JPH0364841A - 電子ビーム溶接機 - Google Patents

電子ビーム溶接機

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JPH0364841A
JPH0364841A JP2194120A JP19412090A JPH0364841A JP H0364841 A JPH0364841 A JP H0364841A JP 2194120 A JP2194120 A JP 2194120A JP 19412090 A JP19412090 A JP 19412090A JP H0364841 A JPH0364841 A JP H0364841A
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insulator
cable
plug
cathode
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Glen S Lawrence
グレン・シヤーマン・ローレンス
Timothy J Haynie
テイモシイ・ジヨン・ハイニー
Joseph D Farrario
ジヨセフ・ドミニク・フエラリオ
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/248Components associated with high voltage supply

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

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、突き合せ材料をそれらの合い口線に沿って溶
接するために用いられる電子ビーム溶接機に関するもの
であり、さらに具体的には、材料をそれらの突き合せ縁
に沿って溶接するときに用いるキロワット出力範囲にあ
る高出力電子ビームを発生する電子ビーム銃に関するも
のである。
〔従来の技術〕
2軸又は3軸に沿って電子ビーム銃を動かすことができ
る台車に載った真空室内に取付けられ最大60 kVで
動作するように設計され、IAの電子ビーム流を送るこ
とのできる電子ビーム銃が従来用いられてきた。
従来用いられた電子ビーム溶接機は、運転中に休止時間
や生産低下をもたらすいくつかの問題に苦しんだ。従来
の電子ビーム溶接機の不具合をもたらすこれらの欠点の
中には、以下のものがあった。
】、 高電位にある電子ビーム銃の部分とアース電位に
ある部分との間の弧絡による電子ビーム銃の短絡。
2 高圧電力を高圧電源から電子ビーム銃へ運ぶケーブ
ルの弧絡、短絡及び焼損。
& 電子ビーム銃に用いられるフィラメントの交換に)
いて経験される困難。
4、電子ビームが継目を溶接しそこなう結果になったり
、ある場合には、何十万円(数千ドル)もの損失を意味
するむだな生産部品をもたらすフィラメントの寿命中の
電子ビームの心ずれ渣たはずれ。
5、電子ビームの集束及び電子ビームが加工物に衝突す
るビームの大きさに変化を生じさせる温度の変化に伴な
うフィラメントの軸方向位置の変化並びに電子ビームに
よって供給された合計電流及びビーム電流密度にかける
変動。
6、真空室内で10  )ル以下の必要な圧力に達する
のに過度に長い排気時間。
従来用いられた高圧ケーブルは、フィラメント電流を外
部電源から真空室内の電子銃に運ぶ導線と電子銃の陽極
に必要な高電位を伝える導体及び電子銃の制御電極へバ
イアス電位を伝える導体の間に誘導結合が存在した。電
圧のどんな変動も。
たとえば、高圧電源にかげるリップル又は電力線上に生
じた過渡電流、電力線にかけるリップル又は過渡電流に
起因する電流変化を異常大きくした電圧をバイアス回路
に誘導した。バイアス電圧に釦ける誘導変動を抑えるた
めに、バイアス回路を強度にろ波したので、別の困難、
すなわち、電子ビーム電流を変えることのできる速度に
