JP3189391B2 - Ceramic heater - Google Patents
Ceramic heaterInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、発熱体がセラミックス
で覆われたセラミックヒータに係り、特に真空中で用い
られるセラミックヒータから放出されるガスを、低減可
能なセラミックヒータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic heater having a heating element covered with ceramics, and more particularly to a ceramic heater capable of reducing gas emitted from a ceramic heater used in a vacuum.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のセラミックヒータは、特開平1−2
31283 号公報に記載のように、線状あるいは、薄状発熱
体が両側から挟まれるようにして板状セラミックスで覆
われている。ヒータとセラミックス間、及びセラミック
ス間同士の接合は、シリコンペースト等により接着が行
われ、その後、高温炉で焼結し製作される。セラミック
スによって挟まれた発熱体からは電極を取りだし、この
電極間に電圧を印加することによってセラミックヒータ
は加熱される。2. Description of the Related Art Conventional ceramic heaters are disclosed in
As described in JP-A-31283, a linear or thin heating element is covered with a plate-like ceramic so as to be sandwiched from both sides. The bonding between the heater and the ceramics and between the ceramics are performed by bonding with a silicon paste or the like, and thereafter, sintering is performed in a high-temperature furnace. The ceramic heater is heated by extracting electrodes from the heating element sandwiched between the ceramics and applying a voltage between the electrodes.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のセラミック
ヒータでは、発熱体は周囲をセラミックスに覆われてい
るために、発熱体自体及び高温に熱せられたセラミック
スから発生するガスが、セラミックヒータ外部に放出さ
れにくい。これらのガスは、セラミックス中を拡散して
通り抜け、セラミックヒータ外部へ放出される。このた
め、セラミックス中のガスの拡散に従って、徐々に、長
時間にわたって、セラミックス内部からガスが放出し続
ける。このため、真空中で従来のセラミックヒータを使
った場合、圧力の低下が困難となったり、高温に熱せら
れたことによって発生するカーボン系の一酸化炭素等の
ガスが、系内に徐々に蓄積されたりする。この結果、系
内の汚染が進んで真空系に悪影響を及ぼしたりする問題
があった。In the above-mentioned conventional ceramic heater, since the heating element is covered with ceramic, the gas generated from the heating element itself and the ceramic heated to a high temperature is discharged outside the ceramic heater. It is hard to be released. These gases diffuse through the ceramic and pass through, and are discharged to the outside of the ceramic heater. For this reason, the gas is gradually released from the inside of the ceramic for a long time according to the diffusion of the gas in the ceramic. For this reason, when using a conventional ceramic heater in a vacuum, it is difficult to reduce the pressure, and the carbon-based gas such as carbon monoxide generated by being heated to a high temperature gradually accumulates in the system. Or be done. As a result, there has been a problem that contamination in the system progresses and adversely affects the vacuum system.
【０００４】本発明の目的は、真空中で用いられるセラ
ミックヒータから発生するガスを速やかに減少させ、ガ
ス放出の少ないセラミックヒータを得ることにある。An object of the present invention is to rapidly reduce the amount of gas generated from a ceramic heater used in a vacuum and to obtain a ceramic heater that emits less gas.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的は、発熱体を覆
うセラミックス部材に、孔や溝を発熱体に一部接触する
ように設け、発熱体とセラミックヒータ外部をつなぐ空
間を構成することによって達成される。The object of the present invention is to provide a ceramic member covering a heating element, wherein a hole or a groove is provided so as to partially contact the heating element, and a space connecting the heating element and the outside of the ceramic heater is formed. Achieved.
【０００６】[0006]
【作用】本発明によれば、セラミックヒータの発熱に伴
って発生する発熱体及びセラミックスからのガス放出
を、短時間でセラミックヒータの外部へ放出できる。よ
って、セラミックヒータからのガス放出を低減でき、真
空装置内部がカーボン系のガスで長時間にわたって汚染
されることを防止することが可能となり、クリーンで高
真空性能を有する真空装置が得られる。According to the present invention, it is possible to discharge gas from the heating element and ceramics generated due to heat generation of the ceramic heater to the outside of the ceramic heater in a short time. Therefore, gas emission from the ceramic heater can be reduced, and it is possible to prevent the inside of the vacuum device from being contaminated with carbon-based gas for a long period of time, so that a vacuum device having clean and high vacuum performance can be obtained.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す斜視図である。２枚
あるセラミックス板１によって、発熱体２は両側から挟
まれている。発熱体２とセラミックス板１との間は、シ
リコンペースト等が塗布された後に高温炉で焼結され、
セラミックス板１と一体になっている。図２の断面図に
示すように、片側のセラミックス板１には、セラミック
ス板の厚さ方向に貫通する孔４が設けられている。発熱
体２には、電極３が取り付けられている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention. The heating element 2 is sandwiched between the two ceramic plates 1 from both sides. A space between the heating element 2 and the ceramic plate 1 is sintered in a high-temperature furnace after a silicon paste or the like is applied,
It is integrated with the ceramic plate 1. As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the ceramic plate 1 on one side is provided with a hole 4 penetrating in the thickness direction of the ceramic plate. An electrode 3 is attached to the heating element 2.
