JPH0827568A - 蒸気発生方法及びその装置 - Google Patents
蒸気発生方法及びその装置Info
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- JPH0827568A JPH0827568A JP16646794A JP16646794A JPH0827568A JP H0827568 A JPH0827568 A JP H0827568A JP 16646794 A JP16646794 A JP 16646794A JP 16646794 A JP16646794 A JP 16646794A JP H0827568 A JPH0827568 A JP H0827568A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 物質の電子ビーム蒸発において、リニア蒸発
プロセスのエネルギー効率を向上させ広範囲に安定かつ
効率的に蒸気を生成する。 【構成】 物質１の溶融液面８上における長さＬの線分
18上をスポット型電子ビーム６を所定周波数ω0 で交番
させながら掃引照射することにより、前記線分18を含む
液面近傍を蒸発物質の蒸発源19として表面加熱する。次
に、前記線分18の中心点20をスポット型電子ビーム６の
掃引周波数ω0 よりさらに低い周波数ω1で交番させな
がら、前記線分の延長方向に点21ａ，21ｂの間で掃引す
る。これにより蒸発源19は前記線分長Ｌより長い線分22
上を移動し蒸発源19の掃引周波数ω1 は熱流動の時定数
τとほぼ等しくτ〜ω1 -1であるため熱流動16が発達す
る前に蒸発源19は隣接する部位に移動してしまう。よっ
て蒸発源19の表面温度を高く保ち、発生する蒸気を高密
度に維持しながら線分22上の広範囲で物質１の蒸気10を
発生できる。
プロセスのエネルギー効率を向上させ広範囲に安定かつ
効率的に蒸気を生成する。 【構成】 物質１の溶融液面８上における長さＬの線分
18上をスポット型電子ビーム６を所定周波数ω0 で交番
させながら掃引照射することにより、前記線分18を含む
液面近傍を蒸発物質の蒸発源19として表面加熱する。次
に、前記線分18の中心点20をスポット型電子ビーム６の
掃引周波数ω0 よりさらに低い周波数ω1で交番させな
がら、前記線分の延長方向に点21ａ，21ｂの間で掃引す
る。これにより蒸発源19は前記線分長Ｌより長い線分22
上を移動し蒸発源19の掃引周波数ω1 は熱流動の時定数
τとほぼ等しくτ〜ω1 -1であるため熱流動16が発達す
る前に蒸発源19は隣接する部位に移動してしまう。よっ
て蒸発源19の表面温度を高く保ち、発生する蒸気を高密
度に維持しながら線分22上の広範囲で物質１の蒸気10を
発生できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として電子ビーム加
熱による物質の蒸気発生方法及びその装置に係わり、広
範囲に安定な蒸気供給を目的とした蒸気発生方法及びそ
の装置に関する。
熱による物質の蒸気発生方法及びその装置に係わり、広
範囲に安定な蒸気供給を目的とした蒸気発生方法及びそ
の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学機器の製造工程、半導体成膜処理、
機能性材料の開発等などの産業分野では、従来より真空
蒸着法、化学蒸着法、分子線エピタキシ法などに代表さ
れる物質の蒸気化による成膜技術が一般的には駆使され
てきた。これらの技術では、成膜対象となる当該物質ま
たは当該物質の組成原材料を蒸気化して固体壁に蒸着さ
せるものであり、物質を蒸発または昇華させるための手
段としては、ヒータ加熱、高周波加熱、ビーム加熱等が
あげられる。このうち、ビーム加熱はレーザビーム、中
性粒子ビーム、荷電粒子ビームをエネルギドライバとし
て、物質の表面のみを直接的かつ局部的に加熱するた
め、他の方法にはない多くの利点を有している。特に、
エネルギドライバとしての電子ビームは、ビーム源の生
成、ビーム伝播、ビーム集束が容易であるばかりでな
く、装置全体のコストが低いなどの理由により広く利用
されているのが現状である。
機能性材料の開発等などの産業分野では、従来より真空
蒸着法、化学蒸着法、分子線エピタキシ法などに代表さ
れる物質の蒸気化による成膜技術が一般的には駆使され
てきた。これらの技術では、成膜対象となる当該物質ま
たは当該物質の組成原材料を蒸気化して固体壁に蒸着さ
せるものであり、物質を蒸発または昇華させるための手
段としては、ヒータ加熱、高周波加熱、ビーム加熱等が
あげられる。このうち、ビーム加熱はレーザビーム、中
性粒子ビーム、荷電粒子ビームをエネルギドライバとし
