JPH0529093A - イオン加速電極板およびその製造方法 - Google Patents
イオン加速電極板およびその製造方法Info
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- JPH0529093A JPH0529093A JP3185085A JP18508591A JPH0529093A JP H0529093 A JPH0529093 A JP H0529093A JP 3185085 A JP3185085 A JP 3185085A JP 18508591 A JP18508591 A JP 18508591A JP H0529093 A JPH0529093 A JP H0529093A
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- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】冷却性能がよく、製作が容易に行え、耐腐蝕性
に優れ、割れや剥離の問題がなく、耐久性に優れたイオ
ン加速電極板およびその製造方法を提供する。 【構成】モリブデン板にその厚さ方向に沿ってビーム孔
１４を多数穿設し、このビーム孔１４と直交するモリブ
デン板平面方向に冷却水通路となる冷却孔１０ａを形成
する。モリブデン板は、溝付きモリブデン板１１と、そ
の溝１０形成面に拡散接合により密着されたモリブデン
平板１２とからなる。モリブデン平板１２で蓋をされた
溝１０によって冷却孔１０ａを構成する。その冷却孔１
０ａの周面部にセラミック被膜１３を蒸着により形成す
る。
に優れ、割れや剥離の問題がなく、耐久性に優れたイオ
ン加速電極板およびその製造方法を提供する。 【構成】モリブデン板にその厚さ方向に沿ってビーム孔
１４を多数穿設し、このビーム孔１４と直交するモリブ
デン板平面方向に冷却水通路となる冷却孔１０ａを形成
する。モリブデン板は、溝付きモリブデン板１１と、そ
の溝１０形成面に拡散接合により密着されたモリブデン
平板１２とからなる。モリブデン平板１２で蓋をされた
溝１０によって冷却孔１０ａを構成する。その冷却孔１
０ａの周面部にセラミック被膜１３を蒸着により形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核融合装置の中性子入
射装置や能働粒子線入射装置等に適用されるイオン加速
電極板およびその製造方法に関する。
射装置や能働粒子線入射装置等に適用されるイオン加速
電極板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】核融合装置では、真空容器内のプラズマ
に高エネルギの中性子ビームを外部から入射する中性粒
子入射装置や、プラズマ中心部の温度測定を行う能働粒
子線入射装置等が設けられる。
に高エネルギの中性子ビームを外部から入射する中性粒
子入射装置や、プラズマ中心部の温度測定を行う能働粒
子線入射装置等が設けられる。
【０００３】中性粒子入射装置は、水素ガス中でのアー
ク放電によってプラズマを生成するイオン源と、高電圧
が印加されてプラズマ中のイオンを加速するイオン加速
電極板とを有している。そして、イオン加速電極板にお
いて、水素イオンビームが電子を付着され、中性化され
て、入射ビームとなるものである（参考文献：核融合研
究開発の現状、１９８５年、日本原子力研究所発行）。
ク放電によってプラズマを生成するイオン源と、高電圧
が印加されてプラズマ中のイオンを加速するイオン加速
電極板とを有している。そして、イオン加速電極板にお
いて、水素イオンビームが電子を付着され、中性化され
て、入射ビームとなるものである（参考文献：核融合研
究開発の現状、１９８５年、日本原子力研究所発行）。
【０００４】イオンビーム加速電極板は、高融点金属で
あるモリブデン板を主体として構成され、例えば図５お
よび図６に示すように、モリブデン板１にその平面と直
交する方向に沿ってビーム孔２が多数穿設され、このモ
リブデン板１の平面に沿う方向に冷却水通路となる冷却
孔３が形成された構成となっている。
あるモリブデン板を主体として構成され、例えば図５お
よび図６に示すように、モリブデン板１にその平面と直
交する方向に沿ってビーム孔２が多数穿設され、このモ
リブデン板１の平面に沿う方向に冷却水通路となる冷却
孔３が形成された構成となっている。
【０００５】冷却孔３は例えばモリブデン板１の一側面
