JP3475403B2 - 蒸着装置及び蒸着方法 - Google Patents

蒸着装置及び蒸着方法

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JP3475403B2 JP51647291A JP51647291A JP3475403B2 JP 3475403 B2 JP3475403 B2 JP 3475403B2 JP 51647291 A JP51647291 A JP 51647291A JP 51647291 A JP51647291 A JP 51647291A JP 3475403 B2 JP3475403 B2 JP 3475403B2
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ガーデイナー，ロバート・ウイリアム
バイニー，ブライアン・ウイリアム
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、本件出願人の先の英国特許第GB 1206586号
と同第GB 1265965号とに説明されるものと概ね同じ物理
蒸着プロセスによる合金製造のための改良された装置と
方法とに係わる。このようなプロセスでは、装置は真空
室内で真空下で作動させられ、その合金成分は、１つ以
上の蒸発浴から蒸発させられ、その後で、温度調節され
たコレクタ上に凝縮させられる。
本明細書に説明される装置と方法は、析出物がコレク
タから損傷なしに取り外されることが可能であるのに十
分なだけの構造的完全性を有する合金を、大量生産する
のに適している。更に、この析出物は、薄板かストリッ
プかあるいは他の圧延形状に加工され、必要な機械的特
性を得るように熱処理されることが可能である。従来の
技術によって鋳造される合金の場合と同様に、この析出
合金は、加工前か加工中か加工後に熱処理されることが
可能である。或いは、例えば、意図された最終形状に形
状的に近似した物品を製造することが必要である時に
は、その析出合金が取り外されて、その後で行われる粉
末冶金製法のために粉砕されてもよい。
近年になって、急速固化速度（以下では「RSR（Rapid
Solidification Rate）と呼ばれる）製造プロセスを使
用して新たな組成物を作り出すことによって、改良され
たマグネシウム合金を得る可能性に対して、ますます大
きな関心が寄せられるようになった。マグネシウムは構
造用金属の中で最も軽い金属であるが、一つにはマグネ
シウム合金の機械的特性の不足の故に、しかし、本質的
にはマグネシウム合金の耐食性の低さの故に、マグネシ
ウム合金は航空宇宙用途において未だに広範に使用され
ていない。アルミニウムかクロムかあるいはケイ素のよ
うな元素の添加が他の合金系において保護表面薄膜を形
成することが知られてはいるが、従来の非RSR方法によ
って製造されるマグネシウム合金では、こうした元素の
添加は耐食性の改善に効果が無い。このように耐食性の
改善に効果が無いことは、マグネシウムマトリックス内
での上記添加物の溶解度が低いことに起因する。通常の
平衡条件の下では、そうした添加物の固溶体中の濃度
は、腐食に対する有効な障壁をもたらすには低すぎる。
マグネシウム合金では、その合金全体に亙って均一な
電極電位が維持されるように、腐食抑制添加物が固溶体
の形で混合されるべきであると一般的に考えられてい
る。その腐食抑制添加物が分離して沈殿物を形成するこ
とが可能にされ、且つ、その沈殿物がそのマグネシウム
マトリックスとは異なった電極電位を有する場合には、
その腐食抑制添加物は小さなガルバニ電池として有効に
働き、その合金の耐食性は改善されるというよりはむし
ろ低下する。
蒸着を含む急速固化方法は、従来の鋳塊プロセスの場
合において成分原子が移動し分離するのと同様にその成
分原子が移動し分離する機会を得る前に、その成分原子
を所定の位置に「固定させる」ことによって、平衡熱力
学的制約を克服するための且つ鋳塊冶金学の範囲を越え
た組成物を得るための手段を提供する。従って、これら
の方法は、有害な沈殿物を形成することなしにマグネシ
ウム合金中の腐食抑制添加物の割合の増大を可能にする
ことによって、マグネシウム合金における耐食性の改善
