高熔点材料的焊接方法及其设备的制作方法

专利名称：高熔点材料的焊接方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用激光束来熔化并焊接诸如石英玻璃和陶瓷等高熔点材料的方法及设备，更确切地说，涉及熔化且紧密密封一个高熔点材料制造的容器的焊接方法及设备。
背景技术：
气焊方法可用来熔化例如玻璃和陶瓷等具有高熔点的材料，以把该材料焊接或真空密封到这样的高熔点材料或者例如金属等不同的材料上。气焊方法通常利用丙烷/氧气、氢气/氧气或Ar(氩气)弧作为热源。特别是，在石英玻璃所制的灯的制造过程中，需要用气体燃烧器加热熔化石英玻璃容器的一部分，以密封W(钨)或Mo(钼)材料，在处于真空密封状态的石英玻璃容器(灯)中，这些材料将作为灯的电极。
但是，很难将气体燃烧器的火焰狭小到成为一点，因此加热部分的周围也被不必要地加热。而且，即使火焰能够狭小到成为一点，当直接加热部分的温度达到了设想温度时，因为高熔点的陶瓷等材料具有较高的热传导率，其周围被传导的热量间接加热也不必要地升至较高的温度。当需要精密加工时，对于具有低传导率的石英玻璃也是一样。从上述可以得出，当使用气体燃烧器时，直接加热的部分与其周围部分的温度只有细微的差别。这就导致如下的问题很难就地加热并只熔化高熔点材料的预想部分。
例如，为了制造密集高压水银灯和卤化金属灯，需要真空密封一高蒸气压力材料，例如玻璃管中的水银。在此情况下，为了防止因间接加热部分的热量导致的水银蒸发，需要使加热部分的周围与其具有较大的温差。通过冷却直接加热部分的周围可以达到此要求，但是，这种方法没有考虑到制造成本和可行性。此外，如果将所应用的燃烧器的加热减少到能够防止间接加热部分的温度上升，就不能够充分地加热需要熔化的部分。而且，在此情况下，需要较长的时间来升高温度。其结果是，很难使加热部分的周围与其具有较大的温差。因此，当使用气体燃烧器时，不能适当地控制加热部分及其周围的温度，结果，密封过程变得相当困难。从而出现的问题是，不能够增加灯的产量。
在图20中，简要地示出了日本专利公开No.55-24327中所提出的一种焊接设备，该设备使用激光束作为加热装置来熔化玻璃料，以解决使用气体燃烧器所导致的上述问题。在图中，WLC是一种焊接设备，通过使用激光束照射需要熔化的物体且由此熔化玻璃料，以制造放电电灯，例如高压钠灯。需要熔化的物体放置在一个真空密封的容器中，并且被一反光镜所围绕。
激光焊接设备WLC具有一个密封容器101，通过封闭地把一容器体104安装在一个基板103上来装配容器101，基板103具有一个借助于垫圈105的泄放阀102。激光束发生器107放置在激光可穿过窗口106的外部，窗口106设置在密封容器101上表面的一个部分上。测量密封容器101内部压力的压力计108设置在密封容器101的顶部。通气管109与泄放阀102设置在一起。真空泵110借助于一开启/关闭阀门111连接到从通气管109的中点分出的支管109a上。惰性气体例如Ne(氖气)从气瓶112中借助于一个阀动装置113供应到另一个支管109b中。
应注意到受热熔化密封材料119例如玻璃焊料是设置在需要密封的物体115中的一具有电极117a的闭合单元118a和发光管116的顶端之间的。相似地，具有电极117b的闭合单元118b和发光管116的底端之间也设置有受热熔化密封材料119。
物体115即放电电灯可拆卸地被一分叉的夹持件114支承住，相对于基板103的中央轴线可滑动且可转动地设置夹持件114，由此使受热熔化密封材料119位于激光可穿过窗口106的光通路上。在密封容器101中，具有空间120的弧形反光镜121对应于激光束路径从外部围绕物体115，并且被一支承件122所支承，以能够上下移动。
把需要密封的物体115放置在夹持件114中，并打开开启/关闭阀门111，以驱动真空泵110，从密封容器101中排出空气。当压力计108测得的密封容器内的压力降至大约0.0001乇至1.000001乇时，闭合开启/关闭阀门111，由此停止了真空泵110的动作。以此方式，排空了物体115的内部。此后，一激光束通过激光束可穿过窗口106和空间120照射到物体115中的受热熔化密封材料119上，以加热熔化受热熔化密封材料119。由此，将发光管116的顶部和闭合单元118A密封在一起。
在该过程中，激光束的热能加热物体115，反光镜121反射热辐射能量，以协同地加热物体115。同时，缓慢地转动夹持件114，以均匀地加热和焊接物体115和受热熔化密封材料119，其结果，紧密密封了物体115的顶端。
下一步，密封物体115的顶端后，翻转物体115，以使下端内的受热熔化密封材料119位于激光束通路上。然后闭合开启/关闭阀门111，并打开阀动装置113，以将上述的惰性气体(密封气体)吸入密封容器101中，直到压力计108所指示的数值大约为25乇。当密封气体的导入结束时，物体115中的受热熔化密封材料119被激光束发生器107发出的激光所熔化，如上述顶端的密封一样，由此紧密密封了底端，完成了一个放电电灯。
在日本专利公开No.55-64338和日本专利公开No.56-42940中也提出了如上述加热装置一样使用激光束熔化玻璃料的焊接设备。与日本专利公开No.55-24327中所提出的焊接设备相比，这些设备还具有施压于激光照射熔化玻璃料的加压装置。
在上述日本专利公开No.55-24327所提出的上述激光束加热熔化设备中，需要将密封气体注入密封容器，保持在0.0001乇至0.000001乇的真空状态下，直到内部压力基本达到25乇。此外，在激光加热熔化设备中，该受热熔化密封材料被熔化，以粘合在闭合单元118和物体115的端部，由此密封物体115。受热熔化密封材料119和闭合单元118简单地放置在物体115的端部。
也就是说，因为除了受热熔化密封材料119和闭合单元118的重量没有外力，当受热熔化密封材料熔化时，它会在其重量帮助下变形移动。但是闭合单元118不会变形，因为它没有熔化。其结果是，闭合单元118和受热熔化密封材料119不能够彼此间没有间隙地粘合在一起。即使闭合单元118和受热熔化密封材料119同时熔化以避免上述问题，只在它们重量的帮助下也很难将它们无间隙地粘合在一起。其结果，就不能够增加灯的产量。而且，当闭合单元118和需要密封的物体115是例如陶瓷等低热塑材料制造的情况下，基本上不可能将它们无间隙地粘合在一起。
而且，因为物体115和闭合单元118在正常大气温度、真空状态下密封，不管它们是陶瓷还是石英制造，都不可能紧密密封物体115，因此密封后其内部压力高于正常大气压力。
为了在密封容器中照射激光束，需要将密封气体注入密封容器中。当需要密封的物体是石英玻璃管等物体时，很难完全密封石英玻璃管，除非其内部压力与外部压力之间存在差别。因此，为了密封，在熔化时需要将管子延长。此外，在其内部压力高于正常大气压力的状态下，很难真空密封陶瓷或石英玻璃管。
为了焊接或真空密封陶瓷管和用来连接电极的金属陶瓷，通过高频感应加热来熔化陶瓷管和金属陶瓷。通过确保加热部分周围温度有明显的改变，很好地提高了高频感应加热的可行性。但是，仅靠熔化它们，很难焊接陶瓷管和金属陶瓷。仍然基本不可能对它们进行真空密封。
另一方面，日本专利公开No.55-64338和日本专利公开No.56-42940中所提出的设备适于通过将闭合单元压向物体的开口端来密封物体，但是没有闭合单元时，就不能够密封物体。
本发明的公开为达到以上目的的本发明具有以下的特征。
本发明的第一方面涉及一种焊接设备，该设备使用激光束照射石英玻璃或陶瓷制造的物体，用以加热熔化且焊接该物体，它包括内部压力调整器，以将所述物体的内部压力减小至低于第一压力的第二压力，所述第一压力是所述物体的大气压力，并且保持所述第二压力；以及加热熔化单元，用以照射内部压力已减小并得以保持的该物体的预定部分，使用激光束加热熔化所述预定部分，利用第一压力和第二压力之间的压差收缩且焊接物体的受热熔化部分。
如上所述，在第一方面，能够通过均匀地施加到物体上的外界大气压力收缩和牢固地焊接受热熔化部分。
按照第二方面，在第一方面中，还包括一惰性气体装置，用以将内部压力已减小的该物体在第一压力之下保持在惰性气体中，并使激光束穿过该物体的预定部分，其中，该受热熔化部分由于惰性气体的压力而收缩且被焊接。
如上所述，在第二方面中，该物体在惰性气体中加热熔化且收缩，以进行焊接，其中物体保持在一正压力之下，因此，可以防止由于氧化而造成的物体质量下降。
按照第三方面，在第二方面中，其中激光束是从惰性气体装置的外部照向物体。
如上所述，在第三方面中，激光束发生器可放置在惰性气体装置的外部，由此简化了整个焊接设备的结构。
按照第四方面，在第三方面中，其中惰性气体装置具有一激光束可穿过部分，用以让激光束穿过。
如上所述，在第四方面中，能够使用从外部发出的激光束照射并加热以正压力保持在惰性气体中的物体。
