JPH09203800A - Irradiation window of electron beam irradiation device - Google Patents
Irradiation window of electron beam irradiation deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、窓箔が接触するグ
リッドウインドウの加熱、冷却時に窓箔にシワ、剪断
力、引張り力が生じないようにした電子線照射装置の照
射窓に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an irradiation window of an electron beam irradiation device which prevents wrinkles, shearing forces and tensile forces from being generated in a window foil when heating and cooling a grid window in contact with the window foil.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４はエリアビーム型電子線照射装置の
照射窓部の一例を示す断面図である。真空チャンバ１内
に配置されている電子線発生部からの電子線ｅ-は照射
窓２から照射領域に取り出される。照射窓２は真空チャ
ンバ１の下端開口部に設けられている。真空チャンバの
照射窓取付けフランジ１ａに電子線を通す矩形の開口部
をもつウインドウホルダ３を取付け、このホルダの開口
部の周囲に形成された段部３ａ内に電子取り出し領域部
４ａを有するグリッドウインドウ４を収納し、そして、
窓箔５がウインドウホルダ３にまで届かせて、箔押え板
６によってグリッドウインドウの照射領域側に取り付け
られている。ウインドウホルダ３に形成したＯリング溝
３ｂ，３ｂ’にＯリング７，７’を配置し、箔押え板６
からウインドウホルダ３を貫通させて取付けボルト８を
照射窓取付けフランジ１ａに螺着させることにより、照
射窓取付けフランジ１ａとウインドウホルダ３、同ホル
ダと窓箔との間をＯリングで真空シールし、照射窓２を
真空チャンバ１に取り付けている。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a sectional view showing an example of an irradiation window portion of an area beam type electron beam irradiation apparatus. The electron beam e − from the electron beam generator disposed in the vacuum chamber 1 is extracted from the irradiation window 2 to the irradiation region. The irradiation window 2 is provided at the lower end opening of the vacuum chamber 1. A grid window in which a window holder 3 having a rectangular opening through which an electron beam passes is attached to an irradiation window attachment flange 1a of a vacuum chamber, and an electron extraction region portion 4a is provided in a step portion 3a formed around the opening portion of the holder. Stow 4 and
The window foil 5 reaches the window holder 3 and is attached to the irradiation area side of the grid window by the foil retainer plate 6. The O-rings 7 and 7'are arranged in the O-ring grooves 3b and 3b 'formed in the window holder 3, and the foil holding plate 6
Through the window holder 3 and screwing the mounting bolt 8 onto the irradiation window mounting flange 1a to vacuum seal the irradiation window mounting flange 1a and the window holder 3 and between the holder and the window foil with an O ring. The irradiation window 2 is attached to the vacuum chamber 1.
【０００３】グリッドウインドウ４には冷却水路４ｂを
設けて冷却されており、電子線取り出し領域部には図５
（ａ），（ｂ）に示すように矩形又は小円形の電子取り
出し開口４ｃが多数形成されている。グリッドウインド
ウ４は、電子線がこれら開口以外の部分に当たってエネ
ルギーを吸収して発熱し、またこれら開口から窓箔５を
透過することに伴い窓箔で吸収された電子線エネルギー
の一部が熱となり、この熱は窓箔が接触しているグリッ
ドウインドウで吸収される。このため、グリッドウイン
ドウ４は厚さ３０〜４０ｍｍの熱伝導の良い銅のブロッ
クを加工して形成されている。The grid window 4 is provided with a cooling water passage 4b for cooling, and the electron beam extraction area is shown in FIG.
As shown in (a) and (b), a large number of rectangular or small circular electron extraction openings 4c are formed. In the grid window 4, an electron beam hits a portion other than these openings to absorb energy and generate heat, and a part of the electron beam energy absorbed in the window foil as it passes through the window foil 5 becomes heat. , This heat is absorbed in the grid window with which the window foil is in contact. Therefore, the grid window 4 is formed by processing a copper block having a thickness of 30 to 40 mm and good thermal conductivity.
