本發(fā)明涉及激光振蕩器的真空容器，尤其涉及包括配置于配管與被插入部件之間的第一密封部件以及第二密封部件的激光振蕩器的真空容器。

背景技術(shù)：

高速軸流型的二氧化碳?xì)怏w激光振蕩器的真空容器包括：含有激光氣體的共振器；激勵(lì)激光氣體的放電部；使激光氣體循環(huán)的送風(fēng)機(jī)；以及對(duì)放電部所產(chǎn)生的熱和送風(fēng)機(jī)的壓縮熱進(jìn)行冷卻的換熱器。

圖11是現(xiàn)有技術(shù)中的真空容器的局部剖視圖。如圖11所示，真空容器包括鋁制的配管110、以及具備供配管110插入的凸緣130的不銹鋼制的被插入部件120。此外，這些配管110以及被插入部件120也可以由其它的材料形成。而且，在被插入部件120的凸緣130的內(nèi)周面形成有槽部140。在槽部140配置有O型圈160，由此對(duì)配管110與被插入部件120之間進(jìn)行密封。

存在如下情況：通過(guò)放電部(圖11中未示出)后的激光氣體的一部分離子化，而如圖11中箭頭所示那樣在配管110與凸緣130之間的縫隙通過(guò)而到達(dá)O型圈160。在這樣的情況下，O型圈160被氧化以及/或者被侵蝕，從而O型圈160的密封性降低。

O型圈160的氧化以及/或者侵蝕進(jìn)行的程度根據(jù)配管110與凸緣130之間的縫隙的長(zhǎng)度方向距離、以及O型圈160與激光氣體接觸的接觸面積(開(kāi)口度)而定。換言之，上述的長(zhǎng)度方向距離越短、以及接觸面積越大，則O型圈160越快被氧化以及/或者被侵蝕。如圖5所示，由于配置于配管110的周面的O型圈的接觸面積比較大，所以存在O型圈160的更換周期較短的問(wèn)題。

這樣，由于O型圈的耐腐蝕性較低，所以在利用真空系統(tǒng)處理腐蝕性氣體的半導(dǎo)體制造裝置、密封裝置中，代替O型圈，而使用金屬制的密封部件、具有耐腐蝕性的樹(shù)脂制密封部件等。然而，金屬制的密封部件、具有耐腐蝕性 的樹(shù)脂制密封部件的彈性較小，并且存在若一旦變形則無(wú)法再利用的問(wèn)題。

因此，日本特開(kāi)2007-92892號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2000-106298號(hào)公報(bào)以及日本再表2004/038781號(hào)公報(bào)中，同時(shí)采用配置于真空側(cè)的耐腐蝕性較高的密封部件、以及配置于大氣壓側(cè)的彈性較高的密封部件。尤其，在日本再表2004/038781號(hào)公報(bào)中公開(kāi)如下內(nèi)容：例如如圖12所示，作為配置于大氣壓側(cè)的彈性較高的密封部件而配置O型圈160，并且作為配置于真空側(cè)的密封部件150而配置截面呈V字形狀的彈性部件。

然而，在配置了O型圈160和密封部件150后，難以使O型圈160與密封部件150之間的區(qū)域?yàn)檎婵?。在激光振蕩器的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，存在O型圈160與密封部件150之間的區(qū)域的大氣氣體逐漸地向激光氣體循環(huán)系統(tǒng)混入的情況。其結(jié)果，預(yù)先最優(yōu)化了的激光氣體的混合比率發(fā)生變化，而也有激光振蕩器的性能變得不穩(wěn)定的問(wèn)題。

