyance unit 10 to the vicinity of the delivery position Q may be when the film thickness detection part 16 detects that the film thickness of the metal of the target became below a predetermined film thickness.

そして、第2の搬送制御部174が、レール10aをさらに下降させることにより、レール10aの端部に設けられた蒸着部15の第2の保持部、すなわちフィラメント保持部材153が、フィラメント303の一対のフィラメント電極302を保持する。第2の搬送ユニット10の上下動によりフィラメント保持部153は、蒸発材料保持部材300のフィラメント303のみを掴んで保持する。   Then, the second transport control unit 174 further lowers the rail 10 a, so that the second holding unit of the vapor deposition unit 15 provided at the end of the rail 10 a, that is, the filament holding member 153 is a pair of filaments 303. The filament electrode 302 is held. The filament holding unit 153 grips and holds only the filament 303 of the evaporation material holding member 300 by the vertical movement of the second transport unit 10.

第2の搬送制御部174は、蒸着部15の一対のフィラメント保持部材153が、フィラメント303の一対のフィラメント電極302を保持したことを検知部が検知すると、ピニオンギア及びプーリーベルトを所定の方向とは逆の方向に回転させる。この回転により、一対のレール10a、10bは、縮むように相対移動し、第1の搬送ユニット9上端より高い位置まで移動されて、停止する。   When the detection unit detects that the pair of filament holding members 153 of the vapor deposition unit 15 holds the pair of filament electrodes 302, the second transport control unit 174 moves the pinion gear and the pulley belt in a predetermined direction. Rotate in the opposite direction. By this rotation, the pair of rails 10a and 10b are relatively moved so as to be contracted, moved to a position higher than the upper end of the first transport unit 9, and stopped.

第1の搬送制御部173は、第1の搬送ユニット9を第2のモジュール5内まで移動させる。回転ベース10fにより、筒状部材6の軸と平行な軸である回転軸10eを中心にしてベース10c、レール10a、10bを180度、回転する。この回転により、蒸着部15は、筒状部材6の直上に位置する。そして、ピニオンギア及びプーリーベルトが所定の方向に回転することにより、一対のレール10a、10bが伸長するように相対移動し、レール10aに取り付けられた蒸着部15は、筒状部材6内を下降移動する。   The first transport control unit 173 moves the first transport unit 9 into the second module 5. The rotation base 10f rotates the base 10c and the rails 10a and 10b by 180 degrees around the rotation axis 10e which is an axis parallel to the axis of the cylindrical member 6. By this rotation, the vapor deposition section 15 is positioned immediately above the cylindrical member 6. Then, when the pinion gear and the pulley belt rotate in a predetermined direction, the pair of rails 10a and 10b move relative to each other so as to extend, and the vapor deposition section 15 attached to the rail 10a descends in the cylindrical member 6 Moving.

次に、蒸着制御部175は、蒸着部15に、フィラメント303に保持された金属を、所定量、ターゲット7に蒸着させる(ステップS1004)。   Next, the vapor deposition control unit 175 causes the vapor deposition unit 15 to vapor deposit a predetermined amount of the metal held by the filament 303 onto the target 7 (step S1004).

具体的には、蒸着制御部175は、筒状部材6の下端部にあるターゲット近傍まで移動された蒸着部15に、膜厚制御部171によって算出された蒸着に必要な金属量の金属を、フィラメント303の金属を用いて、ターゲット7に蒸着させる。蒸着は、所定期間、フィラメント303のフィラメント電極302を、電極板151により通電させて行う。このとき、膜厚制御部171は、ターゲット7に蒸着されている金属が減少している位置、量に応じて、蒸着制御部175がフィラメント電極302に通電する時間、第2の搬送制御部174が上下移動する距離と時間を制御することにしてもよい。   Specifically, the vapor deposition control unit 175 supplies a metal having a metal amount necessary for vapor deposition calculated by the film thickness control unit 171 to the vapor deposition unit 15 moved to the vicinity of the target at the lower end of the cylindrical member 6. The metal of the filament 303 is used for vapor deposition on the target 7. Deposition is performed by energizing the filament electrode 302 of the filament 303 with the electrode plate 151 for a predetermined period. At this time, the film thickness control unit 171 determines the time during which the deposition control unit 175 energizes the filament electrode 302 according to the position and amount of the metal deposited on the target 7, and the second transport control unit 174. You may decide to control the distance and time which move up and down.