に形成した溝４に銅パイプ５をろう材６を介してろう付
けにより固着した構成とされ、通常、図１に示すよう
に、ビーム孔２の周囲を囲んで略リング状に形成されて
いる。なお、能働粒子線入射装置に設けられるイオン加
速電極板の構成も前記のものと略同様の構成とされてい
る。
に形成した溝４に銅パイプ５をろう材６を介してろう付
けにより固着した構成とされ、通常、図１に示すよう
に、ビーム孔２の周囲を囲んで略リング状に形成されて
いる。なお、能働粒子線入射装置に設けられるイオン加
速電極板の構成も前記のものと略同様の構成とされてい
る。
【０００６】ところで近年、中性粒子入射装置等の高性
能化に伴い、イオン源の高出力化、ビーム出力時間の長
パルス化等が要求されるようになっている。このような
長パルス化、高出力化等が進むとイオン加速電極板の加
熱負荷が高くなる。
能化に伴い、イオン源の高出力化、ビーム出力時間の長
パルス化等が要求されるようになっている。このような
長パルス化、高出力化等が進むとイオン加速電極板の加
熱負荷が高くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この場合、上述した従
来のイオン加速電極板の構成では、冷却孔３が全てのビ
ーム孔２を囲むリング状の構成とされているため、冷却
効果が不十分になり、耐久性能が低下する可能性があ
る。なお、各ビーム孔２の周囲部近傍で直接的に冷却す
るようにして冷却効果を向上する試みは種々提案されて
いる。
来のイオン加速電極板の構成では、冷却孔３が全てのビ
ーム孔２を囲むリング状の構成とされているため、冷却
効果が不十分になり、耐久性能が低下する可能性があ
る。なお、各ビーム孔２の周囲部近傍で直接的に冷却す
るようにして冷却効果を向上する試みは種々提案されて
いる。
【０００８】例えば銅パイプを小径としてビーム孔間に
配設することが考えられる。しかし、ビーム孔間隔は１
〜２mmと幅狭であり、このような狭い部位に配設する銅
パイプを製作することは極めて困難である。
配設することが考えられる。しかし、ビーム孔間隔は１
〜２mmと幅狭であり、このような狭い部位に配設する銅
パイプを製作することは極めて困難である。
【０００９】また、上述した従来例のように、銅パイプ
をモリブデン板にろう付けによって接合する構成である
と、ろう材に含まれる蒸気圧の高い元素が加熱中に蒸発
し、装置内の真空度を劣化させる可能性がある。
をモリブデン板にろう付けによって接合する構成である
と、ろう材に含まれる蒸気圧の高い元素が加熱中に蒸発
し、装置内の真空度を劣化させる可能性がある。
【００１０】また、モリブデンは酸化され易く、湿気を
帯びた大気中や、酸素を含む冷却水中に放置された場合
に、酸化腐食が進行するため、ビーム孔近傍に冷却孔を
設けた場合、冷却水との接触による腐食の進行によって
モリブデン板を貫通して冷却孔がビーム孔に貫通する等
の不都合が発生し得る。
帯びた大気中や、酸素を含む冷却水中に放置された場合
に、酸化腐食が進行するため、ビーム孔近傍に冷却孔を
設けた場合、冷却水との接触による腐食の進行によって
モリブデン板を貫通して冷却孔がビーム孔に貫通する等
の不都合が発生し得る。
【００１１】なお、冷却孔の周囲部に耐食性に優れた金
属をメッキにより被覆することが考えられるが、狭隘な
冷却孔の周囲部に均一に被覆することは極めて困難であ
り、またモリブデンの線膨脹係数は通常の金属に比較し
て著しく小さいため、供用中の加熱負荷時に被覆金属と
の線膨脹係数差に伴う熱応力による剥離の可能性があ
る。
属をメッキにより被覆することが考えられるが、狭隘な
冷却孔の周囲部に均一に被覆することは極めて困難であ
り、またモリブデンの線膨脹係数は通常の金属に比較し
て著しく小さいため、供用中の加熱負荷時に被覆金属と
の線膨脹係数差に伴う熱応力による剥離の可能性があ
る。
【００１２】さらに、冷却孔を通る冷却水の流速は大き
いため、エロージョンを受け易く、通常の軟質な金属被
覆の適用では十分な耐久性が得られない等の問題が考え
られる。
いため、エロージョンを受け易く、通常の軟質な金属被
覆の適用では十分な耐久性が得られない等の問題が考え
られる。
【００１３】なお、モリブデンの溶接性は比較的悪く、
割れが生じ易いとともに、１１００〜１２００°Ｃ以上
に加熱された場合に再結晶化し、脆化する問題もあるた
め、溶融溶接を用いて電極板を製作することは信頼性低
下となる問題がある。