限界をもたらす装置の応答時間の増加を生じた。これは
電子ビーム機を適用できる用途を制限したことはいう1
でもない。
従来の電子ビーム機のもつもう一つの困難は、ケーブル
の内部がガスを放出することによって真空室のガス負荷
に寄与する可能性があることによるものであった。この
連続的ガス放出があるために、電子ビーム溶接に必要な
圧力渣で室の圧力を下げるのに長い排気時間を必要とし
た。さらに。
電子ビーム機を使用中、突発的ガス放出が真空室内の圧
力を増大させて、時々、ケーブルの弧絡や短絡を生ずる
可能性がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、生産時間の損失を少なくするために溶接機の
電子ビーム銃及び関連の要素の故障の頻度を減らすこと
を目的にしている。
本発明の目的は、故障、不都合及び上述の時間損失をう
けやすくない電子ビーム溶接機及び構成部品を提供する
ことである。
本発明の目的は、真空室内で移動できる信頼性のある電
子ビーム溶接銃を提供することである。
もう一つの目的は、電子銃内の重要な要素の膨脹による
変化を小さくするために電子銃から熱を効果的に取除く
改良した手段を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、電力を高圧電源から電子銃
へ伝える改良した高圧ケーブルを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、ケーブル組立体を真空環境
内で作動させるとき、内部大気圧に耐えることのできる
真空室内で使用する高圧ケーブルを提供することである
本発明のさらに別の目的はケーブルを真空室内で用いる
とき、ケーブルの内部を真空に対して保護するケーブル
の独特の成端を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
新規な電子ビーム機は、ケーブル内側から真空室の内部
へ空気が洩れないようにする手段を備えている。これは
、電子銃へ高圧、フィラメント電圧及びバイアス電圧を
供給するケーブルの両端に新規な成端を用いて達成され
る。
本発明の一つの目的は真空室と、前記真空室を排気する
手段と、前記真空室内に装着され、陽極と陰極とフィラ
メント及びそれらの支持手段を備えた電子ビーム発生装
置と、前記電子ビームを予め定めた径路に沿って加工物
に投射させるために前記電子ビーム発生装置を移動する
手段と、前記電子ビーム発生装置の内部の所望の体積を
真空排気する手段と、前記体積を前記真空室内の雰囲気
から密封する手段と、加工物に向から移動時に電子ビー
ムを集束し偏向する手段とを備えた電子ビームを用いて
材料を溶接する機械であり、前記陰極とフィラメントの
ための支持手段は、内側及び外側が円錐形で外径が増大
するにつれて増大する壁厚を有し、かつ最大の端に円筒
形金属ハウジングによって支持された中空セラミック絶
縁体を備え、前記絶縁体の前記最大の端は、前記絶縁体
と前記金属ハウジングの間に電子ビーム発生装置を作動
させている間に前記絶縁体によって支持された前記部品
に発生される熱を取除くために液体冷却媒体を循環させ
ることのできる通路が形成されるように形成されている
ことを特徴とする電子ビーム溶接機によって達成される
本発明の別の目的は、電流を前記真空室の外部の電源か
ら前記可動電子ビーム発生装置へ供給する可撓ケーブル
手段を備え、前記ケーブル手段が二つの別々の同軸導体
によって囲筐れた中心導体及び各導体と周囲の同軸アー
ス導体との間にある同軸絶縁手段を備え、前記同軸アー
ス導体が空気を透過させない保護同軸絶縁カバーによっ
て覆うことによって達成される。
〔実施例〕
第1図は1本発明に従って作られた電子ビーム銃の必須
要素を示している。電子銃1の必須部品は、陰極組立体
2、陽極組立体3.集束コイル4゜偏向コイル5、電源
へ接続するケーブル組立体(第2図)のプラグ8の中に
レセプタクルを形成する低挿入力接続器7とかみ合う電
力を陰極組立体に供給する端子36と37を備えた陰極