次に、蒸着処理が終了すると、フィラメント303は、第1の搬送ユニット9及び第2の搬送ユニット10により、筒状部材6の外に搬送され(ステップS1005)、回収機構4まで搬送される(ステップS1006)。   Next, when the vapor deposition process is completed, the filament 303 is transported out of the cylindrical member 6 by the first transport unit 9 and the second transport unit 10 (step S1005) and transported to the recovery mechanism 4 ( Step S1006).

具体的には、第2の搬送制御部174は、所定量の金属をターゲット7に蒸着した後に、ピニオンギア及びプーリーベルトを所定の方向と反対方向に回転させる。ピニオンギア及びプーリーベルトが回転されると、一対のレール10a、10bは縮むように相対移動し、レール10aの蒸着部15に保持されたフィラメント303は、筒状部材6内を上昇する。フィラメント303を保持した蒸着部15が筒状部材6の上端部に到達すると、筒状部材6内に進入したときと同様に、一対のレール10a、10bは、筒状部材6の軸と平行な軸である回転軸10eを中心にして、回転ベース10fにより180度回転される。この回転により、蒸着部15は、受渡位置Qの直上に位置される。そして、今度は、ピニオンギア及びプーリーベルトが所定の方向に回転されて、一対のレール10a、10bは伸長するように相対移動する。この移動により、フィラメント303を保持した蒸着部15は、筒状部材6の長さ方向に沿って下降し、受渡位置Qの上方において待機する。待機位置は、蒸着部15に保持されたフィラメント303の最下端がフィラメント台304の支柱305より低い位置とする。   Specifically, the second transport control unit 174 rotates a pinion gear and a pulley belt in a direction opposite to the predetermined direction after depositing a predetermined amount of metal on the target 7. When the pinion gear and the pulley belt are rotated, the pair of rails 10 a and 10 b are relatively moved so as to be contracted, and the filament 303 held by the vapor deposition portion 15 of the rail 10 a rises in the cylindrical member 6. When the vapor deposition part 15 holding the filament 303 reaches the upper end of the cylindrical member 6, the pair of rails 10 a and 10 b are parallel to the axis of the cylindrical member 6, as when entering the cylindrical member 6. The rotary base 10f is rotated 180 degrees around the rotary shaft 10e as a shaft. By this rotation, the vapor deposition unit 15 is positioned immediately above the delivery position Q. Then, this time, the pinion gear and the pulley belt are rotated in a predetermined direction, and the pair of rails 10a and 10b are relatively moved so as to extend. By this movement, the vapor deposition part 15 holding the filament 303 descends along the length direction of the cylindrical member 6 and stands by above the delivery position Q. The standby position is a position where the lowermost end of the filament 303 held in the vapor deposition section 15 is lower than the support column 305 of the filament base 304.

そして、受渡位置Qで待機している第1の搬送ユニット9の把持部906に、蒸着部15のフィラメント保持部材153で保持されているフィラメント303を受け渡す。第1の搬送ユニット9を図9CのB方向に移動させることにより、フィラメント303の本体部301が支柱305に接触し、フィラメント保持部材153からフィラメント電極302がスライドしながら外れる。第1の搬送制御部173は、フィラメント303を保持した第1の搬送ユニット9の把持部906を、受渡位置Qから、フィラメント303を回収する位置S、すなわち、図9C及び図10Cに示すSの位置まで移動させる。   Then, the filament 303 held by the filament holding member 153 of the vapor deposition unit 15 is delivered to the holding unit 906 of the first transport unit 9 waiting at the delivery position Q. By moving the first transport unit 9 in the direction B of FIG. 9C, the main body 301 of the filament 303 comes into contact with the support column 305, and the filament electrode 302 is detached from the filament holding member 153 while sliding. The first transport control unit 173 moves the grip 906 of the first transport unit 9 holding the filament 303 from the delivery position Q to the position S where the filament 303 is recovered, that is, S in FIGS. 9C and 10C. Move to position.