て、物質の表面のみを直接的かつ局部的に加熱するた
め、他の方法にはない多くの利点を有している。特に、
エネルギドライバとしての電子ビームは、ビーム源の生
成、ビーム伝播、ビーム集束が容易であるばかりでな
く、装置全体のコストが低いなどの理由により広く利用
されているのが現状である。
【０００３】以下に、電子ビーム加熱による物質の蒸気
発生方法及びその装置の従来例について、図３及び図４
を参照して説明する。図３は従来のスポット型電子ビー
ム加熱による物質の蒸気発生装置の構成を模式的に示す
システム図であり、図４は図３に示す物質の蒸気の発生
装置の構成を示す縦断面図である。
発生方法及びその装置の従来例について、図３及び図４
を参照して説明する。図３は従来のスポット型電子ビー
ム加熱による物質の蒸気発生装置の構成を模式的に示す
システム図であり、図４は図３に示す物質の蒸気の発生
装置の構成を示す縦断面図である。
【０００４】蒸発対象となる物質１は、熱化学耐性を有
する例えば坩堝などの容器２に収納されている。次に電
子銃３において、アノード４は、通電加熱または輻射加
熱されることにより高温状態となったフィラメント５か
ら発生した熱電子を電界抽出することによりスポット型
電子ビーム６を発射させる。
する例えば坩堝などの容器２に収納されている。次に電
子銃３において、アノード４は、通電加熱または輻射加
熱されることにより高温状態となったフィラメント５か
ら発生した熱電子を電界抽出することによりスポット型
電子ビーム６を発射させる。
【０００５】次に、電子銃３から発射されるスポット型
電子ビーム６を、図示しない外部磁場コイルにより印加
される直流磁場７により偏向して、容器２に収納される
物質１の溶融液面８上に照射する。スポット型電子ビー
ム６の照射を受けた物質１は、そのビーム照射部９のみ
を蒸発温度以上の高温状態に加熱され、該部から物質１
の蒸気10を発生する。この様にスポット型のビーム照射
部９から発生された蒸気10は、容器２の上部の処理領域
11を通過した後、回収板12の面上に凝縮回収される。
電子ビーム６を、図示しない外部磁場コイルにより印加
される直流磁場７により偏向して、容器２に収納される
物質１の溶融液面８上に照射する。スポット型電子ビー
ム６の照射を受けた物質１は、そのビーム照射部９のみ
を蒸発温度以上の高温状態に加熱され、該部から物質１
の蒸気10を発生する。この様にスポット型のビーム照射
部９から発生された蒸気10は、容器２の上部の処理領域
11を通過した後、回収板12の面上に凝縮回収される。
【０００６】しかしながら、スポット型電子ビーム６の
照射を受けたビーム照射部９のみが加熱され、その他の
部分は加熱に与らない。そのため、溶融液面のうちこの
狭小なビーム照射部９のみから蒸気10が生成され、容器
２上部の処理領域11では蒸気密度が不均一なものとなる
ことは避けられない。一方で、全体の蒸気生成量を増加
するためには、この狭小なビーム照射部９へのスポット
型電子ビーム６のエネルギーフラックスを増加させる必
要がある。さらに、ビーム照射部９のみが極度の高温状
態となり易く、突沸などの不安定性を招くおそれが生じ
る。
照射を受けたビーム照射部９のみが加熱され、その他の
部分は加熱に与らない。そのため、溶融液面のうちこの
狭小なビーム照射部９のみから蒸気10が生成され、容器
２上部の処理領域11では蒸気密度が不均一なものとなる
ことは避けられない。一方で、全体の蒸気生成量を増加
するためには、この狭小なビーム照射部９へのスポット
型電子ビーム６のエネルギーフラックスを増加させる必
要がある。さらに、ビーム照射部９のみが極度の高温状
態となり易く、突沸などの不安定性を招くおそれが生じ
る。
【０００７】そこで、上記の様な弊害を取り除くため
に、従来のスポット型電子ビーム６による加熱装置にお
いては、例えばスポット型電子ビーム６の着弾点13を溶
融液面８上の線分14上で周波数ω0 の高周波で掃引させ
ることにより、線分14を包含する液面上の高温領域15を
適温に加熱し突沸などの起こらない様に配慮している。
しかし、この様な高温領域15となった部位から容器２に
近接する低温領域16の間で、溶融液面８上に温度勾配が
発生し、表面張力対流（Marangoni 対流）などの物質１
の熱流動17が定常的に誘起される。
に、従来のスポット型電子ビーム６による加熱装置にお
いては、例えばスポット型電子ビーム６の着弾点13を溶
融液面８上の線分14上で周波数ω0 の高周波で掃引させ
ることにより、線分14を包含する液面上の高温領域15を
適温に加熱し突沸などの起こらない様に配慮している。
しかし、この様な高温領域15となった部位から容器２に
近接する低温領域16の間で、溶融液面８上に温度勾配が