割れが生じ易いとともに、１１００〜１２００°Ｃ以上
に加熱された場合に再結晶化し、脆化する問題もあるた
め、溶融溶接を用いて電極板を製作することは信頼性低
下となる問題がある。
【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、第１の目的は冷却性能がよく、耐腐蝕性に優
れ、しかも割れや剥離の問題が生じることがなく、耐久
性に優れたイオン加速電極板を提供することにあり、第
２の目的は前記のイオン加速電極板を容易に得ることが
できるイオン加速電極板の製造方法を提供することにあ
る。
もので、第１の目的は冷却性能がよく、耐腐蝕性に優
れ、しかも割れや剥離の問題が生じることがなく、耐久
性に優れたイオン加速電極板を提供することにあり、第
２の目的は前記のイオン加速電極板を容易に得ることが
できるイオン加速電極板の製造方法を提供することにあ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、イオ
ンビームを通過させる多数のビーム孔をその表面と交差
する方向に有するモリブデン板を主体として構成され、
高電圧の印加により、前記ビーム孔を通過するイオンビ
ームを加速するイオン加速電極板において、前記モリブ
デン板は拡散接合により一体化された重合板構造とする
とともに、その重合面に沿う配置で前記ビーム孔と隣接
する管状空間からなる冷却水流通用の冷却孔を有し、か
つその冷却孔の周面部をセラミック被膜層で被覆したこ
とを特徴とするイオン加速電極板である。
ンビームを通過させる多数のビーム孔をその表面と交差
する方向に有するモリブデン板を主体として構成され、
高電圧の印加により、前記ビーム孔を通過するイオンビ
ームを加速するイオン加速電極板において、前記モリブ
デン板は拡散接合により一体化された重合板構造とする
とともに、その重合面に沿う配置で前記ビーム孔と隣接
する管状空間からなる冷却水流通用の冷却孔を有し、か
つその冷却孔の周面部をセラミック被膜層で被覆したこ
とを特徴とするイオン加速電極板である。
【００１６】なお、上記構成において、セラミック被膜
層の材料としては、硬質で線膨脹係数がモリブデンと似
通ったもの、例えばＡｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＣ，ＳｉＣが好適
である。
層の材料としては、硬質で線膨脹係数がモリブデンと似
通ったもの、例えばＡｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＣ，ＳｉＣが好適
である。
【００１７】請求項２の発明は、一側面に多数の溝を形
成した溝付き板状モリブデンエレメントの溝形成面に、
平板状モリブデンエレメントを重合し、これらをモリブ
デンの再結晶温度以下の温度で互いに拡散接合させるこ
とにより一枚のモリブデン板とするとともに、前記各エ
レメントの重合により閉じられる前記溝からなる管状空
間を冷却水流通用の冷却孔とし、その冷却孔の周面部に
セラミックスの蒸着によりセラミック被膜層を形成した
後、前記モリブデン板の表面と交差する方向に沿い前記
冷却孔と隣接する配置で多数のビーム孔を穿設すること
を特徴とするイオン加速電極板の製造方法である。
成した溝付き板状モリブデンエレメントの溝形成面に、
平板状モリブデンエレメントを重合し、これらをモリブ
デンの再結晶温度以下の温度で互いに拡散接合させるこ
とにより一枚のモリブデン板とするとともに、前記各エ
レメントの重合により閉じられる前記溝からなる管状空
間を冷却水流通用の冷却孔とし、その冷却孔の周面部に
セラミックスの蒸着によりセラミック被膜層を形成した
後、前記モリブデン板の表面と交差する方向に沿い前記
冷却孔と隣接する配置で多数のビーム孔を穿設すること
を特徴とするイオン加速電極板の製造方法である。
【００１８】
【作用】請求項１の発明によれば、モリブデン板が拡散
接合により一体化された重合板構造で、その重合面に沿
う配置でビーム孔と隣接する管状空間からなる冷却水流
通用の冷却孔を有するものであるから、モリブデン板の
冷却性能がよい。また、モリブデン板の接合部が拡散接
合により一体化されているので、気密性保持が確実とな
り、加熱により割れが発生することがなく、また溶接に
よるものと異なり脆化や割れ等の問題が生じない。
接合により一体化された重合板構造で、その重合面に沿
う配置でビーム孔と隣接する管状空間からなる冷却水流