【０００４】照射領域には雰囲気の空気層を電子線が通
ることに伴いオゾンが発生する。銅製のグリッドウイン
ドウ４はオゾンで腐食するから、グリッドウインドウを
ステンレス製のウインドウホルダ３の内部に配置し、窓
箔５を同ホルダに固定し、真空シールしているＯリング
７，７’によってグリッドウインドウへのオゾンの侵入
を同時に防ぎ、グリッドウインドウをオゾンによる腐食
から防護している。Ozone is generated in the irradiation region as the electron beam passes through the air layer of the atmosphere. Since the copper grid window 4 is corroded by ozone, the grid window is arranged inside the stainless steel window holder 3, the window foil 5 is fixed to the holder, and the O-rings 7 and 7'which are vacuum sealed form the grid window. At the same time, it prevents ozone from entering the window and protects the grid window from ozone corrosion.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述したように電子線
が照射窓２を通過する際に、グリッドウインドウ４は電
子線エネルギーの吸収と窓箔５からの伝熱により加熱さ
れ、グリッドウインドウは熱変形する。同時に、ウイン
ドウホルダ３もグリッドウインドウ４との接触部からの
伝熱と周囲温度の変化により加熱変形する。このとき、
グリッドウインドウ４はウインドウホルダ３より速く熱
変形するため、ウインドウホルダに固定されていて、グ
リッドウインドウに真空に引かれて接触している窓箔５
に剪断力、引張り力が働き、ストレスを与える。As described above, when the electron beam passes through the irradiation window 2, the grid window 4 is heated by absorption of electron beam energy and heat transfer from the window foil 5, and the grid window is heated. Deform. At the same time, the window holder 3 is also heated and deformed by heat transfer from the contact portion with the grid window 4 and a change in ambient temperature. At this time,
Since the grid window 4 is thermally deformed faster than the window holder 3, the window foil 5 is fixed to the window holder and is in contact with the grid window in a vacuum.
Shearing and pulling forces act on the to give stress.
【０００６】図６の斜視説明図に示すように、（ａ）の
電子線発生による加熱開始時には、銅ブロック製のグリ
ッドウインドウ４に接触している窓箔５の部分は伸びが
速く生じ、ステンレス製のウインドウホルダ３に接触し
ている窓箔部分の伸びは遅いから両者の境界部分に引張
り力が生じ、シワ９ができる。また（ｂ）の電子線の発
生を停止したときには、グリッドウインドウ４は冷却さ
れているから、同ウインドウに接触している窓箔部分の
縮みは速く、ウインドウホルダ３に接触している窓箔部
分の縮みは遅く、やはりシワ９が生ずる。かかるシワ９
を生じさせる加熱、冷却の繰返しにより窓箔は破損す
る。As shown in the perspective explanatory view of FIG. 6, at the time of starting heating by electron beam generation in (a), the portion of the window foil 5 which is in contact with the grid window 4 made of the copper block rapidly expands, and stainless steel is produced. Since the window foil portion that is in contact with the window holder 3 made of metal is slow to grow, a tensile force is generated at the boundary portion between the two and wrinkles 9 are formed. Further, when the generation of the electron beam in (b) is stopped, since the grid window 4 is cooled, the shrinking of the window foil portion in contact with the window is fast, and the window foil portion in contact with the window holder 3 is fast. Shrinks slowly, and wrinkles 9 still occur. Such wrinkles 9
The window foil is damaged by repeated heating and cooling that causes
【０００７】本発明は、グリッドウインドウとウインド
ウホルダの熱変形時に窓箔に引張り力、剪断力、シワが
生ずるのを防ぎ、窓箔にストレスを与えないようにする
と共に、グリッドウインドウへのオゾンの侵入を防止し
た電子線照射装置の照射窓の提供を目的とするものであ
る。The present invention prevents tensile force, shearing force, and wrinkles from being generated in the window foil during thermal deformation of the grid window and the window holder so as not to give stress to the window foil, and also to prevent ozone from entering the grid window. It is an object of the present invention to provide an irradiation window of an electron beam irradiation device that prevents invasion.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の電子線照射装置
の照射窓は、真空シール部を有し、多数の電子取り出し
