JPH1152098A - Electron beam irradiator and window foil for it - Google Patents

Electron beam irradiator and window foil for it

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JPH1152098A
JPH1152098A JP21463297A JP21463297A JPH1152098A JP H1152098 A JPH1152098 A JP H1152098A JP 21463297 A JP21463297 A JP 21463297A JP 21463297 A JP21463297 A JP 21463297A JP H1152098 A JPH1152098 A JP H1152098A
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JP
Japan
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electron beam
foil
titanium
window
irradiation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21463297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoji Nakano
要治 中野
Toshiro Kobayashi
敏郎 小林
Ikuo Wakamoto
郁夫 若元
Susumu Urano
晋 浦野
Masaki Kouno
将樹 河野
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1152098A publication Critical patent/JPH1152098A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a corrosion-proof window foil by using an aluminum-alloy foil as a metal foil and using what is formed by further coating a titanium layer coating the alloy foil with a hard coating as a window foil. SOLUTION: This device is equipped with an electron beam generating section 10 that extracts thermions emitted from a cathode as an electron beam and accelerates it, an irradiation chamber 20 where an object is irradiated with the electron beam and a window foil 32 that is used as a partition between a vacuum atmosphere in the electron beam generating section 10 and an irradiated atmosphere in the irradiation chamber 9 and extracts the electron beam. The window foil 32 is constituted by containing an aluminum-alloy foil, a titanium film for coating the surface of the aluminum-alloy foil on the side of the irradiation chamber and hard coatings for coating the titanium film. Consequently, the window foil 32 is obtained that has high electron beam transmissivity and is free from the occurrence of flaws in handling or the corrosion due to abrasion.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面処理に利用さ
れる電子線照射装置、特にインクの硬化又は即時乾燥や
表面殺菌に利用される電子線照射装置に使用される窓箔
及び該窓箔を使用した電子線照射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam irradiator used for surface treatment, and more particularly to a window foil used for an electron beam irradiator used for curing or immediate drying of ink and for surface sterilization. And an electron beam irradiation apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、インクの硬化や即時乾燥、表面殺
菌などの表面処理は、紫外線や電子線を用いて行われて
いる。しかし、紫外線を用いる方法では、光重合開始剤
を添加する必要があり、また、紫外線は透過力が弱いの
で、例えば着色塗料等、不透明な材料の内部までは処理
することができないという問題がある。このため、かか
る表面処理には、主に低エネルギー電子線が利用されて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, surface treatments such as curing, immediate drying, and surface sterilization of ink have been performed using ultraviolet rays or electron beams. However, in the method using ultraviolet rays, it is necessary to add a photopolymerization initiator, and since ultraviolet rays have a low transmission power, there is a problem that the inside of an opaque material such as a coloring paint cannot be treated. . Therefore, low-energy electron beams are mainly used for such surface treatment.

【0003】従来の低エネルギータイプの電子線照射装
置では、線状のフィラメントから放出された熱電子を電
子線として取り出し、この電子線を加速管内の真空空間
で加速した後、照射窓を介して照射室内に取り出す。そ
して、照射室内を搬送される被処理物に照射することに
より、目的の処理を行う。照射窓は、加速管内の真空雰
囲気と照射室内の照射雰囲気とを仕切る窓箔を有する。
窓箔には、ピンホールがなく、しかも加速管内の真空雰
囲気を十分維持できる機械的強度を有する金属、例えば
10〜20μm厚のチタン箔や、10μm厚のアルミニ
ウム箔が用いられる。通常は窓箔として、機械的な取り
扱いやすさから、厚さ約12.7μmのチタン箔が最も
よく使用されている。
In a conventional low energy type electron beam irradiation apparatus, thermoelectrons emitted from a linear filament are taken out as an electron beam, and this electron beam is accelerated in a vacuum space in an accelerating tube and then passed through an irradiation window. Take out into the irradiation room. Then, target processing is performed by irradiating the object to be processed conveyed in the irradiation chamber. The irradiation window has a window foil for separating a vacuum atmosphere in the acceleration tube and an irradiation atmosphere in the irradiation chamber.
As the window foil, a metal having no pinhole and having mechanical strength enough to maintain a vacuum atmosphere in the acceleration tube, for example, a titanium foil having a thickness of 10 to 20 μm or an aluminum foil having a thickness of 10 μm is used. Usually, a titanium foil having a thickness of about 12.7 μm is most often used as a window foil because of its easy mechanical handling.

