KR100884162B1 - 뉴트럴라이저 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전극이 열팽창하여도 왜곡이나 파손이 없는 뉴트럴라이저를 낮은 가격이면서 높은 유지 보수성의 구성으로 제공한다. 필라멘트, 필라멘트에 전류가 흐르는 한 쌍의 전극 및 한 쌍의 전극을 절연 상태에서 지지하는 베이스를 갖는 뉴트럴라이저로서, 한 쌍의 전극과 베이스를 상대 위치가 적어도 한 방향으로 변동 가능한 상태에서 지지하는 지지 수단을 갖는 구성으로 하였다.

Description

뉴트럴라이저{NEUTRALIZER}

본 발명은 전압을 인가한 필라멘트로부터 열전자를 방출하는 기구인 뉴트럴라이저에 관한 것이다.

진공 증착법 등에 있어서, 진공조 내부에 도입한 가스를 전리시켜서, 발생한 양이온에 의해 증착 분자를 기판에 눌러붙임에 의해 밀착력이 강하고 치밀한 박막을 형성하는 수법을 일반적으로 이온 어시스트 데포시션(Ion Assist Deposition)(이하, IAD라고 칭함)라고 부른다.

도 6은 IAD법을 이용한 광학 박막용 진공 증착 장치의 개략도이고, 이하 동 도면에 도시하는 장치에서의 박막 형성의 개요를 설명한다.

진공조(30) 본체에는 진공 배기를 위해 메인 펌프(32), 메인 밸브(34), 러핑 펌프(roughing vacuum pump;33), 러핑 밸브(35)나 보조 밸브(36) 등으로 구성된 배기계가 부착된다. 진공조 본체(30) 내부에는 기판(41), 기판(41)을 탑재하는 기판 돔(42), 기판(41)을 가열하기 위한 기판 가열용 히터(43), 증착 재료(39), 증착 재료(39)를 넣는 도가니(38), 증착 재료(39)를 증발 온도까지 가열하는 전자총(40), 증착 완료시에 닫아서 증착 재료(39)를 차폐하는 셔터(37), 어시스트를 위한 이온을 조사하는 이온원(31), 기판 돔(42)에 대해 전자를 방출하는 뉴트럴라이저(46) 등이 배치되고, 진공조 외부에는, 기판 돔 회전기구(44), 도시하지 않은 각종 전원 등이 배치된다.

IAD는 통상, 플러스의 전하를 갖는 양이온에 의해 증착 분자를 어시스트하기 때문에, 기판 또는 기판을 탑재하는 기판 돔에 양이온이 쌓이고, 기판 돔 전체가 플러스의 전하를 띠어 버린다. 이 현상을 챠지 업(charge up)이라고 부른다.

챠지 업이 발생하면 기판 돔과 어스 전위인 다른 구성 부품과의 사이에서 절연 파괴를 일으켜 아크 방전이 발생하여 버린다. 또한, 기판 돔 전체가 플러스의 전하를 갖게 되어 버리는 것에 의해 양이온이 기판 돔을 향하여 가지 않아서 어시스트의 효과가 약해진다는 이상도 발생한다.

도 7에 챠지 업 전(前), 도 8에 챠지 업시의 기판 돔(42)의 양상을 설명하는 모식도를 도시한다.

도 7에 도시하는 바와 같이 기판 돔(42)이 챠지 업하지 않는 상태라면, 증착분자(50)가 양이온(51)에 의해 어시스트되어 기판 돔(42)을 향하여 날라들어가, 치밀한 박막을 형성하는 것이 가능해진다. 그러나, 도 8에 도시하는 바와 같이 기판 돔(42)이 챠지 업하고 있는 상태라면, 기판 돔(42)과 양이온(51) 사이의 전위차가 감소하고, 어시스트의 효과가 약해져 버린다. 또한, 기판 돔(42)과 다른 구성 부품(53) 사이에서 아크 방전(52)이 발생하여 버린다.

뉴트럴라이저(46)는, 기판 돔(42)의 챠지 업을 방지하기 위해, 마이너스의 전하를 갖는 전자를 기판 돔(42)을 향하여 방출하고, 기판 돔(42)상에서 전기적 중화를 행하는 기구로서, 예를 들면 광학 소자의 성막 장치에 관한 특허 문헌 1 등에 개시된다.

