JP3379916B2 - Fusion bonding apparatus of the refractory material - Google Patents

Fusion bonding apparatus of the refractory material

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JP3379916B2
JP3379916B2 JP09524799A JP9524799A JP3379916B2 JP 3379916 B2 JP3379916 B2 JP 3379916B2 JP 09524799 A JP09524799 A JP 09524799A JP 9524799 A JP9524799 A JP 9524799A JP 3379916 B2 JP3379916 B2 JP 3379916B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光線を用いて石英ガラスおよびセラミック材料等の高融点材料を溶融して接合する、さらに詳述すれば該高融点材料により構成される容器を溶融して気密に密閉封止する溶融接合方法およびその装置に関するものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] The present invention relates melts to bond the refractory material of quartz glass and ceramic material or the like using a laser beam and, more specifically the high it relates fusion bonding method and apparatus for hermetic seal in an airtight manner by melting the container constituted by the melting material. 【0002】 【従来の技術】ガラス材料やセラミック材料のような高融点を有する材料を溶融させて、その高融点材料同士あるいは、金属等の異なる材料と溶接したり、真空密閉封止を行う場合は、通常、熱源としてプロパン/酸素、水素/酸素あるいはAr(アルゴン)アーク等を利用するガス溶接方法が用いられる。 [0002] by melting a material having a high melting point as the Related Art glass materials or ceramic materials, the refractory material or between, or welded to different materials such as metal, if subjected to vacuum hermetic seal typically propane as a heat source / oxygen, hydrogen / oxygen or Ar gas welding method using (argon) arc or the like is used. 特に、石英ガラス製のランプ等を製作する場合、ランプの電極となるW(タングステン)/Mo(モリブデン)材料を、石英ガラス製容器(ランプ)内に真空密閉状態に封止するために、石英ガラス製容器をガスバーナで部分的に加熱溶融する必要がある。 In particular, when fabricating a quartz glass lamp, a W (tungsten) / Mo (molybdenum) material serving as the electrodes of the lamp, in order to seal the vacuum sealed state in a quartz glass vessel (lamp), quartz it is necessary to partially heat melting the glass container with a gas burner. 【0003】しかし、ガスバーナの炎を先鋭に絞り込むことは難しく、加熱所望部分の周囲の加熱不要な部分まで加熱してしまう。 [0003] However, to narrow down the flame of a gas burner in sharp is difficult, resulting in a heated up heating the unwanted part of a heating desired portion. さらに、炎を先鋭的に絞り込むことはできても、高融点材料であるセラミック等は熱伝導率が高く、また熱伝導率が低い石英ガラスでも微細な精密加工が要求される場合は、直接加熱部が所望の温度に達した時には、周囲の非直接加熱部が熱伝導により間接的に加熱されて著しく昇温されてしまう。 Furthermore, although it is possible to narrow down the flame in cutting-edge, when the ceramic or the like which is a refractory material high thermal conductivity, also fine precision machining is required even at low quartz glass thermal conductivity is directly heated parts is at the desired temperature has been reached is thus significantly elevated indirect heating of the surrounding is indirectly heated by thermal conduction. このように、ガスバーナによる加熱では、直接加熱部とその周辺部分の温度分布変化が緩慢になり、高融点材料の所望の部分のみを局部的に加熱溶融することは非常に困難であるという問題がある。 Thus, in the heating by gas burner, it slowed temperature distribution change between the direct heating part surrounding portion, a problem to be locally heated and melted only a desired portion of the high-melting-point material is very difficult is there. 【0004】例えば、小型の高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の製造において、ガラス管内に蒸気圧の高い水銀等を真空密閉する必要がある。 [0004] For example, in the production of such small-sized high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp, it is necessary to vacuum seal a high vapor pressure such as mercury in a glass tube. この場合、間接加熱部の熱による水銀の蒸発を防ぐには、加熱対象部に局部的に温度の高低差をつけなければならない。 In this case, To prevent evaporation of the mercury by heat indirect heating unit, and so must have a height difference between the local temperature in the heat target portion. そのためには、直接加熱部の周辺を冷却すれば良いが、製造コストおよび作業性の面で大いに問題がある。 For this purpose, it may be cooled to near direct heating part, but there is a great problem in terms of production cost and workability. さらに、間接加熱部の昇温を抑えるべく、ガスバーナによる加熱を控えると溶融所望部を十分加熱できないばかりか、昇温に時間をさらに要して、加熱対象部に局部的に温度の高低差をつけることが非常に難しくなる。 Furthermore, in order to suppress the Atsushi Nobori of the indirect heating unit, not only can not be heated sufficiently melted desired part and refrain from heating by gas burner, further takes time to raise the temperature, the difference in height local temperature in the heat target portion it is very difficult to wear. このように、ガスバーナによる加熱では、加熱対象部およびその周辺部の温度制御可能範囲が小さく、封止工程自体が非常に困難になる。 Thus, in the heating by gas burner, the temperature control range of the heating target portion and its peripheral portion is small, the sealing process itself becomes very difficult. その結果、ランプ生産の歩留りが確保できないという問題を抱えている。 As a result, the yield of the lamp production is a problem that can not be secured. 【0005】図20に、このようなガスバーナ利用に起因する問題を解決するために、特開昭55−24327 [0005] Figure 20, in order to solve the problems caused by such gas burner use, JP 55-24327
に提案されている、加熱手段としてレーザ光線を利用してフリットを溶融する溶融接合装置を模式的に示す。 It has been proposed, a melt bonding device utilizing a laser beam to melt the frit shown schematically as a heating means. 同図において、WLCは、真空状態で密閉した容器内に、 In the drawing, WLC is in sealed containers in a vacuum,
反射板で囲まれるように設置された溶融対象物にレーザ光線を照射して、フリットを溶融して高圧ナトリウムランプ等の放電灯を製造する溶融接合装置である。 By irradiating a laser beam to the installation molten object to be surrounded by the reflector, a melt bonding device for producing a discharge lamp such as a high-pressure sodium lamp by melting frit. 【0006】レーザ溶融接合装置WLCは、通気口10 [0006] Laser fusion bonding apparatus WLC has vent 10
2を有する基板103を、パッキン105を介して容器本体104に気密に取り付けて組み立てられた密閉容器101を有する。 The substrate 103 having a 2, has a closed container 101 which is assembled airtightly to the container body 104 through the gasket 105. 密閉容器101の上部外周の一部に設けられたレーザ透過窓106の外側には、レーザ装置1 On the outside of the laser transmitting window 106 provided in a part of the upper periphery of the sealed container 101, the laser device 1
07が設置されている。 07 is installed. 密閉容器101の上部には、密閉容器101内の気圧を測定する圧力計108が設けられている。 At the top of the closed vessel 101, pressure gauge 108 is provided for measuring the pressure inside the hermetic shell 101. 通気口102には通気管109が設けられている。 Ventilation pipe 109 is provided with a vent 102. この通気管109の途中から分岐した分岐管10 Branch pipe 10 branched from the middle of the vent tube 109
9aには真空ポンプ110が開閉弁111を介して接続されており、分岐管109bにはNe(ネオン)等の不活性ガスが、弁装置113を介してガスボンベ112により供給される。 The 9a is connected a vacuum pump 110 via an on-off valve 111, an inert gas such as Ne (neon) is in the branch pipe 109b is supplied by gas cylinder 112 through the valve device 113. 【0007】なお、被封止物115は、電極117aを有する閉塞体118aと発光管116の上端部との間には、ガラスソルダーのような加熱溶融封止材119が介装されている。 [0007] Incidentally, Hifutomebutsu 115, between the upper end of the closure 118a and the light-emitting tube 116 having an electrode 117a, heat melting sealing material 119 such as glass solder is interposed. 同様に、電極117bを有する閉塞体1 Similarly, closure 1 having an electrode 117b
18bと発光管116の下端部との間にも、加熱溶融封止材119が介装されている。 Also between the 18b and the lower end portion of the arc tube 116, heat melting sealing material 119 is interposed. 【0008】基板103の中心軸に対して摺動かつ回転自在に軸装されている二叉状の挟持部材114によって、放電灯としての被封止物115は加熱溶融封止材1 [0008] substrate by fork-like clamping member 114 which is rotatably JikuSo the One move sliding relative to the central axis 103, the object to be sealed 115 as a discharge lamp heat melting sealing material 1
19がレーザ透過窓106の光路上に位置するように着脱自在に挟持される。 19 is removably clamped so as to be positioned on the optical path of the laser transmissive window 106. 密閉容器101内部には、レーザ光路位置に沿って、間隙120を有する円弧状をなす反射板121が被封止物115を外方から囲い込むように設けられており、この反射板121は支持部材122によって昇降自在に設けられている。 Inside the sealed container 101, along the laser beam path position, the reflective plate 121 to an arc shape having a gap 120 is provided so as to enclose the Hifutomebutsu 115 from the outside, the reflection plate 121 is supported It is provided vertically movable by a member 122. 【0009】被封止物115を挟持部材114に挟持した後に、開閉弁111を開弁し、真空ポンプ110を駆動して密閉容器101内の空気を排気する。 [0009] After clamping the Hifutomebutsu 115 the clamping member 114, it opens the on-off valve 111 to evacuate the air inside the hermetic shell 101 by driving the vacuum pump 110. 圧力計10 Pressure gauge 10
8によって、密閉容器101内が約0.0001Tor By 8, the sealed container 101 is about 0.0001Tor
r〜0.000001Torr程度の真空度に到達したことを確認後、開閉弁111を閉弁すると共に真空ポンプ110の駆動を停止する。 After confirming that it has reached the r~0.000001Torr a vacuum of about stops driving the vacuum pump 110 thereby closing the on-off valve 111. このようにして、被封止物115の内部を真空にする。 In this manner, the inside of the Hifutomebutsu 115 to a vacuum. 引き続き、レーザ透過窓1 Subsequently, the laser transmissive window 1
06および間隙120を通して、同被封止物115の加熱溶融封止材119にレーザ光を照射して、加熱溶融封止材119を加熱溶融させ、先ず発光管116の上部と閉塞体118aを封止する。 Through 06 and the gap 120, by irradiating a laser beam to heat and melt the sealing material 119 of the object to be sealed 115, the heat melting sealing material 119 is heated and melted, first sealing the upper and closure 118a of the arc tube 116 to stop. 【0010】この時、レーザ光による熱エネルギーは被封止物115を加熱すると共に、この時生じる輻射エネルギーが反射板121で反射されて、相乗的に被封止物115を加熱する。 [0010] At this time, the thermal energy from the laser light heats the Hifutomebutsu 115, radiant energy at this time occurs is reflected by the reflecting plate 121, to heat the synergistically Hifutomebutsu 115. 同時に、挟持部材114をゆっくり回転させて、被封止物115と加熱溶融封止材119とを均等に加熱溶着して、上端部側を密閉封止する。 At the same time, by slowly rotating the clamping member 114, and uniformly heated welded and Hifutomebutsu 115 and heat melting sealing material 119 to seal seal the upper end. 【0011】次に、上端部側の封止を終えた被封止物1 [0011] Next, Hifutomebutsu 1 having been subjected to the sealing of the upper end
15を反転して下端部の加熱溶融封止材119をレーザ光路上に位置する。 15 inverts the position of the heat melting sealing material 119 of the lower portion in the laser beam path. そして、開閉弁111を閉弁すると共に、弁装置113を開弁し、圧力計108の指示を確認して前述の不活性ガス(封入ガス)を約25Torr Then, the closed on-off valve 111, opens the valve device 113, about the inert gas described above to check the indication of the pressure gauge 108 (filler gas) 25 Torr
程度まで、密閉容器101内に導入する。 Extent, is introduced into the sealed container 101. 封入ガスの導入が終了した時点で、上述の上端部側の密閉封止と同様に、レーザ装置107のレーザ光によって、被封着物1 When the introduction of the filling gas has ended, as in the hermetic sealing of the upper end of the above, the laser light of the laser device 107, the article to be sealed 1
15の加熱溶融封着材119を溶融し、下端部側を密閉封止して放電灯を完成する。 The heat melting sealing material 119 of 15 melts, to complete a discharge lamp hermetically seal the lower end. 【0012】上述の加熱手段としてレーザ光線を利用してフリットを溶融する溶融接合装置が、さらに、特願昭55−64338および特願昭56−42940にそれぞれ提案されている。 [0012] melt bonding device for melting frit using a laser beam as the aforementioned heating means, further, it has been proposed respectively in Japanese Patent Application No. Sho 55-64338 and Japanese Patent Application No. Sho 56-42940. これらの装置においては、特開昭55−24327に提案された溶融接合装置に、レーザ照射により溶融させたフリットを押しつける押圧手段が追加された構造を有するものである。 In these devices, the proposed melt bonding apparatus in JP 55-24327, those having a pressing means for pressing the frit is melted by laser irradiation were added structure. 【0013】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の特開昭55−24327に提案されたレーザ加熱溶融装置では、約0.0001Torr〜0.000001T [0013] The present invention is, however, the laser heat melting device proposed in the aforementioned JP-55-24327 is about 0.0001Torr~0.000001T
orr程度の真空度に保った密閉容器中に、封入ガスを約25Torrまで充満させる必要がある。 In a sealed vessel maintained in orr a vacuum of about, it is necessary to fill the filling gas to about 25 Torr. さらに、加熱溶融封着材を溶融して、閉塞体118と被封着物11 Furthermore, to melt the heat-melted sealing material, the closure 118 the article to be sealed 11
5の端部に溶着させて密閉封止するが、加熱溶融封着材119および閉塞体118は被封着物115の端部に単に置かれているだけである。 Be welded to the end of the 5 sealing sealed, but heating and melting the sealing material 119 and closure body 118 is merely simply placed on the end of the article to be sealed 115. 【0014】つまり、このように加熱溶融封止材119 [0014] That is, heat melting sealing material 119 thus
および閉塞体118の自重しか働かないので、加熱溶融封着材119は溶融させれば自重により変形して垂れるが、一方閉塞体118は溶融しないので変形しない。 Because and it works only its own weight of the closing body 118, heat-melted sealing material 119 drips deformed by its own weight when caused to melt, while closure 118 does not deform because it does not melt. よって、加熱溶融封着材119と閉塞体118の間に隙間無く両部材を溶着できない。 Thus, unable to weld without gaps both members during the heating and melting the sealing material 119 and the closure 118. これを防ぐために、閉塞体118を加熱溶融封着材119と同時に溶融させても、 To prevent this, even if closure 118 heat-melted sealing material 119 at the same time to melt the,
自重のみでは両者を隙間無く溶着することは非常に難しく歩留まりを確保できない。 Own weight alone can not ensure the yield very difficult to gaps without welding both. さらに、閉塞体118や被封着物115がセラミックのように低熱可塑性材料で作られている場合は、両部材を隙間無く溶着することは実質的に不可能である。 Furthermore, if the closure 118 and the article to be sealed 115 are made of a low thermal plastic material such as ceramic, it is virtually impossible to gaps without welding both members. 【0015】さらに、被封着物115や閉塞体118がセラミック材料や石英材料に係わらず、常温の真空状態下で封止を行うために、封止後の内圧が常圧より高くなるように被封着物115を気密に密閉封止することは不可能である。 Furthermore, the article to be sealed 115 and closure 118 regardless of the ceramic material or quartz material, in order to perform the sealing under normal temperature in a vacuum state, the so internal pressure after the sealing is higher than normal pressure it is impossible to seal sealing the seal kimono 115 airtight. 【0016】また、真空容器中で、レーザ照射する場合は、封入ガスを真空容器に充満させる必要がある。 Further, in a vacuum vessel, when the laser irradiation, it is necessary to fill the filling gas into the vacuum container. 真空密閉封止する物体が石英ガラス管の場合などは、管の外と内側とに気圧差が存在しないと、完全に密閉することは非常に難しく、溶融しながら石英ガラス管を引っ張って封止するという工程を経なければならない。 Such as when the object to be vacuum-tight sealing of the quartz glass tube is pulled when air pressure difference outside and the inner tube does not exist, completely it is very difficult to seal, the quartz glass tube while melting sealing It must go through a process that. さらに、 further,
