(57)【要約】【課題】過熱が生じないように、ターゲット保持手段によって、ターゲットを冷却システムに連結すること。【解決手段】コーティング源のターゲット９の装着のための装置が、ターゲット９と、ターゲット保持装置１とを包含し、ターゲット保持装置１が冷却体３と、ターゲットを冷却体に装着するための連結手段６、７、８、１１とを包含する。電力供給がターゲット全体にわたって均一な分布で行われ、同時に、被覆手法の間、ターゲットに生じる熱が冷却体内に均一に伝導できるように、連結手段３、６、７、８、１０、１１が導電性及び／又は伝熱性の手段を包含し、それによってより多くの電力をコーティング源に接続でき、被覆率が上昇する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング源のターゲット又はターゲット部分（９）の装着のための装置であって、ターゲット又はターゲット部分（９）と、ターゲット保持装置（１）とを包含し、前記ターゲット保持装置（１）が冷却体（１３）と、前記ターゲット又はターゲット部分を前記冷却体に装着するための連結手段（６、７、８、１１）とを包含し、電源供給が前記ターゲット又はターゲット部分全体にわたって均一な分布で行われ、同時に、被覆手法の間、前記ターゲット又はターゲット部分に生じる熱が前記冷却体内に均一に伝導できるように、前記連結手段（３、６、７、８、１０、１１）が導電性及び／又は伝熱性の手段を包含することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ターゲット部分の前記冷却体（１３）への連結のための取付けねじ（７）を受けるためのＴナット（８）を包含する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記Ｔナット及び／又は前記取付けねじ（７）が接触薄板（３）を有し、電力及び伝熱性の接触が、前記接触薄板（３）を介して前記Ｔナットと、前記取付けねじ及び／又は前記ターゲット部分（９）との間に確立できる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記Ｔナットが、前記Ｔナットと前記取付けねじ、及び／又は前記Ｔナットと前記冷却体、及び／又は前記Ｔナットと前記ターゲット部分の接触領域にガルバニック・コーティングを有し、並びに／或いは前記冷却体（１３）及び／又は前記ターゲット部分（９）が少なくとも共通の接触面にガルバニック・コーティングを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記取付けねじ（７）が、前記冷却体を貫通する貫通ボアの領域でスリーブ（６）によって取り囲まれ、前記スリーブが中空の円筒体として形成でき、前記スリーブが特に雄ねじを包含し、それによって前記スリーブを前記冷却体のボアにねじ込むことができ、そこを通って前記取付けねじが正確な嵌合によって挿入でき、又は熱を前記ターゲット部分から外に伝達するため前記取付けねじから前記冷却体内に良好な熱伝達が行われるように、前記スリーブを前記取付けねじと共に前記冷却体のねじ山付きボアにねじ込むことができる、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記導電性及び／又は伝熱性手段が、ターゲット部分を前記冷却体（１３）に差し込むためのフォーク形状のプラグ装置（１２）を包含する、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
接触薄板（１１）が、前記ターゲット部分（９）と前記冷却体（１３）の間、特に前記フォーク形状のプラグ装置（１２）の内側、及び／又は前記冷却体の窪み、及び／又は前記冷却体に隣接する前記ターゲット部分の窪み、及び／又は前記冷却体と前記ターゲット部分の間に配置された前記Ｔナットの窪みに配置される、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記接触薄板（１１）がばね要素を包含し、前記ばね要素によって前記冷却体（１３）、及び／又は前記ターゲット部分（９）、及び／又は前記Ｔナット（１０）、及び／又は前記フォーク形状のプラグ装置（１２）の隣接する面の間の熱伝達が改善される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記フォーク形状のプラグ装置（１２）が、前記冷却体の上に半田付けされ、及び／又は前記ターゲット部分の窪みに差し込まれ、及び／又は前記冷却体にねじ止めされる、請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの冷却液通路（１７）が、冷却液を前記冷却体によって移送するために設けられ、冷却液を前記入口（１８）から前記冷却通路（１７）を通して前記出口に移送できるように、前記冷却体（１３）が冷却液、特に水のための少なくとも１つの入口（１８）及び１つの出口（１９）を包含する、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
