生命科学関連特許情報
| タイトル： | 特許公報(B2)_光学計測機器用フランジ付き超高真空観測窓の気密方法 |
| 出願番号： | 2004150473 |
| 年次： | 2010 |
| IPC分類： | F16J 15/04,B01J 3/03,B01J 3/04,F16J 15/08,F16J 15/12,G01N 21/01 |
特許情報キャッシュ
河西 敏 小川 宏明 杉江 達夫 藤沢 恒志 JP 4524388 特許公報(B2) 20100611 2004150473 20040520 光学計測機器用フランジ付き超高真空観測窓の気密方法 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 505374783 社本 一夫 100089705 小野 新次郎 100140109 小林 泰 100075270 千葉 昭男 100080137 富田 博行 100096013 桜井 周矩 100092015 神田 藤博 100093713 田中 英夫 100091063 細川 伸哉 100102727 深澤 憲広 100117813 平山 晃二 100123548 有限会社藤アイデック 597112081 社本 一夫 100089705 増井 忠弐 100076691 小林 泰 100075270 千葉 昭男 100080137 富田 博行 100096013 桜井 周矩 100092015 河西 敏 小川 宏明 杉江 達夫 藤沢 恒志 20100818 F16J 15/04 20060101AFI20100729BHJP B01J 3/03 20060101ALI20100729BHJP B01J 3/04 20060101ALI20100729BHJP F16J 15/08 20060101ALI20100729BHJP F16J 15/12 20060101ALI20100729BHJP G01N 21/01 20060101ALN20100729BHJP JPF16J15/04 ZB01J3/03 JB01J3/04 HF16J15/08 BF16J15/12 DG01N21/01 Z Ｆ１６Ｊ １５／０４ Ｂ０１Ｊ ３／０３ Ｂ０１Ｊ ３／０４ Ｆ１６Ｊ １５／０８ Ｆ１６Ｊ １５／１２ Ｇ０１Ｎ ２１／０１ 特開昭６３−２２１８３２（ＪＰ，Ａ） 特開平０１−２０６１６３（ＪＰ，Ａ） 特開平０７−０８０２７４（ＪＰ，Ａ） 特開平０１−０９８７６７（ＪＰ，Ａ） 特開平０３−１２８１７２（ＪＰ，Ａ） 1 2005331045 20051202 6 20070516 小野田 達志 本発明は、真空に維持された金属製の真空容器の内部に置かれた測定対象物を光学的手段により外部から観測するための、光学計測機器用フランジ付き超高真空観測窓において、窓に熱的歪み、或いは機械的力による歪みを与えることなく金属を用いて気密を得る方法に関するものである。 従来、ガラス或いは結晶類の窓の外周部分を金属製フランジに拡散接合、或いは銀ロー付け接合を施して気密機能を持たせた真空機器用の観測窓が使用されている。これらは接合工程中に熱的工程が必要不可欠なため、その熱影響によって、窓に歪みが生じていることにより、窓を通して測定対象物を光学的手段により観測する際に、透過光の波長の数分の１以下の精度、或いは感度を得ることが困難であった。 又、窓の外周部分をフランジの内周の段付き部分に押付けて圧着させることにより、気密構造とした観測窓もあるが、窓に過大な力が作用するために窓の歪みを避けることができなかった。 更に又、機械的に気密を得る方法として、窓の外周側面部と２枚のフランジの内周側面部との間に、断面形状がＶ字型の金属リングを、リングのＶ字の頂点が窓の外周側面部に接するように、Ｖ字に開いた側の２つの頂点がフランジ内周側面部に接するように挿入し、２枚のフランジをネジで締め付けることで、Ｖ型リングを締め付け変型させて、リング頂点が窓の外周側面部に、Ｖ字に開いた側の２つの頂点をフランジ内周側面部に強く密着させて、気密を維持することも行われている（非特許文献１）。 