開口が形成されているグリッドウインドウと、オゾンに
対するガスシール部を有し、前記グリッドウインドウを
収納するウインドウホルダと、前記グリッドウインドウ
に箔押え板で固定された窓箔とを備えてなることを特徴
とするものである。The irradiation window of the electron beam irradiation apparatus of the present invention has a vacuum seal part, and has a grid window in which a large number of electron extraction openings are formed and a gas seal part for ozone. A window holder for accommodating the grid window and a window foil fixed to the grid window with a foil pressing plate are provided.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】多数の電子取り出し開口が形成さ
れているグリッドウインドウはウインドウホルダに収納
することにより、グリッドウインドウの外周をウインド
ウホルダで覆い、照射領域で発生するオゾンからグリッ
ドウインドウを防護する。ウインドウホルダはオゾンに
対するガスシール部を有し、グリッドウインドウへのオ
ゾンの侵入を阻止する。例えばグリッドウインドウは銅
のブロックから形成されており、ウインドウホルダはス
テンレス製である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A grid window having a large number of electron extraction openings is housed in a window holder to cover the outer periphery of the grid window with the window holder and protect the grid window from ozone generated in the irradiation area. . The window holder has a gas seal against ozone, and prevents ozone from entering the grid window. For example, the grid window is made of a copper block and the window holder is made of stainless steel.
【００１０】窓箔はグリッドウインドウに箔押え板によ
って固定する。グリッドウインドウの加熱、冷却時、グ
リッドウインドウの伸縮に伴い窓箔も同じように伸縮す
るから、窓箔に引張り力、剪断力が作用せず、シワが生
じることがなくなり、窓箔にストレスを与えない。グリ
ッドウインドウは真空シール部を有し、電子線発生部を
収容している真空チャンバ内の真空状態維持機能を負担
している。The window foil is fixed to the grid window by a foil pressing plate. When the grid window is heated or cooled, the window foil expands and contracts in the same way as the grid window expands and contracts.Therefore, tensile and shearing forces do not act on the window foil, wrinkles do not occur, and stress is applied to the window foil. Absent. The grid window has a vacuum seal portion and bears the function of maintaining the vacuum state in the vacuum chamber accommodating the electron beam generator.
【００１１】[0011]
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は実施例の断面図であり、図４と同一符号は
同一もしくは同等部分を示す。真空チャンバ１内に配置
されている電子線発生部からの電子線ｅ-は照射窓２か
ら照射領域に取り出される。真空チャンバ１の下端開口
部に設けられる照射窓２のウインドホルダ３は、箔押え
板６から同ホルダを貫通する取付けボルト８を真空チャ
ンバの照射窓取付けフランジ１ａに螺着し、同フランジ
に固定される。熱伝導の良い銅ブロックから形成したグ
リッドウインドウ４はウインドウホルダ３の段部３ａ内
に収納され、窓箔５はグリッドウインドウ部分にのみ配
置する。箔押え板６からグリッドウインドウ４を貫通す
る取付けボルト９をウインドウホルダ３に螺着すること
により、グリッドウインドウをウインドウホルダに固定
し、窓箔５をグリッドウインドウに固定している。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of the embodiment, and the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or equivalent portions. The electron beam e − from the electron beam generator disposed in the vacuum chamber 1 is extracted from the irradiation window 2 to the irradiation region. The window holder 3 of the irradiation window 2 provided at the lower end opening of the vacuum chamber 1 is fixed to the irradiation window mounting flange 1a of the vacuum chamber by mounting a mounting bolt 8 penetrating the holder from the foil pressing plate 6. To be done. The grid window 4 formed of a copper block having good heat conduction is housed in the step portion 3a of the window holder 3, and the window foil 5 is arranged only in the grid window portion. The grid window is fixed to the window holder and the window foil 5 is fixed to the grid window by screwing a mounting bolt 9 penetrating the grid window 4 from the foil pressing plate 6 to the window holder 3.