発生し、表面張力対流（Marangoni 対流）などの物質１
の熱流動17が定常的に誘起される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
この様な構成の蒸気の発生装置においては、エネルギド
ライバとしてスポット型電子ビームを高周波で掃引して
使用することに起因して次の様な問題点が指摘されてき
た。
この様な構成の蒸気の発生装置においては、エネルギド
ライバとしてスポット型電子ビームを高周波で掃引して
使用することに起因して次の様な問題点が指摘されてき
た。
【０００９】（１）溶融液面上に定常的に発生する熱流
動は、スポット型電子ビーム６によりビーム照射部へも
たらされた入熱エネルギーを、高温領域の外側に輸送す
ることを促進する。これらのエネルギーは容器２壁面か
らの廃熱となり、無効エネルギーとなって蒸気発生のエ
ネルギー効率を低下させる主因となっている。
動は、スポット型電子ビーム６によりビーム照射部へも
たらされた入熱エネルギーを、高温領域の外側に輸送す
ることを促進する。これらのエネルギーは容器２壁面か
らの廃熱となり、無効エネルギーとなって蒸気発生のエ
ネルギー効率を低下させる主因となっている。
【００１０】（２）スポット型電子ビーム６を単純に掃
引する従来の方法では、一般には左記の掃引距離の長さ
を有するリニア型電子ビームを使用する場合と比べて、
発生熱源における両者の差異は全く認められず、これ以
上の性能向上は期待できない。
引する従来の方法では、一般には左記の掃引距離の長さ
を有するリニア型電子ビームを使用する場合と比べて、
発生熱源における両者の差異は全く認められず、これ以
上の性能向上は期待できない。
【００１１】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、上述した従来技術の課題を解決し、
広範囲の領域に安定に蒸気を供給することを可能とした
蒸気発生方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
されたものであり、上述した従来技術の課題を解決し、
広範囲の領域に安定に蒸気を供給することを可能とした
蒸気発生方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本件第１の発明に係わる
蒸気発生方法は、電子ビーム照射による物質の蒸気発生
方法において、蒸発物質の溶融液面上における所定の線
分上を、スポット型電子ビームを所定周波数で交番させ
ながら掃引照射することにより、前記線分を含む液面近
傍を蒸発物質の蒸発源として表面加熱し、前記線分の中
心点をスポット型電子ビームの掃引周波数よりさらに低
い周波数で交番させながら前記線分の延長方向に掃引す
ることにより、前記線分長を有し前記の線分長より長い
範囲内で移動する蒸発源を形成し、この移動蒸発源の表
面温度を高く保ち、かつ蒸発源発生する蒸気を高密度に
維持しながら、溶融液面上の広範囲で蒸発物質の蒸気を
発生させることを特徴とする。
蒸気発生方法は、電子ビーム照射による物質の蒸気発生
方法において、蒸発物質の溶融液面上における所定の線
分上を、スポット型電子ビームを所定周波数で交番させ
ながら掃引照射することにより、前記線分を含む液面近
傍を蒸発物質の蒸発源として表面加熱し、前記線分の中
心点をスポット型電子ビームの掃引周波数よりさらに低
い周波数で交番させながら前記線分の延長方向に掃引す
ることにより、前記線分長を有し前記の線分長より長い
範囲内で移動する蒸発源を形成し、この移動蒸発源の表
面温度を高く保ち、かつ蒸発源発生する蒸気を高密度に
維持しながら、溶融液面上の広範囲で蒸発物質の蒸気を
発生させることを特徴とする。
【００１３】本件第２の発明に係わる蒸気発生装置は、
液化物質を蒸発させるスポット型電子ビームを発生させ
る電子銃と、この電子銃より発生したスポット型電子ビ
ームにより加熱蒸発される液化物質を収納する熱化学的
耐久性を有する横長の容器と、スポット型電子ビームが
液化物質の溶融液面上に着弾する点を前記容器の長手方
向に掃引するための交番電場を印加する手段と、前記着
弾点が溶融液面上に描く線分を前記掃引方向に掃引する
ための交番電場を印加する手段とを備えたことを特徴と
する。
液化物質を蒸発させるスポット型電子ビームを発生させ
る電子銃と、この電子銃より発生したスポット型電子ビ
ームにより加熱蒸発される液化物質を収納する熱化学的
耐久性を有する横長の容器と、スポット型電子ビームが
液化物質の溶融液面上に着弾する点を前記容器の長手方
向に掃引するための交番電場を印加する手段と、前記着
弾点が溶融液面上に描く線分を前記掃引方向に掃引する
ための交番電場を印加する手段とを備えたことを特徴と
する。
