TWI425527B - Electronic wire generating device - Google Patents

Description

電子線產生裝置

本發明，係有關於電子線產生裝置。

在電子線產生裝置中，係被設置有用以將電子線從真空容器而射出至外部的窗材。例如，在專利文獻1中，係揭示有具備窗材(窗箔)之電子線照射裝置的照射窗。於圖12，展示此照射窗之構成。在此照射窗100中，窗箔101，係被挾持於具備有用以使電子e通過之開口的柵極窗102與箔推壓板103之間，並經由螺栓104而被固定。窗箔101與柵極窗102之空隙，係經由O型環105而被密封。柵極窗102係被保持於窗支持具106上。窗支持具106係藉由螺栓107而被安裝於真空室108。窗箔106與真空室108之間，係經由O型環109而被密封。箔推壓板103與窗支持具106之間，係經由有彈性的襯墊110而被密封。

[專利文獻1]特開平9-203800號公報

在上述之照射窗100中，窗箔101，係被挾持於柵極窗102與箔推壓板103之間，並經由螺絲104而被固定。在此種構成中，為了將窗箔101與柵極窗102(又或是箔 推壓板103)之空隙作氣密密封，因此係成為需要O型環105。但是，一般而言，O型環105係由樹脂等的彈性體所成，又，由於在照射電子線時窗箔101係成為高溫，因此若是以與窗箔鄰接的方式來配置O型環105，則會提早O型環之劣化，而成為難以長時間維持真空室108的真空狀態。

又，被設置於電子線產生裝置之窗材，為了提高電子線之透過率，係盡可能薄的被形成(現在，係為數μm~10μm左右)。但是，由於此極薄之厚度，當製造電子線產生裝置時或是交換窗材時，會成為難以將窗材安裝至電子線產生裝置。若是如上述之照射窗100一般，以鄰接於窗箔101的方式來配置O型環105，則由於用以作密封之推壓，在窗箔101會產生不均勻的應力，而有使窗箔101破損之虞。特別是，在如照射窗100一般，經由螺絲104來推壓窗箔101以及O型環105時，則在窗箔101會容易產生不均勻的應力，而有高可能性會使窗箔101破損。

本發明，係有鑑於上述課題而進行者，其目的，在於提供一種：可更長地維持真空狀態，且能減低窗材之破損的電子線產生裝置。

為了解決上述課題，本發明之電子線產生裝置，其特徵為，具備有：電子槍，其係具有射出電子線之電子放出構件；和容器，其係收容前述電子放出構件；和框材，其 係具備有用以使前述電子線通過之電子通過孔，而可裝著脫離地被安裝在前述容器；和窗材，其係以將前述電子通過孔氣密地封閉的方式，被接合於前述框材，而使前述電子線透過。

於上述之電子線產生裝置中，窗材，係以將電子通過孔氣密地關閉的方式，而被接合於框材。故而，在框材與窗材之間的O型環等之彈性密封構件係成為不需要，而能更長地維持容器內部的真空狀態。進而，由於係將此框材相對於容器可安裝脫離地安裝，因此當製造電子線產生裝置或是交換窗材時，能不對窗材施加有應力而將窗材以及框材作安裝。故而，若是藉由上述電子線產生裝置，則由於幾乎能完全消除對窗材所施加之不均勻的應力，因此能有效地減低窗材之破損。

又，電子線產生裝置，係亦可更進而具備有：密封構件，其係被設置於前述框材與前述容器的空隙間，而將前述空隙間氣密地密封，而在前述容器側，被形成有用以收容前述密封構件之溝。在先前之構造，例如在圖12之照射窗100中，用以收容將窗保持具106與真空室108之間作密封的O型環109之溝，係被形成於窗保持具106側。於此種構成中，在照射電子線時於窗材所產生的熱容易傳導至O型環，而使由樹脂等之彈性材料所成的O型環變的容易劣化。相對於此，若是將用以收容密封構件之溝形成於容器側，則由於窗材之熱不易傳導至O型環，因此能延長O型環之壽命。

又，電子線產生裝置，係亦可將窗材以銲材接著在框材上。藉由此，相對於框材，能將窗材適當地接合，且能將窗材與框材之間作氣密封閉。又，電子線產生裝置，係亦可更具備有：固定用構件，其係具有用以使前述電子線通過之開口，而在自身與前述框材之間挾持前述窗材，前述固定用構件，係以銲材而接著在前述窗材以及前述框材上。藉由此，相對於框材，能將窗材適當地接合，且能提高氣密性。

又，當電子線產生裝置具備有固定用構件時，框材，係以在電子通過孔之其中一端，具有包含有底面之凹部，而固定用構件，係被配設於前述底面之上，在凹部之側壁與固定用構件的側面之間，係空出有空隙為理想。當組裝電子線產生裝置時，雖係以將固定用構件之開口的中心與框材之電子通過孔的中心對齊為理想，但是當將固定用構件以銲材接著於框材時，由於銲材的溶融會使固定用構件之位置容易偏移。若是藉由此電子線產生裝置，則藉由在框材之凹部的側壁與固定用構件的側面之間設置空隙，當將固定用構件以銲材來接著於框材時，由於能使用例如嵌合於此空隙之形狀的模具來決定固定用構件之位置，因此能容易地將固定用構件之開口的中心與框材之電子通過孔的中心相對齊。

又，當電子線產生裝置具備有固定用構件時，固定用構件，係以點銲溶接於框材上為理想。如前述一般，當將固定用構件以銲材接著於框材時，由於銲材之溶融，固定 用構件的位置容易偏移。於此，若是在以銲材接著前，預先對於框材將固定用構件作點銲溶接並預先固定，則由於能防止因銲材之溶融所致的固定用構件之位置偏移，因此能將固定用構件之開口的中心與框材之電子通過孔的中心高精確度地對齊。