【0004】図1に、電子線照射装置の一例の概略構成
を示す。この電子線照射装置は、低エネルギータイプの
もので、電子線発生部10と照射室20と照射窓30と
を備えるものである。電子線発生部10は、電子線を発
生するターミナル12とターミナル12で発生した電子
線を真空空間(加速空間)で加速する加速管14とを有
するものである。また、電子線発生部10の内部は、電
子が気体分子と衝突してエネルギーを失うことを防ぐた
め、図示省略した拡散ポンプ等により、10-6〜10-7
Torrの真空に保たれている。ターミナル12は、熱
電子を放出する線状のフィラメント12aと、フィラメ
ントを支えるガン構造体12bと、フィラメントで発生
した熱電子をコントロールするグリッド12cとを有す
る。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an example of an electron beam irradiation apparatus. This electron beam irradiation apparatus is of a low energy type, and includes an electron beam generator 10, an irradiation chamber 20, and an irradiation window 30. The electron beam generator 10 has a terminal 12 for generating an electron beam and an acceleration tube 14 for accelerating the electron beam generated in the terminal 12 in a vacuum space (acceleration space). In order to prevent electrons from colliding with gas molecules and losing energy, the inside of the electron beam generator 10 is controlled to 10 −6 to 10 −7 by a diffusion pump or the like (not shown).
It is kept at Torr vacuum. The terminal 12 has a linear filament 12a that emits thermoelectrons, a gun structure 12b that supports the filament, and a grid 12c that controls thermoelectrons generated by the filament.

【0005】照射室20は、被処理物に電子線を照射す
る照射空間22を含むものである。この例では、照射室
20の内部である照射空間22は空気雰囲気としてい
る。また、被処理物は、照射空間22を図示省略したコ
ンベア等の搬送手段により、図1の右側から左側へ移動
する。照射窓30は、金属箔からなる窓箔32と窓箔3
2を冷却すると共に窓箔を支持する窓枠構造体34とを
有するものである。窓箔32は、電子線発生部10内の
真空雰囲気と照射空間22内の空気雰囲気を仕切るもの
であり、また、窓箔32を介して照射室に電子線を取り
出すものである。電子線発生部10と照射室20との境
界に設ける窓箔32にはピンホールがなく、電子線発生
部10内の真空雰囲気を十分維持できる機械的強度があ
り、しかも、電子線が透過しやすいように比重が小さく
肉厚の薄い金属が望ましい。
[0005] The irradiation chamber 20 includes an irradiation space 22 for irradiating an object to be processed with an electron beam. In this example, the irradiation space 22 inside the irradiation chamber 20 has an air atmosphere. The object to be processed moves from the right side to the left side in FIG. 1 by a transporting means such as a conveyor in which the irradiation space 22 is not shown. The irradiation window 30 includes a window foil 32 made of metal foil and a window foil 3.
And a window frame structure 34 for supporting the window foil and cooling the window foil. The window foil 32 separates a vacuum atmosphere in the electron beam generator 10 from an air atmosphere in the irradiation space 22, and extracts an electron beam to the irradiation chamber through the window foil 32. The window foil 32 provided at the boundary between the electron beam generator 10 and the irradiation chamber 20 has no pinholes, has a mechanical strength enough to maintain a vacuum atmosphere in the electron beam generator 10, and also transmits the electron beam. A metal having a small specific gravity and a small thickness is desirable for ease of use.

