JPH0933704A - 光学用窓及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 赤外から真空紫外域に至るまで広範囲にわた
って優れた透過特性を有し、かつ超高真空装置に取り付
けることが可能で、ベーキングにも耐えうる優れた特性
を有する光学用窓及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも窓材としてのダイヤモンド
と、真空装置用フランジと、前記ダイヤモンドをフラン
ジに接合するための接合枠と、この接合枠とダイヤモン
ドとを接合させる特定材質の接合材とからなる光学用窓
及びダイヤモンド板を作製する工程と、フランジに接合
枠を取り付ける工程、接合材を介して接合枠にダイヤモ
ンド板を取り付ける工程からなる光学用窓の製造方法。
接合枠の形状、材質等を適当に定めることによりさらに
効果は増大する。
って優れた透過特性を有し、かつ超高真空装置に取り付
けることが可能で、ベーキングにも耐えうる優れた特性
を有する光学用窓及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも窓材としてのダイヤモンド
と、真空装置用フランジと、前記ダイヤモンドをフラン
ジに接合するための接合枠と、この接合枠とダイヤモン
ドとを接合させる特定材質の接合材とからなる光学用窓
及びダイヤモンド板を作製する工程と、フランジに接合
枠を取り付ける工程、接合材を介して接合枠にダイヤモ
ンド板を取り付ける工程からなる光学用窓の製造方法。
接合枠の形状、材質等を適当に定めることによりさらに
効果は増大する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光学用窓及びそ
の製造方法に関し、特に赤外から真空紫外域に至るまで
広範囲にわたって優れた透過特性を有し、かつ超高真空
装置に取り付けることが可能で、ベーキングにも耐えう
る光学用窓及びその製造方法に関する。
の製造方法に関し、特に赤外から真空紫外域に至るまで
広範囲にわたって優れた透過特性を有し、かつ超高真空
装置に取り付けることが可能で、ベーキングにも耐えう
る光学用窓及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超高真空下で、真空紫外から赤外領域ま
で、あるいは更に広い波長領域における光学測定を行う
場合などに使用される真空装置に取り付ける光学用に
は、特殊な機能を備えていることが要求される。これら
の機能のうち、広領域の波長においてその透過率が良好
な窓材を使用していること、及び該窓材を取り付けた部
分ができる限り高い温度でのベークに耐えうるような接
続形態となっていることの２点が特に要求される。こう
した用途に対して、これまで窓材としてその透過率の広
い範囲での高さから、ＣａＦ2 、ＬｉＦ、ＢａＦ2 、Ｎ
ａＣｌ等が使用されてきた。しかし、真空装置に取り付
けるためのフランジと、これら窓材材料の熱膨張率が異
なるため、ベーク温度を高くすると窓材に歪みが生じ割
れてしまう。
で、あるいは更に広い波長領域における光学測定を行う
場合などに使用される真空装置に取り付ける光学用に
は、特殊な機能を備えていることが要求される。これら
の機能のうち、広領域の波長においてその透過率が良好
な窓材を使用していること、及び該窓材を取り付けた部
分ができる限り高い温度でのベークに耐えうるような接
続形態となっていることの２点が特に要求される。こう
した用途に対して、これまで窓材としてその透過率の広
い範囲での高さから、ＣａＦ2 、ＬｉＦ、ＢａＦ2 、Ｎ
ａＣｌ等が使用されてきた。しかし、真空装置に取り付
けるためのフランジと、これら窓材材料の熱膨張率が異
なるため、ベーク温度を高くすると窓材に歪みが生じ割
れてしまう。
【０００３】そこで、フランジと窓材の熱膨張率の違い
を吸収するため、次のような方法が採られている。すな
わち、フランジと窓材を接合枠と接合材を介して接合さ
せる方法である。この方法においては、まずフランジに
窓材を取り付けるべき接合枠を接着する。次に、窓材に
Ａｕ膜を形成させる。これは，窓材の縁（接合枠と接す
る面）に、水金をむらにならないように塗布した後、加
熱処理（５００〜６００℃）して形成させる。前記接合
枠及び窓材の合わせ面に接合材を乗せ、加熱処理する
と、接合枠と窓材が接合材を介して接着できる。こうし
て得られた光学用窓は、上記接合材によりシールされて
超高真空に耐えることができる。また、接合材に光学窓
材と熱膨張係数が比較的近い物質を、接合枠に比較的変
形しやすい金属を使用することによって接合枠で応力を
吸収することができる、などの利点がある。
を吸収するため、次のような方法が採られている。すな
わち、フランジと窓材を接合枠と接合材を介して接合さ
せる方法である。この方法においては、まずフランジに
窓材を取り付けるべき接合枠を接着する。次に、窓材に
Ａｕ膜を形成させる。これは，窓材の縁（接合枠と接す
る面）に、水金をむらにならないように塗布した後、加
熱処理（５００〜６００℃）して形成させる。前記接合
枠及び窓材の合わせ面に接合材を乗せ、加熱処理する
と、接合枠と窓材が接合材を介して接着できる。こうし
て得られた光学用窓は、上記接合材によりシールされて
超高真空に耐えることができる。また、接合材に光学窓
材と熱膨張係数が比較的近い物質を、接合枠に比較的変
形しやすい金属を使用することによって接合枠で応力を
吸収することができる、などの利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような接合枠、接
合材を使用することにより、高真空に耐え、高温でベー
クも可能な光学窓を得ることができるが、なお次のよう
な問題点がある。すなわち、光源の開発が進み、窓を透
過させる光の強度が大きくなってくるにつれて、前記の
ような窓材ではその光の透過の際のエネルギーロスによ
る発熱が無視できなくなる。これを小さくするには窓の
厚さを薄くすればよいが、真空に耐えるためにはある一
定以上の厚さが必要となるため、窓の厚さを薄くするに
は限界があった。さらに、接合枠の厚みを厚くすると歪
みが直接窓材に伝えられ、接合材の歪み吸収効果が小さ
くなってしまう。そのために、接合枠の厚さは薄くする
必要がある。ところが、窓材で発生した熱は接合枠を通
して真空フランジに伝えられ、そこから冷却されるた
め、接合枠の厚さを薄くするとその冷却効率が格段に落
ちてしまう。本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、真空紫外から赤外領域、さらに広
領域の波長範囲にわたり優れた透光性を持ち、かつ大き
なエネルギーを持つ光を透過させることができ、超高真
空装置に取り付けることが可能で、かつ耐久性に優れた
光学用窓及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
合材を使用することにより、高真空に耐え、高温でベー
クも可能な光学窓を得ることができるが、なお次のよう
な問題点がある。すなわち、光源の開発が進み、窓を透
過させる光の強度が大きくなってくるにつれて、前記の
ような窓材ではその光の透過の際のエネルギーロスによ
る発熱が無視できなくなる。これを小さくするには窓の
厚さを薄くすればよいが、真空に耐えるためにはある一
定以上の厚さが必要となるため、窓の厚さを薄くするに
は限界があった。さらに、接合枠の厚みを厚くすると歪
みが直接窓材に伝えられ、接合材の歪み吸収効果が小さ
くなってしまう。そのために、接合枠の厚さは薄くする
必要がある。ところが、窓材で発生した熱は接合枠を通
して真空フランジに伝えられ、そこから冷却されるた
め、接合枠の厚さを薄くするとその冷却効率が格段に落
ちてしまう。本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、真空紫外から赤外領域、さらに広
領域の波長範囲にわたり優れた透光性を持ち、かつ大き
なエネルギーを持つ光を透過させることができ、超高真
空装置に取り付けることが可能で、かつ耐久性に優れた
光学用窓及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成すべく高真空用窓の検討を進め、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は次の構成を有するもので
ある。 （１）少なくとも窓材としてのダイヤモンドと、真空装
置用フランジと、前記ダイヤモンドをフランジに接合す
るための接合枠と、この接合枠とダイヤモンドとを接合
させる接合材とからなり、該接合材が、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｎ
ｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ及びＰ
ｂからなる群から選ばれる元素の単体、これらの元素の
２種以上の混合物若しくは合金、これらの元素の酸化
物、窒化物、炭化物若しくはハロゲン化物、又はこれら
の積層からなることを特徴とする光学用窓。
達成すべく高真空用窓の検討を進め、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は次の構成を有するもので
ある。 （１）少なくとも窓材としてのダイヤモンドと、真空装
置用フランジと、前記ダイヤモンドをフランジに接合す
るための接合枠と、この接合枠とダイヤモンドとを接合
させる接合材とからなり、該接合材が、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｎ
ｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ及びＰ
ｂからなる群から選ばれる元素の単体、これらの元素の
２種以上の混合物若しくは合金、これらの元素の酸化
物、窒化物、炭化物若しくはハロゲン化物、又はこれら
の積層からなることを特徴とする光学用窓。
【０００６】（２）前記接合材が、ＡｇＣｌ又はＡｇを