をもたらす実現可能な方策を提供する。
物理蒸着は、幾つかの理由から、他の形態のRSR加工
に関して有利である。即ち、第１に、物理蒸着では、そ
の冷却速度が非常に大きく、従って固溶体の形成の可能
性を増大させる。第２に、物理蒸着は、その使用候補の
元素が蒸気状態にされることによってその個々の成分の
間の混和性が保証されるが故に、使用可能な合金成分の
広範囲な選択を可能にする。これとは対照的に、その他
の形態のRSR加工は、溶融状態において混和可能である
元素に対してそのRSR加工がもたらすことが可能な実現
可能性のある合金成分の組合せに関して制限されてい
る。潜在的に重要な数多くの合金添加物の融解温度にお
いて、マグネシウムが非常に高い蒸発圧を有し、従って
極めて急速に蒸発するという理由で、このことはマグネ
シウムの場合に特に重要な考慮すべき問題である。
しかし、アルミニウムかクロムかあるいはケイ素のよ
うな添加物を含むマグネシウム合金を製造するために物
理蒸着を使用することは、そうした添加物の蒸気圧とマ
グネシウムの蒸気圧の間の大きな差の故に、問題がない
というわけではない。析出物の均一な組成が第１の必要
条件である場合には、単一の蒸発源を使用することが好
ましいが、例えば「マグネシウム／クロム」系の場合の
ように、その合金成分が互いに数桁異なった蒸気圧を有
する時には、単一の蒸発源はもはや使用不可能である。
こうした状況では、別々の蒸発源が必要とされ、その装
置の設計は一層複雑になる。別々の蒸発源が並列に配置
される場合には、その析出物の組成は、蒸気流の不完全
な混合の故に、素地全体に亙って不均一である。蒸発源
からのコレクタの距離を増大させることによって、より
良好な混合を得ることが可能であるが、これは、析出速
度を低下させるという作用を有する。
不均一性を最少にする別の方法は、コレクタの相対的
位置と蒸発源の相対的位置との間に横方向の移動を導入
することである。実際には、蒸発源を定置状態に保ちな
がら回転運動又は往復運動のどちらかによってコレクタ
を動かすことが、より容易であり、それによって、各々
の蒸発源に対する素地の個々の部分の露出が均等にされ
ることを確実なものにする。可動コレクタは析出物の均
質性を改善する上で大きな利益をもたらすが、一方、１
つの特定の成分を交互に豊富に含む一連の副層として析
出物がかなり付着するので、僅かな度合いの不均一性は
避けられない。構造用部材においては、このレベルの不
均一性でさえ、その部材の全体的強度に対して重大な悪
影響をもたらし、更に、耐食性の観点から見ても有害で
ある。
先の英国特許第GB 2 230 792A号において、本件出願
人は、１つの鉛直軸の上に装着された別々の蒸発源を使
用する物理蒸着によってマグネシウム合金を製造するの
に適した方法を説明し、この方法では、別々の蒸発源
が、それらの蒸発源からの別々の蒸気を、加熱された１
つの煙突の中に放出するように配置される。この煙突
は、その煙突壁上での蒸気の凝縮を抑制するために、最
も高い蒸発源の温度に少なくとも等しい温度に維持され
る。従って、煙突壁上に衝突する蒸気が跳ね返され、そ
れによって蒸気混合が促進される。最高温度の蒸発源を
加熱するのに使用されるタンタル加熱器が、その蒸発源
の温度が1450℃を越える場合に急速に劣化させられるが
故に、この方法の使用は、放射加熱を使用して容易に蒸
発することが可能な元素に限定される。タンタルがそう
した加熱器に使用するための選択材料である限りは、そ
の動作温度範囲はこの最高限度に制限され、従って、潜
在的に有益な合金添加物の蒸発のためには、他の方法を
考える必要がある。
従って、本発明の目的は、析出物の均質性を得るため
に析出前に各々の蒸発源からの蒸発流の十分な混合を促
進する、複数の蒸発源からのバルク合金の物理蒸着のた
めの装置と方法を提供することである。本発明の別の目
的は、使用される加熱器の劣化なしに、低い蒸気圧を有
する元素を蒸発させることが可能な、バルク合金の物理
蒸着のための装置と方法を提供することである。
本発明の第１の構成によれば、真空下で合金成分を蒸
発させてコレクタ上でその成分蒸気を凝縮させるという
プロセスによって合金を製造するための装置が提供さ