又，電子線產生裝置，係亦可將框材螺絲固定於容器。或是，電子線產生裝置，係亦可更具備有一面推壓框材而一面將其與容器螺合的構件。或者是，電子線產生裝置，係亦可將框材螺合於容器。經由此些之任一的構成，能適當地實現相對於容器可裝著脫離的框材。

又，電子線產生裝置，係亦可將電子通過孔之容器側的寬幅，朝向容器之內部而以錐狀來擴大。在上述之電子線產生裝置中，由於框材係與窗材相互接合，因此從窗材而來的熱會容易傳導至框材。利用此事，而能有效的抑制因框材之放熱所致的窗材之溫度上升。亦即是，藉由將電子通過孔之容器側的寬幅以錐狀來擴大以增加電子通過孔之放熱量，能有效地抑制窗材之溫度上升。

又，電子線產生裝置，係亦可使容器具備有用以將框材作位置決定之階段部。藉由此，能將可裝著脫離之框材容易地安裝在容器上，又，能確實地防止相對於電子線之射出軸線的窗材之位置偏移。

若藉由本發明，則能提供一種：可更長地維持真空狀 態，且能減低窗材之破損的電子線產生裝置。

以下，一面參考圖面，一面對本發明之電子線產生裝置的適當之實施形態作詳細說明。另外，於圖面之說明中，對相同又或是相當之部分附加相同符號，並省略重複之說明。

(第1實施形態)

圖1，係為展示本發明之電子線產生裝置的第1實施形態之構成的側面剖面圖。又，圖2，係為沿著於圖1中所示之電子線產生裝置的I-I線之側面剖面圖。本實施形態之電子線產生裝置1a，係具備有射出電子線EB之電子槍2，和真空容器3，和窗單元10a。

真空容器3，係為用以收容作為電子槍2之電子放出構件的燈絲7(後述)並將其氣密密封的容器。真空容器3，係沿著電子線EB之射出方向而被形成為圓筒狀，其一端係經由電子槍2而被密封，另外一端係經由窗單元10a而被密封。真空容器3，係具備有後述之電子槍2的燈絲7、柵極部8、以及用以收容凸部4b之收容室3a、和延伸存在於從電子槍2所射出之電子線EB之射出方向的電子通路3b。電子通路3b係與收容室3a相通連，從電子槍2所射出之電子線EB，係通過電子通路3b而到達真空容器3的前端。在電子通路3的周圍，係被設置有作 為電磁偏向透鏡而起作用的電磁線圈3c以及3d，其係挾持著電子通路3b而成對。又，真空容器3，係在電子通路3b之端部具備有用以固定窗單元10a之台座31。

窗單元10a，係為用以將從電子槍2所射出的電子線EB射出至真空容器3之外部的構成要素，而係可裝著脫離地被安裝在真空容器3之前端(電子通路3b之端部)。於此，圖3(a)係為展示本實施形態之窗單元10a以及其附近之構成的側面剖面圖。又，圖3(b)係為圖3(a)所展示之窗單元10a的主要部之擴大剖面圖。又，圖4，係為展示窗單元10a之構成的平面圖。

窗單元10a，係具有略圓板狀之外觀，而具備有框材11、窗材13、以及固定用構件14。框材11，係為略圓板狀之構件，例如由不銹鋼之類的金屬所成。框材11，係配置在被階段部31c之壁部所包圍的平面上。另外，階段部31c，係為了將框材22作位置決定，而被形成在台座31上。階段部31c之平面形狀，係只要因應於框材11之平面形狀而形成即可。

在框材11上，係被形成有；用以收容窗材13以及固定用構件14之凹部11a；和用以使電子線EB通過之電子通過孔11c；和用以使螺絲17通過之螺孔11d。其中，電子通過孔11c，係在電子線EB之射出方向貫通框材11，而被形成於框材11之中心部分。電子通過孔11c之台座31側(亦即真空容器3側)的寬幅(內徑)，係朝向真空容器3之內部而以錐狀擴大。相對於此，與台座31相 反側之電子通過孔11c的寬幅(內徑)，係沿著電子線EB之射出方向而幾乎成為一定。亦即是，電子通過孔11c，係由從電子射出側起幾乎維持一定之內徑的部分；和以與此部分連續之方式，從電子射入側(真空容器3側)起朝向電子射出側而以錐狀縮小內徑的部分所成。

凹部11a，係以使其底面包含有電子通過孔11c之一端的方式而被形成，從窗單元10a之厚度方向(亦即是電子線EB之射出方向)看去，係被形成為圓形狀。又，螺孔11d，係如圖4所示，被形成於凹部11a之周圍，而沿著框材11之周方向並排複數而被形成。框材11，係在螺孔11d被插通有螺絲17，藉由將此螺絲與台座31之螺孔螺合，而被固定於台座31上。另外，框材11，係經由將螺絲17卸下，而從台座31脫離。

又，在框材11上，有別於螺孔11d，而另外形成有其他的螺孔11e。螺孔11e，係當將螺絲17鎖的太緊而使得窗單元10a固定在台座31上，無法從台座31容易地卸下時被使用。亦即是，在台座31上並未被形成有對應於螺孔11之螺孔，若是在螺孔11e中螺絲鎖合螺絲，則螺絲的前端會抵接於台座31並停止。藉由此，由於會在框材11上施加將框材11與台座31拉離的力量，因此能容易地將窗單元10a從台座31卸下。另外，此螺孔11e，從電子通過孔11c看去，係以配置在較後述之O型環18更為外側為理想。就算是螺絲之前端抵接於台座31並產生微小的金屬粉末，只要將螺孔11e配置在較O型環18 更為外側，便能防止金屬粉侵入真空容器3之內部。又，若是螺孔11e之位置越接近框材11之外週，則槓桿原理便能有效作用，而能以更小的力來將框材11卸下。