通用の冷却孔を有するものであるから、モリブデン板の
冷却性能がよい。また、モリブデン板の接合部が拡散接
合により一体化されているので、気密性保持が確実とな
り、加熱により割れが発生することがなく、また溶接に
よるものと異なり脆化や割れ等の問題が生じない。
【００１９】しかも、冷却孔の周囲部にはセラミック被
膜層が形成されているので、冷却孔内を流通する冷却水
によって、モリブデン板が冷却孔部でエロージョン等の
腐食を生じることがなく、耐久性に優れたものとなる。
しかもセラミックスの線膨脹係数はモリブデンと近似し
ており、熱膨張によって被膜層が剥離する虞れもない。
したがって、冷却水の耐腐蝕性に優れ、しかも割れや剥
離の問題が生じることがなく、耐久性に優れたイオン加
速電極板となる。
膜層が形成されているので、冷却孔内を流通する冷却水
によって、モリブデン板が冷却孔部でエロージョン等の
腐食を生じることがなく、耐久性に優れたものとなる。
しかもセラミックスの線膨脹係数はモリブデンと近似し
ており、熱膨張によって被膜層が剥離する虞れもない。
したがって、冷却水の耐腐蝕性に優れ、しかも割れや剥
離の問題が生じることがなく、耐久性に優れたイオン加
速電極板となる。
【００２０】請求項２の発明によれば、溝付き板状モリ
ブデンエレメントと平板状モリブデンエレメントとの重
合によって閉じられる溝を冷却孔とするので、冷却孔の
形成が従来のパイプ構造のものと異なり溝形成でよく、
比較的加工が容易であるとともに、その配置や大きさを
任意に選定することができる。よって、ビーム孔間の狭
隘な間隙に対しても小径な冷却孔を容易に形成すること
が可能となる。
ブデンエレメントと平板状モリブデンエレメントとの重
合によって閉じられる溝を冷却孔とするので、冷却孔の
形成が従来のパイプ構造のものと異なり溝形成でよく、
比較的加工が容易であるとともに、その配置や大きさを
任意に選定することができる。よって、ビーム孔間の狭
隘な間隙に対しても小径な冷却孔を容易に形成すること
が可能となる。
【００２１】また、溝付き板状モリブデンエレメントと
平板状モリブデンエレメントとは拡散接合により一体化
するので、接合強度の向上および接合部の気密性保持が
確実である。したがって、従来の溶接等と異なり、接合
部で割れが発生したり、溶接による脆化等の問題が生じ
ない。さらに、冷却孔の周囲部のセラミック被膜層の形
成は蒸着により行うので、被膜層形成が容易であるとと
もに、高被膜強度が得られる。
平板状モリブデンエレメントとは拡散接合により一体化
するので、接合強度の向上および接合部の気密性保持が
確実である。したがって、従来の溶接等と異なり、接合
部で割れが発生したり、溶接による脆化等の問題が生じ
ない。さらに、冷却孔の周囲部のセラミック被膜層の形
成は蒸着により行うので、被膜層形成が容易であるとと
もに、高被膜強度が得られる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１〜図３は一実施例を示している。
する。図１〜図３は一実施例を示している。
【００２３】本実施例では、図１に示すように、一側面
に多数の溝１０を形成した溝付き板状モリブデンエレメ
ント１１の溝形成面に、平板状モリブデンエレメント１
２を重合し、これらをモリブデンの再結晶温度以下の温
度で互いに拡散接合させることにより、一枚のモリブデ
ン板としての電極板予備成形品Ａ１を形成した。
に多数の溝１０を形成した溝付き板状モリブデンエレメ
ント１１の溝形成面に、平板状モリブデンエレメント１
２を重合し、これらをモリブデンの再結晶温度以下の温
度で互いに拡散接合させることにより、一枚のモリブデ
ン板としての電極板予備成形品Ａ１を形成した。
【００２４】そして、各エレメント１１，１２の重合に
より閉じられる溝１０からなる管状空間を冷却水流通用
の冷却孔１０ａとし、その冷却孔１０ａの周面部にセラ
ミックスの蒸着によりセラミック被膜層１３を形成し
た。この後、図２および図３に示すように、電極板予備
成形品Ａ１の表面と交差する方向に沿い冷却孔１０ａと
隣接する配置で多数のビーム孔１４を穿設した。詳述す
ると、上記の電極板予備成形品Ａ１の各溝１０の幅寸法
は約１．５mm、深さ寸法は約１mmとした。
より閉じられる溝１０からなる管状空間を冷却水流通用
の冷却孔１０ａとし、その冷却孔１０ａの周面部にセラ
ミックスの蒸着によりセラミック被膜層１３を形成し
た。この後、図２および図３に示すように、電極板予備