按照第五方面，在第四方面中，在激光束是YAG激光或激元(excimer)激光的情况下，其中激光束束可穿过部分是主要由石英玻璃组成的材料制造的。
如上所述，在第五方面中，因为YAG激光和激元激光穿过石英玻璃所造成的损失很小，所以可通过激光束有效地加热该物体。
按照第六方面，在第四方面中，在激光束是CO2激光的情况下，其中激光束可穿过部分是主要由ZnSe组成的材料制造的。
如上所述，在第六方面中，因为CO2激光穿过石英玻璃所造成的损失很小，所以可通过激光束有效地加热该物体。
按照第七方面，在第四方面中，其中可穿过激光束单元将激光束聚集在物体上。
如上所述，在第七方面中，激光束能够通过激光可穿过窗口聚集在物体上，这消除了对额外激光束聚光系统的需要。
按照第八方面，在第二方面中，其中惰性气体是从包括稀有气体和氮气的惰性气体范围中选出的惰性气体。
按照第九方面，在第二方面中，其中惰性气体装置包括将惰性气体吸入装置内的一抽吸器；从吸入的惰性气体中除去杂质的净化器，用以净化惰性气体；以及用以将净化后的惰性气体返回惰性气体装置的一返回单元。
如上所述，在第九方面中，通过使用净化器和返回单元，能够持续地保持惰性气体的洁净。
按照第十方面，在第九方面中，其中净化器设置在惰性气体装置的外部。
如上所述，在第十方面中，净化器放置在惰性气体装置的外部，由此便利了净化器的保养。也能够防止惰性气体装置的内部受污染。
按照第十一方面，在第二方面中，惰性气体装置的外部大气压力高于第二压力，而低于第一压力。
如上所述，在第十一方面中，惰性气体装置的内部压力高于其外部大气压力。因此，惰性气体装置的内部压力和物体的内部压力之间的压差可设置在一较大数值，这使得能够在一较大收缩力之下焊接该物体。
按照第十二方面，在第十一方面中，其中第一压力比外部大气压力高几个mm的水柱压力。
如上所述，在第十二方面中，惰性气体装置的内部压力可容易地保持比其外部大气压力高几个mm的水柱压力。而且，惰性气体装置的内部压力和该物体的内部压力之间的压差可设置的足够大，以进行收缩焊接。
按照第十三方面，在第一方面中，还包括设置在物体的预定部分和加热熔化单元之间的一个敏感件，以遮断激光束，其中敏感件的第一表面吸收的激光束的热能从其第二表面将热能辐射至该物体的预定部分上。
如上所述，在第十三方面中，激光束的能量一旦被敏感件所吸收，而后敏感件即作为热源将热能辐射至物体上。于是可均匀地加热该物体。
按照第十四方面，在第十三方面中，其中敏感件是环形的，并将物体容纳在其内，被敏感件的外周缘所吸收的激光束的热能从其内周缘辐射至物体的预定部分。
如上所述，在第十四方面中，激光束的能量通过敏感件可密集地辐射到物体的预定部分上，敏感件使得有效地加热该预想部分成为可能。
按照第十五方面，在第十四方面中，其中敏感件围绕该物体转动，并且被激光束均匀地加热。
如上所述，在第十五方面中，辐射热能的敏感件的内周缘围绕物体的外周缘转动。这就能够均匀地加热该物体。
按照第十六方面，在第一方面中，还包括一个冷却单元，用以部分地冷却该物体。
如上所述，在第十六方面中，可以就地冷却物体。因此，可以更理想地分布物体的温度，而且无须蒸发封装在物体中高蒸气压力材料，就可密封该物体。
按照第十七方面，在第十六方面中，其中冷却单元还包括一制冷单元，其内包含有冷空气、冷却水和液态氮中的任何制冷剂；以及一制冷循环器，用以从制冷装置中取出制冷剂，而后使制冷剂围绕物体的外围循环几次，然后将制冷剂返回制冷单元。
按照第十八方面，在第十七方面中，其中冷却单元具有将制冷剂喷洒到物体上的一个喷嘴，以及容纳制冷剂以把物体浸没在制冷剂中的一个箱体。
按照第十九方面，在第一方面中，其中激光束基本上均匀地照射到物体预定部分的外周缘。
如上所述，在第十九方面中，激光束均匀地照射物体。因此，可基本均匀地加热物体的被照射部分。
按照第二十方面，在第十九方面中，其中加热熔化装置包括
多个激光束发生器。
如上所述，在第二十方面中，使用了多个激光束发生器，与使用单个激光束发生器来照射物体的情况相比，由此能够更加均匀地加热该物体。
按照第二十一方面，在第十九方面中，其中加热熔化装置包括一光导纤维，用以使激光束分成多个光束、并将这些光束输出到物体的预定部分的外周缘上。
如上所述，在第二十一方面中，由单个激光束发生器产生的激光束被一光导纤维分成多个光束，以照射到物体上。结果，与使用单个激光束照射物体的情况相比，可以更加均匀地加热该物体。
按照第二十二方面，在第一方面中，其中内部压力调整装置包括一内部压力探测器，用以探测物体的内部压力；一个管道，该管道的一端连接到物体的一开口端上；以及一个真空泵，该真空泵连接到管道的另一端上，以真空抽吸物体的内部，由此使内部压力探测器所测得的压力成为第二预定内部压力。
如上所述，在第二十二方面中，通过使用真空泵且同时利用内部压力探测器探测物体的内部压力，能够使物体的内部保持在预定的负压力。
按照第二十三方面，在第一方面中，包括一个转动夹持件，用以夹持住物体的端部，并转动物体，以均匀地将激光束照射到物体的预定部分的整个周缘上。
如上所述，在第二十三方面中，物体相对于激光束沿其周缘方向转动，以使激光束更加均匀地照射到物体上。
按照第二十四方面，在第一方面中，还包括一个激光束输出探测器，用以探测激光束的输出量；以及一个激光能量调整器，用于以探测得的激光束输出量为基础控制激光束的能量。
如上所述，在第二十四方面中，对激光束的输出量进行了测试，而后，以测得的数值为基础，对激光束发生器的能量进行反馈控制。因此，能够以适当的激光输出量加热该物体。
按照第二十五方面，在第一方面中，包括一个转动单元，用以围绕基本垂直于激光束的轴线转动该物体。
如上所述，在第二十五方面中，可围绕物体的周缘均匀地照射激光束。
按照第二十六方面，在第一方面中，还包括一个反光镜，该反光镜的焦点位于需要加热熔化物体的预定部分的邻近处。
如上所述，在第二十六方面中，能够通过反光镜来反射照射到物体上的激光束，使激光束再次照射到物体上。其结果，可以提高激光束的利用效率。
按照第二十七方面，在第二十六方面中，其中反光镜是一体的球形，物体的预定部分支承在反光镜中。
如上所述，在第二十七方面中，反光镜的形状就像一个一体的球，它使得在反光镜内部反射的激光束以基本均匀一致的强度照射在物体的预定照射部分上。
按照第二十八方面，在第二十七方面中，其中反光镜具有用以将物体插入其内的一个第一开口；以及用以使激光束进入的至少一个第二开口，其中从第二开口进入的激光束在一体球形的反光镜内反射，以均匀地照射和加热从第一开口插入的物体的预定部分。
如上所述，在第二十八方面中，一体球形的反光镜中设置有多个开口。这使得能够将物体支承在反光镜内，并且用激光束照射支承住的物体。
按照第二十九方面，在第二十方面中，其中反光镜还具有用以抽出包含在反光镜内部的灰尘的一个开口。
如上所述，在第二十九方面中，可通过用以抽出灰尘而设置的开口抽吸且排出反光镜内部的灰尘。
按照第三十方面，在第二十七方面中，还包括位于反光镜的外周缘侧的一个冷却单元，以冷却反光镜。
如上所述，在第三十方面中，反光镜被放置在其外周缘侧的冷却单元所冷却。由此能够防止反光镜免受激光束照射物体所产生的高温，激光束不受干扰，且连续地在反光镜内反射。
按照第三十一方面，在第一方面中，包括一移动单元，用以沿基本平行于物体的方向移动激光束。
如上所述，在第三十一方面中，以基本平行于激光束的方向移动物体，由此使激光束照射在物体长度方向上伸长的部分。
按照第三十二方面，在第一方面中，包括一对彼此相对的塑型模，这对塑型模将物体夹在中间，并且具有基本平行于物体的相对表面；以及一塑型模移动单元，用以沿基本垂直于物体的方向移动这对塑型模，
其中这对相对的表面将所要压缩和模制的受热熔化部分夹持在中间。
如上所述，在第三十二方面中，通过压缩和模制熔化部分能够更密封地焊接熔化部分，利用负压力，通过塑型模收缩并焊接该熔化部分。
按照第三十三方面，在第一方面中，其中激光束是YAG激光、激元激光、CO2激光和半导体激光中的任何一种。
按照第三十四方面，在第七方面中，还包括一个激光束输出探测器，用以探测激光束的输出量；以及一个聚光位置控制器，用以移动以测得的激光束输出量为基础将激光束聚集在其光通路上的激光束穿过单元。
如上所述，在第三十四方面中，对激光束输出量进行了测试，以测得的数值为基础，沿激光束的光轴线方向移动聚光单元。因此能够将激光束精确地聚集在物体上。
第三十五方面涉及一种焊接设备，通过设置在物体预定部分的焊接件来焊接石英玻璃或陶瓷制造的物体，它包括一个内部压力调整器，用以将所述物体的内部压力减小至低于第一压力的第二压力，第一压力是该物体的大气压力，并且保持第二压力；以及一个加热熔化单元，使用激光束来照射并加热熔化该焊接件，该物体被受热熔化的焊接件所焊接。
如上所述，在第三十五方面中，内部压力已减小的物体通过照射激光束而被加热熔化，并且被作为所要物体的焊接件所焊接。
