JP4268301B2

JP4268301B2 - Optical window structure

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Publication number: JP4268301B2
Application number: JP2000024241A
Authority: JP
Inventors: 智洋石津
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2020-02-01
Also published as: JP2001214974A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高温，低温，真空等、常温常圧大気中でないの環境を保つための容器に設けられた光学窓の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光学窓構造として、たとえば特開平１１−９０２０８号公報に開示されたようなものが知られている。この特開平１１−９０２０８号公報に開示されたものは、真空処理装置の真空容器の開口部に光学窓としてののぞき窓装置が設けられている。こののぞき窓装置は、真空容器の開口部に挿通された筒状本体部を備えており、筒状本体部の内周壁の中央部にはリング状受け部が突設されており、このリング状受け部には、ガラス板用Ｏリングを間に挟んで、透明な窓部材である円形ガラス板が載置されている。この円形ガラス板は止め輪によって筒状本体部の内側に固定されると共に、リング状受け部に押圧されており、ガラス板用Ｏリングによって円形ガラス板とリング状受け部との間の気密性が確保されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高温，低温，真空等、常温常圧大気中でないの環境を保つための容器に設けられた光学窓の構造に関し、光学窓を薄型化することが可能な光学窓構造を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述した真空容器のような、高温，低温，真空等、常温常圧大気中でない環境を保つための容器内を十分に観察することができる光学窓の構造に関し、光学窓の薄型化、すなわち、上述した円形ガラス板といった窓材を容器側の部材に形成された開口部にできる限り近づけて設けることが可能な光学窓の構造について、調査研究を続けてきた。この結果、本発明者らは、上述した窓材として石英板を採用し、開口部を有するコバール金属部材と、コバール金属部材の開口部を覆うようにして設けられる石英板と、コバール金属部材と石英板との間に介在するアルミニウム製のシールリングとを備え、熱圧着等のプロセスを用いてシールリングを介在させた状態で石英板をコバール金属部材に設け、シールリングを介在させた状態で石英板が設けられたコバール金属部材を容器側の部材に形成された容器開口部を覆うように容器側の部材に対して溶接により接合することにより、光学窓を薄型化することが可能な光学窓構造を発案するに至った。
【０００５】
しかしながら、本発明者の更なる調査研究の結果、上述したような光学窓構造においては、様々な応力、たとえばコバール金属部材を容器側の部材に溶接して接合したときに生じる応力等が石英板に作用して、この石英板が破損してしまうという問題を有していることが新たに判明した。
【０００６】
かかる研究結果を踏まえ、本発明に係る光学窓構造は、高温，低温，真空等、常温常圧大気中でない環境を保つための容器に設けられる光学窓の構造であって、開口部を有するコバール金属部材と、開口部を覆うようにして設けられる石英板と、コバール金属部材と石英板との間に介在するアルミニウム製のシールリングと、を備え、シールリングを介在させた状態で石英板が設けられたコバール金属部材は、容器側の部材に形成された容器開口部を覆うように容器側の部材に対して溶接により接合されており、コバール金属部材もしくは容器側の部材の少なくとも一方には、石英板に作用する応力を緩和するための応力緩和部がシールリングを囲むようにして設けられていることを特徴としている。
【０００７】
本発明に係る光学窓構造では、開口部を有するコバール金属部材と、開口部を覆うようにして設けられる石英板と、コバール金属部材と石英板との間に介在するアルミニウム製のシールリングとを備え、シールリングを介在させた状態で石英板が設けられたコバール金属部材は、容器側の部材に形成された容器開口部を覆うように容器側の部材に対して溶接により接合されるので、容器開口部に対して石英板を近づけて配設することが可能となり、光学窓の構造を薄型化することができる。また、コバール金属部材もしくは容器側の部材の少なくとも一方には、石英板に作用する応力を緩和するための応力緩和部がシールリングを囲むようにして設けられているので、石英板に作用する様々な応力、たとえばコバール金属部材を容器側の部材に溶接して接合したときに生じて、シールリングを介して石英板に作用する応力等が緩和されることになり、石英板の破損を防ぐことができる。
【０００８】
また、コバール金属部材は、容器開口部の内面に当接する筒部と、開口部が形成され且つ筒部から滑らかに連続する底部と、で構成され、筒部の端部と容器側の部材とが溶接により接合されていることが好ましい。このように、コバール金属部材が、容器開口部の内面に当接する筒部と、開口部が形成され且つ筒部から滑らかに連続する底部とで構成され、筒部の端部と容器側の部材とが溶接により接合されるので、コバール金属部材のシールリングが位置する部分が、容器側の部材と溶接により接合される筒部の端部から遠ざかることになり、コバール金属部材における筒部の端部からシールリングが位置する部分までの間にて上述した応力が緩和されることになる。これにより、コバール金属部材に上述した応力を緩和するための応力緩和部を配設し得る構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。
【０００９】
また、応力緩和部として、コバール金属部材における容器側の部材に接合される部分とシールリングが位置する部分との中間部に、容器側の部材に接合される部分より低い剛性を有する低剛性部が設けられていることが好ましい。このように、コバール金属部材における容器側の部材に接合される部分とシールリングが位置する部分との中間部に、容器側の部材に接合される部分より低い剛性を有する低剛性部が設けられることにより、上述した応力を低剛性部により緩和することができる。また、コバール金属部材における容器側の部材に接合される部分は、低剛性部が設けられることになる中間部よりも剛性が高くなるので、コバール金属部材による石英板の支持強度の低下を抑制することができる。
【００１０】
また、低剛性部として、コバール金属部材における中間部の夫々の面には、容器側の部材に接合される部分の剛性よりも剛性を低下させるように所定の深さを有する溝部が、夫々の面間において互い違いとなるように複数設けられていることが好ましい。このように、低剛性部として、コバール金属部材における中間部の夫々の面には、容器側の部材に接合される部分の剛性よりも剛性を低下させるように所定の深さを有する溝部が、夫々の面間において互い違いとなるように複数設けられるので、コバール金属部材に上述した応力を緩和するための応力緩和部として、低剛性部を配設し得る構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。
【００１１】
また、コバール金属部材は、薄肉状に形成されており、応力緩和部として、コバール金属部材における容器側の部材に接合される部分とシールリングが位置する部分との中間部に折り返し部が設けられていることが好ましい。このように、コバール金属部材が薄肉状に形成され、応力緩和部として、コバール金属部材における容器側の部材に接合される部分とシールリングが位置する部分との中間部に折り返し部が設けられることにより、上述した応力を折り返し部により緩和することができる。また、コバール金属部材に上述した応力を緩和するための応力緩和部を配設し得る構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。
【００１２】
また、応力緩和部として、容器側の部材の容器側開口部の外側に、応力を緩和するように所定の深さを有する溝部が設けられていることが好ましい。このように、応力緩和部として、容器側の部材の容器側開口部の外側に、応力を緩和するように所定の深さを有する溝部が設けられるので、この溝部により上述した応力が緩和されることになる。これにより、コバール金属部材側に応力緩和部を配設することができないといったような、上述した応力をコバール金属部材側にて十分に緩和できない場合においても、上述した応力を緩和することができる。また、容器側の部材に上述した応力を緩和するための応力緩和部を配設し得る構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による光学窓構造の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による光学窓構造が適用された真空容器を示す全体図であり、図２は、本発明の第１実施形態を示す平面図であり、図３は、同じく第１実施形態を示す断面図である。第１実施形態においては、本発明を真空容器の光学窓、いわゆるビューイングポートに適用した例を示している。
【００１５】
真空容器１は、図１に示されるように、容器本体２と、容器本体２から突設された筒部３と、筒部３の端部に設けられるフランジ部４とを有している。フランジ部４は、本体側フランジ部５と、この本体側フランジ部５に着脱可能に取付けられる取付け用フランジ部６とで構成されている。本体側フランジ部５は、筒部３の端部に溶接等により固設されている。本体側フランジ部５と取付け用フランジ部６とは取付け用ボルト７及びナット７ａにより固定され、本体側フランジ部５及び取付け用フランジ部６には、取付け用ボルト７を通すためのボルト穴８が複数箇所（本実施形態においては、４個所）穿設されている。真空容器１は、真空容器１内部に画成される空間が真空引きされることにより、大気圧よりも減圧され、実質的に真空状態とされる。
【００１６】
取付け用フランジ部６は、図２にも示されるように、略環状を呈するステンレス等の金属部材からなり、取付け用フランジ部６の内側には、真空容器１内部とつながる容器開口部９が形成される。この容器開口部９には、図３に示されるように、真空容器１内を真空容器１外側から覗くことが可能な光学窓１１が設けられる。光学窓１１は、コバール金属部材１２と、石英板２１と、アルミニウム製のシールリング２２とで構成されている。ここで、取付け用フランジ部６は、各請求項における容器側の部材を構成している。
【００１７】
コバール金属部材１２は、コバール金属からなる断面略Ｌ字状の環状部材であり、取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面に当接する筒部１３と、筒部１３から滑らかに連続して内側に延びる底部１４とで構成されている。底部１４には、開口部１５が形成されている。コバール金属部材１２には、石英板２１が、コバール金属部材１２の開口部１５を覆うように固着されている。石英板２１のコバール金属部材１２への固着は、石英板２１とコバール金属部材１２との間にシールリング２２を挟んだ状態で、これらを熱圧着することにより行われる。したがって、熱圧着が行われた状態では、シールリング２２は、石英板２１とコバール金属部材１２との間に介在して設けられることになる。石英板２１は、板状の石英（コルツ）ガラスの基材からなり、紫外線を透過するように構成されている。なお、石英板２１として、その側面の表面が公知の手法により滑らかで且つ傷が極めて少ない面に形成されているものを用いることが好ましい。
【００１８】
