JPS621863A - 金属蒸発装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子ビームにより各種金属を蒸発させる金属
蒸発装置に係り、特に、被蒸発金属を高周波電流により
磁気浮上させた状態で加熱蒸発させるようになした金属
蒸発装置に関する。

［従来の技術］ 従来、たとえば、アルミニウムなどの金属の真空蒸着に
おいては、金属蒸気を発生させるための方法の一例とし
て、電子銃から発射した電子ビームを、蒸発ルツボ内に
収容した被蒸発金属に照射してこれを加熱蒸発させて、
金属蒸気を発生させる方法が知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ この場合、蒸発ルツボは、黒鉛、タングステンまたはセ
ラミックなどの耐火物で且つ活性の低い材料により構成
されており、ルツボの材料と溶融金属とができるだけ反
応しないようになされている。

しかしながら、被蒸発金属が比較的活性の低い種類の金
属であるならば問題は生じないが、活性の高い種類の金
属、例えばチタンなどを蒸気化させる場合にはこれがル
ツボを構成する材料と化学反応を起してしまい、純粋な
金属蒸気を得ることが困難になる場合があった。

また、蒸発ルツボの溶融を防止する必要から、これを冷
却することが行なわれてはいるが、このため熱伝導によ
る熱損失が非常に大きくなり、エネルギ効率が悪いとい
う問題があった。

［発明の目的１ 本発明は、以上のような問題点に＠目し、これを有効に
解決すべく創案されたものである。

本発明の目的は、被蒸発金属を高周波電流により磁気浮
上させた状態で加熱蒸発させるようにし、もって不純物
蒸気の発生を阻止すると共にエネルギ効率を良好にでき
る金属蒸発装置を提供するにある。

［発明のＩＩ！！要］ 上記目的を達成する本発明の構成は、真空雰囲気下に、
被蒸発金属を浮上させるための高周波磁気浮上手段を設
けると共に、この金属に電子ビームを照射する電子銃を
設けて、被蒸発金属を真空雰囲気中に浮上させた状態で
、これに電子ビームを照射して加熱蒸発させたことを要
旨とする。

［実施例］ 以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。

第１図は本発明の好適一実施例を示す概略構成図である
。

図示する如く、１は被蒸発金１ｉ！１２を浮上させるた
めに真空雰囲気下に設けられた高周波磁気浮上手段であ
る。具体的には、この磁気浮上手段１は、３３ｍの磁気
発生装置３．４．５より成り、各磁気発生装置３，４．
５は、鉄芯Ｆ・・・に高周波コイル６・・・を多重に巻
回することにより構成されている。

上記磁気発生装置のうち第１の装置３は上方に向けて設
けられ、鉛直方向に磁力線が作用するようになされてい
る。また他の第２、第３の磁気発生装置４．５は上記第
１の磁気発生装置３を中心としてその両側に配置されて
おり、双方より発生する磁力線が第１の磁気発生装置３
の鉛直方向上方で交叉するように相互に向き合うように
傾斜されている。従って、各磁気発生装置３．４．５か
ら発生する磁力線が、これらの上方で集中して交叉する
ことになり、ここに電磁力により被蒸発金属２を浮上し
得るようになついる。この場合、金属の浮上位置を上下
方向に調整する場合は、高周波電流を制御することによ
り行なう。

このように構成された高周波磁気浮上手段１の斜め上方
には、浮上する被蒸発金属２に電子ビームＬを照射する
ための電子銃７が設けられており、被蒸発金属２を加熱
蒸発し得るようになついる。

図示例にあっては、電子銃７を１基しか設けていないが
、複数設けてもよいのは勿論である。

次に、以上のように構成された本発明の作用について説
明する。

まず、高周波磁気浮上手段１を作動させることにより、
各磁気発生装！１１３，４．５からは磁力線が発せられ
、それら磁力線は第１の磁気発生装置３の鉛直方向上方
において集中的に交叉する。

従って、この部分に最も大きな電磁力が作用し、この電
磁力は被蒸発金属２に対して大きな浮上刃ｆを及ぼして
、これを各磁気発生装置Ｆ３，４．５上に浮上させるこ
とになう。すなわち、被蒸発金１ｉ１２中を磁界が員く
ことにより、これに大きな渦電流が発生し、この渦電流
によって生ずる磁界と上記磁気発生装置３．４．５から
の磁界とが反発し合って被蒸発金ａ２に大きな浮上刃ｆ
が与えられるのであり、その結果、この金属２が浮上す
るのである。

このように、被蒸発金１ｉ！１２を磁気浮上手段１の上
方の一定位置に浮上させた状態で、電子銃７から発射し
た電子ビームＬを被蒸発金属に照射することによりこれ
を加熱蒸発させることができる。

発生した蒸気原子８・・・は上方に飛散し、図示しない
対象物に蒸着したり、或いは捕捉されたりすることにな
る。

このように、被蒸発金属２を真空雰囲気中に浮上させた
状態で、これを加熱蒸発させることができるので、溶融
金属を収容するために従来必要とされたルツボ等が不要
となり、溶融金属が強い活性を示しても他の不純物原子
と化学反応を生ずることがなく、純粋な蒸気原子を得る
ことが可能となる。

また、被蒸発金属２は浮上しているので、これが直接接
触する部分がなく、従来例と異なって熱伝導による熱損
失がなくなり、電子ビームＬの保有エネルギを金属の加
熱蒸発に必要とするエネルギに効率良く変換することが
でき、エネルギ効率が良好となる。また被蒸発金属２中
に生ずる渦電流により発生するジュール熱が、この金属
２の加熱に寄与し、一層エネルギ効率が良好となる。

尚、上記実施例にあっては、３基の磁気発生装置３，４
．５を設けたが、この数量に限定されないのは勿論であ
る。

［発明の効果］ 以上要するに、本発明によれば次のような優れた効果を
発揮することができる。

（１）７高周波磁気浮上手段を用いることにより、被蒸
発金属を真空雰囲気中に浮上させた状態でこれを加熱蒸
発させることができる。

（２）　　従って、従来例と異なり、溶融金属が直接接
触するルツボなどの容器を用いなくて済むので、溶融金
属が不純な元素と化学反応を生ずることがなく、純粋な
蒸気原子を得ることができる。

（３）　　上述の如く被蒸発金属を浮上させることによ
りこれと直接接触する部材がなくなるので、熱伝導によ
り失う熱損をなくすことができ、熱効率を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金属蒸発装置を示す概略構成図で
ある。 尚、図中、１は高周波磁気浮上手段、２は被蒸発金属、
７は電子銃である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空雰囲気下に設けられ電磁誘導に起因して生ずる反発
   力により被蒸発金属を上方に浮上させるための高周波磁
   気浮上手段と、該浮上手段により浮上された被蒸発金属
   に電子ビームを照射してこれを加熱蒸発させる電子銃と
   を備えたことを特徴とする金属蒸発装置。