第1の搬送ユニット9の把持部906は、第1の搬送制御部173によって、落下位置、受渡位置、回収位置の間を移動する。この落下位置、受渡位置、回収位置は、第1の搬送ユニット9の搬送方向A及びBに沿って配置されており、短い距離で効率よく蒸発材料補充処理を行うことができる。   The gripper 906 of the first transport unit 9 is moved between the drop position, the delivery position, and the collection position by the first transport control unit 173. The drop position, delivery position, and collection position are arranged along the transport directions A and B of the first transport unit 9, so that the evaporative material replenishment process can be performed efficiently over a short distance.

なお、本実施形態においては、回収位置、落下位置、受渡位置の順で搬送方向Aに沿って配置されているが、蒸発材料補充処理に干渉しなければ、いかなる順に配置されてもかまわない。   In this embodiment, the collection position, the drop position, and the delivery position are arranged along the transport direction A, but may be arranged in any order as long as they do not interfere with the evaporation material replenishment process.

次に、回収機構4まで搬送されたフィラメント303は、回収機構4により回収されて(ステップS1007)、処理を終了する。   Next, the filament 303 transported to the recovery mechanism 4 is recovered by the recovery mechanism 4 (step S1007), and the process ends.

具体的には、回収位置Sまで把持部906が移動されると、回収制御部176は、解放部401の羽状部材404の頂部が、開閉部材403の一対の延出部材403a、403bの間に入るように移動させ、延出部材403a、403bを移動させる。この移動により、一対の延出部材403a、403bは開く方向に移動され、一対の延出部材403a、403bが開く方向に移動することで、把持部906により把持されていた蒸発材料保持部材300(フィラメント303及びフィラメント台304)は、把持部906から解放される。解放された蒸発材料保持部材300は、回収容器402内に落下する。   Specifically, when the gripping portion 906 is moved to the recovery position S, the recovery control portion 176 indicates that the top of the wing member 404 of the release portion 401 is between the pair of extending members 403a and 403b of the opening / closing member 403. The extension members 403a and 403b are moved. By this movement, the pair of extending members 403a and 403b are moved in the opening direction, and the pair of extending members 403a and 403b are moved in the opening direction, whereby the evaporation material holding member 300 ( The filament 303 and the filament stand 304) are released from the grip 906. The released evaporative material holding member 300 falls into the collection container 402.

本実施形態では、収容部3内において、複数の蒸発材料保持部材300が重畳して収容されるので、収容部3の設置スペースを小さくすることができ、装置の小型化を実現することができる。   In the present embodiment, since the plurality of evaporative material holding members 300 are accommodated in the accommodating portion 3 in an overlapping manner, the installation space for the accommodating portion 3 can be reduced and the apparatus can be downsized. .

本実施形態では、蒸発材料保持部材300を1つずつ取り出して、蒸着処理をすることができるので、必要なときに必要な量を蒸着することができる。   In the present embodiment, the evaporation material holding members 300 can be taken out one by one and subjected to vapor deposition, so that a necessary amount can be vapor deposited when necessary.

本実施形態の蒸発材料補充装置1は、蒸着部15が搬送機構に取り付けられているので、別途に蒸着装置を設ける必要がなく、装置を小型化することができる。   In the evaporative material replenishing device 1 of the present embodiment, since the vapor deposition unit 15 is attached to the transport mechanism, it is not necessary to separately provide a vapor deposition device, and the device can be downsized.

本実施形態の蒸発材料補充装置1は、回収機構4を備えるので、蒸発材料保持部材300を回収して、使用済みの蒸発材料保持部材を容易に装置外に搬出することができる。   Since the evaporative material replenishing device 1 of the present embodiment includes the recovery mechanism 4, the evaporative material holding member 300 can be recovered and the used evaporative material holding member can be easily carried out of the apparatus.

本実施形態では、第1のモジュール2に収容部3を取り付け、第1の搬送ユニット9と取出装置8を収容し、第2のモジュール5に第2の搬送ユニット10と、中性子発生装置14を収容したので、既存の中性子発生装置に、収容部3と第1の搬送ユニット9と取出装置8を収容した第1のモジュールを取り付けることで、容易に蒸発材料補充装置を構成することができる。   In this embodiment, the accommodating part 3 is attached to the first module 2, the first transport unit 9 and the take-out device 8 are accommodated, and the second transport unit 10 and the neutron generator 14 are accommodated in the second module 5. Since it accommodated, the evaporation material replenishment apparatus can be easily comprised by attaching the 1st module which accommodated the accommodating part 3, the 1st conveyance unit 9, and the extraction apparatus 8 to the existing neutron generator.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれまで説明した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が加えられたものを含む。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment described so far, What includes the change suitably was included.