【0006】このような低エネルギータイプの電子線照
射装置では、電子線の加速電圧が約150kvと小さ
く、窓箔に大部分の電子線が吸収されるので、窓箔の吸
収を小さくするため、窓箔の材質としてはチタンよりも
密度の小さいアルミニウムが適している。ただし、アル
ミニウムは、電子線により発生するオゾン等の反応性ガ
スで腐食しやすいので、例えば、特開平7−20294
号公報に示された電子線照射装置のように、表面を0.
2〜1.0μmのチタンで被覆したものも使用されてい
る。
In such a low energy type electron beam irradiation apparatus, the acceleration voltage of the electron beam is as small as about 150 kV, and most of the electron beam is absorbed by the window foil. Aluminum having a lower density than titanium is suitable as a material for the window foil. However, aluminum is easily corroded by a reactive gas such as ozone generated by an electron beam.
No. 2, as in the electron beam irradiation apparatus shown in Japanese Patent Application Publication No.
Those coated with titanium of 2 to 1.0 μm are also used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開平7
−20294号公報に記載のアルミニウム箔表面にチタ
ンを0.2〜1.0μm被覆した窓箔は、取扱中にチタ
ン被膜側が何かに接触することによりチタン層に傷が入
ることも多い。また、通常の使用中でも、窓箔は、図1
に示す窓枠構造体に支えられており、装置内の真空引き
あるいは大気開放のときに窓箔にたわみが生じ、窓枠構
造体との接触部が磨耗等を起こす。その結果、その傷入
り部及び磨耗部が腐食するという問題点があった。した
がって、本発明は、傷入りや磨耗による腐食をおこさな
い窓箔を備えた電子線照射装置を提供することを目的と
する。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In the window foil described in JP-A-20294, in which the surface of an aluminum foil is coated with titanium in a thickness of 0.2 to 1.0 μm, the titanium layer often scratches when the titanium coating side comes into contact with something during handling. In addition, even during normal use, the window foil remains
And the window foil is bent when the device is evacuated or opened to the atmosphere, and the contact portion with the window frame structure is worn. As a result, there is a problem that the scratched portion and the worn portion are corroded. Therefore, an object of the present invention is to provide an electron beam irradiation device provided with a window foil that does not cause corrosion due to scratching or abrasion.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
合金箔と、該アルミニウム合金箔を被覆するチタン膜
と、該チタン膜を被覆する硬質被膜とを含んでなる、電
子線照射装置における照射窓用窓箔を提供するものであ
る。また、本発明は、陰極から放出された熱電子を電子
線として取り出し、該電子線を加速するための電子線発
生部と、被処理物に該電子線を照射するための照射室
と、該電子線発生部内の真空雰囲気と該照射室内の照射
雰囲気とを仕切ると共に該電子線を取り出すための窓箔
とを備える電子線照射装置であって、該窓箔がアルミニ
ウム合金箔と、該アルミニウム合金箔の少なくとも該照
射室側の表面を被覆するチタン膜と、該チタン膜を被覆
する硬質被膜を含んでなることを特徴とする電子線照射
装置を提供するものである。本発明によって、電子線透
過率が高く、取り扱い時の傷入りや磨耗になどによる腐
食が起こらない窓箔を備えた電子線照射装置が得られ
る。
According to the present invention, there is provided an irradiation window in an electron beam irradiation apparatus, comprising: an aluminum alloy foil; a titanium film covering the aluminum alloy foil; and a hard film covering the titanium film. The present invention provides a window foil for use. Further, according to the present invention, an electron beam generator for extracting thermoelectrons emitted from a cathode as an electron beam and accelerating the electron beam, an irradiation chamber for irradiating an object to be processed with the electron beam, What is claimed is: 1. An electron beam irradiation apparatus, comprising: a window foil for separating a vacuum atmosphere in an electron beam generating section from an irradiation atmosphere in an irradiation chamber and extracting an electron beam, wherein the window foil is an aluminum alloy foil; It is an object of the present invention to provide an electron beam irradiation device comprising a titanium film covering at least a surface of the foil on the irradiation chamber side, and a hard film covering the titanium film. According to the present invention, it is possible to obtain an electron beam irradiation apparatus provided with a window foil that has a high electron beam transmittance and does not cause corrosion due to scratching or abrasion during handling.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の電子線照射装置における
窓箔の構成は、アルミニウム合金箔と、該アルミニウム
合金箔を被覆するチタン膜と、該チタン膜を被覆する硬
質被膜とを含んでなる。好ましくは、金属箔として厚さ
5〜20μmのアルミニウム合金箔を用い、アルミニウ
ム合金箔の照射室側の表面を0.03μm以上、より好
ましくは0.05μm以上のチタンで被覆し、該チタン
の表面をさらに0.03μm以上、より好ましくは0.
05μm以上の硬質被膜で被覆する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A window foil in an electron beam irradiation apparatus according to the present invention comprises an aluminum alloy foil, a titanium film covering the aluminum alloy foil, and a hard film covering the titanium film. . Preferably, an aluminum alloy foil having a thickness of 5 to 20 μm is used as the metal foil, and the surface of the aluminum alloy foil on the irradiation chamber side is coated with titanium having a thickness of 0.03 μm or more, more preferably 0.05 μm or more. Is further 0.03 μm or more, more preferably 0.1 μm or more.
Coat with a hard coating of 05 μm or more.

