JPS6379956A - 蒸発材 - 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） 本発明は蒸発材に関する。本発明者等は担持材の融点が
蒸発物より常に高くその形状が、蒸発物と相持材とを一
体として成形した固状の蒸発材を既に発明し、良好な結
果を得ている。これについては日本国特許庁公開特許公
報（Ａ）昭６０−１９０２０１を参照されたい。

（従来の技術） 一般に材料表面の光反射率の増大などのために材料表面
を各種物質で被覆（コーティング）する場合真空蒸着法
が用いられる。真空蒸着法は蒸発物を単に加熱蒸発させ
るだけでコーテイング膜を作ることができる。しかし蒸
発物を加熱蒸発させるとき、固体状の蒸発物は昇華性物
質の場合を除き必ず液体状態を通る。液状になると蒸発
物は自重により重力方向に落下してしまう。このため蒸
発原料の保持容器として坩堝を使用して蒸発を行わせる
ことが一般的である。しかも坩堝を使用して蒸発を行わ
せる場合、蒸発物の加熱だけでなく坩堝の加熱も同時に
行うことになるので、蒸発物への加熱効率が著しく低下
すること、坩堝を使用することにより蒸発部の構造が複
雑になること、蒸発により、蒸発部液面が低下して、−
様な蒸発を長時間続けることが困難なことなどの欠点が
あつた。本発明者等は、溶融状態の蒸発物の垂れ防止に
は自重が常に表面張力以下となるよつ［溶融状態の蒸発
物７その温度では固体であり、かつ蒸発物によって濡れ
る性質のある高融点担持材の表面へ液状で付着、分散さ
せればよいことを見いだし、これに基づいた蒸発材暑発
明した。

この詳細は上記の公開特許公報昭６０−１９０２０１に
述べられている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の蒸発材では、コーティング粒子の飛
翔方向が特定されず、すべての方向へコーティング粒子
が飛翔してしまうという特性を有している。そのため蒸
気圧の低い物質の原子ビームや、分子ビームを作る場合
、蒸発の方向がそろっているほうが、蒸発粒子の利用効
率が増すにもかかわらず上記蒸発材では、蒸発粒子の飛
翔方向をそろえることができないという欠点を有してい
た。

また、上記の蒸発材では、蒸発材に含まれている蒸発物
が、蒸発してしまうと、蒸発操作を中止して新しい蒸発
材と交換しなければならないという欠点も有していた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の蒸発材において、蒸発粒子に方向性を
もたせるために、蒸発材の一部に凹部をつけたことと、
蒸発材に蒸発物乞連続的に供給できるようにしたことで
ある。

（実施例） 本発明の実施例を第１〜３図に示す。　　　　・蒸発材
１は、蒸発物と担持材とを一体として成形して固状にし
たもので、蒸発物が担持材の中に分散している。蒸発材
１には凹部２があり、四部２の最も奥の部分が蒸発部３
である。蒸発材の加熱には電子ビーム加熱法、アークイ
メージスポット加熱法などのいずれかを用いるが、加熱
は蒸発材全体を加熱するのではなく、蒸発部３のみを加
熱する。第１図では、フィラメント４から放出される電
子を加速電極５で加速して電子ビーム６とし、これによ
る蒸発部３の加熱を示している。蒸発部３の温度が高く
なると、蒸発物の蒸気圧が高（なり蒸発が始まる。この
とき蒸発材１の蒸発部３以外の表面の温度は、蒸発部３
からの熱伝導により上昇するが表面から放射により熱が
失われるので、蒸発部３と比較して低い温度となる。こ
のため５蒸発部３以外の表面では、蒸発物の蒸気圧は、
蒸発部３での蒸気圧に比べ格段に小さくなり、蒸発は、
蒸発部３以外の表面からはほとんど起らない。蒸発部３
から蒸発した蒸発粒子７のうち蒸発材１の凹部２の壁に
衝突する蒸発粒子７は凹部２の壁での蒸発物の蒸気圧が
小さいので、凹部２の壁に付着する。凹部２の穴が蒸発
粒子７のスリッドの役割を果し、蒸発が特定の方向に強
く収束する。蒸発材１の蒸発部３以外の表面の温度は、
蒸発物の融点以上の温度になるので、蒸発物は、蒸発材
内部を毛管現象によって動き、蒸発部に到達して蒸発す
る。凹部２に付着した蒸発粒子７も同様に蒸発材１の内
部を毛管現象によって蒸発部に再び到達して蒸発する。

