专利名称：用于组装电子出射窗的方法和电子出射窗组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于组装电子出射窗的方法和电子出射窗组件。
背景技术：
电子束产生装置可以用于物品的消毒，例如用于食品包装或医疗器械消毒，或者例如它们可以用于固化墨。这些装置一般包括由箔和箔托板形成的电子出射窗。箔托板优选由铜制成，有复数个孔径，在操作中电子将会通过这些孔径离开电子束产生装置。箔可以有大约6-10 μ m的厚度并可以由钛制成。由于该薄度大多数电子能够穿过箔。本发明主要涉及用于辐射材料网的电子束产生装置，即含有相对大的电子出射窗的电子束产生装置。现今用于生产以上种类的电子束装置的方法或过程将会在以下部分描述，涉及图 1和图2。电子束装置100包括两部分管体102，其覆盖并保护组件103，组件103产生电子束并使之成形；和凸缘104，其装载与电子束输出相关的部件，例如窗箔106和箔托板108， 箔托板108防止窗箔106在装置100内形成真空时塌陷。进一步地，在电子束装置的操作中箔106遭受过度的热量。因此，箔托板也用作将在箔106中产生的热量传导远离该装置的箔的重要目的。通过保持箔的温度适度，箔106的寿命就可能足够的长。在生产过程中，铜质的托板108与凸缘104结合，在此阶段凸缘104与管体102是分离的。凸缘104通常由不锈钢制成。然后将窗箔106沿着箔托板108的周界延伸线结合在箔托板108上，并修剪掉过量的窗箔106。随后可以将箔106镀膜，以达到提高其性能的目的，比如说热传递的性能。在面朝电子束产生装置100外面的箔106的面上进行镀膜，随后将凸缘104连接到管体102以形成密封外壳。
发明内容
本发明的发明人发现，当该电子束装置在比如含有氧气的大气中使用时，该在先方案不是最优的。在此情况下加速了的电子将产生臭氧，这是一种高度腐蚀性物质。臭氧可以腐蚀铜托，进而可能损害到外壳的密封和电子束产生装置的功能。此外，在生产食品包装的包装机械中，过氧化氢经常被用于在包装生产开始前对机械部件的消毒。因此，铜箔托也可能与过氧化氢接触，过氧化氢对铜箔托来说也具有高度腐蚀性。最敏感点是结合箔106的结合线处的含铜区(copper volume)。在这里，腐蚀只需要在结合线下面发生作用，只要十分之几个毫米就能导致上述不好的结果。本发明的目的是通过提供一种用于组装电子束产生装置的电子出射窗的方法来解决这个难题，包括步骤在电子束产生装置的外壳上布置箔托板，沿着至少一条连续的结合线将窗箔结合到框架上，从而形成出射窗子组件(sub-assembly)，并连接该出射窗子组件到外壳上面。本发明方法有若干优点，其中之一是箔连接到耐蚀框架上，进而耐蚀框架被结合到外壳的凸缘，从而提供密封，这将保护铜箔托板不遭遇腐蚀性物质，腐蚀性物质可以导致腐蚀和密封失效。该组装方法进一步的优点是可以镀膜于箔的里面，即面朝电子束产生装置里面的面。从耐用角度看，镀膜到里面以保护其不受例如等离子体的腐蚀是优点。进一步地，如果镀膜在箔上面，只有包括箔和框架的子组件需要被放置在镀膜机里。另外一个优点与元件费用和箔的易损性有关。组装电子束装置涉及具有若干关键步骤的复杂制造方法，例如其中之一是将箔结合到框架，以及其中之一是可选择性地给箔镀膜。进一步地，管体和凸缘相对于箔是昂贵的元件。将箔连接到框架上，并且在后面的制造过程中将所述框架连接到电子束产生装置的其余部分上，如果任何涉及到箔的步骤失败的话就可以节省费用。从属权利要求定义了本方法的优选实施方式。本发明也包括电子束产生装置的电子出射窗组件，其包括箔托板和窗箔，其中所述箔托板被连接到电子束产生装置的外壳，所述窗箔沿着至少一条连续的结合线与框架结合，形成出射窗子组件，且所述出射窗子组件被连接于外壳。讨论的与该方法有关的优点也相似地应用于电子出射窗组件。从属权利要求定义了电子出射窗组件的优选实施方式。