窗材13，係為用以使從電子槍2所射出之電子線EB透過並射出至真空容器3之外部的膜狀構件，由可透過電子線EB之材料(例如鈹、鈦、鋁等)所成。窗材13，係被形成為例如數μm~10μm之厚度，相較於例如在X光產生裝置中所使用的窗材，係極為薄。窗材13，係以覆蓋框材11之電子通過孔11c之一端的方式，而被配設於框材11之凹部11a的底面上。又，窗材13，係藉由使用銲材15並銲材接著在框材11上，而以關閉電子通過孔11c的方式來氣密接合於框材11。另外，窗材13，係除了銲材接著之外，例如亦可經由溶接來氣密接合於框材11。窗材13之其中一方的面，係位置於真空容器3之外側，而與大氣接觸。又，窗材13之另外一方的面係位置於真空容器3之內側。

固定用構件14，係為用以將窗材13確實地固定在框材11上的構件。固定用構件14，係被形成為在中央部分具備有開口14a之圓環狀，而藉由以使開口14a與框材11之電子通過孔11c相通連的方式，配設在凹部11a之底面上以及框材13上，將窗材13挾持與自身與框材11之間。又，固定用構件14之外徑係被設定為較凹部11a之內徑為更小，在固定用構件14之側面14b與凹部11a之側壁11b之間，係存在有空隙。此空隙，相較於起因於 構件之公差的一般所設置之空隙，係為更大的空隙，例如，係為凹部11a之內徑的數%~數十%的大小。

又，如圖3(b)所示，在固定用構件14與框材11之間，係被填充有銲材15，而此銲材15之一部分，係亦接觸於窗材13。如此這般，藉由將固定用構件14以銲材接著於窗材13以及框材11，在將窗材13與框材11強固地接合的同時，亦增加框材11與窗材13間之氣密性。另外，固定用構件14，係亦可具備有如圖4所示之點銲溶接痕14c。此點銲溶接痕14c，係在將固定用構件14以銲材接著於框材11上時，為了將固定用構件14作預先固定，而點銲溶接於框材11上的痕跡。由於點銲溶接係避開窗材13而進行，因此點銲溶接痕14c係分散存在於窗材13之周圍。

又，如圖3(b)所示，在與銲材15接觸之側(亦即是，框材11之凹部11a的底面)，係被形成有用以提高銲材15之密著性的金屬膜16a。同樣的，在與銲材15相接側之固定用構件14的表面，亦被形成有金屬膜16b。金屬膜16a以及16b，係由與銲材15配合性良好之金屬材料(例如銅)所成，並經由蒸鍍等而被形成。另外，在本實施形態中，由於固定用構件14之外徑係被設定為較凹部11a之內徑為更小，因此在固定用構件14之側面14b與凹部11a之側壁11b之間的空隙處，金屬薄膜16a係成為露出。

又，電子線產生裝置1a，係更進而具備有O型環18 。O型環18，係為在本實施形態中之密封構件，而將框材11與真空容器3(台座31)間之空隙氣密密封。O型環18，係由例如樹脂等之彈性材料所成。在框材11與台座31之間，以包圍電子通過孔11c的方式而被設置。又，用以收容O型環18並作位置決定之溝31b，係被形成於真空容器3側，而O型環18係被收容於溝31b。

再度一面參考圖1以及圖2，並針對電子線產生裝置1a所具備的其他之構成要素作說明。電子槍2，係具備有絕緣方塊4、和收容絕緣方塊4之殼體5、和被安裝於殼體5之側面的高耐壓型之連接器6、和作為用以放出電子之電子放出構件的燈絲7、和作為高電壓部之內部配線9a以及9b、和覆蓋絕緣方塊之一部分的導電性構件16。

殼體5，係經由金屬等之導電性構件而被構成，並收容後述之絕緣方塊4。殼體5，係具備有從殼體5之內部而連接於真空容器3之收容室3a的開口5a；和從殼體5之內部連接於電子線產生裝置1a之外側的開口5b。開口5a，係為用以使內部配線9a以及9b通過的圓形開口。又，開口5b，係為用以安裝連接器6之圓形開口。

絕緣方塊4，例如係為由環氧樹脂等的絕緣性樹脂所構成，將電子槍2之高電壓部(內部配線9a以及9b)與其他之部分(例如殼體5等)作絕緣。具體而言，絕緣方塊4，係具備有基部4a、和從該基部4a所突出之凸部4b。基部4a，係以佔據殼體5內部之幾乎所有空間的方式而被收容於殼體5內。又，凸部4b，係藉由從基部4a通 過開口5a而突出，而從殼體5露出。而後，在凸部4b上(於本實施形態中，係在凸部4b之前端附近)，係被配置有燈絲7。又，在與絕緣方塊4相接之殼體5的內面，係被形成為凹凸形狀。藉由此，在成型樹脂製的絕緣方塊4時，由於樹脂會滲入此凹凸形狀並硬化，因此絕緣方塊4與殼體5係被強固地固定。另外，作為在此之凹凸形狀的其中一例，係可舉出如圖1所示之溝狀者，或是藉由將殼體5之內面設為粗糙而產生的細微之凹凸等。

高耐壓型之連接器6，係為用以從電子線產生裝置1a之外部接受電源電壓之供給的連接器(插座)，而以貫通殼體5之側壁的方式，被配置於開口5b。位於殼體5之內部的連接器6之一部分6a，係被埋入絕緣方塊4之基部4a而被固定。又，在此部分6a之表面，係被形成有凹凸形狀。藉由此，在成型絕緣方塊4時，由於絕緣方塊4會陷入此凹凸形狀並硬化，因此絕緣方塊4與連接器6係被強固地固定。另外，作為在此之凹凸形狀的其中一例，係可舉出如圖1所示之沿著連接器6的中心軸方向而週期性重複凹凸一般的形狀，或是藉由將連接器6之表面設為粗糙而產生的細微之凹凸等。

又，連接器6，係被固定在殼體5之側壁，而經由連接器6，絕緣方塊4與殼體5係被強固地固定。於此連接器6，係被插入有將從未圖示之電源裝置所延伸之外部配線的前端作保持的電源用插頭。