第２図は、蒸発材１が液化した蒸発物８と接触し、そこ
から蒸発物が毛管現象により蒸発材ｌに連続供給される
様子を示す。従来の蒸発材では蒸発材１に含まれている
蒸発物が蒸発してしまうと新しい蒸発材と交換する必要
があった。第２図のように、蒸発材１の一部が液化した
蒸発物８の中に人っていれば蒸発物が毛管現象により蒸
発部３へ連続供給されるので、長時間蒸発を続けること
が可能となる。液化した蒸発物８は坩堝９内に保持され
るが坩堝９内に蒸発用固体の蒸発物を供給すれば蒸発継
続時間を無限に伸ばすこともできる。

坩堝９内の蒸発物の液化は蒸発部３から熱伝導による熱
も利用できるがこの熱だけで不足するときは、坩堝９を
直接通電加熱法、高周波加熱法などを利用した専用の加
熱源により加熱する。

また第２図において、液化した蒸発物８が、蒸発材１の
蒸発物と異なる場合も可能である。蒸発させたい物質と
担持材を一体として成形し同化できないとき、固化させ
やすい物質の蒸発材を作り、これを第２図のように蒸発
させたい物質の溶融物と接触させる。蒸発の初期では最
初蒸発材１に含まれていた蒸発物が蒸発するが、蒸発が
進むと除除に坩堝９内の液化した蒸発物８が蒸発部３に
到達して蒸発するようになる。

第３図は、従来の坩堝９に本発明による蒸発材１を入れ
た場合の実施例である。電子ビーム６により加熱されて
蒸発部３より蒸発する。蒸発が進行すると、坩堝９の下
部にある液化した蒸発物８が毛管現象により蒸発材１の
内部を通って蒸発部３に到達する。

以上の実施例では担持材としては融点が高く多くの蒸発
物に対し表面で化合物を作って濡れる性質のある炭素が
一例として用いられたが、当然ながら担持材のほうが蒸
発物より融点が高く、かつ蒸発物により濡れる性質があ
るという条件を満たす蒸発物・担持材の組合せであれば
いかなる両者の組合せでもよい。

（発明の効果） 従来の坩堝９による蒸発では長時間にわたって一定の蒸
発流ケ得るには、液化した蒸発物８の液面乞一定に保っ
て蒸発部の位置を一定にする必要があった。本発明では
、蒸発部３は担持材により一定の形状に保たれるので、
液化した蒸発物８の液面を一定に保つ必要がなく、蒸発
のための操作が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である蒸発材の一部に凹部
をつけた溶融垂れ防止機能ビ有する蒸発材についての説
明図である。 第２図は、本発明の他の実施例である液化した蒸発物と
接触している溶融垂れ防止機能を有する蒸発材について
の説明図である。 第３図は、本発明の更に他の実施例である従来の坩堝に
本発明の溶融垂れ防止機能を有する蒸発材を使用した場
合の説明図である。 １：蒸発材　　　　　　２：四部 ３：蒸発部　　　　　　４：フィラメント５：加速電極
　　　　　６：電子ビーム７：蒸発粒子　　　　　８：
液化した蒸発物（外５名） 第１図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）蒸発物を支持する担持材の融点が蒸発物より常に
   高い蒸発材において蒸発が特定の方向に強く起こるよう
   に蒸発材の一部に凹部をつけたことを特徴とする蒸発材
   。
2. （２）蒸発物を支持する担持体の融点が蒸発物より常に
   高い蒸発材において液化した蒸発物と接触し、そこから
   、蒸発物が毛管現象により蒸発材に連続供給される蒸発
   材。
3. （３）蒸発材と接触している液化した蒸発物が、初期の
   蒸発材の蒸発物と異なる物質であることを特徴とする特
   許請求範囲第２項記載の蒸発材。