뉴트럴라이저 기구는 전자를 방출시키는 기구이기 때문에, 가속된 전자를 진공조 내부로 도입한 가스에 충돌시켜서 전리(電離)를 촉진하여 플라즈마를 발생시키는 기폭제로서의 역할도 담당하고 있다.

도 9에, 종래의 뉴트럴라이저(46)의 개략 단면도를 도시한다.

동 도면에 도시하는 뉴트럴라이저는, 열전자를 방출하는 필라멘트(60), 필라멘트(60)에 가속 전압을 인가하여 필라멘트 전류가 흐르는 전극(61), 전극(61)에 대해 필라멘트(60)를 고정하는 필라멘트 누름(62), 전극(61)과 필라멘트 누름(62)을 체결하는 비스(63), 전극(61)을 부착하는 베이스(64), 전극(61) 사이를 절연하는 전극 사이 애자(65), 전극(61)과 베이스(64) 사이를 절연하는 베이스 애자(66), 전극(61) 및 필라멘트(60)를 커버하는 캡(67), 캡(67)을 커버하고 필라멘트(60)로부터 방출하는 열전자를 인출하는 애노드 캡(68)을 갖는다.

그 구성은, 진공조 외부 전원으로부터의 배선을 전극(61)에 접속하고, 전극(61)에 고정되는 필라멘트(60)에 가속 전압을 인가하여 필라멘트에 전류가 흐르고, 필라멘트(60)로부터 열전자를 방출하는 것이다. 애노드 캡(68) 및 베이스(64)는 접지되고, 필라멘트(60)로부터 방출된 전자는, 어스 전위인 애노드 캡(68)에 인출되어 기판 돔(42)을 향하여 조사된다. 애노드 캡(68)에는 물론 정(正)의 전위를 주어도 좋다.

캡(67)과 전극(61), 애노드 캡(68)과 베이스(64)에는, 서로 세목(細目)의 나사가 가공되어 있고, 나사체결 구조로 되어 있다. 그 밖에 구성 부품에 관해서는 비스체결에 의해 고정되어 있다.

도 6에 도시하는 장치에 의해 증착을 행한 경우는, 우선 기판 돔(42)에 증착을 행하는 기판(41)을 설치한다. 그리고 증착 재료(39)를 도가니(38)에 넣는다. 그리고 러핑 펌프(33) 및 러핑 밸브(35)를 이용하여 진공조 내를 수Pa 정도의 압력까지 진공배기한 후 메인 펌프(32)나 메인 밸브(34) 및 보조 밸브(36) 등을 이용하여, 고진공까지 진공 배기를 행한다. 진공조 내가 진공 상태로 되고 나서, 기판 돔 회전기구(44)에 의해 기판 돔(42)을 회전시키면서 기판용 히터(43)를 이용하여 기판(41)을 가열한다. 진공도 및 기판 온도가 목표치에 도달하면 전자총(40)으로부터 전자 빔을 증착 재료(39)에 조사하고, 증착 재료(39)를 증발 온도까지 승온시킨다. 또한, 이온원(이온 소총)(31)을 이용하여 이온을 조사한다. 이온화 수단은 이온원으로 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 기판 돔에 고주파 전압(이하, RF라고 칭함)을 인가, 또는 안테나를 도입하여 이것에 RF를 인가함에 의해 진공조 내부에 플라즈마를 발생시켜 이온화하는 등 적절히 선택하면 좋다. 셔터(37)를 열면 증착 재료(39)는 진공조 내를 비산하고, 이온에 어시스트되어 기판(42)상에 퇴적함으로써 치밀한 박막을 형성한다. 이때 동시에 뉴트럴라이저(46)로부터는 기판을 향하여 전자를 방출한다. 막두께가 목표치에 도달하면 셔터(37)를 닫고, 전자총(40)이나 뉴트럴라이저(46), 기판 가열용 히터(43), 및 이온원(31) 등을 정지시키고, 냉각 후 진공조 내에 대기를 도입한 후 박막이 형성된 기판을 취출한다.