組立体支持手段6、電子銃を取シ巻く雰囲気の通路が陰
極要素と陽極要素が置かれている領域に入らないように
締め切ることができる弁手段10とこの弁の開閉手段1
1、この領域の圧力を10  )ル以下に減圧して維持
するターボ分子ポンプ13.及び電子銃の前記各要素を
支持する読本体14である。陰極組立体2は大きな円錐
形セラミック陰極絶縁体6及び外側金属ハウジング12
並びにフィラメント付陰極電極及びその関連の保持具と
クランプを備えている。外側金属ハウジング19が陰極
電極15をナツト16で支持する。フィラメント17が
陰極にごく接近して陰極接続器及び支持体18によって
その関連の締付は具とともに支持されている。陰極電極
15は電子ビーム流を制御するためにOvと一2000
Vの間の電位を陰極に印加できるようにフィラメント支
持体と導体から絶縁されている。中央位置で陰極へ電子
銃の本体によって支えられて維持されている陽極組立体
3は、電子銃の作動中、適当な電圧電源によって+60
,000Viでの電位に保たれている。フィラメントは
高圧電源の負端子に接続されている。
電子銃のための加速電圧を供給する高圧電源のほかに、
Ovないし2000VC)調節可能範囲を有するバイア
ス電源が陰極へフィラメントに対して負電位を加えるこ
とによって電子ビーム流を制御するために陰極とフィラ
メントの間に接続されている。
大きな円錐形セラミック陰極絶縁体6が陰極部品を支持
し、陰極をアース及び6000Vの陽極電位から絶縁す
る。陰極絶縁体の形は、最も簡単で最も基本的な形に変
えられた真空環境内で高圧応力から護るためには直線表
面が最良であると測定されたので、高圧によって応力を
受ける導体は基本的な直線形である。絶縁体の内表面と
外表面の両方とも円錐形である。しかし、絶縁体がすぐ
れたヒートシンク及びフィラメント支持体から電子銃ハ
ウジングへの熱伝導体として作用するようにセラミック
壁の厚さ又は絶縁体の断面厚さが半径方向に中心から外
方へ急速に増加するように発散形である。陰極絶縁体が
熱伝導体として作用できることは、この絶縁体の独特の
形及び20W/m / kの程度の高い熱伝導度をもっ
ている材料。
アルミナ、によるものである。これは、いくつかの金属
と同じかそれよりも良好である熱伝導度である。酸化ベ
リリウム又は窒化ケイ素などの代替材料をある程度材料
の費用を増やして使用できる。
セラミック絶縁体の小さい方の端は1円筒形陰極(制御
電極)保持器の中へ伸び込み、フィラメント保持器は、
フィラメント保持器からの熱が直接に絶縁体の中へ流れ
込めるように直接に絶縁体の表面にボルトで固定されて
いる。セラミック絶縁体の大きい外径は、高熱伝導度エ
ポキシ9によってハウジング12に直接に接着されてい
る。このセラミックは、またそれをハウジング12にろ
う付けするか機械的に締付けることによって取付けても
よい。陰極絶縁体6を冷却する手段は、絶縁体と支持銃
本体14との間に円周方向のみぞ23を形成するように
、絶縁体22の上端を1図示のように、機械加工するこ
とによって実現できる。
絶縁体6の上端から熱を除去するために水又はその他の
適当な液体をみぞ23を通して循環させることができる
。絶縁体保持器兼支持体12及び絶縁体は、また、読本
体14の上端に形成され水又はその他の液体を循環させ
ることのできる通路21の形成されているフランジ2o
を用いて冷却できる。通路21を通って流れる冷却材は
、陰極絶縁体及び陽極からの熱並びに集束コイルと偏向
コイルに発生される可能性のあるすべての熱を導き去る
のに有効であろう。
ケーブル組立体の構成を第2図及び第3図に示すO 第3図からケーブルがバイアス電圧リード線24を中心
に含み、2本のフィラメントリード線のための2つの同
軸ワイヤサーブ25,26によって囲1れた3軸コアを
備えていることを見ることができる。これらは電子銃の
中の負の電極に必要な3本のリード線である。2本のフ
ィラメントリード線は、フィラメントのための加熱電流