按照第三十六方面，在第三十五方面中，还包括一个惰性气体装置，以使内部压力已减小的物体以第一压力保持在惰性气体中，并使激光束穿过焊接件。
如上所述，在第三十六方面中，内部压力已减小的物体以正压力保持在惰性气体中。在此状态下用激光束照射焊接件，由此进行加热熔化可避免因氧化造成质量下降。
按照第三十七方面，在第三十五方面中，还包括一个加压单元，用以对着受热熔化的焊接件施压于该物体。
如上所述，在第三十七方面中，对着受热熔化的焊接件施压于该物体。以此方式，可将焊接件和该物体充分地焊接在一起。
按照第三十八方面，在第三十五方面中，包括一个转动夹持件，以夹持该物体的端部，并转动该物体，以均匀地将激光束照射到该物体的预定部分的整个周缘。
如上所述，在第三十八方面中，可均匀地加热和熔化焊接件。
按照第三十九方面，在第三十七方面中，其中加压单元可相对应一转动轴线转动，同时夹持住所述物体的端部，并且加压单元还具有一个支承件，用以沿转动轴线移动。
如上所述，在第三十九方面中，通过转动物体可以均匀地加热需要焊接的部分，并且能够对着受热熔化的焊接件施压于该物体。
按照第四十方面，在第三十九方面中，其中加压单元是两镟床。
按照第四十一方面，在第一方面中，还包括一个集尘器，用以除去在需要焊接或真空密封的石英玻璃管或陶瓷管邻近处蒸发的粉碎物质。
按照第四十二方面，在第二方面中，其中惰性气体装置具有一个集尘器，用以除去在需要焊接或真空密封的石英玻璃管或陶瓷管邻近处蒸发的物质。
第四十三方面涉及一种焊接方法，用激光束照射到石英玻璃或陶瓷制造的物体上，加热熔化并焊接所述物体，它包括一内部压力调整步骤，将物体的内部压力减小至低于第一压力的第二压力，第一压力是物体的大气压力，并且保持第二压力；一加热熔化步骤，用激光束照射内部压力已减小并得以保持的物体的一预定部分，以加热熔化该预定部分；以及一焊接步骤，通过所述第一压力和所述第二压力之间的压差，收缩并焊接物体的受热熔化部分。
如上所述，在第四十三方面中，藉助于均匀施加到该物体上的外部大气压力，通过向内收缩，可牢固地焊接受热熔化部分。
按照第四十四方面，在第四十三方面中，还包括以下步骤将内部压力已减小的物体以第一压力保持在惰性气体中，以及使激光束穿过物体预定部分，其中，通过惰性气体压力而压缩并焊接受热熔化部分。
如上所述，在第四十四方面中，物体在惰性气体中受热熔化且被压缩并焊接，该物体以正压力保持在惰性气体中，由此避免物体因氧化造成质量下降。
按照第四十五方面，在第四十三方面中，还包括以下步骤以敏感件的第一表面接收激光束，将敏感件设置在物体的预定部分和加热熔化装置之间，以遮断激光束，并吸收激光束的热能；以及将敏感件的第一表面吸收的热能从敏感件的第二表面辐射至物体的预定部分。
如上所述，在第四十五方面中，激光束的能量一旦被敏感件吸收，而后敏感件即作为热源将能量辐射到物体上，由此更均匀地加热该物体。
按照第四十六方面，在第四十三方面中，还包括以下步骤，以基本垂直于物体的方向移动一对塑型模，并且通过一对相对的表面将受热熔化部分夹在中间，压缩模制受热熔化部分，这一对塑型模彼此相对，同时将该物体夹在中间，并具有一对基本平行于该物体且彼此相对的表面。
如上所述，在第四十六方面中，被正压力压缩和焊接的熔化部分进一步被塑型模压缩和模制。这使得可更加牢固地焊接该物体。
第四十七方面涉及一种焊接方法，利用设置在一物体预定部分中的焊接件来焊接石英玻璃或陶瓷制造的该物体，它包括一内部压力调整步骤，将该物体的内部压力减小至低于第一压力的第二压力，第一压力是该物体的大气压力，并且保持所述第二压力；以及一加热熔化步骤，用激光束照射焊接件，并加热熔化焊接件，该物体被受热熔化的焊接件所焊接。
如上所述，在第四十七方面中，内部压力已减小的物体通过照射激光束而受热熔化。
按照第四十八方面，在第四十七方面中，还包括一个对着受热熔化的焊接件施压于该物体的步骤。
如上所述，在第四十八方面中，对着受热熔化的焊接件施压于该物体，由此充分地粘合且牢固地焊接焊接件和该物体。
按照第四十九方面，在第四十七方面中，还包括以下步骤将内部压力已减小的该物体以第一压力保持在惰性气体中；以及使激光束穿过焊接件。
如上所述，在第四十九方面中，内部压力已减小的物体以正压力保持在惰性气体中。在此状态下，用激光束照射焊接件，由此进行加热熔化可避免因氧化造成质量下降。
按照第五十方面，在第四十九方面中，还包括对着受热熔化的焊接件施压于该物体的步骤。
如上所述，在第五十方面中，对着受热熔化的焊接件施压于该物体。由此能够将焊接件和该物体充分地粘合且牢固地焊接在一起。
附图的简要说明

图1是按照本发明第一实施例的焊接设备结构的方框图；图2是图1所示焊接设备的一改进形式的方框图；图3是图2所示的焊接设备中位于真空排气管和手套式操作箱滑动部分之间的密封结构的示意图；图4是用于图1所示的焊接设备中的激光吸收器的结构的示意图；图5是按照本发明第二实施例的焊接设备结构的方框图；图6是按照本发明第三实施例的焊接设备结构的方框图；图7是图6所示焊接设备一改进形式的方框图；图8是按照本发明第四实施例的焊接设备结构的方框图；图9是按照本发明第五实施例的焊接设备结构的方框图；图10是按照本发明第六实施例的焊接设备结构的方框图；图11是按照本发明第七实施例的焊接设备结构的方框图；图12是图11所示焊接设备的一改进形式的方框图；图13是图11所示焊接设备的一个例子的方框图；图14是图13所示焊接设备中塑型模的平面概念图；图15是按照本发明第八实施例的焊接设备结构的方框图；图16是图15所示焊接设备的一改进形式的方框图；图17是按照本发明第九实施例的焊接设备结构的方框图；图18是图17所示焊接设备的一改进形式的方框图；图19是按照本发明第十实施例的焊接设备结构的方框图；以及图20是使用激光束的传统焊接设备的方框图。
实施本发明的最佳方式以下，参照附图描述实施本发明的最佳方式。
(第一实施例)参见图1中示出的方块图，它描述了按照本发明第一实施例的一种焊接设备。在图1中，所示的是一真空容器3放置在一焊接设备WLP1中的一个例子。真空容器3是用石英玻璃或陶瓷制造的，并对它进行焊接或紧密密封。焊接设备WLP1具有一个封闭的手套式操作箱1，其内与外部空气相隔绝。一个容纳有氮气或惰性气体例如稀有气体的气瓶11通过一真空泵10密封地连接到手套式操作箱1上，由此该惰性气体以一预定压力被抽吸到手套式操作箱1中。应注意到一调整阀门28设置在手套式操作箱1中以使手套式操作箱1的内部压力P2保持在稍高于外部大气压力P3(P3＜P2＜P3+ΔP＜P4)的一定范围之内，ΔP是几个cm的水柱压力，P4是手套式操作箱1的承受压力。如上所述，真空泵10、气瓶11和调整阀门28形成了手套式操作箱内部压力的一调整系统GPR。
在手套式操作箱1中设置有一个用以净化惰性气体的净化机30。该空气净化器30通过一个进气管Pi和一个返回管Pr密封地连接到手套式操作箱1上。空气净化器30通过进气管Pi吸入手套式操作箱1中的空气，然后通过水分吸附剂等物质除去包含在空气中的诸如水分等杂质，此后通过返回管Pr使空气返回到手套式操作箱1中，并且循环手套式操作箱1中的空气。因此手套式操作箱1中的空气得以保持在一带有相当少水分的低露点状态。如上所述，空气净化器30、进气管Pi和返回管Pr形成了一手套式操作箱空气净化系统GAR。
在手套式操作箱1的外部，放置了一个激光束发生器2，激光束L的光轴线基本垂直于放置在手套式操作箱1中的真空容器3的侧表面。通常使用YAG激光器、激元(excimer)激光器或CO2激光器来作为激光束发生器2。为了聚集从激光束发生器2发射出的、位于带有一聚光镜6的真空容器的侧表面上的激光束L，在横过激光束L光轴线的手套式操作箱1的侧壁上设置了一个激光束窗口5。应注意到要依据激光束L的波长适当地选择能够透过大量激光束L的物质作为组成聚光镜6和激光束窗口5的材料。
在使用YAG激光器和激元激光器的一个例子中，因为其激光波长大约为1.06μm，激光束窗口5的材料可以是石英玻璃。另一方面，在使用CO2激光器的情况下，因为其激光波长大约为10.6μm，其光能所不期望地被大部分物质吸收，因此激光束窗口5的材料限于ZnSe(硒化锌)、Ge(锗)等物质。与此相反，真空容器3的材料较佳地为能够吸收大量激光束L的物质。在使用YAG激光器或激元激光器的情况下，显然不使用能透过激光束L的石英玻璃、而必须使用能吸收激光束L的陶瓷或金属作为真空容器3的材料。在使用CO2激光器的情况下，可以使用除ZnSe和Ge之外的大多数材料。然而在实际中，主要组份为ZnSe(硒化锌，使用ZnSe作为聚光镜6的材料)的物质作为激光束窗口5的材料。Ge(锗)也可以用来作为激光束窗口5的材料，但是它具有很强的毒性，并且不能透过可视光。因此应较佳地使用ZnSe。