특허 문헌 1 : 일본 특개2004-131783호 공보

뉴트럴라이저는, 저항 가열에 의해 발열한 필라멘트로부터 열전자를 방출하는 기구이기 때문에, 필라멘트 및 전극은 통전시에 높은 온도까지 상승하여 버린다.

종래형 뉴트럴라이저 기구는, 절연을 목적으로 하여 전극이 애자상에 비스체결로 고정되어 있는데, 전극과 애자와의 열팽창률의 차이로부터 통전시에 전극이 애자에 비하여 크게 팽창하고, 애자가 삐뚤어져 버린다는 문제나, 파손되어 버린다는 문제가 발생한다.

예를 들면, 전극 재료에 스테인리스강 SUS304를, 애자 재료에 알루미나제 절연 애자를 이용한 경우, 스테인리스강 SUS304의 선팽창 계수는 약 17.3E-6이고, 알루미나제 절연 애자의 선팽창 계수는 약 7.0E-6이기 때문에, 필라멘트에 전류가 흐르고, 유닛 내의 온도가 수백℃로 상승하면 선팽창 계수의 차에 의해 스테인리스강이 애자보다도 현격하게 열팽창한다. 이때, 전극간 애자는 전극에 낀 비스로 확실하게 고정되어 있기 때문에, 열팽창시에 왜곡이나 파손이 생겨 버린다. 또한, 베이스 애자도 베이스 내부에 비스에 의해 고정되어 있기 때문에, 열팽창시 마찬가지로 왜곡이나 파손이 생겨 버린다.

또한, 종래형 뉴트럴라이저 기구는, 애노드 캡 및 캡을 벗기고, 필라멘트 부착 비스를 풀고 필라멘트의 교환을 행하는데, 애노드 캡 및 캡은 세목의 나사에 의해 나사체결 구조로 되어 있기 때문에, 뉴트럴라이저 사용 후 본체에 여열이 남아 있는 경우, 이 세목 나사에 갉아먹힘 등이 발생하여 버린다는 문제가 있다. 더하여, 필라멘트 부착 비스를 균등하게 조이지 않으면, 필라멘트 통전시 가열의 영향으로 필라멘트 누름의 파손, 필라멘트 부착 볼트의 갉아먹힘, 풀림 등이 발생할 가능성도 있고, 필라멘트 교환시의 작업성에 개인차가 생겨 버린다는 문제도 있다.

또한, 종래형의 뉴트럴라이저 기구에서 필라멘트를 2개 사용할 필요가 있는 경우, 도 9에 도시하는 뉴트럴라이저 기구 전체를 2식 탑재할 필요가 있고, 그 결과 부품 개수가 2배 증가하여 버리고, 진공조 내부에서의 점유 면적의 확대 및 코스트 업이라는 문제도 발생하고 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명은, 전극이 열팽창하여도 왜곡이나 파손이 없는 뉴트럴라이저를, 낮은 가격과 높은 보수 유지성의 구성으로 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 제 1의 측면은, 필라멘트, 필라멘트에 전류가 흐르는 한 쌍의 전극 및 한 쌍의 전극을 절연 상태에서 지지하는 베이스를 갖는 뉴트럴라이저로서, 한 쌍의 전극과 베이스를 상대 위치가 적어도 한 방향으로 변동 가능한 상태에서 지지하는 지지 수단을 갖는 뉴트럴라이저이다. 여기서, 한 방향을 한 쌍의 전극의 전극 사이 방향과 수직을 이루는 방향으로 하였다. 또한, 지지 수단이 고정 수단 및 위치 결정 수단으로 이루어지고, 고정 수단은 한 쌍의 전극을 베이스에 각 전극에 대해 적어도 1개소 고정하고, 위치 결정 수단은 한 쌍의 전극을 각 전극에 대해 적어도 1개소에서 베이스에 대해 위치 결정하고, 한 쌍의 전극과 베이스와의 상대 위치가 적어도 한 방향으로 변동 가능하게 되도록 구성한 것이다. 또한, 고정 수단은 볼트 또는 비스 등으로 이루어지는 제 1의 삽입 고정구로 이루어지고, 위치 결정 수단은 한 쌍의 전극에 마련된 한 쌍의 제 1의 구멍, 베이스에 마련된 한 쌍의 제 2의 구멍 및 적어도 제 1의 구멍을 관통하는 제 2의 삽입 고정구로 이루어지고, 제 1 또는 제 2의 구멍의 형상과 제 2의 삽입 고정구의 외주측 면 형상이 다른 형상을 가지며, 제 1 또는 제 2의 구멍의 면적이 제 2의 삽입 고정구의 베이스 면으로 잘리는 단면적보다도 커지도록 하였다. 또한, 제 1 또는 제 2의 구멍이, 한 쌍의 전극의 전극 사이 거리 방향과 수직을 이루는 방향으로 긴 반경을 갖는 개략 타원형상 또는 해당 방향으로 신장된 긴원 형상이 되도록 하였다. 그리고, 베이스는 적어도 전극과의 고정 개소가 애자로 이루어지도록 하였다.