主成分とする接合材であることを特徴とする前記（１）
の光学用窓。
主成分とする接合材であることを特徴とする前記（１）
の光学用窓。
【０００７】（３）前記接合材が、ダイヤモンド側から
Ａｕ／ＡｇＣｌの順に積層構造を持つ接合材であること
を特徴とする前記（１）の光学用窓。
Ａｕ／ＡｇＣｌの順に積層構造を持つ接合材であること
を特徴とする前記（１）の光学用窓。
【０００８】（４）前記接合材が、ダイヤモンド側から
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ／ＡｇＣｌ又はＴｉ／Ｍｏ／Ａｕ／Ａ
ｇＣｌの順に積層構造を持つ接合材であることを特徴と
する前記（１）の光学用窓。
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ／ＡｇＣｌ又はＴｉ／Ｍｏ／Ａｕ／Ａ
ｇＣｌの順に積層構造を持つ接合材であることを特徴と
する前記（１）の光学用窓。
【０００９】（５）前記接合枠の材質が、Ａｇ、Ａｕ及
びＣｕからなる群から選ばれる１種以上であることを特
徴とする前記（１）ないし（４）のいずれかの光学用
窓。
びＣｕからなる群から選ばれる１種以上であることを特
徴とする前記（１）ないし（４）のいずれかの光学用
窓。
【００１０】（６）前記接合枠が、上部にフランジと接
合する接合用の鍔を、下部に窓材と接合する接合用の鍔
を有する筒状の枠であることを特徴とする前記（１）な
いし（５）のいずれかの光学用窓。
合する接合用の鍔を、下部に窓材と接合する接合用の鍔
を有する筒状の枠であることを特徴とする前記（１）な
いし（５）のいずれかの光学用窓。
【００１１】（７）前記接合枠の筒の部分の厚さが０．
０５〜５ｍｍであることを特徴とする前記（６）の光学
用窓。
０５〜５ｍｍであることを特徴とする前記（６）の光学
用窓。
【００１２】（８）窓材のダイヤモンドが、気相合成法
により作製されたダイヤモンドであることを特徴とする
前記（１）ないし（７）のいずれかの光学用窓。
により作製されたダイヤモンドであることを特徴とする
前記（１）ないし（７）のいずれかの光学用窓。
【００１３】（９）窓材のダイヤモンドが、多結晶ダイ
ヤモンドであることを特徴とする前記（８）の光学用
窓。
ヤモンドであることを特徴とする前記（８）の光学用
窓。
【００１４】（１０）窓材のダイヤモンドが、柱状結晶
を呈するダイヤモンドであることを特徴とする前記
（９）の光学用窓。
を呈するダイヤモンドであることを特徴とする前記
（９）の光学用窓。
【００１５】（１１）窓材のダイヤモンドが、（１０
０）配向をもつダイヤモンドであることを特徴とする前
記（１０）の光学用窓。
０）配向をもつダイヤモンドであることを特徴とする前
記（１０）の光学用窓。
【００１６】（１２）気相成長法によりダイヤモンドを
基板上に形成させる工程と、この工程で得られる基板上
に成長したダイヤモンドから基板を取り除きダイヤモン
ド自立膜を得る工程と、該ダイヤモンド自立膜の表面を
平坦化する工程と、フランジに接合枠を取り付ける工程
と、前記ダイヤモンド自立膜からなる窓材を間に接合材
を介在させて前記接合枠に接合させることによってダイ
ヤモンド窓材をフランジに取り付ける工程を含むことを
特徴とする光学用窓の製造方法。
基板上に形成させる工程と、この工程で得られる基板上
に成長したダイヤモンドから基板を取り除きダイヤモン
ド自立膜を得る工程と、該ダイヤモンド自立膜の表面を
平坦化する工程と、フランジに接合枠を取り付ける工程
と、前記ダイヤモンド自立膜からなる窓材を間に接合材
を介在させて前記接合枠に接合させることによってダイ
ヤモンド窓材をフランジに取り付ける工程を含むことを
特徴とする光学用窓の製造方法。
【００１７】（１３）前記基板上に成長したダイヤモン
ドから基板を取り除きダイヤモンド自立膜を得る工程
が、酸による基板の溶解により行われることを特徴とす
る前記（１２）の光学用窓の製造方法。
ドから基板を取り除きダイヤモンド自立膜を得る工程
が、酸による基板の溶解により行われることを特徴とす
る前記（１２）の光学用窓の製造方法。
【００１８】（１４）前記ダイヤモンド自立膜からなる
窓材を間に接合材を介在させて前記接合枠に接合させる
ことによってダイヤモンド窓材をフランジに取り付ける
工程が、ダイヤモンド上の接合枠と接触する部分の一部
又は全部に金属を配置する工程を含むことを特徴とする
前記（１２）又は（１３）の光学用窓の製造方法。
窓材を間に接合材を介在させて前記接合枠に接合させる
ことによってダイヤモンド窓材をフランジに取り付ける
工程が、ダイヤモンド上の接合枠と接触する部分の一部
又は全部に金属を配置する工程を含むことを特徴とする
前記（１２）又は（１３）の光学用窓の製造方法。
【００１９】（１５）前記ダイヤモンド窓材上の接合枠
と接触する部分の一部又は全部に金属を配置する工程
が、該金属を有機溶媒に分散させた金属ペーストを必要
領域に塗布する工程と、加熱処理により乾燥、焼成する
工程を含むことを特徴とする前記（１４）の光学用窓の
製造方法。
と接触する部分の一部又は全部に金属を配置する工程
が、該金属を有機溶媒に分散させた金属ペーストを必要
領域に塗布する工程と、加熱処理により乾燥、焼成する
工程を含むことを特徴とする前記（１４）の光学用窓の
製造方法。
【００２０】（１６）前記フランジに接合枠を取り付け
る工程が、フランジに粗加工した接合枠を溶接した後
に、所定の形状に旋盤加工する工程であることを特徴と
する前記（１２）ないし（１５）のいずれかの光学用窓
の製造方法。
る工程が、フランジに粗加工した接合枠を溶接した後
に、所定の形状に旋盤加工する工程であることを特徴と
する前記（１２）ないし（１５）のいずれかの光学用窓
の製造方法。
【００２１】（１７）前記ダイヤモンド窓材上の金属と
接合枠との間に接合材を介在させて、ダイヤモンド窓材
をフランジに取り付ける工程が、前記ダイヤモンド窓
材、接合枠及びフランジを接合材溶融温度以上に加熱す
る工程と、接合材を溶融させながら接合部分に注入する
工程と、前記ダイヤモンド窓材、接合枠及びフランジを
徐冷する工程とを含むことを特徴とする前記（１２）な
いし（１６）のいずれかの光学用窓の製造方法。
接合枠との間に接合材を介在させて、ダイヤモンド窓材
をフランジに取り付ける工程が、前記ダイヤモンド窓
材、接合枠及びフランジを接合材溶融温度以上に加熱す
る工程と、接合材を溶融させながら接合部分に注入する
工程と、前記ダイヤモンド窓材、接合枠及びフランジを
徐冷する工程とを含むことを特徴とする前記（１２）な
いし（１６）のいずれかの光学用窓の製造方法。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明においては、窓の材料とし
てダイヤモンドを用いることにより、その強度、熱伝導
率が飛躍的に改善され、さらに赤外から真空紫外にわた
って非常に広い範囲で透光性を示し、かつ窓の厚さを薄
くできるので透過率も向上する。また、接合枠と窓材で
あるダイヤモンドとを接着させる接合材として、Ｔｉ、
Ｓｉ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、
Ｐｔ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓ
ｎ及びＰｂからなる群から選ばれる元素の単体、これら
の元素の２種以上の混合物若しくは合金、これらの元素
の酸化物、窒化物、炭化物若しくはハロゲン化物、又は
これらの積層を使うことにより、平易にダイヤモンドと
接合枠を接着することができ、耐真空性、耐ベーク性も
改良される。さらに、これまでの窓材と比べてその強度
が非常に大きいために、歪みを吸収する接合枠の厚さを
厚くすることが可能となり、高真空窓自体の冷却効率自
体もさらに向上する。
てダイヤモンドを用いることにより、その強度、熱伝導
率が飛躍的に改善され、さらに赤外から真空紫外にわた
って非常に広い範囲で透光性を示し、かつ窓の厚さを薄
くできるので透過率も向上する。また、接合枠と窓材で
あるダイヤモンドとを接着させる接合材として、Ｔｉ、
Ｓｉ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、
Ｐｔ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓ
ｎ及びＰｂからなる群から選ばれる元素の単体、これら
の元素の２種以上の混合物若しくは合金、これらの元素
の酸化物、窒化物、炭化物若しくはハロゲン化物、又は
これらの積層を使うことにより、平易にダイヤモンドと
接合枠を接着することができ、耐真空性、耐ベーク性も
改良される。さらに、これまでの窓材と比べてその強度
が非常に大きいために、歪みを吸収する接合枠の厚さを
厚くすることが可能となり、高真空窓自体の冷却効率自
体もさらに向上する。
【００２３】本発明に係る光学用窓においてフランジの
材質は、特に限定されるものではなく、通常超高真空用
フランジに用いられるＳＵＳ３０４やその他清浄な表面
を持ち脱ガス等の問題がない金属、合金等が使用でき
る。一般に超高真空装置、極低温装置等に用いることを
前提とする窓材は、これらの装置に接続するため、フラ
ンジに固定する必要がある。ところが、フランジに直接
接着固定することは、熱膨張率の違い、あるいは超高真
空装置へのフランジ取り付けの際のボルト締め付けによ
るフランジ自体の歪み等による窓材の破損を招きやす
い。そこで本発明においては接合枠及び接合材を使用し
て窓材をフランジに接合するようにしている。
材質は、特に限定されるものではなく、通常超高真空用
フランジに用いられるＳＵＳ３０４やその他清浄な表面
を持ち脱ガス等の問題がない金属、合金等が使用でき
る。一般に超高真空装置、極低温装置等に用いることを
前提とする窓材は、これらの装置に接続するため、フラ
ンジに固定する必要がある。ところが、フランジに直接
接着固定することは、熱膨張率の違い、あるいは超高真
空装置へのフランジ取り付けの際のボルト締め付けによ
るフランジ自体の歪み等による窓材の破損を招きやす
い。そこで本発明においては接合枠及び接合材を使用し