并且，由于需要使O型圈160以及/或者密封部件150與配管110以及凸緣130接觸，所以也有組裝配管110以及凸緣130的自由度較小、且難以組裝配管以及被插入部件的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于這樣的事情而完成的，其目的在于提供能夠容易地使兩個(gè)密封部件之間的區(qū)域成為真空而能夠隔絕激光氣體內(nèi)的腐蝕性氣體的激光振蕩器的真空容器。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，根據(jù)方案1的發(fā)明，提供一種激光振蕩器的真空容器，具備：圓筒形狀或者方筒形狀的配管；供該配管插入的被插入部件；以及配置于上述配管與上述被插入部件之間的第一密封部件和第二密封部件，上述第一密封部件由耐腐蝕性比上述第二密封部件的耐腐蝕性高的材料形成，上述第一密封部件配置在比上述第二密封部件更靠真空側(cè)，上述第二密封部件由密封性比上述第一密封部件的密封性高的材料形成，上述第一密封部件至少局部地包含以提高上述第一密封部件的密封性能的方式變形的變形部。

根據(jù)方案2的發(fā)明，在方案1的發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述變形部以提高了上述第一密封部件的密封性能的狀態(tài)對(duì)上述第一密封部件進(jìn)行保持。

根據(jù)方案3的發(fā)明，在方案1或2的發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述變形部通過(guò)上述 第一密封部件的周?chē)膲毫档投冃巍?/p>

根據(jù)方案4的發(fā)明，在方案1或2的發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述變形部是上述第一密封部件所含有的形狀記憶金屬或者形狀記憶樹(shù)脂。

根據(jù)方案5的發(fā)明，在方案1或2的發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述變形部含有揮發(fā)成分，并配置于上述第一密封部件的切口，上述變形部通過(guò)上述揮發(fā)成分揮發(fā)而變形。

根據(jù)方案6的發(fā)明，在方案1～5中任一個(gè)發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述第一密封部件的一部分被把持在上述第二密封部件與上述被插入部件之間。

根據(jù)方案7的發(fā)明，在方案1～6中任一個(gè)發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述第一密封部件的至少一部分由氟樹(shù)脂構(gòu)成。

通過(guò)附圖所示的本發(fā)明的典型的實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)、以及其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得清楚。

附圖說(shuō)明

圖1是包括基于本發(fā)明的真空容器的激光振蕩器的簡(jiǎn)圖。

圖2是基于本發(fā)明的真空容器的局部立體圖。

圖3A是基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的真空容器的局部剖視圖。

圖3B是基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的真空容器的其它的局部剖視圖。

圖4A是一個(gè)例子的第一密封部件的主視圖。

圖4B是圖4A所示的第一密封部件的剖視圖。

圖5A是表示第一密封部件的第一例的局部剖視圖。

圖5B是表示第一密封部件的第一例的其它的局部剖視圖。

圖6A是表示第一密封部件的第二例的局部剖視圖。

圖6B是表示第一密封部件的第二例的其它的局部剖視圖。

圖7A是表示第一密封部件的第三例的局部剖視圖。

圖7B是表示第一密封部件的第三例的其它的局部剖視圖。

圖8A是表示第一密封部件的第四例的局部剖視圖。

圖8B是表示第一密封部件的第四例的其它的局部剖視圖。

圖9A是表示第一密封部件的第五例的局部剖視圖。

圖9B是表示第一密封部件的第五例的其它的局部剖視圖。

圖10A是表示第一密封部件的第六例的局部剖視圖。

圖10B是配置有圖10A所示的第一密封部件的真空容器的局部剖視圖。

圖11是現(xiàn)有技術(shù)中的真空容器的局部剖視圖。

圖12是現(xiàn)有技術(shù)中的真空容器的其它的局部剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。以下的附圖中對(duì)于相同的部件標(biāo)注相同的參照符號(hào)。為了容易理解，適當(dāng)?shù)刈兏诉@些附圖的比例尺。