본 발명 제 2의 측면은, 상기 제 1의 측면의 뉴트럴라이저에 있어서, 또한, 필라멘트를 전극에 고정하기 위한 필라멘트 누름을 가지며, 각 전극의 한 쌍의 전극 사이 거리 방향의 단면이 상방으로 개구하는 형상의 노치를 가지며, 필라멘트 누름이 그 노치에 끼워맞춰지는 형상을 가지며, 필라멘트 누름이 전극에 제 3의 삽입 고정구로 고정되고, 해당 끼워맞춤부에서 필라멘트의 단부가 지지되도록 한 것이다. 또한, 노치의 형상이 개략 사다리꼴이 되도록 하였다. 또한, 제 3의 삽입 고정구를 볼트로 하였다.

본 발명 제 3의 측면은, 상기 제 1 또는 제 2의 측면의 뉴트럴라이저에 있어서, 전극에 복수의 필라멘트가 고정되도록 한 것이다.

본 발명 제 4의 측면은, 상기 제 1부터 제 3의 어느 한 측면의 뉴트럴라이저에 있어서, 필라멘트로부터 방출하는 전자를 인출하는 애노드 플레이트, 및, 필라멘트 및 전극의 측면을 덮는 측판을 가지며, 애노드 플레이트가 측판의 윗면에 제 4의 삽입 고정구로 고정되는 구성으로 한 것이다. 또한, 제 4의 삽입 고정구를 볼트로 하였다.

본 발명 제 5의 측면은, 상기 제 1부터 제 4의 어느 한 측면의 뉴트럴라이저에 있어서, 사용되는 삽입 고정구는 전부 동일 방향으로 삽입되는 구성으로 한 것이다.

본 발명 제 6의 측면은, 필라멘트, 전압을 인가하여 필라멘트에 전류가 흐르는 한 쌍의 전극 및 한 쌍의 전극을 절연 상태에서 지지하는 전극과 열팽창률이 다른 베이스를 갖는 뉴트럴라이저에 있어서 한 쌍의 전극을 베이스에 고정하는 방법으로서, 한 쌍의 전극과 베이스를 상대 위치를 적어도 한 방향으로 변동 가능한 상태에서 고정하는 방법이다. 또한, 해당 한 방향을, 해당 한 쌍의 전극의 전극 사이 거리 방향과 수직을 이루는 방향으로 하였다.

본 발명 제 7의 측면은, 사용되는 삽입 고정구의 전부를 한 방향만으로 삽입하여 상기 제 1부터 제 5의 측면중 어느 하나의 뉴트럴라이저를 조립 또는 분해하는 방법이다.

도 1은 본 발명의 뉴트럴라이저 기구의 외관도.

도 2는 본 발명의 뉴트럴라이저 기구 내부의 개략도.

도 3은 위치 결정 핀 상세도.

도 4는 필라멘트 부착 개략도.

도 5는 본 발명 다른 실시예의 개략도.

도 6은 광학 박막용 진공 증착 장치의 개략도.

도 7은 기판 돔 챠지 업의 설명도 1.

도 8은 기판 돔 챠지 업의 설명도 2.