ところで、近年、精度、或いは感度の高い光学的計測のための観測窓の必要性が高まってきているが、満足できる観測窓はなかった。A.Nagashima （長島章）、 T. Nishitani （西谷建夫）、T. Fjisawa （藤沢恒夫） 、T. Sugie（杉江達夫）、 S. Kasai（河西敏）著、Review of Scientific Instruments, Vol. 70, No. 1、460〜463頁、1999年１月 しかしながら、従来、窓とフランジの接合、或いは密着に際して、窓の歪みの原因となる熱的工程、或いは押付けて圧着させる工程がない方法で、気密構造にする技術はなかった。 本発明は、ガラス或いは結晶類の円板である窓の外周側面部とフランジの内周側面部との間に金属製柔軟構造のリングを設け、フランジにネジ止めできる押し板でこのリングを圧縮してリングを水平方向に展延させ、窓の外周側面部とフランジの内周側面部にリングの内周側と外周側を各々接触させてから、その接触させた部分に低温浴の無電解メッキを施し、そのメッキ層によって、気密を得ることを特徴とするものである。 本発明により、窓に歪みのない光学計測機器用フランジ付き超高真空観測窓ができるため、真空容器の内部に置かれた測定対象物を光学的手段により外部から観測する際に、測定に使用する波長の数分の１以下の精度、或いは感度の光学的観測ができることから、超ＬＳＩ等の半導体開発分野、ナノテクノロジー分野での需要が見込まれ、極めて実用的価値が大きい。 本発明を図1により説明する。ガラス或いは結晶類の窓をフランジにはめ込み、ネジで押し板を下方向に押付けて金属製柔軟構造のリングを圧縮して変形させ、水平方向に展延させて、リングの内周側をガラス或いは結晶類の窓の全外周に接触させるとともに、リングの外周側をフランジの内周部分全周に接触させる。次に、接触部分とその近接を除いてマスキングを施し、低温浴の無電解メッキを施して接触部分を気密にする。 リングは、その断面が円弧状のもので、フランジに形成されたリングはめ込み部に沿ってはめ込まれる形状のものであり、その材質は、押し板で押し下げられた際に水平方向に展延できるものであればよく、例えば、リン青銅、チタン、ステンレス、アルミニウム等で作製されている。又、窓に使用される結晶類は、例えば、結晶石英、サファイア、セレン化亜鉛、フッ化マグネシウム等である。 本発明の低温浴の無電解とは、電気メッキと異なり、電流を流さず素材を温度６０度前後の低温のメッキ液に漬けて素材にメッキ被膜を形成する化学還元メッキ法である。これにより、メッキする素材の種類、形状に関係なく厚さが均一、且つ窪み、ピンホール等の欠陥がないメッキ被膜を形成できる。 本発明を図１に基づいて具体的に説明する。ガラス或いは結晶類の円板である窓が、リング型フランジの内周側に形成された窓はめ込み部１にはめ込まれた後、金属製柔軟構造のリングがその窓はめ込み部１の上部外周側に形成されたフランジはめ込み部２にはめ込まれる。押し板の下端部がリングの頂部に当てられた後、押し板とフランジを締め付けネジによって押し板をリングに締め付けることにより、リングが、リングはめ込み部２内で水平方向に展延され、リング内周側が円板状窓の外周側に押し付けられ、リング外周側がリングはめ込み部２の内周側に押し付けられる。 その後、リング内周側と窓の外周側との接触部、及びリング外周側とはめ込み部の内周側との接触部に、低温浴の無電解メッキが施されて、窓とリングとの間が完全気密に接合される。本発明の光学計測機器用フランジ付き超高真空観測窓の製造工程を示す図である。符号の説明 １： 窓はめ込み部 ２： リングはめ込み部 ガラス或いは結晶類の円板である窓の外周側面部とフランジの内周側面部との間に金属製柔軟構造のリングを設け、フランジにネジ止めできる押し板でこのリングを圧縮して、窓の外周側面部とフランジの内周側面部にリングの内周側と外周側を各々接触させてから、その接触させた部分に低温浴の無電解メッキを施し、そのメッキ層によって、気密を得る光学計測機器用フランジ付き超高真空観測窓の気密方法。