セラミックや石英ガラス管にしても、管の内圧を常圧より高くして真空密閉することは、非常に困難である。 Even if the ceramic or quartz glass tube, and vacuum sealing the internal pressure of the tube to be higher than atmospheric pressure, is very difficult. 【0017】また、セラミック管材料と電極材料の接続に使用されるサーメットとの溶接あるいは真空密閉封止には、高周波の誘導加熱によってセラミック管材料やサーメットを溶融させて、溶接あるいは真空密閉封止が行われている。 Further, the welding or vacuum-tight sealing of the cermet used to connect the ceramic tube material and the electrode material, by melting ceramic tube material or cermet by induction heating of high frequency welding or vacuum sealed sealing It is being carried out. このような高周波誘導加熱においては、加熱対象部にシャープな局部的温度勾配をつけることについては改善される。 In such a high-frequency induction heating is improved for putting a sharp local temperature gradients in the heat target portion. しかし、セラミック管材料やサーメットは溶融させただけでは、互いに溶接させることは非常に難しい。 However, the only ceramic tube material or cermets melted, it is very difficult to weld together. ましてや、真空密閉封止することは実質上不可能である。 Even more, it is virtually impossible to vacuum seal sealing. 一方、特願昭55−64338および特願昭56−42940に提案された装置においては、被封着物の開口端に閉塞体を押しつけての封止には適するが、閉塞体を別途用いずに、被封着物自体で封止することは実際上不可能である。 On the other hand, in the proposed apparatus in Japanese Patent Application Sho 55-64338 and Japanese Patent Application No. Sho 56-42940 is in is suitable for sealing against the closure to the open end of the article to be sealed, without the closure separately , it is practically impossible to seal with the article to be sealed itself. 【0018】 【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の課題を解決するために、この発明の溶融接合装置は、外部を遮断した気密なグローブボックスと、前記グローブボックス内に有する石英ガラスおよびセラミック材料のいずれかによって構成された対象物と、前記グローブボックスの外部に設置されたレーザ装置および集塵手段と、前記対象物の内圧である第1の圧力を、前記グローブボックス内の内圧である第2の圧力より小さく減圧保持する内圧制御手段とを備え、グローブボックスの外部にある前記レーザ装置から発せられたレーザ光により加熱溶融された前記対象物の任意の部分が、前記第1の圧力と前記第2の圧力の差圧によって収縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に発生したゴミや塵を集塵手段で取り除くもの [0018] In order to solve Means and Effect of the Invention for Solving the Problems The above problems, melt bonding apparatus of the present invention, a gas-tight glove box was blocked external, quartz having the glove box and the object which is constituted by one of glass and ceramic material, the the outside installed laser apparatus and the dust collecting means of the glove box, the first pressure is the internal pressure of the object, in the glove box and a pressure control means for reducing vacuum hold than the second pressure is the internal pressure, any portion of the object which has been heated and melted by the laser beam emitted from the laser device that is external to the glove box, the first which removes deflated welded by the differential pressure of the one of the pressure second pressure, and the dirt and dust generated during the shrinkage melt in the dust collecting means において、前記対象物の所定の部分と前記レーザ In the laser to a predetermined portion of the object
装置との間に、前記レーザ装置から発せられたレーザ光 Between the device, the laser light emitted from said laser device
を遮るように設けられたサセプタをさらに備え、前記サ Further comprising a susceptor provided to block the said support
セプタは、前記対象物をその内部に含む環状であり、外 Septa are cyclic containing the object therein, an outer
周で受けた前記レーザ光の熱エネルギーを内周から前記 Wherein the inner periphery of the thermal energy of the laser light received by the circumferential
対象物の所定の部分に向かって放射し、かつ、前記対象 Radiate toward the predetermined portion of the object, and the object
物に対して自転させられ、前記レーザ光線により、より It allowed to rotate relative to the object by the laser beam, and more
均一に加熱されることを特徴とする。 Characterized in that it is uniformly heated. 【0019】 また、溶融接合装置は、外部を遮断した気 [0019] In addition, the melt-bonding apparatus, feel that blocked the outside
密なグローブボックスと、前記グローブボックス内に有 And tight glove box, Yu said in a glove box
する石英ガラスおよびセラミック材料のいずれかによっ Depending on any of quartz glass and ceramic materials
て構成された対象物と、前記グローブボックスの外部に And the object that is configured Te, outside the glove box
設置されたレーザ装置および集塵手段と、前記対象物の And the installed laser apparatus and the dust collecting means, of the object
内圧である第1の圧力を、前記グローブボックス内の内 The first pressure is the internal pressure, of the said glove box
圧である第2の圧力より小さく減圧保持する内圧制御手 Pressure control hand smaller vacuum hold than the second pressure is pressure
段とを備え、グローブボックスの外部にある前記レーザ And a stage, the laser external to the glove box
装置から発せられたレーザ光により加熱溶融された前記 Wherein the heated melted by the laser beam emitted from the device
対象物の任意の部分が、前記第1の圧力と前記第2の圧 Any portion, said second pressure and said first pressure of the object
力の差圧によって収縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に It is contracted welded by the differential pressure force, and during the contraction molten
発生したゴミや塵を集塵手段で取り除くものにおいて、 In what remove the generated dust and dust in the dust collecting means,
前記対象物を部分的に冷却する冷却手段をさらに備え、 Further comprising cooling means for partially cooling said object,
前記冷却手段は、冷風、冷水、および液体窒素等のいず It said cooling means, cool air, cold water, and Izu such as a liquid nitrogen
れかの冷媒を貯蔵する冷媒手段と、該冷媒手段から冷媒 A refrigerant unit for storing the Re of the refrigerant, the refrigerant from the refrigerant means
を導入して、前記対象物の周囲を巻回後に該冷媒手段に By introducing, into the refrigerant unit after the winding around of the object
環流させる冷媒循環手段とをさらに備える。 Further comprising a coolant circulation means for refluxing. 【0020】 また、溶融接合装置は、外部を遮断した気 [0020] In addition, the melt-bonding apparatus, feel that blocked the outside
密なグローブボックスと、前記グローブボックス内に有 And tight glove box, Yu said in a glove box
する石英ガラスおよびセラミック材料のいずれかによっ Depending on any of quartz glass and ceramic materials
て構成された対象物と、前記グローブボックスの外部に And the object that is configured Te, outside the glove box
設置されたレーザ装置および集塵手段と、前記対象物の And the installed laser apparatus and the dust collecting means, of the object
内圧である第1の圧力を、前記グローブボックス内の内 The first pressure is the internal pressure, of the said glove box
圧である第2の圧力より小さく減圧保持する内圧制御手 Pressure control hand smaller vacuum hold than the second pressure is pressure
段とを備え、グローブボックスの外部にある前記レーザ And a stage, the laser external to the glove box
装置から発せられたレーザ光により加熱溶融された前記 Wherein the heated melted by the laser beam emitted from the device
対象物の任意の部分が、前記第1の圧力と前記第2の圧 Any portion, said second pressure and said first pressure of the object
力の差圧によって収縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に It is contracted welded by the differential pressure force, and during the contraction molten
発生したゴミや塵を集塵手段で取り除くものにおいて、 In what remove the generated dust and dust in the dust collecting means,
加熱溶融される前記対象物の所定の部分の近傍に焦点を The focus in the vicinity of the predetermined portion of the object to be heated and melted
有する反射鏡をさらに備え、前記反射鏡は、積分球であ Further comprising a reflecting mirror having the reflecting mirror integrating sphere der
ると共に、その内部に前記対象物の所定の部分が保持さ Rutotomoni, it is kept for a predetermined portion of said object therein
れ、かつ、前記反射鏡には、その内部に前記対象物を挿 It is, and wherein the reflecting mirror, interpolation of the object therein
入する第1の開口部と、前記レーザ光を入射する第2の A first opening for entrance, the second incident the laser beam
開口部が少なくとも1つ設けられ、該第2の開口部から Opening is provided at least one, from the second opening
入射された該レーザ光は積分球である該反射鏡の内部で Inside of the reflecting mirror the laser beam incident is an integration sphere
反射されて、該第1の開口部から挿入された前記対象物 Is reflected, the object inserted from the first opening
の所定の部分を均等に照射加熱することを特徴とする。 Characterized by uniformly irradiated heat a predetermined portion of the.
これによれば、積分球である反射鏡に開口部を設けるこ According to this, this providing an opening in the reflector is integrating sphere
とによって、反射鏡の内部に対象物を保持すると共に、 Together with the to hold the object inside of the reflector,
保持された対象物に対してレーザ光を照射できる。 The laser light can be irradiated against the retained object. 【0021】 また、溶融接合装置は、外部を遮断した気 [0021] In addition, the melt-bonding apparatus, feel that blocked the outside
密なグローブボックスと、前記グローブボックス内に有 And tight glove box, Yu said in a glove box
する石英ガラスおよびセラミック材料のいずれかによっ Depending on any of quartz glass and ceramic materials
て構成された対象物と、前記グローブボックスの外部に And the object that is configured Te, outside the glove box
設置されたレーザ装置および集塵手段と、前記対象物の And the installed laser apparatus and the dust collecting means, of the object
内圧である第1の圧力を、前記グローブボックス内の内 The first pressure is the internal pressure, of the said glove box
圧である第2の圧力より小さく減圧保持する内圧制御手 Pressure control hand smaller vacuum hold than the second pressure is pressure
段とを備え、グローブボックスの外部にある前記レーザ And a stage, the laser external to the glove box
装置から発せられたレーザ光により加熱溶融された前記 Wherein the heated melted by the laser beam emitted from the device
対象物の任意の部分が、前記第1の圧力と前記第2の圧 Any portion, said second pressure and said first pressure of the object
力の差圧によって収縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に It is contracted welded by the differential pressure force, and during the contraction molten
発生したゴミや塵を集塵手段で取り除くものにおいて、 In what remove the generated dust and dust in the dust collecting means,
加熱溶融される前記対象物の所定の部分の近傍に焦点を The focus in the vicinity of the predetermined portion of the object to be heated and melted
有する反射鏡をさらに備え、前記反射鏡は、積分球であ Further comprising a reflecting mirror having the reflecting mirror integrating sphere der
ると共に、その内部に前記対象物の所定の部分が保持さ Rutotomoni, it is kept for a predetermined portion of said object therein
れ、かつ、前記反射鏡には、さらに、該反射鏡内部のダ Is, and, wherein the reflector further inside the reflector da
ストを吸引するための開口部が設けられたことを特徴と And wherein the opening for sucking the strike is provided
する。 To. これによれば、ダスト吸引のために設けられた開 According to this, the opening provided for the dust suction
口部から、反射鏡内部のダストを吸引排出することがで That from the mouth and sucked and discharged the reflector inside the dust
きる。 Kill. 【0022】 また、溶融接合装置は、外部を遮断した気 [0022] In addition, the melt-bonding apparatus, feel that blocked the outside
密なグローブボックスと、前記グローブボックス内に有 And tight glove box, Yu said in a glove box
する石英ガラスおよびセラミック材料のいずれかによっ Depending on any of quartz glass and ceramic materials
て構成された対象物と、前記グローブボックスの外部に And the object that is configured Te, outside the glove box
設置されたレーザ装置および集塵手段と、前記対象物の And the installed laser apparatus and the dust collecting means, of the object
内圧である第1の圧力を、前記グローブボックス内の内 The first pressure is the internal pressure, of the said glove box
圧である第2の圧力より小さく減圧保持する内圧制御手 Pressure control hand smaller vacuum hold than the second pressure is pressure
段とを備え、グローブボックスの外部にある前記レーザ And a stage, the laser external to the glove box
装置から発せられたレーザ光により加熱溶融された前記 Wherein the heated melted by the laser beam emitted from the device
対象物の任意の部分が、前記第1の圧力と前記第2の圧 Any portion, said second pressure and said first pressure of the object
力の差圧によって収縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に It is contracted welded by the differential pressure force, and during the contraction molten
発生したゴミや塵を集塵手段で取り除くものにおいて、 In what remove the generated dust and dust in the dust collecting means,
加熱溶融される前記対象物の所定の部分の近傍に焦点を The focus in the vicinity of the predetermined portion of the object to be heated and melted
有する反射鏡をさらに備え、前記反射鏡は、積分球であ Further comprising a reflecting mirror having the reflecting mirror integrating sphere der
ると共に、その内部に前記対象物の所定の部分が保持さ Rutotomoni, it is kept for a predetermined portion of said object therein
れ、かつ、前記反射鏡の外周側に、冷却手段をさらに備 Is, and, on the outer peripheral side of the reflector, further Bei cooling means
え、該反射鏡を冷却することを特徴とする。 For example, wherein the cooling the reflector. これによれ According to this
ば、反射鏡の外周側に備えられた冷却器によって反射鏡 If, reflector by the cooler provided in the outer periphery of the reflector
を冷却することによって、その内部で連続反射されたレ By cooling the, les that are continuously reflected therein
ーザ光によって対象物が照射されて発生する高温から、 From high temperature object is generated are irradiated by laser light,
レーザ光に干渉すること無く反射鏡を保護できる。 It can be protected without reflectors interfering with the laser light. 【0023】 【0024】 【0025】 【0026】 【0027】 【0028】 【0029】 【0030】 【0031】 【0032】 【0033】 【0034】 【0035】 【0036】 【0037】 【0038】 【0039】 【0040】 【0041】 【0042】 【0043】 【0044】 【0045】 【0046】 【0047】 【0048】 【0049】 【0050】 【0051】 【0052】 【0053】 【0054】 【0055】 【0056】 【0057】 【0058】 【0059】 【0060】 【0061】 【0062】 【0063】 【0064】 【0065】 【0066】 【0067】 【0068】 【0069】 【0070】 【0071】 【0072】 【0073】 【0074】 【007 [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037] [0038] [0039 ] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] [0051] [0052] [0053] [0054] [0055] [ 0056] [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] [0062] [0063] [0064] [0065] [0066] [0067] [0068] [0069] [0070] [0071] [0072] [0073] [0074] [007 5】 【0076】 【0077】 【0078】 【0079】 【0080】 【0081】 【0082】 【0083】 【0084】 【0085】 【0086】 【0087】 【0088】 【0089】 【0090】 【0091】 【0092】 【0093】 【0094】 【0095】 【0096】 【0097】 【0098】 【0099】 【0100】 【0101】 【0102】 【0103】 【0104】 【0105】 【0106】 【0107】 【0108】 【0109】 【0110】 【0111】 【発明の実施の形態】図面を参照しながら、以下に本発明にかかる溶融接合方法およびその装置について説明する。 5] [0076] [0077] [0078] [0079] [0080] [0081] [0082] [0083] [0084] [0085] [0086] [0087] [0088] [0089] [0090] [0091] [0092] [0093] [0094] [0095] [0096] [0097] [0098] [0099] [0100] [0101] [0102] [0103] [0104] [0105] [0106] [0107] [0108 with reference to the embodiment of the drawings of] [0109] [0110] [0111] [invention, the fusion bonding method and apparatus according to the present invention will be described below. 【0112】(第1の実施形態)図1に示すブロック図を参照して、本発明の第1実施形態にかかる溶融接合装置について説明する。 [0112] (First Embodiment) with reference to the block diagram shown in FIG. 1, will be described fusion bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention. 同図においては、溶融接合装置W In the figure, molten bonding apparatus W
LP1内部に、溶融接合あるいは気密に密閉封止される石英ガラス材料あるいはセラミック材料で構成された真空容器3が設置されている例が示されている。 LP1 therein is shown an example in which the vacuum vessel 3 made of a quartz glass material or ceramic material hermetically sealed to melt bonding or airtight have been installed. 溶融接合装置WLP1は、外気を遮断した気密なグローブボックス1を有する。 Fusion bonding apparatus WLP1 has a hermetic glove box 1 was cut off outside air. グローブボックス1には、真空ポンプ1 The glove box 1, the vacuum pump 1
0を介して窒素ガスあるいは希ガス等の不活性ガスが蓄えられたガスボンベ11が気密に接続されて、グローブボックス1内に不活性ガスが所定の圧力で注入される。 Gas cylinder 11 that the inert gas is stored in a nitrogen gas or a rare gas or the like via the 0 is hermetically connected to, an inert gas is injected at a predetermined pressure in the glove box 1.