光学窓１１の取付け用フランジ部６への固定は、石英板２１とコバール金属部材１２との間にシールリング２２を挟んで熱圧着して、石英板２１がシールリング２２を介在させた状態で設けられたコバール金属部材１２を取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面に嵌め込み、コバール金属部材１２の筒部１３と取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面とを当接させ、コバール金属部材１２（底部１４）及び石英板２１で容器開口部９を覆う状態（図３に示された状態）で、この筒部１３の端部１３ａと取付け用フランジ部６とを溶接により接合することにより行われる。筒部１３の端部１３ａと取付け用フランジ部６との溶接は、筒部１３（取付け用フランジ部６）の全周にわたって行われる。
【００１９】
取付け用フランジ部６には、取付け用フランジ部６の筒部１３が溶接される部分を囲むようにして、溝部１０が形成されている。溝部１０は、筒部１３と取付け用フランジ部６との溶接時に発生する熱による応力歪みの発生や、真空容器１の使用時における熱サイクルによる応力歪みの発生等を緩和するものであり、これらの応力歪みの発生を緩和することにより、コバール金属部材１２に応力歪みが伝わりにくくなるという効果を有している。また、溝部１０は、取付け用フランジ部６と本体側フランジ部５とを取付け用ボルト７及びナット７ａにより締結するときに発生する応力も緩和できるという効果も有するものである。
【００２０】
以上のことから、第１実施形態においては、光学窓１１は、開口部１５を有するコバール金属部材１２と、開口部１５を覆うようにして設けられる石英板２１と、コバール金属部材１２と石英板２１との間に介在するアルミニウム製のシールリング２２とを備え、シールリング２２を介在させた状態で石英板２１が設けられたコバール金属部材１２は、取付け用フランジ部６に形成された容器開口部９を覆うように取付け用フランジ部６に対して溶接により接合されるので、容器開口部９に対して石英板２１を近づけて配設することが可能となり、光学窓１１の構造を薄型化することができる。
【００２１】
また、コバール金属部材１２が、容器開口部９の内面に当接する筒部１３と、開口部１５が形成され且つ筒部１３から滑らかに連続する底部１４とで構成され、筒部１３の端部１３ａと取付け用フランジ部６とが溶接により接合されているので、コバール金属部材１２のシールリング２２が位置する部分が、取付け用フランジ部６と溶接により接合される筒部１３の端部１３ａから遠ざかることになり、コバール金属部材１２における筒部１３の端部１３ａからシールリング２２が位置する部分までの間の部分が、コバール金属部材１２（筒部１３の端部１３ａ）と取付け用フランジ部６との溶接のときに生じて石英板２１に作用する応力等の、石英板２１に作用する様々な応力を緩和するための応力緩和部として機能することになる。したがって、コバール金属部材１２における筒部１３の端部１３ａからシールリング２２が位置する部分までの間の部分が、上述したように応力緩和部として機能して、シールリング２２の全周を外側から囲むようにして設けられるので、たとえばコバール金属部材１２（筒部１３の端部１３ａ）を取付け用フランジ部６に溶接して接合したときに生じて、シールリング２２を介して石英板２１に作用する応力が緩和されることになり、石英板２１の破損を防ぐことができる。
【００２２】
また、コバール金属部材１２が、容器開口部９の内面に当接する筒部１３と、開口部１５が形成され且つ筒部１３から滑らかに連続する底部１４とで構成され、筒部１３の端部１３ａと取付け用フランジ部６とが溶接により接合されることにより、石英板２１に作用する様々な応力を緩和するための応力緩和部として機能することになるので、コバール金属部材１２に上述した応力を緩和するための応力緩和部を配設し得る光学窓１１の構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。
【００２３】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態を示す平面図であり、図５は、同じく第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態と第１実施形態とでは、コバール金属部材の形状に関して相違する。
【００２４】
コバール金属部材３１は、コバール金属からなる略円板状の部材であり、その中央に、石英板２１により覆われる開口部１５が形成されている。石英板２１のコバール金属部材３１への固着は、第１実施形態と同様に、石英板２１とコバール金属部材３１との間にシールリング２２を挟んだ状態で、これらを熱圧着することにより行われる。したがって、熱圧着が行われた状態では、シールリング２２は、石英板２１とコバール金属部材３１との間に介在して設けられることになる。コバール金属部材３１におけるシールリング２２が位置する部分の外周部分には、図４に示されるように、シールリング２２の全周を外側から囲むようにして溝部３３が設けられている。この溝部３３は、図５に示されるように、コバール金属部材３１の夫々の面３１ａ，３１ｂ間において互い違いとなるように複数形成されている。
【００２５】
また、光学窓１１の取付け用フランジ部６への固定は、石英板２１とコバール金属部材３１との間にシールリング２２を挟んで熱圧着して、石英板２１がシールリング２２を介在させた状態で設けられたコバール金属部材３１を取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面に嵌め込み、コバール金属部材３１の外周端部３２の端面と取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面とを当接させ、コバール金属部材３１及び石英板２１で容器開口部９を覆う状態（図５に示された状態）で、このコバール金属部材３１の外周端部３２と取付け用フランジ部６とを溶接により接合することにより行われる。コバール金属部材３１と取付け用フランジ部６との溶接は、コバール金属部材３１（取付け用フランジ部）の全周にわたって行われる。
【００２６】
溝部３３は、取付け用フランジ部６に接合される部分（外周端部３２）の剛性よりも剛性を低下させるように所定の深さを有している。これにより、コバール金属部材３１と取付け用フランジ部６とが溶接されるときには、上述した溝部３３が、コバール金属部材３１における取付け用フランジ部６に接合される部分（外周端部３２）とシールリング２２が位置する部分との中間部に位置することになり、コバール金属部材３１の溝部３３が形成された部分の剛性が、取付け用フランジ部６に接合される部分（外周端部３２）等のコバール金属部材３１のそれ以外の部分の剛性より低下することになる。
【００２７】
以上のことから、第２実施形態においては、第１実施形態と同様に、容器開口部９に対して石英板２１を近づけて配設することが可能となり、光学窓１１の構造を薄型化することができる。
【００２８】
また、コバール金属部材３１における取付け用フランジ部６に接合される部分（外周端部３２）とシールリング２２が位置する部分との中間部に溝部３３が設けられることにより、取付け用フランジ部６に接合される部分より低い剛性を有する低剛性部が上述した中間部に設けられることになる。したがって、上述した低剛性部が、コバール金属部材３１（外周端部３２）と取付け用フランジ部６との溶接のときに生じて石英板２１に作用する応力等の、石英板２１に作用する様々な応力を緩和するための応力緩和部として機能し、シールリング２２の全周を外側から囲むようにして設けられるので、たとえばコバール金属部材３１（外周端部３２）を取付け用フランジ部６に溶接して接合したときに生じて、シールリング２２を介して石英板２１に作用する応力が緩和されることになり、石英板２１の破損を防ぐことができる。また、コバール金属部材３１における取付け用フランジ部６に接合される部分（外周端部３２）は、低剛性部が設けられることになる中間部よりも剛性が高くなるので、コバール金属部材３１による石英板２１の支持強度の低下を抑制することができる。
【００２９】
また、コバール金属部材３１における中間部の夫々の面に、取付け用フランジ部６に接合される部分（外周端部３２）の剛性よりも剛性を低下させるように所定の深さを有する溝部３３が、夫々の面間において互い違いとなるように複数設けられることにより、コバール金属部材３１に上述した応力を緩和するための応力緩和部として、低剛性部を配設し得る光学窓１１の構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。また、溝部３３の加工も容易に行うことができる。
【００３０】
なお、低剛性部を実現するための構造としては、上述した溝部３３に限られること無く、コバール金属部材３１におけるシールリング２２が位置する部分の外周部分を他の部分に比して薄肉状に形成する等の構造を採用することができる。
【００３１】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態を示す平面図であり、図７は、同じく第３実施形態を示す断面図である。第３実施形態と、第１及び第２実施形態とでは、コバール金属部材の形状に関して相違する。
【００３２】
コバール金属部材４１は、コバール金属からなる薄肉状で且つ断面略Ｌ字状の環状部材であり、取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面に当接する筒部４２と、筒部４２から滑らかに連続して内側に延びる底部４３とで構成されている。底部４３には、石英板２１により覆われる開口部１５が形成されている。石英板２１のコバール金属部材４１への固着は、第１及び第２実施形態と同様に、石英板２１とコバール金属部材４１との間にシールリング２２を挟んだ状態で、これらを熱圧着することにより行われる。したがって、熱圧着が行われた状態では、シールリング２２は、石英板２１とコバール金属部材４１との間に介在して設けられることになる。コバール金属部材４１の底部４３におけるシールリング２２が位置する部分の外周部分には、図６に示されるように、シールリング２２の全周を外側から囲むようにして折り返し部４４が設けられている。上述した構成のコバール金属部材４１はプレス加工等により容易に製造することができ、コバール金属部材４１の量産に適している。
【００３３】
また、光学窓１１の取付け用フランジ部６への固定は、第１実施形態と同様に、石英板２１とコバール金属部材４１との間にシールリング２２を挟んで熱圧着して、石英板２１がシールリング２２を介在させた状態で設けられたコバール金属部材４１を取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面に嵌め込み、コバール金属部材４１の筒部４２と取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面とを当接させ、コバール金属部材４１（底部４３）及び石英板２１で容器開口部９を覆う状態（図７に示された状態）で、この筒部４２の端部４２ａと取付け用フランジ部６とを溶接により接合することにより行われる。筒部４２の端部４２ａと取付け用フランジ部６との溶接は、筒部４２（取付け用フランジ部６）の全周にわたって行われる。コバール金属部材４１と取付け用フランジ部６とが溶接されるときには、上述した折り返し部４４は、コバール金属部材４１における取付け用フランジ部６に接合される部分（筒部４２の端部４２ａ）とシールリング２２が位置する部分との中間部に位置することになる。
【００３４】
以上のことから、第３実施形態においては、第１及び第２実施形態と同様に、容器開口部９に対して石英板２１を近づけて配設することが可能となり、光学窓１１の構造を薄型化することができる。
【００３５】