在下面，将参考附图，对本发明优选的实施方式进行更详细的描述，其中图1是现有技术电子束装置的截面等轴测视原理图。图2是图1中装置的部分横截面原理图，显示为分解图。图3是根据本发明第一实施方式的部分横截面原理图，用于与图2的横截面比较， 显示为分解图。图4是类似图3的部分横截面原理图，但显示为组装后的状态，及图5是根据本发明实施方式带有镀膜的箔的部分横截面示意图。
具体实施例方式图1和2包含现有技术解决方案，已经被描述。在本发明的优选实施方式中，如图 3和4所示，布置箔托板208于电子束产生装置的外壳上。箔托板208优选地用铜制成并被结合于外壳的凸缘204。一种可能的结合技术是钎焊。箔托板208结合到凸缘204里的开口 212的边缘210上。在一单独的步骤中，或在相同的制作步骤中，所述凸缘204等离子焊接于管体202 形成所述电子束产生装置的外壳。在另一实施方式中，图中未示出，管体202和凸缘204被制成一个整体。在一单独的步骤中，窗箔206被结合在框架214上以形成出射窗子组件216。词语 “框架”在这里应该被解释为有中心孔结构的元件。箔206优选地由钛制成且所述框架优选地由不锈钢制成。可能的结合方法举例来说可以是激光焊接、电子束焊接、钎焊、超声波焊接、扩散结合(diffusion bonding)和粘合。在优选的实施方式中，沿着图4部分所示的连续的结合线218扩散结合箔206于框架214上。结合线218是连续的以能使电子束装置里面保持真空。词语“连续的”被用于定义该线是环状的或封闭的。进一步地，应该被定义为结合线218沿着框架214的孔结构延伸但在框架214的周界里面。优选地，结合线218 以离框架214周界一定距离的位置延伸。此外，至少制作一条结合线218。因此，可以制作两条或更多条结合线。例如，可以在框架214上制作外结合线和内结合线，且这两结合线举例来说可以是彼此同轴的。在这种状态下可选择性地镀膜于箔206且在镀膜过程中只需要处理出射窗组件 216。根据该实施方式，箔206可以在两面镀膜，但优选地在里面镀膜，即一旦组装后，箔206 的将会面朝电子束产生装置里面的面。在图5中示出了带有表示为206C的镀膜的箔206。镀膜206C为增加导热性以达到增加箔206的使用寿命的目的服务。如已提及的本发明的优点是为箔206的里面提供镀膜206C成为可能。在电子束装置操作过程中，电子出射窗外部逐渐产生的等离子能够损耗电子出射窗的镀膜。尽管如此，在箔206里面上的镀膜206C将会保护其免受等离子的影响。因此，使用本发明就有机会在若干热传导镀膜材料中选择，例如DLC(类金刚石)、铜、铝、石墨、银和金。随后，可以将框架214，并借助框架214将出射窗子组件216连接到外壳的凸缘 204部分。连接出射窗子组件216到外壳的步骤以这样的方式进行，其对箔托板208形成保护以确保箔托板208不暴露于电子束产生装置的外部环境。如图3和图4可以看到的，布置框架214在凹陷220中，凹陷220部分由外壳的凸缘204形成、部分由箔托板208形成。 在可替换的实施方式中，图中未示出，接收框架的凹陷可以只形成于外壳中。出射窗子组件216的框架214优选地焊接在外壳上。从图4可以看到，出射窗子组件216连接在外壳上后，箔托板208部分没有暴露于外面的大气中，由此防止了铜箔托板208的腐蚀。进一步的优点是，可以单独测试出射窗子组件216，这样在焊接出射窗子组件216 到凸缘204之前，在箔206和框架214之间、沿着结合线218的结合的密封性得到了确保。 如果密封有缺陷，可以简单地丢弃出射窗子组件216，而不用很大程度地影响到花费和生产时间。在该典型的实施方式中框架214的厚度是3mm，且由不锈钢制成。本创造性的解决方案还有一个额外的优点是，窗箔206将会暴露于较少的处理步骤。这该被理解为，就箔206的薄度而言，任何在箔206上面或附件的处理工作都可能危害到箔206的完整性。