燈絲7，係為用以放出變成電子線EB之電子的構件 。燈絲7之兩端，係分別與從連接器6延伸至燈絲7之內部配線9a和9b相連接。故而，若是在連接器6被插入電源用插頭，則燈絲7之兩端，係經由外部配線而與電源裝置電性連接。燈絲7，係藉由流動有數安培之電流，而被加熱至2500℃左右，並進而藉由從別的電源裝置而被施加有數十kV~數百kV之高電壓，而放出電子。又，燈絲7，被形成用以將電子拉出之電廠的柵極部8所覆蓋。在柵極部8，係經由未圖示之配線而被施加有特定之電壓。故而，從燈絲7所放出之電子，係從被形成於柵極部8之一部分的孔，作為電子線EB而射出。又，內部配線9a以及9b，由於係從電源裝置而被施加有上述一般之高電壓，因此藉由將其埋入由絕緣材料所成之絕緣方塊4內，而確保與殼體54之絕緣。

另外。真空容器3，例如係以被構成為以與射出方向交叉之面為邊界而可分割，並藉由在此分割部具備有未圖示之絞鏈，而將收容室3構成為可開閉為理想。藉由使真空容器3具備有此種開放型之構成，能容易地交換身為耗材的燈絲7。

導電性構件16，係為在絕緣方塊4之表面中，用以覆蓋其與殼體5之間之空出有空隙的表面之導電性構件。具體而言，導電性構件16，係以導電性之薄膜，或是導電性之膠帶之類薄的構件為理想，而以將絕緣方塊4中之未與殼體5密著之部分完全覆蓋的方式，被貼附於絕緣方塊4。又，導電性構件16，係亦可為導電性塗料或是導電 性膜等。

又，電子線產生裝置1a，係以更進而具備有用以將真空容器3之內部作排氣的真空幫浦50為理想。本實施形態之窗單元10a，由於係相對於真空容器3而可裝著脫離，因此在對窗單元10a作交換等的情況時，有必要使真空容器3成為真空狀態。又，當真空容器32係為上述一般之開放型的情況時，在對燈絲7作交換之後，亦有必要使真空容器3成為真空狀態。藉由使電子線產生裝置1a具備有真空幫浦50，能簡易地進行真空容器3之排氣。另外，真空幫浦50，係經由排氣通路3d而與真空容器3之收容室3a相連接。

真空幫浦50，係在殼體5的側面中，沿著被設置有連接器6之側面以外的側面而被配置。藉由將真空幫浦50如此這般的配置，能避開被插入於連接器6之電源用插頭以及外部配線與真空幫浦間之干涉，同時能將電子線產生裝置1a小型化。

針對具備以上構成之本實施形態的電子線產生裝置1a之動作作說明。首先，經由真空幫浦50而將真空容器3之內部作排氣，使其成為真空狀態。又，將在電子線產生裝置1a之外部所準備的電源裝置之電源用插頭插入連接器6。藉由此，電源裝置與內部配線9a以及9b係相互被電性連接。接下來，從電源裝置施加數安培之電流，並從別的電源裝置施加數十kV~數百kV之電源電壓。此電源電壓，係經由內部配線9a以及9b而被供給至燈絲7， 並從燈絲7而放出電子。

從燈絲7所放出之電子，係經由柵極部8而被加速，並成為電子線EB。電子線EB，係通過電子通路3b而到達窗單元10a。此時，電子線EB，係經由電磁線圈3c而被集束。又，電子線EB，係亦有經由電磁線圈3c而進行軸修正的情況。電子線EB係透過窗單元10a之窗材13，而朝向電子線產生裝置1a之外部射出。

針對本實施形態之電子線產生裝置1a所具有之效果作說明。於電子線產生裝置1a中，窗材13，係以將框材11之電子通過孔11c氣密地關閉的方式，而被接合於框材11。故而，在框材11與窗材13之間的O型環等之彈性構件係成為不必要，而接合部分(銲材15等)對於窗材13之熱係具有足夠的耐性，因此框材11與窗材13之間的密封狀態幾乎不會有劣化，而能更長時間地維持真空容器3內部的真空狀態。進而，由於係將此框材11相對於真空容器3可安裝脫離地安裝，因此當製造電子線產生裝置1a或是交換窗單元10a時，能不對窗材13施加有應力而將窗單元10a作安裝。故而，若是藉由本實施形態之電子線產生裝置1a，則由於幾乎能完全消除對窗材13所施加之不均勻的應力，因此能有效地減低窗材13之破損。

又，如本實施形態一般，電子線產生裝置1a，係以具備有將框材11與真空容器3間之空隙作密封的O型環18，且在真空容器3側(本實施形態中係為台座31側) 被形成有用以收容O型環18之溝31b為理想。藉由此，相較於將用以收容O型環18之溝形成於窗單元10a側，由於窗材13之熱不易傳導至O型環18，因此能延長O型環18之壽命。

又，如本實施形態一般，框材11之電子通過孔11c的真空容器3側之寬幅(內徑)，係以朝向真空容器3之內部而以錐狀擴大為理想。在本實施形態之電子線產生裝置1a中，由於框材11係與窗材13相互接合(銲材接著等)，因此從窗材13而來的熱會容易傳導至框材11。利用此事，而能有效的抑制因框材11之放熱所致的窗材13之溫度上升。而後，藉由將電子通過孔11c之真空容器3側的寬幅(內徑)以錐狀來擴大以增加電子通過孔11c之放熱量，能有效地抑制窗材13之溫度上升。

另外，若是電子通過孔11c之錐狀形狀到達窗材13側的其中一端，則與窗材13接觸之電子通過孔11c的開口部之邊緣係成為銳角，而產生損傷窗材13之虞。故而，電子通過孔11c之窗材13側的寬幅(內徑)，係以沿著射出方向而為幾乎一定為理想。

又，如本實施形態一般，真空容器3，係以具備有用以將框材11作位置決定的階段部31c為理想。藉由此，能將可裝著脫離之框材11容易地安裝在真空容器3(台座31)上，又，能確實地防止相對於電子線EB之射出軸線的窗材13之位置偏移。