また、コバール金属部材４１が、容器開口部９の内面に当接する筒部４２と、開口部１５が形成され且つ筒部４２から滑らかに連続する底部４３とで構成され、筒部４２の端部４２ａと取付け用フランジ部６とが溶接により接合されているので、コバール金属部材４１のシールリング２２が位置する部分が、取付け用フランジ部６と溶接により接合される筒部４２の端部４２ａから遠ざかることになり、コバール金属部材４１における筒部４２の端部４２ａからシールリング２２が位置する部分までの間の部分が、コバール金属部材４１（筒部４２の端部４２ａ）と取付け用フランジ部６との溶接のときに生じて石英板２１に作用する応力等の、石英板２１に作用する様々な応力を緩和するための応力緩和部として機能することになる。また、コバール金属部材４１は、薄肉状で、且つ、コバール金属部材４１における取付け用フランジ部６に接合される部分（筒部４２の端部４２ａ）とシールリング２２が位置する部分との中間部に折り返し部４４を有しているので、上述した折り返し部４４が、石英板２１に作用する様々な応力を緩和するための応力緩和部として機能することになる。
【００３６】
したがって、コバール金属部材４１における筒部４２の端部４２ａからシールリング２２が位置する部分までの間の部分、及び、折り返し部４４が、上述したように応力緩和部として機能して、シールリング２２の全周を外側から囲むようにして設けられるので、たとえばコバール金属部材４１（筒部４２の端部４２ａ）を取付け用フランジ部６に溶接して接合したときに生じて、シールリング２２を介して石英板２１に作用する応力がより一層緩和されることになり、石英板２１の破損を確実に防ぐことができる。
【００３７】
また、コバール金属部材４１が、容器開口部９の内面に当接する筒部４２と、開口部１５が形成され且つ筒部４２から滑らかに連続する底部４３とで構成され、筒部４２の端部４２ａと取付け用フランジ部６とが溶接により接合されると共に、薄肉状に形成され、コバール金属部材４１における取付け用フランジ部６に接合される部分とシールリング２２が位置する部分との中間部に折り返し部４４が設けられていることにより、コバール金属部材４１に上述した応力を緩和するための応力緩和部を配設し得る光学窓１１の構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。また、コバール金属部材４１に折り返し部４４を設けることにより応力緩和部を実現しているので、コバール金属部材４１による石英板２１の支持強度の低下を伴うことなく、光学窓１１の信頼性を向上することができる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、コバール金属部材４１を容器開口部９の内面に当接する筒部４２と、開口部１５が形成され且つ筒部４２から滑らかに連続する底部４３とで構成することにより応力緩和部として機能させると共に、折り返し部４４を応力緩和部として機能させるように構成しているが、これに限られることなく、コバール金属部材４１に折り返し部４４を設けて応力緩和部として機能させるだけの構成を採用するようにしてもよい。
【００３９】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態を示す平面図であり、図９は、同じく第４実施形態を示す断面図である。第４実施形態と、第１〜第３実施形態とでは、取付け用フランジ部の形状に関して相違する。
【００４０】
コバール金属部材５１は、コバール金属からなる略円板状の部材であり、その中央に、石英板２１により覆われる開口部１５が形成されている。石英板２１のコバール金属部材５１への固着は、第１実施形態と同様に、石英板２１とコバール金属部材５１との間にシールリング２２を挟んだ状態で、これらを熱圧着することにより行われる。
【００４１】
光学窓１１の取付け用フランジ部６への固定は、第２実施形態と同様に、石英板２１とコバール金属部材５１との間にシールリング２２を挟んで熱圧着して、石英板２１がシールリング２２を介在させた状態で設けられたコバール金属部材５１を取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面に嵌め込み、コバール金属部材５１の外周端部５２の端面と取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面とを当接させ、コバール金属部材５１及び石英板２１で容器開口部９を覆う状態（図５に示された状態）で、このコバール金属部材５１の外周端部５２と取付け用フランジ部６とを溶接により接合することにより行われる。コバール金属部材５１と取付け用フランジ部６との溶接は、コバール金属部材５１（取付け用フランジ部６）の全周にわたって行われる。
【００４２】
また、取付け用フランジ部６には、図８に示されるように、光学窓１１が設けられることになる部分としての容器開口部９の全周を外側から囲むようにして、溝部６１が形成されている。この溝部６１は、たとえばコバール金属部材５１（外周端部５２）を取付け用フランジ部６に溶接して接合したときに生じて、シールリング２２を介して石英板２１に作用する応力を緩和させるように所定の深さを有している。
【００４３】
以上のことから、第４実施形態においては、第１〜第３実施形態と同様に、容器開口部９に対して石英板２１を近づけて配設することが可能となり、光学窓１１の構造を薄型化することができる。
【００４４】
また、取付け用フランジ部６には、光学窓１１が設けられることになる部分としての容器開口部９を囲むようにして、溝部６１が設けられているので、取付け用フランジ部６のコバール金属部材５１が接合される部分（溝部６１よりも容器開口部９寄りの部分）の剛性が低下することになり、この溝部６１よりも容器開口部９寄りの部分が、石英板２１に作用する様々な応力を緩和するための応力緩和部として機能することになる。したがって、取付け用フランジ部６における溝部６１よりも容器開口部９寄りの部分が、上述したように応力緩和部として機能して、シールリング２２の全周を外側から囲むようにして設けられるので、たとえばコバール金属部材５１（外周端部５２）を取付け用フランジ部６に溶接して接合したときに生じて、シールリング２２を介して石英板２１に作用する応力が緩和されることになり、石英板２１の破損を防ぐことができる。
【００４５】
また、取付け用フランジ部６に溝部６１を形成することにより、取付け用フランジ部６に応力緩和部を配設し得る構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。また、溝部６１の加工も容易に行うことができる。
【００４６】
（第５実施形態）
図１０は、本発明の第５実施形態を示す平面図であり、図１１は、同じく第４実施形態を示す断面図である。第５実施形態と、第１〜第４実施形態とでは、取付け用フランジ部及びコバール金属部材の形状に関して相違する。
【００４７】
コバール金属部材７１は、コバール金属からなる薄肉状で且つ断面略Ｕ字状の環状部材であり、取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面に当接する筒部７２と、筒部７２から滑らかに連続して内側に延びる底部７３とで構成されている。底部７３には、石英板２１により覆われる開口部１５が形成されている。石英板２１のコバール金属部材７１への固着は、第１及び第２実施形態と同様に、石英板２１とコバール金属部材７１との間にシールリング２２を挟んだ状態で、これらを熱圧着することにより行われる。したがって、熱圧着が行われた状態では、シールリング２２は、石英板２１とコバール金属部材７１との間に介在して設けられることになる。コバール金属部材７１の底部７３におけるシールリング２２が位置する部分の外周部分には、図１０に示されるように、シールリング２２の全周を外側から囲むようにして折り返し部７４が設けられている。上述した構成のコバール金属部材７１はプレス加工等により容易に製造することができ、コバール金属部材７１の量産に適している。
【００４８】
光学窓１１の取付け用フランジ部６への固定は、第１及び第３実施形態と同様に、石英板２１とコバール金属部材７１との間にシールリング２２を挟んで熱圧着して、石英板２１がシールリング２２を介在させた状態で設けられたコバール金属部材７１を取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面に嵌め込み、コバール金属部材７１の筒部７２と取付け用フランジ部６（容器開口部９）の内面とを当接させ、コバール金属部材７１（底部７３）及び石英板２１で容器開口部９を覆う状態（図１０に示された状態）で、この筒部７２の端部７２ａと取付け用フランジ部６とを溶接により接合することにより行われる。筒部７２の端部７２ａと取付け用フランジ部６との溶接は、筒部７２（取付け用フランジ部６）の全周にわたって行われる。コバール金属部材７１と取付け用フランジ部６とが溶接されるときには、上述した折り返し部７４は、コバール金属部材７１における取付け用フランジ部６に接合される部分（筒部７２の端部７２ａ）とシールリング２２が位置する部分との中間部に位置することになる。
【００４９】
また、取付け用フランジ部６には、第４実施形態と同様に、光学窓１１が設けられることになる部分としての容器開口部９の全周を外側から囲むようにして、溝部６１が形成されている。この溝部６１は、たとえばコバール金属部材７１（筒部７２の端部７２ａ）を取付け用フランジ部６に溶接して接合したときに生じて、シールリング２２を介して石英板２１に作用する応力を緩和させるように所定の深さを有している。
【００５０】
以上のことから、第５実施形態においては、第１〜第４実施形態と同様に、容器開口部９に対して石英板２１を近づけて配設することが可能となり、光学窓１１の構造を薄型化することができる。
【００５１】
また、コバール金属部材７１が、容器開口部９の内面に当接する筒部７２と、開口部１５が形成され且つ筒部７２から滑らかに連続する底部７３と、で構成され、筒部７２の端部７２ａと取付け用フランジ部６とが溶接により接合されているので、コバール金属部材７１のシールリング２２が位置する部分が、取付け用フランジ部６と溶接により接合される筒部７２の端部７２ａから遠ざかることになり、コバール金属部材７１における筒部７２の端部７２ａからシールリング２２が位置する部分までの間の部分が、コバール金属部材７１（筒部７２の端部７２ａ）と取付け用フランジ部６との溶接のときに生じて石英板２１に作用する応力等の、石英板２１に作用する様々な応力を緩和するための応力緩和部として機能することになる。また、コバール金属部材７１は、薄肉状で、且つ、コバール金属部材７１における取付け用フランジ部６に接合される部分（筒部７２の端部７２ａ）とシールリング２２が位置する部分との中間部に折り返し部７４を有しているので、上述した折り返し部７４が、石英板２１に作用する様々な応力を緩和するための応力緩和部として機能することになる。更に、取付け用フランジ部６には、光学窓１１が設けられることになる部分としての容器開口部９の全周を外側から囲むようにして、溝部６１が設けられているので、取付け用フランジ部６のコバール金属部材７１が接合される部分（溝部６１よりも容器開口部９寄りの部分）の剛性が低下することになり、この溝部６１よりも容器開口部９寄りの部分が、石英板２１に作用する様々な応力を緩和するための応力緩和部として機能することになる。
【００５２】
したがって、コバール金属部材７１における筒部７２の端部７２ａからシールリング２２が位置する部分までの間の部分、折り返し部７４、及び、取付け用フランジ部６における溝部６１よりも容器開口部９寄りの部分が、上述したように応力緩和部として機能して、シールリング２２の全周を外側から囲むようにして設けられるので、光学窓１１（石英板２１）が大面積化してシールリング２２を介して石英板２１に大きな応力が作用する場合においても、たとえばコバール金属部材７１（筒部７２の端部７２ａ）を取付け用フランジ部６に溶接して接合したときに生じて、シールリング２２を介して石英板２１に作用する応力が確実に緩和されることになり、石英板２１の破損を防ぐことができる。
【００５３】