相对于激光束窗口5在手套式操作箱1的一侧上，以与激光束窗口5相同的方式横过激光束L的光轴线设置了一个激光吸收器2d。设置在手套式操作箱1外部的一个冷却设备(未示出)连接到激光吸收器2d上、以冷却激光吸收器2d。冷却设备通常提供冷却水到设置在那里且用铜制造的一个冷却管道中。应注意到激光吸收器2d是如图4所示的三角形起棱，以有效地吸收泄漏的(leaked)激光束L′。
从激光束发生器2放射出的激光束L聚集在设置于激光束窗口5前方的聚光镜6的焦点，其后光束的直径变大。因此，通过沿光轴线移动聚光镜6散焦，可自由地调节激光束L所照射到以熔化真空容器3的部分4的尺寸。
而且，手套式操作箱1通过一个真空排气管7密封地连接到一个设置在其外部的一个真空泵20上。放置在手套式操作箱1中的真空容器3的一端密封地连接到真空排气管7上，并且通过一压力调节器21驱动的真空泵20吸气。当真空容器3的内部压力P1减小到低于手套式操作箱1的内部压力P2的一预定压力时，压力调节器21使真空泵20停止运作。如上所述，真空排气管7、真空泵20和压力调节器21形成了一真空容器减压系统VPR。
在以上准备的焊接设备WLP1中，从激光发射器发出的激光束L照射在真空容器3上，因此被照射部分4的温度会持续地升至熔点。因为真空容器3的内部压力P1小于手套式操作箱1的内部压力P2，作为激光束照射以收缩熔化部分4的结果，P2-P1压力从其外围到中心施加到熔化部分4上。从而，熔化部分4在其中心熔合在一起以紧密密封真空容器3的端部。这里，在真空容器3是如图1所示的电子管等情况下，通过围绕电极8熔化其侧壁，就能够紧密密封插入真空容器3的电极8。
激光束L′是从激光束发生器2发出的激光束L的一部分，它不用来熔化真空容器3，却向着相对于激光束窗口5的手套式操作箱1的边侧泄漏。泄漏的激光束成为热能被吸收器2d吸收，并通过冷却设备释放到手套式操作箱1的外部。从而可以避免未被用于焊接真空容器3的过量激光束L′损坏手套式操作箱1。
参见图2，它描述了图1所示的焊接设备WLP1的改进形态。在此例中的焊接设备WLP1′具有与图1所示的焊接设备WLP1基本相同的结构，但是此外还包括一个夹持件40，该夹持件40围绕一转动轴线夹持住真空容器3，转动夹持件40的一转动马达41较佳地设置在手套式操作箱1中。当真空容器3被照射的激光束L加热熔化时，真空容器3围绕垂直于激光束L光轴线的轴线转动，以均匀地分散传导至激光被照射部分4上的热量。如上所述，夹持件40和转动马达41形成了真空容器3的一个转动系统VR。应注意到为了简化起见，手套式操作箱内部压力调整系统GPR、手套式操作箱空气净化系统GAR和真空容器减压系统VPR没有展示在图中。
参见图3，以下描述使真空排气管7和上述焊接设备WLPl′中手套式操作箱l之间保持密封的结构。真空排气管7和手套式操作箱1的转动和滑动部分之间的密封是通过设置在真空排气管7的外周缘和手套式操作箱1的内周缘之间的滑动O形环33得以保持的。此外，设置有一个具有一阳螺纹45的滚珠轴承46以帮助真空排气管7的转动，该阳螺纹45与设置在手套式操作箱1内周缘低端的一个阴螺纹相嵌合。应注意到，如上所述，手套式操作箱内部压力调整系统吸入和排出惰性气体以使手套式操作箱1的内部保持在一预定的压力P2。在图2所示的例子中，真空容器3的转动装置设置在手套式操作箱l中以转动焊接设备WLPl′中的真空容器3，转动装置也可以设置在手套式操作箱1的外部以转动真空排气管7。
(第二实施例)在图5中，所示的是按照本发明的第二实施例的一个焊接设备。本例子中的一焊接设备WLP2具有与图1所示的焊接设备相同的结构。在图中，为了简化再次省略了手套式操作箱内部压力调整系统GPR和手套式操作箱空气净化系统GAR。为了替代真空容器减压系统VPR，两个分别带有相对的夹盘C1和C2的镟床设置在手套式操作箱1中。夹盘Cl和C2可分别沿一相对的双头箭头Dp指示的方向自由移动。此外，夹盘C1和C2可沿双头箭头Dr指示的方向围绕箭头Dp的转动轴线自由地转动。即，作为真空容器转动系统VR，夹盘C1和C2具有相同的功能。需要焊接的物体3C1和3C2分别连接到夹盘Cl和C2上，同时具有粘性的玻璃料9夹持在物体3C1和3C2之间。
在上述结构的焊接设备WLP2中，如第一实施例中的情况，激光束L照射到转动或静止的物体3C1和3C2之间的接合部。当玻璃料熔化时，夹盘C1和C2沿Dp方向移动以接近彼此。物体3C1和3C2向彼此施压以通过熔化的玻璃料9焊接在一起。
以此方式，在本实施例中，单个的物体3C1和3C2通过两镟床50对着熔化的玻璃料9施压以使彼此连接在一起。因此，本实施例适用于需要焊接的物体3C1和3C2是用低热塑性的材料例如陶瓷制造的情形。
在把陶瓷焊接在一起的情况下，玻璃料9较佳地用诸如CaO-Al2O3、CaO-Al2O3-SiO2、MgO-Al2O3-SiO2等物质来制造。玻璃料9可在1000℃至1500℃之间熔化，因此在接受激光束L照射几秒钟后就将温度提升至一预定的熔化温度。如上所述，当适当地选择了激光束L的波长，即使如已有技术在玻璃料9中没有加入金属，激光束L的能量可只藉助于玻璃料9而被吸收。因此，可用一绝缘材料作为玻璃料9。
显然在第一实施例中使用的石英玻璃构成的真空容器3可用来作为需要焊接的物体3C1和3C2，石英玻璃也可用来作为焊接物体3C1和3C2的玻璃料9。
(第三实施例)图6所示的是按照本发明第三实施例的一焊接设备。本例子中的焊接设备具有与图1中所示的焊接设备WLP1相同的结构。在图中，为了简化再次省略了手套式操作箱内部压力调整系统GPR、手套式操作箱空气净化系统GAR和真空容器减压系统VPR。在此还新设置了冷却真空容器3端部的一冷却装置13。冷却装置13连接到一冷却箱(未示出)上，该冷却箱包含有诸如冷空气、冷却水或液态氮等制冷剂RF，并且设置在手套式操作箱1的外部。环绕真空容器3端部的周缘设置在其内有制冷剂RF流动的一冷却管13P。
在上述结构的焊接设备WLP3中，激光束L如第一实施例那样照射到转动或静止的真空容器3上。当被照射部分4熔化时，真空容器3和手套式操作箱1之间的内部压差(P2-P1)使得熔化部分4收缩，由此进行封闭地密封。在此情况下，即使熔化部分4的热量传导至真空容器3的端部，无须蒸发一高蒸气压力材料14例如封入真空容器3端部的水银，也可密封真空容器3，因为真空容器3可被冷却装置13充分地冷却。
以下参见图7，描述用来密封其内封闭有高压(一高于大气压力的压力)Xe气(氙气)的真空容器的焊接方法和设备。在图中，所示的是按照以上第三实施例的焊接设备WLP3的一改进形式。在本例子中的焊接设备WLP3′中，包含有制冷剂的一冷却箱13T作为冷却装置13而设置以替代冷却管13P，并且它覆盖了真空容器3端部的周缘。冷却箱13T通过一导入端口18且借助于设置在手套式操作箱1外部的阀门19连接到设置在手套式操作箱外部的一制冷箱(未示出)上。
在上述结构的焊接设备WLP3′中，冷却箱13T储存有作为制冷剂的液态氮，以把真空容器3的端部浸没在液态氮中以冷却真空容器3。在此情况下，激光束L照射到转动或静止的真空容器3上以熔化和密封被照射部分4。应注意到氙气的熔化温度点和沸腾温度点分别是-119.9℃和-108.1℃。另一方面，氮气的熔化温度点和沸腾温度点分别是-209.86℃和-195.8℃。因此，真空容器3被储存在冷却箱13T中的液态氮冷却至-209.86℃。因此，封闭的氙气在真空容器3的端部被液化或固化，几乎把蒸气压力减小至零。其结果，因为石英玻璃管3处在减小的压力之下，当它被激光束L熔化时，石英玻璃向内收缩，由此进行紧密密封。
如图7所示，从手套式操作箱1的外部吸入液态氮RF，且注入冷却箱13T中。它可采用将例如液态氮之类的制冷剂RF喷洒到不直接加热部分用的喷嘴来代替把需要熔化的样品3例如具有高蒸气压力物质16的石英玻璃的一部分15浸没在液态氮RF中。
进入手套式操作箱1内部的导入端口18通常用阀门19关闭，以切断外部的空气。手套式操作箱1的内部压力并不借助于调整阀门28而升高，如图1所示，设置调整阀门28是为了将手套式操作箱1的内部压力保持在一设定的数值。此外，通过尽可能地除去其中的水分，使手套式操作箱1的内部保持在一低露点状态。上述液态氮的流动能够防止外部空气和手套式操作箱1的空气彼此相接触，因此不会降低手套式操作箱1内的露点。甚至有这样的可能，会提高手套式操作箱1中的露点。这是因为液态氮等物质是深冷温度的制冷剂RF，因此能够固化手套式操作箱1中的水分，并且通过手套式操作箱空气净化系统GAR所进行的循环净化将其排到外部。
利用激光通过上述的焊接方法和设备紧密密封一电子管等器件，可以除去电子管中的水分，并且能够显著地增加其寿命。
