JPS63193443A - 回転陽極ｘ線発生装置 - 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】 〔概要〕 回転陽極Ｘ線発生装置において、陽極回転軸を１対のラ
ジアル磁気軸受とスラスト磁気軸受で支持し、これらの
軸受面と陽極回転軸との隙間を使ってクリアランスシー
ルを構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は回転陽極Ｘ線発生装置、特にその軸受および真
空シールの改良に関する。Ｘ線リソグラフィなどに使用
される回転陽極Ｘ線発生装置はスループット向上のため
の大出力化にともない、高速運転する必要がある。この
ため、軸受、真空シールに非接触型のものが用いられる
が、本発明はかかる軸受と真空シールの改良に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来は第４図に示す装置が用いられ、図中、３１は回転
陽極、３２は電子銃、３３は電子ビーム（ＥＢ）、３４
はＢｅ箔で作ったＸ線取出し窓、３５はＸ線、３６はタ
ーゲツト室、３７は回転陽極３１のための陽極回転軸、
３８はスラスト板、３９はケーシングである。

回転陽極３１は陽極回転軸３７に連結された図示されな
いモータによって１万ＲＰＭ程度の高速回転をなす。そ
の理由は、回転陽極３１０表面の金属にＥＢを照射し、
金属からＸ線を放射させるのであるが、ＥＢの９９％以
上のエネルギーは熱に変換されるので、その熱を分散さ
せるためである。回転陽極は１０−６〜１０−　”　Ｔ
ｏｒｒ程度の真空度に保たれたターゲツト室３６内に配
置されている。

陽極回転軸３７がケーシング３９内に中心位置を保持し
、かつ、前記した高速回転を可能にするには、ラジアル
エアベアリング４０が用いられ、送気路４１から５　Ｋ
ｇ／　ｃｍ２程度の圧力の空気を送って空気膜内に陽極
回転軸３７を保ち、排気路４２から排気する。

陽極回転軸３７とケーシング３９との間隔は１０μｍ以
下に抑えられているが、それでも送気路４１からの空気
が前記した真空度のターゲツト室３５内に入るのでそれ
を抑えるために、図示しないポンプを用いて排気路４２
から排気する。この部分はクリアランスシール４４と呼
称される。

さらに、陽極回転軸３７がその軸方向にずれることを抑
えるために、スラスト板３８を軸３７のまわりに設け、
送気路４５から空気を送り、排気路４６から排気する。

この部分はスラストエアベアリング４７と呼称される。

なお図において、４８は排気路である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ラジアルエアベアリング４１において、陽極回転軸３７
の復元性を保障するにはある程度の長さ、例えば２００
　ｍｍの長さが必要である。

クリアランスシール４４において、ターゲツト室３６へ
の空気の洩れを抑えるには、陽極回転軸とケーシングと
の間隙をできるだけ小にする一方で、その軸方向にある
程度の長さを必要とし、クリアランスシールには５０ｍ
ｍ程度の長さをとらなければならない。

スラストエアベアリング４７において、スラスト板３８
は薄くしすぎると変形するのである程度の厚みをもたな
ければならず、全体として８０〜１００　ｍｍの長さを
必要とする。

以上の理由で、従来装置においてはクリアランスシール
４４、ラジアルエアベアリング４１、スラストエアベア
リング４７が単純に直列に配置され、装置の全長が長す
ぎる問題があった。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、小型
化された回転陽ｉＸ線発生装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明第１実施例の図で、図中、１１は回転陽
極、１２は電子銃、１３は電子ビーム（ＥＢ）、１４は
Ｘ線取出し窓、１５はＸ線、１６は図示しない真空ポン
プにより排気されるターゲツト室、１７は排気路、１８
は陽極回転軸、１９はハウジング、２０はラジアル軸受
ロータ、２１はラジアル軸受ステーター、２２はラジア
ルセンサ、２３は排気路、２４はスラスト軸受ロータ、
２５はスラスト軸受ステーター、２６はスラストセンサ
である。

本発明第１実施例においては、陽極回転軸１８の２ケ所
をラジアル軸受ステーター２１とラジアル軸受ロータ２
０で構成されるラジアル磁気軸受で支持し、このラジア
ル磁気軸受面およびその間の陽極回転輪１８の軸面とハ
ウジング１９の間を図示しない真空ポンプに連結された
排気路２３で排気してクリアランスシールとするもので
ある。