又，如本實施形態一般，電子槍2，係以具備有在絕 緣方塊4之表面中，用以覆蓋其與殼體5之間之設置有空隙的表面之導電性構件16為理想。藉由此，由於能將在本身與殼體5之間被設置有空隙的絕緣方塊4之表面的電位，設為與殼體5相同之電位(例如接地電位)，因此而適當地發揮對於內部配線9a以及9b等的屏蔽效果。

又，如本實施形態一般，係以將連接器6之一部分6a埋入至絕緣方塊4內，且連接器6在該一部份6a之表面具備有凹凸形狀為理想。藉由此，在成型絕緣方塊4時，由於絕緣方塊4會陷入連接器6之凹凸形狀並硬化，因此係可將絕緣方塊4與連接器6強固地固定。

又，如本實施形態一般，係以將連接器6之一部分6a埋入至絕緣方塊4內，且將連接器6固定於殼體5為理想。藉由此，經由連接器6，能將絕緣方塊4與殼體5強固地固定。

於此，針對有關於本實施形態之窗單元10a的製造方法之其中一實施例作說明。另外，在以下所說明之方法中，作為窗材13，係使用具有直徑2mm之有效輸出徑的厚度10μm之鈹膜。又，作為銲材15，係使用將Ag作為主成分而包含之，且板厚為0.1mm者。又，作為真空容器(台座31)、框材11、以及固定用構件14之材料，係使用不銹鋼。

首先，從不銹鋼塊切出框材11以及固定用構件14。又，將鈹膜以及銲材以特定之外徑切出，而準備窗材13以及銲材15。此時，窗材13之外徑，係設為較電子通過 孔11c之窗材13側的開口徑為更大。又，將銲材15之外徑，設為較窗材13之外徑為更大。另外，固定用構件14之外徑，係為與銲材15之外徑幾乎相等即可。若是例示具體之尺寸，則電子通過孔11c之外徑為2mm，窗材13為6mm平方，固定用構件14以及銲材15之外徑、內徑分別為13mm、4mm。

另外，窗材13之外形形狀，只要是能覆蓋電子通過孔11c且不會超出銲材15，則任何形狀均可。在本實施形態中，雖係考慮加工之容易性而設為矩形，但是例如亦可和其他之構件一樣為圓形。

接下來，進行各構件之切斷面的去除毛邊。特別是，在框材11中之電子通過孔11c的開口附近，由於係與窗材13接觸，因此係以藉由各種機械研磨或電解研磨處理來將毛邊完全去除為理想。而後，藉由對各金屬構件(真空容器3、框材11、以及固定用構件14)在真空中進行加熱處理(約900℃)，而進行脫氣以及歪斜去除。

接下來，在銲材15所接觸之框材11、窗材13、以及固定用構件14的表面，將銅以200nm左右的厚度作蒸鍍。藉由此，銲材15係成為能良好地與各構件融合。

接下來，藉由使銲材15溶融，而將框材11、窗材13、以及固定用構件14相互接合並一體化。圖5，係為展示此工程之剖面圖。如圖5所示，首先，在框材11之凹部11a內，將窗材13、銲材15、以及固定用構件14依此順序而重疊。而後，於此上載置工模A。工模A，係為在 溶融銲材15時，用以防止各構件之位置偏移的工模。工模A，例如係由不銹鋼(SUS304)所成，其尺寸，例如係為外徑12mm、內徑6mm、高20mm。

又，在溶融銲材15時，為了更確實地防止固定用構件14的位置偏移，係以使用工模B為理想。工模B，係為嵌合於凹部11a之側壁11b與固定用構件14之側面14b間的空隙之圓環狀工模，經由設置工模B，由於能將固定用構件14作位置決定，因此能容易地將固定用構件14之開口14a的中心與框材11之電子通過孔11c的中心作對齊。又，為了防止固定用構件14之位置偏差，係亦可將固定用構件14與框材11在窗材13的周邊進行輕微的點銲溶接，而將固定用構件14預固定在框材11上。另外，如圖4所示之點銲溶接痕14c，係為此時之溶接痕。藉由此，能將固定用構件14之開口14a的中心與框材11之電子通過孔11c的中心高精確度地對齊。

接下來，在圖5所示之狀態下，將各構件送入真空加熱爐之電氣爐內，進行加熱處理。對上述組成之銲材15，係從室溫起加熱至約700℃，並在此溫度下保持5分鐘，而後停止加熱並冷卻至約650℃。而後，將各構件從電氣爐中取出，並冷卻至約300℃。而後，藉由使用有乾燥氮之真空漏氣而急速冷卻至室溫左右，並將被一體化之窗單元10a從真空加熱爐中取出。最後，使用氦氣漏氣檢測器等來對框材11與窗材13間之密封狀態作檢查，並確認沒有漏氣。

(變形例)

接下來，針對本實施形態之窗單元以及其裝著形態之變形例作說明。圖6(a)、(b)以及圖7，係分別為展示第1~第4變形例的剖面圖。

於圖6(a)所示之第1變形例的構成與上述實施形態之相異點，係為窗單元之裝著形態。亦即是，本變形例之電子線產生裝置，代替第1實施形態之螺絲17，係具備有推壓構件23。推壓構件23，係藉由一面推壓框材11之外週部分一面與真空容器螺絲鎖合(螺著)，而將窗單元10a固定在真空容器(台座32)上。具體而言，推壓構件23，係將圓筒狀之螺合部23a；和被設置於螺合部23a之其中一端的板狀部23b一體成形所成。螺合部23a之內徑，係被形成為與台座32之外徑幾乎相同。而後，在螺合部23a之內周面，係被形成有螺紋脊部23d，經由將此螺紋脊部23d與被形成於台座32之外周面的螺紋脊部32b相螺合，將推壓構件23螺著於台座32。此時，板狀部23b係將窗單元10a之框材11推壓於台座32。