また、コバール金属部材７１が、容器開口部９の内面に当接する筒部７２と、開口部１５が形成され且つ筒部７２から滑らかに連続する底部７３とで構成され、筒部７２の端部７２ａと取付け用フランジ部６とが溶接により接合されると共に、薄肉状に形成され、コバール金属部材７１における取付け用フランジ部６に接合される部分とシールリング２２が位置する部分との中間部に折り返し部７４が設けられていることにより、コバール金属部材７１に上述した応力を緩和するための応力緩和部を配設し得る光学窓１１の構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。また、コバール金属部材７１に折り返し部７４を設けることにより応力緩和部を実現しているので、コバール金属部材７１による石英板２１の支持強度の低下を伴うことなく、光学窓１１の信頼性を向上することができる。
【００５４】
また、取付け用フランジ部６に溝部６１を形成することにより、取付け用フランジ部６に応力緩和部を配設し得る構造を簡易且つ低コストで実現することが可能となる。また、溝部６１の加工も容易に行うことができる。
【００５５】
なお、第１〜第５実施形態においては、応力緩和部をシールリング２２の全周を外側から囲むようにして設けるように構成しているが、必ずしも応力緩和部をシールリング２２の全周を外側から囲むようにして設ける必要はなく、たとえばコバール金属部材１２，３１，４１，５１，７１を容器側の部材（取付け用フランジ部６）に溶接して接合したときに生じて、シールリング２２を介して石英板２１に作用する応力等を緩和することができるのであれば、応力緩和部としての溝部３３，６１又は折り返し部４４，７４等が部分的に途切れて設けられるように構成してもよい。また、コバール金属部材１２，３１，４１，５１，７１の平面形状、石英板２１の平面形状、シールリング２２の形状、開口部１５の開口形状、又は、容器開口部９の開口形状等の本発明の構成要素の形状は、図１〜図１１に図示した形状に限られるものではなく、様々な形状を採用することができる。
【００５６】
また、第１〜第５実施形態においては、光学窓１１を容器側の部材としての取付け用フランジ部６に設けるように構成しているが、これに限られることなく、たとえば取付け用フランジ部６を設けることなく、本体側フランジ部５あるいは筒部３（端部３ａ）等の容器側の部材に光学窓１１を設ける、あるいは、新たな容器側の部材に光学窓１１を設けてこの新たな容器側の部材を取付け用フランジ部６に固定するように構成してもよい。
【００５７】
また、第１〜第５実施形態においては、容器として真空容器１を用いるようにしているが、これに限られることなく、高温，低温，真空等、常温常圧大気中でない環境を保つための容器であればよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、開口部を有するコバール金属部材と、開口部を覆うようにして設けられる石英板と、コバール金属部材と石英板との間に介在するアルミニウム製のシールリングとを備え、シールリングを介在させた状態で石英板が設けられたコバール金属部材は、容器側の部材に形成された容器開口部を覆うように容器側の部材に対して溶接により接合されるので、容器開口部に対して石英板を近づけて配設することが可能となり、光学窓を薄型化することが可能な光学窓構造を実現することができる。また、コバール金属部材もしくは容器側の部材の少なくとも一方には、応力緩和部がシールリングを囲むようにして設けられているので、石英板に作用する様々な応力、たとえばコバール金属部材を容器側の部材に溶接して接合したときに生じて、シールリングを介して石英板に作用する応力等が緩和されることになり、石英板の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学窓構造が適用された真空容器を示す全体図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光学窓構造を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光学窓構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る光学窓構造を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光学窓構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る光学窓構造を示す平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る光学窓構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る光学窓構造を示す平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る光学窓構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る光学窓構造を示す平面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る光学窓構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１…真空容器、６…取付け用フランジ部、９…容器開口部、１１…光学窓、１２，３１，４１，５１，６１…コバール金属部材、１３，４２，７２…筒部、１４，４３，７３…底部、１５…開口部、２１…石英板、２２…シールリング、３３…溝部、４４，７４…折り返し部、６１…溝部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of an optical window provided in a container for maintaining an environment that is not in a normal temperature and normal pressure atmosphere such as high temperature, low temperature, and vacuum.
[0002]
[Prior art]
As this type of optical window structure, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-90208 is known. The one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-90208 is provided with a viewing window device as an optical window at an opening of a vacuum vessel of a vacuum processing apparatus. This sight glass device has a cylindrical main body portion inserted through the opening of the vacuum vessel, and a ring-shaped receiving portion projects from the central portion of the inner peripheral wall of the cylindrical main body portion. A circular glass plate which is a transparent window member is placed on the receiving portion with a glass plate O-ring interposed therebetween. The circular glass plate is fixed to the inside of the cylindrical main body portion by a retaining ring and pressed against the ring-shaped receiving portion, and the airtightness between the circular glass plate and the ring-shaped receiving portion by the glass plate O-ring. Is secured.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a structure of an optical window provided in a container for maintaining an environment that is not in normal temperature and atmospheric pressure, such as high temperature, low temperature, and vacuum, and provides an optical window structure capable of reducing the thickness of the optical window. It is an issue.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention relate to a structure of an optical window that can sufficiently observe the inside of a container for maintaining an environment that is not in a normal temperature and normal pressure atmosphere, such as high temperature, low temperature, and vacuum, such as the vacuum container described above. Research has been continued on the structure of an optical window which can be made thinner, that is, the window material such as the circular glass plate described above can be provided as close as possible to the opening formed in the container-side member. As a result, the present inventors adopted a quartz plate as the window material described above, a Kovar metal member having an opening, a quartz plate provided so as to cover the opening of the Kovar metal member, and a Kovar metal member A seal plate made of aluminum interposed between the quartz plate and a quartz plate is provided on the Kovar metal member with a seal ring interposed using a process such as thermocompression bonding, and the seal ring is interposed. An optical device capable of reducing the thickness of the optical window by welding a Kovar metal member provided with a quartz plate to the container side member by welding so as to cover the container opening formed in the container side member. I came up with a window structure.