【0010】アルミニウム合金箔は、5〜20μmの厚
さが好ましい。厚さ5μm以上とするのは、それ以下の
厚さでは真空維持に必要なピンホールのないものを製造
することが困難なためであり、20μmより厚い場合は
窓箔による電子線エネルギー吸収量が大きくなってしま
い、チタンからアルミニウム合金箔に変更した利点がな
くなるためである。さらに好ましいアルミニウム合金箔
の厚さは、10〜15μmである。ここで、使用できる
アルミニウム合金としては、純アルミニウム系、Al−
Cu系、Al−Mn系、Al−Si系、Al−Mg系、
Al−Mg2 Si系、Al−Zn系などの種々の合金が
挙げられる。特に、Al−Cu系、Al−Mg系が優れ
た引張り強さを有する点から好ましい。
The aluminum alloy foil preferably has a thickness of 5 to 20 μm. The reason why the thickness is set to 5 μm or more is that it is difficult to manufacture a thin film having no pinholes necessary for maintaining a vacuum at a thickness smaller than the above value. This is because it becomes large, and the advantage of changing from titanium to aluminum alloy foil is lost. More preferably, the thickness of the aluminum alloy foil is 10 to 15 μm. Here, as the aluminum alloy that can be used, pure aluminum, Al-
Cu-based, Al-Mn-based, Al-Si-based, Al-Mg-based,
Al-Mg 2 Si based, include various alloys such as Al-Zn-based. In particular, Al-Cu-based and Al-Mg-based are preferred because they have excellent tensile strength.

【0011】高い電子線透過率を維持し、かつ、腐食を
防ぐために、アルミニウム合金箔の照射室側にチタンを
被覆することが必要である。このチタン被膜は、十分な
密着力を得るため、厚さ0.03μm以上が好ましく、
より好ましくは、0.05μm以上である。チタン被膜
は、通常純粋なチタンからなるものを使用できる。さら
に、最表面が傷入りしにくい十分な硬度、耐磨耗性を最
も外側の表面にもたせるためには、このチタン膜の表面
に硬質被膜を被覆することが必要である。この硬質被膜
は、厚さ0.03μmが好ましく、より好ましくは0.
05μm以上である。
In order to maintain high electron beam transmittance and prevent corrosion, it is necessary to coat titanium on the irradiation chamber side of the aluminum alloy foil. The thickness of the titanium film is preferably 0.03 μm or more in order to obtain a sufficient adhesion,
More preferably, it is 0.05 μm or more. As the titanium coating, one made of pure titanium can be used. Further, it is necessary to coat the surface of the titanium film with a hard coating in order to give the outermost surface sufficient hardness and abrasion resistance so that the outermost surface is hardly damaged. This hard coating preferably has a thickness of 0.03 μm, more preferably 0.1 μm.
It is not less than 05 μm.

【0012】チタン層と硬質被膜層の合計の膜厚は、
0.1〜1μmが好ましい。チタン層と硬質被膜層との
合計の膜厚は、0.1μm以下ではその防食効果が不十
分であり、1μm以上では被膜の残留応力により、アル
ミニウム合金箔が著しくカールするおそれがあり、照射
窓に取り付ける際の取り扱いが困難になる場合がある。
アルミニウム合金箔に直接硬質被膜を被覆すると、その
密着力が小さく、剥離しやすいので好ましくない。チタ
ン層と硬質被膜層のそれぞれの膜厚の好ましい組合せ
は、0.03〜1μmのチタン層と0.03〜1μmの
硬質被膜層の組合せである。より好ましい組合せは、
0.05〜0.5μmのチタン層と0.05〜0.5μ
mの硬質被膜層の組合せである。硬質被膜の材質として
は、TiN、TiC、TiCN、TiO2 、Al
2 3、AlTiN、AlN、CrN、Cr2 3 、ダ
イヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン、SiO2
SiC、SiN、CBN及びこれらの混合物などを使用
することができる。このうち、チタンのコーティングと
同一プロセスにでき、蒸着法、イオンプレーティング
法、あるいは反応性スパッタリング法で比較的簡単に成
膜できることから、窒化チタン(TiN)が好ましい。
The total thickness of the titanium layer and the hard coating layer is:
0.1-1 μm is preferred. When the total thickness of the titanium layer and the hard coating layer is 0.1 μm or less, the anticorrosion effect is insufficient, and when it is 1 μm or more, the aluminum alloy foil may be significantly curled due to the residual stress of the coating. It may be difficult to handle when attaching to a computer.
It is not preferable to directly coat the aluminum alloy foil with the hard coating because the adhesion is small and the aluminum alloy foil is easily peeled off. A preferred combination of the respective thicknesses of the titanium layer and the hard coating layer is a combination of a 0.03 to 1 μm titanium layer and a 0.03 to 1 μm hard coating layer. A more preferred combination is
0.05-0.5μm titanium layer and 0.05-0.5μ
m is a combination of hard coating layers. As the material of the hard coating, TiN, TiC, TiCN, TiO 2 , Al
2 O 3 , AlTiN, AlN, CrN, Cr 2 O 3 , diamond, diamond-like carbon, SiO 2 ,
SiC, SiN, CBN, and mixtures thereof can be used. Among them, titanium nitride (TiN) is preferable because it can be formed in the same process as titanium coating and can be relatively easily formed by a vapor deposition method, an ion plating method, or a reactive sputtering method.