て窓材をフランジに接合するようにしている。
【００２４】接合枠は窓材をフランジに接合する治具の
役割を果たすもので、例えば図１（ａ）に示すように筒
状部１の上下に接合用の鍔（取り代）２、３を有する中
空円筒状の枠である。この枠の上部鍔２をフランジに、
下部鍔３に窓材を固定する。この接合枠は、フランジと
窓材の間に働く熱膨張係数の違い、あるいはフランジを
真空装置に取り付ける際のボルト締めつけにより生じる
フランジの歪み等に伴う応力を緩和する役割を持つの
で、その硬度が硬すぎるとその役割を果たせない。ま
た、軟らかすぎても真空隔壁としての役割を果たせな
い。更に、大きなエネルギーの光を透過させる場合に窓
材は発熱するが、その熱を効率よく窓材から取り去るた
めに接合枠は熱伝導率が大きい材料からなるのが好まし
い。材質としてはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、青銅、ジュ
ラルミンなどが使用できるが、特にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕが
好ましい。この接合枠において、フランジ取り付け用の
上部鍔２は必ずしも必要ではなく、図１（ｂ）に示すよ
うに下部鍔３のみを備えた枠であってもよい。
役割を果たすもので、例えば図１（ａ）に示すように筒
状部１の上下に接合用の鍔（取り代）２、３を有する中
空円筒状の枠である。この枠の上部鍔２をフランジに、
下部鍔３に窓材を固定する。この接合枠は、フランジと
窓材の間に働く熱膨張係数の違い、あるいはフランジを
真空装置に取り付ける際のボルト締めつけにより生じる
フランジの歪み等に伴う応力を緩和する役割を持つの
で、その硬度が硬すぎるとその役割を果たせない。ま
た、軟らかすぎても真空隔壁としての役割を果たせな
い。更に、大きなエネルギーの光を透過させる場合に窓
材は発熱するが、その熱を効率よく窓材から取り去るた
めに接合枠は熱伝導率が大きい材料からなるのが好まし
い。材質としてはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、青銅、ジュ
ラルミンなどが使用できるが、特にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕが
好ましい。この接合枠において、フランジ取り付け用の
上部鍔２は必ずしも必要ではなく、図１（ｂ）に示すよ
うに下部鍔３のみを備えた枠であってもよい。
【００２５】前記材質の金属でフランジそのものを作製
すると、窓材に歪みがかからなくなるが、フランジ自体
が容易に変形してしまうために真空シールが困難とな
る。そのため、フランジ自体は剛性の高い材質のもので
作製し、窓材との間に緩衝となる接合枠、接合材を入れ
ることによって窓材に様々な歪みがかからないようにす
る。従来の接合枠を使用した光学用窓では、この接合枠
の変形により熱応力等により窓にかかる歪みを吸収し、
窓材にはほとんど応力がかからないような構造になって
いるが、窓材の破損を防止するために、接合枠の筒の厚
さは薄くする必要がある。ダイヤモンドを窓材として利
用することにより、接合枠の筒の厚さを従来使用されて
いる材料からなる窓材の場合に比べて厚くすることがで
き、その結果接合枠部分の熱抵抗が低減される。破損の
防止及び熱抵抗の低減などを勘案して図１における厚さ
Ｔは、０．０５〜５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜５
ｍｍがよい。また図１における長さｄは、長いほど前記
歪みの緩和効果が大きくなるが、短いほど熱抵抗は小さ
くなるし、実用上長すぎると窓材がフランジの厚みより
外に飛び出してしまうので使いにくくなる。したがっ
て、１〜２５ｍｍの範囲が適当である。
すると、窓材に歪みがかからなくなるが、フランジ自体
が容易に変形してしまうために真空シールが困難とな
る。そのため、フランジ自体は剛性の高い材質のもので
作製し、窓材との間に緩衝となる接合枠、接合材を入れ
ることによって窓材に様々な歪みがかからないようにす
る。従来の接合枠を使用した光学用窓では、この接合枠
の変形により熱応力等により窓にかかる歪みを吸収し、
窓材にはほとんど応力がかからないような構造になって
いるが、窓材の破損を防止するために、接合枠の筒の厚
さは薄くする必要がある。ダイヤモンドを窓材として利
用することにより、接合枠の筒の厚さを従来使用されて
いる材料からなる窓材の場合に比べて厚くすることがで
き、その結果接合枠部分の熱抵抗が低減される。破損の
防止及び熱抵抗の低減などを勘案して図１における厚さ
Ｔは、０．０５〜５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜５
ｍｍがよい。また図１における長さｄは、長いほど前記
歪みの緩和効果が大きくなるが、短いほど熱抵抗は小さ
くなるし、実用上長すぎると窓材がフランジの厚みより
外に飛び出してしまうので使いにくくなる。したがっ
て、１〜２５ｍｍの範囲が適当である。
【００２６】接合材は、ダイヤモンド窓材を、前記接合
枠に固定し、真空シールを行う役割を持つ。従来の窓材
では、窓材の必要部分にＡｕをコートし、接合枠と窓材
の間はＡｇＣｌ等の接合材で接着してシールしていた。
ダイヤモンド窓材を接合する場合にも同様の方法を適用
できるが、Ａｕは非常にダイヤモンドとの濡れ性が悪
く、良好な膜を形成できないことが多い。そこでＡｕ膜
を用いる場合には、ダイヤモンド表面にダイヤモンドと
炭化物を形成しやすい物質をまずコートし、その上にＡ
ｕをコートすると良好なＡｕ膜を形成させることができ
る。上記ダイヤモンド上に直接コートする物質として
は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｎｉ、Ｓｉが挙げられる。これらの膜とＡｕ膜との
間に、Ｐｔ、Ｍｏなどの中間層をコートし、それからＡ
ｕをコートするとこれら金属積層皮膜の安定性が増すの
でさらに好ましい。前記中間層としては、Ｐｔ、Ｍｏ、
Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｒｈ等の金属、あるいはこれらの合
金あるいはこれらの酸化物、炭化物、窒化物、ハロゲン
化物が使用できるが、より好ましくはＰｔ、Ｍｏがよ
い。これらの金属皮膜を積層する方法は、真空蒸着法、
イオンプレーティング法など、公知のものを用いればよ
い。
枠に固定し、真空シールを行う役割を持つ。従来の窓材
では、窓材の必要部分にＡｕをコートし、接合枠と窓材
の間はＡｇＣｌ等の接合材で接着してシールしていた。
ダイヤモンド窓材を接合する場合にも同様の方法を適用
できるが、Ａｕは非常にダイヤモンドとの濡れ性が悪
く、良好な膜を形成できないことが多い。そこでＡｕ膜
を用いる場合には、ダイヤモンド表面にダイヤモンドと
炭化物を形成しやすい物質をまずコートし、その上にＡ
ｕをコートすると良好なＡｕ膜を形成させることができ
る。上記ダイヤモンド上に直接コートする物質として
は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｎｉ、Ｓｉが挙げられる。これらの膜とＡｕ膜との
間に、Ｐｔ、Ｍｏなどの中間層をコートし、それからＡ
ｕをコートするとこれら金属積層皮膜の安定性が増すの
でさらに好ましい。前記中間層としては、Ｐｔ、Ｍｏ、
Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｒｈ等の金属、あるいはこれらの合
金あるいはこれらの酸化物、炭化物、窒化物、ハロゲン
化物が使用できるが、より好ましくはＰｔ、Ｍｏがよ
い。これらの金属皮膜を積層する方法は、真空蒸着法、
イオンプレーティング法など、公知のものを用いればよ
い。
【００２７】さらに、前記メタライズ方法の他、膜を形
成したい金属が有機溶媒中に分散した金属液を用意し、
その金属液をダイヤモンド上に直接塗布し乾燥、焼成さ
せることによって金属膜を形成することかできる。この
場合、上記真空蒸着法、イオンプレーティング法などに
よる成膜に比べて金属膜を所望の位置に容易に形成する
ことができる。
成したい金属が有機溶媒中に分散した金属液を用意し、
その金属液をダイヤモンド上に直接塗布し乾燥、焼成さ
せることによって金属膜を形成することかできる。この
場合、上記真空蒸着法、イオンプレーティング法などに
よる成膜に比べて金属膜を所望の位置に容易に形成する
ことができる。
【００２８】前記のように所定の位置にメタライズした
ダイヤモンド板と接合枠の間にＡｇＣｌや、Ａｇあるい
はＡｕを主成分としたロウ材例えばＡｕ−Ｓｉ、Ａｕ−
Ｓｎ等を介在させ、これらの溶融する温度まで昇温した
後、徐冷し、ダイヤモンドとフランジ（接合枠）の接合
を行う。
ダイヤモンド板と接合枠の間にＡｇＣｌや、Ａｇあるい
はＡｕを主成分としたロウ材例えばＡｕ−Ｓｉ、Ａｕ−
Ｓｎ等を介在させ、これらの溶融する温度まで昇温した
後、徐冷し、ダイヤモンドとフランジ（接合枠）の接合
を行う。
【００２９】窓材として使用するダイヤモンドは、具体
的な形状は取り付けるフランジ及び接合枠の形状に合わ
せる必要があるが、直径３ｍｍ以上の平板型のダイヤモ
ンドが要求されるため、人工の高温、高圧合成ダイヤモ
ンドや、天然に産出するダイヤモンドでは高価なものと
なる。これに対して、気相合成法により製造されるダイ
ヤモンドは大面積のものが安価に作成できるので好都合
である。用いるダイヤモンドは単結晶ダイヤでもよい
が、多結晶ダイヤモンドでも使用できる。コスト的には
多結晶ダイヤモンドが安価で有利であるが、単結晶、多
結晶ダイヤモンドを併用することも可能である。
的な形状は取り付けるフランジ及び接合枠の形状に合わ
せる必要があるが、直径３ｍｍ以上の平板型のダイヤモ
ンドが要求されるため、人工の高温、高圧合成ダイヤモ
ンドや、天然に産出するダイヤモンドでは高価なものと
なる。これに対して、気相合成法により製造されるダイ
ヤモンドは大面積のものが安価に作成できるので好都合
である。用いるダイヤモンドは単結晶ダイヤでもよい
が、多結晶ダイヤモンドでも使用できる。コスト的には