を流し。
中心リード線は「格子」電極又は「ウェーネルト」電極
としても知られている大きな電界形成陰極電極又は制御
電極のための制御又は「ノ(イアス」電圧を伝える。陰
極電極又は制御電極とフィラメントは、ともに負の高電
位にある。したがって、高圧ケーブルの3軸コアは、第
1図に示された電子銃のための高負電位(公称60に■
)にある。ケーブルは、3軸コアを被覆し、内径上に半
導電層28で適当に緩衝された押し出しシリコン高圧絶
縁体27’iもっている。最も外側の導電編組29が接
地外装となυ、ケーブル全体をノ為イノくロン(Hyp
alon)  ジャケット30によって保護する。
このジャケットは特に、ケプラー(Keylar)ファ
イバ31の埋込みサーブで強化されている。この強化ジ
ャケットは、ケーブル組立体が真空環境内で作動される
とき、内部大気圧に耐えることができる。
ケーブル固有の詳細な構成が第2図に示されている。ケ
ーブルの外面は、真空作動で用いるように考えられてい
るが、ケーブルの内部は強化ジャケットとケーブルの端
に用いられた成端技術の両方によって真空に対して保護
されている。ケーブルは、両端でシール及び良好な高圧
誘電材料とみテ働くシリコーンボッティング材料で成端
される。
ケーブルの銃端において、成端部は、シリコーンポツテ
ィング材料を成端のために所望の外形に形成するように
型の中に注入される。仕上がった成端部は、セラミック
電子銃陰極支持体6の中にびったりは捷るように成形さ
れた円錐形エラストマであシ、ケーブルに直角に配置さ
れる。
成端部は第2B図にあるように一体注型ノ・ラング44
の中に収められ、電子銃から取外されるケーブルの端を
支持するのに用いることのできるサービスラグ32で終
る。
ケーブルの反対端では、成端部45は、シリコーンボッ
ティング材料を用いて、注型されて予成形エポキシ46
成端部にされる。このエポキシ成端部は、第4図に示さ
れるように、真空室壁フィードスルー(すなわち、真空
容器壁を貫通する高圧ブッシング)へケーブルを接続す
るのに用いられる。各端では、標準コードグリップの改
造形がケーブルを支持するのに用いられ、それはケーブ
ルのジャケットに接して密封するゴムパンキン押えを与
えられる。ステンレス鋼編組のスリーブがジャケット材
料を溶接はねから保護するためにケーブルの全長にかぶ
せられ、スリーブはクランプカラーのついた管状金属フ
ェルール上のコードグリップに終っている。
ケーブル成端部(プラグ)かは壕る接続器33はケーブ
ルプラグと接続器との間の界面にかけるどんな空隙をも
なくすのに用いられる絶縁グリース又はシリコーンペー
ストで満たされる。真空室内部のケーブルから電子銃へ
接続する接続器及び成端部並びに電源へ接続する真空室
の外側のケーブルの成端部は円筒48及び端片49.5
0から形成されたケーブル接続箱の内部に支持されて収
容されている。端片49は真空室の外壁47に固定され
ている。
外側ケーブルのプラグは、接続箱の中へ導入され、ナツ
ト52によって適所に保持される。真空室の内側のケー
ブルのプラグは、真空室の内側から接続箱に導入され、
二つのプラグは接続器33によって接続されている。プ
ラグは、ナツト53によって適所に保持され、ナツトに
はノ・ンドル51が取付けられている。これらのハンド
ルはプラグの位置決めを容易にするために用いられる。
内側ケーブルの他端は、陰極絶縁体によって受けられて
いる。ケーブル成端部を形成するシリコーンエラストマ
は、セラミック絶縁体の内部に一致する形に注型される
。ケーブル成端部は、七う□ンク空洞の中へ押し入れら
れ、どんな締めしるもエラストマの変化によってなくさ
れ、界面のどんな空隙も接合する両表面にバターのよう
に塗られるシリコーン絶縁グリースで満たされる。
ケーブルは単一レバー42によって動かされる二つのば
ね付き回し金32によって保持される。
これはケーブルを銃レセプタクルの中へ迅速に接速に接
続したり、銃レセプタクルから分離したりできるように