【0013】チタン及び硬質被膜の蒸着は、真空蒸着
法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、CV
D法など各種の方法により行うことができ、特に限定さ
れない。例として、図2に、本発明の窓箔を製造するの
に利用することのできる真空蒸着法用の装置の模式図を
示す。拡散ポンプ42と、ロータリーポンプ43の備わ
った真空容器41は、これらポンプ42、43により内
部を10-5Torr以下の真空にすることができる。真
空容器41の中には、チタンを内部に含むチタン蒸発用
るつぼ44、ホロカソード式電子銃45、シャッタ4
6、蒸着ロール47、2本の払出・巻取ロール48、水
晶発振式膜厚計49が配置されている。本装置は、真空
度約1×10-4Torrのアルゴン雰囲気中で電子銃4
5から電子ビーム50をチタン蒸発用るつぼ44の中の
チタンに照射し、電子ビームの熱でチタンを加熱蒸発さ
せるものである。蒸発したチタンは、電子ビーム中で一
部イオン化され、蒸着ロールとの電位差により加速され
てアルミニウム合金箔基材51に蒸着される。蒸着膜厚
は、水晶発振式膜厚計49で計測される成膜速度とアル
ミニウム合金箔基材搬送速度より、決定することができ
る。
The titanium and the hard coating are deposited by vacuum deposition, ion plating, sputtering, CV
It can be performed by various methods such as Method D, and is not particularly limited. As an example, FIG. 2 shows a schematic diagram of an apparatus for a vacuum deposition method that can be used to produce the window foil of the present invention. The vacuum container 41 provided with the diffusion pump 42 and the rotary pump 43 can be evacuated to 10 -5 Torr or less by the pumps 42 and 43. In a vacuum vessel 41, a titanium evaporation crucible 44 containing titanium therein, a hollow cathode type electron gun 45, a shutter 4
6, a vapor deposition roll 47, two pay-out / wind-up rolls 48, and a quartz oscillation type film thickness meter 49 are arranged. This apparatus uses an electron gun 4 in an argon atmosphere at a degree of vacuum of about 1 × 10 −4 Torr.
From 5, the electron beam 50 is irradiated to the titanium in the crucible 44 for titanium evaporation, and the titanium is heated and evaporated by the heat of the electron beam. The evaporated titanium is partially ionized in the electron beam, accelerated by a potential difference from a deposition roll, and deposited on the aluminum alloy foil substrate 51. The deposited film thickness can be determined from the film forming speed measured by the quartz oscillation type film thickness meter 49 and the aluminum alloy foil substrate transfer speed.

【0014】硬質被膜として窒化チタンを用いる場合
は、チタンのコーティングと同一プロセスによって行う
ことができる。即ち、チタン成膜途中で窒素ガスを導入
し、窒化チタンを生成させ、この窒化チタンの被膜をチ
タン膜の表面に形成する。この際、窒素ガス導入量を徐
々に増加させてアルミニウム合金箔表面から照射室側表
面にかけて、チタンから窒化チタンに連続的に変化した
層を形成してもよい。また、チタンと窒化チタンの傾斜
組成層としてもよいし、チタンと窒化チタンの独立した
二層を形成してもよい。
When titanium nitride is used as the hard coating, it can be formed by the same process as that for coating titanium. That is, a nitrogen gas is introduced during the formation of titanium to generate titanium nitride, and a film of this titanium nitride is formed on the surface of the titanium film. At this time, a layer in which titanium is continuously changed to titanium nitride may be formed from the surface of the aluminum alloy foil to the surface of the irradiation chamber by gradually increasing the nitrogen gas introduction amount. Further, a graded composition layer of titanium and titanium nitride may be used, or two independent layers of titanium and titanium nitride may be formed.

【0015】[0015]

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳細
に説明するが、これらにより本発明を制限することを意
図したものではない。なお、実施例では硬質被膜に窒化
チタンを使用したが、窒化チタン以外にTiC、TiC
N、TiO2 、Al2 3、AlTiN、AlN、Cr
N、Cr2 3 、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカ
ーボン、SiO2 、SiC、SiN、CBN及びこれら
の混合物などを広く使用できるのはいうまでもない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which are not intended to limit the present invention. Although titanium nitride was used for the hard coating in the example, TiC, TiC
N, TiO 2 , Al 2 O 3 , AlTiN, AlN, Cr
It goes without saying that N, Cr 2 O 3 , diamond, diamond-like carbon, SiO 2 , SiC, SiN, CBN, and mixtures thereof can be widely used.