又，推壓構件23，係具備有用以使電子線EB通過而被形成於板狀部23b之圓形的開口23c。開口23c之內徑係被形成為較框材11之凹部11a的內徑為更大，板狀部23b係成為不與固定用構件14抵接。

如本變形例一般，電子線產生裝置，係亦可經由推壓構件23而固定於窗單元10a(框材11)。經由此種構成 ，亦能相對於真空容器而使窗單元10a(框材11)可裝著脫離。並且，若是藉由本變形例，則相較於將窗單元10a作螺絲固定的情況，能在更短時間內將窗單元10a裝著於真空容器。另外，在本變形例中，框材11係亦可具備有螺孔11d(參考圖3(a)、圖4)。此時，框材11，係經由圖6(a)所示之推壓構件23，和圖3(a)所示之螺絲17中的任一個又或是雙方而被固定於真空容器。

於圖6(b)所示之第2變形例的構成與上述實施形態之相異點，係為窗單元之裝著形態。亦即是，本變形例之窗單元10a，代替第1實施形態之框材11，係具備有框材12。框材12，係藉由與台座33螺合而被固定於真空容器。具體而言，框材12，係將圓筒狀之螺合部12a；和被設置於螺合部12a之其中一端的板狀部12b一體成形所成。螺合部12a之內徑，係被形成為與台座33之外徑幾乎相同。而後，在螺合部12a之內周面，係被形成有螺紋脊部12d，經由將此螺紋脊部12d與被形成於台座33之外周面的螺紋脊部33b相螺合，將窗單元10b螺著於真空容器(台座33)。

另外，框材12，係與第1實施形態之框材11同樣地，具備有用以收容窗材13以及固定用構件14的凹部12c；和與台座33之貫通孔33a相通連而使電子線EB通過的電子通過孔12e。而後，在以規避電子通過孔12e的方式來配設窗材13的同時，將框材12、窗材13、以及固定用構件14經由銲材15來相互接合。又，台座33，係在 不具備有用以固定窗單元10b的階段部之點，與第1實施形態之台座31不同。

如本變形例之窗單元10b一般，框材12係亦可為與真空容器(台座33)螺合之構成。經由此種構成，亦能合適地實現相對於真空容器而可裝著脫離的窗單元10b(框材12)。

於圖7(a)所示之第3變形例的構成與上述實施形態之相異點，係為框材之形狀。亦即是，本變形例之窗單元10c，代替上述實施形態之框材11，係具備有框材19。框材19，係為略圓板狀之構件，具備有用以收容窗材13以及固定用構件14的凹部19a；和與台座31之貫通孔31a相通連而使電子線EB通過的電子通過孔19c；和用以使螺絲通過的螺孔19e。框材19之凹部19a附近，係被形成為較包含螺孔19e之外周部分為更厚，而成為凸部19d。另外，在本變形例中之電子通過孔19c的內徑，雖係沿著射出方向而被形成為一定，但是亦可如第1實施形態之電子通過孔11c一般，將真空容器側的電子通過孔19c之內徑擴大為錐狀。

如本變形例之窗單元10c一般，藉由將框材19之凹部19a附近設為較外周部分為更厚，能使當經由螺絲17而將窗單元10c裝著於台座31時的凹部19a附近之變形減少，而能防止對窗材13施加不均勻的應力。

又，如前述一般，由於窗材13係被接合於框材19，因此從窗材13而來之熱會容易傳導至框材19。再加上， 若是從特定之軸線偏離的電子線射入框材19，則在框材19亦會產生熱。就算在此種情況，藉由將框材19之凹部19a附近設為較外周部分為更厚，由於能增大凹部19a附近之熱容量，因此能減低框材19之熱膨脹量，而能防止對窗材13施加應力一事。

又，如本變形例一般，藉由將包含有螺絲19e之外周部分設為較薄，由於能將螺絲17所致之締結力有效地傳達至框材19以及台座31，因此能更確實地將框材19與台座31間之空隙作密封。

於圖7(b)所示之第4變形例，係具備有將圖7(a)所示之第3變形例的窗單元10c，經由圖6(a)所示之第1變形例的推壓構件23來固定的構成。亦即是，本變形例之電子線產生裝置，係具備有窗單元10c以及推壓構件23。窗單元10c之構成，係與上述之第3變形例相同。推壓構件23，係藉由一面推壓框材19之外周部分一面與真空容器(台座32)螺合(螺著)，而將窗單元10c固定在真空容器(台座32)上。

推壓構件23，係將圓筒狀之螺合部23a；和被設置於螺合部23a之其中一端的板狀部23b一體成形所成。螺合部23a之內徑，係被形成為與台座32之外徑幾乎相同。而後，經由將在螺合部23a之內周面所形成之螺紋脊部23d，與被形成於台座32之外周面的螺紋脊部32b相螺合，而螺著於台座32。此時，推壓構件23之板狀部23b係將窗單元10c之框材19推壓於台座32。又，推壓構件23 ，係具備有用以使電子線EB通過之圓形的開口23c。開口23c之內徑係被形成為較框材19之凹部19d的外徑為更大，凸部19d係成為從開口23c突出。

若藉由本變形例，則藉由使窗單元10c之框材19具備有凹部19d，而能得到與上述第3變形例相同的效果。又，藉由以推壓構件23而將窗單元10c(框材19)固定，則相較於螺絲固定的情況，能在更短時間內將窗單元10c裝著於真空容器。

(第2實施形態)

圖8，係為展示本發明之電子線產生裝置的第2實施形態之構成的剖面圖。又，圖9，係為圖8所示之電子線產生裝置的平面圖。本實施形態之電子線產生裝置1b，係具備有射出電子線EB之電子槍2，和真空容器30，和複數之窗單元10d。其中，關於電子槍2之構成，由於係和第1實施形態相同，故省略詳細說明。