圖1是包括基于本發(fā)明的真空容器的激光振蕩器的簡(jiǎn)圖。圖1所示的激光振蕩器30例如是二氧化碳?xì)怏w激光振蕩器。圖1中，激光振蕩器30包括串聯(lián)配置的放電管31a、31b、將這些放電管31a、31b相互連結(jié)的中央塊32、以及分別與放電管31a的一端及放電管31b的另一端連結(jié)的端部塊33a、33b。

如圖示那樣，從中央塊32延伸有從放電管31a以及放電管31b之間吸入作為氣體的激光介質(zhì)的吸入管路38。并且，延伸有向端部塊33a、33b排出激光介質(zhì)的返回管路39a、39b。

如圖1所示，在放電管31a的一端以及放電管31b的另一端分別配設(shè)有輸出鏡34以及后鏡35。而且，在輸出鏡34與后鏡35之間形成有光共振空間。并且，雖未圖示，但以分別夾持放電管31a、31b的方式配置有電極對(duì)。

另外，如圖1所示，從中央塊32延伸的吸入管路38在渦輪鼓風(fēng)機(jī)36處結(jié)束。渦輪鼓風(fēng)機(jī)36以使激光氣體返回的方式使激光氣體在從渦輪鼓風(fēng)機(jī)36的左右端分別延伸至端部塊33a、33b的兩個(gè)返回管路39a、39b循環(huán)。

并且，在吸入管路38配置有第一換熱器37a，并在返回管路39a、39b分別配置有第二換熱器37b以及第三換熱器37c。這些第一換熱器37a～第三換熱器37c起到對(duì)由放電管產(chǎn)生的熱和渦輪鼓風(fēng)機(jī)36的壓縮熱進(jìn)行冷卻的作用。

放電管31a、31b、中央塊32、端部塊33a、33b、吸入管路38以及返回管路39a、39b相互連結(jié)，而形成密閉的真空容器10。在真空容器10，以與大氣隔絕的狀態(tài)封入有規(guī)定的激光氣體。作為激光氣體，使用以規(guī)定的比例含有二氧化碳?xì)怏w、氮?dú)狻⒑獾燃す饨橘|(zhì)的激光振蕩用的介質(zhì)氣體，也能夠含有腐蝕性氣體。

圖2是基于本發(fā)明的真空容器的局部立體圖。圖2中表示了真空容器10 的一部分，真空容器10包括管件11、和供管件11插入的被插入部件12。此處，管件11例如是放電管31a、31b、吸入管路38以及返回管路39a、39b。并且，被插入部件12例如是中央塊32、以及端部塊33a、33b。此外，管件11可以是圓筒形狀或者方筒形狀，被插入部件12的插入截面可以是與之對(duì)應(yīng)的形狀。以下，真空容器10設(shè)為由至少一個(gè)管件11和至少一個(gè)被插入部件12形成。

圖3A以及圖3B是基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的真空容器的局部剖視圖。如圖2至圖3B所示，在管件11的周面依次配置有環(huán)狀的第一密封部件15以及第二密封部件16。第一密封部件15配置在比第二密封部件16更靠管件11的前端側(cè)。由于能夠?qū)芗?1以及被插入部件12的內(nèi)部空間進(jìn)行抽真空，所以可以說(shuō)第一密封部件15配置在比第二密封部件16更靠真空側(cè)。

第一密封部件15以及第二密封部件16均能夠是彈性部件。第一密封部件15由耐腐蝕性比第二密封部件16耐腐蝕性高的材料形成，例如至少局部由特氟龍(注冊(cè)商標(biāo))等氟類樹(shù)脂形成。第二密封部件16由密封性比第一密封部件15的密封性高的材料形成，例如優(yōu)選由氟橡膠形成。在某實(shí)施方式中，第二密封部件16是氟橡膠制O型圈。

在配置有第一密封部件15以及第二密封部件16的狀態(tài)下，將管件11插入被插入部件12的凸緣13。由此，第二密封部件16配置于在凸緣13的內(nèi)周面形成的槽部14。接下來(lái)，在凸緣13的端面配置蓋部13a并進(jìn)行螺栓緊固，由此將第二密封部件16壓縮而進(jìn)行密封。此外，第一密封部件15以及第二密封部件16中的至少一方也可以是在預(yù)先配置的被插入部件12插入管件11的結(jié)構(gòu)。