本実施形態では、フィラメント303は、第1の搬送ユニット9と第2の搬送ユニット10とにより、筒状部材6の中に搬送されるように説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、第1の搬送ユニット9、第2の搬送ユニット10という複数の搬送ユニットによりフィラメント303を搬送するのではなく、ひとつの搬送ユニットにより、フィラメント303を取出位置8から筒状部材6内、筒状部材6内から回収機構4まで搬送するようにしてもよい。   In the present embodiment, the filament 303 has been described as being transported into the tubular member 6 by the first transport unit 9 and the second transport unit 10, but the present invention is not limited to this. That is, the filament 303 is not transported by the plurality of transport units of the first transport unit 9 and the second transport unit 10, but the filament 303 is taken out from the take-out position 8 in the cylindrical member 6 by the single transport unit. You may make it convey from the inside of the shaped member 6 to the collection | recovery mechanism 4. FIG.

本実施形態では、第1の搬送ユニット9を第1の搬送制御部173により制御し、第2の搬送ユニット10を第2の搬送制御部174により制御しているが、第1の搬送ユニット9と第2の搬送ユニット10を同一の搬送制御部によって制御することにしてもよい。   In the present embodiment, the first transport unit 9 is controlled by the first transport control unit 173, and the second transport unit 10 is controlled by the second transport control unit 174. And the second transport unit 10 may be controlled by the same transport controller.

本実施形態では、膜厚検知部16により膜厚を検知することにより、蒸発材料補充処理を開始することにしていたが、本発明はこれに限定されない。   In the present embodiment, the evaporative material replenishment process is started by detecting the film thickness by the film thickness detector 16, but the present invention is not limited to this.

本実施形態では、中性子発生装置を例にしているが、本発明は、抵抗加熱式蒸発装置に蒸発材料を供給するものであればよい。抵抗加熱式蒸発ではフィラメントも消耗品であるが、本発明により蒸発材料とフィラメントをセットで供給することにより蒸発装置の稼動時間を大幅に延長することができる。また、フィラメントに蒸発材料をセットする作業を装置外で行うことができるため、蒸発材料のセットを確実にすることができる。   In the present embodiment, a neutron generator is taken as an example, but the present invention may be any apparatus that supplies an evaporation material to a resistance heating evaporator. In the resistance heating type evaporation, the filament is also a consumable item. However, the operation time of the evaporation apparatus can be greatly extended by supplying the evaporation material and the filament as a set according to the present invention. Moreover, since the work of setting the evaporation material on the filament can be performed outside the apparatus, it is possible to ensure the setting of the evaporation material.

本発明は、抵抗加熱式蒸発装置において、蒸発材料が減少したときに蒸発材料を補充する蒸発材料補充装置、及び蒸発材料補充方法に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an evaporation material replenishing apparatus and a vaporizing material replenishing method for replenishing an evaporating material when the evaporating material decreases in a resistance heating type evaporation apparatus.

