專利名稱：用于組裝電子出射窗的方法和電子出射窗組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于組裝電子出射窗的方法和電子出射窗組件。
背景技術(shù)：
電子束產(chǎn)生裝置可以用于物品的消毒，例如用于食品包裝或醫(yī)療器械消毒，或者例如它們可以用于固化墨。這些裝置一般包括由箔和箔托板形成的電子出射窗。箔托板優(yōu)選由銅制成，有復(fù)數(shù)個(gè)孔徑，在操作中電子將會(huì)通過(guò)這些孔徑離開(kāi)電子束產(chǎn)生裝置。箔可以有大約6-10 μ m的厚度并可以由鈦制成。由于該薄度大多數(shù)電子能夠穿過(guò)箔。本發(fā)明主要涉及用于輻射材料網(wǎng)的電子束產(chǎn)生裝置，即含有相對(duì)大的電子出射窗的電子束產(chǎn)生裝置?，F(xiàn)今用于生產(chǎn)以上種類的電子束裝置的方法或過(guò)程將會(huì)在以下部分描述，涉及圖 1和圖2。電子束裝置100包括兩部分管體102，其覆蓋并保護(hù)組件103，組件103產(chǎn)生電子束并使之成形；和凸緣104，其裝載與電子束輸出相關(guān)的部件，例如窗箔106和箔托板108， 箔托板108防止窗箔106在裝置100內(nèi)形成真空時(shí)塌陷。進(jìn)一步地，在電子束裝置的操作中箔106遭受過(guò)度的熱量。因此，箔托板也用作將在箔106中產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)遠(yuǎn)離該裝置的箔的重要目的。通過(guò)保持箔的溫度適度，箔106的壽命就可能足夠的長(zhǎng)。在生產(chǎn)過(guò)程中，銅質(zhì)的托板108與凸緣104結(jié)合，在此階段凸緣104與管體102是分離的。凸緣104通常由不銹鋼制成。然后將窗箔106沿著箔托板108的周界延伸線結(jié)合在箔托板108上，并修剪掉過(guò)量的窗箔106。隨后可以將箔106鍍膜，以達(dá)到提高其性能的目的，比如說(shuō)熱傳遞的性能。在面朝電子束產(chǎn)生裝置100外面的箔106的面上進(jìn)行鍍膜，隨后將凸緣104連接到管體102以形成密封外殼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該電子束裝置在比如含有氧氣的大氣中使用時(shí)，該在先方案不是最優(yōu)的。在此情況下加速了的電子將產(chǎn)生臭氧，這是一種高度腐蝕性物質(zhì)。臭氧可以腐蝕銅托，進(jìn)而可能損害到外殼的密封和電子束產(chǎn)生裝置的功能。此外，在生產(chǎn)食品包裝的包裝機(jī)械中，過(guò)氧化氫經(jīng)常被用于在包裝生產(chǎn)開(kāi)始前對(duì)機(jī)械部件的消毒。因此，銅箔托也可能與過(guò)氧化氫接觸，過(guò)氧化氫對(duì)銅箔托來(lái)說(shuō)也具有高度腐蝕性。最敏感點(diǎn)是結(jié)合箔106的結(jié)合線處的含銅區(qū)(copper volume)。在這里，腐蝕只需要在結(jié)合線下面發(fā)生作用，只要十分之幾個(gè)毫米就能導(dǎo)致上述不好的結(jié)果。本發(fā)明的目的是通過(guò)提供一種用于組裝電子束產(chǎn)生裝置的電子出射窗的方法來(lái)解決這個(gè)難題，包括步驟在電子束產(chǎn)生裝置的外殼上布置箔托板，沿著至少一條連續(xù)的結(jié)合線將窗箔結(jié)合到框架上，從而形成出射窗子組件(sub-assembly)，并連接該出射窗子組件到外殼上面。本發(fā)明方法有若干優(yōu)點(diǎn)，其中之一是箔連接到耐蝕框架上，進(jìn)而耐蝕框架被結(jié)合到外殼的凸緣，從而提供密封，這將保護(hù)銅箔托板不遭遇腐蝕性物質(zhì)，腐蝕性物質(zhì)可以導(dǎo)致腐蝕和密封失效。該組裝方法進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是可以鍍膜于箔的里面，即面朝電子束產(chǎn)生裝置里面的面。從耐用角度看，鍍膜到里面以保護(hù)其不受例如等離子體的腐蝕是優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步地，如果鍍膜在箔上面，只有包括箔和框架的子組件需要被放置在鍍膜機(jī)里。另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)與元件費(fèi)用和箔的易損性有關(guān)。組裝電子束裝置涉及具有若干關(guān)鍵步驟的復(fù)雜制造方法，例如其中之一是將箔結(jié)合到框架，以及其中之一是可選擇性地給箔鍍膜。進(jìn)一步地，管體和凸緣相對(duì)于箔是昂貴的元件。將箔連接到框架上，并且在后面的制造過(guò)程中將所述框架連接到電子束產(chǎn)生裝置的其余部分上，如果任何涉及到箔的步驟失敗的話就可以節(jié)省費(fèi)用。從屬權(quán)利要求定義了本方法的優(yōu)選實(shí)施方式。本發(fā)明也包括電子束產(chǎn)生裝置的電子出射窗組件，其包括箔托板和窗箔，其中所述箔托板被連接到電子束產(chǎn)生裝置的外殼，所述窗箔沿著至少一條連續(xù)的結(jié)合線與框架結(jié)合，形成出射窗子組件，且所述出射窗子組件被連接于外殼。討論的與該方法有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)也相似地應(yīng)用于電子出射窗組件。從屬權(quán)利要求定義了電子出射窗組件的優(yōu)選實(shí)施方式。