【００１２】真空チャンバの照射窓取付けフランジ１ａ
とウインドホルダ３間は同ホルダに形成したＯリング溝
３ｂにＯリング７を配置して真空シールし、またウイン
ドウホルダと箔押え板６との間には、ウインドウホルダ
に形成したパッキング溝３ｃに弾性パッキング１０を配
置し、オゾンに対しガスシールをしている。グリッドウ
インドウ４にはＯリング溝４ｃ，４ｃ’が形成されてお
り、これら溝に配置したＯリング１１，１１’でグリッ
ドウインドウとウインドウホルダ３の間及び窓箔５の間
を真空シールし、真空チャンバ１内の真空状態を保って
いる。Irradiation window mounting flange 1a of the vacuum chamber
Between the window holder 3 and the window holder 3, an O-ring 7 is arranged in an O-ring groove 3b formed in the same holder for vacuum sealing, and between the window holder and the foil holding plate 6 is a packing groove 3c formed in the window holder. An elastic packing 10 is arranged and a gas is sealed against ozone. O-ring grooves 4c and 4c 'are formed in the grid window 4, and the O-rings 11 and 11' arranged in these grooves vacuum-seal the grid window and the window holder 3 and the window foil 5, respectively. The vacuum state in the chamber 1 is maintained.
【００１３】このように照射窓２を構成し、窓箔５はグ
リッドウインドウ４に取り付けられているから、電子線
が発生した加熱開始時に、グリッドウインドウが伸びる
と窓箔も同じように伸び、そして電子線の発生が停止
し、グリッドウインドウが冷却されて縮むときには窓箔
も同じように縮むから、いずれのときにも窓箔にストレ
ス、引張り力、剪断力が作用せず、シワが生じない。Since the irradiation window 2 is constructed in this way and the window foil 5 is attached to the grid window 4, when the grid window is extended at the start of heating when an electron beam is generated, the window foil is extended in the same manner, and When the generation of the electron beam is stopped and the grid window is cooled and contracts, the window foil also contracts in the same manner, so that the stress, the tensile force, and the shearing force do not act on the window foil at any time, and the wrinkle does not occur.
【００１４】そして、照射領域からのオゾンは、Ｏリン
グ７と弾性パッキング１０でガスシール、阻止され、グ
リッドウインドウ４には到達しないから、グリッドウイ
ンドウの腐食を防ぐことができる。Ozone from the irradiation area is gas-sealed and blocked by the O-ring 7 and the elastic packing 10 and does not reach the grid window 4, so that the corrosion of the grid window can be prevented.
【００１５】図２は他の実施例について照射窓の片側位
置部分における断面図であり、図１と同一符号は同一も
しくは同等部分を示す。ウインドウホルダ３は開口部に
グリッドウインドウ収納段部が設けられていない単純な
枠体構造のものであり、開口内にグリッドウインドウ４
を収納するウインドウホルダは、照射窓取付けフランジ
１ａと箔押え板６との間にオゾンに対するガスシール用
の弾性の平パッキング１２，１２’を挾んで取付けボル
ト８によって取付けフランジに固定される。FIG. 2 is a sectional view of a portion of the irradiation window on one side of another embodiment, and the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or equivalent portions. The window holder 3 has a simple frame structure in which the grid window storage step is not provided in the opening, and the grid window 4 is provided in the opening.
The window holder for accommodating is sandwiched between the irradiation window mounting flange 1a and the foil holding plate 6 by elastic flat packings 12 and 12 'for sealing the gas against ozone, and is fixed to the mounting flange by mounting bolts 8.