成形品Ａ１の表面と交差する方向に沿い冷却孔１０ａと
隣接する配置で多数のビーム孔１４を穿設した。詳述す
ると、上記の電極板予備成形品Ａ１の各溝１０の幅寸法
は約１．５mm、深さ寸法は約１mmとした。
【００２５】溝付き板状モリブデンエレメント１１と平
板状モリブデンエレメント１２との拡散接合は、ホット
プレス装置を用いて行われ、その処理温度は１１２０°
Ｃ、保持時間は０．５Ｈｒ、両者の接合面圧は２．０kg
f/mm2 、真空度は５×１０-5Torrである。
板状モリブデンエレメント１２との拡散接合は、ホット
プレス装置を用いて行われ、その処理温度は１１２０°
Ｃ、保持時間は０．５Ｈｒ、両者の接合面圧は２．０kg
f/mm2 、真空度は５×１０-5Torrである。
【００２６】また、平板状モリブデンエレメント１２に
よって蓋をされた溝付き板状モリブデンエレメント１１
の溝１０からなる冷却孔１０ａの周面部へのセラミック
被膜層１３は、化学的蒸着法（ＣＶＤ法）によって形成
される。セラミック被膜層１３は例えばアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）被膜層である。このセラミック被膜層１３を形
成する場合には、接合後の両板１１，１２の冷却孔とな
る部分以外の表面を例えば金属箔で覆っておく。そし
て、これを高温炉内に収容して、混合ガスを供給し、表
面に化学反応を起こさせ、処理温度１１００°Ｃで被膜
層形成を行う。本実施例では、厚さ５μm のアルミナ薄
膜の層を形成させた。
よって蓋をされた溝付き板状モリブデンエレメント１１
の溝１０からなる冷却孔１０ａの周面部へのセラミック
被膜層１３は、化学的蒸着法（ＣＶＤ法）によって形成
される。セラミック被膜層１３は例えばアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）被膜層である。このセラミック被膜層１３を形
成する場合には、接合後の両板１１，１２の冷却孔とな
る部分以外の表面を例えば金属箔で覆っておく。そし
て、これを高温炉内に収容して、混合ガスを供給し、表
面に化学反応を起こさせ、処理温度１１００°Ｃで被膜
層形成を行う。本実施例では、厚さ５μm のアルミナ薄
膜の層を形成させた。
【００２７】図２および図３は以上の構成を有する電極
板予備成形品Ａ１にビーム孔１４を穿設した最終成形品
としてのビーム加熱電極板Ａを示している。すなわち、
上記の如く一体化されたモリブデン板に機械加工を施し
て直径６８mmのビーム孔１４を約４００個穿設した。こ
れにより最終製品としてのイオン加速電極板Ａとした。
この場合、ビーム孔１４の周面と最も近い冷却孔１０と
の間の距離は０．４mmであった。
板予備成形品Ａ１にビーム孔１４を穿設した最終成形品
としてのビーム加熱電極板Ａを示している。すなわち、
上記の如く一体化されたモリブデン板に機械加工を施し
て直径６８mmのビーム孔１４を約４００個穿設した。こ
れにより最終製品としてのイオン加速電極板Ａとした。
この場合、ビーム孔１４の周面と最も近い冷却孔１０と
の間の距離は０．４mmであった。
【００２８】本実施例のビーム加熱電極板Ａによると、
モリブデン板を溝付き板状モリブデンエレメント１１と
平板状モリブデンエレメント１２との重合板構造とし、
これらの接合によって塞がれる溝１０が冷却孔１０ａと
なる。したがって、冷却孔１０ａの形成は従来のパイプ
構造のものと異なり、溝形成でよいから、比較的加工が
容易であるとともに、その配置や大きさは任意に選定す
ることができる。よって、ビーム孔１４間の狭隘な間隙
に対しても小径な冷却孔１０ａを形成することが可能と
なる。つまり、冷却孔１０とビーム孔１４とを多数箇所
で、近接配置とすることができる。
モリブデン板を溝付き板状モリブデンエレメント１１と
平板状モリブデンエレメント１２との重合板構造とし、
これらの接合によって塞がれる溝１０が冷却孔１０ａと
なる。したがって、冷却孔１０ａの形成は従来のパイプ
構造のものと異なり、溝形成でよいから、比較的加工が
容易であるとともに、その配置や大きさは任意に選定す
ることができる。よって、ビーム孔１４間の狭隘な間隙
に対しても小径な冷却孔１０ａを形成することが可能と
なる。つまり、冷却孔１０とビーム孔１４とを多数箇所
で、近接配置とすることができる。
【００２９】また、溝付き板状モリブデンエレメント１
１と平板状モリブデンエレメント１２とは拡散接合によ
り一体化するので、接合強度の向上および接合部の気密