れ、この装置は、２つの加熱された蒸発坩堝と、適切な
蒸発圧を維持するために、且つ、各々の前記蒸発坩堝内
の充填物から上昇蒸気流を発生させるために、各々の前
記蒸発坩堝内の充填物の温度を各々に望ましいレベルに
別個に調節するための加熱制御手段と、前記蒸発坩堝の
各々から放出される蒸気を捕捉するように配置された温
度調節されたコレクタとを含み、前記装置が、 開放頂部を有する第１の蒸発坩堝と、 前記第１の蒸発坩堝内の充填物を加熱するための電子
ビーム加熱器と、 前記第１の蒸発坩堝を取り囲む第２の蒸発坩堝と、 前記第２の蒸発坩堝内の充填物を加熱するための放射
加熱手段と、 前記第２の蒸発坩堝のための蓋とを有し、 前記蓋が、その蓋のコレクタ対向表面の周囲に一定の
距離を置いて配置されたノズル列を備え、更に、各々の
蒸気流が前記コレクタによって捕捉される前に各々の蒸
気流の間の混合を容易にするために、前記第１の蒸発坩
堝から放出される蒸気流と交差する収束的な経路に沿っ
て前記第２の蒸発坩堝からの蒸気流を方向付けるよう
に、前記ノズルが配置されるという諸特徴の組合せによ
って特徴付けられる。
本発明の第２の構成によれば、真空下で合金成分を蒸
発させてコレクタ上でその成分蒸気を凝縮させるという
プロセスによって合金を製造するための方法が提供さ
れ、この方法は、第１の合金成分から構成される充填物
を第１の蒸発坩堝から蒸発させることと、前記第１の蒸
発坩堝からの蒸気流が前記コレクタに向かって上昇する
ことを可能にすることと、別の合金成分から構成される
充填物を第２の蒸発坩堝から蒸発させることと、前記コ
レクタによって捕捉される蒸気が前記第１の蒸発坩堝か
らの蒸気と前記第２の蒸発坩堝からの蒸気とで構成され
ることを確保するために、充填物の連続的加熱によっ
て、前記第１の蒸発坩堝と前記第２の蒸発坩堝の各々か
らの成分蒸気流を維持することとを含み、前記方法が、 相対的に低い揮発性を有する合金成分から充填物を前
記第１の蒸発坩堝の中に充填する段階と、 前記第１の蒸発坩堝内の充填物を電子ビームによって
加熱する段階と、 相対的に高い揮発性を有する合金成分から充填物を前
記第２の蒸発坩堝の中に充填する段階と、 前記第２の蒸発坩堝内の充填物を放射加熱手段によっ
て加熱する段階と、 各々の蒸気流が前記コレクタによって捕捉される前に
各々の蒸気流の間の混合を容易にするために、前記第１
の蒸発坩堝から放出される上昇蒸気流と交差する経路に
沿って前記コレクタに向かって蒸気流が流れることを引
き起こすように、前記第１の蒸発坩堝の周囲に１列に配
置された１組のノズルを通して、前記第２の蒸発坩堝か
らの蒸気を蒸気流の形に方向付ける段階と、 を含むことによって特徴付けられる。
本発明の第３の構成によれば、真空下で合金成分を蒸
発させてコレクタ上でその成分蒸気を凝縮させるという
プロセスによって合金を製造するための方法が提供さ
れ、この方法は、第１の合金成分から構成される充填物
を第１の蒸発坩堝から蒸発させ、前記第１の蒸発坩堝か
らの蒸気流を前記コレクタに向けて上昇させることと、
第２の合金成分から構成される充填物を第２の蒸発坩堝
から蒸発させることと、前記コレクタによって捕捉され
る蒸気が前記第１の蒸発坩堝からの蒸気と前記第２の蒸
発坩堝からの蒸気とで構成されることを確保するため
に、充填物の連続的加熱によって、前記第１の蒸発坩堝
と前記第２の蒸発坩堝の各々からの成分蒸気流を維持す
ることとを含み、前記方法が、 相対的に低い揮発性を有する合金成分から構成される
充填物を前記第１の蒸発坩堝の中に充填する段階と、 前記第１の蒸発坩堝内の充填物を電子ビームによって
加熱する段階と、 相対的に高い揮発性を有する合金成分から構成される
充填物を前記第２の蒸発坩堝の中に充填する段階と、 沸騰を生じさせて表面酸化物スケールを分散させるの
に十分なだけ高い温度に、前記第２の蒸発坩堝内の充填
物を放射加熱手段によって加熱する段階と、 前記第１の蒸発坩堝の周囲に配置された１組の絞りノ
ズルの中を前記第２の蒸発坩堝からの放出蒸気を通過さ
せることによって、その蒸気の流量を調整する段階と、 各々の蒸気流が前記コレクタによって捕捉される前に
各々の蒸気流の間の混合を容易にするために、前記第１
の蒸発坩堝からの上昇蒸気流と交差する経路に沿って前