[0005]
However, as a result of further investigation and research by the inventor, in the optical window structure as described above, various stresses such as stress generated when a Kovar metal member is welded and joined to the container side member are subjected to the quartz plate. It has been newly found that the quartz plate has a problem that the quartz plate is damaged.
[0006]
Based on these research results, the optical window structure according to the present invention is a structure of an optical window provided in a container for maintaining an environment that is not in a normal temperature and normal pressure atmosphere, such as high temperature, low temperature, and vacuum, and has a Kovar having an opening. The quartz plate is provided with a metal member, a quartz plate provided so as to cover the opening, and an aluminum seal ring interposed between the Kovar metal member and the quartz plate, with the seal ring interposed. The provided Kovar metal member is joined to the container side member by welding so as to cover the container opening formed in the container side member, and at least one of the Kovar metal member or the container side member is attached to the container side member. Further, the present invention is characterized in that a stress relaxation portion for relaxing stress acting on the quartz plate is provided so as to surround the seal ring.
[0007]
In the optical window structure according to the present invention, a Kovar metal member having an opening, a quartz plate provided so as to cover the opening, and an aluminum seal ring interposed between the Kovar metal member and the quartz plate are provided. Since the Kovar metal member provided with the quartz plate with the seal ring interposed is joined by welding to the container side member so as to cover the container opening formed in the container side member, The quartz plate can be disposed close to the container opening, and the structure of the optical window can be reduced. Further, since at least one of the Kovar metal member and the container side member is provided with a stress relaxation portion for relaxing the stress acting on the quartz plate so as to surround the seal ring, various stresses acting on the quartz plate are provided. For example, it is generated when a Kovar metal member is welded and joined to a container-side member, and stress acting on the quartz plate via the seal ring is alleviated, and damage to the quartz plate can be prevented. .
[0008]
Further, the Kovar metal member is composed of a cylindrical portion that is in contact with the inner surface of the container opening, and a bottom portion in which the opening is formed and smoothly continues from the cylindrical portion. Are preferably joined by welding. As described above, the Kovar metal member is composed of the cylindrical portion that contacts the inner surface of the container opening, and the bottom that is formed with the opening and smoothly continues from the cylindrical portion. Are joined by welding, the portion where the seal ring of the Kovar metal member is located is away from the end of the tube portion joined by welding to the container side member, and the end of the tube portion of the Kovar metal member is The stress described above is relieved between the portion and the portion where the seal ring is located. As a result, it is possible to easily and inexpensively realize a structure in which a stress relieving portion for relieving the stress described above can be disposed on the Kovar metal member.
[0009]
Moreover, as a stress relaxation part, the low rigidity part which has rigidity lower than the part joined to the container side member in the intermediate part of the part joined to the container side member in a Kovar metal member, and the part in which a seal ring is located Is preferably provided. In this way, a low-rigidity portion having lower rigidity than a portion joined to the container-side member is provided at an intermediate portion between the portion joined to the container-side member and the portion where the seal ring is located in the Kovar metal member. Thereby, the stress mentioned above can be relieved by the low rigidity portion. In addition, since the portion of the Kovar metal member joined to the container side member has higher rigidity than the intermediate portion where the low-rigidity portion is provided, the decrease in the support strength of the quartz plate by the Kovar metal member is suppressed. be able to.
[0010]
In addition, as a low-rigidity portion, a groove portion having a predetermined depth is provided on each surface of the intermediate portion of the Kovar metal member so that the rigidity is lower than the rigidity of the portion joined to the container-side member. It is preferable to provide a plurality of staggered surfaces. Thus, as a low-rigidity portion, a groove portion having a predetermined depth is provided on each surface of the intermediate portion of the Kovar metal member so that the rigidity is lower than the rigidity of the portion joined to the container-side member. Since a plurality of staggered portions are provided between the respective surfaces, a structure capable of disposing a low-rigidity portion as a stress relieving portion for relieving the stress described above in the Kovar metal member is realized simply and at low cost. Is possible.
[0011]
Further, the Kovar metal member is formed in a thin shape, and a folded portion is provided as a stress relaxation portion at an intermediate portion between the portion of the Kovar metal member joined to the container side member and the portion where the seal ring is located. It is preferable. In this way, the Kovar metal member is formed in a thin shape, and the folded portion is provided as a stress relieving portion at an intermediate portion between the portion of the Kovar metal member joined to the container side member and the portion where the seal ring is located. Thus, the stress described above can be relaxed by the folded portion. In addition, it is possible to realize a structure in which the stress relaxation portion for relaxing the stress described above can be disposed on the Kovar metal member easily and at low cost.
[0012]
Moreover, it is preferable that the groove part which has a predetermined depth is provided in the outer side of the container side opening part of the container side member as a stress relaxation part so that stress may be relieved. As described above, since the groove portion having a predetermined depth so as to relieve the stress is provided outside the container side opening of the container side member as the stress relaxation portion, the above-described stress is relieved by the groove portion. It will be. As a result, even when the stress described above cannot be sufficiently relaxed on the Kovar metal member side such that the stress relaxation portion cannot be disposed on the Kovar metal member side, the stress described above can be relaxed. Further, it is possible to realize a structure in which the stress relaxation portion for relieving the stress described above can be provided on the container side member easily and at low cost.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of an optical window structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0014]
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall view showing a vacuum container to which an optical window structure according to a first embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a plan view showing the first embodiment of the present invention, and FIG. It is sectional drawing which similarly shows 1st Embodiment. In the first embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to an optical window of a vacuum vessel, a so-called viewing port.
[0015]
As shown in FIG. 1, the vacuum container 1 includes a container main body 2, a cylindrical portion 3 protruding from the container main body 2, and a flange portion 4 provided at an end of the cylindrical portion 3. The flange portion 4 includes a main body side flange portion 5 and an attachment flange portion 6 that is detachably attached to the main body side flange portion 5. The main body side flange portion 5 is fixed to the end portion of the cylindrical portion 3 by welding or the like. The main body side flange portion 5 and the mounting flange portion 6 are fixed by mounting bolts 7 and nuts 7a. The main body side flange portion 5 and the mounting flange portion 6 have bolt holes 8 through which the mounting bolts 7 are passed. A plurality of places (in this embodiment, four places) are formed. The vacuum container 1 is reduced to a pressure lower than the atmospheric pressure by evacuating a space defined inside the vacuum container 1 and is substantially in a vacuum state.
[0016]
As shown in FIG. 2, the mounting flange portion 6 is made of a metal member such as stainless steel having a substantially annular shape, and a container opening 9 connected to the inside of the vacuum container 1 is formed inside the mounting flange portion 6. Is done. As shown in FIG. 3, the container opening 9 is provided with an optical window 11 through which the inside of the vacuum container 1 can be viewed from the outside of the vacuum container 1. The optical window 11 includes a Kovar metal member 12, a quartz plate 21, and an aluminum seal ring 22. Here, the mounting flange portion 6 constitutes a container-side member in each claim.
[0017]
The Kovar metal member 12 is an annular member having a substantially L-shaped cross section made of Kovar metal. The Kovar metal member 12 is in contact with the inner surface of the mounting flange portion 6 (container opening 9), and is smoothly continuous from the tube portion 13. And a bottom portion 14 extending inward. An opening 15 is formed in the bottom 14. A quartz plate 21 is fixed to the Kovar metal member 12 so as to cover the opening 15 of the Kovar metal member 12. The quartz plate 21 is fixed to the Kovar metal member 12 by thermocompression bonding of the seal plate 22 between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 12. Therefore, the seal ring 22 is interposed between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 12 in a state where the thermocompression bonding is performed. The quartz plate 21 is made of a plate-like quartz (Cortz) glass base material, and is configured to transmit ultraviolet rays. In addition, it is preferable to use the quartz plate 21 whose surface on the side surface is formed on a smooth surface with very few scratches by a known method.
[0018]
The optical window 11 is fixed to the mounting flange portion 6 in such a state that the seal ring 22 is sandwiched between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 12, and the quartz plate 21 has the seal ring 22 interposed therebetween. The provided Kovar metal member 12 is fitted into the inner surface of the mounting flange 6 (container opening 9), and the cylindrical portion 13 of the Kovar metal member 12 and the inner surface of the mounting flange 6 (container opening 9) are brought into contact with each other. Then, in a state where the container opening 9 is covered with the Kovar metal member 12 (bottom portion 14) and the quartz plate 21 (the state shown in FIG. 3), the end portion 13a of the cylindrical portion 13 and the mounting flange portion 6 are welded. It is performed by joining. Welding of the end portion 13a of the tube portion 13 and the mounting flange portion 6 is performed over the entire circumference of the tube portion 13 (mounting flange portion 6).