多結晶ダイヤモンドが安価で有利であるが、単結晶、多
結晶ダイヤモンドを併用することも可能である。
【００３０】ダイヤモンド窓材の形状は、通常直径３ｍ
ｍ以上、好ましくは直径５ｍｍ以上、より好ましくは直
径１０ｍｍ以上の円板であるが、必ずしも円である必要
はなく四角状など様々な形を取ることができる。ただ
し、円でない場合には窓にかかる応力が不均一となるの
で、円板状が好ましい。窓材の厚さは、薄くなりすぎる
と真空に耐えられなくなるし、厚すぎると高価になりま
た透過率が低下するので好ましくない。厚さの下限は窓
の開口径が大きいほど厚くする必要が出てくる。円板状
窓材の場合、窓の開口径をＤ〔ｍｍ〕、ダイヤの膜厚を
ｔ〔ｍｍ〕としたとき、ｔ≧８．７１×１０-3Ｄ、より
好ましくはｔ≧０．０１５Ｄとなるようにするのがよ
い。厚さの上限は２ｍｍ、より好ましくは３００μｍで
ある。
ｍ以上、好ましくは直径５ｍｍ以上、より好ましくは直
径１０ｍｍ以上の円板であるが、必ずしも円である必要
はなく四角状など様々な形を取ることができる。ただ
し、円でない場合には窓にかかる応力が不均一となるの
で、円板状が好ましい。窓材の厚さは、薄くなりすぎる
と真空に耐えられなくなるし、厚すぎると高価になりま
た透過率が低下するので好ましくない。厚さの下限は窓
の開口径が大きいほど厚くする必要が出てくる。円板状
窓材の場合、窓の開口径をＤ〔ｍｍ〕、ダイヤの膜厚を
ｔ〔ｍｍ〕としたとき、ｔ≧８．７１×１０-3Ｄ、より
好ましくはｔ≧０．０１５Ｄとなるようにするのがよ
い。厚さの上限は２ｍｍ、より好ましくは３００μｍで
ある。
【００３１】気相合成法により成長させたダイヤモンド
は、成長面側にダイヤモンドの自形が現れ、凹凸が激し
い場合が多い。このような凹凸があると、窓として使用
する場合その散乱が問題となることかあるので、気相合
成法により成長させたダイヤモンドを窓材として使用す
る場合には、その表面を研磨などの方法を利用して平坦
化しておくことが好ましい。
は、成長面側にダイヤモンドの自形が現れ、凹凸が激し
い場合が多い。このような凹凸があると、窓として使用
する場合その散乱が問題となることかあるので、気相合
成法により成長させたダイヤモンドを窓材として使用す
る場合には、その表面を研磨などの方法を利用して平坦
化しておくことが好ましい。
【００３２】多結晶ダイヤモンド板を利用する場合、結
晶粒界における散乱が問題になることがある。気相合成
法による多結晶ダイヤモンドは、基板近傍では結晶粒が
小さく、粒界が相対的に多くなる傾向がある。基板面側
も５μｍ以上研磨などの方法で除去することにより、結
晶粒界面による散乱は低減できる。
晶粒界における散乱が問題になることがある。気相合成
法による多結晶ダイヤモンドは、基板近傍では結晶粒が
小さく、粒界が相対的に多くなる傾向がある。基板面側
も５μｍ以上研磨などの方法で除去することにより、結
晶粒界面による散乱は低減できる。
【００３３】多結晶ダイヤモンドとして、気相合成法に
よる成長方向に粒界の実質的存在しない、柱状結晶を有
するダイヤモンドを用いることにより、多結晶でありな
がら散乱を最小限に抑えることかでき、安価に大面積の
窓を作製することができる。すなわち、ダイヤモンドの
合成条件を最適化することにより、（１００）方向に配
向した多結晶ダイヤを得ることができ、このダイヤは成
長方向に実質的に粒界が存在せず、従って粒界による散
乱が実質的に存在しない。
よる成長方向に粒界の実質的存在しない、柱状結晶を有
するダイヤモンドを用いることにより、多結晶でありな
がら散乱を最小限に抑えることかでき、安価に大面積の
窓を作製することができる。すなわち、ダイヤモンドの
合成条件を最適化することにより、（１００）方向に配
向した多結晶ダイヤを得ることができ、このダイヤは成
長方向に実質的に粒界が存在せず、従って粒界による散
乱が実質的に存在しない。
【００３４】以下に本発明による光学用窓の製造方法に
ついて詳細に説明する。先ず、真空装置に取り付けるた
め、取り付ける真空装置に適合するサイズのフランジ１
６を用意し、図７（ａ）に示す所定の形状に粗加工した
接合枠４５を接合する（図７（ｂ））。この接合はアル
ゴン溶接、電子ビーム溶接、あるいは銀ロウなどを用い
たロウ付け等が使用できる。中でも電子ビーム溶接が真
空中で処理することができ、ロウ付けのようにフラック
スを使用することもないので、汚れ、脱ガス等の問題が
おきにくいので好ましい。このようにして接合した後、
接合枠を旋盤加工で最終形状に加工する。この時、接合
する前に最終形状にしてしまうと、接合時に接合枠の歪
みが起こり、窓材の取り付けが不可能となることがあ
る。そこで、あらかじめ大まかな加工のみをしておき
（図７（ａ））、これをフランジ４６に接合して（図７
ｂ）、その後に最終形状に接合枠４７を加工する（図７
（ｃ））のが好ましい。
ついて詳細に説明する。先ず、真空装置に取り付けるた
め、取り付ける真空装置に適合するサイズのフランジ１
６を用意し、図７（ａ）に示す所定の形状に粗加工した
接合枠４５を接合する（図７（ｂ））。この接合はアル
ゴン溶接、電子ビーム溶接、あるいは銀ロウなどを用い
たロウ付け等が使用できる。中でも電子ビーム溶接が真
空中で処理することができ、ロウ付けのようにフラック
スを使用することもないので、汚れ、脱ガス等の問題が
おきにくいので好ましい。このようにして接合した後、
接合枠を旋盤加工で最終形状に加工する。この時、接合
する前に最終形状にしてしまうと、接合時に接合枠の歪
みが起こり、窓材の取り付けが不可能となることがあ
る。そこで、あらかじめ大まかな加工のみをしておき
（図７（ａ））、これをフランジ４６に接合して（図７
ｂ）、その後に最終形状に接合枠４７を加工する（図７
（ｃ））のが好ましい。
【００３５】一方、窓材のダイヤモンドは以下のように
用意する。まず、天然、あるいは高温高圧合成のダイヤ
モンドを用いる場合には、得られる単結晶ダイヤモンド
をレーザー加工などで所望の形状に加工する。気相合成
法によるダイヤモンドを用いる場合には、適当な基板を
用意し、公知の様々な合成方法（例えばマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法、アーク放電プラズマジェットＣＶＤ法、
熱フィラメントＣＶＤ法等）で所望の大きさ、厚さに成
長させる。基板としてはＳｉ、Ｍｏ、ＳｉＣ等、これも
公知のものを使用できる。結晶成長後、自立膜を得るた
めに基板を除去する。基板除去は酸処理などで行うこと
ができる。成長表面及び基板面を必要に応じて機械研磨
等を施し、平坦化及び基板面側微小粒子削除等を行う。
用意する。まず、天然、あるいは高温高圧合成のダイヤ
モンドを用いる場合には、得られる単結晶ダイヤモンド
をレーザー加工などで所望の形状に加工する。気相合成
法によるダイヤモンドを用いる場合には、適当な基板を
用意し、公知の様々な合成方法（例えばマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法、アーク放電プラズマジェットＣＶＤ法、
熱フィラメントＣＶＤ法等）で所望の大きさ、厚さに成
長させる。基板としてはＳｉ、Ｍｏ、ＳｉＣ等、これも
公知のものを使用できる。結晶成長後、自立膜を得るた
めに基板を除去する。基板除去は酸処理などで行うこと
ができる。成長表面及び基板面を必要に応じて機械研磨
等を施し、平坦化及び基板面側微小粒子削除等を行う。
【００３６】次いで、ダイヤモンド窓材と接合枠を接合
材を用いて接着する。先ず、ダイヤモンド窓材の表面の
接合枠と接触する領域についてメタライズを行う。これ
は例えば真空蒸着、あるいはイオンプレーティング法な
どの公知の方法で行えばよい。さらに、先に述べたよう
に有機溶媒中に金属を分散させた金属液を塗布する方法
で行ってもよい。金属液を塗布する方法は、例えばＮＥ
ケムキャット製「水金」（金含有量８〜１２％）を使用
し、これをハケ等を用いて所望の領域にできるだけ均一
になるように塗布し、大気中で５〜６００℃加熱を行
い、乾燥、焼成するものである。ダイヤモンド表面に対
する濡れ性は、金属液の溶媒や、ダイヤモンド表面の状
態によって影響を受ける。金属液の溶媒の配合には注意
を払うことが好ましい。
材を用いて接着する。先ず、ダイヤモンド窓材の表面の
接合枠と接触する領域についてメタライズを行う。これ
は例えば真空蒸着、あるいはイオンプレーティング法な
どの公知の方法で行えばよい。さらに、先に述べたよう
に有機溶媒中に金属を分散させた金属液を塗布する方法
で行ってもよい。金属液を塗布する方法は、例えばＮＥ
ケムキャット製「水金」（金含有量８〜１２％）を使用
し、これをハケ等を用いて所望の領域にできるだけ均一
になるように塗布し、大気中で５〜６００℃加熱を行
い、乾燥、焼成するものである。ダイヤモンド表面に対
する濡れ性は、金属液の溶媒や、ダイヤモンド表面の状
態によって影響を受ける。金属液の溶媒の配合には注意
を払うことが好ましい。
【００３７】前記のようにしてメタライズを行ったダイ
ヤモンド窓材を、接合枠にはめ込み接着する。ＡｇＣｌ
を用いて接着を行う場合を例にとって説明すると以下の
とおりである。すなわち、ダイヤモンド窓材と接合枠の
間に溶解したＡｇＣｌを注入する。窓材と接合枠の境面
全てにわたってにＡｇＣｌを注入した後、室温まで徐冷
する。それによりＡｇＣｌは凝固し、強固な接着、真空
シールを行うことができる。その他、窓材を接合枠には
め込む際、ＡｇＣｌの他、Ａｕ−Ｓｉ、Ａｕ−Ｓｎ等の
ロウ材を窓材と接合枠の間に挟み込み、これらの接合材
の融解温度以上に昇温させた後徐冷して接着させること
もできる。
ヤモンド窓材を、接合枠にはめ込み接着する。ＡｇＣｌ
を用いて接着を行う場合を例にとって説明すると以下の
とおりである。すなわち、ダイヤモンド窓材と接合枠の
間に溶解したＡｇＣｌを注入する。窓材と接合枠の境面
全てにわたってにＡｇＣｌを注入した後、室温まで徐冷
する。それによりＡｇＣｌは凝固し、強固な接着、真空
シールを行うことができる。その他、窓材を接合枠には
め込む際、ＡｇＣｌの他、Ａｕ−Ｓｉ、Ａｕ−Ｓｎ等の
ロウ材を窓材と接合枠の間に挟み込み、これらの接合材