权利要求
1.用于组装电子束产生装置的电子出射窗的方法，包括步骤在该电子束产生装置的外壳上布置箔托板008)，沿着至少一条连续的结合线(218)将窗箔Q06)结合到框架(214)上，从而形成出射窗子组件(216)，且连接该出射窗子组件016)到该外壳上。
2.根据权利要求1所述的方法，包括步骤连接所述出射窗子组件(216)到该外壳上， 以对该箔托板(208)形成保护，从而确保箔托板(208)不会暴露于该电子束产生装置外部的环境中。
3.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，连接该出射窗子组件(216)包括步骤 将该框架(214)布置在凹陷(220)里，该凹陷(220)部分由该外壳形成并且部分由该箔托板(208)形成。
4.根据前述任一项权利要求所述的方法，包括步骤扩散结合所述窗箔(206)到该框架 014)。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法，包括步骤在连接所述出射窗子组件(216) 到该外壳上之前，提供该镀膜O06C)给窗箔006)。
6.根据权利要求5所述的方法，包括步骤在该窗箔Q06)的面朝一旦组装后电子束产生装置的里面的面上提供所述镀膜O06C)。
7.根据前面任一项权利要求所述的方法，其中，连接所述出射窗子组件016)的该步骤包括在该外壳上焊接该框架014)。
8.电子束产生装置的电子出射窗组件，其包括箔托板和窗箔，其中，所述箔托板(208)被布置到电子束产生装置的外壳上，所述窗箔(206)沿着至少一条连续的结合线(218)被结合到框架(208)上，形成出射窗子组件(216)，且所述出射窗子组件(216)被连接于该外壳。
9.根据权利要求8所述的电子出射窗组件，其中，所述出射窗子组件(216)被连接到该外壳上，以对该箔托板(208)形成保护，从而确保该箔托板(208)不会暴露于该电子束产生装置外部的环境中。
10.根据前述权利要求8至9中任一项所述的电子出射窗组件，其中，该出射窗子组件 (216)的该框架(214)被布置于凹槽Q20)中，该凹陷(220)部分由外壳形成并且部分由箔托板(208)形成。
11.根据前述权利要求8至10中任一项所述的电子出射窗组件，其中，该窗箔(206)被扩散结合到框架(214)上。
12.根据前述权利要求8至11中任一项所述的电子出射窗组件，其中，在连接该出射窗子组件016)到该外壳上之前，提供给该窗箔(206)镀膜Q06C)。
13.根据权利要求12所述的电子出射窗组件，其中，提供所述镀膜Q06C)在该窗箔 (206)的面朝该电子束产生装置的里面的面上。
14.根据前述权利要求8至13中任一项所述的电子出射窗组件，其中，该框架(214)被焊接到该外壳上。
15.根据前述权利要求8至14任一项所述的电子出射窗组件，其中，该框架(214)由不锈钢制成。
全文摘要
本发明涉及用于组装电子束产生装置的电子出射窗的方法，包括步骤在该电子束产生装置的外壳上布置箔托板(208)，沿着至少一条连续的结合线(218)将窗箔(206)结合到框架(214)上，从而形成出射窗子组件(216)，且连接该出射窗子组件(216)到该外壳上。本发明也涉及电子出射窗组件。
文档编号H01J5/18GK102341884SQ201080010765
公开日2012年2月1日 申请日期2010年3月5日 优先权日2009年3月11日
发明者保罗·贝尔代蒂, 卢卡·波皮 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司