(第四实施例)在图8中，所示的是按照本发明第四实施例的一焊接设备。本例子中的焊接设备WLP4具有与图1中所示的设备WLP1相同的结构。在本实施例中，通过一个隔板35和真空O形环39将手套式操作箱1密封地划分为一个真空排气部分34和一个原来的手套式操作箱部分1′。应注意到手套式操作箱内部压力调整系统GPR和手套式操作箱空气净化系统GAR是连接到原来的手套式操作箱1′上的，为了简化而没有将它们绘在图中。气体导入端口32设置在隔板35上，以把惰性气体从手套式操作箱部分1′导入真空排气部分34。
在真空排气部分34中，聚光镜6设置在手套式操作箱1的侧壁上，且穿过放置在手套式操作箱1外部的激光束发生器2的光轴线。一反光镜37沿激光束L的光轴线方向从聚光镜6延伸至手套式操作箱1的内部，以反射从激光束发生器2发射的激光束L且使激光束L聚集在焦点上。玻璃料9放置在真空容器3需要密封的部分，陶瓷材料制造的真空容器3被固定成使玻璃料9基本位于聚光镜6的焦点上。应注意到在需要密封的部分中，一陶瓷材料制造的盖子3L通过玻璃料9安装在陶瓷材料制造的真空容器3的端部。
此外，真空排气部分34借助于一排气阀门43连接到一真空泵36上，并且它具有一个可测量真空排气部分34的内部压力的真空计38。如上所述，排气阀门43、真空排气部分34、真空泵36和真空计38形成了上面提到的真空容器减压系统VPR。
在上述结构的焊接设备WLP4中，开启排气阀门43以驱动真空泵36，抽空真空排气部分34中的气体。此后，关闭排气阀门43，开启气体导入端口以把手套式操作箱部分1′中的惰性气体吸入真空排气部分34中，气体压力由真空计38检测。当真空排气部分34中的气体压力达到预定压力P1时，关闭真空泵36。在本例子中手套式操作箱部分1′中的惰性气体被吸入真空排气部分34时，在需要吸入非惰性气体的情况下，这种气体的供应源，即手套式操作箱内部压力调整系统GPR，可以连接到真空排气部分34上。
此后，放大或减小激光束发生器发射的激光束L至一预定的光束宽度，且通过聚光镜6照射到反光镜37上。从而，需要熔化的部分定位在反光镜37的焦点上以均匀地接受热能。也就是说，具有玻璃料9和陶瓷材料制造的盖子3L的真空容器3形成的部分能够均匀地熔化。此时，为了无间隙地密封焊接真空容器3，真空容器3与图5中所示的镟床50一起转动，并且在陶瓷管子3轴线的方向上受压。
(第五实施例)在图9中，所示的是按照本发明第五实施例的一焊接设备。在本例子中的焊接设备具有与图1所示的焊接设备WLP1相同的结构。但是在手套式操作箱1的外部还具有包含有一集尘器25a的一个集尘室25。一抽气管22i和一排气管22o都密封地连接在手套式操作箱1和集尘室25上。抽气管22i的一端位于手套式操作箱1中真空容器3的需要熔化部分4的邻近处。排气管22o的一端位于手套式操作箱1中的任意位置。抽气管22i通过设置在集尘室25中抽气管22i中点的循环泵23抽吸在部分4邻近处的空气，并把空气送至集尘器25a。
包含在抽吸的空气中的诸如废物及灰尘等物质被设置在集尘器25a中的过滤器24除去，由此清洁空气通过排气管22o返回手套式操作箱1的内部。当需要焊接的物体例如石英玻璃加热至大约熔点的温度时，象硅土这样的细小粉尘会作为蒸发的物质Ev出现，弄脏了手套式操作箱1的内部和激光束窗口5。但是，上述的结构可解决到达真空容器3的激光束L能量减弱的问题。此外，因为集尘室25是与手套式操作箱1隔离开的，无须使手套式操作箱1暴露于空气就可改变过滤器24。
(第六实施例)在图10中，所示的是按照本发明第六实施例的一焊接设备。在本例子中的焊接设备具有与图1所示的焊接设备WLP1相同的结构。但是，此外还具有用来替换激光束窗口5的一可移动式聚光镜6M、聚光镜6和位于激光吸收器2d表面上的一个输出监控器。
在第一实施例中聚光镜6设置在手套式操作箱1的外部，故设置在手套式操作箱1中的激光束窗口5的材料必须与聚光镜的材料相同。考虑到上述情况，在本实施例中设置了可移动式聚光镜6M。通过一马达27，沿激光束L的光轴线以DL方向密封且可移动地相对于手套式操作箱1设置聚光镜6，这样可得到可移动式聚光镜6M。此外，可移动式聚光镜6M也用来作为窗口5的材料。而且，放置在进入激光相对侧的激光吸收器2d上设置有输出监控器26。输出监控器26反馈回一监控信号，用以监控输向激光电源2b或用以驱动可移动式聚光镜6M的驱动马达27的泄漏激光束L′的输出，由此可在稳定状态下加热物体3。其结果，也提高了生产率。
如上所述，通过调整激光束发生器2的发射能量和照射时间或者聚光镜6的位置，可在几秒的短暂时间内焊接和紧密密封真空容器3。因此，加热焊接是在手套式操作箱1中诸如稀有气体等惰性气体和氮气中进行的，这方便了高蒸气压力卤化金属和在石英玻璃管3中易于氧化的材料的密封。
结合上述高熔点绝缘材料例如石英玻璃和陶瓷的例子对真空容器3的焊接作了描述，显然这种焊接可以应用于易于氧化的金属(例如Mo、W等)。此外，可在与真空环境中以及在防止氧化的惰性气体中相似的方式来完成该焊接。
而且，通过移动聚光镜6M的焦点以散焦激光束L，由此调整被照射部分的大小，使得可以熔化各种尺寸的部分。还有，激光束L具有良好的聚集能量，可使需要熔化的物体的、被激光束L照射的区域的温度大范围地改变，即使该区域很小。从而，可以只加热需要焊接的部分而不管该物体是金属还是绝缘材料，且能减小对不要熔化部分加热的影响。
而且，当使用了激光束，通过照射的激光可连续地提升温度，而不象使用电气熔炉的情况，由此可以减小对非应受热部分的热损坏。此外，还无须调整手套式操作箱1中的惰性气体的温度。另外，提供光能的激光束发生器放置在手套式操作箱的外部，因此无须对手套式操作箱进行大的改变。
(第七实施例)
参见图11，以下描述按照本发明第七实施例的一焊接设备。在焊接设备WLP7中，放置激光束发生器2，使激光束L的光轴线基本垂直于石英玻璃管201的长度方向Dv。如图中所示，石英玻璃管201实质上相对于方向Dv是对称的。石英玻璃管201在其中心相对垂直于方向Dv的平面也是基本对称的。
在石英玻璃管201中央球形的球状物212中，利用已知方法将两放电电极203a和203b沿方向Dv彼此相对地支承住。
石英玻璃管201相对于方向Dv被球状物212分为第一电极部分208a和第二电极部分208b。在第一电极部分208A中，一真空密封用的Mo(钼)箔204a连接在放电电极203a上，一外部电极连接终止端205a连接在Mo箔204a上。相似地，一真空密封用的Mo(钼)箔204b连接在放电电极203b上，一外部电极连接终止端205b连接在Mo箔204b上。
应注意到，在图中，第一电极部分208a已经进行了真空密封，具有开口端的第二电极部分208b的密封已作为例子示出。但是，本发明也适用于第一和第二电极部分208a和208b的端部都处在使用以下描述的方法来放开的状态时的情形。
从上面可清楚地看出，一些部件通过标号加上后缀“a”或“b”来描述以示区别。例如，第一和第二电极部分208a和208b在此作为电极部分208来描述，以单独地表示第一和第二电极部分。此外，对于属于第一和第二电极部分的放电电极203、Mo箔204和外部电极连接终止端205，每个部分都加有后缀“a”或“b”，以明示它是属于第一电极部分208a还是属于第二电极部分208b。
但是，当不需要将两个部件相互区分开时，在此就省略了这些后缀。在此情形下，例如部件只是简单地标为208、203、204和205。除了上述部件，关于在以上描述和以下描述中需要加有后缀加以区分的部件，在当前的说明中，当无须相互区分部件时，就省略其后缀。
焊接设备WLP7具有密封地连接到石英玻璃管201开口端上的一个排气管206。连接到真空排气管206上的部件有通过一个开启/关闭阀门305连接且其内包含有稀有气体的一气瓶301、通过一个开启/关闭阀门306连接的一真空泵303及一个调整阀门308。如上所述，真空排气管206、气瓶301真空泵303、开启/关闭阀门305和306及调整阀门308形成了类似于图1所示减压系统VPR的一减压系统VPR′。
在焊接设备WLP7中还设置有用来测量石英玻璃管201中激光束L照射部分207温度的光丝高温计250。光丝高温计250发出指示测得温度的温度信号St，并把该信号反馈回激光束发生器2。激光束发生器2根据温度信号St发射激光束L，以加热石英玻璃管201的被照射部分207，直到被照射部分207的温度达到预定的温度Tp。
以下描述的是在焊接设备WLP7中密封石英玻璃管201的操作。石英玻璃管201第二电极的开口端密封地连接到减压系统VPR′的真空排气管206上。
此后，打开开启/关闭阀门306，以驱动真空泵303。当减压系统VPR′的内部压力P5达到低于外部空气压力P3的第一预定压力P5a时，闭合开启/关闭阀门306，以停止真空泵303的动作。勿用多言，通过真空排气管206密封地连接到减压系统VPR′上的石英玻璃管201的内部压力也是P5。