なお、グローブボックス1には、調圧弁28が設けられて、グローブボックス1内の圧力P2は、外気圧P3より多少高めの範囲(P3<P2<P3+△P<P4)に保持される。 Note that the glove box 1, the pressure regulating valve 28 is provided, the pressure P2 of the glove box 1 is maintained in the range of slightly higher than the outside pressure P3 (P3 <P2 <P3 + △ P <P4). なお、△Pは、数cmWater圧力であり、P4はグローブボックス1の耐圧力である。 It should be noted, △ P is the number cmWater pressure, P4 is the pressure resistance of the glove box 1. このように、真空ポンプ10、ガスボンベ11、および調圧弁28でグローブボックス内圧調整機構GPRを形成している。 Thus, to form a glove box internal pressure regulating mechanism GPR by a vacuum pump 10, gas cylinder 11, and pressure regulating valve 28. 【0113】グローブボックス1には、不活性ガスを精製する精製機30が設けられている。 [0113] The glove box 1, refiner 30 is provided to purify the inert gas. 雰囲気ガス精製機30は取り込みパイプPiおよび戻しパイプPrによって、グローブボックス1内に気密に接続されている。 Atmospheric gas refiner 30 by the acquisition pipes Pi and the return pipe Pr, and is hermetically connected to the glove box 1. 雰囲気ガス精製機30は取り込みパイプPiを通して、グローブボックス1内の雰囲気ガスを取り込み、水分吸着剤等によって、取り込まれた雰囲気ガスに含まれている水分等の不純物を除去した後、戻しパイプPrを通してグローブボックス1内に環流する。 Through the atmospheric gas refiner 30 takes the pipe Pi, captures the atmospheric gas in the glove box 1, the water absorbent or the like, after removing the impurities such as moisture contained in the ambient gas that has been taken through the return pipe Pr to reflux in a glove box 1. これによりグローブボックス1内の雰囲気ガスは、水分の非常に少ない低露点状態に保たれる。 Thus atmospheric gas in the glove box 1 is kept to a very small low dew point conditions of moisture. このように、雰囲気ガス精製機3 Thus, the atmospheric gas refiner 3
0、取り込みパイプPi、戻しパイプPrによって、グローブボックス雰囲気精製機構GARを形成している。 0, uptake pipe Pi, by the return pipe Pr, form a glove box atmospheric refining system GAR. 【0114】グローブボックス1の外側には、レーザ装置2が、そのレーザ光Lの光軸が内部に設置された真空容器3の側面に対して概ね垂直をなすように設置されている。 [0114] On the outside of the glove box 1, the laser device 2 is installed as generally perpendicular to the side surface of the vacuum container 3 optical axis is disposed in the interior of the laser beam L. レーザ装置2としては、通常、YAGレーザ、エキシマレーザやCO 2レーザを用いる。 As the laser device 2, usually, YAG laser, an excimer laser or a CO 2 laser. レーザ装置2から放射されたレーザ光線Lが集光レンズ6によって、真空容器3の側面に集光できるように、レーザ光Lの光軸を遮るようにレーザ光窓5がグローブボックス1の側面に設けられている。 By the laser beam L is condensing lens 6 from the laser device 2 emitted, as can be condensing on the side surface of the vacuum container 3, the laser beam window 5 so as to block the optical axis of the laser beam L to the side of the glove box 1 It is provided. なお、集光レンズ6およびレーザ光窓5の構成材料としては、レーザ光Lの波長に応じて、 As the constituent material of the condenser lens 6 and the laser beam window 5, depending on the wavelength of the laser beam L,
レーザ光Lを良く透過する物質が適宜選択される。 Substances to improve transmits the laser beam L is appropriately selected. 【0115】一例として、YAGレーザおよびエキシマレーザでは、そのレーザ波長が1.06μm近傍であるため、レーザ光窓5の材料としては石英ガラスを用いることができる。 [0115] As an example, the YAG laser and excimer laser, since the laser wavelength is near 1.06 .mu.m, as the material of the laser beam window 5 may be used quartz glass. 一方、CO 2レーザでは、その波長が1 On the other hand, the CO 2 laser, the wavelength of 1
0.6μmであるため、殆どの物質が光エネルギーを吸収してしまうため、レーザ光窓5の材料はZnSe(セレン化亜鉛)やGe(ゲルマニウム)等に限定される。 Because it is 0.6 .mu.m, most substances for absorbs the light energy, the material of the laser beam window 5 is limited to ZnSe (zinc selenide) and Ge (germanium) or the like.
一方、真空容器3は、レーザ光Lを良く吸収する材料が好ましいので、YAGレーザやエキシマレーザを用いる場合は、レーザ光Lを透過する石英ガラス材料では無く、レーザ光Lを吸収するセラミック材料あるいは金属材料で構成されねばならないことは言うまでも無い。 On the other hand, the vacuum container 3, because the material to improve absorption of the laser beam L is preferred, when using a YAG laser or an excimer laser, rather than quartz glass material that transmits the laser beam L, or a ceramic material absorbs the laser light L it must be made of a metal material is not to say. さらに、CO 2レーザの場合は、ZnSeやGe以外の殆どの材料で構成できる。 Furthermore, in the case of CO 2 laser can be configured on most materials other than ZnSe and Ge. しかし、実際的には集光レンズ6を構成するZnSe(セレン化亜鉛)を主成分とする材料が、レーザ光窓5の材料として選択される。 However, in practice material mainly composed of ZnSe (zinc selenide) constituting the condenser lens 6 is selected as the material of the laser beam window 5. Ge Ge
(ゲルマニウム)もレーザ光窓5の材料として使用可能であるが、毒性が強いうえに可視光を透過しないので、 Although (germanium) can be used as the material of the laser beam window 5, it does not transmit visible light on top toxic,
ZnSe材料が望ましい。 ZnSe material is desirable. 【0116】グローブボックス1のレーザ光窓5の反対側の位置には、レーザ光窓5と同様にレーザ光Lの光軸を遮るようにレーザ吸収体2dが設けられている。 [0116] on the opposite side of the position of the laser beam window 5 of the glove box 1 is a laser absorber 2d is provided so as to block the optical axis similarly laser beam L and the laser beam window 5. レーザ吸収体2dにはグローブボックス1の外部に設けられた冷却装置(図示せず)が接続されて冷却されている。 Cooling device (not shown) is cooled is connected provided outside of the glove box 1 to the laser absorber 2d.
通常、冷却装置は内部に配管された銅製の冷却パイプに冷却水を流すように構成される。 Usually, the cooling device is configured to flow the cooling water to the copper cooling pipe is the pipe inside. なお、レーザ吸収体2 It should be noted that the laser absorber 2
dは、図4に示すように、漏れレーザ光L'を効果的に吸収するように三角樋状に構成される。 d, as shown in FIG. 4, configured in a triangular trough to effectively absorb leaked laser beam L '. 【0117】レーザ装置2から出射したレーザ光Lは、 [0117] The laser beam L emitted from the laser device 2,
レーザ光窓5の手前に設けられた集光レンズ6の焦点に集光され、その後ビーム径は広がる。 Is focused on the focal point of the condenser lens 6 provided in front of the laser beam window 5, then the beam diameter is widened. したがって、集光レンズ6を光軸に沿って移動させてデフォーカスすることによって、真空容器3を溶融させるためにレーザ光L Therefore, by de-focusing by moving along the converging lens 6 in the optical axis, the laser beam L in order to melt the vacuum container 3
を照射する部分4の大きさを任意に調節できる。 It can be arbitrarily adjust the size of the portion 4 which irradiates. 【0118】さらに、グローブボックス1は、外部に設けられた真空ポンプ20と真空排気管7を介して気密に接続されている。 [0118] Further, the glove box 1 is hermetically connected to via a vacuum pump 20 and the vacuum exhaust pipe 7 provided outside. グローブボックス1内に設置された真空容器3の一方の端部は、この真空排気管7と気密に接続されて、圧力制御装置21によって駆動される真空ポンプ20によって吸引される。 One end of the vacuum vessel 3 placed in the glove box 1 is connected to the vacuum exhaust pipe 7 and airtight, it is sucked by a vacuum pump 20 driven by the pressure control device 21. 真空容器3の内部圧力P The internal pressure P of the vacuum container 3
1が、グローブボックス1の内圧P2以下の所定圧まで減圧された時点で、圧力制御装置21は真空ポンプ20 1, when it is reduced to a predetermined pressure pressure P2 less at the glove box 1, the pressure control device 21 Vacuum pump 20
を停止させる。 The stops. このように、真空排気管7、真空ポンプ20、および圧力制御装置21は、真空容器の減圧機構VPRを形成している。 Thus, the vacuum exhaust pipe 7, the vacuum pump 20 and the pressure controller 21, forms a pressure reduction mechanism VPR of the vacuum vessel. 【0119】上述の如く準備された溶融接合装置WLP [0119] prepared as described above was melted bonding apparatus WLP
1において、レーザ装置2からレーザ光Lを真空容器3 In 1, the vacuum vessel 3 with a laser beam L from the laser device 2
に対して照射すると、照射部4は瞬時に昇温されて溶融点に達する。 When irradiated with the irradiation unit 4 reaches the melting point is raised instantaneously. 真空容器3の内圧P1は、グローブボックス1の圧力P2より小さいので、レーザ照射による溶融部4の周囲から中央部に向けて働く押圧力P2−P1によって、溶融部4がシュリンク(縮小)する。 Inner pressure P1 of the vacuum vessel 3 is smaller than the pressure P2 of the glove box 1, by a pressing force P2-P1 acting from the periphery of the molten portion 4 by laser irradiation toward the central portion, the molten portion 4 is shrunk (reduced). 結果、溶融部4は中央部で互いに接合して、真空容器3の端部を気密に封止する。 Result, the fused portion 4 are joined together at the center portion, to seal the ends of the vacuum container 3 in an airtight manner. この場合、図1に示すように、真空容器3がランプ等である場合には、その内部に挿入されている電極棒8の周囲の側壁を溶融させれば、電極を気密に封止することができる。 In this case, as shown in FIG. 1, when the vacuum vessel 3 is a ramp or the like, to seal it caused to melt the sidewalls around the electrode rod 8 is inserted therein, the electrodes hermetically can. 【0120】レーザ装置2から照射されたレーザ光Lの一部L'は真空容器3の溶融に使用されずに、レーザ光窓5の反対側のグローブボックス1に向かって漏れ出す。 [0120] Some of the laser light L emitted from the laser device 2 L 'is not used for melting the vacuum container 3, leaks toward the opposite side of the glove box 1 of the laser beam window 5. この漏れ出たレーザ光L'を吸収体2dによって熱エネルギーとして吸収し、その熱エネルギーを冷却装置でグローブボックス1の外部に排出する。 The leaked laser beam L 'is absorbed as heat energy by the absorber 2d, it is discharged to the outside of the glove box 1 and the heat energy in the cooling device. このようにして、真空容器3の溶融接合に使用されなかった余分なレーザ光L'によるグローブボックス1自身の損傷を防止できる。 Thus, it is possible to prevent damage to the glove box 1 itself due to the extra laser beam L 'which has not been used in the fusion bonding of the vacuum vessel 3. 【0121】図2に、図1に示した溶融接合装置WLP [0121] Figure 2, melt bonding device WLP of FIG. 1
1の変形例について説明する。 The first modification will be described. 本例における溶融接合装置WLP1'は図1に示した溶融接合装置WLP1と略同様の構成を有するが、さらに、真空容器3の回転軸に沿って回転自在に挟持する挟持器40および、挟持器4 Fusion bonding apparatus of the present embodiment WLP1 'has a substantially same configuration as melt bonding apparatus WLP1 shown in FIG. 1, further clamping device 40 and, clamping device for rotatably clamping along the axis of rotation of the vacuum vessel 3 4
0を回転させる回転モータ41が好ましくはグローブボックス1内に設けられている。 0 rotation motor 41 for rotating the preferably are provided in the glove box 1. レーザ光Lを照射して真空容器3を加熱溶融させる際に、レーザの照射部分4の熱分布を均一化させるために、真空容器3をレーザ光L When causing heating and melting of the vacuum vessel 3 is irradiated with a laser beam L, in order to uniform the heat distribution of the irradiated portion 4 of the laser, the laser beam L to the vacuum container 3
の光軸に対して垂直な軸に沿って回転させる。 Rotate along an axis perpendicular to the optical axis. このように、挟持器40および回転モータ41は、真空容器3の回転機構VRを形成している。 Thus, clamping device 40 and the rotation motor 41 form a rotation mechanism VR of the vacuum vessel 3. なお、簡便化のために、 It should be noted that, for the sake of simplicity,
グローブボックス内圧調整機構GPR、グローブボックス雰囲気精製機構GAR、および真空容器減圧機構VP Glove box internal pressure regulating mechanism GPR, the glove box atmospheric refining system GAR, and the vacuum vessel pressure reducing mechanism VP
Rは図示されていない。 R is not shown. 【0122】以下に、図3を参照して、前述の溶融接合装置WLP1'における真空排気管7とグローブボックス1との気密性保持構造について説明する。 [0122] Hereinafter, with reference to FIG. 3, described airtight holding construction of the vacuum exhaust pipe 7 and the glove box 1 in the molten bonding apparatus WLP1 'described above. 真空排気管7の周囲とグローブボックス1の内周部の間に設けられた摺動O−リング33によって、真空排気管7とグローブボックス1の回転摺動部での気密性が保たれる。 By sliding O- ring 33 provided between the inner peripheral portion around the glove box 1 of the vacuum exhaust pipe 7, airtightness at the rotary sliding portion of the vacuum exhaust pipe 7 and the glove box 1 is maintained. さらに、真空排気管7の回転を助けるために、グローブボックス1の内周壁下部に設けられた雌ねじ部44に嵌合する雄ねじ部45を有するローラベアリング46が設けられている。 Furthermore, to assist the rotation of the vacuum exhaust pipe 7, the roller bearing 46 having a male screw portion 45 to be fitted into a female screw portion 44 provided on the inner peripheral wall lower portion of the glove box 1 is provided. なお、上述の如く、グローブボックス内圧調整手段によって、不活性ガスの導入および排気が行われて、グローブボックス1の内部は所定圧P2に保たれる。 Incidentally, as described above, the glove box internal pressure regulating means, been made to introduce and exhaust of the inert gas, the inside of the glove box 1 is kept at a predetermined pressure P2. なお、図2に示した例では、溶融接合装置WLP In the example shown in FIG. 2, the molten bonding apparatus WLP
1'は、真空容器3の回転手段をグローブボックス1内に設けて真空容器3を回転させるようにしているが、グローブボックス1の外部に設けて真空排気管7を回転させるように構成しても良い。 1 ', although then pivot the vacuum container 3 provided with a rotation means of the vacuum vessel 3 in the glove box 1, and configured to rotate the vacuum exhaust pipe 7 provided outside of the glove box 1 it may be. 【0123】(第2の実施形態)図5に、本発明の第2 [0123] (Second Embodiment) FIG. 5, first of the present invention 2
実施形態にかかる溶融接合装置を示す。 Showing the fusion splicing apparatus according to the embodiment. 本例における溶融接合装置WLP2は、図1に示した溶融接合装置WL Fusion bonding apparatus WLP2 in this example, melt bonding device WL shown in FIG. 1
P1と同様の構造を有する。 It has the same structure as that of the P1. 同図においても、グローブボックス内圧調整機構GPRおよびグローブボックス雰囲気精製機構GARは簡便化のために図示されていない。 Also in this figure, the glove box internal pressure regulating mechanism GPR and the glove box atmosphere purification system GAR are not shown for simplicity. ただし、真空容器減圧機構VPRの代わりに、互いに対向するチャックC1およびC2を有する両旋盤50 However, instead of the vacuum container decompression mechanism VPR, both lathes 50 having chucks C1 and C2 opposing to each other
がグローブボックス1内に設けられている。 There has been provided in the glove box 1. チャックC Chuck C
1およびC2はそれぞれ、矢印Dpで示された互いに対向する方向に自由に移動できる。 Each 1 and C2, free to move in opposite directions to each other indicated by arrow Dp. さらに、チャックC1 In addition, chuck C1
およびC2は、矢印Drで示すようにDp方向を回転軸としてその周囲方向に自由に回転することができるので、図2で述べた真空容器回転機構VRと同じ機能も有している。 And C2, it is possible to freely rotate in its circumferential direction as the rotation axis Dp direction as indicated by an arrow Dr, also it has the same function as the vacuum vessel rotation mechanism VR described in FIG. チャックC1およびC2のそれぞれには、接合物3C1および3C2が、それらの間に接着材料である中間フリット9を挟持して取り付けられる。 Each chuck C1 and C2, conjugate 3C1 and 3C2 is mounted by sandwiching the intermediate frit 9 is an adhesive material therebetween. 【0124】このように構成された溶融接合装置WLP [0124] This configuration molten bonding apparatus WLP
2において、第1実施形態におけるのと同様に、回転あるいは静止している接合物3C1および3C2との接合部にレーザ光Lを照射して、中間フリット9が溶融した時点でチャックC1およびC2をDp方向に互いに接近するように移動させて、接合物3C1および3C2を互いに押しつけて、溶融した中間フリット9によって溶着接合させる。 In 2, in the same manner as in the first embodiment, by irradiating a laser beam L on the junction of the welded 3C1 and 3C2 are rotating or stationary, the chuck C1 and C2 when the intermediate frit 9 is melted It is moved so as to approach each other in the Dp direction, against the conjugate 3C1 and 3C2 each other, are joined welded by an intermediate frit 9 melted. 【0125】このように、本実施形態では、両旋盤50 [0125] Thus, in this embodiment, both lathes 50
によって、それぞれ別個の接合物3C1および3C2を溶融した中間フリット9に押しつけることによって、互いに接合するので、接合物3C1および3C2がセラミック材料のような低熱可塑性材料で構成されている場合に適している。 By, by pressing the intermediate frit 9 were respectively melted separate conjugate 3C1 and 3C2, are so joined together, suitable when welded 3C1 and 3C2 is composed of low thermal plastic material such as a ceramic material . 【0126】セラミック材料同士を接合させる時、中間フリット9はCaO−Al 23 、CaO−Al 23 −S [0126] When bonding the ceramic material to each other, the intermediate frit 9 is CaO-Al 2 O 3, CaO -Al 2 O 3 -S
iO 2 、MgO−Al 23 −SiO 2等で形成されるが好ましい。 iO 2, are formed in MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 or the like. これらの中間フリット9は、1000℃から1500℃ほどで溶融できるので、レーザ光Lを受光後数秒で所定の溶融温度まで昇温される。 These intermediate frit 9, because it melts at about 1500 ° C. from 1000 ° C., is heated with the laser beam L in a few seconds after receiving up to a predetermined melting temperature. 上述のように、 As described above,
レーザ光Lの波長を適切に選ぶことによって、従来のようにフリット9内に金属を添加しなくても、中間フリット9単体だけでレーザ光Lのエネルギーを吸収できるため、誘電体材料を中間フリット9として用いることもできる。 By choosing the wavelength of the laser beam L properly, without addition of conventional metal into the frit 9 as, for can absorb energy of the laser beam L only medium frit 9 alone, medium frit dielectric material It can be used as 9. 【0127】また、接合物3C1および3C2として、 [0127] Further, as a conjugate 3C1 and 3C2,
第1実施形態で用いた石英ガラス材料で構成された真空容器3を用いると共に、中間フリット9として石英ガラスを用いてそれらを溶融接合できることは言うまでも無い。 With use of the vacuum vessel 3 made of quartz glass material used in the first embodiment, it is needless to say that melt-bonding them by using a quartz glass as a medium frit 9. 【0128】(第3の実施形態)図6に、本発明の第3 [0128] (Third Embodiment) FIG. 6, the third of the present invention
実施形態にかかる溶融接合装置を示す。 Showing the fusion splicing apparatus according to the embodiment. 本例における溶融接合装置WLP3は、図1に示した溶融接合装置WL Fusion bonding apparatus WLP3 in this example, melt bonding device WL shown in FIG. 1
P1と同様の構造を有する。 It has the same structure as that of the P1. 同図においても、簡便化のために、グローブボックス内圧調整機構GPR、グローブボックス雰囲気精製機構GAR、および真空容器減圧機構VPRは図示されていない。 Also in this figure, for the sake of simplicity, the glove box internal pressure regulating mechanism GPR, the glove box atmospheric refining system GAR, and the vacuum vessel pressure reducing mechanism VPR, are not shown. ただし、真空容器3の端部を冷却する冷却装置13が新たに設けられている。 However, the cooling device 13 for cooling the end of the vacuum vessel 3 is newly provided.