記絞りノズルを方向付けることによって、前記絞りノズ
ルから放出される蒸気流を方向付ける段階と、 を含むことによって特徴付けられる。
不要な蒸気凝縮によって前記ノズルが閉塞させられな
いことを確実なものとするために、中に配置される蓋又
はキャップが、第２の蒸発坩堝の本体から独立して、坩
堝の温度よりも高い温度にまで加熱されることが好まし
い。本発明の特に好ましい形態では、そのノズル本体の
主要部分が坩堝内に位置し、それによって冷却効果を最
少化するように、それらのノズルは凹角形状である。冷
却効果を低減するための更に別の手段として、前記ノズ
ルの間の坩堝蓋の表面が、断熱層として働くセラミック
ペーストによって被覆されてもよい。これらの手段によ
って、望ましい方向の蒸気流を促進する温度勾配が生じ
る。その装置温度が低温から動作温度にまで上昇する時
には、これは特に重要である。
マグネシウムの物理蒸着に関する本件出願人の先の研
究は、溶融金属の表面上の酸化物層が、特定の温度より
低い温度においてその蒸発を妨害し、許容不可能なほど
低い析出速度をもたらすということを明らかにしてい
る。第２の蒸発坩堝の温度を上昇させることによって、
この酸化物はその坩堝の縁へと分散し、溶融金属の澄ん
だプールを残し、この溶融金属は容易に蒸発させられ
る。この酸化物分散を引き起こす温度において、マグネ
シウムの蒸気圧は非常に高く、従って、前記ノズルの寸
法が、この酸化物分散温度より高い温度に蒸発坩堝の温
度を調節することによって第２の蒸発坩堝からのマグネ
シウム蒸気の望ましい流量が得られることが可能である
ように、選択されなければならない。
析出速度を１時間当たり6mm以上にまで増大させるこ
とは可能であるが、析出速度は一般的には１時間当たり
2mm〜4mmに調整される。析出速度が高速であることの欠
点の１つは、その析出物が多孔性を呈する傾向が増すと
いうことであり、従って、実際には、その析出速度が、
顕著な微細構造を得るように最適化される。例えば大規
模製造プラントの場合のように商業的な理由から高い析
出速度が必要とされる場合には、表面の凸凹を平らにす
るようにその析出物を析出中に時間間隔を置いて機械加
工することによって、多孔性を殆ど取り除くことが可能
である。可動コレクタを有する装置では、そうした機械
加工は、コレクタが蒸発源の上方を通過する毎に行うこ
とが好ましい。これは、その蒸気流が常に、柱状成長の
ない平らな表面上に衝突することを確実なものにする。
以下では、本発明が、次の添付図面を参照して、単な
る実施例として説明される。
図１は、本発明の装置に関する概括的なレイアウトを
示す略図である。
図２は、本発明の装置の好ましい実施例の平面図であ
る。
図３は、図２の線XX′に沿った断面図である。
図１を参照すると、第２の蒸発坩堝２によって囲まれ
た第１の蒸発坩堝１が示されている。内側の蒸発坩堝１
は、相対的に低い揮発性を有する成分の充填物３を収容
し、一方、第２の蒸発坩堝２は、充填物３よりもはるか
に揮発性が高い成分４（例えばマグネシウム）が充填さ
れる。これらの坩堝はコレクタ５を中心としてその下に
配置され、コレクタ５の表面上に析出物６が集積され
る。
本装置の使用においては、内側蒸発坩堝１内の充填物
３が、磁石８によって集束された電子ビーム７を使用し
て、コレクタ５に向かって蒸気流が上昇することを引き
起こす温度に加熱される。マグネシウム蒸気流がノズル
９を通してコレクタ５に向けて放出されるように、第２
の蒸発坩堝２は、マグネシウム４に適切な蒸気圧を生じ
させるために放射加熱器（図示されていない）によって
加熱される。内側蒸発坩堝１から上昇する蒸気流とマグ
ネシウム蒸気流が交差するように、ノズル９がコレクタ
５に向けて方向付けられる。これは、コレクタ５の表面
上に衝突する組み合わされた蒸気が、良好に混じり合っ
た成分混合物であることを確実なものにする。各々のマ
グネシウム蒸気流は、各々のノズル９を離れた後に分散
し、従って、各々のノズル９の相互間の距離と、コレク
タ５からのノズル９の距離とが、均一な割合のマグネシ
ウム原子がコレクタ５の全表面積の大部分に亙ってコレ
クタ５に配分されるように調整される。内側蒸発坩堝１