の融解温度以上に昇温させた後徐冷して接着させること
もできる。
【００３８】（作用）ダイヤモンドは非常に広い範囲の
波長で高い透光性を示し、しかも物質中最高の熱伝導率
を有している。また、最高の硬度を持つことからも分か
るように高い強度を有している。従来、天然及び合成と
もに小さいものしか得られず、その優れた特性にも関わ
らず光学用途をはじめ応用範囲が非常に限られていた。
しかしながら、近年の気相合成技術の進展により、比較
的大面積の平板を安価に製造することが可能となってき
た。以上のような特性を有するダイヤモンドを窓材に使
用することにより，窓材自体の厚さを小さくすることが
できるので、透過率を高くすることかでき、窓材におけ
る吸収による発熱も抑えられる。しかも、真空紫外から
可視、赤外に至るまで広い範囲で透光性が高いので、従
来は窓材の頻繁な交換が必要であった用途に対しても本
発明品を使用することによって波長による交換の頻度が
激減する。さらに、熱伝導率が大きいので窓で発生した
熱は速やかに拡散し、フランジから冷却されるので、窓
自体の温度上昇も最低限に抑えられる。
波長で高い透光性を示し、しかも物質中最高の熱伝導率
を有している。また、最高の硬度を持つことからも分か
るように高い強度を有している。従来、天然及び合成と
もに小さいものしか得られず、その優れた特性にも関わ
らず光学用途をはじめ応用範囲が非常に限られていた。
しかしながら、近年の気相合成技術の進展により、比較
的大面積の平板を安価に製造することが可能となってき
た。以上のような特性を有するダイヤモンドを窓材に使
用することにより，窓材自体の厚さを小さくすることが
できるので、透過率を高くすることかでき、窓材におけ
る吸収による発熱も抑えられる。しかも、真空紫外から
可視、赤外に至るまで広い範囲で透光性が高いので、従
来は窓材の頻繁な交換が必要であった用途に対しても本
発明品を使用することによって波長による交換の頻度が
激減する。さらに、熱伝導率が大きいので窓で発生した
熱は速やかに拡散し、フランジから冷却されるので、窓
自体の温度上昇も最低限に抑えられる。
【００３９】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。 （実施例１）この例は接合材としてＴｉ／Ｍｏ／Ａｕ／
ＡｇＣｌを用いた例である。多結晶Ｓｉ基板（直径１０
ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ）の片面をダイヤモンド砥粒で傷
つけ処理した後、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダ
イヤモンドを成長させた。成長した表面を機械研磨によ
り平坦化した後、Ｓｉを酸処理によって除去し、基板面
側も成長面と同様に１０μｍの厚みで機械研磨を施し
た。Ｘ線回折法によれば（４００）のピークのみが観測
され、（１００）配向したダイヤモンド膜であることが
確認できた。このようにして得られたダイヤモンド板
（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）の基材面及び側面
に、図２に示すようにＴｉ層（厚み０．２μｍ）、Ｍｏ
層（厚み０．１μｍ）、Ａｕ層（厚み０．３μｍ）の順
でメタライズを施した。
明する。 （実施例１）この例は接合材としてＴｉ／Ｍｏ／Ａｕ／
ＡｇＣｌを用いた例である。多結晶Ｓｉ基板（直径１０
ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ）の片面をダイヤモンド砥粒で傷
つけ処理した後、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダ
イヤモンドを成長させた。成長した表面を機械研磨によ
り平坦化した後、Ｓｉを酸処理によって除去し、基板面
側も成長面と同様に１０μｍの厚みで機械研磨を施し
た。Ｘ線回折法によれば（４００）のピークのみが観測
され、（１００）配向したダイヤモンド膜であることが
確認できた。このようにして得られたダイヤモンド板
（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）の基材面及び側面
に、図２に示すようにＴｉ層（厚み０．２μｍ）、Ｍｏ
層（厚み０．１μｍ）、Ａｕ層（厚み０．３μｍ）の順
でメタライズを施した。
【００４０】一方、図７に示すように、コンフラットフ
ランジ４６（ＳＵＳ３０４製）を用意し、これに粗加工
した接合枠（Ａｇ製）４５を電子ビーム溶接（加速電圧
７０ｋＶ、ビーム電流４ｍＡ、オーバーフォーカス）で
接合した（図３）。接合後、筒の部分の厚さＴが１ｍ
ｍ、長さｄが８ｍｍとなるように旋盤加工を行った。
ランジ４６（ＳＵＳ３０４製）を用意し、これに粗加工
した接合枠（Ａｇ製）４５を電子ビーム溶接（加速電圧
７０ｋＶ、ビーム電流４ｍＡ、オーバーフォーカス）で
接合した（図３）。接合後、筒の部分の厚さＴが１ｍ
ｍ、長さｄが８ｍｍとなるように旋盤加工を行った。
【００４１】このようにしてコンフラットフランジ２２
に接合した接合枠２１に前記のメタライズしたダイヤモ
ンドの窓材を接合させ光学用窓を作製した。接合は図４
に示すように接合枠２１の下部鍔３と前記メタライズし
たダイヤモンドのメタライズ部分３２ａとをＡｇＣｌ
（図の３２ｂ）を介して重ね、５００℃に加熱処理する
ことによって行った。
に接合した接合枠２１に前記のメタライズしたダイヤモ
ンドの窓材を接合させ光学用窓を作製した。接合は図４
に示すように接合枠２１の下部鍔３と前記メタライズし
たダイヤモンドのメタライズ部分３２ａとをＡｇＣｌ
（図の３２ｂ）を介して重ね、５００℃に加熱処理する
ことによって行った。
【００４２】このようにして得られた光学用窓を、超高
真空装置に設置し、室温から３５０℃までの昇降温試験
を５回繰り返したが窓材の破損はみられず、リークレー
トは１０-9Ｔｏｒｒ・ｌ／ｓｅｃ以下（測定限界）であ
った。また、ダイヤモンド板の赤外から真空紫外光に対
する透過性は前記のフランジへの接合過程を経ても変化
は認められなかった。更に、真空装置への取り付け取り
外しを３０回繰り返したが前記性能に変化はなかった。
真空装置に設置し、室温から３５０℃までの昇降温試験
を５回繰り返したが窓材の破損はみられず、リークレー
トは１０-9Ｔｏｒｒ・ｌ／ｓｅｃ以下（測定限界）であ
った。また、ダイヤモンド板の赤外から真空紫外光に対
する透過性は前記のフランジへの接合過程を経ても変化
は認められなかった。更に、真空装置への取り付け取り
外しを３０回繰り返したが前記性能に変化はなかった。
【００４３】（実施例２）この例は接合材としてＴｉ／
Ｐｔ／Ａｕ／Ａｇロウ材を用いた例である。実施例１と
同様にしてダイヤモンド板（直径１０ｍｍ、厚さ０．２
ｍｍ）を用意し、この基材面及び側面に、図２に示すよ
うにＴｉ層（厚み０．２μｍ）、Ｐｔ層（厚み０．１μ
ｍ）、Ａｕ層（厚み０．３μｍ）の順でメタライズを施
した。一方、実施例１で使用したのと同じ材質、形状、
寸法の接合枠（銀枠）付きコンフラットフランジを用意
し、この接合枠の下部鍔の部分にＡｇを主成分とするロ
ウ材を配置し、その上に前記のメタライズ済みダイヤモ
ンド窓材のメタライズ部分を重ね、７００℃で加熱処理
して接合させ、光学用窓を作製した。このようにして作
製した光学用窓について、実施例１の場合と同様の試験
を行った結果、同様の性能を示した。
Ｐｔ／Ａｕ／Ａｇロウ材を用いた例である。実施例１と
同様にしてダイヤモンド板（直径１０ｍｍ、厚さ０．２
ｍｍ）を用意し、この基材面及び側面に、図２に示すよ
うにＴｉ層（厚み０．２μｍ）、Ｐｔ層（厚み０．１μ
ｍ）、Ａｕ層（厚み０．３μｍ）の順でメタライズを施
した。一方、実施例１で使用したのと同じ材質、形状、
寸法の接合枠（銀枠）付きコンフラットフランジを用意
し、この接合枠の下部鍔の部分にＡｇを主成分とするロ
ウ材を配置し、その上に前記のメタライズ済みダイヤモ
ンド窓材のメタライズ部分を重ね、７００℃で加熱処理
して接合させ、光学用窓を作製した。このようにして作
製した光学用窓について、実施例１の場合と同様の試験
を行った結果、同様の性能を示した。
【００４４】（実施例３）この例は接合材としてＴｉ／
Ｍｏ／Ａｕ／Ａｕ−Ｓｉロウ材を用いた例である。実施
例１と同様にしてダイヤモンド板（直径１０ｍｍ、厚さ
０．２ｍｍ）を用意し、この基材面及び側面に、図２に
示すようにＴｉ層（厚み０．２μｍ）、Ｍｏ層（厚み
０．１μｍ）、Ａｕ層（厚み０．３μｍ）の順でメタラ
イズを施した。一方、実施例１で使用したのと同じ材
質、形状、寸法の接合枠（銀枠）付きコンフラットフラ
ンジを用意し、この接合枠の下部鍔の部分にＡｕ−Ｓｉ
ロウ材を配置し、その上に前記のメタライズ済みダイヤ
モンド窓材のメタライズ部分を重ね、４００℃で加熱処
理して接合させ、光学用窓を作製した。このようにして
作製した光学用窓について、実施例１の場合と同様の試
験を行った結果、同様の性能を示した。
Ｍｏ／Ａｕ／Ａｕ−Ｓｉロウ材を用いた例である。実施
例１と同様にしてダイヤモンド板（直径１０ｍｍ、厚さ
０．２ｍｍ）を用意し、この基材面及び側面に、図２に
示すようにＴｉ層（厚み０．２μｍ）、Ｍｏ層（厚み
０．１μｍ）、Ａｕ層（厚み０．３μｍ）の順でメタラ
イズを施した。一方、実施例１で使用したのと同じ材
質、形状、寸法の接合枠（銀枠）付きコンフラットフラ
ンジを用意し、この接合枠の下部鍔の部分にＡｕ−Ｓｉ
ロウ材を配置し、その上に前記のメタライズ済みダイヤ
モンド窓材のメタライズ部分を重ね、４００℃で加熱処
理して接合させ、光学用窓を作製した。このようにして
作製した光学用窓について、実施例１の場合と同様の試
験を行った結果、同様の性能を示した。
【００４５】（実施例４）この例は接合材として水金／
ＡｇＣｌを用いた例である。実施例１と同様にしてダイ
ヤモンド板（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を用意
し、これに実施例１でメタライズを施した領域と同一の
領域に水金（ＮＥケムキャット社製；硝子用金液）を塗