【0016】従来例1、2として、窓箔としてそれぞれ
厚さ12.7μmのチタン箔、厚さ12.7μmのアル
ミニウム合金箔(合金の種類:Al−Mg系合金505
2)を用いた。従来例3〜7として、厚さ12.7μm
のアルミニウム合金箔の照射室側の表面にチタンをそれ
ぞれ0.05μm、0.1μm、0.2μm、1μm、
2μmの厚さに被覆したものを用いた。
As Conventional Examples 1 and 2, a titanium foil having a thickness of 12.7 μm and an aluminum alloy foil having a thickness of 12.7 μm (type of alloy: Al-Mg alloy 505) were used as window foils.
2) was used. As Conventional Examples 3 to 7, a thickness of 12.7 μm
Of titanium alloy on the surface of the irradiation chamber side of the aluminum alloy foil of 0.05 μm, 0.1 μm, 0.2 μm, 1 μm, respectively.
One coated to a thickness of 2 μm was used.

【0017】従来例3〜7におけるチタンの被覆は、図
2に示すような装置を用いて真空蒸着法により行った。
従来例1〜7の窓箔について、電子線透過率、50時間
照射テスト後の腐食の有無を調べた結果を表1に示す。
The coating of titanium in Conventional Examples 3 to 7 was performed by a vacuum deposition method using an apparatus as shown in FIG.
Table 1 shows the results of examining the window foils of Conventional Examples 1 to 7 for electron beam transmittance and for the presence or absence of corrosion after a 50-hour irradiation test.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】表1から、窓箔母材をチタン箔からアルミ
ニウム合金箔に変更することにより電子線透過量が増
し、よりX線の有効利用が可能となることがわかる。一
方、アルミニウム合金箔では、電子線により発生するオ
ゾンによる腐食という問題があるが、表面にチタン膜を
0.05〜1μmの厚さで被覆した従来例3〜6では、
基本的には腐食が無く、耐食性を示した。従来例3〜6
については、照射窓への取り付け時などの取り扱いによ
り発生したと推定される傷が一部のチタンにみられ、傷
の部分では若干の腐食が見られた。その原因としては、
チタン膜に硬さが不足していることによると推定され、
2μm以下の厚さでは膜に傷が入りやすいことが原因と
考えられる。しかし、1μmより厚いチタンを被覆する
と、特開平7−20294号公報にも記載があるように
箔の取り扱いが容易でなくなる。2μmのチタンを被覆
した従来例7では、チタン膜の残留応力によりアルミニ
ウム合金箔のカールが著しく、取り扱いが困難となり、
使用できなかった。
From Table 1, it can be seen that by changing the window foil base material from titanium foil to aluminum alloy foil, the amount of electron beam transmission increases and more effective use of X-rays becomes possible. On the other hand, aluminum alloy foil has a problem of corrosion due to ozone generated by an electron beam, but in conventional examples 3 to 6 in which the surface is coated with a titanium film to a thickness of 0.05 to 1 μm,
Basically, there was no corrosion, indicating corrosion resistance. Conventional examples 3 to 6
As for, scratches presumed to have occurred due to handling during attachment to the irradiation window and the like were observed in some titanium, and slight corrosion was observed in the scratched portions. The cause is
It is estimated that the hardness of the titanium film is insufficient,
It is considered that a thickness of 2 μm or less is likely to cause damage to the film. However, if titanium is coated with a thickness of more than 1 μm, it becomes difficult to handle the foil as described in JP-A-7-20294. In Conventional Example 7 coated with 2 μm of titanium, the curl of the aluminum alloy foil was remarkable due to the residual stress of the titanium film, making handling difficult.
Could not be used.

