KR101181474B1

KR101181474B1 - Vacuum Chamber with Viewing Window Preventing Ion Deposition

Info

Publication number: KR101181474B1
Application number: KR20100135641A
Authority: KR
Inventors: 김대일; 권혁중; 조용섭
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-09-10
Also published as: KR20120073778A

Abstract

본 발명은 일측 벽에 형성된 이온빔 입구 플랜지와, 그 대향벽에 형성된 타겟 설치 플랜지와, 상기 이온빔 입구 플랜지와 타겟 설치 플랜지를 연결하는 벽체상에 투명유리가 구비된 시창구를 포함하는 진공챔버로서 상기 시창구의 내측에는 투명유리에 수직하는 복수의 금속 스트립이 적어도 어느 한 방향으로 나란히 형성된 스크린이 장착되는 진공챔버를 공개한다. 본 발명의 진공챔버는 시창구에 이온 증착이 현저히 저감되는 효과를 제공한다. The present invention provides a vacuum chamber including an ion beam inlet flange formed on one wall, a target mounting flange formed on an opposite wall thereof, and a sight glass provided with transparent glass on a wall connecting the ion beam inlet flange and the target mounting flange. Inside the sight glass discloses a vacuum chamber in which a plurality of metal strips perpendicular to the transparent glass are mounted, the screen being formed side by side in at least one direction. The vacuum chamber of the present invention provides the effect of significantly reducing ion deposition in the viewing window.

Description

Vacuum Chamber with Viewing Window Preventing Ion Deposition

본 발명은 시창구가 구비된 이온빔 진공챔버에 관한 것이다. The present invention relates to an ion beam vacuum chamber equipped with a sight glass.

이온원 등의 빔 가속 실험에서 진공 챔버 내의 현상을 모니터링 하기 위하여 진공 챔버에 시창구(Viewing Window)를 형성한다. 진공 챔버에 이온빔을 인가하여 가동하면, 시창구에는 이온이 증착되어 이를 주기적으로 제거하는 작업이 필요하다. 비교적 단시간 동안의 진공 실험의 경우에는, 챔버의 진공을 파기한 후에 시창구의 증착 물질을 제거하고 후속 실험을 진행 할 수 있다. 그러나 장시간 진공 실험을 계속적으로 진행할 필요가 있는 경우, 시창구에 증착 물질이 계속 누적되면 어느 정도의 시간이 경과된 후에는 챔버 내부 모니터링이 불가능한 상태에 도달되는 문제가 있었다. In a beam acceleration experiment such as an ion source, a viewing window is formed in the vacuum chamber to monitor the phenomenon in the vacuum chamber. When the ion beam is applied to the vacuum chamber and operated, ions are deposited in the viewing window, and a work of periodically removing them is necessary. In the case of a vacuum experiment for a relatively short time, after the vacuum of the chamber is broken, the deposition material of the sight glass may be removed and subsequent experiments may be performed. However, when it is necessary to continue the vacuum experiment for a long time, if the deposition material continues to accumulate in the viewing window there is a problem that reaches a state in which the monitoring inside the chamber is impossible after a certain time elapses.

본 발명은 이온 증착이 저감되는 시창구를 구비한 진공 챔버를 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a vacuum chamber having a sight glass in which ion deposition is reduced.

본 발명의 실시예에 따른 진공챔버는 일측 벽에 형성된 이온빔 입구 플랜지와, 그 대향벽에 형성된 타겟 설치 플랜지와, 상기 이온빔 입구 플랜지와 타겟 설치 플랜지를 연결하는 벽체상에 투명유리가 구비된 시창구를 포함하는 진공챔버로서 상기 시창구의 내측에는 투명유리에 수직하는 복수의 금속 스트립이 적어도 제1 방향으로 나란히 형성된 스크린이 장착되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a vacuum chamber includes an ion beam inlet flange formed on one wall, a target mounting flange formed on an opposite wall thereof, and a sight glass provided with transparent glass on a wall connecting the ion beam inlet flange and the target mounting flange. A vacuum chamber including a screen, characterized in that the inside of the viewing window is mounted with a screen formed side by side in at least a first direction a plurality of metal strips perpendicular to the transparent glass.