【００１６】照射窓取付けフランジ１ａと箔押え板６と
の間にグリッドウインドウ４と窓箔５が位置し、箔押え
板からグリッドウインドウを貫通する取付けボルト１３
を取付けフランジ１ａに螺着し、グリッドウインドウを
取付けフランジに固定すると共に、窓箔をグリッドウイ
ンドウに固定している。照射窓取付けフランジ１ａとグ
リッドウインドウ４、グリッドウインドウと窓箔５との
間は、グリッドウインドウに形成したＯリング溝４ｃ，
４ｃ’にＯリング１１，１１’を配置し真空シールして
いる。The grid window 4 and the window foil 5 are located between the irradiation window mounting flange 1a and the foil retainer plate 6, and the mounting bolt 13 that penetrates the grid window from the foil retainer plate.
Is screwed to the mounting flange 1a to fix the grid window to the mounting flange and the window foil to the grid window. Between the irradiation window mounting flange 1a and the grid window 4, and between the grid window and the window foil 5, an O-ring groove 4c formed in the grid window,
O-rings 11 and 11 'are arranged on 4c' for vacuum sealing.
【００１７】これにより、真空チャンバ内の真空状態は
グリッドウインドウ４の部分に配置したＯリング１１，
１１’で保たれ、照射領域からグリッドウインドウへの
オゾンの侵入はガスシール用の弾性の平パッキング１
２，１２’で阻止される。そして、窓箔５はグリッドウ
インドウ４に固定されているから、グリッドウインドウ
の加熱、冷却時に窓箔にシワは発生せず、引張り力、剪
断力が働かないし、ストレスを与えない。As a result, the vacuum state in the vacuum chamber is set to the O-ring 11 arranged in the grid window 4,
11 ', the ozone penetration from the irradiation area to the grid window is elastic flat packing for gas sealing 1
Blocked at 2, 12 '. Since the window foil 5 is fixed to the grid window 4, wrinkles do not occur in the window foil when the grid window is heated and cooled, and tensile force and shearing force do not work and stress is not applied.
【００１８】図３は更に他の実施例の断面図である。図
２に示した実施例と比較すると、グリッドウインドウ４
と窓箔５の固定と、ウインドウホルダの固定に、それぞ
れ別の押え部材が用いられている。すなわち、グリッド
ウインドウ４と窓箔５は箔押え板６’を用いて固定され
ており、ウインドウフランジ３は押え板６’’を用いて
固定する。箔押え板６’と押え板６’’との間からグリ
ッドウインドウ４にオゾンが侵入するのを防ぐために、
箔押え板６’の外周縁部と押え板６’’の内周縁部に互
いに逆形状の段部６ａ’、６ａ’’が形成されており、
両段部間に弾性の平パッキング１４が配置されている。FIG. 3 is a sectional view of still another embodiment. Compared with the embodiment shown in FIG. 2, the grid window 4
Separate pressing members are used to fix the window foil 5 and the window holder. That is, the grid window 4 and the window foil 5 are fixed by using the foil pressing plate 6 ', and the window flange 3 is fixed by using the pressing plate 6''. In order to prevent ozone from entering the grid window 4 between the foil pressing plate 6'and the pressing plate 6 '',
Steps 6a ′ and 6a ″ having mutually opposite shapes are formed on the outer peripheral edge of the foil pressing plate 6 ′ and the inner peripheral edge of the pressing plate 6 ″,
An elastic flat packing 14 is arranged between both steps.