性保持が確実である。溝付き板状モリブデンエレメント
１１と平板状モリブデンエレメント１２との拡散接合の
密着強度を調べたところ、冷却水の水圧に比べて、遥か
に高い値となった。したがって、溶接等と異なり、接合
部で割れが発生したり、溶接による脆化等の問題が生じ
ない。
１と平板状モリブデンエレメント１２とは拡散接合によ
り一体化するので、接合強度の向上および接合部の気密
性保持が確実である。溝付き板状モリブデンエレメント
１１と平板状モリブデンエレメント１２との拡散接合の
密着強度を調べたところ、冷却水の水圧に比べて、遥か
に高い値となった。したがって、溶接等と異なり、接合
部で割れが発生したり、溶接による脆化等の問題が生じ
ない。
【００３０】さらに、冷却孔１０ａの周囲部には蒸着に
よりセラミック被膜層１３を形成したので、冷却孔１０
ａ内を流通する冷却水によって、モリブデン板が冷却孔
１０ａ部でエロージョン等の腐食を生じることがなく、
耐久性に優れたものとなる。しかもセラミックスの線膨
脹係数はモリブデンと近似しており、熱膨張によってセ
ラミック被膜層１３が剥離する虞れもない。接合部の機
密性を調べたところ、冷却孔１０ａを真空として、外部
からヘリウムガスを吹付けたヘリウムリ−クテストにお
いて、１×１０-9Torr・l /sec以下の十分な機密性を有
することが確認された。よって本実施例のビーム加速電
極板によれば、優れた冷却性能が長期間に亘って高信頼
性のもとで得られ、高機能化とともに長寿命化が図れる
ものとなる。図４は本発明の他の実施例を示している。
よりセラミック被膜層１３を形成したので、冷却孔１０
ａ内を流通する冷却水によって、モリブデン板が冷却孔
１０ａ部でエロージョン等の腐食を生じることがなく、
耐久性に優れたものとなる。しかもセラミックスの線膨
脹係数はモリブデンと近似しており、熱膨張によってセ
ラミック被膜層１３が剥離する虞れもない。接合部の機
密性を調べたところ、冷却孔１０ａを真空として、外部
からヘリウムガスを吹付けたヘリウムリ−クテストにお
いて、１×１０-9Torr・l /sec以下の十分な機密性を有
することが確認された。よって本実施例のビーム加速電
極板によれば、優れた冷却性能が長期間に亘って高信頼
性のもとで得られ、高機能化とともに長寿命化が図れる
ものとなる。図４は本発明の他の実施例を示している。
【００３１】本実施例の構成が前記一実施例のものと異
なる点は、冷却孔１０ａの幅を０．５mm、深さを１mmと
小寸法にした点、溝付き板状モリブデンエレメント１１
と平板状モリブデンエレメント１２との接合面にチタン
箔１５を介在させて拡散接合した点、および冷却孔１０
ａのセラミック被膜層１３をチタンカーバイドとした点
である。その他の点は前記一実施例のものと略同様であ
るから、説明を省略する。
なる点は、冷却孔１０ａの幅を０．５mm、深さを１mmと
小寸法にした点、溝付き板状モリブデンエレメント１１
と平板状モリブデンエレメント１２との接合面にチタン
箔１５を介在させて拡散接合した点、および冷却孔１０
ａのセラミック被膜層１３をチタンカーバイドとした点
である。その他の点は前記一実施例のものと略同様であ
るから、説明を省略する。
【００３２】本実施例では、チタン箔１５を介しての溝
付き板状モリブデンエレメント１１と平板状モリブデン
エレメント１２との拡散接合をホットプレスによって行
うが、この場合の拡散接合の処理温度は９５０°Ｃ、保
持時間は０．５Ｈｒ、圧力は接合面積に対し、面圧１．
５ｋｇｆ／mm2 、真空度は５×１０-5Torrとした。また
冷却孔１０ａのチタンカーバイドによる被膜層形成はＣ
ＶＤ法により行い、その処理温度は１０００°Ｃとし
た。
付き板状モリブデンエレメント１１と平板状モリブデン
エレメント１２との拡散接合をホットプレスによって行
うが、この場合の拡散接合の処理温度は９５０°Ｃ、保
持時間は０．５Ｈｒ、圧力は接合面積に対し、面圧１．
５ｋｇｆ／mm2 、真空度は５×１０-5Torrとした。また
冷却孔１０ａのチタンカーバイドによる被膜層形成はＣ
ＶＤ法により行い、その処理温度は１０００°Ｃとし
た。
【００３３】このような本実施例によっても、冷却孔１
０ａの配置および寸法を広範囲に設定でき、特に微細寸
法の冷却孔形成が行える等、前記実施例と同様の効果が
奏される。
０ａの配置および寸法を広範囲に設定でき、特に微細寸
法の冷却孔形成が行える等、前記実施例と同様の効果が