而后打开该开启/关闭阀门305，以打开气瓶301，并将稀有气体注入减压系统VPR′。当减压系统VPR′的内部压力P5达到低于外部空气压力P3的第二预定压力P5b时，闭合该开启/关闭阀门305。应注意到减压系统VPR′的内部压力P5被调整阀门308所监控，由此依据监控结果而控制气瓶301、真空泵303及开启/关闭阀门305和306，以将内部压力P5调整到第一或第二预定压力P5a或P5b(P5a＜P5b＜P5)。
如上所述，为了密封石英玻璃管201的第二电极部分208b，将稀有气体在第二预定压力P5b之下注入石英玻璃管201中，激光束发生器2沿方向Dv移动，以用激光束L照射该部分207。此时，由光丝高温计250监控被照射部分的温度。加热被照射部分207直到其温度升至预定温度Tp，石英玻璃管201在此温度下开始熔化。应注意可以不移动激光束发生器2，而沿方向Dv移动石英玻璃管201。
当被照射部分207的温度升至熔化温度Tp时，石英玻璃管201的内部压力P5变成压力P5b′，由于加热压力P5b′稍高于第二预定压力P5b。但是，与外部大气压力P3相比，内部压力P5已大为减小。因此，由于激光束的加热，当被照射部分207熔化变软时，构成被照射部分207的石英玻璃管201的壁向内收缩，并压缩其自身。被照射部分207的壁熔化后经过一段时间就焊接在了一起，因此在捕获到放电电极203、Mo箔204b和外部电极连接终止端205b的同时，对石英玻璃管201进行了真空密封。
在熔化石英玻璃的情形下，波长为10.6μm的CO2激光对于激光束发生器2是合适的。也就是说，对于波长为10.6μm的激光，石英玻璃能够吸收该激光的能量。具体地讲，用300W的CO2激光照射几秒至一分钟，就可充分熔化1cc的石英玻璃。在使用一般钠玻璃或硼硅酸冕牌玻璃时，通过应用密集激光发生器、例如应用波长为808nm和915nm的高能(500W以下)半导体激光发生器可以简化该系统。
参见图12，该图描述的是焊接设备WLP7的一改进形式。在焊接设备WLP7′中，沿方向Dv相对移动石英玻璃管201和激光束发生器L，同时照射激光束L。为了均匀地熔化石英玻璃管201的被照射部分207，在照射激光束L的同时，沿方向Dv以方向Dr转动石英玻璃管201。从而，相对于其直径方向可均匀地加热石英玻璃管201，由此可密封成精确的形状。为了达到此目的，在焊接设备WLP7′中，一片旋盘209通过滑动O形环210密封地连接到减压系统VPR′(为了更易看清楚而未示出)中的真空排气管206开口端的内部。石英玻璃管201的开口端密封地连接到该片旋盘209上，以替代此处的真空排气管。
激光束L照射到被照射部分207上，同时石英玻璃管201通过使用该片旋盘209以方向Dr转动，除此之外焊接设备WLP7′中的操作与焊接设备WLP7中的操作是相同的，因此在此省略对其操作的描述。
应注意激光束L的宽度比石英玻璃管201的直径宽，以尽可能均匀地照射管子201。此外，当转动太慢时，各处的温度就会不一致，当转动太快时，玻璃管就会破碎。因此，必须根据玻璃管的重量适当地设定转动条件。
在本例中，当使用片旋盘209转动石英玻璃管201时，可以毫无问题地使用两旋盘。此外，本例中当在排空状态下密封石英玻璃管201时，在减小石英玻璃管201的内部压力之前暂时密封第二电极部分208b的状态下，可在被激光束熔化的同时密封第二电极部分208b的Mo箔204b。
其次，再参见图13和图14，以下描述一实施例，在该实施例中被照射部分207被激光束L照射熔化，此后用一塑型模压缩模制，以模制石英玻璃管201的外形，并且加强Mo箔与石英玻璃管201间的紧密密封。
图13所示的是本例中焊接设备WLP7a的侧视图。应注意到在图11所示的焊接设备WLP7和图12所示的焊接设备WLP7′中加上具有一对塑型模211和211′的模制设备(未示出)而得到了焊接设备WLP7a。因此，在图13中省略了减压系统VPR′和光丝高温计250以更易于看清楚。为了绘图的方便，将激光束发生器绘制在相对于石英玻璃管201的倾斜方向上，但是在实际中，沿石英玻璃管的长度方向Dv垂直地放置激光束发生器。
图14所示的是侧视图示在图13中的焊接设备的俯视平面图。放置石英玻璃管201，使Mo箔204基本平行于一对塑型模211和211′所压缩的平面。因此，由于激光束L不会被塑型模211和211′所干扰，故应当把所有注意力只放在激光束L的反射上。为了达到此目的，例如，在压缩焊接过程的开始可以停止激光束L的照射，由此防止从塑型模211和211′反射的激光束L影响发生器等设备。
通常，用于石英玻璃制造的放电灯和检卤灯的电极203通过Mo箔和石英玻璃管201的压缩焊接被真空密封。金属(放电电极203和外部连接终止端205)的热膨胀系数大大高于石英(石英玻璃管201)的热胀系数。因此，当完成的灯在使用的时候变热时，放电电极203a和203b向着其相反的一侧伸展，因为它们具有高的热膨胀系数，并且固定在具有较低热膨胀系数的石英玻璃管201中。在本实施例中，放电电极203a和203b的伸展程度由于薄Mo箔的弹性有所降低。如图13和14所示，激光束L从一个方向照射，压缩和焊接石英玻璃管201的塑型模211和211′放置在管201的两侧。应注意到这对塑型模211和211′沿方向Dc移动，即向着其相对的一侧移动，以压缩和焊接放置在塑型模211和211′之间的石英玻璃管201中电极208的、需要密封的部分(被照射部分207)。
在使用传统的气体燃烧器的情况下，在压缩焊接过程的开始需要暂时移动该燃烧器，以使燃烧器的头部位于需要熔化部分的邻近处。然而，在使用如本实施例中激光束L的情况下，就不需要从石英玻璃管201的邻近处移动作为热源的激光束发生器2。这使得压缩焊接过程变得容易了，并且简化了可移动部分的系统。
(第八实施例)参见图15，所示的是按照本发明第八实施例的一焊接设备。按照本实施例的焊接设备WLP8适于焊接或真空密封陶瓷。焊接设备WLP8具有一个真空容器214，真空容器214密封地连接到上述的减压系统VPR(未示出以利于可视性)上。一激光束窗口218设置在真空容器214上。在以上结构中，激光束L从放置在真空容器214外部的激光束发生器2中发射，然后被聚光镜6所聚集，通过激光束窗口218照射到放置在真空容器214内部的物体上。
熔化玻璃料215预先塞入需要密封的部分中，该部分位于包含有放电电极203的陶瓷管213和金属陶瓷部件216之间。陶瓷管213和金属陶瓷部件216设置在真空容器214中，使激光束L可通过激光束窗口218照射到需要密封的部分。应注意到环绕需要密封的部分设置有一环状的敏感件217。
还设置有压缩焊机219，可以从熔化玻璃料215的两侧沿平行于陶瓷管213长度方向Dv的方向Dc移动压缩焊机219。环绕需要密封的部分设置敏感件217，以在外周缘接纳照射的激光束L。吸收热能后，敏感件217把能量从内周缘传递至需要密封的部分，由此提高了利用激光束L加热的效率。
敏感件217可以由钢或不锈钢组成。另外的选择方案是，敏感件217可以由C(碳)或SiC(碳化硅)组成，以把温度提高至大约2000℃。操作基本在真空或稀有气体中进行，以抑制物体的氧化。
在以上条件下，设置陶瓷管213和金属陶瓷部件216。此后，按以下描述的步骤进行密封操作。
过程1陶瓷管213的部件放置在真空容器214中，在此情况下将真空容器214抽空。
过程2此后，把稀有气体等注入真空容器214中，以使其内部压力达到预定数值。此时，确保陶瓷管213的内部压力降到比大气压力P3小的压力(内部压力P5)。在常温或加热时，陶瓷管213的内部压力变得高于大气压力P3的情况下，就需要提供一冷却凝气阀(trap)(未示出)来冷却真空容器214中的气体并减小其容积，致使陶瓷管213的内部压力低于大气压力P3。
过程3在以上情况下，激光束L通过设置在真空容器214上的窗口218照射到敏感件217上。敏感件217吸收激光束L的热量。其结果，放置在敏感件217内周缘侧的熔化玻璃料215被辐射的热量所熔化。熔化玻璃料215通常在500至600℃时熔化。因此，与在1500至2000℃熔化焊接石英玻璃或陶瓷相比，可更为有效地使熔化玻璃料215熔化，以把陶瓷管213和金属陶瓷部件216焊接在一起。
过程4在以上情况下，金属陶瓷部件216和陶瓷管213从其两侧被压缩焊机219压缩焊接。
在上述的过程中，真空密封是在电极等插入陶瓷管中的状态下实现的。在本例中，需要熔化的部分被吸收激光束热量的敏感件217所确定，由此可以有效地只熔化和加热预定的部分。
此外，通过利用过程2中的冷却凝气阀，就有可能将高蒸气压力物质封入陶瓷管213中。高蒸气压力物质是灯中所需的化学物质，例如水银和金属卤化物。
可使用YAG激光器、激元激光器或半导体激光器作为这种情况下的激光束源。可采用石英玻璃作为激光束窗口218的材料。为了更均匀地受热，可以转动陶瓷管213或敏感件217。