此處，圖4A是一個(gè)例子的第一密封部件的主視圖，圖4B是第一密封部件的剖視圖。如上述附圖所示，第一密封部件15是環(huán)狀的部件，并且具備變形部18a和包圍變形部18a的外皮部17。外皮部17由上述的氟類樹(shù)脂形成。如圖4A所示，變形部18a僅設(shè)置在第一密封部件15的內(nèi)周面附近的一部分。另外，如圖4B所示，變形部18a遍及第一密封部件15的軸向的大致整體地延伸。此外，變形部18a也可以在第一密封部件15的內(nèi)周面附近處遍及周向整體地配置。

并且，圖5A是表示第一密封部件的第一例的局部剖視圖，表示大氣壓下的狀態(tài)。外皮部17在其外周面局部地具備與變形部18a相鄰的凹部17a。上述附圖所示的變形部18a是中空部，封入有僅比大氣壓稍大的規(guī)定壓力的氣體。

如圖3A所示，在如上述那樣將第一密封部件15以及第二密封部件16配置于真空容器10后，對(duì)真空容器10進(jìn)行抽真空。若開(kāi)始抽真空，則10的內(nèi)部空間以及第一密封部件15與第二密封部件16之間的區(qū)域逐漸減壓。而且，若第一密封部件15的周?chē)膲毫Ρ茸冃尾?8a的壓力低，則如圖5B所示，第一密封部件15的外皮部17開(kāi)始膨脹。尤其是，外皮部17的凹部17a朝向外側(cè)凸起地膨脹。伴隨于此，第一密封部件15的外皮部17膨脹而第一密封部件15自身變形。

最終如圖3B所示，第一密封部件15對(duì)管件11與被插入部件12的凸緣13之間的縫隙進(jìn)行填充。其結(jié)果，第一密封部件15能夠發(fā)揮其密封性能。換言之，變形部18a以提高第一密封部件15的密封性能的方式變形。

另外，外皮部17具有在變形部18a膨脹后維持其變形狀態(tài)所需的足夠的強(qiáng)度以及彈性。因此，即使在激光振蕩器30停止而凈化激光氣體后，也維持第一密封部件15的變形狀態(tài)。此外，若第一密封部件15的周?chē)鷫毫ψ兏?，則第一密封部件15返回原來(lái)的形狀。

這樣，本發(fā)明中，由于在開(kāi)始抽真空后，第一密封部件15的變形部18a變形，所以能夠容易地使第一密封部件15與第二密封部件16之間的區(qū)域成為真空。此外，通過(guò)對(duì)變形部18a內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整，也能夠在開(kāi)始抽真空的同時(shí)使變形部18a變形。本發(fā)明中，由于能夠?qū)⒌谝幻芊獠考?5與第二密封部件16之間的區(qū)域的大氣氣體排除，所以第一密封部件15與第二密封部件16之間的區(qū)域的大氣氣體不會(huì)逐漸地向激光氣體循環(huán)系統(tǒng)混入，從而不會(huì)存在預(yù)先最優(yōu)化了的激光氣體的混合比率發(fā)生變化而激光振蕩器的性能變得不穩(wěn)定的情況。

另外，由于本發(fā)明中耐腐蝕性較高的第一密封部件15配置于真空側(cè)，所以能夠防止激光氣體內(nèi)的腐蝕性氣體到達(dá)第二密封部件16，從而能夠進(jìn)一步抑制第二密封部件16的劣化。其結(jié)果，能夠延長(zhǎng)第一密封部件15以及第二密 封部件16的更換周期。