【００１４】本件第３の発明に係わる蒸気発生装置は、
電子ビーム照射による物質の蒸気発生方法において、蒸
発物質の溶融液面上における所定の線分上を、スポット
型電子ビームを所定周波数で交番させながら掃引照射す
ることにより、前記線分を含む液面近傍を蒸発物質の蒸
発源として表面加熱し、スポット型電子ビームを発生さ
せる電子銃を前記掃引方向に隣接して複数台配置して蒸
発源である前記線分が相互に連続して一連の蒸発源を形
成し、これら電子銃を交互に間欠的に運転することによ
り、電子銃運転時はそれぞれの蒸発源の表面温度を高く
保ち、かつ該蒸発源から発生する蒸気を高密度に維持し
ながら、一連の蒸発源から広範囲で蒸発物質の蒸気を発
生させることを特徴とする。
電子ビーム照射による物質の蒸気発生方法において、蒸
発物質の溶融液面上における所定の線分上を、スポット
型電子ビームを所定周波数で交番させながら掃引照射す
ることにより、前記線分を含む液面近傍を蒸発物質の蒸
発源として表面加熱し、スポット型電子ビームを発生さ
せる電子銃を前記掃引方向に隣接して複数台配置して蒸
発源である前記線分が相互に連続して一連の蒸発源を形
成し、これら電子銃を交互に間欠的に運転することによ
り、電子銃運転時はそれぞれの蒸発源の表面温度を高く
保ち、かつ該蒸発源から発生する蒸気を高密度に維持し
ながら、一連の蒸発源から広範囲で蒸発物質の蒸気を発
生させることを特徴とする。
【００１５】本件第４の発明に係わる蒸気発生装置は、
液化物質を蒸発させるスポット型電子ビームを発生させ
る相互隣接する複数台の電子銃と、前記スポット型電子
ビームにより加熱蒸発される液化物質を収納する熱化学
的耐久性を有する横長の容器と、それぞれのスポット型
電子ビームが液化物質の溶融液面上に着弾する点を前記
容器の長手方向に掃引するための交番電場を印加する手
段と、それぞれのスポット型電子ビームを交互に間欠的
に運転する制御機構とを備えたことを特徴とする。
液化物質を蒸発させるスポット型電子ビームを発生させ
る相互隣接する複数台の電子銃と、前記スポット型電子
ビームにより加熱蒸発される液化物質を収納する熱化学
的耐久性を有する横長の容器と、それぞれのスポット型
電子ビームが液化物質の溶融液面上に着弾する点を前記
容器の長手方向に掃引するための交番電場を印加する手
段と、それぞれのスポット型電子ビームを交互に間欠的
に運転する制御機構とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
【作用】本発明に係わる蒸気発生方法及びその装置によ
れば、従来のスポット型電子ビームの発生装置である電
子銃を使用し、例えばリニア型電子ビーム発生に係わる
新たな電子銃開発の必要性がない。これにより装置構成
が非常に単純となり、故障等の心配がなく、信頼性の高
い装置を成し得る。また、従来のスポット型電子ビーム
やリニア型電子ビームを用いた蒸発装置においては、蒸
発プロセスのエネルギー効率を阻害していた熱流動を抑
制する有効な手段がなかったが、本発明によりスポット
型電子ビームの掃引パターンを調整させることにより、
熱流動を未然に抑制することができる。これにより、無
効エネルギーの要因となる容器への熱輸送量が低下し、
投入されたエネルギーのうち蒸発のためのエネルギーと
して有効に利用される割合が増加し、蒸発効率を向上さ
せることが可能となる。
れば、従来のスポット型電子ビームの発生装置である電
子銃を使用し、例えばリニア型電子ビーム発生に係わる
新たな電子銃開発の必要性がない。これにより装置構成
が非常に単純となり、故障等の心配がなく、信頼性の高
い装置を成し得る。また、従来のスポット型電子ビーム
やリニア型電子ビームを用いた蒸発装置においては、蒸
発プロセスのエネルギー効率を阻害していた熱流動を抑
制する有効な手段がなかったが、本発明によりスポット
型電子ビームの掃引パターンを調整させることにより、
熱流動を未然に抑制することができる。これにより、無
効エネルギーの要因となる容器への熱輸送量が低下し、
投入されたエネルギーのうち蒸発のためのエネルギーと
して有効に利用される割合が増加し、蒸発効率を向上さ
せることが可能となる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。図１は本発明に係わる蒸気発生装置の
一実施例の構成を示す要部システム図である。尚、従来
の物質の蒸気発生方法及びその装置構成を示す図３及び
図４において、既に示した部品と同じ部品については、
図１においても同じ番号を付している。
照して説明する。図１は本発明に係わる蒸気発生装置の
一実施例の構成を示す要部システム図である。尚、従来
の物質の蒸気発生方法及びその装置構成を示す図３及び