冷却装置13は、グローブボックス1の外部に設けられた、冷風、冷却水あるいは液体窒素等の冷媒RFを貯蔵する冷媒タンク(図示せず)に接続されて、同冷媒RF Cooling device 13, provided outside of the glove box 1, the cold air, is connected to a refrigerant tank for storing the refrigerant RF such as cooling water or liquid nitrogen (not shown), the refrigerant RF
を流動させる冷却パイプ13Pを真空容器3の端部の周囲に配管して構成されている。 It is constructed by pipe around the end of the vacuum vessel 3 a cooling pipe 13P to flowing. 【0129】このように構成された溶融接合装置WLP [0129] This configuration molten bonding apparatus WLP
3においては、第1実施形態におけるのと同様に、回転あるいは静止している真空容器3にレーザ光Lを照射して、照射部4が溶融した時点で、真空容器3とグローブボックス1の内圧差P2−P1によって、溶融部4がシュリンクして密閉封止される。 In 3, in the same manner as in the first embodiment, by irradiating a laser beam L to the vacuum vessel 3 which is rotating or stationary, when the irradiation unit 4 is melted, the internal pressure of the vacuum vessel 3 and the glove box 1 the difference P2-P1, melting portion 4 is hermetically sealed and shrunk. この場合、真空容器3の端部に溶融部4の熱が伝導しても、冷却装置13によって十分冷却されているので、真空容器3の端部に封入された水銀等の高蒸気圧材料14を蒸発させること無く、 In this case, even if the conduction heat of the molten portion 4 at an end portion of the vacuum vessel 3, since it is sufficiently cooled by the cooling device 13, the high vapor pressure material such as mercury encapsulated in the end of the vacuum vessel 3 14 without evaporating the,
真空容器3の密閉封止ができる。 May hermetic seal of the vacuum vessel 3. 【0130】以下に、図7を参照して、Xe(キセノン)ガスを高圧(大気圧以上の圧力)に封入した真空容器3を密閉封止するための溶融接合方法およびその装置に付いて以下に説明する。 [0130] Hereinafter, with reference to FIG. 7, Xe or less attached to the fusion bonding method and apparatus for sealing sealing the vacuum vessel 3 encapsulating (xenon) gas to a high pressure (above atmospheric pressure) It will be explained. 同図に、上述の第3実施形態にかかる溶融接合装置WLP3の変形例を示す。 In the drawing, showing a modification of the melt bonding apparatus WLP3 according to the third embodiment described above. 本例における溶融接合装置WLP3'では、冷却装置13には、冷却パイプ13Pの代わりに、冷媒を貯蔵する冷却タンク13Tが真空容器3の端部の周囲を覆うように設けられている。 In melt bonding apparatus WLP3 'in this example, the cooling device 13, in place of the cooling pipe 13P, the cooling tank 13T for storing refrigerant is provided so as to cover the periphery of the end portion of the vacuum vessel 3. この冷却タンク13Tは、導入ポート1 The cooling tank 13T is inlet port 1
8によって外部に設けられたバルブ19を介して、これも外部に設けられた冷媒タンク(図示せず)に接続されている。 8 via a valve 19 provided to the outside by, which is also connected to a refrigerant tank provided on the outside (not shown). 【0131】このように構成された溶融接合装置WLP [0131] This configuration molten bonding apparatus WLP
3'において、冷却タンク13Tに冷媒として液体窒素を蓄えて、真空容器3の端部を液体窒素に浸漬させて冷却しながら、回転あるいは静止している真空容器3にレーザ光Lを照射して、照射部4を溶融させて密閉封止する。 In 3 ', and stored liquid nitrogen as a refrigerant in the cooling tank 13T, while cooling the end of the vacuum vessel 3 is immersed in liquid nitrogen, the vacuum container 3 rotates or is stationary irradiated with laser light L and hermetic seal by melting irradiation unit 4. なお、キセノンの融点は−111.9℃であり、その沸点は−108.1℃である。 The melting point of xenon are -111.9 ° C., the boiling point of -108.1 ℃. 一方、窒素の融点−2 On the other hand, nitrogen melting -2
09.86℃であり、その沸点は−195.8℃である。 Is 09.86 ℃, the boiling point is -195.8 ℃. それ故に、真空容器3の端部は、冷却タンク13T Therefore, the end portion of the vacuum vessel 3 is cooled tank 13T
に蓄えられた液体窒素によって−209.86℃に冷却されているので、真空容器3の端部には、封入されたキセノンガスが液化あるいは固化されて蒸気圧を殆どゼロにすることができる。 Because it is cooled to -209.86 ° C. with liquid nitrogen stored in, the end portion of the vacuum vessel 3, can be xenon gas sealed is liquefied or solidified almost zero vapor pressure. したがって、石英ガラス管3内が減圧状態になるため、レーザ光Lによって溶融されると石英ガラス3は内側に向かってシュリンクし、気密に密閉封止ができる。 Accordingly, since the quartz glass tube 3 is under reduced pressure, quartz glass 3 when it is melted by the laser beam L is shrunk inward, may hermetic seal airtight. 【0132】図7に示すように、液体窒素RFをグローブボックス1外部から導入し、冷却タンク13Tに充填する。 [0132] As shown in FIG. 7, the liquid nitrogen RF is introduced from the glove box 1 outside, filling the cooling tank 13T. そして、石英ガラス等の溶融サンプル3で蒸気圧の高い物質16を所有している部分15を浸漬するように構成する代わりに、直接熱を加えたくない部分に液体窒素などの冷媒RFを吹き付けるようにノズルを設けても良い。 Then, instead of configuring to immerse the parts 15 in a molten sample 3 such as quartz glass owns a high material 16 vapor pressure, so for blowing coolant RF such as liquid nitrogen in a portion do not want to make direct heat nozzle may be provided to. 【0133】グローブボックス1の内部への導入ポート18は、通常はバルブ19で外気とは遮断できるようにしておく。 [0133] The introduction port 18 to the interior of the glove box 1 is normally kept to be able to shut off the outside air by a valve 19. また図1に示したのと同様に、グローブボックス1は設定された圧力に維持するための調圧弁28が設けられているため、内部の圧力が上昇することも無い。 Also in the same manner as shown in FIG. 1, since the pressure regulating valve 28 to maintain the pressure glove box 1 was set is provided, it is also not the internal pressure increases. またグローブボックス1内は水分を可能な限り除去した露点の低い状態に保っているが、前述のような液体窒素RFを流すことによって、外気とグローブボックス1内の雰囲気は接触することが無く、グローブボックス1内の露点が悪化することは無い。 Although the glove box 1 is maintained in a state of low dew point has been removed as much as possible moisture, by flowing liquid nitrogen RF as described above, the atmosphere of the outside air and the glove box 1 is not be in contact, it is not the dew point in the glove box 1 is deteriorated. むしろ液体窒素などは極低温の冷媒RFであるため、グローブボックス1内の水分が固化し、グローブボックス雰囲気精製機構GA Rather for such as liquid nitrogen is a refrigerant RF cryogenic, and moisture solidification of the glove box 1, the glove box atmospheric refining system GA
Rにより循環精製により外部へ排出されて、グローブボックス1内の露点が向上する。 Is discharged to the outside by the circulation Purification by R, it is improved dew point in the glove box 1. 【0134】以上のようなレーザ光を利用した溶融接合方法およびその装置により、気密密閉を行う封止工程を取れば、水分の混入は基本的に無くなり、ランプ等の寿命特性は大幅に改善する。 [0134] By melt bonding method and apparatus utilizing a laser beam as described above, taking the sealing step of performing airtight sealing, moisture contamination disappears basically, life characteristics of such lamps is greatly improved . 【0135】(第4の実施形態)図8に、本発明の第4 [0135] (Fourth Embodiment) FIG. 8, a fourth aspect of the present invention
実施形態にかかる溶融接合装置を示す。 Showing the fusion splicing apparatus according to the embodiment. 本例における溶融接合装置WLP4は、図1に示した装置WLP1と同様の構造を有する。 Fusion bonding apparatus WLP4 in this embodiment has the same structure as the apparatus WLP1 shown in FIG. 本実施形態においては、グローブボックス1は隔壁35と真空用Oリング39によって、真空排気部34と本来のグローブボックス部1'とに気密に区切られている。 In the present embodiment, the glove box 1 by a partition wall 35 and the vacuum O-ring 39, are separated in gas-tight and evacuated portion 34 to the original glove box section 1 '. 同図においては、簡便化のために図示されていないが、グローブボックス内圧調整機構GP In the figure, although not shown for simplicity, the glove box internal pressure regulating mechanism GP
R、およびグローブボックス雰囲気精製機構GARは本来のグローブボックス1'に接続されている。 R, and the glove box atmosphere purification system GAR are connected to the original glove box 1 '. 隔壁35 The partition wall 35
には、ガス導入ポート32が設けられて、グローブボックス部1'から不活性ガスを真空排気部34内に導入できる。 The, it provided the gas introduction port 32 can be introduced an inert gas into the vacuum exhaust unit 34 from the glove box section 1 '. 【0136】真空排気部34では、集光レンズ6が外部に設けられたレーザ装置2の光軸を遮るように、真空排気部34のグローブボックス1の側壁に設けられている。 [0136] In the vacuum evacuation unit 34, the condenser lens 6 so as to block the optical axis of the laser device 2 provided outside, are provided in the side wall of the glove box 1 of the vacuum exhaust unit 34. レーザ装置2から照射されたレーザ光Lを反射して焦点上に結ぶように、集光レンズ6から内部に向かって反射鏡37がレーザ光Lの光軸方向に延在している。 So as to connect on the focus reflects the laser beam L emitted from the laser device 2, the reflecting mirror 37 toward the condensing lens 6 therein extending in the direction of the optical axis of the laser beam L. セラミック材料で構成された真空容器3が、その封止部の中間フリット9が集光レンズ6の焦点上に略位置するように固定されている。 Vacuum vessel 3 made of a ceramic material, an intermediate frit 9 of the sealing portion is fixed so as to be substantially positioned on the focal point of the condenser lens 6. なお、封止部は真空容器3の端部に、セラミック材料製の蓋3Lが、セラミック製の中間フリット9を介して載せられている。 Incidentally, the sealing portion on the end portion of the vacuum vessel 3, a lid 3L made of ceramic material, are placed through the ceramic medium frit 9. 【0137】さらに、真空排気部34は排気弁43を介して真空ポンプ36に接続され、さらに真空排気部34 [0137] Further, the vacuum exhaust unit 34 is connected to a vacuum pump 36 via an exhaust valve 43, further evacuation unit 34
の内部圧を測定する真空計38が設けられている。 Vacuum gauge 38 is provided to measure the internal pressure of the. このようにして、排気弁43、真空排気部34、真空ポンプ36、および真空計38によって、上述の真空容器減圧機構VPRが構成されている。 In this way, the exhaust valve 43, vacuum exhaust unit 34, vacuum pump 36, and the vacuum gauge 38, a vacuum vessel pressure reducing mechanism VPR described above is constructed. 【0138】このように構成された溶融接合装置WLP [0138] This configuration molten bonding apparatus WLP
4において、先ず、排気弁43を開けて真空ポンプ36 In 4, first, the vacuum pump 36 by opening the exhaust valve 43
を駆動し、真空排気部分34内のガスを真空排気する。 Drives, to evacuate the gas in the evacuated portion 34.