在下面，將參考附圖，對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)電子束裝置的截面等軸測(cè)視原理圖。圖2是圖1中裝置的部分橫截面原理圖，顯示為分解圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的部分橫截面原理圖，用于與圖2的橫截面比較， 顯示為分解圖。圖4是類似圖3的部分橫截面原理圖，但顯示為組裝后的狀態(tài)，及圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式帶有鍍膜的箔的部分橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1和2包含現(xiàn)有技術(shù)解決方案，已經(jīng)被描述。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖 3和4所示，布置箔托板208于電子束產(chǎn)生裝置的外殼上。箔托板208優(yōu)選地用銅制成并被結(jié)合于外殼的凸緣204。一種可能的結(jié)合技術(shù)是釬焊。箔托板208結(jié)合到凸緣204里的開(kāi)口 212的邊緣210上。在一單獨(dú)的步驟中，或在相同的制作步驟中，所述凸緣204等離子焊接于管體202 形成所述電子束產(chǎn)生裝置的外殼。在另一實(shí)施方式中，圖中未示出，管體202和凸緣204被制成一個(gè)整體。在一單獨(dú)的步驟中，窗箔206被結(jié)合在框架214上以形成出射窗子組件216。詞語(yǔ) “框架”在這里應(yīng)該被解釋為有中心孔結(jié)構(gòu)的元件。箔206優(yōu)選地由鈦制成且所述框架優(yōu)選地由不銹鋼制成?？赡艿慕Y(jié)合方法舉例來(lái)說(shuō)可以是激光焊接、電子束焊接、釬焊、超聲波焊接、擴(kuò)散結(jié)合(diffusion bonding)和粘合。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，沿著圖4部分所示的連續(xù)的結(jié)合線218擴(kuò)散結(jié)合箔206于框架214上。結(jié)合線218是連續(xù)的以能使電子束裝置里面保持真空。詞語(yǔ)“連續(xù)的”被用于定義該線是環(huán)狀的或封閉的。進(jìn)一步地，應(yīng)該被定義為結(jié)合線218沿著框架214的孔結(jié)構(gòu)延伸但在框架214的周界里面。優(yōu)選地，結(jié)合線218 以離框架214周界一定距離的位置延伸。此外，至少制作一條結(jié)合線218。因此，可以制作兩條或更多條結(jié)合線。例如，可以在框架214上制作外結(jié)合線和內(nèi)結(jié)合線，且這兩結(jié)合線舉例來(lái)說(shuō)可以是彼此同軸的。在這種狀態(tài)下可選擇性地鍍膜于箔206且在鍍膜過(guò)程中只需要處理出射窗組件 216。根據(jù)該實(shí)施方式，箔206可以在兩面鍍膜，但優(yōu)選地在里面鍍膜，即一旦組裝后，箔206 的將會(huì)面朝電子束產(chǎn)生裝置里面的面。在圖5中示出了帶有表示為206C的鍍膜的箔206。鍍膜206C為增加導(dǎo)熱性以達(dá)到增加箔206的使用壽命的目的服務(wù)。如已提及的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是為箔206的里面提供鍍膜206C成為可能。在電子束裝置操作過(guò)程中，電子出射窗外部逐漸產(chǎn)生的等離子能夠損耗電子出射窗的鍍膜。盡管如此，在箔206里面上的鍍膜206C將會(huì)保護(hù)其免受等離子的影響。因此，使用本發(fā)明就有機(jī)會(huì)在若干熱傳導(dǎo)鍍膜材料中選擇，例如DLC(類金剛石)、銅、鋁、石墨、銀和金。隨后，可以將框架214，并借助框架214將出射窗子組件216連接到外殼的凸緣 204部分。連接出射窗子組件216到外殼的步驟以這樣的方式進(jìn)行，其對(duì)箔托板208形成保護(hù)以確保箔托板208不暴露于電子束產(chǎn)生裝置的外部環(huán)境。如圖3和圖4可以看到的，布置框架214在凹陷220中，凹陷220部分由外殼的凸緣204形成、部分由箔托板208形成。 在可替換的實(shí)施方式中，圖中未示出，接收框架的凹陷可以只形成于外殼中。出射窗子組件216的框架214優(yōu)選地焊接在外殼上。從圖4可以看到，出射窗子組件216連接在外殼上后，箔托板208部分沒(méi)有暴露于外面的大氣中，由此防止了銅箔托板208的腐蝕。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是，可以單獨(dú)測(cè)試出射窗子組件216，這樣在焊接出射窗子組件216 到凸緣204之前，在箔206和框架214之間、沿著結(jié)合線218的結(jié)合的密封性得到了確保。 如果密封有缺陷，可以簡(jiǎn)單地丟棄出射窗子組件216，而不用很大程度地影響到花費(fèi)和生產(chǎn)時(shí)間。在該典型的實(shí)施方式中框架214的厚度是3mm，且由不銹鋼制成。本創(chuàng)造性的解決方案還有一個(gè)額外的優(yōu)點(diǎn)是，窗箔206將會(huì)暴露于較少的處理步驟。這該被理解為，就箔206的薄度而言，任何在箔206上面或附件的處理工作都可能危害到箔206的完整性。