도 9는 종래형 뉴트럴라이저의 개략 단면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 필라멘트 2 : 전극

3 : 필라멘트 누름 4 : 비스

5 : 뉴트럴라이저 베이스 6 : 애노드 서포트

7 : 베이스 애자 8 : 위치 결정 핀

9 : 접시 비스 10 : 압착 단자

11 : 애노드 플레이트 12 : 뉴트럴라이저 케이스

13 : 비스 20 : 베이스 애자

21 : 위치 결정 핀 22 : 비스

30 : 진공조 본체 31 : 이온원

32 : 메인 펌프 33 : 러핑 펌프

34 : 메인 밸브 35 : 러핑 밸브

36 : 보조 밸브 37 : 셔터

38 : 도가니 9 : 증착 재료

40 : 전자총 41 : 기판

42 : 기판 돔 43 : 기판 가열용 히터

44 : 기판 돔 회전기구 50 : 증착 분자

51 : 양이온 52 : 아크 방전

53 : 다른 구성 부품 80 : 구멍

도 1에 본 발명 실시예의 외관도를, 도 2에 내부 개략도를 도시한다. 이하, 본 발명에 관한 뉴트럴라이저는, 도 6에 도시되는 장치와 같은 진공 장치에 탑재되는 것으로 하고, 그 동작은 종래와 같기 때문에 설명을 생략하지만, 본 발명을 실시 가능한 장치는 이것으로 한정되는 것이 아니다.

도 1 및 도 2에 도시하는 뉴트럴라이저는 필라멘트(1), 가속 전압을 인가하여 필라멘트(1)에 전류가 흐르는 전극(2), 전극(2)에 진공조 외부 전원으로부터의 배선을 접속하는 압착 단자(10), 전극(2)에 대해 필라멘트(1)를 고정하는 필라멘트 누름(3), 전극(2)과 필라멘트 누름(3)을 체결하는 비스(4), 전극(2)을 부착하는 베이스 애자(7), 전극(2) 및 필라멘트(1)를 커버하는 뉴트럴라이저 케이스(12), 필라멘트(1)로부터 방출하는 열전자를 인출하는 애노드 플레이트(11)를 갖는다.

애노드 플레이트(11)는 부착 비스(13)에 의해 애노드 서포트(6)에 고정되어 있다. 뉴트럴라이저 케이스(12)는 뉴트럴라이저 베이스(5)상에 배치되고, 애노드 플레이트(11)와의 사이에 끼워져, 탈락되지 않는 구조로 되어 있다. 실시예에서는 가공성 및 코스트를 고려하여, 애노드 플레이트(11)와 뉴트럴라이저 케이스(12)와 애노드 서포트(6)를 모두 개별적으로 볼트 체결하는 구조로 하였지만, 전부를 일체로 하고 상자 형상으로 하는 것도 가능하다.

실시예는, 세목 나사에 의해 나사조이는 캡 형상의 애노드 캡(68)을 사용하지 않고, 플레이트 형상의 애노드 플레이트를 비스체결하는 구조를 채용하였기 때문에, 가열에 의한 갉아먹힘 등을 극력 억제한 구조로 되어 있다. 또한, 캡(67)과 애노드 캡(68)에 의해 2중으로 커버하고 있던 종래의 구조를 외겹의 커버로 변경하였기 때문에, 구성의 간략화 및 유지 보수성의 향상에도 공헌한다.

전극(2)은, 뉴트럴라이저 베이스(5)상에 비스로 고정된 베이스 애자(7)의 위에 위치 결정 핀(8) 및 접시 비스(9)에 의해, 뉴트럴라이저 베이스(5)와는 절연된 상태에서 고정된다. 실시예에서는 베이스 애자(7)를 절연 애자에 의해 구성하지만, 적어도 전극(2)과의 접촉면만이 절연재에 의해 구성된 베이스를 이용하면 좋다.

도 3에 위치 결정 핀(8)의 상세도를 도시한다. 전극(2)에 마련된 위치 결정 핀(8) 용의 구멍(80)은, 전극 사이 거리 방향과 수직을 이루는 방향으로 긴 반지름을 갖는 개략 타원형상으로 하고, 개략 타원의 단반경은 핀(8)의 지름보다도 아주 약간 큰 것으로 한다. 또한,이 개략 타원 형상이란, 한 방향으로 원을 신장시킨 장원형도 포함하는 개념이다. 이로써, 도 3에 도시하는 화살표(C) 방향, 도 2에 도시하는 화살표(B) 방향이 유지되고, 전극 사이 거리를 확실하게 유지하는 구조로 되 어 있다. 따라서, 도 9에 도시하는 종래형과 같은 전극 사이 애자(65)를 필요로 하지 않는 구조로 되기 때문에, 전극 사이 애자 파손의 가능성을 거의 없도록 하였다.