（作用） 上記した構成においては軸受として磁気軸受を使用し、
この磁気軸受は周囲の圧力に関係なく、すなわち大気圧
でも真空でも同様の動作をなしうるので良好な軸受が提
供され、かつ、磁気軸受の全長にわたつて排気するので
従来例よりもよりよいクリアランスシールが得られるの
である。

Ｃ実施例〕 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

再び第１図に戻ると、本発明第１実施例において、Ｘ線
１５を取り出すための機構および回転陽極ｌｌのターゲ
ツト室１６内の配置は従来例と同様である。

陽極回転軸１８は１対のラジアル軸受ロータ２０とラジ
アル軸受ステーター２１からなるラジアル磁気軸受と、
スラスト軸受ロータ２４とスラスト軸受ステーター２５
からなる１つのスラスト磁気軸受によって非接触支持さ
れ、１対のラジアル磁気軸受は適当な距離（例えば１０
０　ｍｍ）離れて配置されている。

ハウジング１９の磁気軸受の間の部分には円環状の溝２
３ａが形成され、この？１４２３ａは図示しない真空ポ
ンプに連結された排気路２３を通して排気される。

第２図は第１図のｎ−ｎ線断面図であって、陽極回転軸
はラジアル軸受ステーター（マグネット）２１の作る磁
場によって中心ぎめされる。この中心ぎめを正確になす
ため、第１図に示される如くラジアルセンサ２２を配置
し、磁気的に軸の位置を検検知し、この検知の結果に応
じてマグネットに流す電流値を制御し、陽極回転軸が一
定の位置に留まるごとを保障する。

陽極回転軸１８とハウジング１９との間の隙間は１０μ
ｍ程度に設定し、図示しない大気側の開口（図に見て右
）からターゲツト室１６までの陽極回転軸１８の全長に
わたる隙間が、図示しない真空ポンプに連結された排気
路２３を通して排気することによりクリアランスシール
として動作する。このクリアランスシールの長さは従来
例のクリアランスシールの長さよりはるかに大で、クリ
アランスシールは長さによってその効果を増大するから
、ターゲツト室１６内にもれる空気の量は著しく少なく
なる。

第１図の実施例においては、スラスト軸受ロータ２４と
スラスト軸受ステーター２５からなるスラスト磁気軸受
を利用し、スラストセンサ２６を用いてスラスト軸受ロ
ータ２４の位置を制御する。

第３図は本発明第２実施例の図で、スラスト磁気軸受が
一対のラジアル磁気軸受の間に設けられている。この実
施例は第１図の実施例よりも長さをより小に構成し得る
利点があり、クリアランスシールを十分なものとするた
めに排気路２３を図示しない真空ポンプに連結して排気
する。

〔発明の効果〕

以上性べてきたように本発明によれば、一対のラジアル
磁気軸受を用い、陽極回転軸のほぼ全長にわたってクリ
アランスシールを構成することにより、従来例よりも長
さが小ではあるが十分なりリアランスシールをもったＸ
線発生装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の図、 第２図は第１図のｎ−ｎ線断面図、 第３図は本発明第２実施例の図、 第４図は従来例の図である。 第１図〜第３図において、 １１は回転陽極、 １２は電子銃、 １３はＥＢ。 １４はＸ線取出し窓、 １５はＸ線、 １６はターゲツト室、 １７は排気路、 １８は陽極回転軸、 １９はハウジング、 ２０はラジアル軸受ロータ、 ２１はラジアル軸受ステーター、 ２２はラジアルセンサ、 ２３は排気路、 ２３ａは溝、 ２４はスラスト軸受ロータ、 ２５はスラスト軸受ステーター、 ２６はスラストセンサである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽極回転軸（１８）により回転される回転陽極（
   １１）に電子線（１３）を照射してＸ線（１５）を取り
   出すＸ線発生装置において、 陽極回転軸はその２ヶ所においてラジアル軸受ロータ（
   ２０）とラジアル軸受ステーター（２１）により作られ
   るラジアル磁気軸受により支持され、該ラジアル磁気軸
   受面およびその間の陽極回転軸（１８）の面とハウジン
   グ（１９）の間の隙間を排気してクリアランスシールを
   なすことを特徴とする回転陽極Ｘ線発生装置。
2. （２）前記ラジアル磁気軸受の間にスラスト軸受ロータ
   （２４）とスラスト軸受ステーター（２５）よりなるス
   ラスト磁気軸受を配置してなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の装置。