奏される。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明のイオン加速電極
板によれば、モリブデン板が拡散接合により一体化され
た重合板構造で、その重合面に沿う配置でビーム孔と隣
接する管状空間からなる冷却水流通用の冷却孔を有する
ものであるから、モリブデン板の冷却性能がよい。ま
た、モリブデン板の接合部が拡散接合により一体化され
ているので、気密性保持が確実となり、加熱により割れ
が発生することがなく、また溶接によるものと異なり脆
化や割れ等の問題が生じない。
板によれば、モリブデン板が拡散接合により一体化され
た重合板構造で、その重合面に沿う配置でビーム孔と隣
接する管状空間からなる冷却水流通用の冷却孔を有する
ものであるから、モリブデン板の冷却性能がよい。ま
た、モリブデン板の接合部が拡散接合により一体化され
ているので、気密性保持が確実となり、加熱により割れ
が発生することがなく、また溶接によるものと異なり脆
化や割れ等の問題が生じない。
【００３５】しかも、冷却孔の周囲部にはセラミック被
膜層が形成されているので、冷却孔内を流通する冷却水
によって、モリブデン板が冷却孔部でエロージョン等の
腐食を生じることがなく、耐久性に優れたものとなる。
しかもセラミックスの線膨脹係数はモリブデンと近似し
ており、熱膨張によって被膜層が剥離する虞れもない。
したがって、冷却水の耐腐蝕性に優れ、しかも割れや剥
離の問題が生じることがなく、耐久性に優れたイオン加
速電極板となる。
膜層が形成されているので、冷却孔内を流通する冷却水
によって、モリブデン板が冷却孔部でエロージョン等の
腐食を生じることがなく、耐久性に優れたものとなる。
しかもセラミックスの線膨脹係数はモリブデンと近似し
ており、熱膨張によって被膜層が剥離する虞れもない。
したがって、冷却水の耐腐蝕性に優れ、しかも割れや剥
離の問題が生じることがなく、耐久性に優れたイオン加
速電極板となる。
【００３６】また、本発明の方法によれば、溝付き板状
モリブデンエレメントと平板状モリブデンエレメントと
の重合によって閉じられる溝を冷却孔とするので、冷却
孔の形成が従来のパイプ構造のものと異なり溝形成でよ
く、比較的加工が容易であるとともに、その配置や大き
さを任意に選定することができる。よって、ビーム孔間
の狭隘な間隙に対しても小径な冷却孔を容易に形成する
ことが可能となる。
モリブデンエレメントと平板状モリブデンエレメントと
の重合によって閉じられる溝を冷却孔とするので、冷却
孔の形成が従来のパイプ構造のものと異なり溝形成でよ
く、比較的加工が容易であるとともに、その配置や大き
さを任意に選定することができる。よって、ビーム孔間
の狭隘な間隙に対しても小径な冷却孔を容易に形成する
ことが可能となる。
【００３７】また、溝付き板状モリブデンエレメントと
平板状モリブデンエレメントとは拡散接合により一体化
するので、接合強度の向上および接合部の気密性保持が
確実である。したがって、従来の溶接等と異なり、接合
部で割れが発生したり、溶接による脆化等の問題が生じ
ない。さらに、冷却孔の周囲部のセラミック被膜層の形
成は蒸着により行うので、被膜層形成が容易であるとと
もに、高被膜強度が得られる。
平板状モリブデンエレメントとは拡散接合により一体化
するので、接合強度の向上および接合部の気密性保持が
確実である。したがって、従来の溶接等と異なり、接合
部で割れが発生したり、溶接による脆化等の問題が生じ
ない。さらに、冷却孔の周囲部のセラミック被膜層の形
成は蒸着により行うので、被膜層形成が容易であるとと
もに、高被膜強度が得られる。
【図１】本発明の一実施例によるビーム加速電極板の製
造途中状態を示す断面図。
造途中状態を示す断面図。
【図２】前記実施例における完成品を示す断面図。
【図３】図２の平面図。
【図４】本発明の他の実施例によるビーム加速電極板の
製造途中状態を示す断面図。
製造途中状態を示す断面図。
【図５】従来のビーム加速電極板を示す平面図。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図。
１０ａ 冷却孔
１１ 溝付き板状モリブデンエレメント
１２ 平板状モリブデンエレメント
１３ セラミック被膜層
１４ ビーム孔
Claims (2)
- 【請求項１】 イオンビームを通過させる多数のビーム
孔をその表面と交差する方向に有するモリブデン板を主
体として構成され、高電圧の印加により、前記ビーム孔