위치 결정 핀(8)용의 구멍(80)의 형상에 의해, 전극(2)은 도 2에 도시하는 A 방향으로만 열팽창 가능해진다. 종래와 같이 전극을 양단 비스로 고정하는 것이 아니라, 편측을 위치 결정 핀(8)에 의해 고정하고 있기 때문에, 통전에 의해 필라멘트(1)가 가열되어도 전극(2)의 열팽창이 가능해지고, 베이스 애자(7)에 무리한 힘이 가하지 않아 베이스 애자(7)가 파손될 가능성을 현저하게 저감하는 것이 가능해진다.

동 도면에서는, 구멍(80)을 개략 타원 또는 장원형으로 하였지만, 구멍(80)의 형상은 전극(2)의 전극 사이 거리 방향과 수직을 이루는 방향(길이 방향)에 위치 결정 핀(8)의 가동의 자유도가 있고, 전극 사이 거리 방향으로 가동 범주가 제한되는 형상이라면 다른 형상이라도 좋다. 또한, 본 실시예에서는 위치 결정 핀(8)의 단면이 원형인 것을 상정하였지만, 위치를 결정할 수 있다면 단편이 원형이 아니라도 좋고, 예를 들면 다각형 등, 다른 단면 형상의 것이라도 좋다. 또한, 이에 따라 구멍(80)의 형상도 위치 결정 핀(8)의 단면 형상에 대응한 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기한 바와 같은 형상의 구멍을 전극(2)이 아니라 베이스 애자(7)에 마련하여도, 전극(2)과 베이스 애자(7)의 쌍방에 마련하여도 좋다. 구멍을 베이스 애자(7)에만 마련한 경우, 위치 결정 핀(8)은 베이스 애자(7)를 관통하여도 좋고, 베이스 애자(7)중에 위치 결정 핀(8)의 종단이 위치하도록 하여도 좋다. 위치 결정 핀(8)이 베이스 애자(7)를 관통하는 경우는, 위치 결정 핀(8)에 절연 처리를 시행하고, 뉴트럴라이저 베이스(5)와 위치 결정 핀(8)을 절연할 필요가 있다. 또한, 전극(2)과 베이스 애자(7) 쌍방에 구멍을 마련한 경우, 위치 결정 핀(8)은 뉴트럴라이저 베이스(5)에 고정되는 것이 되기 때문에, 상기한 바와 마찬가지로 위치 결정 핀(8)을 절연할 필요가 있다. 또한, 전극(2)과 베이스 애자(7)를 모든 개소에서 위치 결정 핀(8)에 의해 고정하여도 좋지만, 이 경우 전극(2)의 위치가 베이스 애자(7)에 대해 자유롭게 가동하여 버리기 때문에, 실시예에서는 일단을 접시 볼트(9)에 의해 정확하게 위치를 맞추는 방법을 채용하고 있다,

실시예에서, 파손될 가능성이 있는 애자의 수를 줄여서 하나만으로 하고, 전극과 애자를 비스로 고정하는 것이 아니라, 편측을 핀에 의해 위치 결정하는 구조를 채용함에 의해, 전극이 열팽창하여도 애자에 무리한 힘이 가하지 않고 왜곡이나 파손을 막는 것이 가능하게 되었다.

도 4를 참조하여 필라멘트의 장착을 설명한다.