その後、排気弁43を閉めてガス導入ポート32を開いて、グローブボックス部1'内の不活性ガスを、真空計38でガス圧を確認しながら真空排気部34内に導入する。 Thereafter, by opening the gas inlet port 32 by closing the exhaust valve 43, the inert gas in the glove box section 1 ', introduced into the vacuum exhaust unit 34 while checking the gas pressure in the vacuum gauge 38. 真空排気部34内のガス圧力が所定圧P1に達した時点で、真空ポンプ36を閉じる。 When the gas pressure in the vacuum exhaust unit 34 has reached the predetermined pressure P1, closing the vacuum pump 36. なお、本例では、真空排気部34にグローブボックス部1'内の不活性ガスを導入したが、それと異なるガスを導入する必要がある場合には、グローブボックス内圧調整機構GPRに相当する異なるガスの供給源を真空排気部34に接続すれば良い。 In this example, different although introducing an inert gas in the glove box section 1 'into the vacuum exhaust unit 34, in a case where it is necessary to introduce it with different gas, which corresponds to the glove box internal pressure regulating mechanism GPR Gas the source of the may be connected to evacuator 34. 【0139】次に、レーザ装置2から所定のビーム幅に拡大、縮小したレーザ光Lを集光レンズ6を介して反射鏡37に照射する。 [0139] Next, enlarged from the laser unit 2 to a predetermined beam width to irradiate the reduced laser beam L to the reflector 37 through the condenser lens 6. 反射鏡37の焦点に設置された溶融部分は均一に熱エネルギーを受けた封止部分、つまり中間フリット9を含む真空容器3、およびセラミック材料製の蓋3Lで構成される部分を均一に溶融することが可能になる。 Installation molten portion at the focal point of the reflector 37 is uniformly melted portion constituted by uniformly sealing portion subjected to thermal energy, i.e. the vacuum vessel 3 comprises a medium frit 9, and ceramic materials lids 3L it becomes possible. この時隙間無く密閉溶着を確実にするために、図5に示した旋盤50を用いて、真空容器3を回転しながらセラミック管3の軸方向に加圧する。 To ensure this time without any gaps sealed welding, using a lathe 50 shown in FIG. 5, pressurized in the axial direction of the ceramic tube 3 while rotating the vacuum container 3. 【0140】(第5の実施形態)図9に本発明の第5実施形態にかかる溶融接合装置を示す。 [0140] A melt bonding apparatus according to a fifth embodiment of the present invention (Fifth Embodiment) FIG. 本例における溶融接合装置WLP5は、図1に示す溶融接合装置WLP1 Fusion bonding apparatus WLP5 in this example, fusion bonding apparatus shown in FIG. 1 WLP1
と同様の構成を有しているが、さらにグローブボックス1の外部に、集塵機25aを格納する集塵室25が設けられている。 It has the same configuration as, more external of the glove box 1, dust collecting chamber 25 for storing the dust collector 25a is provided. 集塵室25には、グローブボックス1内に気密に接続されている吸気パイプ22iと排気パイプ2 The dust collecting chamber 25, intake and exhaust pipe 22i connected hermetically in a glove box first pipe 2
2oがそれぞれ接続されている。 2o is connected. 吸気パイプ22iはその端部がグローブボックス1内の真空容器3の溶融部4 Fused portion 4 of the intake pipe 22i is vacuum vessel 3 the ends of the glove box 1
の近傍に位置されており、排気パイプ22oの端部はグローブボックス1内の任意の場所に位置されている。 Are located in the vicinity of the end portion of the exhaust pipe 22o is positioned anywhere in the glove box 1. 集塵室25内の吸気パイプ22iの途中に設けられた循環ポンプ23によって、吸気パイプ22iは溶融部4の近傍の雰囲気ガスを吸引して、集塵機25aに送り込む。 By a circulation pump 23 provided in the middle of the intake pipe 22i in the dust collecting chamber 25, a suction pipe 22i is sucked atmosphere gas in the vicinity of the melting unit 4 is fed into the dust collector 25a. 【0141】集塵機25aの中に設けられたフィルタ2 [0141] filter provided in the dust collector 25a 2
4によって、吸引された雰囲気ガスに含まれるゴミや塵などの物質は除去されて、排気パイプ22oを通して清浄な雰囲気ガスがグローブボックス1内に戻される。 4 by, substances such as dust and dirt contained in the sucked atmosphere gas is removed, clean atmosphere gas is returned to the glove box 1 through the exhaust pipe 22o. このようにして、石英ガラス等の被接合物3を溶融温度位まで加熱してやると、シリカ状の小さい粉末が蒸発物E In this way, when the object to be bonded 3 such as quartz glass'll heated to the melting temperature position, silica-shaped small powder evaporant E
vとして発生し、グローブボックス1内部が非常に汚れてしまい、さらには蒸発物Evによってレーザ光窓5が汚れる。 v occurs as, the glove box 1 will interior very dirty, more fouling laser beam window 5 by evaporant Ev. しかし、上記の構成によれば真空容器3に届くレーザ光Lのエネルギーが減衰されるという不具合を改善できる。 However, it is possible to improve a problem that the energy of the laser beam L reaching the vacuum vessel 3 according to the configuration described above is attenuated. また、集塵室25はグローブボックス1と隔離されているので、グローブボックス1を空気中に暴露すること無くフィルタ24を交換できる。 Also, dust collection chamber 25 because it is isolated from the glove box 1, the glove box 1 can replace the filter 24 without exposure to the air. 【0142】(第6の実施形態)図10に本発明の第6 [0142] Sixth of the present invention in FIG. 10 (Sixth Embodiment)
実施形態にかかる溶融接合装置を示す。 Showing the fusion splicing apparatus according to the embodiment. 本例における溶融接合装置WLP6は、図1に示す溶融接合装置WLP Fusion bonding apparatus WLP6 in this example, fusion bonding apparatus WLP of FIG. 1
1と同様の構成を有しているが、レーザ光窓5および集光レンズ6の代わりに可動式集光レンズ6Mが設けられていると共に、レーザ吸収体2dの表面に、出力モニタ26がさらに設けられている。 Has the same structure as 1, the movable focusing lens 6M instead of the laser beam window 5 and the condenser lens 6 is provided on the surface of the laser absorber 2d, output monitor 26 is further It is provided. 【0143】つまり、第1実施形態においては、集光レンズ6はグローブボックス1の外に設置されているが、 [0143] That is, in the first embodiment, although the condensing lens 6 is placed outside of the glove box 1,
グローブボックス1に設けられているレーザ光窓5も集光レンズと同一の材料を使用する必要がある。 Laser light window is provided in the glove box 1 5 it is necessary to use the same material and the condenser lens. この点に鑑みて、モータ27によって集光レンズ6をレーザ光L In view of this, the laser beam L to the condenser lens 6 by the motor 27
の光軸に沿ってDL方向に、グローブボックス1に対して気密に動くように構成し、しかも窓材料5としても兼用にしたものが可動式集光レンズ6Mである。 Of the DL direction along the optical axis, and configured to move tightly against the glove box 1, yet those also used as window material 5 is movable focusing lens 6M. さらに、 further,
レーザ入射した反対側のレーザ吸収体2d上に、出力モニタ26を設置して、漏れレーザ光L'の出力をモニタしたモニタ信号をレーザ入力電源2bあるいは、可動式集光レンズ6Mの駆動モータ27にフィードバックして、安定した溶融条件で対象物3の加熱が可能になり、 The laser incident side opposite the laser absorber on 2d, installed the output monitor 26, or the laser input power 2b a monitor signal obtained by monitoring the output of the leaked laser beam L ', the driving motor 27 of the movable focusing lens 6M is fed back to, it enables heating of the object 3 in a stable melting conditions,
歩留まりも向上する。 Yield is also improved. 【0144】以上に述べたように、レーザ装置2の投入パワー、照射時間または集光レンズ6の位置を調整することにより、数秒という短時間で、真空容器3の溶融接合および気密な密閉封止が可能である。 [0144] As described above, the laser device 2 of the input power, by adjusting the position of the irradiation time or the condenser lens 6, a short time of several seconds, melt bonding and hermetically sealing the sealing of the vacuum vessel 3 it is possible. したがって、希ガスや窒素ガスと言う不活性雰囲気のグローブボックス1内部で加熱溶着作業を行うため、蒸気圧の高いメタルハライドを石英ガラス管3内への密閉封止や、酸化を極端に嫌う材料などを石英ガラス管3内への密閉封止が容易にできるようになる。 Therefore, rare for performing heat welding operation in the glove box 1 inside the inert atmosphere means a gas or a nitrogen gas, a high vapor pressure metal halide and a closed sealing to the quartz glass tube 3, including materials dislike extremely oxidation the becomes possible to facilitate hermetic seal to the quartz glass tube 3. 【0145】真空容器3として石英ガラスやセラミック等の高融点の誘電体材料の接合について説明したが、酸化を嫌う金属(例えばMo、W等)の接合にも有用であることは言うまでも無い。 [0145] has been described as a vacuum container 3 joined refractory dielectric material of quartz glass or ceramic for, goes without saying that it is also useful for bonding metal dislike oxide (e.g. Mo, W, etc.) . また、酸化を防止するために不活性ガス雰囲気中ばかりでなく真空中でも同様に溶融接合できる。 Further, it similarly melt bonding even in a vacuum as well in an inert gas atmosphere to prevent oxidation. 【0146】しかも、集光レンズ6Mの焦点位置を動かすことでレーザ光Lをデフォーカスし、照射部分の大きさを調整することにより、種々の大きさの溶融対象部を溶融することが可能である。 [0146] Moreover, the laser beam L defocused by moving the focal position of the condenser lens 6M, by adjusting the size of the irradiated portion, can be melt fused target portion of various sizes is there. またレーザ光Lの集光性が良いので、溶融対象物のレーザ光Lを照射された部分の狭い領域で温度勾配をつけることができる。 Since the condensing of the laser beam L is good, it can be a temperature gradient in the laser beam L narrow region irradiated portions of molten object. したがって、金属あるいは誘電体の区別無く溶接部分だけを局部的に加熱でき、溶融させたくない部分への熱的影響を極力抑えることができる。 Therefore, only without distinction welded portion of the metal or dielectric to be locally heated, it is possible to minimize the thermal influence of the portion not desired to be melted. 【0147】また電気炉とちがって、レーザ光照射では瞬時に高温を得られるので、溶融箇所以外への熱的ダメージを最小にできる。 [0147] Also unlike electric furnace, since the resulting high temperature instantaneously by the laser beam irradiation, it can minimize the thermal damage to non-fused portion. また、グローブボックス1内の不活性雰囲気の温度調整も気にする必要も無い。 In addition, there is no need also to worry about the temperature adjustment of the inert atmosphere in a glove box 1. さらに、 further,
光エネルギーを供給するレーザ装置本体をグローブボックスの外に設置しているので、グローブボックス自体の改造の必要性も低減できる。 Since the laser unit body for supplying light energy is placed outside of the glove box can be reduced the need for modification of the glove box itself. 【0148】(第7の実施形態)以下に、図11を参照して、本発明の第7の実施形態にかかる溶融接合装置について説明する。 [0148] (the seventh embodiment) Hereinafter, with reference to FIG. 11, described fusion bonding apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. 溶融接合装置WLP7において、レーザ装置2はそのレーザ光Lの光軸が、石英ガラス管20 In fusion bonding apparatus WLP7, the laser device 2 is the optical axis of the laser beam L, a quartz glass tube 20
1の長手方向Dvに対して概ね垂直に設置される。 It is installed substantially perpendicular to the first longitudinal direction Dv. 同図に示すように、石英ガラス管201は、その長手方向D As shown in the figure, a quartz glass tube 201, the longitudinal direction D
vに対してほぼ対称な形状を有している。 It has substantially symmetrical shape with respect to v. 石英ガラス管201は、さらにその中央部において長手方向Dvに対して垂直な平面に対してもほぼ対称な形状を有している。 Quartz glass tube 201 has a substantially symmetrical shape with respect to a plane perpendicular to the further longitudinal Dv in its center part. そして、石英ガラス管201はその中央の球形状のバルブ部212内に2つの放電電極203aおよび20 Then, two discharge electrodes 203a and 20 to the quartz glass tube 201 in the spherical valve portion 212 of the center
3bが、既知の方法によって、長手方向Dvに沿って、 3b is by known methods, in the longitudinal direction Dv,
互いに対向して保持されている。 They are held against each other. 【0149】石英ガラス管201は、バルブ部212によって、その長手方向Dvに関して、第1電極部208 [0149] Quartz glass tube 201, the valve unit 212, with respect to its longitudinal direction Dv, first electrode portion 208
aと第2電極部208bに区別される。 It is distinguished a second electrode portion 208b. 第1電極部20 The first electrode portion 20
8a内では、真空密閉用のMo(モリブデン)箔204 Within 8a, Mo for vacuum sealing (molybdenum) foil 204
aが放電電極203aに接続され、外部電極接続用端子205aがMo箔204aに接続されている。 a connected to the discharge electrode 203a, the terminal 205a for the external electrode connection is connected to the Mo foil 204a. 同様に、 Similarly,
第2電極部208bには、放電電極203bに真空密閉用のMo(モリブデン)箔204bが接続され、外部電極接続用端子205bがMo箔204bに接続されている。 The second electrode portion 208b, the discharge electrodes 203b Mo (molybdenum) foil 204b for vacuum sealing is connected to the terminal 205b external electrode connection is connected to the Mo foil 204b. 【0150】なお、同図においては、第1電極部208 [0150] In the figure, the first electrode 208
aは既に真空密閉封止が行われており、開放端部側の第2電極部208bを封止する場合の例を示している。 a has already been made vacuum-tight seal, an example of a case of sealing the second electrode part 208b of the open end side. しかし、以下に説明する方法にて、第1電極部208aおよび第2電極部208bの両端が開放されている場合にも、本発明は同様に有効である。 However, by the method described below, even when the both ends of the first electrode portion 208a and the second electrode portion 208b is opened, the present invention is equally effective. 【0151】また、上述のように、各構成要素に関して、電極部208であれば、第1電極部208aおよび第2電極部208bのように、電極部を表す符号208 [0151] Further, as described above, for each component, if the electrode portion 208, as in the first electrode portion 208a and the second electrode portion 208b, reference numeral 208 represents an electrode portion
に、第1あるいは第2の電極部であるかを個々に識別する接尾辞aあるいはbを付して区別している。 To, and whether the first or the second electrode portion is distinguished by affixing the suffix a or b for identifying the individual. さらに、 further,
第1電極部208aおよび第2電極部208bのそれぞれに属する放電電極203、Mo箔204、および外部電極接続用端子205に関しても接尾辞aあるいはbを付して、それぞれが第1電極部208aに属するものか第2電極部208bに属するものかを識別している。 Discharge electrodes 203, Mo foil 204 belonging to each of the first electrode portion 208a and the second electrode portion 208b, and also given the suffix a or b with respect to the external electrode connection terminal 205, respectively to the first electrode portion 208a and identifies which belongs belong those or second electrode portion 208b. 【0152】しかしながら、特に区別する必要が無い場合には、以降は、接尾辞を付さずに、例えば、単に20 [0152] However, especially when it is not necessary to distinguish, since, without added suffix, for example, simply 20
8、203、204、および205とのみ表すものとする。 8,203,204, and 205 and is intended to refer only. これら以外に、本明細書において、接尾辞を付して識別される前述および後述の各要素において、同様に接尾辞を付さずに表現されている時は、省略された接尾辞による個々の区別をしないことを表しているものとする。 Besides these, in the present specification, in each of the elements described above and below are identified are designated by the suffix, when they are expressed without added likewise suffix individual by omitted suffix it is assumed that indicates that no distinction. 【0153】溶融接合装置WLP7は、石英ガラス管2 [0153] melt bonding apparatus WLP7 are quartz glass tube 2
01の開放端部に気密に接続される真空排気管206を含む。 The open end 01 includes a vacuum exhaust pipe 206 is connected hermetically. 真空排気管206には、希ガスを蓄えたガスボンベ301が開閉弁305を介して接続され、真空ポンプ303が開閉弁306を介して接続され、そして、調圧弁308が接続されている。 The evacuation pipe 206, a gas cylinder 301 that accumulated noble gas is connected via an on-off valve 305, vacuum pump 303 is connected via an on-off valve 306 and the pressure regulating valve 308 is connected. このように、真空排気管2 In this way, the vacuum exhaust pipe 2
06、ガスボンベ301、真空ポンプ303、開閉弁3 06, gas cylinder 301, a vacuum pump 303, the on-off valve 3
05、開閉弁306、および調圧弁308によって、図1に示した減圧機構VPRに類似した減圧機構VPR' 05, by the opening and closing valve 306 and the pressure regulating valve 308, pressure reduction mechanism VPR similar to pressure reducing mechanism VPR shown in FIG. 1 '
が構成されている。 There has been configured. 【0154】溶融接合装置WLP7には、さらに、石英ガラス管201のレーザ光Lが照射さている照射部20 [0154] The fusion bonding apparatus WLP7, further irradiation unit 20 where the laser beam L of the quartz glass tube 201 is irradiated
7の温度を計測する光高温計250が設けられている。 7 optical pyrometer 250 for measuring the temperature of is provided.
光高温計250は計測した温度を示す温度信号Stを生成して、レーザ装置2にフィードバックする。 Light pyrometer 250 generates a temperature signal St indicative of the temperature measured, fed back to the laser device 2. レーザ装置2は、温度信号Stに基づいて、石英ガラス管201 The laser device 2, based on the temperature signal St, a quartz glass tube 201
の照射部207が所定の温度Tpに到達するまで、レーザ光Lを照射して加熱する。 The irradiation unit 207 reaches a predetermined temperature Tp, and heated by irradiating laser beam L. 【0155】以下に、溶融接合装置WLP7における石英ガラス管201の封止動作について述べる。 [0155] The following describes the sealing operation of the quartz glass tube 201 in the fusion splicing apparatus WLP7. 先ず、石英ガラス管201の第2電極部208bの開放端を、減圧機構VPR'の真空排気管206に気密に接続する。 First, the open end of the second electrode portion 208b of the quartz glass tube 201 is airtightly connected to the vacuum exhaust pipe 206 of the vacuum mechanism VPR '.
次に、開閉弁306を開くと共に、真空ポンプ303を稼働させて、減圧機構VPR'の内圧P5を外気圧P3 Then, with opening the on-off valve 306, and operate the vacuum pump 303, the internal pressure P5 outside pressure of the pressure reducing mechanism VPR 'P3
より低い第1の所定圧P5aに到達した時点で、開閉弁306を閉めて真空ポンプ303を停止する。 Upon reaching the lower first predetermined pressure P5a, stops the vacuum pump 303 by closing the shutoff valve 306. なお、真空排気管206で気密に減圧機構VPR'に接続されている石英ガラス管201の内圧もP5であることは言うまでも無い。 Incidentally, it is needless to say also the internal pressure of the quartz glass tube 201 connected to a vacuum mechanism VPR 'airtight vacuum exhaust pipe 206 is P5. 【0156】次に、開閉弁305を開くと共に、ガスボンベ301を開いて、減圧機構VPR'内に希ガスを注入して、減圧機構VPR'の内圧P5が外気圧P3より低い第2の所定圧P5bに到達した時点で、開閉弁30 [0156] Next, opens the on-off valve 305 to open the gas cylinder 301 'by injecting inert gas into the vacuum mechanism VPR' pressure reduction mechanism VPR second predetermined pressure pressure P5 is less than the outside air pressure P3 of upon reaching P5b, on-off valve 30
5を閉める。 Close the 5. なお、減圧機構VPR'の内圧P5は、調圧弁308によってモニタして、そのモニタ結果に基づいて、ガスボンベ301、真空ポンプ303、開閉弁3 Incidentally, the internal pressure P5 of the pressure reducing mechanism VPR 'is monitored by the pressure regulating valve 308, based on the monitoring result, the gas cylinder 301, a vacuum pump 303, the on-off valve 3
05および開閉弁306を制御することによって、それぞれ、第1の所定圧P5aおよび第2の所定圧P5b By controlling the 05 and the opening and closing valve 306, respectively, a first predetermined pressure P5a and a second predetermined pressure P5b
(P5a<P5b<P5)に設定できる。 It can be set to (P5a <P5b <P5). 【0157】上述のように、第2の所定圧P5bで希ガスが注入された石英ガラス管201の第2電極部208 [0157] As described above, the second electrode portion 208 of the second place the quartz glass tube 201 that noble gas at a constant pressure P5b is injected
bを封止するために、レーザ装置2を長手方向Dvに運動させて、照射部207にレーザ光Lを照射すると共に、照射部の加熱温度を光高温計250でモニタする。 b for sealing a by movement of the laser device 2 in the longitudinal direction Dv, irradiates a laser beam L to the irradiation unit 207, monitors the heating temperature of the irradiated portion with light pyrometer 250.