とコレクタ５の間の距離も、コレクタ表面の可能な限り
広い範囲に亙ってコレクタ表面上に均一に合金成分が配
分されるように、選択される。
図２は本装置の好ましい実施例の平面図を示し、図３
は本装置の好ましい実施例の断面図を示す。これらの図
では、内側蒸発坩堝10が、環状の鋼製坩堝20によって囲
まれた水冷式の銅製坩堝として示される。環状鋼製坩堝
20は、その蓋の内周に沿って８つのノズル40を有する鋼
製の蓋21で覆われ、これらのノズルは、内側蒸発坩堝10
の上方に配置されたコレクタ（図示されていない）に向
けて、収束する形に方向付けられる。
ノズル40は、環状鋼製坩堝20とその蓋21とによって画
定されたチャンバの中に突き出る本体を有する、凹角形
状であり、それによって、それらのノズルによる熱損失
が最少限度に保たれることを保証する。環状鋼製坩堝20
自体は、保持クリップ28によって一体的に締め付けられ
た４つのセラミック煉瓦24、25、26、27の配列によって
囲まれる。この場合、これらのセラミック煉瓦は、これ
らのセラミック煉瓦の内側面の上に形成された溝29の中
に収容された放射加熱器30のための支持物として働く１
つの完全なリングを形成する。鋼製蓋21が同様に、第２
の放射加熱器33の保持のためにそのセラミックリングの
下面に形成された溝32を有する、セラミックリング31に
よって覆われる。
放射加熱器30、33は、Kanthal S（登録商標）のよう
な「鉄／アルミニウム」合金か、タンタルから形成され
てよい。内側蒸発坩堝10から成分を蒸発させるために使
用される電子ビーム（図示されていない）に対する磁気
的外乱を最少限度にするために、これらの放射加熱器を
戻りループ（return loop）の形にすることが好まし
い。このことは、本装置の作動中に加熱要素を流れる大
電流がバイアス磁場を発生させないことを保証する。
熱電対34が、環状鋼製坩堝20の温度を監視するために
その環状鋼製坩堝20の基部に取り付けられ、更に、内側
蒸発坩堝10の周囲を循環する冷却水による環状鋼製坩堝
20からの熱伝導を最少限度にするために、多量の断熱ス
クリーン35が２つの坩堝の間に挿入される。更に、環状
鋼製坩堝20からの熱伝導を最少限度にするために、追加
措置として、水冷式銅製坩堝の頂部表面上に他のスクリ
ーン（図示されていない）が配置されてもよい。蒸発さ
せられるべき個々の成分に応じて、従って、各々の坩堝
の間に求められる温度差に応じて、モリブデンか、ステ
ンレス鋼か、場合によってはセラミック繊維材料によっ
てスクリーン35が形成されることが可能である。
「マグネシウム／遷移金属」合金のようなマグネシウ
ム合金の析出の場合には、マグネシウム金属の充填物を
環状鋼製坩堝20の中に入れ、その後で、その坩堝の温度
を、放射加熱器30を使用して700〜800℃に上昇させる。
マグネシウム蒸気の不要な凝縮によるノズル40の閉塞の
危険性を低減させるために、その坩堝の温度よりも50℃
以上高い温度に（好ましくは、その坩堝の温度よりも約
100℃高い温度に）鋼製蓋21を加熱するように、放射加
熱器33を別個に調節する。この環状鋼製坩堝の場合にお
ける700〜800℃の作動温度では、マグネシウムの表面に
は酸化物の薄膜はなく、適切なマグネシウム蒸気圧が坩
堝の内側に生じる。坩堝からのマグネシウム蒸気の漏出
は、析出プロセスの実効性能に関して適切な流量を与え
るような寸法にされたノズル40によって減少する。
必要とされる少なくとも１つの遷移金属元素の充填物
を内側蒸発坩堝10に入れる。蒸発を生じさせるために、
この充填物の表面を電子ビームで衝撃する。本明細書の
図２と図３に示される水冷銅製坩堝は、使用される可能
性のある全ての合金添加物の蒸発に対して一般的に使用
可能であるが、この坩堝が蒸発表面から熱を伝導すると
いう欠点を有し、従って、エネルギー使用に関して非効
率的である。そうした合金添加物とその坩堝材料の間の
化学反応があまり激しくない場合には、特定の合金添加
物を黒鉛坩堝又はセラミック坩堝から蒸発させることが
可能である。この理由から、酸素に対して高い親和性を
有する元素は、セラミック坩堝からの蒸発に適していそ
うになく、同様の制限が、炭化物を形成し易い元素に対
する黒鉛坩堝の使用に当てはまる。