を通過するイオンビームを加速するイオン加速電極板に
おいて、前記モリブデン板は拡散接合により一体化され
た重合板構造とするとともに、その重合面に沿う配置で
前記ビーム孔と隣接する管状空間からなる冷却水流通用
の冷却孔を有し、かつその冷却孔の周面部をセラミック
被膜層で被覆したことを特徴とするイオン加速電極板。 - 【請求項２】 一側面に多数の溝を形成した溝付き板状
モリブデンエレメントの溝形成面に、平板状モリブデン
エレメントを重合し、これらをモリブデンの再結晶温度
以下の温度で互いに拡散接合させることにより一枚のモ
リブデン板とするとともに、前記各エレメントの重合に
より閉じられる前記溝からなる管状空間を冷却水流通用
の冷却孔とし、その冷却孔の周面部にセラミックスの蒸
着によりセラミック被膜層を形成した後、前記モリブデ
ン板の表面と交差する方向に沿い前記冷却孔と隣接する
配置で多数のビーム孔を穿設することを特徴とするイオ
ン加速電極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185085A JPH0529093A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | イオン加速電極板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185085A JPH0529093A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | イオン加速電極板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529093A true JPH0529093A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16164567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185085A Pending JPH0529093A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | イオン加速電極板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529093A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008078042A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Toshiba Corp | イオン源電極及びその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0230773A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Kobe Steel Ltd | 高融点金属の酸化物セラミックスによる被覆方法 |
| JPH03129638A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-03 | Toshiba Corp | イオン加速電極板の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3185085A patent/JPH0529093A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0230773A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Kobe Steel Ltd | 高融点金属の酸化物セラミックスによる被覆方法 |
| JPH03129638A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-03 | Toshiba Corp | イオン加速電極板の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008078042A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Toshiba Corp | イオン源電極及びその製造方法 |
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