真空容器30，係為用以收容電子槍2之燈絲7並將其氣密密封的容器。真空容器30，係具備有電子槍2的燈絲7、柵極部8、以及用以收容凸部4b之收容室3a、和延伸存在於從電子槍2所射出之電子線EB之射出方向，而與收容室30a相通連的電子通路30b。在電子通路30b之周圍，係被設置有作為電磁偏向透鏡而起功能之筒狀的電磁線圈30c。

電子通路30b，係以被配置有電磁線圈30c之部分為 邊界，而朝向其前端以扇狀而擴大。亦即是，電子通路30b，係僅有在與電子槍2之射出方向相交叉之某方向(以下，稱為掃瞄方向，圖中之箭頭S)的寬幅逐漸的擴大，而在與射出方向交叉之其他方向的寬幅係成為一定。故而，電子通路30b之前端，係將掃瞄方向S作為長度方向而細長地延伸。在電子通路30b之前端，係被設置有用以固定窗單元10d的台座34。

從電子槍2所射出之電子線EB，係通過電子通路30b。此時，電子線EB，係經由電磁線圈30c而使其射出方向偏向。藉由此，電子線EB之射出軸線係沿著掃瞄方向S而移動。電子線EB，係到達被設置於真空容器30之前端的窗單元10d。

複數之窗單元10d，係為用以將從電子槍2所射出的電子線EB射出至真空容器30之外部的構成要素，在真空容器30之前端(電子通路30b之端部)，沿著掃瞄方向S而被並列設置。於此，圖10，係為展示本實施形態之窗單元10d之構成的平面圖。又，圖11，係為沿著於圖10中所示之窗單元10d的Ⅱ-Ⅱ線之側面剖面圖。

若是參考圖10以及圖11，則窗單元10d，其平面形狀係為長方形，而具備有框材20、窗材21、以及固定用構件22。框材20，例如係由不銹鋼之類的金屬所成，並經由螺絲28而被固定在真空容器30上。框材20，係具備有；用以收容窗材21以及固定用構件22之凹部20a；和用以使電子線EB通過之電子通過孔20c；和用以使螺 絲28通過之螺孔20d。其中，電子通過孔20c，係在電子線EB之射出方向貫通框材20，而其平面形狀係成為將掃瞄方向S作為長度方向的長方形狀。

凹部20a，係以將電子通過孔20c之其中一端(開口)包含於其底面的方式而被形成，並到達在掃瞄方向S中之框材20的兩端。又，螺孔20d，係沿著掃瞄方向S，在凹部20a之兩側複數並列而被形成。框材20，係在螺孔20d被插通有螺絲28，藉由將此螺絲28與台座34之螺孔螺合，而被固定於台座34上。另外，此框材20，係經由將螺絲28卸下，而從台座34脫離。

窗材21，係為用以使從電子槍2所射出之電子線EB透過並射出至真空容器30之外部的膜狀構件。窗材21，係以覆蓋框材20之電子通過孔20c之一端的方式，而被配設於凹部20a的底面上。又，窗材21，係藉由使用銲材27並銲材接著在框材20上，而以關閉電子通過孔20c的方式來氣密接合於框材20。

固定用構件22，係為用以將窗材21確實地固定在框材20上的構件。固定用構件22，係被形成為在中央部分具備有開口22a之長方形狀，而藉由以使開口22a與框材20之電子通過孔20c相通連的方式，配設在凹部20a之底面上以及框材21上，將窗材21挾持於自身與框材20之間。又，固定用構件22之外徑(與掃瞄方向S垂直交會之方向的寬幅)係被設定為較凹部20a之寬幅為更小，在固定用構件22之側面22b與凹部20a之側壁20b之間 ，係存在有空隙。此空隙，係為用以將與圖5所示之工模B具有相同作用之工模嵌入的空隙。

又，在固定用構件22與框材20之間，係被填充有銲材27，而此銲材27之一部分，係亦接觸於窗材21。如此這般，藉由將固定用構件22以銲材接著於框材20以及窗材21，在將窗材21與框材20強固地接合的同時，亦增加框材20與窗材21間之氣密性。

另外，在框材20與真空容器30(台座34)之間，係與第1實施形態相同，而被設置有密封構件(O型環29)。O型環29，係將框材20與真空容器30(台座34)間之空隙氣密密封。而在真空容器30側(台座34側)被形成有用以收容O型環29的溝之點，亦和第1實施形態相同。

電子線產生裝置1b，係和電子線產生裝置1a相同，更進而具備有用以將真空容器30之內部作排氣的真空幫浦51(參考圖2)。真空幫浦51，係從被設置有連接器6之側的真空容器30之側面突出而被配置。藉由將真空幫浦51如此這般地配置，由於連接器6以及真空幫浦51係相對於電子線產生裝置1b之中心軸線而被配置於同方向，因此對連接器6之電源用插頭的插拔，以及對真空幫浦51之維修係成為容易。另外，真空幫浦51，係經由排氣通路30d而與真空容器30之收容室30a相連接。

如本實施形態之電子線產生裝置1b一般，本發明之電子線產生裝置，係亦可具備有矩形狀之窗單元10d，又 ，亦可具備有複數之窗單元10d。特別是，在將電子線EB以線狀而掃瞄之形式的電子線產生裝置中，藉由如本實施形態一般沿著掃瞄方向S而將複數的窗單元10d並列，而能容易地實現不使窗材21破損而可將窗單元10d裝著脫離的構成。另外，在本實施形態中，雖係將複數之窗單元10d並列設置，但是代替複數之窗單元10d，係亦可配置沿著掃瞄方向S而延伸之1個的窗單元。

本發明之電子線產生裝置，係並不被上述之各實施形態以及變形例所限制，而亦可作其他之各種的變形。例如，在第1實施形態中，雖係展示電子通過孔為圓形狀之框材，而在第2實施形態中雖係展示電子通過孔為長方形狀之框材，但是框材之電子通過孔係亦可設為除此之外之各種的形狀。而後，只要因應於此電子通過孔之形狀或大小，而將框材之凹部、窗材、以及固定用構件的平面形狀適當作變形即可。