[0019]
A groove portion 10 is formed in the mounting flange portion 6 so as to surround a portion where the cylindrical portion 13 of the mounting flange portion 6 is welded. The groove portion 10 is for mitigating the occurrence of stress strain due to heat generated during welding of the tube portion 13 and the mounting flange portion 6 and the occurrence of stress strain due to the thermal cycle when the vacuum vessel 1 is used. By relaxing the generation of the stress strain, the stress strain is hardly transmitted to the Kovar metal member 12. Further, the groove portion 10 has an effect that stress generated when the mounting flange portion 6 and the main body side flange portion 5 are fastened by the mounting bolt 7 and the nut 7a can be relieved.
[0020]
From the above, in the first embodiment, the optical window 11 includes the Kovar metal member 12 having the opening 15, the quartz plate 21 provided so as to cover the opening 15, the Kovar metal member 12, and the quartz plate. The Kovar metal member 12 provided with the quartz plate 21 with the seal ring 22 interposed is provided with a container opening formed in the mounting flange portion 6. Since the attachment flange portion 6 is joined by welding so as to cover the portion 9, the quartz plate 21 can be disposed close to the container opening 9, and the structure of the optical window 11 is reduced in thickness. can do.
[0021]
Further, the Kovar metal member 12 includes a cylindrical portion 13 that contacts the inner surface of the container opening portion 9 and a bottom portion 14 in which the opening portion 15 is formed and continues smoothly from the cylindrical portion 13. 13a and the mounting flange portion 6 are joined by welding, so that the portion where the seal ring 22 of the Kovar metal member 12 is located is from the end portion 13a of the tubular portion 13 joined to the mounting flange portion 6 by welding. The portion between the end portion 13a of the tube portion 13 and the portion where the seal ring 22 is located in the Kovar metal member 12 is the Kovar metal member 12 (end portion 13a of the tube portion 13) and the mounting flange portion. 6 functions as a stress relieving part for relieving various stresses acting on the quartz plate 21, such as stresses produced when welding to the quartz plate 21. Therefore, the portion between the end portion 13a of the cylindrical portion 13 of the Kovar metal member 12 and the portion where the seal ring 22 is located functions as a stress relaxation portion as described above, and the entire circumference of the seal ring 22 is seen from the outside. Since it is provided so as to surround, for example, a stress that occurs when the Kovar metal member 12 (end portion 13a of the cylindrical portion 13) is welded and joined to the mounting flange portion 6 and acts on the quartz plate 21 via the seal ring 22. Will be alleviated and damage to the quartz plate 21 can be prevented.
[0022]
Further, the Kovar metal member 12 includes a cylindrical portion 13 that contacts the inner surface of the container opening portion 9 and a bottom portion 14 in which the opening portion 15 is formed and continues smoothly from the cylindrical portion 13. 13a and the mounting flange portion 6 are joined by welding, thereby functioning as a stress relaxation portion for relaxing various stresses acting on the quartz plate 21, so that the stress described above is applied to the Kovar metal member 12. It is possible to realize the structure of the optical window 11 that can be provided with a stress relaxation portion for relieving the heat at a simple and low cost.
[0023]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a plan view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment regarding the shape of the Kovar metal member.
[0024]
The Kovar metal member 31 is a substantially disk-shaped member made of Kovar metal, and an opening 15 covered with the quartz plate 21 is formed at the center thereof. The quartz plate 21 is fixed to the Kovar metal member 31 by thermocompression bonding the seal ring 22 between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 31 as in the first embodiment. Is called. Therefore, in a state where thermocompression bonding is performed, the seal ring 22 is provided between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 31. As shown in FIG. 4, a groove 33 is provided on the outer peripheral portion of the Kovar metal member 31 where the seal ring 22 is located so as to surround the entire periphery of the seal ring 22 from the outside. As shown in FIG. 5, a plurality of the groove portions 33 are formed so as to alternate between the surfaces 31 a and 31 b of the Kovar metal member 31.
[0025]
Further, the optical window 11 is fixed to the mounting flange 6 by thermocompression bonding with the seal ring 22 between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 31 so that the quartz plate 21 has the seal ring 22 interposed. The Kovar metal member 31 provided in the state is fitted into the inner surface of the mounting flange portion 6 (container opening 9), and the end surface of the outer peripheral end 32 of the Kovar metal member 31 and the mounting flange portion 6 (container opening 9). The outer end 32 of the Kovar metal member 31 and the mounting flange portion 6 are in contact with the inner surface and cover the container opening 9 with the Kovar metal member 31 and the quartz plate 21 (as shown in FIG. 5). And are joined by welding. The welding of the Kovar metal member 31 and the mounting flange portion 6 is performed over the entire circumference of the Kovar metal member 31 (mounting flange portion).
[0026]
The groove portion 33 has a predetermined depth so as to lower the rigidity than the rigidity of the portion joined to the mounting flange portion 6 (outer peripheral end portion 32). As a result, when the Kovar metal member 31 and the mounting flange portion 6 are welded, the groove portion 33 described above is joined to the portion (outer peripheral end portion 32) where the groove portion 33 is joined to the mounting flange portion 6 in the Kovar metal member 31. The portion where the groove 33 of the kovar metal member 31 is formed has a rigidity such as a portion joined to the mounting flange portion 6 (outer end portion 32). The rigidity of the other parts of the Kovar metal member 31 is lowered.
[0027]
From the above, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the quartz plate 21 can be disposed close to the container opening 9, and the structure of the optical window 11 is reduced in thickness. be able to.
[0028]
Further, the groove portion 33 is provided in the intermediate portion between the portion (outer peripheral end portion 32) joined to the mounting flange portion 6 of the Kovar metal member 31 and the portion where the seal ring 22 is located, so that the mounting flange portion 6 A low-rigidity part having lower rigidity than the part to be joined is provided in the above-described intermediate part. Therefore, the low-rigidity portion described above acts on the quartz plate 21, such as stress that occurs when the Kovar metal member 31 (outer peripheral end portion 32) and the mounting flange portion 6 are welded and acts on the quartz plate 21. It functions as a stress relieving part for relieving various stresses and is provided so as to surround the entire circumference of the seal ring 22 from the outside. For example, a Kovar metal member 31 (outer peripheral end part 32) is welded to the mounting flange part 6. The stress that occurs when bonded and acts on the quartz plate 21 via the seal ring 22 is relieved, and the quartz plate 21 can be prevented from being damaged. Further, the portion (outer peripheral end portion 32) joined to the mounting flange portion 6 in the Kovar metal member 31 has higher rigidity than the intermediate portion where the low-rigidity portion is to be provided. A decrease in the support strength of the plate 21 can be suppressed.
[0029]
Further, a groove portion 33 having a predetermined depth is provided on each surface of the intermediate portion of the Kovar metal member 31 so as to lower the rigidity than the rigidity of the portion joined to the mounting flange portion 6 (the outer peripheral end portion 32). By providing a plurality of staggered portions between the respective surfaces, the structure of the optical window 11 in which a low-rigidity portion can be disposed as a stress relieving portion for relieving the stress described above in the Kovar metal member 31 is simplified. In addition, it can be realized at a low cost. Further, the processing of the groove 33 can be easily performed.
[0030]
In addition, as a structure for implement | achieving a low-rigidity part, it is not restricted to the groove part 33 mentioned above, The outer peripheral part of the part in which the seal ring 22 in the kovar metal member 31 is located is made thin compared with another part. A structure such as forming can be adopted.
[0031]
(Third embodiment)
FIG. 6 is a plan view showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing the third embodiment. The third embodiment differs from the first and second embodiments with respect to the shape of the Kovar metal member.
[0032]
The Kovar metal member 41 is a thin-walled and substantially L-shaped annular member made of Kovar metal. The Kovar metal member 41 includes a cylindrical portion 42 that contacts the inner surface of the mounting flange portion 6 (container opening 9), and the cylindrical portion 42. It is comprised with the bottom part 43 extended smoothly inside continuously. An opening 15 covered with the quartz plate 21 is formed in the bottom 43. The quartz plate 21 is fixed to the Kovar metal member 41 by thermocompression bonding with the seal ring 22 sandwiched between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 41 as in the first and second embodiments. Is done. Therefore, in a state where thermocompression bonding is performed, the seal ring 22 is provided between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 41. On the outer peripheral portion of the bottom 43 of the Kovar metal member 41 where the seal ring 22 is located, a folded portion 44 is provided so as to surround the entire periphery of the seal ring 22 from the outside, as shown in FIG. The Kovar metal member 41 having the above-described configuration can be easily manufactured by pressing or the like, and is suitable for mass production of the Kovar metal member 41.