另外，本發(fā)明中，不需要在被插入部件12的凸緣13形成第一密封部件15用的槽部。因此，能夠低成本地制作被插入部件12，并且也能夠容易地組裝第一密封部件15。因此，也能夠容易地在現(xiàn)有的激光振蕩器30的真空容器10后附第一密封部件15。

另外，本發(fā)明中，由于第二密封部件16的耐腐蝕性不需要較高，所以對(duì)于第二密封部件16能夠采用廉價(jià)的材料、例如氟橡膠。另外，本發(fā)明中，由于腐蝕性氣體與第二密封部件16之間的接觸面積(開(kāi)口率)下降，所以能夠進(jìn)一步抑制第二密封部件16的劣化。

另外，圖6A是表示第一密封部件的第二例的局部剖視圖，圖6B是表示第一密封部件的第二例的其它的局部剖視圖。圖6A以及圖6B所示的第一密封部件15具備變形部18b和包圍變形部18b的外皮部17。而且，變形部18b由形狀記憶金屬或者形狀記憶樹(shù)脂形成。

另外，圖7A是表示第一密封部件的第三例的局部剖視圖，圖7B是表示第一密封部件的第三例的其它的局部剖視圖。圖7A以及圖7B所示的第一密封部件15具備大致U字形狀的變形部18c和包圍變形部18c的外皮部17。從附圖可知，外皮部17局部地包圍變形部18c，并具有開(kāi)口部17b。而且，變形部18c由形狀記憶金屬或者形狀記憶樹(shù)脂形成。

另外，圖8A是表示第一密封部件的第四例的局部剖視圖，圖8B是表示第一密封部件的第四例的其它的局部剖視圖。圖8A以及圖8B所示的第一密封部件15具備變形部18d和包圍變形部18d的外皮部17。從附圖可知，變形部18d具有波形的截面，外皮部17也是與之對(duì)應(yīng)的形狀。而且，變形部18d由形狀記憶金屬或者形狀記憶樹(shù)脂形成。

并且，圖6A、圖7A以及圖8A表示大氣壓下的狀態(tài)，圖6B、圖7B以及圖8B表示第一密封部件15的周?chē)鷫毫档蜁r(shí)的狀態(tài)。上述附圖所示的第一密封部件15的外觀以及變形部18a～18d的位置等與圖4A所示的第一密封部件15大致相同。

如上述那樣將第一密封部件15以及第二密封部件16配置于真空容器10，若經(jīng)過(guò)一定時(shí)間或者使周?chē)鷾囟劝l(fā)生變化，則例如變形部18b如圖6B所示那 樣局部地向上方折彎。同樣，變形部18c如圖7B所示地從大致U字形狀變形為菱形。另外，變形部18d如圖8B所示地以波形的振幅變大的方式變形。

若變形部18b～18d像這樣變形，則第一密封部件15自身相伴隨地變形，由此第一密封部件15對(duì)管件11與被插入部件12的凸緣13之間的縫隙進(jìn)行填充。因此，能夠得到與上述相同的效果。

另外，圖9A是表示第一密封部件的第五例的局部剖視圖，圖9B是表示第一密封部件的第五例的其它的局部剖視圖。圖9A表示大氣壓下的狀態(tài)，圖9B表示第一密封部件15的周?chē)鷫毫档蜁r(shí)的狀態(tài)。上述附圖所示的第一密封部件15的外觀以及變形部18e的位置等與圖4A所示的第一密封部件15大致相同。

在圖9A所示的第一密封部件15的上表面(外周面)形成有切口19。而且，在切口19配置有變形部18e。變形部18的上表面與第一密封部件15的上表面成為同一平面。變形部18e含有揮發(fā)成分。

在如上述那樣將第一密封部件15以及第二密封部件16配置于真空容器10后，對(duì)真空容器10進(jìn)行抽真空。由此，揮發(fā)成分漸漸地?fù)]發(fā)，而如圖9B所示地變形部18e以向上方折彎的方式變形。由此，第一密封部件15自身變形，其結(jié)果，第一密封部件15對(duì)管件11與被插入部件12的凸緣13之間的縫隙進(jìn)行填充。因此，能夠得到與上述相同的效果。