【0020】以上から、アルミニウム合金箔を窓箔母材
として用い、その表面にチタン膜を0.05〜1μmの
厚さで被覆すると、電子線透過量が増し、かつ、腐食を
防げることがわかった。しかし、このようなチタン膜の
被膜のみでは、傷が生じるとそこから腐食する。そこ
で、12.7μmの厚さのアルミニウム合金箔に、それ
ぞれ、実施例1〜3では0.05μm、実施例4〜5で
は0.1μm、実施例6〜8では0.5μm、実施例9
〜10では1.0μmの厚さのチタン膜で被覆を施し、
さらに、そのチタン膜を、実施例1、6、9では0.0
5μm、実施例4、10では0.1μm、実施例2、7
では0.5μm、実施例3、5、8では1.0μmの厚
さの窒化チタン膜によりさらに被覆した。成膜方法は、
従来例と同様の真空蒸着法を用いた。チタン膜を所定の
厚さに成膜した後、ホロカソード電子銃への導入ガスを
窒素に変えると、蒸発したチタンと雰囲気の窒素ガスが
反応して、窒化チタンが生成する。これにより、基材の
上に窒化チタンの被膜が形成される。
From the above, it has been found that, when an aluminum alloy foil is used as a window foil base material and the surface thereof is coated with a titanium film to a thickness of 0.05 to 1 μm, the amount of electron beam transmission increases and corrosion can be prevented. Was. However, if such a titanium film alone is used, it is corroded from scratches. Therefore, on an aluminum alloy foil having a thickness of 12.7 μm, 0.05 μm in Examples 1 to 3, 0.1 μm in Examples 4 to 5, 0.5 μm in Examples 6 to 8, and Example 9 respectively.
In the case of -10, coating with a titanium film having a thickness of 1.0 μm is performed,
Further, the titanium film was set to 0.0
5 μm, 0.1 μm in Examples 4 and 10, Examples 2 and 7
Was further covered with a titanium nitride film having a thickness of 0.5 μm and Examples 3, 5 and 8 having a thickness of 1.0 μm. The film formation method is
The same vacuum evaporation method as in the conventional example was used. After a titanium film is formed to a predetermined thickness, if the gas introduced into the holocathode electron gun is changed to nitrogen, the evaporated titanium reacts with the nitrogen gas in the atmosphere to generate titanium nitride. Thereby, a film of titanium nitride is formed on the base material.

【0021】なお、12.7μmの厚さのアルミニウム
合金箔を、0.05μm、0.1μmの厚さの窒化チタ
ン膜でそれぞれ被覆したものを比較例1〜2とした。従
来例2、実施例1〜10及び比較例1〜2の窓箔につい
て、電子線透過率、50時間後の腐食の有無、表面の傷
の有無を調べた結果を表2に示す。
The aluminum alloy foils having a thickness of 12.7 μm were covered with titanium nitride films having a thickness of 0.05 μm and 0.1 μm, respectively. Table 2 shows the results of examining the electron beam transmittance, the presence or absence of corrosion after 50 hours, and the presence or absence of surface flaws of the window foils of Conventional Example 2, Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2.

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】従来例2及び比較例1〜2の窓箔は腐食が
多く、特に、アルミニウム合金箔に窒化チタンのみを被
覆した比較例1〜2は、窒化チタン膜の密着性が乏しい
ため、窒化チタン膜が剥離し、オゾンが界面に入り込
み、その部分に腐食が起こった。実施例1〜10では、
アルミニウム合金箔の表面を厚さ0.05μm以上のチ
タン膜で被覆し、さらにその表面を厚さ0.05μm以
上の窒化チタン膜を被覆することによって、高い電子線
透過率を維持した状態で、腐食を防ぐことができた。チ
タン膜の厚さと窒化チタン膜の厚さの合計が1μmより
大きくなる実施例3、5、8、10では、アルミニウム
合金箔がカールし、照射窓への取り付け操作が困難にな
った。よって、照射窓への取り付け操作を考慮すると、
チタン膜の厚さと窒化チタン膜の厚さの合計は、アルミ
ニウム合金箔がカールしない範囲である0.1〜1μm
がより好ましいことがわかった。
The window foils of Conventional Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 are highly corroded. In particular, Comparative Examples 1 and 2 in which only aluminum nitride foil is coated with titanium nitride have poor adhesion of the titanium nitride film. The titanium film peeled off, and ozone entered the interface, causing corrosion at that portion. In Examples 1 to 10,
By coating the surface of the aluminum alloy foil with a titanium film having a thickness of 0.05 μm or more, and further covering the surface with a titanium nitride film having a thickness of 0.05 μm or more, while maintaining a high electron beam transmittance, Corrosion could be prevented. In Examples 3, 5, 8, and 10 in which the sum of the thickness of the titanium film and the thickness of the titanium nitride film was larger than 1 μm, the aluminum alloy foil was curled, and the mounting operation to the irradiation window became difficult. Therefore, considering the mounting operation to the irradiation window,
The sum of the thickness of the titanium film and the thickness of the titanium nitride film is 0.1 to 1 μm, which is a range in which the aluminum alloy foil does not curl.
Was found to be more preferable.

【0024】[0024]

【発明の効果】上記したところから明らかなように、本
発明によれば、金属箔としてアルミニウム合金箔を用
い、該アルミニウム合金箔をチタンで被覆し、さらに、
該チタン層を硬質被膜で被覆したものを窓箔として用い
ることにより、表面が傷入りしにくいため、腐食しにく
い窓箔を有する電子線照射装置を得ることができる。ま
た、本発明の電子線照射装置は、電子線透過量が高いた
め、電子線のロスが無く、電子線を効率よく照射室内に
取り出すことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, an aluminum alloy foil is used as a metal foil, and the aluminum alloy foil is coated with titanium.
By using the titanium layer coated with a hard coating as a window foil, the electron beam irradiation apparatus having a window foil that is hardly corroded because the surface is hardly damaged can be obtained. Further, the electron beam irradiation apparatus of the present invention has a high electron beam transmission amount, so that there is no loss of the electron beam and the electron beam can be efficiently taken out into the irradiation room.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来より用いられている電子線照射装置の概略
図。
FIG. 1 is a schematic view of an electron beam irradiation apparatus conventionally used.