図４において、既に示した部品と同じ部品については、
図１においても同じ番号を付している。
【００１８】図１において、物質１の溶融液面８上にお
ける長さＬの線分18上を、スポット型電子ビーム６を所
定周波数ω0 で交番させながら掃引照射することによ
り、前記の線分18を含む液面近傍を蒸発物質の蒸発源19
として表面加熱する。次に、前記線分18の中心点20をス
ポット型電子ビーム６の掃引周波数ω0 よりさらに低い
周波数ω1 で交番させながら、前記線分の延長方向に点
21ａ，21ｂの間で掃引する。これにより、蒸発源19は前
記の線分長Ｌより長い線分22上で移動する様になり、こ
れは図３に示したスポット型電子ビームの従来の掃引パ
ターンにより形成される線分14と同じ長さの線分を描く
ことになる。図３においてはスポット型電子ビーム６を
高周波で掃引するため、蒸発源はビーム照射部６ではな
く線分14と言える。これは熱流動の時定数τ＞＞ω0 -1
であるため、表面温度の変化が電子ビーム掃引に追従で
きないからである。しかし、図１に示す本発明において
は、蒸発源19の掃引周波数ω1 は熱流動の時定数τとほ
ぼ等しくτ〜ω1 -1であるため、熱的見地からあくまで
も蒸発源19が線分22上を移動していると言える。
ける長さＬの線分18上を、スポット型電子ビーム６を所
定周波数ω0 で交番させながら掃引照射することによ
り、前記の線分18を含む液面近傍を蒸発物質の蒸発源19
として表面加熱する。次に、前記線分18の中心点20をス
ポット型電子ビーム６の掃引周波数ω0 よりさらに低い
周波数ω1 で交番させながら、前記線分の延長方向に点
21ａ，21ｂの間で掃引する。これにより、蒸発源19は前
記の線分長Ｌより長い線分22上で移動する様になり、こ
れは図３に示したスポット型電子ビームの従来の掃引パ
ターンにより形成される線分14と同じ長さの線分を描く
ことになる。図３においてはスポット型電子ビーム６を
高周波で掃引するため、蒸発源はビーム照射部６ではな
く線分14と言える。これは熱流動の時定数τ＞＞ω0 -1
であるため、表面温度の変化が電子ビーム掃引に追従で
きないからである。しかし、図１に示す本発明において
は、蒸発源19の掃引周波数ω1 は熱流動の時定数τとほ
ぼ等しくτ〜ω1 -1であるため、熱的見地からあくまで
も蒸発源19が線分22上を移動していると言える。
【００１９】従って、この移動する蒸発源19の表面温度
を高く保って蒸発源19から発生する蒸気を高密度に維持
しながら、線分22上の広い範囲で物質１の蒸気10を発生
させることができる。また、ここで問題とする現象は熱
的には過渡現象であるため、図３にて言及した様な熱流
動17が発達する前に、蒸発源19は隣接する部位に移動し
てしまう。
を高く保って蒸発源19から発生する蒸気を高密度に維持
しながら、線分22上の広い範囲で物質１の蒸気10を発生
させることができる。また、ここで問題とする現象は熱
的には過渡現象であるため、図３にて言及した様な熱流
動17が発達する前に、蒸発源19は隣接する部位に移動し
てしまう。
【００２０】この様に本実施例では、従来例の様な熱流
動17は定常的には発生しにくく、掃引周波数ω1 を変化
させることにより、さらに熱流動17の抑制効果を最大に
調整することが容易である。よって、蒸発プロセスのエ
ネルギー効率を向上させるのみならず、熱流動17による
熱輸送に起因する容器２の過熱を防ぐことも可能とな
る。
動17は定常的には発生しにくく、掃引周波数ω1 を変化
させることにより、さらに熱流動17の抑制効果を最大に
調整することが容易である。よって、蒸発プロセスのエ
ネルギー効率を向上させるのみならず、熱流動17による
熱輸送に起因する容器２の過熱を防ぐことも可能とな
る。
【００２１】本発明の他の実施例について、図２に基づ
き説明する。図２は図１に準拠して図示する蒸気発生装
置の構成を示す要部システム図である。ここでは、スポ
ット型電子ビーム６を所定周波数ω0 で交番させながら
掃引照射することにより、蒸発源19として表面加熱する
ことは図１に示した実施例と変わらない。但し、本実施
例ではスポット型電子ビーム６を発生させる電子銃３を
電子ビーム掃引方向に隣接して複数台配置して、これら
により成る線分18が相互に連続して一連の線分23を形成
する様にする。次に、これら電子銃３を交互に間欠的に
運転することにより、電子銃運転時はそれぞれの蒸発源
19の表面温度を高く保って該部から発生する蒸気を高密
度に維持しながら、線分23から広い範囲で物質１の蒸気
10を発生させる。
き説明する。図２は図１に準拠して図示する蒸気発生装
置の構成を示す要部システム図である。ここでは、スポ
ット型電子ビーム６を所定周波数ω0 で交番させながら