そして、石英ガラス管201が溶融する所定の温度Tp Then, the predetermined temperature Tp of the quartz glass tube 201 is melted
まで照射部207が加熱する。 Irradiation unit 207 is heated to. なお、レーザ装置2を長手方向Dvに運動させる代わりに、石英ガラス管201 Instead of moving the laser device 2 in the longitudinal direction Dv, quartz glass tube 201
を運動させても良い。 It may be exercise. 【0158】照射部207が溶融温度Tpに達すると、 [0158] When the irradiation unit 207 reaches the melting temperature Tp,
石英ガラス管201の内圧P5は、加熱により第2の所定圧P5bより高めの圧力P5b'になるが、それでも外気圧P3に比べて大幅に減圧されている。 Pressure P5 of the quartz glass tube 201, the second place becomes a pressure P5b 'higher than a predetermined pressure P5b by heating, still it is greatly reduced pressure than the outside air pressure P3. そのため、 for that reason,
照射部207がレーザの熱で溶融して軟化すると、大気圧P3との差圧(P3−P5b')によって、石英ガラス管201の照射部207を構成する壁部は、内側にシュリンクされて、互いに押しつけられる。 When the irradiation unit 207 is softened by melting with laser heat, by the differential pressure (P3-P5b ') between the atmospheric pressure P3, the wall portion constituting the illumination unit 207 of the quartz glass tube 201 is shrunk inward, They are pressed against each other. そして、時間の経過と共に溶融した照射部207の壁部は互いにが溶融接合されて、その間に放電電極203b、Mo箔20 Then, the wall portion of the irradiation unit 207 which is melted with time from each other is melt bonding, the discharge electrode 203b therebetween, Mo foil 20
4b、および外部電極接続用端子205bを挟み込んだ状態で、石英ガラス管201が真空密閉封止される。 4b, and in a state sandwiched external electrode connection terminal 205b, the quartz glass tube 201 is sealed vacuum-tight seal. 【0159】石英ガラスを溶融する場合は、レーザ装置202には、波長が10.6μmであるCO 2レーザが適している。 [0159] When melting the quartz glass, the laser device 202, CO 2 laser is suitable wavelength of 10.6 [mu] m. つまり、10.6μm波長のレーザであれば、石英ガラスでもエネルギーを吸収でき、1ccの石英ガラスを溶融するのに、300WのCO 2レーザを数秒から1分程度照射すれば十分である。 That is, if the laser of 10.6μm wavelength, can also absorb energy in the quartz glass, for melting quartz glass of 1 cc, is sufficient irradiation for about one minute from a few seconds CO 2 laser of 300 W. また通常のソーダガラス、硼珪酸ガラスであれば、波長808nm、9 The ordinary soda glass, if borosilicate glass, wavelength 808 nm, 9
15nm等の高出力(500W以下)半導体レーザ等小型の物を用いれば、システムはより簡略できる。 With the high output of 15nm such as (500 W or less) such as a semiconductor laser small ones, the system can be further simplified. 【0160】図12を参照して、溶融接合装置WLP7 [0160] With reference to FIG. 12, the molten welding apparatus WLP7
の変形例について説明する。 Modification of the described. 溶融接合装置WLP7'においては、石英ガラス管201とレーザ装置202を長手方向Dvに相対的に移動させながら、レーザ光Lを照射している。 In the melt bonding apparatus WLP7 ', while the quartz glass tube 201 and the laser device 202 is relatively moved in the longitudinal direction Dv, it is irradiated with the laser beam L. しかし、石英ガラス管201の照射部20 However, the irradiation portion 20 of the quartz glass tube 201
7を均一に溶融させるためには、ガラス管を長手方向D In order to uniformly melt 7 in the longitudinal direction D of the glass tube
vに沿ってDr方向に回転させながらレーザ光Lを照射すると径方向に関して均一加熱でき、形状が精度良く封止できる。 v it is uniformly heated with respect to the radial direction is irradiated with laser light L while rotating the Dr direction along the shape can be accurately sealed. この目的のために、本変形例にかかる溶融接合装置WLP7'は、減圧機構VPR'(視認性のために図示せず)の真空排気管206の開放端部側内部に、 For this purpose, melt bonding apparatus WLP7 according to this modification ', the vacuum mechanism VPR' inside the open end side of the vacuum exhaust pipe 206 (not shown for the sake of visibility)
摺動Oリング210を介して、片旋盤209を気密に接続している。 Through a sliding O-ring 210 connects the piece lathe 209 in an airtight manner. 石英ガラス管201の開放端が、真空排気管206の代わりに片旋盤209に気密に接続される。 The open end of the quartz glass tube 201 is hermetically connected to the on one lathe 209 instead of a vacuum exhaust pipe 206. 【0161】このように、石英ガラス管201を片旋盤209によって、Dr方向に回転させながら、レーザ光Lを照射部207に照射する以外は、溶融接合装置WL [0161] Thus, by the quartz glass tube 201 pieces lathe 209, while rotating in the Dr direction, except for irradiating a laser beam L to the irradiation unit 207, melt bonding device WL
P7'における動作は、上述の溶融接合装置WLP7における動作と同じであるので、説明を省く。 Operation in P7 'is the same as the operation in the molten bonding apparatus WLP7 above, not described. ただし、レーザ光Lの照射幅は、ガラス管201の径より、広く取り、できるだけ均一に照射できるようにする。 However, the irradiation width of the laser beam L is than the diameter of the glass tube 201, taken broadly, to allow possible uniform illumination. 回転数は遅すぎると均熱化の度合いが悪くなるが、早すぎるとガラス管が捩れてしまうため、ガラス管の重量に応じて適切な回転条件を設定する必要がある。 While the rotational speed is too slow the degree of temperature control it becomes worse, since the premature thereby twisted glass tube, it is necessary to set a proper rolling condition according to the weight of the glass tube. 【0162】本例においては、片旋盤209を使用して石英ガラス管201を回転させているが、両旋盤を使用しても基本的に問題は無い。 [0162] In the present examples, while rotating the quartz glass tube 201 using a piece lathe 209, no problem basically using both lathes. さらに、真空排気しながらの例を示しているが、第2電極部208bを予め仮封止し、ガラス管内を減圧状態にした状態で、本封止のレーザ溶融の工程に入って第2電極のMo箔部分204bを封止しても良い。 Further, an example is shown while evacuating, sealed beforehand temporary sealing the second electrode portion 208b, while the glass tube in a reduced pressure state, the second electrode enters the process of laser melting of the sealing Mo foil portion 204b of may be sealed. 【0163】次に、図13および図14を参照して、石英ガラス管201の外形を整えたり、Mo箔204と石英ガラス管201との封止密着力を強くするために、レーザ光Lで照射部207を溶融させた後に、整形型で溶融部を加圧整形する実施例について説明する。 [0163] Next, with reference to FIGS. 13 and 14, or to adjust the outline of the quartz glass tube 201, in order to increase the sealing adhesion between the Mo foil 204 and the quartz glass tube 201, a laser beam L after melting the irradiated portion 207, describing a fusion zone in the shaping mold for example shaping pressure. 【0164】図13に、同例における溶融接合装置WL [0164] Figure 13, melt bonding device WL in the same embodiment
P7aの側面図を示す。 It shows a side view of P7a. なお、溶融接合装置WLP7a Incidentally, melt bonding device WLP7a
は、図11および図12に示した溶融接合装置WLP7 Is fusion bonding apparatus shown in FIGS. 11 and 12 WLP7
および溶融接合装置WLP7'に一対の整形型211および211'を含む整形装置(図示せず)が新たに設けられた構成を有している。 And melt bonding apparatus WLP7 'to a pair of shaping type 211 and 211' (not shown) shaping device comprising has a configuration in which newly provided. それ故に、視認性のために、 Thus, for visibility,
図13においては、減圧機構VPR'および光高温計2 13, pressure reduction mechanism VPR 'and the optical pyrometer 2
50が省略されている。 50 is omitted. また、作図上の理由により、レーザ装置2が石英ガラス管201に対して、斜め方向に設置されているように表されているが、レーザ装置2は石英ガラス管201の長手方向Dvに対して概ね垂直に設置されている。 Furthermore, reasons drawing, the laser device 2 is quartz glass tube 201, are represented as being installed in an oblique direction, the laser device 2 with respect to the longitudinal direction Dv of the quartz glass tube 201 It is disposed generally vertically. 【0165】図14に、図13にその側面を示した溶融接合装置WLP7aの平面図を示す。 [0165] FIG. 14 shows a plan view of a fusion splicing apparatus WLP7a showing its side in FIG. Mo箔204が一対の整形型211および211'の押圧面に対して概ね平行になるように、石英ガラス管201は設置される。 Mo foil 204 so as to be generally parallel to the pressing surfaces of the pair of shaping type 211 and 211 ', a quartz glass tube 201 is installed.
そのため、レーザ光Lが整形型211や211'で遮られることは無いので、レーザ光Lの反射だけを注意すれば良い。 Therefore, since it is not the laser beam L is blocked by the shaping mold 211 and 211 ', it may be noted the only reflection of the laser beam L. そのためには、例えば、圧接工程に入った時にレーザ光Lの照射を停止し、整形型211および21 For this purpose, for example, to stop the irradiation of the laser beam L when entering the bonding step, shaping type 211 and 21
1'などでレーザ光Lが反射されて作業者等に影響を及ぼさないようにすれば良い。 1 'the laser beam L may be so as not to affect the operator or the like is reflected by the like. 【0166】通常、石英ガラスで形成される放電ランプや、ハロゲンランプの電極203は、Mo箔204と石英ガラス管201との圧着溶接により真空密閉封止される。 [0166] Normally, the discharge is made of quartz glass lamp or a halogen lamp electrode 203 is sealed vacuum-tight seal by compression welding of the Mo foil 204 and the quartz glass tube 201. 金属(放電電極203および外部接続用端子20 Metal (the discharge electrode 203 and the external connection terminals 20
5)の熱膨張係数は、石英(石英ガラス管201)の熱膨張係数に比べて著しく大きい。 Thermal expansion coefficient of 5) is significantly larger than the thermal expansion coefficient of the quartz (quartz glass tube 201). そのため、完成されたランプが使用時に高温になると、熱膨張の小さい石英ガラス管201で固定されている熱膨張の大きな放電電極203aおよび放電電極203bは互いに相手側に向かって伸張するため、この伸張を薄いMo箔204の塑性変形を利用し緩和している。 Therefore, when the completed lamp becomes hot during use, since the large discharge electrodes 203a and the discharge electrode 203b of thermal expansion which is fixed a small thermal expansion quartz glass tube 201 extending from each other toward the other side, the extension It is utilized mitigate the plastic deformation of the thin Mo foil 204. 図13および図14に示すように、レーザ光Lを一方向から照射し、圧接するための整形型211および211'を石英ガラス管201の両側に設置する。 As shown in FIGS. 13 and 14, by irradiating a laser beam L from one direction, the shaping mold 211 and 211 for pressing 'installed on both sides of the quartz glass tube 201. なお一対の整形型211および21 Note pair of shaping type 211 and 21
1'は互いに向かってDc方向に移動して、間に設置された石英ガラス管201の電極部208の封止部(照射部207)を押しつけ合って圧接する。 1 'is moved in the Dc towards each other, with each other against the sealing portion of the electrode portion 208 of the installed quartz glass tube 201 (the irradiation section 207) during pressure contact. 【0167】従来のガスバーナを使用する場合は、溶融するためのバーナヘッドを溶融部分近傍に設置する必要があるため、圧接の工程に入る時に、バーナを一旦移動させる必要があった。 [0167] When using a conventional gas burner, it is necessary to install a burner head for melting the melting portion near when entering the press-contact step, it has been necessary to temporarily move the burner. しかし、本実施例におけるように、レーザ光Lを使用すると、熱源部分であるレーザ装置2を石英ガラス管201近傍から移動させる必要がないため容易に圧接工程に移行できる。 However, as in the present embodiment, by using the laser beam L, and the laser device 2 which is a heat source part it can be easily migrated to bonding step since it is not necessary to move from the vicinity quartz glass tube 201. したがって可動部分のシステムが簡略できる。 Thus the movable part system can be simplified. 【0168】(第8の実施形態)図15を参照して、本発明の第8の実施形態にかかる溶融接合装置について説明する。 [0168] With reference to FIG. 15 (eighth embodiment), described fusion bonding apparatus according to an eighth embodiment of the present invention. 本実施形態にかかる溶融接合装置WLP8は、 Melt bonding apparatus WLP8 according to the present embodiment,
セラミックの溶接あるいは真空密閉封止に適している。 Suitable for ceramic welding or vacuum-tight seal.
溶融接合装置WLP8は、上述の減圧機構VPR'(視認性のため、図示せず)に気密に接続された真空容器2 Fusion bonding apparatus WLP8 is (because of the visibility, not shown) a pressure reducing mechanism VPR 'above the vacuum container 2 is hermetically connected to the
14を含む。 Including the 14. 真空容器214には、レーザ光窓218が設けられ、真空容器214の外部に設けられたレーザ装置2から照射され、集光レンズ6で集光されたレーザ光Lがレーザ光窓218を通して、内部に設置された溶融物に照射されるように構成されている。 The vacuum chamber 214, is the laser beam window 218 is provided, is emitted from the laser device 2 provided outside the vacuum vessel 214, through the laser beam window 218 focused laser light L by the condenser lens 6, an internal It is configured to be irradiated on the installed melt. 【0169】放電電極203を用意したセラミック管2 [0169] ceramic tube 2 which was prepared discharge electrode 203
13とサーメット部品216の間の封止部には、予め接着用の溶融フリット215を挿入した状態で、レーザ光窓218を通過したレーザ光Lが封止部を照らすような位置にセラミック管213およびサーメット部品216 13 and the sealing portion between the cermet component 216, the ceramic tube 213 in a state of inserting the melting frit 215 for pre-bonding, in a position such that the laser beam L that has passed through the laser beam window 218 illuminates a seal and cermet parts 216
を真空容器214内に設置する。 The installed in the vacuum chamber 214. なお、封止部分の外側には、その外周に渡って延在する環状のサセプタ217 Incidentally, on the outside of the sealing portion, an annular susceptor 217 extending over the outer periphery thereof
が設置されている。 There has been installed. さらに、溶融フリット215の両側からセラミック管213の長手方向Dvに平行な方向D Further, the longitudinal direction Dv direction parallel to D of the ceramic tube 213 from both sides of the melting frit 215
cに移動する圧接器219が設けられている。 Pressure 219 to move to c is provided. サセプタ217は封止部の外周部に設けられて、封止部に向かって照射されたレーザ光Lをその外周部で受光して、その熱エネルギーを吸収した後、その内周部から封止部に向かって放射することによって、レーザ光Lの熱利用効率を高めるものである。 The susceptor 217 is provided at the outer peripheral portion of the sealing portion, receives the laser beam L emitted toward the sealing part at its outer peripheral portion, after absorbing the heat energy, the sealing from the inner periphery by emitting towards the part, but to increase the thermal efficiency of the laser beam L. 【0170】サセプタ217は鉄鋼でも、ステンレス鋼で構成しても良い。 [0170] The susceptor 217 is also in the iron and steel, may be made of stainless steel. また2000℃近傍まで、昇温させるにはC(炭素)やSiC(炭化珪素)で構成しても良い。 Further to 2000 ° C. vicinity, it may be constituted by C (carbon) or SiC (silicon carbide) to raise the temperature. 基本的には酸化を防止するために、真空雰囲気か、 To prevent oxidation basically, or a vacuum atmosphere,