본 발명의 실시예에 따른 진공챔버의 제1 방향은 상기 이온빔 입구 플랜지와 타겟 설치 플랜지가 연결되는 가상선의 방향에 수직한 방향인 것을 특징으로 할 수 있다.The first direction of the vacuum chamber according to the embodiment of the present invention may be characterized in that the direction perpendicular to the direction of the imaginary line connecting the ion beam inlet flange and the target installation flange.

본 발명의 실시예에 따른 진공챔버는 시창구의 내측에 투명유리에 수직하는 다른 복수의 금속 스트립이 제1 방향과 수직한 제2방향으로 나란히 더 형성되어 격자상 메쉬 형상을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.The vacuum chamber according to an embodiment of the present invention may be characterized in that the plurality of metal strips perpendicular to the transparent glass inside the viewing hole are further formed side by side in a second direction perpendicular to the first direction to have a lattice mesh shape. have.

본 발명의 실시예에 따른 진공챔버는 상기 스크린은 복수의 금속 스트립이 지지되며, 복수의 돌출부가 형성된 스크린 테두리를 가지며, 상기 시창구는 투명유리가 고정되는 시창구 플랜지를 가지며, 그 내측에 상기 스크린의 돌출부가 삽입되는 그루브를 구비하여, 상기 돌출부와 그루브의 결합에 의하여 스크린이 시창구에 고정되는 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the vacuum chamber according to the embodiment of the present invention, the screen is supported by a plurality of metal strips, and has a screen edge on which a plurality of protrusions are formed. It is characterized by having a groove in which the projection is inserted, the screen is fixed to the viewing window by the combination of the protrusion and the groove.

본 발명의 실시예에 따른 진공챔버는 상기 돌출부가 스크린 테두리 상에 90도 간격으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.Vacuum chamber according to an embodiment of the present invention may be characterized in that the protrusion is formed at a 90-degree interval on the screen border.

본 발명에 따른 시창구가 구비된 진공챔버는 시창구에 이온 증착이 현저히 저감되는 효과를 제공한다. The vacuum chamber provided with the sight glass according to the present invention provides an effect of significantly reducing ion deposition in the sight glass.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시창구가 구비된 진공챔버의 개략 단면도이다.
도2는 도1의 시창구의 상세 단면도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린의 사시도이다.
도4는 도3의 스크린의 정면도이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린의 사시도이다.
도6은 도5의 스크린의 정면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a vacuum chamber equipped with a sight glass according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed sectional view of the sight glass of FIG. 1. FIG.
3 is a perspective view of a screen according to an embodiment of the present invention.
4 is a front view of the screen of FIG.
5 is a perspective view of a screen according to another embodiment of the present invention.
6 is a front view of the screen of FIG.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예가 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다양한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위한 것으로서 상대적인 척도는 변경될 수 있으며, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. Hereinafter, specific embodiments according to the present invention will be described. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. The accompanying drawings of the present invention are for convenience of description and relative scales may be changed, and portions irrelevant to the description are omitted to clearly describe the present invention.