当采用具有高热导率的材料作为敏感件217时，能够更均匀地加热该物体。碳或钨具有大约10至100倍于玻璃的传导率。另外，SiC能够比碳更好地抑制升华，它允许提升至更高的温度。在低于1000℃的低温下加热物体时，可以采用不锈钢、钢等材料。
为了更均匀地加热物体，敏感件217可以制造得较厚，以具有更大的热容量。在某些情况下，环绕敏感件217的周缘可以设置隔热材料例如氧化铝，以提高其保温性。而且，通过改变敏感件的形状，就能够以预想模式分布(distribute)需要熔化部分的温度，也可以适合该部分形状的方式来对其进行加热。
图16所示的是描述在图15中的、作为密封陶瓷管213的另一密封方法的焊接设备WLP8的一改进形式。在本方法中，如图16所示，一直排气管220与陶瓷管213设置在一起。整个真空容器214被抽空，在焊接设备WLP8中注入气体。但是按照本改进形式，与在焊接设备WLP7和WLP7′中真空密封石英玻璃管201相同的过程，对陶瓷管213进行真空密封。在制造陶瓷灯的情况下，预先点燃放电电极203并连接到陶瓷管213中。
如图16所示，陶瓷管213的内部被减压系统VPR′(未示出)通过连接到陶瓷排气管220上的一真空排气管206所抽空。封入化学材料例如缓冲气体后，玻璃料(215)或密封部件221例如陶瓷设置在排气开口222中。陶瓷管213此时还没有被真空密封。因此，需要密封的部分被激光束L照射并熔化，并且由此变硬，而后对陶瓷管213进行真空密封。
在以上方法中，即使没有设置图15所示的真空容器214，通过大气压力P3和内部压力P5之间的压差，使用陶瓷管213作为排气装置，以密封石英玻璃管相同的方法也能够真空密封陶瓷管213。此外，因为在密封中只用了陶瓷，所以还具有少许与密封材料和组成灯的物质起作用的材料。这就能延长灯的寿命范围。
(第九实施例)参见图17，它描述的是按照本发明第九实施例的焊接设备。在按照上述第七和第八实施例的焊接设备WLP7、WLP7′、WLP7a、WLP8和WLP8′中，基本上是从一个方向照射激光的。然而，为了照射和熔化需要密封的部分，希望尽可能均匀一致地发射激光束。为了达到此目的，按照本例的焊接设备WLP9使用了多个激光束源，这些激光源发射激光并从外围照射到陶瓷或石英玻璃制造的物体224上，以焊接物体224。
在焊接设备WLP9中，激光束La、Lb、Lc和Ld从四个激光束源发出并照射到物体224上，这四个激光束源组成了四个激光束发生器2a、2b、2c和2d并分别与聚光镜6a、6b、6c和6d相对应。应注意到它与图11至16所示的焊接设备WLP7和WLP8一样，能够将减压系统VPR′和光丝高温计250组合在焊接设备WLP9中。
使用该设备，能够均匀地加热物体，并且减小了单个激光器的电功率。因此就可使用密集激光束发生器。电功率越大，每个激光束发生器的振荡器就变得越长，这会导致激光束发生器的尺寸变大。相反，电功率越小，每个激光束发生器的尺寸就越小。在成本方面，使用多个密集激光束发生器也更为有利。在图18中，所示的是焊接设备WLP9′，它是图17所示焊接设备WLP9的一改进形式。在焊接设备WLP9′中，激光束发生器2的输出被一光导纤维225分成几个分支，从物体的外围照射到物体上。当光通路较长时，该输出就变弱了。因此，就要把远离激光束发生器2的部分光纤尺寸做得较大，接近激光束发生器2的部分光纤尺寸较小。从而将输出调整到尽可能的均匀一致。
(第十实施例)参见图19，所示的是按照本发明第十实施例的焊接设备。按照本例的焊接设备WLP10具有与图11和12所示的焊接设备WLP7和WLP7′基本相同的结构，只是围绕石英玻璃管201的第二电极部分208b设置了一反光镜225。
反光镜225的形状较佳地象一个一体的球，并且具有一个孔226，以供石英玻璃管201插入其内，还有一个孔227，以供激光束L能够进入。在将石英玻璃管子201设置在孔226中、并且激光束L从孔227照射进入后，激光束在该一体的球形反光镜内反射。从而可均匀地加热需要熔化或密封的部分。
在此，反光镜225是一体的球形，只要能够精确地照射需被照射的部分，反光镜225可以是任何形状。此外，在反光镜插入孔226的邻近处设置了一个小尺寸的排气喷嘴，以排出石英玻璃熔化时蒸发的石英，从而除去灰尘。另一个方案，如果在聚光方面不会有问题的话，可以在反光镜225的任何部分再开一个孔，以排出灰尘。而且，在使用多个激光器或焊接设备WLP10加有光纤的情况下，可增加孔227的数目，以使激光束能够进入。在上述方式下，样品被反光镜所隔离，这基本上消除了激光束从样品返回到发生器的不利影响。
而且，为了防止受热的反光镜受损，可用风或水围绕反光镜的外围流动，以冷却反光镜。在需要将易蒸发的物质封入要焊接的物体中时，该物质放置在反光镜的外部来焊接和密封物体，以避免被蒸发。
以上述方式用激光束L焊接和密封石英玻璃、陶瓷等材料的方法比传统方法更为精确。特别是，当需要将易蒸发的化学材料封入需要熔化的物体时，可以精确地密封该物体。尤其是在需要熔化的物体尺寸较小的情况下，可焊接该物体而对不需熔化部分无热影响。此外，在需要熔化部分的形状是模制的情况下，可以简化该设备的布置，因而稳定了密封过程且方便了设备的保养。
工业实用性如上所述，本发明可用来熔化具有高熔点的材料，例如玻璃和陶瓷，以把该材料焊接或真空密封至此类高熔点材料或不同的材料例如金属上。
权利要求
1.一种焊接设备，使用激光束照射石英玻璃或陶瓷制造的物体，以加热熔化且焊接所述物体，其特征在于，它包括内部压力调整装置，用以将所述物体的内部压力减小至低于第一压力的第二压力，所述第一压力是所述物体的大气压力，并且保持所述第二压力；以及加热熔化装置，用以照射内部压力已减小且得以保持的所述物体的预定部分，所述激光束加热熔化所述预定部分，利用所述第一压力和所述第二压力之间的压差收缩且焊接所述物体的所述受热熔化部分。
2.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，还包括惰性气体装置，用以将内部压力已减小的所述物体以所述第一压力保持在惰性气体中，使所述激光束穿过所述物体的所述预定部分，其中，所述受热熔化部分由于所述惰性气体的压力而收缩且被焊接。
3.如权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述激光束从所述惰性气体装置的外部照射所述物体。
4.如权利要求3所述的焊接设备，其特征在于，所述惰性气体装置具有一个激光束可穿过部分，用以让所述激光束穿过。
5.如权利要求4所述的焊接设备，其特征在于，在所述激光束是YAG激光或激元激光的情况下，所述激光束可穿过部分是主要由石英玻璃组成的材料制造的。
6.如权利要求4所述的焊接设备，其特征在于，在所述激光束是CO2激光的情况下，所述激光束可穿过部分是主要由ZnSe组成的材料制造的。
7.如权利要求4所述的焊接设备，其特征在于，所述激光束穿过装置将所述激光束聚集在所述物体上。
8.如权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述惰性气体是从包括稀有气体和氮气的惰性气体范围中选出的惰性气体。
9.如权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述惰性气体装置包括将所述惰性气体吸入装置内的抽吸装置；从所述吸入的惰性气体中除去杂质的净化装置，用以净化所述惰性气体；以及用以将所述净化的惰性气体返回所述惰性气体装置的返回装置。
10.如权利要求9所述的焊接设备，其特征在于，所述净化装置设置在所述惰性气体装置的外部。
11.如权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述惰性气体装置的外部大气压力高于所述第二压力，而低于所述第一压力。
12.如权利要求11所述的焊接设备，其特征在于，所述第一压力比所述外部大气压力高几个mm的水柱压力。
13.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，还包括设置在所述物体的所述预定部分和所述加热熔化装置之间的一个敏感件，以遮断所述激光束，其中被所述敏感件在其第一表面接受的所述激光束的热能从其第二表面辐射至所述物体的所述预定部分。
14.如权利要求13所述的焊接设备，其特征在于，所述敏感件是环形的，且将所述物体容纳在其内，所述敏感件将从其外周缘所接受的激光束的热能从其内周缘辐射至所述物体的预定部分。
15.如权利要求14所述的焊接设备，其特征在于，所述敏感件围绕所述物体转动，且被所述激光束均匀地加热。
16.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，还包括冷却装置，用以部分地冷却所述物体。