掃引照射することにより、蒸発源19として表面加熱する
ことは図１に示した実施例と変わらない。但し、本実施
例ではスポット型電子ビーム６を発生させる電子銃３を
電子ビーム掃引方向に隣接して複数台配置して、これら
により成る線分18が相互に連続して一連の線分23を形成
する様にする。次に、これら電子銃３を交互に間欠的に
運転することにより、電子銃運転時はそれぞれの蒸発源
19の表面温度を高く保って該部から発生する蒸気を高密
度に維持しながら、線分23から広い範囲で物質１の蒸気
10を発生させる。
【００２２】同時に、図１に図示した実施例と同様にこ
こで問題とする現象は熱的には過渡電象であるため、図
３にて言及した様な熱流動17が発達する前に、当該蒸発
源19へのスポット型電子ビーム６の照射時間が終了し、
次段階でそれに隣接する蒸発源19へのスポット型電子ビ
ーム６の照射開始される。この様に、次々にそれぞれ隣
接する蒸発源19への電子ビーム照射が行われることによ
り、図１にて示した電子ビーム掃引と同様に、熱流動17
に対する抑制効果を持たせることができる。
こで問題とする現象は熱的には過渡電象であるため、図
３にて言及した様な熱流動17が発達する前に、当該蒸発
源19へのスポット型電子ビーム６の照射時間が終了し、
次段階でそれに隣接する蒸発源19へのスポット型電子ビ
ーム６の照射開始される。この様に、次々にそれぞれ隣
接する蒸発源19への電子ビーム照射が行われることによ
り、図１にて示した電子ビーム掃引と同様に、熱流動17
に対する抑制効果を持たせることができる。
【００２３】この様に本実施例においては、図１の掃引
周波数ω1 と同様に図２におけるそれぞれの電子銃３の
電子ビーム照射時間ｔを変化させることにより、さらに
熱流動17の抑制効果を最大に調整することが可能であ
る。
周波数ω1 と同様に図２におけるそれぞれの電子銃３の
電子ビーム照射時間ｔを変化させることにより、さらに
熱流動17の抑制効果を最大に調整することが可能であ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明に係わる蒸気発
生方法及びその装置によれば、従来のスポット型電子ビ
ームの発生装置である電子銃をそのまま使用することを
前提として、リニア蒸発プロセスのエネルギー効率向上
を企図する。すなわち、リニア型電子ビーム発生に必要
な電子銃ハード開発においては、従来よりリニアフィラ
メントの健全化という重大な技術課題があるが、本発明
においてはこの様な問題は全く回避されるため、装置の
高信頼性が保証される。また、従来の電子ビーム加熱に
よる蒸発装置においては、蒸発プロセスのエネルギー効
率を阻害していた熱流動を抑制する有効な手段が殆どな
かった。しかし、本発明によりスポット型蒸発源の掃引
周波数ω1 、または電子ビーム照射時間ｔを熱流動の時
定数τと同程度とすることにより、熱流動の定常的な発
達を抑制し、無効エネルギーの要因となる容器への熱輸
送量を低下させることが期待できる。
生方法及びその装置によれば、従来のスポット型電子ビ
ームの発生装置である電子銃をそのまま使用することを
前提として、リニア蒸発プロセスのエネルギー効率向上
を企図する。すなわち、リニア型電子ビーム発生に必要
な電子銃ハード開発においては、従来よりリニアフィラ
メントの健全化という重大な技術課題があるが、本発明
においてはこの様な問題は全く回避されるため、装置の
高信頼性が保証される。また、従来の電子ビーム加熱に
よる蒸発装置においては、蒸発プロセスのエネルギー効
率を阻害していた熱流動を抑制する有効な手段が殆どな
かった。しかし、本発明によりスポット型蒸発源の掃引
周波数ω1 、または電子ビーム照射時間ｔを熱流動の時
定数τと同程度とすることにより、熱流動の定常的な発
達を抑制し、無効エネルギーの要因となる容器への熱輸
送量を低下させることが期待できる。
【図１】本発明に係わる蒸気発生装置の構成を示す要部
システム図。
システム図。
【図２】他の実施例に係わる蒸気発生装置の構成を示す
要部システム図。
要部システム図。
【図３】従来のスポット型電子ビーム加熱による物質の
蒸気発生装置の構成を模式的に示すシステム図。
蒸気発生装置の構成を模式的に示すシステム図。
【図４】図３に示す物質の蒸気の発生装置の構成を示す
縦断面図。
縦断面図。
１…物質 ２…容器 ３…電子銃 ４…アノード ５…フィラメント ６…スポット型電子ビーム ７…直流磁場 ８…溶融液面 ９…ビーム照射部 10…蒸気 11…処理領域 12…回収板 13…着弾点 14…線分 15…高温領域 16…低温領域 17…熱流動 18…線分 19…蒸発源 20…中心点 21ａ，ｂ…点 22…線分 23…線分 Ｌ…線分長さ ｔ…電子ビーム照射時間 τ…熱流動の時定数 ω0 …電子ビーム掃引周波数 ω1 …蒸発源の掃引周波数