이하에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 기재된 구성요소 외에 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the following, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include a component in addition to the described component unless otherwise stated.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시창구가 구비된 진공챔버의 개략도를 도시하며, 도2는 시창구의 상세 단면도이다. 상기 진공챔버(100)는 일측 벽에 이온빔 입구 플랜지(110)가 형성되고, 그 대향벽에 타겟 설치 플랜지(120)가 형성된다. 상기 이온빔 입구 플랜지(110)와 타겟 설치 플랜지(120)를 연결하는 벽체상에 투명유리(131)가 구비된 시창구(130)가 형성되며, 시창구의 내측에는 투명유리(131)에 수직하는 복수의 금속 스트립(141)이 적어도 제1 방향으로 나란히 형성된 스크린(140)이 장착된다. 여기서 제1 방향이라 함은 반드시 일직선의 방향으로 한정되는 것은 아니며, 다소 굴곡이 있더라도 전체적으로 일 방향을 향하는 방향을 제1 방향이라 지칭한다.1 is a schematic view of a vacuum chamber provided with a sight glass according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a detailed cross-sectional view of the sight glass. The vacuum chamber 100 has an ion beam inlet flange 110 formed on one side wall, and a target mounting flange 120 formed on the opposite wall. A sight glass 130 having a transparent glass 131 is formed on a wall connecting the ion beam inlet flange 110 and the target installation flange 120, and a plurality of vertical windows perpendicular to the transparent glass 131 are formed inside the sight glass. The screen 140 is formed with the metal strips 141 of which are formed side by side in at least a first direction. Here, the first direction is not necessarily limited to the straight direction, and even though there is a slight curvature, the direction toward one direction as a whole is referred to as the first direction.

이온빔 입구 플랜지(110)에는 인출전극이 설치된 이온원(200)의 인출구가 연결되며, 타겟 설치 플랜지(120)에는 구리 등으로 이루어진 타겟(300)이 볼트 등의 체결 수단을 이용하여 밀봉 부착되며, 챔버에는 진공 펌프(400)가 연결될 수 있다.The outlet of the ion source 200 having the extraction electrode is connected to the ion beam inlet flange 110, and the target installation flange 120 is sealed to the target 300 made of copper using a fastening means such as a bolt. The vacuum pump 400 may be connected to the chamber.

상기 제1 방향은 상기 이온빔 입구 플랜지(110)와 타겟 설치 플랜지(120)가 연결되는 가상선의 방향에 수직한 방향인 것이 바람직한데, 이는 도2에 도시된 바와 같이 금속 스트립(141)이 시선 방향(VIEW)과 평행하여 관찰 시야를 방해하지 않으면서 이온의 진행 방향(ION)과는 수직되게 하여, 투명 유리(131)가 이온에 직접 노출되는 것을 방지하고, 그에 따라서 이온이 투명유리(131)에 증착되는 양이 최소화 되도록 한다. Preferably, the first direction is a direction perpendicular to the direction of the imaginary line to which the ion beam inlet flange 110 and the target installation flange 120 are connected. As shown in FIG. Parallel to VIEW and perpendicular to the direction of travel of the ions without disturbing the viewing field of vision, thereby preventing the transparent glass 131 from being directly exposed to the ions, and thus the ions are transparent glass 131 Minimize the amount deposited on the substrate.

도3 및 도4는 스크린 테두리(142)를 갖추고 이 스크린 테두리(142)에 복수의 금속 스트립(141)이 일 방향으로 나란히 형성된 스크린(140)의 사시도 및 정면도를 도시한다. 이 스크린 테두리(142)의 외측으로는 복수의 돌출부(143)가 형성될 수 있으며, 상기 시창구(130)는 투명유리(131)가 고정되는 시창구 플랜지(132)를 가지며, 그 내측에 상기 스크린(140)의 돌출부(143)가 삽입되는 그루브(미도시)를 구비하여, 상기 돌출부(143)와 그루브(미도시)의 결합에 의하여 스크린(140)이 시창구(130)에 착탈이 가능하도록 결합되어 금속 스트립(141)이 투명유리(131)에 수직하게 된다. 상기 돌출부(143)는 스크린 테두리(142) 상에 90도 간격으로 형성되는 것이 바람직하다.3 and 4 show a perspective view and a front view of a screen 140 having a screen rim 142 having a plurality of metal strips 141 side by side in one direction on the screen rim 142. A plurality of protrusions 143 may be formed outside the screen rim 142, and the sight glass 130 has a sight glass flange 132 to which the transparent glass 131 is fixed. With a groove (not shown) into which the protrusion 143 of the screen 140 is inserted, the screen 140 can be attached to or detached from the eyelet 130 by a combination of the protrusion 143 and the groove (not shown). Metal strip 141 is perpendicular to the transparent glass 131. The protrusion 143 is preferably formed at a 90 degree interval on the screen rim 142.