另外，圖10A是表示第一密封部件的第六例的局部剖視圖。如圖10A所示，第一密封部件15包括從其一端向上方(徑向外側(cè))延伸的延長(zhǎng)部15a。延長(zhǎng)部15a優(yōu)選形成為趨向其前端而前端變細(xì)。因此，圖10A所示的第一密封部件15呈大致L字形狀。并且，圖10A所示的第一密封部件15包括上述的變形部18b，但也可以包括其它的變形部18a、18c～18e中任一種。

圖10B是配置有圖10A所示的第一密封部件的真空容器的局部剖視圖。如圖10B所示，第一密封部件15配置為，延長(zhǎng)部15a被把持在第二密封部件16與凸緣13的槽部14之間。此時(shí)，能夠可靠地將第一密封部件15固定于第二密封部件16的附近。因此，即使在抽真空時(shí)，第一密封部件15的位置也不會(huì)改變。并且，由于第一密封部件15與第二密封部件16之間的區(qū)域變小，所以激光氣體向該區(qū)域混入的可能性也能夠變小。因此，可知能夠進(jìn)一步提高上 述的效果。

發(fā)明的效果

方案1的發(fā)明中，通過(guò)在配置第一密封部件以及第二密封部件而開(kāi)始抽真空后、或者在開(kāi)始抽真空的同時(shí)，使第一密封部件的變形部變形，能夠容易地使第一密封部件與第二密封部件之間的區(qū)域成為真空。因此，能夠?qū)⒌谝幻芊獠考c第二密封部件之間的區(qū)域的大氣氣體排除。并且，由于耐腐蝕性較高的第一密封部件配置于真空側(cè)，所以能夠防止激光氣體內(nèi)的腐蝕性氣體到達(dá)第二密封部件，從而能夠進(jìn)一步抑制第二密封部件的劣化。其結(jié)果，能夠延長(zhǎng)第一密封部件以及第二密封部件的更換周期。

方案2的發(fā)明中，由于能夠以提高了第一密封部件的密封性能的狀態(tài)對(duì)第一密封部件進(jìn)行保持，所以能夠與周?chē)臓顟B(tài)無(wú)關(guān)，第一密封部件長(zhǎng)期地對(duì)激光氣體內(nèi)的腐蝕性氣體進(jìn)行隔絕。

方案3的發(fā)明中，在配置第一密封部件以及第二密封部件后，變形部因抽真空時(shí)的氣壓變化而變形，由此使第一密封部件自身變形。

方案4的發(fā)明中，在配置第一密封部件以及第二密封部件后，通過(guò)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間或者溫度發(fā)生變化，從而含有形狀記憶金屬或者形狀記憶樹(shù)脂形狀記憶材料的變形部變形，由此使第一密封部件自身變形。

方案5的發(fā)明中，由于在配置第一密封部件以及第二密封部件后進(jìn)行抽真空，所以第一彈性部件的變形部所含有的揮發(fā)成分揮發(fā)，由此使第一密封部件自身變形。

方案6的發(fā)明中，通過(guò)在第二密封部件與被插入部件之間把持第一密封部件的一部分、例如片狀部分，能夠?qū)⒌谝幻芊獠考潭ㄓ诘诙芊獠考母浇?/p>

方案7的發(fā)明中，第一密封部件的氟樹(shù)脂與作為第二密封部件的氟橡膠制O型圈相比，耐腐蝕性較高，加工也比較容易，一般在市面上流通，以材料而言容易入手。

使用典型的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但若是本領(lǐng)域技術(shù)人員，則可以理解在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，能夠進(jìn)行上述的變更以及各種其它的變更、省略、追加。