する。はね負荷は、真空環境下でかつ温度の変化する環
境下にあるグリース充填レセプタクルの中の正圧力を制
御する。ケーブル成端部ハウジングは、陰極保持器組立
体と係合する0リングシール43を備え、ケーブルをレ
セプタクルに接続するとレセプタクルを密封する。圧力
逃がし弁を付けた通気弁がケーブルをグリースにががる
正圧力を保証しながら挿入しているとき、空気及び余分
のグリースの排出を可能にしている。
ケーブルの両端成端部に台筐れる追加の特徴はフィラメ
ント導体ワイヤ被覆を成端するために特殊なコロナリン
グ形断手34を備えている。端子リングは、割シクラン
プとして作られ、下にある絶縁体より上に支えられてい
るワイヤ被覆へワイヤ被覆の下に挿入された金属フェル
ールによって締付けできる。適所に一旦締付けられると
、リード線は結合の完全性を最大にするためにリングに
容易にろう付けできる。低挿入力導電体7をケーブルの
両端に用いてケーブル成端部を容易に挿入、除去できる
陰極保持器組立体には、陰極電極、フィラメント及び関
連のホルダ、クランプなどのほかに大きな円錐形セラミ
ック陰極絶縁体と外側金属ハウジングがある。この陰極
絶縁体とハウジングは、新しい独特な特徴を備えている
陰極絶縁体の形は、最も簡単で最も基本的な形に変えら
れた。高圧で応力のかかった表面は、直線桟表面が真空
内で高圧応力に対して最良であるということが分ったの
で、基本的な直線形である。
絶縁体の外面と内面は円錐形である。応力のかかった内
面は円錐であシ、成端部の外形に正確に適合するケーブ
ルレセプタクルを形成する。二つの円錐形表面は、セラ
ミック壁の厚さ又は断面厚さが急速に増大するように発
散形である。壁の断簡が大きくなってゆくことによって
フィラメントに生ずる熱を迅速に外部電子銃ハウジング
に伝えることができる。
陰極絶縁体が熱を外壁へ移すための熱伝導体として作用
できるのは幾何学的考慮と材料選択の両方によるもので
ある。選択された材料は、20W/ m / kの程度
の熱伝導度、すなわち、ある種の金属と同じかそれ以上
に良好な伝導度をもつ高級アルミナ(At203)であ
る。他の材料、たとえば、酸化ベリリウム又は窒化シリ
コンを使用できる。セラミック絶縁体の小さい直径の方
の端は円筒形陰極(制御電極)保持器の中へ伸び入って
かり、フィラメント保持器はこの絶縁体の表面に直接に
ボルトでつげられているので、フィラメント保持器から
の熱は絶縁体の中へ直接に流入できる。
絶縁体の外側の大直径部は、高熱伝導度エポキシを用い
て電子銃ハウジングに直接に接着されている。このセラ
ミックは筐たそれをハウジングへろう付けすることによ
って又はそれを機械的に締付けることによって取付けで
きる。絶縁体によって支持されているフィラメント柱3
6及び陰極取付はボルト37は、0リング38によって
絶縁体のケーブル側から陰極側ヘハーメチツクシールさ
れている。電子銃ハウジングは、フィラメント及び陰極
電極を清掃及び交換するために陰極及びフィラメント組
立体へ容易に接近できるようにする個所で分離する。フ
ィラメントの交換又は陰極電極又は陽極を交換するため
に迅速で容易な接近を実現できるように急速解放トグル
ラッチが電子銃ハウジングを接合点で一つに保持するの
に用いられる。電子銃ハウジングの本体は、電子銃の種
々の部品を全組立体に一体化するために用いられる。
ケーブル付き絶縁体を含む陰極保持器組立体は、銃体の
頂部に導かれて取付けられ、一方、集束コイルは、偏向
コイル及びビーム位置検出装置にかいて用いられるアン
テナ41の付いた底の中へ導かれて取付けられている。
陽極はハウジングの中心にアラインメントコイル39と
柱弁lOとともに導かれて取付けられる。
柱弁及びそれの関連の取付は板は、高圧電子銃領域を電
子銃の残部から封じ切る。高圧電子銃領域は、電子銃ハ
ウジングに設けられたフランジに取り付げられたターボ
分子ポンプ13によって排気される。このポンプは室圧
が約1xlO)ルであるとき高圧電子銃領域を5X10