필라멘트(1)는, 필라멘트 누름(3) 및 필라멘트 부착용 비스(4)에 의해 전극(2)에 고정되고, 필라멘트(1)에는 진공조 외부의 전원으로부터 압착 단자(10) 및 전극(2)을 통하여 전압이 인가되어 전류가 흐른다. 필라멘트 누름(3)은 단면이 거의 사다리꼴 형상의 블록에 의해 구성되고, 비스(4)에 의해 도 4에 도시하는 화살표(D) 방향에 체결됨에 의해 전극(2)에 고정된다. 개략 사다리꼴 형상의 블록에 의해, 필라멘트(1)에는 도 4에 도시하는 화살표(E) 방향으로 힘이 작용하여, 확실하 게 필라멘트(1)를 고정하는 것이 가능하게 된다. 또한, 필라멘트 누름(3)의 단면을 개략 사다리꼴 형상 블록으로 함에 의해 복수의 필라멘트를 동시에 또한 확실하게 고정하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예에서는 필라멘트 누름(3)의 단면 형상을 상방으로 개구한 사다리꼴로 하였지만, 하방으로의 가압에 의해 필라멘트 누름(3)의 측면에 압력이 가해지는 구성이라면, 예를 들면 상방으로 개구한 다각형 등, 다른 단면 형상으로 구성하는 것도 가능하다.

실시예에서, 하나의 유닛 내에 복수의 필라멘트를 마련하는 구조를 채용함으로서, 종래와 같이 유닛을 추가하는 일 없이 필라멘트를 추가하는 것이 가능하게 되어, 부품 개수의 대폭적인 삭감이 가능하게 되었다. 하나의 유닛 내로의 필라멘트의 장착 수는 적절히 선택하면 좋고, 물론 하나의 유닛에 하나의 필라멘트를 장착하여도 좋다. 이 경우는, 실시예와 같은 기구로서 치수를 작게 하면 좋다. 또한, 필라멘트는 형상을 불문하고 사용 가능하기 때문에 소망하는 형상을 적절히 선택하면 좋다.

실시예에서 필라멘트 누름(3)의 형상을 개략 사다리꼴 형상의 블록으로 하고, 윗면으로부터의 비스 체결에 의해 필라멘트(1)를 확실하게 고정할 수 있는 구조를 채용함에 의해, 필라멘트 마련 위치 및 높이의 개인차 경감을 도모하였다.

또한, 필라멘트 누름(3)을 윗면에서 비스 체결하는 구조로 한 것, 플레이트 형상의 애노드 플레이트(11)를 윗면에서 비스 체결하는 구조로 한 것에 의해, 부착 부품의 비스 체결 방향을 통일하는 것이 가능해졌다. 실시예에서는, 필라멘트 교환시 및 유지 보수시에 착탈하는 부품을 모두 윗면에서 비스 체결하는 구조를 채용하였기 때문에, 작업성 및 유지 보수성을 현저하게 향상시키는 것이 가능하게 되었다.

본 발명의 다른 실시예를 도 5에 도시한다.

도 2에 도시하는 실시예에서는, 전극의 열팽창시 가동 범위를 얻기 위해, 전극(2)에 긴 구멍을 마련하고, 애자(7)에 위치 결정 핀(8)을 부착하는 구조로 하고 있지만, 도 5에 도시하는 뉴트럴라이저는, 베이스 애자(20)를 분할하고, 분할한 한쪽의 애자를 뉴트럴라이저 베이스(5)상에 비스 체결하고, 다른쪽의 애자에 긴 구멍 가공을 시행하여 위치 결정 핀(21)에 의해 고정한 것을 특징으로 한다. 전극은 분할된 애자(20)상에 볼트(22)로 고정하면, 도 2에 도시하는 실시예와 마찬가지로 열팽창시의 가동 범위를 마련하는 것이 가능해진다.

또한, 상기에서는 IAD법에 이용되는 뉴트럴라이저에 관해 설명하였지만, 본 발명은, 필라멘트로부터 열전자를 방출하는 기구라면 상기 실시예로 한하지 않고 실시 가능하다.

본 발명의 뉴트럴라이저에 의해, 부품 개수를 삭감하면서도 열팽창에 의해 생기는 왜곡 또는 파손을 방지하는 설계를 제안하기 때문에 장수명화, 가격의 저감에 공헌한다. 또한, 유지 보수성의 향상, 작업자에 의한 조립·조정의 개인차 방지에도 효과를 이룬다.