도5는 도3의 스크린에 더하여 다른 복수의 금속 스트립이 제1 방향과 수직한 제2방향으로 나란히 형성되어 격자상의 메쉬 형상을 갖는 스크린의 사시도를 도시하며, 도6은 도5의 정면도를 나타낸다. 도5 및 도6의 스크린은 투명유리에 이온 증착 방지 효과가 더욱 향상된다. 도3 및 도5 이외에도 벌집 모양의 메쉬 등 다양한 형태로의 변형이 가능함은 물론이다.
FIG. 5 shows a perspective view of a screen having a grid-like mesh shape in which a plurality of other metal strips are formed side by side in a second direction perpendicular to the first direction in addition to the screen of FIG. 3, and FIG. 6 shows a front view of FIG. . 5 and 6, the effect of preventing ion deposition on the transparent glass is further improved. In addition to FIGS. 3 and 5, the present invention may be modified in various forms such as a honeycomb mesh.

본 발명에 따른 시창구를 갖는 진공챔버는 시창구의 투명 유리 표면에 이온의 증착이 현저히 저감되는 효과를 제공한다.
The vacuum chamber having the sight glass according to the present invention provides the effect that the deposition of ions on the transparent glass surface of the sight glass is significantly reduced.

위에서 개시된 발명은 기본적인 사상을 훼손하지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다. 따라서, 위의 실시예들은 모두 예시적으로 해석되어야 하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상술한 실시예가 아니라 첨부된 청구항에 따라 정해진다. 첨부된 청구항의 균등물로의 치환은 첨부된 청구항의 보호범위에 속하는 것이다.The invention described above is susceptible to various modifications within the scope not impairing the basic idea. Accordingly, the above embodiments should all be interpreted as illustrative and not restrictive. Therefore, the protection scope of the present invention is defined not by the above embodiments but by the appended claims. Substitution of equivalents of the appended claims is within the scope of the appended claims.

100: 진공챔버 110: 이온빔 입구 플랜지
120: 타겟 설치 플랜지 130: 시창구
131: 투명유리 132: 시창구 플랜지
140: 스크린 141: 금속 스트립
142: 스크린 테두리 143: 돌출부
200: 이온원 300: 타겟
400: 진공 펌프 100: vacuum chamber 110: ion beam inlet flange
120: target mounting flange 130: sight glass
131: transparent glass 132: sight glass flange
140: screen 141: metal strip
142: screen border 143: protrusion
200: ion source 300: target
400: vacuum pump

Claims

An ion beam inlet flange formed on one wall,
A target mounting flange formed on the opposite wall,
In the vacuum chamber comprising a sight glass provided with a transparent glass on the wall connecting the ion beam inlet flange and the target mounting flange,
And a screen in which a plurality of metal strips perpendicular to the transparent glass are formed in parallel with at least a first direction.

The method of claim 1,
And the first direction is a direction perpendicular to a direction of an imaginary line to which the ion beam inlet flange and the target installation flange are connected.

The method of claim 1,
And a plurality of metal strips perpendicular to the transparent glass are formed side by side in a second direction perpendicular to the first direction to mount a screen having a lattice mesh shape inside the sight glass.

4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The screen is supported by a plurality of metal strips, and has a screen border formed with a plurality of protrusions,
The sight glass has a sight glass flange to which transparent glass is fixed, and has a groove into which a projection of the screen is inserted.
The vacuum chamber is coupled to the screen is fixed to the viewing window by the combination of the protrusion and the groove.

The method of claim 4, wherein
The protrusion is formed in a vacuum chamber spaced 90 degrees on the screen rim.