  )ルより小さい値に1で排気するのに十分に大きい
。ターボ分子ポンプを追加することは、高圧電子銃領域
内をよシよい真空に保つだけでなく、このポンプをつけ
ないと起9うるより高い室圧にかいて電子銃の起動を可
能にする。
りごボ分子ポンプのない通常の電子銃起動圧力は、真空
室内で1xlO)ルになるであろう。
ターボ分子ポンプ付き電子銃を追加すると、起動が少な
くとも5倍高い真空室の圧力で可能である。
ターボ分子ポンプを用いることによって必要な高真空に
排気する時間が特に大形真空室機の場合。
極めて激しく減少する。ターボ分子ポンプは、その軸を
正規の電子銃の傾斜軸に平行にして取付けられる。この
傾斜軸は、電子銃取付は点の付近にある。この取付は配
置は、電子銃の傾斜に関係なくポンプの姿勢を一定に保
つ。
柱弁とターボ分子ポンプ排気弁は、ターボ分子ポンプ高
電圧領域を、真空室が通気される期間中、弁調節して密
封できるようにする。この重要な高圧領域を密封し、よ
ごれ(通気によって吹き散らされる)や湿気(荒抜き中
に露点を通過するとき凝縮する)t−避けることによっ
て、電子ビーム銃は、よごれや湿気を取シ除くための長
い高圧調質又は「グロー放電」清掃なしに動作安定性と
信頼性を向上させる。高圧領域を別に排気し、すぐれた
反復可能な真空を達成することによって、フィラメント
の寿命を改良し、真にすぐれた安定性と信頼性を達成す
る。
装置の中の両方の弁が電動機駆動機構によって起動され
て、開いた位置と閉じた位置にかいて電動機が切られる
。柱弁10は玉弁であり、ターボ排気弁40はちょう形
弁である。どちらの弁も開いた位置が閉じた位置のいず
れかに外部拘束なしに留るように設計される。リミット
スイッチが開いた位置と閉じた位置の両方を検出するた
めに設けられ、なシ、確実な止めが電動機失速電流検出
を行って、止めにかいて電動機を止める。
柱弁のための駆動電動機11は、側面アクセス扉につい
ている。特殊な継手が柱弁又は光学装置空洞へ接近する
ために電動機と扉を取外しできるようにする。光学装置
空洞は電子ビーム銃本体の中にオプションの観察装置の
ために空間をとっである。空洞は筐た。玉弁を取外して
手入れするために便利な接近路を与える。
ターボポンプを冷却するために電子ビーム銃に導かれた
水冷却配管が陰極絶縁体のヒートシンクを冷却するため
にも用いられる。絶縁体及び関連の部品を冷却する他の
方法が金属絶縁体ハウジングの直接冷却及びセラミック
絶縁体固有の水接触による直接冷却を含む。
〔発明の効果〕
本発明の電子ビーム溶接機の電子ビーム発生装置は、陰
極とフィラメントの支持体が、陰極やフィラメントに発
生する熱をヒートシンクに伝えるように構成されている
ので、電子ビーム発生用の各要素の寸法精度が保たれる
。!た。電力を電子銃に供給する非誘導式高圧ケーブル
は、空気がケーブルの内部から真空室に洩れないように
保護絶縁カバーの障壁を設けであるので、ケーブルから
の空気洩れによる弧絡などの事故を防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、電子ビーム銃組立体の断面図、第2図は、ケ
ーブルの各端にあるプラグを断面図で示した高圧ケーブ
ル組立体の断面図。 第2A図は、を子銃プラグケーブルの成端部の端面断面
図、 第2B図は、IE子銃プラグの側面−。 第3図は、高圧ケーブルの構成を詳細に示す図。 第4図は、電子ビーム溶接機の真空室の壁に取付けられ
るべきケーブル接続箱の断面図である。 2−一陰極組立体、3−一陽極組立体、4−−集束コイ
ル、5−一偏向コイル、6一−絶縁体、8−−プラグ、
13−一一ターボ分子ボング、15−−陰極電極、17
−−フイラメント、30−−ジャケット。 FIG、3 FIG、2A

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、真空室と、前記真空室を排気する手段と、前記真空
    室内に装着され、陽極と陰極とフィラメント及びそれら