【００１９】上述の各実施例ではエリアビーム型電子線
照射装置の照射窓について説明したが、本発明は、走査
型電子線照射装置の照射窓に適用することができ、この
場合には、ウインドウホルダ、グリッドウインドウ等か
らなる照射窓は、これも真空チャンバである走査管の端
部の照射窓取付けフランジに取り付けられる。Although the irradiation window of the area beam type electron beam irradiation apparatus has been described in each of the above-described embodiments, the present invention can be applied to the irradiation window of the scanning type electron beam irradiation apparatus. In this case, the window is used. An irradiation window including a holder and a grid window is attached to an irradiation window mounting flange at the end of the scanning tube which is also a vacuum chamber.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、窓箔は
グリッドウインドウに対して固定されているから、グリ
ッドウインドウの加熱、冷却時、グリッドウインドウの
伸縮に伴い窓箔も同じように伸縮し、窓箔にストレス、
引張り力、剪断力が作用せず、シワが生じない。そし
て、窓箔にシワができないからピンホールができず、真
空リークの可能性が少なくなり、窓箔の寿命も延びる。As described above, according to the present invention, since the window foil is fixed to the grid window, when the grid window is heated and cooled, the window foil expands and contracts in the same manner as the grid window expands and contracts. And stress on the window foil,
Wrinkles do not occur due to no tensile or shearing force. Further, since the window foil cannot be wrinkled, pinholes cannot be formed, the possibility of vacuum leak is reduced, and the life of the window foil is extended.
【００２１】そして、グリッドウインドウは真空シール
部を有し、ウインドウホルダはオゾンに対するガスシー
ル部を有するから、電子線発生部を収容している真空チ
ャンバ内の真空状態の維持、照射領域で発生するオゾン
のグリッドウインドウへの侵入防止を図ることができ、
グリッドウインドウのオゾンによる腐食を防ぐことがで
きる。Since the grid window has a vacuum seal part and the window holder has a gas seal part against ozone, a vacuum state is maintained in the vacuum chamber accommodating the electron beam generating part, and the electron beam is generated in the irradiation region. It is possible to prevent ozone from entering the grid window,
It is possible to prevent the grid window from being corroded by ozone.
【図１】本発明の実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention.
【図２】他の実施例の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of another embodiment.
【図３】さらに他の実施例の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of still another embodiment.
【図４】エリアビーム型電子線照射装置における従来の
照射窓部の一例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional irradiation window portion in an area beam type electron beam irradiation device.
【図５】グリッドウインドウブロックの平面図である。FIG. 5 is a plan view of a grid window block.
【図６】窓箔にシワが生ずることについての斜視説明図
であり、（ａ）は加熱開始時の説明図、（ｂ）は冷却時
の説明図である。6A and 6B are perspective views for explaining wrinkles on the window foil, in which FIG. 6A is an explanatory view at the start of heating and FIG. 6B is an explanatory view at the time of cooling.
１ 真空チャンバ １ａ 照射窓取付けフランジ ２ 照射窓 ３ ウインドウホルダ ４ グリッドウインドウ ５ 窓箔 ６，６’ 箔押え板 ７，７’，１１，１１’ Ｏリング １０ 弾性のパッキング １２，１２’，１４ 弾性の平パッキング 1 vacuum chamber 1a irradiation window mounting flange 2 irradiation window 3 window holder 4 grid window 5 window foil 6,6 'foil retainer 7, 7', 11, 11 'O-ring 10 elastic packing 12, 12', 14 elastic Flat packing
Claims (1)
し開口が形成されているグリッドウインドウと、オゾン
に対するガスシール部を有し、前記グリッドウインドウ
を収納するウインドウホルダと、前記グリッドウインド
ウに箔押え板で固定された窓箔とを備えてなることを特
徴とする電子線照射装置の照射窓。1. A grid window having a vacuum seal part and having a large number of electron extraction openings, a gas seal part for ozone, a window holder for accommodating the grid window, and a foil on the grid window. An irradiation window of an electron beam irradiation device, comprising: a window foil fixed by a holding plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3122596A JPH09203800A (en) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Irradiation window of electron beam irradiation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3122596A JPH09203800A (en) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Irradiation window of electron beam irradiation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09203800A true JPH09203800A (en) | 1997-08-05 |
Family
ID=12325488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3122596A Pending JPH09203800A (en) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Irradiation window of electron beam irradiation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09203800A (en) |
Cited By (3)
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1996
- 1996-01-26 JP JP3122596A patent/JPH09203800A/en active Pending
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