[0033]
Further, the optical window 11 is fixed to the mounting flange 6 by thermocompression bonding with the seal ring 22 between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 41 in the same manner as in the first embodiment. Is fitted into the inner surface of the mounting flange portion 6 (container opening 9), and the cylindrical portion 42 of the kovar metal member 41 and the mounting flange portion 6 (container The end portion of the cylindrical portion 42 is brought into contact with the inner surface of the opening portion 9) and covers the container opening portion 9 with the Kovar metal member 41 (bottom portion 43) and the quartz plate 21 (the state shown in FIG. 7). It is performed by joining 42a and the mounting flange portion 6 by welding. The end portion 42a of the cylindrical portion 42 and the mounting flange portion 6 are welded over the entire circumference of the cylindrical portion 42 (the mounting flange portion 6). When the Kovar metal member 41 and the mounting flange portion 6 are welded, the folded portion 44 described above is sealed with a portion (the end portion 42a of the cylindrical portion 42) joined to the mounting flange portion 6 of the Kovar metal member 41. It will be located in the middle of the part where the ring 22 is located.
[0034]
From the above, in the third embodiment, as in the first and second embodiments, the quartz plate 21 can be disposed close to the container opening 9, and the structure of the optical window 11 is made. Thinning can be achieved.
[0035]
Further, the Kovar metal member 41 includes a cylindrical portion 42 that abuts the inner surface of the container opening 9 and a bottom portion 43 in which the opening 15 is formed and continues smoothly from the cylindrical portion 42. 42a and the mounting flange portion 6 are joined by welding, so that the portion where the seal ring 22 of the Kovar metal member 41 is located is from the end portion 42a of the tubular portion 42 joined to the mounting flange portion 6 by welding. The portion between the end portion 42a of the cylindrical portion 42 in the Kovar metal member 41 and the portion where the seal ring 22 is located is the Kovar metal member 41 (the end portion 42a of the cylindrical portion 42) and the mounting flange portion. 6 functions as a stress relieving part for relieving various stresses acting on the quartz plate 21, such as stresses produced when welding to the quartz plate 21. The Kovar metal member 41 is thin, and is an intermediate portion between the portion (the end portion 42a of the cylindrical portion 42) joined to the mounting flange portion 6 of the Kovar metal member 41 and the portion where the seal ring 22 is located. Therefore, the folded portion 44 described above functions as a stress relieving portion for relieving various stresses acting on the quartz plate 21.
[0036]
Therefore, the portion between the end portion 42a of the cylindrical portion 42 in the Kovar metal member 41 and the portion where the seal ring 22 is located, and the folded portion 44 function as a stress relaxation portion as described above, and the seal ring 22 Is formed so as to surround the entire circumference of the metal from the outside, for example, it occurs when the Kovar metal member 41 (the end 42a of the cylindrical portion 42) is welded and joined to the mounting flange portion 6, and the quartz is interposed via the seal ring 22. The stress acting on the plate 21 is further relaxed, and the quartz plate 21 can be reliably prevented from being damaged.
[0037]
Further, the Kovar metal member 41 includes a cylindrical portion 42 that abuts the inner surface of the container opening 9 and a bottom portion 43 in which the opening 15 is formed and continues smoothly from the cylindrical portion 42. 42a and the mounting flange portion 6 are joined together by welding, and are formed in a thin wall shape. In the intermediate portion between the portion of the Kovar metal member 41 joined to the mounting flange portion 6 and the portion where the seal ring 22 is located. By providing the folded portion 44, the structure of the optical window 11 in which the stress relieving portion for relieving the stress described above can be provided on the Kovar metal member 41 can be realized easily and at low cost. . Further, since the stress relieving portion is realized by providing the folded portion 44 on the Kovar metal member 41, the reliability of the optical window 11 is improved without accompanying the decrease in the supporting strength of the quartz plate 21 by the Kovar metal member 41. can do.
[0038]
In the present embodiment, the Kovar metal member 41 is constituted by the cylindrical portion 42 that abuts the inner surface of the container opening 9 and the bottom 43 that is formed with the opening 15 and smoothly continues from the cylindrical portion 42. Although it is configured to function as a stress relaxation portion and the folded portion 44 to function as a stress relaxation portion, the present invention is not limited to this, and the folded portion 44 is provided in the Kovar metal member 41 to function as the stress relaxation portion. Only the configuration may be adopted.
[0039]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing the fourth embodiment. The fourth embodiment differs from the first to third embodiments with respect to the shape of the mounting flange portion.
[0040]
The Kovar metal member 51 is a substantially disk-shaped member made of Kovar metal, and an opening 15 covered with the quartz plate 21 is formed at the center thereof. The quartz plate 21 is fixed to the Kovar metal member 51 by thermocompression bonding the seal ring 22 between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 51 as in the first embodiment. Is called.
[0041]
As in the second embodiment, the optical window 11 is fixed to the mounting flange 6 by thermocompression bonding with the seal ring 22 between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 51 so that the quartz plate 21 is sealed. The Kovar metal member 51 provided with the ring 22 interposed is fitted into the inner surface of the mounting flange 6 (container opening 9), and the end surface of the outer peripheral end 52 of the Kovar metal member 51 and the mounting flange 6 ( The outer peripheral end 52 of the Kovar metal member 51 is brought into contact with the inner surface of the container opening 9) and covered with the Kovar metal member 51 and the quartz plate 21 (as shown in FIG. 5). And the mounting flange portion 6 are joined by welding. The welding of the Kovar metal member 51 and the mounting flange portion 6 is performed over the entire circumference of the Kovar metal member 51 (mounting flange portion 6).
[0042]
Further, as shown in FIG. 8, a groove 61 is formed in the mounting flange 6 so as to surround the entire circumference of the container opening 9 as a portion where the optical window 11 is to be provided from the outside. . The groove 61 is generated, for example, when the Kovar metal member 51 (outer peripheral end 52) is welded and joined to the mounting flange 6 so as to relieve the stress acting on the quartz plate 21 via the seal ring 22. Has a predetermined depth.
[0043]
From the above, in the fourth embodiment, similarly to the first to third embodiments, the quartz plate 21 can be disposed close to the container opening 9, and the structure of the optical window 11 is made. Thinning can be achieved.
[0044]
In addition, since the groove portion 61 is provided in the mounting flange portion 6 so as to surround the container opening 9 as a portion where the optical window 11 is to be provided, the Kovar metal member 51 of the mounting flange portion 6 is provided. The rigidity of the part to be joined (the part closer to the container opening 9 than the groove 61) is lowered, and the part closer to the container opening 9 than the groove 61 applies various stresses acting on the quartz plate 21. It functions as a stress relaxation part for relaxing. Accordingly, the portion closer to the container opening 9 than the groove 61 in the mounting flange 6 functions as a stress relaxation portion as described above and is provided so as to surround the entire circumference of the seal ring 22 from the outside. The stress generated when the metal member 51 (outer peripheral end portion 52) is welded and joined to the mounting flange portion 6, and the stress acting on the quartz plate 21 via the seal ring 22 is relieved, so that the quartz plate 21 Can prevent damage.
[0045]
Further, by forming the groove portion 61 in the mounting flange portion 6, it is possible to realize a structure in which the stress relaxation portion can be disposed in the mounting flange portion 6 at a simple and low cost. Further, the processing of the groove 61 can be easily performed.
[0046]
(Fifth embodiment)
FIG. 10 is a plan view showing a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing the fourth embodiment. The fifth embodiment differs from the first to fourth embodiments with respect to the shapes of the mounting flange portion and the Kovar metal member.
[0047]
The Kovar metal member 71 is an annular member made of Kovar metal and having a substantially U-shaped cross section, and includes a cylindrical portion 72 that contacts the inner surface of the mounting flange portion 6 (container opening 9), and the cylindrical portion 72. The bottom part 73 is smoothly and continuously extending inward. An opening 15 that is covered with the quartz plate 21 is formed in the bottom 73. The quartz plate 21 is fixed to the Kovar metal member 71 by thermocompression bonding with the seal ring 22 sandwiched between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 71 as in the first and second embodiments. Is done. Therefore, the seal ring 22 is provided between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 71 in a state where the thermocompression bonding is performed. On the outer peripheral portion of the portion where the seal ring 22 is located at the bottom 73 of the Kovar metal member 71, a folded portion 74 is provided so as to surround the entire circumference of the seal ring 22 from the outside, as shown in FIG. The Kovar metal member 71 having the above-described configuration can be easily manufactured by pressing or the like, and is suitable for mass production of the Kovar metal member 71.