1 蒸発材料補充装置
2 第1のモジュール
3 収容部
3a 取出口
4 回収機構
5 第2のモジュール
6 筒状部材
7 ターゲット
8 取出装置
9 第1の搬送ユニット
10 第2の搬送ユニット
10a レール
10b レール
10c ベース
10d 照射ポート
10e 回転軸
10f 回転ベース
11 搬送機構
12 加速器
14 中性子発生装置
15 蒸着部
16 膜厚検出部
17 制御部
151 電極板
152 電極
153 フィラメント保持部材
153a スリット
171 膜厚制御部
172 取出制御部
173 第1の搬送制御部
174 第2の搬送制御部
175 蒸着制御部
176 回収制御部
300 蒸発材料保持部材
301 本体部
302 フィラメント電極
303 フィラメント
304 フィラメント台
305 支柱
306 支柱内部空間
307 突起
401 解放部
402 回収容器
403 開閉部材
403a 延出部材
403b 延出部材
404 羽状部材
801 回転軸
802 取出爪
803 モータ
804 駆動軸
901 ボールねじ部
902 回転駆動部
903 搬送アーム部
904 ナット部
905 アーム部
906 把持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Evaporative material replenishment apparatus 2 1st module 3 Accommodating part 3a Taking out port 4 Collection | recovery mechanism 5 2nd module 6 Cylindrical member 7 Target 8 Taking out apparatus 9 1st conveyance unit 10 2nd conveyance unit 10a Rail 10b Rail 10c Base 10d Irradiation port 10e Rotating shaft 10f Rotating base 11 Transport mechanism 12 Accelerator 14 Neutron generator 15 Deposition unit 16 Film thickness detection unit 17 Control unit 151 Electrode plate 152 Electrode 153 Filament holding member 153a Slit 171 Film thickness control unit 172 Extraction control unit 173 1st conveyance control part 174 2nd conveyance control part 175 Deposition control part 176 Recovery control part 300 Evaporation material holding member 301 Main part 302 Filament electrode 303 Filament 304 Filament stand 305 Post 306 Column internal space 307 Projection 401 Release part 4 02 Recovery container 403 Opening / closing member 403a Extension member 403b Extension member 404 Wing member 801 Rotating shaft 802 Extraction claw 803 Motor 804 Drive shaft 901 Ball screw portion 902 Rotation drive portion 903 Transport arm portion 904 Nut portion 905 Arm portion 906 Holding portion

Claims (9)