布し、大気中で５２０℃で乾燥焼成した。一方、実施例
１で使用したのと同じ材質、形状、寸法の接合枠（銀
枠）付きコンフラットフランジを用意し、この接合枠の
下部鍔の部分と前記のメタライズ済みダイヤモンド窓材
のメタライズ部分とを、ＡｇＣｌを用いて５００℃加熱
処理により接合させ、光学用窓を作製した。このように
して作製した光学用窓について、実施例１の場合と同様
の試験を行った結果、同様の性能を示した。
ＡｇＣｌを用いた例である。実施例１と同様にしてダイ
ヤモンド板（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を用意
し、これに実施例１でメタライズを施した領域と同一の
領域に水金（ＮＥケムキャット社製；硝子用金液）を塗
布し、大気中で５２０℃で乾燥焼成した。一方、実施例
１で使用したのと同じ材質、形状、寸法の接合枠（銀
枠）付きコンフラットフランジを用意し、この接合枠の
下部鍔の部分と前記のメタライズ済みダイヤモンド窓材
のメタライズ部分とを、ＡｇＣｌを用いて５００℃加熱
処理により接合させ、光学用窓を作製した。このように
して作製した光学用窓について、実施例１の場合と同様
の試験を行った結果、同様の性能を示した。
【００４６】（比較例１）この例は接合材としてＴｉ／
Ｍｏ／Ａｕ／ＡｇＣｌを用い、接合枠を使用せずに接合
した例である。実施例１と同様にしてダイヤモンド板
（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を用意し、この基材
面及び側面に、図２に示すようにＴｉ層（厚み０．２μ
ｍ）、Ｍｏ層（厚み０．１μｍ）、Ａｕ層（厚み０．３
μｍ）の順でメタライズを施した。一方、図５に示す形
状のコンフラットフランジ２２（ＳＵＳ３０４製）を用
意し金を蒸着させＡｕ膜４１を形成させた。次いで図６
に示すように、このＡｕ膜４１の部分と前記メタライズ
済みダイヤモンド板のメタライズ部分とをＡｇＣｌ２１
を用いて接合させた。接合は５００℃加熱処理で行っ
た。このようにして得られた光学用窓を、超高真空装置
に設置し、室温から３５０℃までの昇降温試験を行った
ところ、窓材にクラックが入り真空を維持することがで
きなくなった。また、厚さ０．１ｍｍのダイヤモンドで
同様の光学用窓を作製したところ、超高真空装置に取り
付ける際にフランジ自体の歪みによりダイヤモンド窓に
クラックが生じた。
Ｍｏ／Ａｕ／ＡｇＣｌを用い、接合枠を使用せずに接合
した例である。実施例１と同様にしてダイヤモンド板
（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を用意し、この基材
面及び側面に、図２に示すようにＴｉ層（厚み０．２μ
ｍ）、Ｍｏ層（厚み０．１μｍ）、Ａｕ層（厚み０．３
μｍ）の順でメタライズを施した。一方、図５に示す形
状のコンフラットフランジ２２（ＳＵＳ３０４製）を用
意し金を蒸着させＡｕ膜４１を形成させた。次いで図６
に示すように、このＡｕ膜４１の部分と前記メタライズ
済みダイヤモンド板のメタライズ部分とをＡｇＣｌ２１
を用いて接合させた。接合は５００℃加熱処理で行っ
た。このようにして得られた光学用窓を、超高真空装置
に設置し、室温から３５０℃までの昇降温試験を行った
ところ、窓材にクラックが入り真空を維持することがで
きなくなった。また、厚さ０．１ｍｍのダイヤモンドで
同様の光学用窓を作製したところ、超高真空装置に取り
付ける際にフランジ自体の歪みによりダイヤモンド窓に
クラックが生じた。
【００４７】（実施例５）この例は実施例１と同様に接
合材としてＴｉ／Ｍｏ／Ａｕ／ＡｇＣｌを用い、銀製の
接合枠を用いた例であるが、接合枠として筒状部分の厚
みの薄い接合枠を使用した。先ず、実施例１と同様にし
てダイヤモンド板（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を
用意し、この基材面及び側面に、図２に示すようにＴｉ
層（厚み０．２μｍ）、Ｍｏ層（厚み０．１μｍ）、Ａ
ｕ層（厚み０．３μｍ）の順でメタライズを施した。一
方、筒の部分の厚さＴが０．０８ｍｍで長さｄが１５ｍ
ｍの接合枠を使用した他は実施例１で使用したのと同じ
材質、形状の接合枠（銀枠）付きコンフラットフランジ
を用意し、この接合枠の下部鍔の部分と前記のメタライ
ズ済みダイヤモンド窓材のメタライズ部分とを実施例１
と同様に接合させ、光学用窓を作製した。このようにし
て得られた光学用窓を、超高真空装置に設置し、実施例
１と同様の試験を行ったところ、おおむね良好であった
が、室温から３５０℃までの昇降温試験において繰り返
し１０回の使用で接合枠（銀枠）にピンホールが発生
し、高真空を維持することができなくなった。
合材としてＴｉ／Ｍｏ／Ａｕ／ＡｇＣｌを用い、銀製の
接合枠を用いた例であるが、接合枠として筒状部分の厚
みの薄い接合枠を使用した。先ず、実施例１と同様にし
てダイヤモンド板（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を
用意し、この基材面及び側面に、図２に示すようにＴｉ
層（厚み０．２μｍ）、Ｍｏ層（厚み０．１μｍ）、Ａ
ｕ層（厚み０．３μｍ）の順でメタライズを施した。一
方、筒の部分の厚さＴが０．０８ｍｍで長さｄが１５ｍ
ｍの接合枠を使用した他は実施例１で使用したのと同じ
材質、形状の接合枠（銀枠）付きコンフラットフランジ
を用意し、この接合枠の下部鍔の部分と前記のメタライ
ズ済みダイヤモンド窓材のメタライズ部分とを実施例１
と同様に接合させ、光学用窓を作製した。このようにし
て得られた光学用窓を、超高真空装置に設置し、実施例
１と同様の試験を行ったところ、おおむね良好であった
が、室温から３５０℃までの昇降温試験において繰り返
し１０回の使用で接合枠（銀枠）にピンホールが発生
し、高真空を維持することができなくなった。
【００４８】（比較例２）窓材として直径１０ｍｍ、厚
さ１ｍｍのＣａＦ2 を用意し、これに実施例１でダイヤ
モンド板にメタライズを施したのと同じ領域に水金（Ｎ
Ｅケムキャット製）を塗布し、大気中５２０℃乾燥、焼
成した。一方、実施例１で使用したのと同一の材質、形
状、寸法の接合枠（銀枠）付きコンフラットフランジを
用意し、この接合枠の下部鍔の部分と前記メタライズ済
みのＣａＦ2 窓材のメタライズ部分とを、ＡｇＣｌを用
いて５００℃で加熱処理して接合させ、光学用窓を作製
した。このようにして作製した光学用窓について、実施
例１と同様の試験を行ったが、真空装置への取り付け取
り外しを繰り返したところ破損した。
さ１ｍｍのＣａＦ2 を用意し、これに実施例１でダイヤ
モンド板にメタライズを施したのと同じ領域に水金（Ｎ
Ｅケムキャット製）を塗布し、大気中５２０℃乾燥、焼
成した。一方、実施例１で使用したのと同一の材質、形
状、寸法の接合枠（銀枠）付きコンフラットフランジを
用意し、この接合枠の下部鍔の部分と前記メタライズ済
みのＣａＦ2 窓材のメタライズ部分とを、ＡｇＣｌを用
いて５００℃で加熱処理して接合させ、光学用窓を作製
した。このようにして作製した光学用窓について、実施
例１と同様の試験を行ったが、真空装置への取り付け取
り外しを繰り返したところ破損した。
【００４９】（比較例３）この例は実施例１と同じ接合
枠（銀枠）を使用し、接合材としてエポキシ系接着材を
使用した例である。先ず、実施例１と同様にしてダイヤ
モンド板（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を用意した
（メタライズ処理なし）。一方、実施例１で使用したの
と同じ材質、形状、寸法の接合枠（銀枠）付きコンフラ
ットフランジを用意し、この接合枠の下部鍔の部分に前
記ダイヤモンド板をはめ込み、ダイヤモンド板の縁に沿
ってエポキシ系接着材を注入して接合し、光学用窓を作
製した。このようにして得られた光学用窓を、超高真空
装置に設置し、室温から３５０℃までの昇降温試験を行
ったところ、２００℃以上にフランジの温度を上げると
１０-7Ｔｏｒｒ・ｌ／ｓｅｃ以上のリークが発生した。
枠（銀枠）を使用し、接合材としてエポキシ系接着材を
使用した例である。先ず、実施例１と同様にしてダイヤ
モンド板（直径１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を用意した
（メタライズ処理なし）。一方、実施例１で使用したの
と同じ材質、形状、寸法の接合枠（銀枠）付きコンフラ
ットフランジを用意し、この接合枠の下部鍔の部分に前
記ダイヤモンド板をはめ込み、ダイヤモンド板の縁に沿
ってエポキシ系接着材を注入して接合し、光学用窓を作
製した。このようにして得られた光学用窓を、超高真空
装置に設置し、室温から３５０℃までの昇降温試験を行
ったところ、２００℃以上にフランジの温度を上げると
１０-7Ｔｏｒｒ・ｌ／ｓｅｃ以上のリークが発生した。
【００５０】
【発明の効果】本発明の光学用窓は、赤外から真空紫外
領域にわたり、広範囲で良好な透過特性を有し、耐ベー
キング特性も優れ、高エネルギーを持つ光を透過させる
ことができる超高真空用光学用窓である。また、本発明
の製造方法によれば、前記のような優れた特性を有する
光学用窓を安価にかつ平易に作製することができる。
領域にわたり、広範囲で良好な透過特性を有し、耐ベー
キング特性も優れ、高エネルギーを持つ光を透過させる
ことができる超高真空用光学用窓である。また、本発明
の製造方法によれば、前記のような優れた特性を有する
光学用窓を安価にかつ平易に作製することができる。
【図１】本発明の光学用窓に用いられる接合枠の概略
図。
図。
【図２】ダイヤモンド窓材へのメタライズの状況を示す
説明図。
説明図。
【図３】コンフラットフランジへ接合枠を溶接した状態
を示す説明図。
を示す説明図。
【図４】本発明の光学用窓の構造の１例を示す概略図。
【図５】比較例１におけるコンフラットフランジの形状
を示す概略図。
を示す概略図。
【図６】比較例１で作製した光学用窓の構造を示す概略
図。
図。
【図７】フランジへ接合枠を取り付ける方法の１例を示
す説明図。
す説明図。
１ 接合枠の筒状部 ２ 接合枠の上部鍔 ３
接合枠の下部鍔 １１ ダイヤモンド １２ Ｔｉ層 １３