Claims (17)

1. 필라멘트, 상기 필라멘트에 전류가 흐르는 한 쌍의 전극, 및 상기 한 쌍의 전극을 절연 상태에서 지지하는 베이스를 갖는 뉴트럴라이저에 있어서,

   상기 한 쌍의 전극과 상기 베이스를 상대 위치가 적어도 상기 한 쌍의 전극의 전극간 거리 방향과 수직을 이루는 방향으로 변동 가능한 상태에서 지지하는 지지 수단을 가지며,

   상기 지지 수단은 고정 수단 및 위치 결정 수단으로 이루어지고,

   상기 고정 수단이 상기 한 쌍의 전극을 상기 베이스에 각 전극에 대해 적어도 1개소 고정하고,

   상기 위치 결정 수단이 상기 한 쌍의 전극을 각 전극에 대해 적어도 1개소에서 상기 베이스에 대해 위치 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 고정 수단은 제 1의 삽입 고정구로 이루어지고,

   상기 위치 결정 수단은 상기 한 쌍의 전극에 마련된 한 쌍의 제 1의 구멍, 상기 베이스에 마련된 한 쌍의 제 2의 구멍 및 적어도 상기 제 1의 구멍을 관통하는 제 2의 삽입 고정구로 이루어지고,

   상기 제 1 또는 제 2의 구멍의 형상과 상기 제 2의 삽입 고정구의 외주측 면 형상이 다른 형상을 가지며, 상기 제 1 또는 제 2의 구멍의 면적이 상기 제 2의 삽입 고정구의 상기 베이스면으로 잘리는 단면적보다도 큰 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제 1 또는 제 2의 구멍이, 상기 한 쌍의 전극의 전극 사이 거리 방향과 수직을 이루는 방향으로 긴 반경을 갖는 타원형상 또는 상기 방향으로 신장된 긴원 형상인 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 제 1의 삽입 고정구는 볼트 또는 비스인 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 베이스는 적어도 상기 전극과의 고정 개소가 애자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 필라멘트를 상기 전극에 고정하기 위한 필라멘트 누름을 가지며,

   각 상기 전극의 상기 한 쌍의 전극 사이 거리 방향의 단면이 상방으로 개구하는 형상의 노치를 가지며,

   상기 필라멘트 누름이 상기 노치에 끼워맞춤하는 형상을 더 가지며,

   상기 필라멘트 누름이 상기 전극에 제 3의 삽입 고정구로 고정되고,

   상기 끼워맞춤부에서 상기 필라멘트의 단부가 지지되는 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 노치의 형상이 사다리꼴인 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 제 3의 삽입 고정구가 볼트인 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 전극에 복수의 필라멘트가 고정된 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
12. 제 1항에 있어서,

    상기 필라멘트로부터 방출하는 전자를 인출하는 애노드 플레이트, 및, 상기 필라멘트 및 상기 전극의 측면을 덮는 측판을 가지며,

    상기 애노드 플레이트가 상기 측판의 윗면에 제 4의 삽입 고정구로 고정된 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 제 4의 삽입 고정구가 볼트인 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
14. 제 4항에 있어서,

    상기 삽입 고정구는 모두 동일 방향으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저.
15. 필라멘트, 전압을 인가하여 상기 필라멘트에 전류가 흐르는 한 쌍의 전극, 및 상기 한 쌍의 전극을 절연 상태에서 지지하는 상기 전극과 열팽창률이 다른 베이스를 갖는 뉴트럴라이저에 있어서, 상기 한 쌍의 전극을 상기 베이스에 고정하는 방법에 있어서,

    고정 수단에 의해 상기 한 쌍의 전극을 상기 베이스에 각 전극에 대해 적어도 1개소 고정하고,

    위치 결정 수단에 의해 상기 한 쌍의 전극을 각 전극에 대해 적어도 1개소에서 상기 베이스에 대해 위치 결정하고,

    상기 한 쌍의 전극과 상기 베이스를, 상대 위치를 적어도 상기 한 쌍의 전극의 전극간 거리 방향과 수직을 이루는 방향으로 변동 가능한 상태에서 고정하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 삭제
17. 제 4항에 기재된 뉴트럴라이저에서, 상기 삽입 고정구의 전부를 한 방향만으로 삽입시키는 것을 특징으로 하는 뉴트럴라이저의 조립 또는 분해 방법.

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