希ガス雰囲気で作業をすることになる。 You will be working in a rare gas atmosphere. このような状態に、セラミック管213およびサーメット部品216を設置し、準備した後に、以下に述べる工程で真空密閉封止作業を実行する。 In such a state, it established the ceramic tube 213 and the cermet component 216, after preparing, executing a vacuum seal sealing operation in the step described below. 【0171】工程1. [0171] Step 1. セラミック管213等の部品を真空容器214に設置した状態で、先ず真空排気する。 The components such as ceramic tube 213 in a state of being placed in a vacuum chamber 214, first evacuated. 【0172】工程2. [0172] Step 2. 次に、真空容器214内に所定の圧力になるように希ガス等を充填する。 Then, filling the manner rare gas such as a predetermined pressure into the vacuum chamber 214. この時、少なくともセラミック管213内は大気圧P3より減圧の状態(内圧P5)にしておく。 In this case, at least the ceramic tube 213 keep the vacuum state than the atmospheric pressure P3 (pressure P5). 常温で、大気圧P3以上になる場合や、加熱状態で大気圧P3以上になる場合は、 At room temperature, and it may become the atmospheric pressure P3 or more, may become the atmospheric pressure P3 or more heating state,
冷却トラップ(図示せず)を設けて、真空容器214内のガス等を冷却しその体積を減縮させて、必ず大気圧P And a cooling trap (not shown), to cool the gas out from the vacuum chamber 214 by Genchijimi its volume, always atmospheric pressure P
3に対して減圧状態にしておく。 Keep the vacuum state for three. 【0173】工程3. [0173] Step 3. 上述の状態で、真空容器214 In the above state, the vacuum chamber 214
に設置したレーザ光窓218を通してレーザ光Lをサセプタ217に照射し、熱を吸収させサセプタ217を加熱し、輻射熱でサセプタ217の内周側に位置する溶融フリット215を溶融させる。 The laser beam L is irradiated to the susceptor 217 through the laser beam window 218 installed in, to absorb the heat to heat the susceptor 217 to melt the melting frit 215 positioned on the inner circumferential side of susceptor 217 at the radiation heat. 通常、溶融フリット21 Typically, the melting frit 21
5は500〜600℃程度で溶融するので、溶融させるのに1500〜2000℃の高温にまで昇温させなければならない石英ガラスやセラミック自体を溶融接合させる場合に比べて、溶融フリット215を溶融してセラミック管213およびサーメット部品216を互いに接合させる方が効率が良いことは言うまでも無い。 Since 5 melts at about 500 to 600 ° C., as compared with the case of fusion bonding a quartz glass or ceramic itself must be heated to a high temperature of 1500 to 2000 ° C. for melting, melting the melted frit 215 it goes without saying who joining the ceramic tube 213 and the cermet component 216 together are efficient Te. 【0174】工程4. [0174] Step 4. 上述の状態で、サーメット部品216とセラミック管213を両側から圧接器219で圧接する。 In the above state, pressure in pressure contact 219 a cermet component 216 and the ceramic tube 213 from both sides. 【0175】前記のようなプロセスにより、セラミック管に電極等が挿入された状態での真空密閉封止が実現できる。 [0175] By the processes such as a vacuum hermetic seal in the state in which the electrode or the like is inserted into the ceramic tube can be realized. レーザの熱吸収用のサセプタ217で溶融部分を規定しているので、所定の位置のみ、効率良く溶融、加熱することが可能になる。 Because defines the melted portion in the susceptor 217 for heat absorption of the laser, a predetermined position only, efficiently melted, it is possible to heat. しかも工程2において、冷却トラップを使用することにより、セラミック管213内に蒸気圧の高い物質、例えば水銀、メタルハライド等、 Moreover in the step 2, by using a cold trap, a substance having a high vapor pressure in the ceramic tube 213, for example mercury, metal halide, etc.,
ランプに必要な化学物質の封入が可能になる。 Lamp allowing encapsulation of chemicals required. 【0176】この場合レーザ光源としてYAGレーザ、 [0176] YAG laser in this instance a laser light source,
エキシマレーザあるいは半導体レーザを使用すれば良い。 It may be used an excimer laser or a semiconductor laser. また、このレーザ光窓218の材料は、石英ガラスを用いれば良い。 The material of the laser beam window 218, may be used quartz glass. より、均一に加熱するために、セラミック管213を回転させても良いし、サセプタ217を回転させても良い。 More, in order to uniformly heat, may be rotated ceramic tube 213, it may be rotated susceptor 217. 【0177】サセプタ217として、熱伝導率の高い材料を使用すると均熱性も向上する。 [0177] As the susceptor 217 is also improved by using the high thermal conductivity material temperature uniformity. カーボンやタングステンはガラス材料より、約10〜100倍の伝導率を有している。 Carbon and tungsten from a glass material, and has an approximately 10 to 100 times the conductivity. またSiCを使用すれば、カーボンに比較して昇華が抑制でき、加熱温度を高温まであげることが可能になる。 Further Using SiC, in comparison with the carbon can sublimation suppressed, it is possible to increase the heating temperature to a high temperature. また1000℃以下の低温加熱用には、ステンレス鋼や、鉄鋼等を用いれば良い。 Also in the low-temperature heating of 1000 ° C. or less, or stainless steel, it may be used steel like. 【0178】また均熱性を向上させるのに、サセプタ2 [0178] In addition to improving the thermal uniformity, the susceptor 2
17の厚みを増して熱容量を大きくすれば良く、場合によっては、サセプタ217の周辺にアルミナなどの保温材料を具備してやれば、さらにその保温性を向上することができる。 17 may be larger heat capacity by increasing the thickness of, in some cases, do it comprises a thermal insulation material such as alumina in the periphery of the susceptor 217, it is possible to further improve the warmth. さらに、サセプタの形状をかえてやれば、 In addition, you do it by changing the shape of the susceptor,
溶融部分に対して、所望の温度分布を有するように設計できるため、溶融したい部分の形状にあわせた熱設計が可能になる。 The molten portion, it is possible to design to have a desired temperature distribution allows thermal design to match the shape of the portion to be melted. 【0179】図16に、セラミック管213を封止する別の方法として、図15を参照して説明した溶融接合装置WLP8の変形例について説明する。 [0179] Figure 16, another method of sealing the ceramic tube 213, will be described a modification of the melt bonding device WLP8 described with reference to FIG. 15. この方法では、 in this way,
図16に示すように、セラミック管213に直接排気管220を設ける。 As shown in FIG. 16, directly provided exhaust pipe 220 to the ceramic tube 213. そして、溶融接合装置WLP8では、 Then, the fusion bonding apparatus WLP8,
真空装置214全体を排気し、全体にガスを充満している。 Vacuum device 214 is evacuated to a whole, and filled the gas throughout. しかし、本変形例にかかる溶融接合装置WLP8' However, fusion bonding apparatus according to the present modification WLP8 '
においては、上述の溶融接合装置WLP7および溶融接合装置WLP7'において、石英ガラス管201に対して行われたのと同様のプロセスで真空密閉封止する。 In, in the above-described fusion bonding apparatus WLP7 and fusion bonding apparatus WLP7 'and vacuum hermetic seal in a similar process as was done for the quartz glass tube 201. セラミックランプなどを製造する場合は予め放電電極20 Previously discharge electrodes when manufacturing a ceramic lamp 20
3を焼結しておく。 3 in advance by sintering. 【0180】図16に示すように、セラミック排気管2 [0180] As shown in FIG. 16, the ceramic exhaust pipe 2
20に接続した真空排気管206を通じて、減圧機構V Through vacuum exhaust pipe 206 connected to 20, a pressure reducing mechanism V
PR'(図示せず)によってセラミック管213内を排気し、バッファガス等化学材料を封入後、フリット(2 PR 'evacuating the ceramic tube 213 (not shown), after enclosing a buffer gas such as chemical material, frit (2
15)またはセラミック等の密閉部品221を排気口2 15) or a sealing component 221 such as a ceramic exhaust port 2
22に設置する。 Installed in 22. この状態ではセラミック管213は真空密閉封止されていないので、溶融するためにレーザ光Lで、封止部分を照射溶融し、焼き固めることにより、 Since the ceramic tube 213 is not sealed vacuum hermetic In this state, a laser beam L for melting, irradiated melt sealing portion, by solidifying baked,
真空密閉を完成させる。 To complete the vacuum seal. 【0181】この方法を使用すると図15に示す真空容器214を必要としないで、石英ガラス管の封止と同じ方法を採って、セラミック管213自体を排気装置として利用しているので、大気圧P3とセラミック管213 [0181] without the need for vacuum vessel 214 shown in FIG. 15 With this method, take the same way as the sealing of the quartz glass tube, the use of the ceramic tube 213 itself as the exhaust system, the atmospheric pressure P3 and the ceramic tube 213
の内圧P5との差圧で真空密閉できる。 It can be vacuum sealed with the differential pressure between the internal pressure P5 of. さらに、セラミック材料だけで封止してしまえば、ランプの封入材料とランプ構成物質と反応するものが少ないため、長寿命のランプの作成が可能になる。 Moreover, once sealed with only the ceramic material, since there is little those which react with encapsulating material and the lamp constituents of the lamp, it is possible to create a lamp life. 【0182】(第9の実施形態)図17を参照して、本発明の第9の実施形態にかかる溶融接合装置について説明する。 [0182] With reference to (Ninth Embodiment) FIG. 17 is described fusion bonding apparatus according to a ninth embodiment of the present invention. 上述の第7および第8の実施形態にかかる溶融接合装置WLP7、WLP7'、WLP7a、WLP Seventh and eighth embodiment according melt bonding apparatus in the form of the above WLP7, WLP7 ', WLP7a, WLP
8、およびWLP8'においては、一方向のレーザ照射を基本としていた。 8, and in WLP8 'had a basic one-way laser irradiation. しかし封止部分を照射溶融する場合、可能な限り均熱照射が望ましい。 However, if the irradiation melting a sealing portion, as long soaking irradiation is desirable as possible. その目的を実現するために、本例にかかる溶融接合装置WLP9は、複数個のレーザ光源を用いて、対象物224であるセラミックまたは石英ガラスを周方向からレーザ光を照射して溶融接合する装置である。 To achieve its purpose, melt bonding apparatus WLP9 according to the present embodiment, a plurality of using a laser light source, an apparatus for fusion bonding by irradiation with laser light ceramic or quartz glass from the circumferential direction, which is the object 224 it is. 【0183】溶融接合装置WLP9は、それぞれ4つのレーザ装置2a、2b、2cおよび2dとそれぞれに対応する集光レンズ6a、6b、6c、および6dからなる4つのレーザ光源から4つのレーザ光La、Lb、L [0183] melt bonding apparatus WLP9 has four laser device 2a respectively, 2b, 2c and 2d and the corresponding condensing lens 6a, respectively, 6b, 6c, and consists 6d four four laser beams La from the laser light source, Lb, L
c、およびLdが対象物224に照射される。 c, and Ld are radiated to the object 224. なお、この溶融接合装置WLP9においても、図11〜図16に示した溶融接合装置WLP7〜WLP8と同様に、減圧機構VPR'や光高温計250を組み合わせて構成できることは言うまでも無い。 Also in the fusion bonding apparatus WLP9, similarly to the melt bonding device WLP7~WLP8 shown in FIGS. 11 to 16, it is needless to say that can be configured by combining a decompression mechanism VPR 'and the optical pyrometer 250. 【0184】この装置を用いれば、対象物を均熱加熱できるだけでなく、個々のレーザ自体の電力を下げることが可能になり、小型のレーザ装置を使用することができる。 [0184] With this device, not only the object can soaking heating, it is possible to reduce the power of individual laser itself can be used small-sized laser devices. つまり、レーザ装置は電力が大きくなると、発振管の長さがどんどん長くなり、装置自体大型化してしまう。 That is, the laser device when the power increases, the length of the oscillating tube becomes rapidly long, resulting in device itself large. それに比較し、電力が小さくなるとその分レーザ装置も小さくできる。 Comparison, the power is reduced when it smaller correspondingly laser device. コスト的にも小型のレーザを複数使用する方が有利である。 Cost and it is advantageous to use multiple small laser also. 【0185】図18に、図17に示した溶融接合装置W [0185] Figure 18, melt bonding device W shown in FIG. 17
LP9の変形例として、1つのレーザ装置2の出力を光ファイバ225を用いて分岐して対象物の周辺から照射する溶融接合装置WLP9'を示す。 As a modification of LP9, showing the fusion splicing apparatus WLP9 'irradiated from the periphery of the object by branches with one optical fiber 225 to the output of the laser device 2. 光路長が長いと出力も落ちてくるので、照射の遠い部分のファイバは太く、近い部分の照射には細いファイバを使用してできるだけ均一出力となるように調整する必要がある。 Since the optical path length is long and the output is also falling, fiber distant parts of the irradiation thick, it is necessary to adjust so that as uniform as possible output using a thin fiber for irradiation of near portion. 【0186】(第10の実施形態)図19を参照して、 [0186] With reference to FIG. 19 (Tenth Embodiment)
本発明の第10の実施形態にかかる溶融接合装置について説明する。 For fusion bonding apparatus according to a tenth embodiment of the present invention will be described. 本例にかかる溶融接合装置WLP10は、 Melt bonding apparatus WLP10 according to the present embodiment,
図11または図12に示した溶融接合装置WLP7またはWLP7'の石英ガラス管201の第2電極部208 11 or the second electrode portion 208 of the quartz glass tube 201 of the melt bonding apparatus WLP7 or WLP7 'shown in FIG. 12
bの周囲に、反射鏡225を設けた場合と基本的に同じ構造を有する。 Around the b, it has basically the same structure as in the case of providing the reflecting mirror 225. 【0187】反射鏡225は、好ましくは積分球に成形されていると共に、その内部に石英ガラス管201を挿入する穴226と、レーザ光Lを入射する穴227を設ける。 [0187] reflector 225, preferably with is molded to the integrating sphere, a hole 226 for inserting a quartz glass tube 201 therein, providing holes 227 to be incident laser beam L. 石英ガラス管201を挿入穴226に設置し、照射穴227からレーザを照射すると、レーザ光は積分球である反射鏡225の内部で反射されて溶接または封止部分が均一に加熱される。 Established the quartz glass tube 201 into the insertion hole 226, is irradiated with laser from the irradiation hole 227, the laser beam welding or sealing portion is uniformly heated is reflected inside the reflector 225 is an integration sphere. 【0188】反射鏡225を積分球型にしたが、照射部分を精度良く照射できるならば、どんな形状でも良い。 [0188] Although the reflecting mirror 225 to the integrating sphere type, if an irradiated portion can be accurately irradiation may be any shape.
また、石英ガラスを溶融させるとシリカが蒸発するので、反射鏡の挿入穴226近傍に小さい排気ノズルを準備し、そこから排気してやれば、ダストの心配も無い。 Also, since when melting the silica glass silica evaporates, to prepare a small exhaust nozzle in the vicinity insertion hole 226 of the reflector, do it was evacuated therefrom, no fear of dust.