最初に、マグネシウム蒸気の流量と成分蒸気の流量と
が定常状態になる平衡条件に達するまで、蒸発源からコ
レクタを遮断するために、シャッタ（図示されていな
い）を使用する。その後で、そのシャッタを開き、析出
物が必要厚さに達し終わるまで蒸気混合物に対してコレ
クタを露出させ、シャッタを再び閉じる。放射加熱器と
電子ビームのスイッチを切り、その析出物を冷却した後
で、更に別の加工のためにコレクタから析出物を取り外
す。
本装置の別の実施例では、中心の坩堝が、公知の方法
によってされることが可能である。これは、従来の坩堝
内で単一の充填物を使用することから結果的にもたらさ
れるバッチ単位の析出ではなくて、半連続的な析出を可
能にするが故に、本装置に対してより大きな融通性をも
たらす。
特にマグネシウム合金の析出に関して本発明の装置と
方法を説明してきたが、この装置と方法は、その成分の
１つがその他の成分の蒸気圧よりもはるかに高い蒸気圧
を有する他の合金系（例えば亜鉛を主成分とする合金）
にも同様に適合する。
フロントページの続き (72)発明者 ブレイ，デイビツド・ジヨン イギリス国、ハンプシャー・ジー・ユ ー・14・８・エル・エイ、フアーンバ ラ、プロスペクト・ロード・125・デイ ー (72)発明者 ガーデイナー，ロバート・ウイリアム イギリス国、サリー・ジー・ユー・９・ ０・エル・ジー、フアーナム、ヒース・ エンド、ザ・クレセント・32 (72)発明者 バイニー，ブライアン・ウイリアム イギリス国、ハンプシヤー・ジー・ユ ー・１・エイ・８・エヌ・デイー、フア ーンバラ、セント・マイケルズ・ロー ド・７ (56)参考文献 特開 平１−301854（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−214857（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−42269（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−122158（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】真空下で合金成分を蒸発させてコレクタ上
    でその成分蒸気を凝縮させるプロセスによって合金を製
    造するための装置であって、前記装置が、２つの加熱さ
    れた蒸発坩堝と、適切な蒸発圧を維持するために、且
    つ、各々の前記蒸発坩堝内の充填物から上昇蒸気流を発
    生させるために、各々の前記蒸発坩堝内の充填物の温度
    を各々に望ましいレベルに別個に調節するための加熱制
    御手段と、前記蒸発坩堝の各々から放出される蒸気を捕
    捉するように配置された温度調節されたコレクタとを含
    み、前記装置が、 開放頂部を有する第１の蒸発坩堝と、 前記第１の蒸発坩堝内の充填物を加熱するための電子ビ
    ーム加熱器と、 前記第１の蒸発坩堝を取り囲む第２の蒸発坩堝と、 前記第２の蒸発坩堝内の充填物を加熱するための放射加
    熱手段と、 前記第２の蒸発坩堝のための蓋とを有し、 前記蓋が、その蓋のコレクタ対向表面の周囲に一定の距
    離を置いて配置された多数のノズルを備え、更に、各々
    の蒸気流が前記コレクタによって捕捉される前に各々の
    蒸気流の間の混合を容易にするために、前記第１の蒸発
    坩堝から放出される蒸気流と交差する収束的な経路に沿
    って前記第２の蒸発坩堝からの蒸気流を方向付けるよう
    に、前記ノズルが配置されることを特徴とする合金製造
    装置。
  2. 【請求項２】前記放射加熱手段が、前記第２の蒸発坩堝
    のための放射加熱器と前記蓋のための放射加熱器とを有
    することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記第２の蒸発坩堝のための前記放射加熱
    器と前記蓋のための前記放射加熱器とが別々に調節可能
    であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記ノズルが凹角形状であり、冷却効果を