    の支持手段を備えた電子ビーム発生装置と、前記電子ビ
    ームを予め定めた径路に沿つて加工物に投射させるため
    に前記電子ビーム発生装置を移動する手段と、前記電子
    ビーム発生装置の内部の所望の体積を真空排気する手段
    と、前記体積を前記真空室内の雰囲気から密封する手段
    と、加工物に向かう移動時に電子ビームを集束し偏向す
    る手段とを備えた電子ビームを用いて材料を溶接する機
    械において、前記陰極とフィラメントのための支持手段
    は、内側及び外側が円維形で外径が増大するにつれて増
    大する壁厚を有し、かつ最大の端に円筒形金属ハウジン
    グによつて支持された中空セラミック絶縁体を備え、前
    記絶縁体の前記最大の端は、前記絶縁体と前記金属ハウ
    ジングの間に電子ビーム発生装置を作動させている間に
    前記絶縁体によつて支持された前記部品に発生される熱
    を取除くために液体冷却媒体を循環させることのできる
    通路が形成されるように形成されていることを特徴とす
    る電子ビーム溶接機。 2、電流を前記真空室の外部の電源から前記可動電子ビ
    ーム発生装置へ供給する可撓ケーブル手段を備え、前記
    ケーブル手段が二つの別々の同軸導体によつて囲まれた
    中心導体及び各導体と周囲の同軸アース導体との間にあ
    る同軸絶縁手段を備え、前記同軸アース導体が空気を透
    過させない保護同軸絶縁カバーによつて覆われている請
    求項1に記載の電子ビーム溶接機。 3、前記ケーブルの各端に前記中心導体と前記2本の別
    々の同軸導体とに接続された三つの端子を備えたプラグ
    と、前記アース導体に接続されており、前記プラグをレ
    セプタクルに固定する手段とを備えた請求項2に記載の
    可撓ケーブル手段。 4、前記電子ビーム発生装置についている適合レセプタ
    クルに挿入するために一端に設けたプラグを備え、前記
    プラグとレセプタクルは、プラグの壁とレセプタクルの
    相手壁との間に小さなすきまが残るように寸法を決めら
    れ、前記すきまには密封グリースを満されており、また
    前記ケーブルの反対端には、前記真空室の壁に取付けら
    れたレセプクタクルに挿入するためのプラグを備え、電
    子ビーム発生装置に挿入するための前記プラグは、前記
    密封グリースに加わる所望の力を維持する高速解放、ば
    ね付き締付け機構を備えていることを特徴とする請求項
    3に記載の可撓ケーブル。 5、電流を電源から前記電子ビーム発生装置へ通すよう
    に設計されたケーブルにはめられたプラグを受けるレセ
    プタクルを備え、前記レセプタクルが前記金属ハウジン
    グの内壁に固定された円錐形の絶縁体を備え、前記金属
    ハウジングは、前記絶縁体の頂部と前記ハウジングの内
    壁の間の空間から前記ハウジングの外面に至る通路を備
    え、前記プラグと前記絶縁体との間に入れられたグリー
    スを逆止め弁を通して前記すきまから逃がすことができ
    るようにして、プラグを予め設定したばね力によつてレ
    セプタクル内に保持しながら前記グリース内に予め定め
    た圧力を保つようにしていることを特徴とする請求項4
    に記載の電子ビーム発生装置。 6、前記絶縁体の小さい方の端をほぼ通過する平面内で
    前記金属ハウジングに付随し、前記金属ハウジングへ高
    速解放クランプによつて取付けられている前記金属ハウ
    ジングへの延長部を備え、前記延長部がターボ分子ポン
    プと、前記電子ビーム発生装置の外側の空間から前記陽
    極とセラミック絶縁体との間にあるハウジング内の空間
    を密封する弁とを備えていることを特徴とする請求項4
    に記載の電子ビーム発生装置。
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