集光性に問題が無ければ、反射鏡225のどこかに穴を開けてダスト排気をすれば良い。 If there is no problem in the light harvesting may be a dust exhaust a hole somewhere in the reflector 225. さらに複数のレーザを使用したり、ファイバと組み合わせる時は、入射用に穴227の数を増やしてやれば良い。 Further or use a plurality of laser, when combined with the fiber may do it by increasing the number of holes 227 for the incident. このようにサンプルが反射鏡で覆われているので、レーザ光が回り込む迷光で作業者などに悪影響を及ぼすことが殆ど無くなる。 Since the sample is covered by a reflecting mirror, it is almost no adverse effects on such a worker in stray laser beam goes around. 【0189】しかも、反射鏡が加熱されて、損傷することを防止するために、反射鏡の外側を風または水を通して冷却してやれば良い。 [0189] Moreover, in the heated reflector, in order to prevent damage, the outer reflector may do it by cooling through wind or water. さらに、溶融対象物の中に蒸発しやすい物質を封入する場合などは、その物質を反射鏡225の外に配置してやれば、物質が蒸発すること無く溶接封止できる。 Furthermore, a case enclosing the evaporable material in a molten object, do it by placing the material outside of the reflecting mirror 225, can be welded sealed without substance is evaporated. 【0190】以上のようにレーザ光Lを使用して石英ガラス、セラミックなどを溶接や真空密閉封止すると、従来より精度良く溶接加工が可能になる。 [0190] The above laser beam L quartz glass is used as, when the vacuum hermetic seal welding or the like ceramics, it is possible to accurately welding conventionally. 特に、溶融対象物の中に蒸発しやすい化学物質を封入する場合は、特に精度良く封止できる。 In particular, when encapsulating the evaporable chemicals into the molten object is particularly accurately sealed. 特に溶融対象物の小型化が進んでいる場合は、必要以外の場所に熱影響を与えずに溶接することが可能になる。 Especially if the progressing miniaturization of the molten object, it is possible to weld without giving thermal effects in a location other than necessary. また溶融部分の型整形する場合は装置の配置の関係が簡略化されるため、工程の安定性、 Since the case of type shaping of the molten portion to be simplified relationship of the arrangement of equipment, process stability,
メンテナンス性等も向上する。 Maintenance and the like can be improved.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1実施形態にかかる溶融接合装置の構成を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a configuration of a melt bonding device to a first embodiment of the BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【図2】図1の溶融接合装置の変形例を示すブロック図である。 2 is a block diagram showing a modification of fusion bonding apparatus of FIG. 【図3】図2の溶融接合装置における真空排気管とグローブボックスとの摺動部の気密構造を示す模式図である。 It is a schematic diagram illustrating the airtight structure of the sliding portion between the evacuation pipe and the glove box in the fusion bonding apparatus of FIG. 3 FIG. 【図4】図1の溶融接合装置に用いられているレーザ吸収体の構造を示す模式図である。 4 is a schematic diagram showing the structure of a laser absorber used in the fusion bonding apparatus of FIG. 【図5】本発明の第2実施形態にかかる溶融接合装置の構成を示すブロック図である。 5 is a block diagram showing a configuration of a melt bonding device to a second embodiment of the present invention. 【図6】本発明の第3実施形態にかかる溶融接合装置の構成を示すブロック図である。 6 is a block diagram showing a configuration of a melt bonding device to a third embodiment of the present invention. 【図7】図6に示す溶融接合装置の変形例を示すブロック図である。 7 is a block diagram showing a modification of the melt bonding apparatus shown in FIG. 【図8】本発明の第4実施形態にかかる溶融接合装置の構成を示すブロック図である。 8 is a block diagram showing a configuration of a melt bonding device to a fourth embodiment of the present invention. 【図9】本発明の第5実施形態にかかる溶融接合装置の構成を示すブロック図である。 9 is a block diagram showing a configuration of a melt bonding device to a fifth embodiment of the present invention. 【図10】本発明の第6実施形態にかかる溶融接合装置の構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing a configuration of a melt bonding device to a sixth embodiment of the present invention; FIG. 【図11】本発明による、第7の実施形態にかかる溶融接合装置の構成を示すブロック図である。 By 11 present invention, it is a block diagram showing a configuration of a melt bonding device to a seventh embodiment. 【図12】図11に示す溶融接合装置の変形例を示すブロック図である。 12 is a block diagram showing a modification of the melt bonding device shown in FIG. 11. 【図13】図11に示す溶融接合装置の実施例を示すブロック図である。 13 is a block diagram illustrating an embodiment of a fusion splicing apparatus shown in FIG. 11. 【図14】図13に示す溶融接合装置における整形型の部分の平面概念図である。 14 is a conceptual plan view of a portion of the shaping mold in the molten bonding apparatus shown in FIG. 13. 【図15】本発明の第8の実施形態にかかる溶融接合装置を示すブロック図である。 Is a block diagram showing such a fusion bonding device to an eighth embodiment of the present invention; FIG. 【図16】図15に示す溶融接合装置の変形例を示すブロック図である。 16 is a block diagram showing a modification of the melt bonding device shown in FIG. 15. 【図17】本発明の第9の実施形態にかかる溶融接合装置を示すブロック図である。 17 is a block diagram showing such a fusion bonding device to a ninth embodiment of the present invention. 【図18】図17に示す溶融接合装置の変形例を示すブロック図である。 18 is a block diagram showing a modification of the melt bonding device shown in FIG. 17. 【図19】本発明の第10の実施形態にかかる溶融接合装置を示すブロック図である。 19 is a block diagram showing such a fusion bonding device to a tenth embodiment of the present invention. 【図20】従来の、レーザ光線を用いた従来の溶融接合装置を示すブロック図である。 [Figure 20] is conventional, is a block diagram showing a conventional melt bonding apparatus using a laser beam. 【符号の説明】 WLP1〜WLP10 本発明の実施形態にかかる溶融接合装置GPR グローブボックス内圧調整機構GAR グローブボックス雰囲気精製機構VPR、VPR' 減圧機構VR 真空容器回転機構1 グローブボックス2 レーザ装置2b レーザ入力電源L' 漏れレーザ光2d レーザ吸収体3 被溶融接合物3L 蓋4 照射部5 レーザ光窓6 集光レンズ7 真空排気管8 ランプの電極9 中間フリット10 真空ポンプ11 ガスボンベ11 蒸気圧が高い物質RF 冷媒13 冷却装置13P 冷却パイプ13T 冷却タンク14 高蒸気圧材料15 蒸気圧の高い物質が保管されている真空容器の端部16 液化または固化させたXe 18 導入ポート19 バルブ20 真空ポンプEv 蒸発物21 圧力制御装置22i 吸気パイプ22o 排気パイ [Reference Numerals] WLP1~WLP10 present fusion bonding apparatus GPR glove box internal pressure regulating mechanism GAR glovebox atmosphere purification system VPR according to the embodiment of the invention, VPR 'decompressor VR vacuum container rotation mechanism 1 glove box 2 laser device 2b laser input power L 'leaked laser beam 2d laser absorbing member 3 to be melt-bonded 3L lid 4 electrodes 9 medium frit 10 vacuum pump 11 gas cylinder 11 the vapor pressure of the irradiation portion 5 laser light window 6 a condenser lens 7 evacuation pipe 8 lamp is high material RF refrigerant 13 cooling device 13P cooling pipe 13T cooling tank 14 high vapor pressure material 15 Xe 18 introduction port 19 valve 20 vacuum pump Ev vapors which a substance having a high vapor pressure was end 16 liquefied or solidified in the vacuum container is stored 21 pressure controller 22i intake pipe 22o exhaust pies 23 循環ポンプ24 フィルタ25 集塵室25a 集塵機26 レーザの出力モニタ26 27 集光レンズの駆動モータ28 調圧弁30 雰囲気ガス精製機32 ガス導入ポート33 摺動O-リング34 真空排気部35 隔壁36 真空ポンプ37 反射鏡38 真空計39 真空用Oリング40 挟持器41 回転モータ43 排気弁44 雌ねじ部45 雄ねじ部46 ローラベアリング50 両旋盤WLC 従来のレーザ加熱溶融接合装置101 密閉容器102 通気口103 基板104 容器本体105 パッキン106 レーザ透過窓107 レーザ装置108 圧力計109 通気管109a、109b 分岐管110 真空ポンプ111 開閉弁112 ガスボンベ113 弁装置114 挟持部材115 被封着物116 発光管117a、117b 電極118a、1 23 circulation pump 24 filter 25 dust collecting chamber 25a dust collector 26 laser output monitor 26 27 condenser lens driving motor 28 the pressure regulating valve 30 the atmospheric gas refiner 32 gas introduction port 33 sliding O- ring 34 evacuator 35 the partition wall 36 a vacuum pump 37 reflector 38 gauge 39 O-ring for vacuum 40 clamping device 41 rotates the motor 43 exhaust valve 44 internally threaded portion 45 externally threaded section 46 roller bearings 50 both lathes WLC conventional laser heat melting the joining apparatus 101 sealed container 102 vent 103 substrate 104 container body 105 packing 106 laser transmitting window 107 laser device 108 pressure gauge 109 vent tube 109a, 109b branch pipe 110 vacuum pump 111 off valve 112 gas cylinder 113 valve device 114 clamping member 115 the article to be sealed 116-emitting tube 117a, 117b electrodes 118a, 1 18b 閉塞体119 加熱溶融封着材120 間隙121 反射板201 石英ガラス管203a、203b 放電電極204a、204b Mo箔204' 第2電極側の封止用Mo箔206 真空排気管207 照射部208a 第1電極部208b 第2電極部209 片旋盤210 摺動Oリング211、211' 整形型212 バルブ部213 セラミック管214 真空容器215 溶融フリット216 サーメット217 サセプタ218 レーザ光窓219 圧接器220 セラミック排気管221 密閉部品222 排気口223 レーザ照射対象物224 光ファイバ225 反射鏡226 サンプルの挿入口227 レーザの照射口 18b closure 119 heat-melted sealing material 120 gap 121 reflector 201 quartz glass tube 203a, 203b discharge electrodes 204a, 204b Mo foils 204 'first 2 Mo foils for sealing the electrode side 206 vacuum exhaust pipe 207 irradiation unit 208a first the second electrode unit 209 pieces electrode portion 208b lathe 210 sliding O-ring 211, 211 'shaping mold 212 valve section 213 ceramic tube 214 vacuum chamber 215 melting frit 216 cermets 217 susceptors 218 laser light window 219 pressure 220 ceramic exhaust pipe 221 closed parts 222 outlet 223 laser irradiation object 224 optical fiber 225 reflector 226 samples of the insertion slot 227 laser irradiation port of

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 目黒 赳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内(72)発明者 佐古田 素三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−17346(JP,A) 特開 昭53−67272(JP,A) 特開 平4−339587(JP,A) 特開 昭63−175315(JP,A) 特開 平6−349410(JP,A) 特開 昭55−24327(JP,A) 特開 平6−150825(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) B23K 26/00 310 B23K 26/12 H01J 9/40 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Takeshi Meguro Osaka Prefecture Kadoma Oaza Kadoma 1006 address Matsushita unit intra-industry Co., Ltd. (72) inventor Sako field Motosan Osaka Prefecture Kadoma Oaza Kadoma 1006 address Matsushita device industry in Inc. (56) references Patent Rights 8-17346 (JP, A) JP Akira 53-67272 (JP, A) Patent Rights 4-339587 (JP, A) JP Akira 63-175315 (JP, a) Patent flat 6-349410 (JP, a) JP Akira 55-24327 (JP, a) JP flat 6-150825 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name ) B23K 26/00 310 B23K 26/12 H01J 9/40

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 外部を遮断した気密なグローブボックスと、前記グローブボックス内に有する石英ガラスおよびセラミック材料のいずれかによって構成された対象物と、前記グローブボックスの外部に設置されたレーザ装置および集塵手段と、前記対象物の内圧である第1の圧力を、前記グローブボックス内の内圧である第2の圧力より小さく減圧保持する内圧制御手段とを備え、グローブボックスの外部にある前記レーザ装置から発せられたレーザ光により加熱溶融された前記対象物の任意の部分が、前記第1の圧力と前記第2の圧力の差圧によって収縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に発生したゴミや塵を集塵手段で取り除く溶融接合装置において、 前記対象物の所定の部分と前記レーザ装置との間に、前 (57) and Patent Claims 1. A gas-tight glove box was blocked outside, and an object constituted by any of quartz glass and ceramic material having the glove box, the glove box comprising a laser device and a dust collection unit installed outside, the first pressure is the internal pressure of the object, and a pressure control means for reducing vacuum hold than the second pressure is a pressure in the glove box, any portion of the object which has been heated and melted by the laser beam emitted from the laser device that is external to the glove box, is contracted welded by the differential pressure between the first pressure and the second pressure, and the in melt bonding device for removing fragments and dust generated during shrinkage melt in the dust collecting means, between a predetermined portion of the object and the laser device, before
    記レーザ装置から発せられたレーザ光を遮るように設け Provided so as to block the laser light emitted from the serial laser device
    られたサセプタをさらに備え、 前記サセプタは、前記対象物をその内部に含む環状であ Provided further comprising a susceptor, said susceptor ring der containing the object therein
    り、外周で受けた前記レーザ光の熱エネルギーを内周か Ri, or the inner circumference of the heat energy of the laser light received by the outer periphery
    ら前記対象物の所定の部分に向かって放射し、かつ、前 Radiate toward the predetermined portion of al the object, and, prior to
    記対象物に対して自転させられ、前記レーザ光線によ It allowed to rotate relative to the serial object, the laser beam
    り、より均一に加熱される ことを特徴とする溶融接合装置。 Ri, characterized in that it is more uniformly heated, melt bonding device. 【請求項2】 外部を遮断した気密なグローブボックス 2. A gas-tight glove box, which blocked the outside
    と、前記グローブボックス内に有する石英ガラスおよび When quartz glass has the glove box and
    セラミック材料のいずれかによって構成された対象物 Object constituted by either a ceramic material
    と、前記グローブボックスの外部に設置されたレーザ装 And, the installed laser instrumentation to the outside of the glove box
    置および集塵手段と、前記対象物の内圧である第1の圧 And location and the dust collecting means, a first pressure which is a pressure of the object
    力を、前記グローブボックス内の内圧である第2の圧力 A force, the second pressure is a pressure within the glove box
    より小さく減圧保持する内圧制御手段とを備え、グロー And a pressure control means for smaller vacuum holding, glow
    ブボックスの外部にある前記レーザ装置から発せられた Emitted from the laser device that is external of the probe box
    レーザ光により加熱溶融された前記対象物の任意の部分 Any portion of the object which has been heated and melted by the laser beam
    が、前記第1の圧力と前記第2の圧力の差圧によって収 But yield by the differential pressure of the second pressure and the first pressure
    縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に発生したゴミや塵を Is reduced welded, and fragments and dust generated during the contraction molten
    集塵手段で取り除く溶融接合装置において、 前記対象物を部分的に冷却する冷却手段をさらに備え、 前記冷却手段は、冷風、冷水、および液体窒素等のいず In melt bonding device for removing by dust collection means, further comprising cooling means for cooling the object partially, said cooling means, cool air, cold water, and Izu such as a liquid nitrogen
    れかの冷媒を貯蔵する冷媒手段と、該冷媒手段から冷媒 A refrigerant unit for storing the Re of the refrigerant, the refrigerant from the refrigerant means
    を導入して、前記対象物の周囲を巻回後に該冷媒手段に By introducing, into the refrigerant unit after the winding around of the object
    環流させる冷媒循環手段とをさらに備える、溶融接合装 Further comprising a coolant circulation means for refluxing, melt bonding instrumentation
    置。 Location. 【請求項3】 外部を遮断した気密なグローブボックス 3. A gas-tight glove box, which blocked the outside
    と、前記グローブボックス内に有する石英ガラスおよび When quartz glass has the glove box and
    セラミック材料のいずれかによって構成された対象物 Object constituted by either a ceramic material
    と、前記グローブボックスの外部に設置されたレーザ装 And, the installed laser instrumentation to the outside of the glove box
    置および集塵手段と、前記対象物の内圧である第1の圧 And location and the dust collecting means, a first pressure which is a pressure of the object
    力を、前記グローブボックス内の内圧である第2の圧力 A force, the second pressure is a pressure within the glove box
    より小さく減圧保持する内圧制御手段とを備え、グロー And a pressure control means for smaller vacuum holding, glow
    ブボックスの外部にある前記レーザ装置から発せられた Emitted from the laser device that is external of the probe box
    レーザ光により加熱溶融された前記対象物の任意の部分 Any portion of the object which has been heated and melted by the laser beam
    が、前記第1の圧力と前記第2の圧力の差圧によって収 But yield by the differential pressure of the second pressure and the first pressure
    縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に発生したゴミや塵を Is reduced welded, and fragments and dust generated during the contraction molten
    集塵手段で取り除く溶融接合装置において、 加熱溶融される前記対象物の所定の部分の近傍に焦点を In melt bonding device for removing by dust collection means, the focal point in the vicinity of the predetermined portion of the object to be heated and melted
    有する反射鏡をさらに備え、 前記反射鏡は、積分球であると共に、その内部に前記対 Further comprising a reflecting mirror having the reflecting mirror, with an integrating sphere, the pair therein
    象物の所定の部分が保持され、かつ、前記反射鏡には、 Held a predetermined portion of the elephant product and, on the reflector,
    その内部に前記対象物を挿入する第1の開口部と、前記 A first opening for inserting the object therein, wherein
    レーザ光を入射する第2の開口部が少なくとも1つ設け Provided a second opening for incident laser light is at least one
    られ、該第2の開口部から入射された該レーザ光は積分 Is, the laser light incident from the second opening integral
    球である該反射鏡の内部で反射されて、該第1の開口部 Are reflected inside of the reflector is a sphere, said first opening
    から挿入された前記対象物の所定の部分を均等に照射加 Uniformly irradiated pressurizing the inserted predetermined portion of the object from
    熱することを特徴とする、溶融接合装置。 Characterized by heat, melt bonding device. 【請求項4】 外部を遮断した気密なグローブボックス 4. A gas-tight glove box, which blocked the outside
    と、前記グローブボックス内に有する石英ガラスおよび When quartz glass has the glove box and
    セラミック材料のいずれかによって構成された対象物 Object constituted by either a ceramic material
    と、前記グローブボックスの外部に設置されたレーザ装 And, the installed laser instrumentation to the outside of the glove box
    置および集塵手段と、前記対象物の内圧である第1の圧 And location and the dust collecting means, a first pressure which is a pressure of the object
    力を、前記グローブボックス内の内圧である第2の圧力 A force, the second pressure is a pressure within the glove box
    より小さく減圧保持する内圧制御手段とを備え、グロー And a pressure control means for smaller vacuum holding, glow
    ブボックスの外部にある前記レーザ装置から発せられた Emitted from the laser device that is external of the probe box
    レーザ光により加熱溶融された前記対象物の任意の部分 Any portion of the object which has been heated and melted by the laser beam
    が、前記第1の圧力と前記第2の圧力の差圧によって収 But yield by the differential pressure of the second pressure and the first pressure
    縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に発生したゴミや塵を Is reduced welded, and fragments and dust generated during the contraction molten
    集塵手段で取り除く溶融接合装置において、 加熱溶融される前記対象物の所定の部分の近傍に焦点を In melt bonding device for removing by dust collection means, the focal point in the vicinity of the predetermined portion of the object to be heated and melted
    有する反射鏡をさらに備え、 前記反射鏡は、積分球であると共に、その内部に前記対 Further comprising a reflecting mirror having the reflecting mirror, with an integrating sphere, the pair therein
    象物の所定の部分が保 持され、かつ、前記反射鏡には、 Predetermined portion of the elephant product is retained, and the reflector,
    さらに、該反射鏡内部のダストを吸引するための開口部 Furthermore, openings for suctioning the inside of the dust the reflector
    が設けられたことを特徴とする、溶融接合装置。 Characterized in that is provided, fusion bonding apparatus. 【請求項5】 外部を遮断した気密なグローブボックス 5. A gas-tight glove box, which blocked the outside
    と、前記グローブボックス内に有する石英ガラスおよび When quartz glass has the glove box and
    セラミック材料のいずれかによって構成された対象物 Object constituted by either a ceramic material
    と、前記グローブボックスの外部に設置されたレーザ装 And, the installed laser instrumentation to the outside of the glove box
    置および集塵手段と、前記対象物の内圧である第1の圧 And location and the dust collecting means, a first pressure which is a pressure of the object
    力を、前記グローブボックス内の内圧である第2の圧力 A force, the second pressure is a pressure within the glove box
    より小さく減圧保持する内圧制御手段とを備え、グロー And a pressure control means for smaller vacuum holding, glow
    ブボックスの外部にある前記レーザ装置から発せられた Emitted from the laser device that is external of the probe box
    レーザ光により加熱溶融された前記対象物の任意の部分 Any portion of the object which has been heated and melted by the laser beam
    が、前記第1の圧力と前記第2の圧力の差圧によって収 But yield by the differential pressure of the second pressure and the first pressure
    縮溶接され、かつ前記収縮溶融時に発生したゴミや塵を Is reduced welded, and fragments and dust generated during the contraction molten
    集塵手段で取り除く溶融接合装置において、 加熱溶融される前記対象物の所定の部分の近傍に焦点を In melt bonding device for removing by dust collection means, the focal point in the vicinity of the predetermined portion of the object to be heated and melted
    有する反射鏡をさらに備え、 前記反射鏡は、積分球であると共に、その内部に前記対 Further comprising a reflecting mirror having the reflecting mirror, with an integrating sphere, the pair therein
    象物の所定の部分が保持され、かつ、前記反射鏡の外周 Predetermined portion of the elephant product is maintained, and the outer periphery of the reflector
    側に、冷却手段をさらに備え、該反射鏡を冷却すること On the side, further comprising a cooling means, cooling the reflector
    を特徴とする、溶融接合装置。 And wherein, fusion bonding apparatus.
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