Ｐｔ又はＭｏ層 １４ Ａｕ層 ２１ 接合枠 ２２ コ
ンフラットフランジ ３１ ダイヤモンド ３２ 接合材 ３２ａ
メタライズ部分 ３２ｂ ＡｇＣｌ ４１ Ａｕ膜 ４２ 接
合材（ＡｇＣｌ） ４５ 粗加工接合枠 ４６ フランジ ４７
接合枠
接合枠の下部鍔 １１ ダイヤモンド １２ Ｔｉ層 １３
Ｐｔ又はＭｏ層 １４ Ａｕ層 ２１ 接合枠 ２２ コ
ンフラットフランジ ３１ ダイヤモンド ３２ 接合材 ３２ａ
メタライズ部分 ３２ｂ ＡｇＣｌ ４１ Ａｕ膜 ４２ 接
合材（ＡｇＣｌ） ４５ 粗加工接合枠 ４６ フランジ ４７
接合枠
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000002130 住友電気工業株式会社 大阪府大阪市中央区北浜四丁目５番33号 (72)発明者 岡田 則夫 東京都三鷹市大沢２丁目21番２号 天文台 宿舎34号 (72)発明者 浅香 修治 愛知県岡崎市竜美北１丁目５番７号 (72)発明者 宇理須 恒雄 愛知県岡崎市両町１−５ (72)発明者 山本 喜之 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 田辺 敬一朗 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 熊澤 佳明 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (17)
- 【請求項１】 少なくとも窓材としてのダイヤモンド
と、真空装置用フランジと、前記ダイヤモンドをフラン
ジに接合するための接合枠と、この接合枠とダイヤモン
ドとを接合させる接合材とからなり、該接合材が、Ｔ
ｉ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｗ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｓｎ及びＰｂからなる群から選ばれる元素の単体、
これらの元素の２種以上の混合物若しくは合金、これら
の元素の酸化物、窒化物、炭化物若しくはハロゲン化
物、又はこれらの積層からなることを特徴とする光学用
窓。 - 【請求項２】 前記接合材が、ＡｇＣｌ又はＡｇを主成
分とする接合材であることを特徴とする請求項１に記載
の光学用窓。 - 【請求項３】 前記接合材が、ダイヤモンド側からＡｕ
／ＡｇＣｌの順に積層構造を持つ接合材であることを特
徴とする請求項１に記載の光学用窓。 - 【請求項４】 前記接合材が、ダイヤモンド側からＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ／ＡｇＣｌ又はＴｉ／Ｍｏ／Ａｕ／ＡｇＣ
ｌの順に積層構造を持つ接合材であることを特徴とする
請求項１に記載の光学用窓。 - 【請求項５】 前記接合枠の材質が、Ａｇ、Ａｕ及びＣ
ｕからなる群から選ばれる１種以上であることを特徴と
する請求項１ないし４のいずれかに記載の光学用窓。 - 【請求項６】 前記接合枠が、上部にフランジと接合す
る接合用の鍔を、下部に窓材と接合する接合用の鍔を有
する筒状の枠であることを特徴とする請求項１ないし５
のいずれかに記載の光学用窓。 - 【請求項７】 前記接合枠の筒の部分の厚さが０．０５
〜５ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載の光学
用窓。 - 【請求項８】 窓材のダイヤモンドが、気相合成法によ
り作製されたダイヤモンドであることを特徴とする請求
項１ないし７のいずれかに記載の光学用窓。 - 【請求項９】 窓材のダイヤモンドが、多結晶ダイヤモ
ンドであることを特徴とする請求項８に記載の光学用
窓。 - 【請求項１０】 窓材のダイヤモンドが、柱状結晶を呈
するダイヤモンドであることを特徴とする請求項９に記
載の光学用窓。 - 【請求項１１】 窓材のダイヤモンドが、（１００）配
向をもつダイヤモンドであることを特徴とする請求項１
０に記載の光学用窓。 - 【請求項１２】 気相成長法によりダイヤモンドを基板
上に形成させる工程と、この工程で得られる基板上に成
長したダイヤモンドから基板を取り除きダイヤモンド自
立膜を得る工程と、該ダイヤモンド自立膜の表面を平坦
化する工程と、フランジに接合枠を取り付ける工程と、
前記ダイヤモンド自立膜からなる窓材を間に接合材を介
在させて前記接合枠に接合させることによってダイヤモ
ンド窓材をフランジに取り付ける工程を含むことを特徴
とする光学用窓の製造方法。 - 【請求項１３】 前記基板上に成長したダイヤモンドか
ら基板を取り除きダイヤモンド自立膜を得る工程が、酸
による基板の溶解により行われることを特徴とする請求
項１２に記載の光学用窓の製造方法。 - 【請求項１４】 前記ダイヤモンド自立膜からなる窓材
を間に接合材を介在させて前記接合枠に接合させること
によってダイヤモンド窓材をフランジに取り付ける工程
が、ダイヤモンド上の接合枠と接触する部分の一部又は
全部に金属を配置する工程を含むことを特徴とする請求
項１２又は１３に記載の光学用窓の製造方法。 - 【請求項１５】 前記ダイヤモンド窓材上の接合枠と接
触する部分の一部又は全部に金属を配置する工程が、該
金属を有機溶媒に分散させた金属ペーストを必要領域に
塗布する工程と、加熱処理により乾燥、焼成する工程を
含むことを特徴とする請求項１４に記載の光学用窓の製
造方法。 - 【請求項１６】 前記フランジに接合枠を取り付ける工
程が、フランジに粗加工した接合枠を溶接した後に、所
定の形状に旋盤加工する工程であることを特徴とする請
求項１２ないし１５のいずれかに記載の光学用窓の製造
方法。 - 【請求項１７】 前記ダイヤモンド窓材上の金属と接合
枠との間に接合材を介在させて、ダイヤモンド窓材をフ
ランジに取り付ける工程が、前記ダイヤモンド窓材、接
合枠及びフランジを接合材溶融温度以上に加熱する工程
と、接合材を溶融させながら接合部分に注入する工程
と、前記ダイヤモンド窓材、接合枠及びフランジを徐冷
する工程とを含むことを特徴とする請求項１２ないし１
６のいずれかに記載の光学用窓の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17866095A JP3724848B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 光学用窓 |
| DE1996627638 DE69627638T2 (de) | 1995-07-14 | 1996-07-11 | Optisches fenster und verfahren zu dessen herstellung |
| EP96923053A EP0807839B1 (en) | 1995-07-14 | 1996-07-11 | Optical window and method of manufacturing the same |
| PCT/JP1996/001921 WO1997004346A1 (fr) | 1995-07-14 | 1996-07-11 | Fenetre optique et son procede de fabrication |
| US08/793,982 US6103401A (en) | 1995-07-14 | 1997-06-16 | Window for an optical use and a process for the production of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17866095A JP3724848B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 光学用窓 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933704A true JPH0933704A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3724848B2 JP3724848B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=16052350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17866095A Expired - Fee Related JP3724848B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 光学用窓 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6103401A (ja) |
| EP (1) | EP0807839B1 (ja) |
| JP (1) | JP3724848B2 (ja) |
| DE (1) | DE69627638T2 (ja) |
| WO (1) | WO1997004346A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013115176A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Gigaphoton Inc | ホルダ装置、チャンバ装置、および、極端紫外光生成装置 |
| JP2016002648A (ja) * | 2014-11-21 | 2016-01-12 | 嘉五郎 小倉 | ダイヤモンド接合工具類 |
| CN112630920A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-09 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种宽温自适应光学窗口 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19934987B4 (de) * | 1999-07-26 | 2004-11-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Röntgenanode und ihre Verwendung |