    最少化するために、前記ノズルの本体各々の主要部分
    が、前記第２の蒸発坩堝と前記蓋とによって画定された
    室の内に位置することを特徴とする請求項１から３のい
    ずれか一項に記載の装置。
  5. 【請求項５】真空下で合金成分を蒸発させてコレクタ上
    でその成分蒸気を凝縮させるプロセスによって合金を製
    造するための方法であって、前記方法が、第１の合金成
    分か充填物を第１の蒸発坩堝から蒸発させることと、前
    記第１の蒸発坩堝からの蒸気流が前記コレクタに向かっ
    て上昇することを可能にすることと、第２の合金成分か
    ら構成される充填物を第２の蒸発坩堝から蒸発させるこ
    とと、前記コレクタによって捕捉される蒸気が前記第１
    の蒸発坩堝からの蒸気と前記第２の蒸発坩堝からの蒸気
    とで構成されることを確保するために、充填物の連続的
    加熱によって、前記第１の蒸発坩堝と前記第２の蒸発坩
    堝の各々からの成分蒸気流を維持することとを含み、前
    記方法が、 相対的に低い揮発性を有する合金成分から構成される充
    填物を前記第１の蒸発坩堝の中に充填する段階と、 前記第１の蒸発坩堝内の充填物を電子ビームによって加
    熱する段階と、 相対的に高い揮発性を有する合金成分から構成される充
    填物を前記第２の蒸発坩堝の中に充填する段階と、 前記第２の蒸発坩堝内の充填物を放射加熱手段によって
    加熱する段階と、 各々の蒸気流が前記コレクタによって捕捉される前に各
    々の蒸気流の間の混合を容易にするために、前記第１の
    蒸発坩堝から放出される上昇蒸気流と交差する経路に沿
    って前記コレクタに向かって蒸気流が流れることを引き
    起こすように、前記第１の蒸発坩堝の周囲に１列に配置
    された１組のノズルを通して、前記第２の蒸発坩堝から
    の蒸気を蒸気流の形に方向付ける段階と を含むことを特徴とする合金製造方法。
  6. 【請求項６】真空下で合金成分を蒸発させてコレクタ上
    でその成分蒸気を凝縮させるプロセスによって合金を製
    造するための方法であって、前記方法が、第１の合金成
    分から構成される充填物を第１の蒸発坩堝から蒸発さ
    せ、前記第１の蒸発坩堝からの蒸気流を前記コレクタに
    向けて上昇させることと、第２の合金成分から構成され
    る充填物を第２の蒸発坩堝から蒸発させることと、前記
    コレクタによって捕捉される蒸気が前記第１の蒸発坩堝
    からの蒸気と前記第２の蒸発坩堝からの蒸気とで構成さ
    れることを確保するために、充填物の連続的加熱によっ
    て、前記第１の蒸発坩堝と前記第２の蒸発坩堝の各々か
    らの成分蒸気流を維持することとを含み、前記方法が、 相対的に低い揮発性を有する合金成分から構成される充
    填物を前記第１の蒸発坩堝の中に充填する段階と、 前記第１の蒸発坩堝内の充填物を電子ビームによって加
    熱する段階と、 相対的に高い揮発性を有する合金成分から構成される充
    填物を前記第２の蒸発坩堝の中に充填する段階と、 沸騰を生じさせて表面酸化物スケールを分散させるのに
    十分な高い温度に、前記第２の蒸発坩堝内の充填物を放
    射加熱手段によって加熱する段階と、 前記第１の蒸発坩堝の周囲に配置された１組の絞りノズ
    ルの中を前記第２の蒸発坩堝からの放出蒸気を通過させ
    ることによって、その蒸気の流量を調整する段階と、 各々の蒸気流が前記コレクタによって捕捉される前に各
    々の蒸気流の間の混合を容易にするために、前記第１の
    蒸発坩堝からの上昇蒸気流と交差する経路に沿って前記
    絞りノズルを方向付けることによって、前記絞りノズル
    から放出される蒸気流を方向付ける段階と を含むことを特徴とする合金製造方法。
  7. 【請求項７】前記ノズル内での不要な蒸気凝縮を防止す
    るために、前記ノズルが前記第２の蒸発坩堝より高い温
    度に維持されることを特徴とする請求項５又は６に記載
    の方法。
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