【図2】本発明の窓箔を製造するのに利用することので
きる真空蒸着法用の装置の模式図。
FIG. 2 is a schematic view of an apparatus for a vacuum deposition method that can be used to manufacture the window foil of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電子線発生部 12 ターミナル 12a フィラメント 12b ガン構造体 12c グリッド 14 加速管 20 照射室 22 照射空間 30 照射窓 34 窓枠構造体 41 真空容器 42 拡散ポンプ 43 ロータリーポンプ 44 チタン蒸発用るつぼ 45 ホロカソード式電子銃 46 シャッタ 47 蒸着ロール 48 払出・巻取ロール 49 水晶発振式膜厚計 50 電子ビーム 51 アルミニウム合金箔基材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electron beam generation part 12 Terminal 12a Filament 12b Gun structure 12c Grid 14 Accelerator tube 20 Irradiation room 22 Irradiation space 30 Irradiation window 34 Window frame structure 41 Vacuum container 42 Diffusion pump 43 Rotary pump 44 Crucible for titanium evaporation 45 Hollow cathode type electron Gun 46 Shutter 47 Evaporation roll 48 Dispensing / winding roll 49 Crystal oscillation type film thickness gauge 50 Electron beam 51 Aluminum alloy foil substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦野 晋 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 河野 将樹 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Susumu Urano 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Inside the Hiroshima Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Masaki Kono Kannon Shinmachi 4 in Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Chome 6-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hiroshima Research Laboratory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウム合金箔と、該アルミニウム
合金箔を被覆するチタン膜と、該チタン膜を被覆する硬
質被膜とを含んでなる、電子線照射装置における照射窓
用窓箔。
1. An irradiation window foil for an electron beam irradiation apparatus, comprising: an aluminum alloy foil; a titanium film covering the aluminum alloy foil; and a hard film covering the titanium film.
【請求項2】 陰極から放出された熱電子を電子線とし
て取り出し、該電子線を加速するための電子線発生部
と、被処理物に該電子線を照射するための照射室と、該
電子線発生部内の真空雰囲気と該照射室内の照射雰囲気
とを仕切ると共に該電子線を取り出すための窓箔とを備
える電子線照射装置であって、該窓箔がアルミニウム合
金箔と、該アルミニウム合金箔の少なくとも該照射室側
の表面を被覆するチタン膜と、該チタン膜を被覆する硬
質被膜を含んでなることを特徴とする電子線照射装置。
2. An electron beam generating section for taking out thermoelectrons emitted from a cathode as an electron beam and accelerating the electron beam, an irradiation chamber for irradiating an object to be processed with the electron beam, What is claimed is: 1. An electron beam irradiation apparatus comprising: a window atmosphere for separating a vacuum atmosphere in a beam generation unit and an irradiation atmosphere in an irradiation chamber and extracting an electron beam, wherein the window foil is an aluminum alloy foil; An electron beam irradiation apparatus, comprising: a titanium film covering at least the surface on the irradiation chamber side; and a hard film covering the titanium film.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002078039A1 (en) * 2001-03-21 2002-10-03 Advanced Electron Beams, Inc. Exit window for electron beam emitter
US7265367B2 (en) 2001-03-21 2007-09-04 Advanced Electron Beams, Inc. Electron beam emitter

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002078039A1 (en) * 2001-03-21 2002-10-03 Advanced Electron Beams, Inc. Exit window for electron beam emitter
US6674229B2 (en) 2001-03-21 2004-01-06 Advanced Electron Beams, Inc. Electron beam emitter
JP2004526965A (en) * 2001-03-21 2004-09-02 アドバンスト・エレクトロン・ビームズ・インコーポレーテッド Emission window for electron beam emitter
US7265367B2 (en) 2001-03-21 2007-09-04 Advanced Electron Beams, Inc. Electron beam emitter
US7329885B2 (en) 2001-03-21 2008-02-12 Advanced Electron Beams, Inc. Electron beam emitter
US7919763B2 (en) 2001-03-21 2011-04-05 Advanced Electron Beams, Inc. Electron beam emitter
US8338807B2 (en) 2001-03-21 2012-12-25 Hitachi Zosen Corporation Electron beam emitter

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