JPH02183201A - 金属ミラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属ミラーに関するもので、例えばレーザー
光、シンクロトロン放射光等の光を反射する金属ミラー
に適用される。

（従来の技術） 従来のレーザー光を反射する金属ミラーとしては、低中
出力機では、Ｓｉ製鏡面に、金、銀もしくは誘電反射膜
をコーティングしたものが使用され、中高出力機では、
Ｃｕ製鏡面あるいはＣｕ製鏡面に金、銀等をコーティン
グしたものが多く用いられている。

そして高出力機では、Ｍｏ製のレーザー光用ミラーのニ
ーズが高まってきている。これは、従来のＣｕ製ミラー
では、日本のような高温多湿環境の下では錆が発生しや
すくまた傷付きやすいのに対し、ＭＯ製ミラーは、反射
率はＣｕ製ミラーに劣るが錆にくいなどの優れた特性を
もっていることが一つの要因となっている。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、金属ミラーに要求される特性としては下記の点
が挙げられる。

（＋）１０．６μｍの波長に対し反射率が高く吸収が少
ないこと、 （２）熱電導性がよく、熱膨張率が低いこと、（３）高
純度で変形が小さく傷がつきにくいこと、（４）化学的
、熱的に安定で、耐酸化耐食性が良いこと、 （５）加工性および再加工性に優れていること、である
。

これらの要求特性を材料への要求特性として置換えると
、下記のような材料要求特性の内容になる。

（り結晶に異方性がなく、単相組織をもつこと、（２）
結晶の方位、粒形および粒度が揃っていること、 （３）析出物、介在物、空孔、偏析が少ないこと、（４
）内部歪、格子欠陥、乱れなどが少ないこと、である。

これらの材料への要求特性から本発明者は、ＭＯの単結
晶であれば、前述した金属ミラーの要求特性を充分に満
たすものと考え、本発明を完成するに至った。

本発明が解決しようとする課題は、高靭性で、加工性が
よく、耐酸化性および耐食性が良好で、光レーザー波長
に対し反射率が高く吸収が少ないＭＯ製ミラーを提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の金属ミラーは、電子ビーム溶解界であって、Ｍ
Ｏの単結晶からなることを特徴とする。

電子ビーム溶解界としたのは、■他の製法による製品、
例えば真空アーク溶解界、粉末焼結晶等に比べ、後述す
る実験データに示すように、レーザ光（１０，６μｍの
波長）に対する鏡面の反射率が良好だからである。■ま
た、サイズの大きな単結晶の製造が可能だからである。

単結晶体の製法としては、２次再結晶法、シーメルティ
ング法等による製法があるが、この場合には単結晶体の
サイズが小さいという欠点がある。これに対し、電子ビ
ーム溶解法によると、溶解条件を変更し、特に溶解速度
を調節し例えば結晶成長速度を１０ｃｍ／ｈｒ以下にす
ることにより、結晶粒を粗大化し、サイズの大きな単結
晶体に成長させ、その粗大化した単結晶から所定のサイ
ズのミラーに切削加工することが比較的容易だからであ
る。

Ｍｏの単結晶としたのは、次の理由による。ＭＯの多結
晶であると、粒界強度が弱く、塑性加工や研磨が困難で
、さらには素材を焼鈍するとき結晶粒界にＮａ、Ｋが濃
縮し、ヒートショックによる粒界破壊等が発生しやすい
。これに対し、Ｍ。

単結晶体であると、高靭性かつ高強度で粘性があり、塑
性加工や研磨が比較的容易で、粒界破壊等が発生しない
からである。また、ＭＯ単結晶体であると、ＭＯの多結
晶体に比べ、レーザー光の反射率が高いからである。

（実施例） 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

まず、Ｍｏの単結晶を製造する電子ビーム溶解法につい
て第１図および第２図にもとづいて説明する。

第１図に示すように、母材としてのＭＯの棒材ｌの鉛直
下方にＭｏ凝固材５を保持する水冷モールド２を配置す
る。水冷モールド２の斜め上方には、電子ビーム（ＥＢ
）を射出する電子銃３．４を配置する。電子銃３．４か
ら発射される電子ビームＥＢ１は、棒材１の先端部１ａ
に入射される。

これにより、棒材先端部１ａから加熱溶解されるＭＯ液
滴は、第２図に示すように、冷却モールド２のほぼ中心
部に落下し、Ｍｏ溶解ブール６を形成する。電子ビーム
ＥＢ、は、水冷モールド２内の溶融部５ａにも入射され
る。

第２図に示すように、水冷モールド２は、例えばＣｕ製
であり、導入バイブ８から流入される水により冷却され
、溶融部５ａ、凝固材５等から熱を奪って温水となって
導出バイブ９から外部に排出される。Ｍｏ凝固材５の温
度は、水冷モールド２の鉛直下方に降りるにしたがい次
第に低下し、溶融部５ａから鉛直下方向に結晶成長して
単結晶が作製される。結晶成長速度は、例えば１０ｃｍ
／　ｈ　ｒ以下の低速とすることにより、第２図に示す
ように、粒径の大きな単結晶１０を作製することができ
る。

前述した実施例では、溶解母材を垂直方向から送り出す
電子ビーム溶解法について説明したが。

本発明のＭｏミラーを製造する方法としては、適下溶解
であればすべての電子ビーム溶解法を用いることができ
る。

得られた凝固材５から切削加工により単結晶体を取り出
す。この単結晶体から金属ミラー形状のミラー本体を切
削加工により採取する。この場合、単結晶体であるから
塑性加工が極めて容易である。

得られた単結晶Ｍｏミラーについて各種光の反射率を比
較テストした。比較例は、Ｍｏ製の多結晶電子ビーム溶
解品（比較例１）、多結晶アーク溶解品（比較例２）、
多結晶粉末焼結晶（比較例３）である。

比較テストの結果を第１表に示す。

（以下、余白。） 第１表に示すように、実施例の単結晶電子ビーム溶解品
によるとレーザー光（波長ｌ００６μｍ）に対する反射
率が多結晶電子ビーム溶解品（比較例Ｉ）、アーク溶解
品（比較例２）、粉末焼結晶（比較例３）に比べ大きな
値になり、反射率の点で優れている。また単結晶体であ
るから高強度であり、高靭性であり２加工性に優れてい
るという製造上の利点がある。反射率が高いのは、単結
晶であると表面粗さが多結晶のものに比べ滑らかである
ことに起因するものと考えられる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の金属ミラーによると、製
造が比較的容易な電子ビーム溶解法によるＭＯ単結晶体
から金属ミラーを構成したので、耐酸化性、耐食性に優
れ、加工性が良好で、しかも製造が容易で反射率の良好
な金属ミラーを提供することができるという効果がある
。

電子ビーム溶解法の一実施例を表わす概略図、第２図は
第１図に示す溶解法の単結晶の成長を示す概略構成図で
ある。

・・・Ｍｏ棒材、 ・・・水冷モールド、 ・・・電子銃、 ・・・凝固材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子ビーム溶解品であって、Ｍｏの単結晶からな
   ることを特徴とする金属ミラー。