Claims (4)
- 【請求項１】 電子ビーム照射による物質の蒸気発生方
法において、蒸発物質の溶融液面上における所定の線分
上を、スポット型電子ビームを所定周波数で交番させな
がら掃引照射することにより、前記線分を含む液面近傍
を蒸発物質の蒸発源として表面加熱し、前記線分の中心
点をスポット型電子ビームの掃引周波数よりさらに低い
周波数で交番させながら前記線分の延長方向に掃引する
ことにより、前記の線分長を有し前記線分長より長い範
囲内で移動する蒸発源を形成し、この移動蒸発源の表面
温度を高く保ち、かつ発生する蒸気を高密度に維持しつ
つ、溶融液面上の広範囲で蒸気を発生させることを特徴
とする蒸気発生方法。 - 【請求項２】 液化物質を蒸発させるスポット型電子ビ
ームを発生させる電子銃と、前記スポット型電子ビーム
にて加熱蒸発される液化物質を収納する熱化学的耐久性
を有する横長の容器と、前記スポット型電子ビームが液
化物質の溶融液面上に着弾する点を前記容器の長手方向
に掃引するための交番電場を印加する手段と、前記着弾
点が溶融液面上に描く線分を前記掃引方向に掃引するた
めの交番電場を印加する手段とを備えたことを特徴とす
る蒸気発生装置。 - 【請求項３】 電子ビーム照射による物質の蒸気発生方
法において、蒸発物質の溶融液面上における所定の線分
上を、スポット型電子ビームを所定周波数で交番させな
がら掃引照射することにより、前記線分を含む液面近傍
を蒸発物質の蒸発源として表面加熱し、前記スポット型
電子ビームを発生させる電子銃を前記の掃引方向に隣接
して複数台配置し、蒸発源である前記線分が相互に連続
して一連の蒸発源を形成し、各電子銃を交互に間欠的に
運転することにより、電子銃運転時はそれぞれの蒸発源
の表面温度を高く保ち、かつ発生する蒸気を高密度に維
持しつつ、一連の蒸発源から広範囲で蒸気を発生させる
ことを特徴とする蒸気発生方法。 - 【請求項４】 液化物質を蒸発させるスポット型電子ビ
ームを発生させる相互隣接する複数台の電子銃と、前記
スポット型電子ビームにより加熱蒸発される液化物質を
収納する熱化学的耐久性を有する横長の容器と、それぞ
れのスポット型電子ビームが液化物質の溶融液面上に着
弾する点を前記容器の長手方向に掃引するための交番電
場を印加する手段と、それぞれのスポット型電子ビーム
を交互に間欠的に運転する制御機構とを備えたことを特
徴とする蒸気発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16646794A JPH0827568A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 蒸気発生方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16646794A JPH0827568A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 蒸気発生方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0827568A true JPH0827568A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15831943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16646794A Pending JPH0827568A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 蒸気発生方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827568A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1927674A2 (en) | 2006-11-16 | 2008-06-04 | Yamagata Promotional Organization for Industrial Technology | Evaporation source and vacuum evaporator using the same |
| KR101156441B1 (ko) * | 2010-03-11 | 2012-06-18 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 박막 증착 장치 |
| US8696815B2 (en) | 2009-09-01 | 2014-04-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