抵抗加熱式蒸発装置の蒸発源に蒸発材料を補充する蒸発材料補充装置であって、
蒸発材料が保持された蒸発材料保持部材を重畳して複数収容し、当該蒸発材料保持部材が取り出される取出口を備える収容部と、
前記収容部の取出口から前記蒸発材料保持部材を取り出す取出装置と、
前記取り出された蒸発材料保持部材を、前記蒸発源に取り付け蒸着位置まで搬送する搬送機構と、を備え、
前記蒸発材料保持部材は、前記蒸発材料を収容する本体部と、当該本体部の一端部から延出する一対のフィラメント電極と、を備え、
前記蒸着位置において、前記蒸発源により前記一対のフィラメント電極に通電することにより前記蒸発材料を抵抗加熱蒸発させる
ことを特徴とする蒸発材料補充装置。
An evaporative material replenishing device for replenishing an evaporating material to an evaporation source of a resistance heating evaporator,
A plurality of evaporating material holding members that hold the evaporating material in a superimposed manner, and an accommodating portion including an outlet from which the evaporating material holding member is taken out;
A take-out device for taking out the evaporating material holding member from the take-out port of the housing part;
A transport mechanism for transporting the extracted evaporative material holding member attached to the evaporation source to a vapor deposition position;
The evaporative material holding member includes a main body portion that accommodates the evaporative material, and a pair of filament electrodes that extend from one end of the main body portion,
An evaporating material replenishing apparatus, wherein the evaporating material is resistance-heated and evaporated by energizing the pair of filament electrodes from the evaporating source at the vapor deposition position.
蒸着が終了した後の前記蒸発材料保持部材を回収する回収機構を更に備え、
前記搬送機構は、蒸着が終了した後の前記蒸発材料保持部材を、前記回収機構まで搬送する
ことを特徴とする請求項1に記載の蒸発材料補充装置。
A recovery mechanism for recovering the evaporative material holding member after vapor deposition is completed;
The evaporative material replenishing apparatus according to claim 1, wherein the transport mechanism transports the evaporative material holding member after vapor deposition to the recovery mechanism.
前記搬送機構は、
前記収容部から取り出された前記蒸発材料保持部材を保持する第1の保持部を有する第1の搬送ユニットと、
前記第1の保持部に保持された前記蒸発材料保持部材を受け取り保持する第2の保持部を有する前記蒸発源を備える第2の搬送ユニットと、
前記第1の保持部により保持された前記蒸発材料保持部材を、前記取出装置から前記第2の搬送ユニットへの受渡位置まで前記第1の搬送ユニットに搬送させるとともに、蒸着が終了した前記蒸発材料保持部材を、前記受渡位置から前記回収機構まで前記第1の搬送ユニットに搬送させるように制御する第1の搬送制御手段と、
前記第1の搬送ユニットの前記第1の保持部により保持された前記蒸発材料保持部材を、前記受渡位置において前記第2の搬送ユニットの前記第2の保持部に保持させ、前記第2の保持部により保持された前記蒸発材料保持部材を、前記受渡位置と前記蒸着位置との間で前記第2の搬送ユニットにより搬送させるように制御する第2の搬送制御手段と、を備える
ことを特徴とする請求項2に記載の蒸発材料補充装置。
The transport mechanism is
A first transport unit having a first holding unit for holding the evaporative material holding member taken out from the storage unit;
A second transport unit comprising the evaporation source having a second holding unit that receives and holds the evaporating material holding member held in the first holding unit;
The evaporating material holding member held by the first holding unit is transported to the first transport unit from the take-out device to the delivery position to the second transport unit, and the evaporated material after vapor deposition is finished. First conveyance control means for controlling the holding member to be conveyed from the delivery position to the recovery mechanism by the first conveyance unit;
The evaporative material holding member held by the first holding unit of the first transfer unit is held by the second holding unit of the second transfer unit at the delivery position, and the second holding A second transport control means for controlling the evaporative material holding member held by the unit to be transported by the second transport unit between the delivery position and the vapor deposition position. The evaporative material replenishing device according to claim 2.
前記取出装置と、前記受渡位置と、前記回収機構とは、前記第1の搬送ユニットの搬送方向に沿って配置される
ことを特徴とする請求項3に記載の蒸発材料補充装置。
The evaporative material replenishing device according to claim 3, wherein the take-out device, the delivery position, and the recovery mechanism are arranged along a transport direction of the first transport unit.
前記第1の搬送ユニットの前記第1の保持部は、前記蒸発材料保持部材を把持する状態と解放する状態とに切り替えられる把持部を有し、
前記回収機構は、前記把持部を前記蒸発材料保持部材を解放する状態に切り替える解放部を備える
ことを特徴とする請求項3または4に記載の蒸発材料補充装置。
The first holding unit of the first transport unit has a gripping unit that can be switched between a state of gripping the evaporative material holding member and a state of releasing the member.
The evaporative material replenishing device according to claim 3, wherein the recovery mechanism includes a release unit that switches the gripping unit to a state in which the evaporative material holding member is released.
前記第2の保持部は、前記一対のフィラメント電極を保持する一対の保持部材を備える
ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の蒸発材料補充装置。
The evaporative material replenishment device according to claim 3, wherein the second holding unit includes a pair of holding members that hold the pair of filament electrodes.
前記保持部材は、板状であり、スリットを有する
ことを特徴とする請求項6に記載の蒸発材料補充装置。
The evaporation material replenishing device according to claim 6, wherein the holding member is plate-shaped and has a slit.
前記蒸発材料は、リチウム又はベリリウムである
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の蒸発材料補充装置。
The evaporating material replenishing apparatus according to claim 1, wherein the evaporating material is lithium or beryllium.
抵抗加熱式蒸発装置の蒸発源に蒸発材料を補充する蒸発材料補充方法であって、
蒸発材料が保持された蒸発材料保持部材を重畳して複数収容した収容部から、当該蒸発材料保持部材を取り出すステップと、
前記取り出された蒸発材料保持部材を、前記蒸発源に取り付け蒸着位置まで搬送するステップと、
前記蒸発材料保持部材が、前記蒸発材料を収容する本体部と、当該本体部の一端部から延出する一対のフィラメント電極と、を備え、前記蒸着位置において、前記蒸発源により前記一対のフィラメント電極に通電することにより前記蒸発材料を抵抗加熱蒸発させるステップと、を備える
ことを特徴とする蒸発材料補充方法。
An evaporative material replenishing method for replenishing an evaporating material to an evaporation source of a resistance heating evaporator,
A step of taking out the evaporating material holding member from a housing portion containing a plurality of evaporating material holding members holding the evaporating material;
A step of attaching the extracted evaporative material holding member to the evaporation source to a vapor deposition position;
The evaporating material holding member includes a main body portion that stores the evaporating material, and a pair of filament electrodes that extend from one end of the main body portion, and the pair of filament electrodes by the evaporation source at the vapor deposition position. And evaporating the evaporating material by resistance heating by energizing the evaporating material.
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