[0048]
As in the first and third embodiments, the optical window 11 is fixed to the mounting flange portion 6 by thermocompression bonding with the seal ring 22 sandwiched between the quartz plate 21 and the Kovar metal member 71. The Kovar metal member 71 provided with the seal ring 22 interposed therebetween is fitted into the inner surface of the mounting flange portion 6 (container opening 9), and the cylindrical portion 72 of the Kovar metal member 71 and the mounting flange portion 6 ( The end of the cylinder 72 is brought into contact with the inner surface of the container opening 9) and the container opening 9 is covered with the Kovar metal member 71 (bottom 73) and the quartz plate 21 (the state shown in FIG. 10). This is performed by joining the portion 72a and the mounting flange portion 6 by welding. The end portion 72a of the cylindrical portion 72 and the mounting flange portion 6 are welded over the entire circumference of the cylindrical portion 72 (the mounting flange portion 6). When the Kovar metal member 71 and the mounting flange portion 6 are welded, the folded portion 74 described above is sealed with a portion (end portion 72a of the cylindrical portion 72) joined to the mounting flange portion 6 of the Kovar metal member 71. It will be located in the middle of the part where the ring 22 is located.
[0049]
Further, as in the fourth embodiment, a groove portion 61 is formed in the mounting flange portion 6 so as to surround the entire periphery of the container opening 9 as a portion where the optical window 11 is to be provided from the outside. . The groove 61 is generated when, for example, the Kovar metal member 71 (the end 72 a of the cylindrical portion 72) is welded and joined to the mounting flange 6, and stress acting on the quartz plate 21 via the seal ring 22 is generated. It has a predetermined depth so as to relax.
[0050]
From the above, in the fifth embodiment, as in the first to fourth embodiments, the quartz plate 21 can be disposed close to the container opening 9, and the structure of the optical window 11 is made. Thinning can be achieved.
[0051]
The Kovar metal member 71 includes a cylindrical portion 72 that contacts the inner surface of the container opening 9, and a bottom portion 73 in which the opening 15 is formed and continues smoothly from the cylindrical portion 72. Since the portion 72a and the mounting flange portion 6 are joined by welding, the portion where the seal ring 22 of the Kovar metal member 71 is located is the end portion 72a of the cylindrical portion 72 joined to the mounting flange portion 6 by welding. The portion between the end portion 72a of the cylindrical portion 72 in the Kovar metal member 71 and the portion where the seal ring 22 is located is the Kovar metal member 71 (the end portion 72a of the cylindrical portion 72) and the mounting flange. It functions as a stress relieving part for relieving various stresses that act on the quartz plate 21 such as stresses that occur during welding with the part 6 and that act on the quartz plate 21. The Kovar metal member 71 is thin, and is an intermediate portion between the portion (end portion 72a of the cylindrical portion 72) joined to the mounting flange portion 6 of the Kovar metal member 71 and the portion where the seal ring 22 is located. Therefore, the folded portion 74 described above functions as a stress relieving portion for relieving various stresses acting on the quartz plate 21. Further, since the mounting flange portion 6 is provided with a groove portion 61 so as to surround the entire periphery of the container opening 9 as a portion where the optical window 11 is to be provided from the outside, the mounting flange portion 6 The rigidity of the portion to which the Kovar metal member 71 is joined (the portion closer to the container opening 9 than the groove 61) is lowered, and the portion closer to the container opening 9 than the groove 61 acts on the quartz plate 21. It functions as a stress relaxation part for relaxing various stresses.
[0052]
Therefore, the portion between the end portion 72a of the cylindrical portion 72 in the Kovar metal member 71 and the portion where the seal ring 22 is located, the folded portion 74, and the groove portion 61 in the mounting flange portion 6 are closer to the container opening portion 9. As described above, the portion functions as a stress relieving portion and is provided so as to surround the entire circumference of the seal ring 22 from the outside, so that the optical window 11 (quartz plate 21) is enlarged and the quartz is interposed via the seal ring 22. Even when a large stress acts on the plate 21, for example, it occurs when the Kovar metal member 71 (end portion 72 a of the cylindrical portion 72) is welded to the mounting flange portion 6 and joined to the quartz via the seal ring 22. The stress acting on the plate 21 is surely relieved, and the quartz plate 21 can be prevented from being damaged.
[0053]
The Kovar metal member 71 includes a cylindrical portion 72 that contacts the inner surface of the container opening 9, and a bottom portion 73 in which the opening 15 is formed and continues smoothly from the cylindrical portion 72. 72a and the mounting flange portion 6 are joined together by welding, and are formed in a thin shape. In the intermediate portion between the portion of the Kovar metal member 71 joined to the mounting flange portion 6 and the portion where the seal ring 22 is located. By providing the folded portion 74, the structure of the optical window 11 in which the stress relieving portion for relieving the stress described above can be provided in the Kovar metal member 71 can be realized easily and at low cost. . Further, since the stress relieving portion is realized by providing the folded portion 74 on the Kovar metal member 71, the reliability of the optical window 11 is improved without accompanying the decrease in the support strength of the quartz plate 21 by the Kovar metal member 71. can do.
[0054]
Further, by forming the groove portion 61 in the mounting flange portion 6, it is possible to realize a structure in which the stress relaxation portion can be disposed in the mounting flange portion 6 at a simple and low cost. Further, the processing of the groove 61 can be easily performed.
[0055]
In the first to fifth embodiments, the stress relieving part is provided so as to surround the entire circumference of the seal ring 22 from the outside. However, the stress relieving part is not necessarily provided from the outside around the entire circumference of the seal ring 22. There is no need to surround the quartz member. For example, it is generated when the Kovar metal members 12, 31, 41, 51, 71 are welded and joined to the container-side member (mounting flange portion 6). If the stress acting on the plate 21 can be relieved, the groove portions 33 and 61 or the folded portions 44 and 74 as stress relieving portions may be provided partially cut off. Further, a book such as a planar shape of the Kovar metal members 12, 31, 41, 51, 71, a planar shape of the quartz plate 21, a shape of the seal ring 22, an opening shape of the opening 15, or an opening shape of the container opening 9 is provided. The shape of the component of the invention is not limited to the shape illustrated in FIGS. 1 to 11, and various shapes can be employed.
[0056]
In the first to fifth embodiments, the optical window 11 is configured to be provided in the mounting flange 6 as a container-side member. However, the present invention is not limited to this, and for example, the mounting flange 6 Without providing the optical window 11 in the container side member such as the main body side flange portion 5 or the cylindrical portion 3 (end portion 3a), or by providing the optical window 11 in a new container side member. You may comprise so that the container side member may be fixed to the flange part 6 for attachment.
[0057]
In the first to fifth embodiments, the vacuum container 1 is used as a container. However, the present invention is not limited to this, and is not limited to this, for maintaining an environment that is not in normal temperature and atmospheric pressure such as high temperature, low temperature, and vacuum. Any container can be used.
[0058]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a Kovar metal member having an opening, a quartz plate provided so as to cover the opening, and aluminum interposed between the Kovar metal member and the quartz plate. And a Kovar metal member provided with a quartz plate with the seal ring interposed, welded to the container side member so as to cover the container opening formed in the container side member. Therefore, the quartz plate can be disposed close to the container opening, and an optical window structure capable of reducing the thickness of the optical window can be realized. In addition, since at least one of the Kovar metal member or the container side member is provided with a stress relaxation portion so as to surround the seal ring, various stresses acting on the quartz plate, for example, Kovar metal member is used as the container side member. The stress that occurs when welding and joining and acts on the quartz plate via the seal ring is alleviated, and breakage of the quartz plate can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view showing a vacuum container to which an optical window structure according to a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a plan view showing an optical window structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an optical window structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing an optical window structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an optical window structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing an optical window structure according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an optical window structure according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing an optical window structure according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an optical window structure according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view showing an optical window structure according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an optical window structure according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum container, 6 ... Mounting flange part, 9 ... Container opening part, 11 ... Optical window, 12, 31, 41, 51, 61 ... Kovar metal member, 13, 42, 72 ... Cylindrical part, 14, 43, 73 ... Bottom, 15 ... Opening, 21 ... Quartz plate, 22 ... Seal ring, 33 ... Groove, 44, 74 ... Folded part, 61 ... Groove.

Claims

It is a structure of an optical window provided in a container for maintaining an environment that is not in the atmosphere of normal temperature and pressure, such as high temperature, low temperature, and vacuum,
A Kovar metal member having an opening;
A quartz plate provided so as to cover the opening;
An aluminum seal ring interposed between the Kovar metal member and the quartz plate;
A mounting flange portion formed with a container opening ,
The Kovar metal member is composed of a cylindrical portion that comes into contact with the inner surface of the container opening, and a bottom portion in which the opening is formed and that extends smoothly and continuously from the cylindrical portion to the inside of the cylindrical portion. The quartz plate is located inside the cylindrical portion of the Kovar metal member,
The Kovar metal member provided with the quartz plate with the seal ring interposed is joined by welding the end of the tube portion and the mounting flange portion in a state of covering the container opening. Is fixed to the mounting flange .
In the mounting flange portion , a stress relaxation portion for relaxing stress acting on the quartz plate is provided so as to surround the seal ring,
An optical window structure having a groove portion having a predetermined depth so as to relieve the stress, as the stress relaxation portion, outside the container opening of the mounting flange portion .

The Kovar metal member is formed in a thin shape,
The folded portion is provided as an intermediate portion between a portion joined to the container side member of the Kovar metal member and a portion where the seal ring is located as the stress relaxation portion. The optical window structure described.