【０００８】次に、図１を用いて、本実施例の動作を説
明する。真空中に設置されたセラミックヒータは、被加
熱物を加熱するために、図１に示した電極３の間に電圧
を印加する。これによって発熱体２は電流が流れて発熱
し、セラミックス板１を熱伝導及び輻射で加熱する。被
加熱物は、加熱されたセラミックス１及び孔４を通して
外部と通じている発熱体２の一部分からの輻射によって
加熱される。また、図には示していないが、本セラミッ
クヒータが被加熱物に接触していれば、熱伝導によって
も被加熱物を加熱することができる。通電と共に発熱体
２からは、多量のガスが放出される。これらのガスは、
発熱体の表面に吸着していたものや、発熱体２の内部か
ら拡散してきたものである。さらに、発熱体２はシリコ
ンペーストなどによってセラミックスと焼結させられて
いるため、この焼結したペーストやセラミックス自体か
らもガスが放出される。特に、２枚のセラミックス板１
に挟まれた、発熱体２の存在する面内は、最も高温とな
るため多量のガス放出源となる。従来のセラミックヒー
タでは、発熱体から発生したガスのほとんどは、セラミ
ックス内部を拡散してから外部へ放出されたが、本実施
例では、セラミックス板１に発熱体２に接した孔４が開
いているため、発熱体２やセラミックス等から発生した
ガスは、孔４を通じて容易にセラミックヒータの外部に
放出される。更に、孔４があるために、孔４の内表面か
らも、拡散によってセラミックス板１を通過してくるガ
スを外部へ放出できる。この結果、従来よりも発熱体２
及び、その周囲で発生するガスは素早くセラミックヒー
タ外部へ放出され、これらのガスは真空装置の排気装置
によって短時間で系外へ排気される。よって、セラミッ
クヒータ加熱による真空装置の圧力上昇時間を、従来よ
りも大幅に短縮化できるとともに、高い真空度を達成す
ることが可能となる。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. The ceramic heater installed in a vacuum applies a voltage between the electrodes 3 shown in FIG. 1 to heat the object to be heated. As a result, the heating element 2 generates heat by flowing an electric current, and heats the ceramics plate 1 by heat conduction and radiation. The object to be heated is heated by radiation from a portion of the heating element 2 which communicates with the outside through the heated ceramics 1 and the hole 4. Although not shown in the drawing, if the ceramic heater is in contact with the object to be heated, the object to be heated can be heated by heat conduction. A large amount of gas is released from the heating element 2 upon energization. These gases are
The heat is adsorbed on the surface of the heating element or diffused from the inside of the heating element 2. Further, since the heating element 2 is sintered with the ceramic by a silicon paste or the like, gas is also released from the sintered paste or the ceramic itself. In particular, two ceramic plates 1
The surface of the heating element 2 sandwiched between the heating elements has the highest temperature, and thus serves as a large amount of gas emission source. In the conventional ceramic heater, most of the gas generated from the heating element was diffused inside the ceramic and then released to the outside. In this embodiment, however, the hole 4 in contact with the heating element 2 was opened in the ceramic plate 1. Therefore, gas generated from the heating element 2 and ceramics is easily discharged to the outside of the ceramic heater through the hole 4. Further, since the holes 4 are provided, the gas passing through the ceramics plate 1 can be released from the inner surface of the holes 4 to the outside by diffusion. As a result, the heating element 2 is
Gases generated around the ceramic heater are quickly discharged to the outside of the ceramic heater, and these gases are exhausted to the outside of the system in a short time by an exhaust device of a vacuum device. Therefore, the pressure rise time of the vacuum device due to the heating of the ceramic heater can be significantly reduced as compared with the conventional case, and a high degree of vacuum can be achieved.
【０００９】図３は、セラミックス板１に段差５を設け
た本発明の実施例である。図４は図３の断面を表してい
る。セラミックス板１に設けられた段差５が、発熱体２
とセラミックス板１の間に空間を構成し、発熱体２及
び、その周囲等から発生したガスは、この空間を通って
セラミックヒータ外部へ導かれる。図４では、発熱体２
は段差５の凸部に接しているが、凹部と対向してもよ
い。FIG. 3 shows an embodiment of the present invention in which a step 5 is provided on the ceramic plate 1. FIG. 4 shows a cross section of FIG. The step 5 provided on the ceramic plate 1 is
A space is formed between the heating element 2 and the ceramic plate 1, and gas generated from the heating element 2 and its surroundings is guided to the outside of the ceramic heater through this space. In FIG. 4, the heating element 2
Is in contact with the convex portion of the step 5, but may be opposed to the concave portion.
【００１０】図５は、本発明を使った円筒形のセラミッ
クヒータの実施例である。この例では、外側のセラミッ
クス板１のみが孔４を有する構造となっている。また図
には示していないが、電極３は外側のセラミック１を貫
通し内部にある発熱体２とつながっている。FIG. 5 shows an embodiment of a cylindrical ceramic heater using the present invention. In this example, only the outer ceramic plate 1 has a structure having holes 4. Although not shown in the figure, the electrode 3 penetrates the outer ceramic 1 and is connected to the heating element 2 inside.