| US20040246551A1 (en) * | 2000-02-18 | 2004-12-09 | Reijnen Herman Hubertus Jacobus | Window |
| WO2001069676A2 (en) | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Sun Microsystems, Inc. | Method and apparatus for bonding substrates |
| DE10050811A1 (de) * | 2000-10-13 | 2002-04-18 | Philips Corp Intellectual Pty | Elektronenstrahltransparentes Fenster |
| GB0031272D0 (en) * | 2000-12-21 | 2001-01-31 | De Beers Ind Diamond | Diamond treatment |
| DE10120730B4 (de) * | 2001-04-27 | 2006-08-24 | Schott Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Phasengrenze |
| DE102005024512B3 (de) | 2005-05-26 | 2007-02-08 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Verfahren zur Herstellung von in ein Gehäuse hermetisch dicht einlötbaren Fensterelementen |
| DE102009022079A1 (de) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Gefasste optische Komponente, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung |
| GB201107736D0 (en) * | 2011-05-10 | 2011-06-22 | Element Six Holdings N V | Composite diamond assemblies |
| CN102540381A (zh) * | 2012-02-24 | 2012-07-04 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 超高真空窗口 |
| CN103278904B (zh) * | 2013-05-16 | 2016-01-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种真空高精度窗口的实现方法及其装置 |
| EP2955323A1 (en) * | 2014-06-11 | 2015-12-16 | Services Petroliers Schlumberger | Diamond window assembly for optical logging |
| CN108760631B (zh) * | 2018-05-24 | 2024-01-30 | 中国人民解放军陆军沈阳军事代表局驻长春地区军事代表室 | 一种具有温度自适应功能的光学窗口 |
| CN111374689A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 通用电气公司 | Ct扫描装置及其扫描架 |
| CN110687652A (zh) * | 2019-08-30 | 2020-01-14 | 华东光电集成器件研究所 | 一种新型玻璃光窗 |
| CN112782821A (zh) * | 2019-10-23 | 2021-05-11 | 湖州中芯半导体科技有限公司 | 一种cvd金刚石高真空光学窗装置 |
| CN111441031A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-07-24 | 上海征世科技有限公司 | 可拆卸的、可用于真空密封用的单晶金刚石窗口 |
| JP2023054439A (ja) * | 2021-10-04 | 2023-04-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 発光封体及び光源装置 |
| CN114231900B (zh) * | 2021-12-20 | 2023-11-21 | 唐山斯腾光电科技有限公司 | 对光学镀膜基片进行金属化掩膜的方法 |
| WO2024068732A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | Element Six Technologies Limited | Ceramic window assembly |
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| GB2623540A (en) * | 2022-10-19 | 2024-04-24 | Element Six Tech Ltd | Window assembly and method of manufacture thereof |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63201601A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-19 | Res Dev Corp Of Japan | 光学用窓材及びその製造方法 |
| US4939763A (en) * | 1988-10-03 | 1990-07-03 | Crystallume | Method for preparing diamond X-ray transmissive elements |
| JPH02199099A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-08-07 | Crystallume | 連続ダイヤモンド薄膜およびその製法 |
| JPH035701A (ja) * | 1989-06-01 | 1991-01-11 | Seiko Instr Inc | 光学用窓材 |
| US5046854A (en) * | 1990-02-01 | 1991-09-10 | The Dow Chemical Company | Photometric cell and probe having windows fusion sealed to a metallic body |
| JPH04363700A (ja) * | 1990-08-01 | 1992-12-16 | Canon Inc | Ｘ線透過窓およびその取付け方法 |
| JP3026284B2 (ja) * | 1990-09-18 | 2000-03-27 | 住友電気工業株式会社 | Ｘ線窓材とその製造方法 |
| US5268217A (en) * | 1990-09-27 | 1993-12-07 | Diamonex, Incorporated | Abrasion wear resistant coated substrate product |
| JP3022014B2 (ja) * | 1992-01-17 | 2000-03-15 | 三菱電機株式会社 | 光透過型真空分離窓及び軟ｘ線透過窓 |
| FR2688098B1 (fr) * | 1992-03-02 | 1994-04-15 | Lair Liquide | Laser de puissance a fenetre diamant non revetue. |
| JP3580879B2 (ja) * | 1995-01-19 | 2004-10-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電子管デバイス |
| US5627872A (en) * | 1995-02-03 | 1997-05-06 | Northrop Grumman Corporation | Stationary exit window for X-ray lithography beamline |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP17866095A patent/JP3724848B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
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-
1997
- 1997-06-16 US US08/793,982 patent/US6103401A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013115176A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Gigaphoton Inc | ホルダ装置、チャンバ装置、および、極端紫外光生成装置 |
| JP2016002648A (ja) * | 2014-11-21 | 2016-01-12 | 嘉五郎 小倉 | ダイヤモンド接合工具類 |
| CN112630920A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-09 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种宽温自适应光学窗口 |
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