權(quán)利要求
1.用于組裝電子束產(chǎn)生裝置的電子出射窗的方法，包括步驟在該電子束產(chǎn)生裝置的外殼上布置箔托板008)，沿著至少一條連續(xù)的結(jié)合線(218)將窗箔Q06)結(jié)合到框架(214)上，從而形成出射窗子組件(216)，且連接該出射窗子組件016)到該外殼上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括步驟連接所述出射窗子組件(216)到該外殼上， 以對(duì)該箔托板(208)形成保護(hù)，從而確保箔托板(208)不會(huì)暴露于該電子束產(chǎn)生裝置外部的環(huán)境中。
3.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，連接該出射窗子組件(216)包括步驟 將該框架(214)布置在凹陷(220)里，該凹陷(220)部分由該外殼形成并且部分由該箔托板(208)形成。
4.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，包括步驟擴(kuò)散結(jié)合所述窗箔(206)到該框架 014)。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，包括步驟在連接所述出射窗子組件(216) 到該外殼上之前，提供該鍍膜O06C)給窗箔006)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括步驟在該窗箔Q06)的面朝一旦組裝后電子束產(chǎn)生裝置的里面的面上提供所述鍍膜O06C)。
7.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，連接所述出射窗子組件016)的該步驟包括在該外殼上焊接該框架014)。
8.電子束產(chǎn)生裝置的電子出射窗組件，其包括箔托板和窗箔，其中，所述箔托板(208)被布置到電子束產(chǎn)生裝置的外殼上，所述窗箔(206)沿著至少一條連續(xù)的結(jié)合線(218)被結(jié)合到框架(208)上，形成出射窗子組件(216)，且所述出射窗子組件(216)被連接于該外殼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子出射窗組件，其中，所述出射窗子組件(216)被連接到該外殼上，以對(duì)該箔托板(208)形成保護(hù)，從而確保該箔托板(208)不會(huì)暴露于該電子束產(chǎn)生裝置外部的環(huán)境中。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求8至9中任一項(xiàng)所述的電子出射窗組件，其中，該出射窗子組件 (216)的該框架(214)被布置于凹槽Q20)中，該凹陷(220)部分由外殼形成并且部分由箔托板(208)形成。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的電子出射窗組件，其中，該窗箔(206)被擴(kuò)散結(jié)合到框架(214)上。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的電子出射窗組件，其中，在連接該出射窗子組件016)到該外殼上之前，提供給該窗箔(206)鍍膜Q06C)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子出射窗組件，其中，提供所述鍍膜Q06C)在該窗箔 (206)的面朝該電子束產(chǎn)生裝置的里面的面上。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的電子出射窗組件，其中，該框架(214)被焊接到該外殼上。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求8至14任一項(xiàng)所述的電子出射窗組件，其中，該框架(214)由不銹鋼制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于組裝電子束產(chǎn)生裝置的電子出射窗的方法，包括步驟在該電子束產(chǎn)生裝置的外殼上布置箔托板(208)，沿著至少一條連續(xù)的結(jié)合線(218)將窗箔(206)結(jié)合到框架(214)上，從而形成出射窗子組件(216)，且連接該出射窗子組件(216)到該外殼上。本發(fā)明也涉及電子出射窗組件。
文檔編號(hào)H01J5/18GK102341884SQ201080010765
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者保羅·貝爾代蒂, 盧卡·波皮 申請(qǐng)人:利樂(lè)拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司