【００１１】図６は、図５の円筒型セラミックヒータ
を、粒子線装置電子源の加熱に使用した実施例である。
図６では、セラミックヒータを断面で示している。円筒
型セラミックヒータは、真空室内にある電子源６が円筒
型セラミックヒータの内部に位置するように取付けられ
ている。円筒型セラミックヒータは電子源６を輻射によ
り加熱し、電子源６やその周囲の脱ガスを行う。従来の
セラミックヒータでは粒子線装置の電子源やその周囲を
加熱脱ガスする際に、被加熱物そのものからのガスの放
出以外に、セラミックヒータからも長時間にわたってガ
スが放出されており、脱ガスに長時間を要していた。本
発明のセラミックヒータを使用すれば、速やかにヒータ
からのガス放出を低減でき、真空室内の汚染を防止する
ことができる。これによりクリーンな高真空を作成する
ことができ、高性能電子源を得ることが可能となる。FIG. 6 shows an embodiment in which the cylindrical ceramic heater of FIG. 5 is used for heating an electron source of a particle beam apparatus.
In FIG. 6, the ceramic heater is shown in cross section. The cylindrical ceramic heater is mounted such that the electron source 6 in the vacuum chamber is located inside the cylindrical ceramic heater. The cylindrical ceramic heater heats the electron source 6 by radiation to degas the electron source 6 and its surroundings. In the conventional ceramic heater, when heating and degassing the electron source and its surroundings of the particle beam device, in addition to the gas being released from the object to be heated itself, the gas is also released from the ceramic heater for a long time. It took a long time. When the ceramic heater of the present invention is used, gas emission from the heater can be promptly reduced, and contamination in the vacuum chamber can be prevented. As a result, a clean high vacuum can be created, and a high-performance electron source can be obtained.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明によれば、セラミックヒータ内部
にある発熱体、およびセラミックス内部より放出される
ガスを、効率よく外部へ放出させることができるので、
クリーンで高真空性能を有する真空装置が得られる。According to the present invention, the heating element inside the ceramic heater and the gas released from the inside of the ceramic can be efficiently discharged to the outside.
A vacuum device having clean and high vacuum performance can be obtained.
【図１】本発明の一実施例を示すセラミックヒータの斜
視図。FIG. 1 is a perspective view of a ceramic heater showing one embodiment of the present invention.
【図２】孔開きセラミックス板を有するセラミックヒー
タの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a ceramic heater having a perforated ceramic plate.
【図３】本発明の一実施例を示すセラミックヒータの部
分断面斜視図。FIG. 3 is a partial sectional perspective view of a ceramic heater showing one embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例を示すセラミックヒータの断
面図。FIG. 4 is a sectional view of a ceramic heater showing one embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例のセラミックス板に孔を開け
た円筒型セラミックヒータの例の斜視図。FIG. 5 is a perspective view of an example of a cylindrical ceramic heater having a hole in a ceramic plate according to one embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施例の円筒型セラミックヒータを
粒子線装置の電子源へ使用した例の断面図。FIG. 6 is a sectional view of an example in which the cylindrical ceramic heater according to one embodiment of the present invention is used for an electron source of a particle beam device.
１…セラミックス板、２…発熱体、３…電極、４…孔、
５…段差、６…電子源。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ceramic plate, 2 ... Heating element, 3 ... Electrode, 4 ... Hole,
5: step, 6: electron source.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−170532（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−34055（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−36195（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−113391（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 3/14 H05B 3/10 H05B 3/18 H05B 3/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page (56) References JP-A-58-170532 (JP, A) JP-A-51-34055 (JP, U) JP-A-2-36195 (JP, U) JP-A 57- 113391 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05B 3/14 H05B 3/10 H05B 3/18 H05B 3/20
Claims (1)
んで形成したセラミックヒータにおいて、一方側の前記
基板に複数の孔又は溝を設け、前記孔又は溝が前記発熱
体の一部に接するように形成されていることを特徴とす
るセラミックヒータ。In a ceramic heater formed with a heating element sandwiched between substrates made of ceramic, a plurality of holes or grooves are provided in one of the substrates, and the holes or grooves are in contact with a part of the heating element. A ceramic heater characterized in that it is formed in a ceramic heater.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16456692A JP3189391B2 (en) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Ceramic heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16456692A JP3189391B2 (en) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Ceramic heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065354A JPH065354A (en) | 1994-01-14 |
| JP3189391B2 true JP3189391B2 (en) | 2001-07-16 |
Family
ID=15795604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16456692A Expired - Fee Related JP3189391B2 (en) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Ceramic heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189391B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9706781B2 (en) | 2013-04-26 | 2017-07-18 | Hitec Co., Ltd. | Stuffing apparatus |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP16456692A patent/JP3189391B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9706781B2 (en) | 2013-04-26 | 2017-07-18 | Hitec Co., Ltd. | Stuffing apparatus |
| DE102014105865B4 (en) | 2013-04-26 | 2021-12-02 | Hitec Co., Ltd. | Filling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065354A (en) | 1994-01-14 |
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