又，在上述各實施形態中，作為絕緣方塊之其中一例，係說明以環氧樹脂所製者。但是，本發明中之絕緣方塊，係不限於環氧樹脂，而亦可經由例如陶瓷或是矽樹脂之類的其他絕緣材料來構成。又，於上述各實施形態中，雖係針對從連接器供給高電壓之構成作說明，但是亦可在絕緣方塊之內部具備有昇壓電路。

1a、1b‧‧‧電子線產生裝置

2‧‧‧電子槍

3、30‧‧‧真空容器

3a、30a‧‧‧收容室

3b、30b‧‧‧電子通路

4‧‧‧絕緣方塊

5‧‧‧殼體

6‧‧‧連接器

7‧‧‧燈絲

8‧‧‧柵極部

9a、9b‧‧‧內部配線

10a~10d‧‧‧窗單元

11、12、19、20‧‧‧框材

11a、12c、19a、20a‧‧‧凹部

11c、12e、19c、20c‧‧‧電子通過孔

13、21‧‧‧窗材

14、22‧‧‧固定用構件

14c‧‧‧點銲溶接痕

15、27‧‧‧銲材

16‧‧‧導電性構件

17、28‧‧‧支持具

18、29‧‧‧O型環

23‧‧‧推壓構件

31~34‧‧‧台座

50、51‧‧‧真空幫浦

A、B‧‧‧工模

EB‧‧‧電子線

[圖1]展示本發明之電子線產生裝置的第1實施形態 之構成的側面剖面圖。

[圖2]沿著於圖1中所示之電子線產生裝置的I-I線之側面剖面圖。

[圖3(a)、(b)]展示第1實施形態之窗單元及其附近之構成的側面剖面圖，以及窗單元之主要部的擴大剖面圖。

[圖4]展示窗單元之構成的平面圖。

[圖5]展示藉由使銲材溶融，而將框材窗材、以及固定用構件相互接合並一體化的工程之剖面圖。

[圖6(a)、(b)]展示第1實施形態之第1~第2變形例的剖面圖。

[圖7(a)、(b)]展示第1實施形態之第3~第4變形例的剖面圖。

[圖8]展示本發明之電子線產生裝置的第2實施形態之構成的剖面圖。

[圖9]圖8所示之電子線產生裝置的平面圖。

[圖10]展示第2實施形態之窗單元之構成的平面圖。

[圖11]沿著於圖10中所示之窗單元的Ⅱ-Ⅱ線之側面剖面圖。

[圖12]展示先前之電子線產生裝置的照射窗之構成的圖。

10a‧‧‧窗單元

11‧‧‧框材

11a‧‧‧凹部

11b‧‧‧側壁

11c‧‧‧電子通過孔

11d‧‧‧螺孔

13‧‧‧窗材

14‧‧‧固定用構件

14a‧‧‧開口

14b‧‧‧側面

15‧‧‧銲材

16‧‧‧導電性構件

16a‧‧‧金屬膜

16b‧‧‧金屬膜

17‧‧‧螺絲

18‧‧‧O型環

31‧‧‧台座

31a‧‧‧貫通孔

31b‧‧‧溝

31c‧‧‧階段部

EB‧‧‧電子線

Claims (10)

1. 一種電子線產生裝置，其特徵為，具備有：電子槍，其係具有射出電子線之電子放出構件；和容器，其係收容前述電子放出構件；和框材，其係具有用以使前述電子線通過之電子通過孔，而可裝著脫離地被安裝在前述容器；和窗材，其係以將前述電子通過孔氣密地封閉的方式，被接合於前述框材，而使前述電子線透過；和密封構件，其係被設置於前述框材與前述容器的空隙間，而將前述空隙間氣密地密封；和溝，係被形成在前述容器側並用以收容前述密封構件，前述框材，係具備有被設置在對前述電子通過孔而言為較前述密封構件而更外側處之螺孔，前述容器，係並不具備有與前述框材之前述螺孔相對應之螺孔，而成為若是將螺絲螺合於前述螺孔中，則會藉由前述螺絲來對於前述框材施加使前述框材和前述容器相互分離之力，前述容器，係具備有用以將前述框材作位置決定之階段部，前述階段部之壁部和前述框材之側壁，係相互分離。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之電子線產生裝置，其中，前述窗材，係以銲材而接著在前述框材。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之電子線產生裝 置，其中，更具備有：固定用構件，其係具有用以使前述電子線通過之開口，而在自身與前述框材之間挾持前述窗材，前述固定用構件，係以銲材而接著在前述窗材以及前述框材上。
4. 如申請專利範圍第3項所記載之電子線產生裝置，其中，前述框材，係具備有將前述電子通過孔之其中一端包含於底面之凹部，前述固定用構件，係被配設於前述底面之上，在前述凹部之側壁與前述固定用構件的側面之間，係空出有空隙。
5. 如申請專利範圍第3項所記載之電子線產生裝置，其中，前述固定用構件，係被點銲熔接於前述框材。
6. 如申請專利範圍第1項所記載之電子線產生裝置，其中，前述框材，係被螺絲固定於前述容器。
7. 如申請專利範圍第1項所記載之電子線產生裝置，其中，係更進而具備有：推壓構件，其係一面推壓前述框材，一面與前述容器螺合。
8. 如申請專利範圍第1項所記載之電子線產生裝置，其中，前述電子通過孔之前述容器側的寬幅，係朝向前述容器之內部而以錐狀擴大。
9. 如申請專利範圍第1項所記載之電子線產生裝 置，其中，前述容器，係更進而包含有被前述階段部之前述壁部所包圍之平面，前述框材，係被配置在被前述階段部之前述壁部所包圍的前述平面上，並從前述階段部之前述壁部而分離。
10. 如申請專利範圍第1項所記載之電子線產生裝置，其中，前述容器，係被配置在前述階段部之前述溝上，並以使前述密封構件位置在前述框材和前述容器之間的方式，來將前述密封構件配置在前述容器側之前述溝內。