| US8945979B2 (en) | 2012-11-09 | 2015-02-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic layer deposition apparatus, method of manufacturing organic light-emitting display apparatus by using the same, and organic light-emitting display apparatus manufactured by the method |
| US8962360B2 (en) | 2013-06-17 | 2015-02-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic layer deposition apparatus and method of manufacturing organic light-emitting display device by using the organic layer deposition apparatus |
| US9136476B2 (en) | 2013-03-20 | 2015-09-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Method of manufacturing organic light-emitting display apparatus, and organic light-emitting display apparatus manufactured by the method |
| US9593408B2 (en) | 2009-08-10 | 2017-03-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus including deposition blade |
| US9748483B2 (en) | 2011-01-12 | 2017-08-29 | Samsung Display Co., Ltd. | Deposition source and organic layer deposition apparatus including the same |
| US9873937B2 (en) | 2009-05-22 | 2018-01-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
| US10246769B2 (en) | 2010-01-11 | 2019-04-02 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP16646794A patent/JPH0827568A/ja active Pending
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| US11920233B2 (en) | 2009-05-22 | 2024-03-05 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
| US11624107B2 (en) | 2009-05-22 | 2023-04-11 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
| US10689746B2 (en) | 2009-05-22 | 2020-06-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
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| US10287671B2 (en) | 2010-01-11 | 2019-05-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
| US9453282B2 (en) | 2010-03-11 | 2016-09-27 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
| KR101156441B1 (ko) * | 2010-03-11 | 2012-06-18 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 박막 증착 장치 |
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