17.如权利要求16所述的焊接设备，其特征在于，所述冷却装置还包括包含冷空气、冷却水和液态氮等任何制冷剂的制冷装置；以及制冷循环装置，所述制冷循环装置从所述制冷装置中取出所述制冷剂，而后使所述制冷剂围绕所述物体的外围循环几次，并使所述制冷剂返回所述制冷装置。
18.如权利要求17所述的焊接设备，其特征在于，所述冷却装置包括将所述制冷剂喷洒到所述物体上的一个喷嘴，以及容纳所述制冷剂、以把所述物体浸没在所述制冷剂中的一个箱体。
19.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述激光束基本上均匀地照射到所述物体的所述预定部分的外周缘。
20.如权利要求19所述的焊接设备，其特征在于，所述加热熔化装置包括多个激光束发生器。
21.如权利要求19所述的焊接设备，其特征在于，所述加热熔化装置包括一光导纤维，用以使所述激光束分成多个束、并将所述多个束照射到所述物体的所述预定部分上。
22.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述内部压力调整装置包括内部压力探测装置，用以探测所述物体的内部压力；配管装置，其一端连接到所述物体的开口端上；以及真空抽吸装置，所述真空抽吸装置连接到所述配管装置的另一端上，以真空抽吸所述物体的内部，由此使所述内部压力探测装置测得的压力成为所述第二预定内部压力。
23.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，包括转动夹持装置，用以夹持所述物体的端部，并转动物体，以均匀地将所述激光束照射到所述物体的所述预定部分的整个周界。
24.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，还包括激光束输出探测装置，用以探测所述激光束的输出量；以及激光能量调整装置，用于以测得的所述激光束的输出量为基础控制所述激光束的能量。
25.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，包括转动装置，用以围绕基本垂直于所述激光束的轴线转动所述物体。
26.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，还包括一个反光镜，所述反光镜的焦点位于需要加热熔化的所述物体的所述预定部分的邻近处。
27.如权利要求26所述的焊接设备，其特征在于，所述反光镜是一体的球形，所述物体的所述预定部分支承在所述反光镜中。
28.如权利要求27所述的焊接设备，其特征在于，所述反光镜具有用以将所述物体插入其内的一个第一开口；以及用以使所述激光束进入的至少一个第二开口，其中从所述第二开口进入的所述激光束在所述一体球形的反光镜内反射，以均匀地照射和加热从所述第一开口插入的所述物体的所述预定部分。
29.如权利要求27所述的焊接设备，其特征在于，所述反光镜还具有用以抽出包含在所述反光镜中的灰尘的一个开口。
30.如权利要求27所述的焊接设备，其特征在于，还包括位于所述反光镜外周缘侧的冷却装置，以冷却所述反光镜。
31.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，包括移动装置，用以沿基本平行于所述物体的方向移动所述激光束。
32.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，包括一对彼此相对的塑型模，所述一对塑型模将所述物体夹持在中间，并且具有基本平行于所述物体的一对相对表面；以及塑型模移动装置，用以沿基本垂直于所述物体的方向移动所述一对塑型模，其中所述一对相对表面将报要压缩和模制的所述受热熔化部分夹持在中间。
33.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述激光束是YAG激光、激元激光、CO2激光和半导体激光中的任何一种。
34.如权利要求7所述的焊接设备，其特征在于，还包括激光束输出探测装置，用以探测所述激光束的输出量；以及聚光位置控制装置，用以移动以测得的激光束输出量为基础将所述激光束聚集在其光通路上的所述激光束穿过装置。
35.一种焊接设备，利用设置在一物体预定部分中的焊接件来焊接石英玻璃或陶瓷制造的所述物体，其特征在于，它包括内部压力调整装置，用以将所述物体的内部压力减小至低于第一压力的第二压力，所述第一压力是所述物体的大气压力，并且保持所述第二压力；以及加热熔化装置，使用激光束来照射并加热熔化所述焊接件，所述物体被所述受热熔化的焊接件所焊接。
36.如权利要求35所述的焊接设备，其特征在于，还包括惰性气体装置，用以将内部压力已减小的所述物体以所述第一压力保持在惰性气体中，并使所述激光束向穿过所述焊接件。
37.如权利要求35所述的焊接设备，其特征在于，还包括加压装置，用以对着所述受热熔化的焊接件施压于所述物体。
38.如权利要求35所述的焊接设备，其特征在于，包括转动夹持装置，用以夹持所述物体的端部，并转动物体，以均匀地将所述激光束照射到所述物体的所述预定部分的整个周缘。
39.如权利要求37所述的焊接设备，其特征在于，所述加压装置可相对应一转动轴线转动，同时夹持住所述物体的端部，并且所述加压装置还具有支承装置，以能够沿所述转动轴线移动。
40.如权利要求39所述的焊接设备，其特征在于，所述加压装置是两镟床。
41.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，还包括集尘装置，用以除去产生在需要焊接或真空密封的石英玻璃管或陶瓷管邻近处的粉碎物质。
42.如权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述惰性气体装置具有集尘装置，用以除去产生在需要焊接或真空密封的石英玻璃管或陶瓷管邻近处的粉碎物质。
43.一种焊接方法，用激光束照射到石英玻璃或陶瓷制造的物体上，加热熔化并焊接所述物体，其特征在于，它包括一内部压力调整步骤，将所述物体的内部压力减小至低于第一压力的第二压力，所述第一压力是所述物体的大气压力，并且保持所述第二压力；一加热熔化步骤，用激光束照射内部压力已减小并保持的所述物体的一预定部分，以加热熔化所述预定部分；以及一焊接步骤，通过所述第一压力和所述第二压力之间的压差，压缩并焊接所述物体的受热熔化部分。
44.如权利要求43所述的焊接方法，其特征在于，还包括以下步骤将内部压力已减小的所述物体以所述第一压力保持在惰性气体中，以及使所述激光束穿过所述物体的所述预定部分，其中，通过惰性气体压力收缩并焊接所述受热熔化部分。
45.如权利要求43所述的焊接方法，其特征在于，还包括以下步骤在一敏感件的第一表面上接收所述激光束，所述敏感件设置在所述物体的所述预定部分和所述加热熔化装置之间，以遮断所述激光束，并吸收所述激光束的热能；以及将所述敏感件的所述第一表面吸收的热能从所述敏感件的所述第二表面辐射至所述物体的所述预定部分。
46.如权利要求43所述的焊接方法，其特征在于，还包括以下步骤，以基本垂直于所述物体的方向移动一对塑型模，并且通过一对相对的表面将所述受热熔化部分夹在中间，压缩并模制所述受热熔化部分，所述一对塑型模彼此相对，同时将所述物体夹在中间，并具有一对基本平行于所述物体且彼此相对的表面。
47.一种焊接方法，利用设置在一物体预定部分中的焊接件来焊接石英玻璃或陶瓷制造的所述物体，其特征在于，它包括一内部压力调整步骤，将所述物体的内部压力减小至低于第一压力的第二压力，所述第一压力是所述物体的大气压力，并且保持所述第二压力；以及一加热熔化步骤，用激光束照射所述焊接件，并加热熔化所述焊接件，所述物体被所述受热熔化的焊接件所焊接。
48.如权利要求47所述的焊接方法，其特征在于，还包括对着所述受热熔化的焊接件施压于所述物体的步骤。
49.如权利要求47所述的焊接方法，其特征在于，还包括以下步骤将内部压力已减小的所述物体以所述第一压力保持在惰性气体中；以及使所述激光束穿过所述焊接件。
50.如权利要求49所述的焊接方法，其特征在于，还包括对着所述受热熔化的焊接件施压于所述物体的步骤。
全文摘要
一种焊接设备,将需要焊接的物体(3、201)保持在一压力(P4、P5)之下,该压力(P4、P5)低于其外部的压力(P3),并用激光束(L)照射该物体(3、201)。而且,该焊接设备对着熔化部分(4、207)利用外部的压力(P3)与物体(3、201)的内部压力(P4、P5)之间的压差施压于熔化部分(4、207),以焊接物体(3、201)。从而,熔化部分因均匀地施加到物体上的压力而向内收缩。其结果,可牢固地焊接该物体。
文档编号H01J9/26GK1262637SQ99800437
公开日2000年8月9日 申请日期1999年3月31日 优先权日1998年4月2日
发明者竹田守, 堀内诚, 栗本嘉隆, 目黑赳, 佐古田素三 申请人:松下电器产业株式会社