受け手段（２０）が連結手段、特に前記取付けねじ（７）、及び／又は前記フォーク形状のプラグ装置（１２）、及び／又は前記ターゲット部分（９）のための前記冷却体に設けられ、前記冷却通路（１７）が前記受け手段（２０）の周囲に配置された、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記受け手段が、前記取付けねじ（７）、及び／又は前記スリーブ（６）、及び／又は前記ターゲット部分（９）用の窪み、及び／又は前記フォーク形状のプラグ装置（１２）のためのボアを包含する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記冷却液通路が、チップ形成の機械加工プロセス又は化学プロセス、特にエッチング・プロセスによって製造された開放冷却通路として形成され、前記開放冷却通路が前記冷却体の外壁（２）によって境界を定められ、前記冷却体（１３）及び前記冷却体の前記外壁（２）が蝋付けされ、半田付けされ、ねじ止めされ、又はクランプ止め連結によって固定され、冷却液が前記冷却体から漏出するのを防止するために、前記冷却体と前記冷却体の外壁との間にシール手段が設けられている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記冷却体の前記外壁（２）が、前記取付けねじ（７）のねじ頭部（４）用の少なくとも１つのボアを包含し、前記Ｔナット（８）の前記ボアの前記雌ねじにねじ止めされるために、前記取付けねじが前記冷却体外壁（２）を貫通し、同時に前記冷却体を貫通して案内されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記ボアが前記冷却体の母材に配置され、及び／又はスリーブ（６）が前記ボアに配置され、前記スリーブが冷却液と直接的に又は間接的に熱伝導接触する様式で、前記冷却液通路が前記冷却体に配置されている、請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記冷却体の内側（２１）の上に前記ターゲット部分（９）及び／又は前記フォーク形状のプラグ装置（１２）用の取付け部が設けられ、前記取付け部が蝋付け又は半田付けの点、或いは窪みとして形成される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
複数のターゲット部分（９）が、請求項１から１６のいずれか一項による導電性及び／又は伝熱性手段を介して前記ターゲット保持装置（１）に固定されうる前記コーティング源に設けられている、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記Ｔナット（８）、前記接触薄板（３、１０）、及び／又は前記スリーブ（２）、及び／又は前記フォーク形状のプラグ装置（１２）が、銅及び／又はニッケルの合金、特に銅及びベリリウムを包含する合金、又は銅及びベリリウム及びコバルトを包含する合金を包含する、請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆手法で使用されるターゲット用のターゲット保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
とりわけこの被覆手法は、特にタービン・ブレードなどの基材上に耐高温性の接着層を塗装するためのガス・フロー・スパッタリング手法を包含する。ターゲットは、イオン化された不活性ガス・プラズマのイオンによってターゲットからスパッタリングされることが可能な被覆材料を包含する。ターゲットは、コーティング源のハウジング内のターゲット保持装置に収容される。ターゲットからスパッタされた被覆材料は基材に到達して、イオン化された不活性ガス・プラズマ流束を介して被覆される。コーティング源は、連続的に空気が引出される、閉鎖された真空のチャンバ内に配置される。ターゲットのイオン化された不活性ガス及び堆積されたコーティング粒子は、チャンバ内側の基材に到達する、又は真空ポンプによって吸引される。各ターゲットは、ターゲット保持装置に機械的に取り付けられる必要があり、それによってターゲットに応力が生じる。ターゲットを形成する被覆材料は、引っ張り応力にも圧縮応力にもねじり応力にも耐性がないので、ターゲットでのこの種類の応力は望ましくない。基本的には、被覆材料は少なくとも部分的に焼結した粉末又は溶融体である。
【０００３】
ターゲットは、ターゲット保持装置の上に半田付けされ、又はターゲット保持装置に直接的にねじ止めされる。可能な解決策は、ターゲットがねじ止めされるターゲット保持装置内に有底穴をドリル加工することである。ターゲットは、動作中に高温の入力に曝される。しかし、この熱は、ターゲット保持装置を介して放散させる必要がある。半田付け連結の場合も、ねじ込み連結の形による場合も、半田付け連結部又はねじ止め連結部の接触面を介して熱が放散できないので、特に４００℃より上の温度範囲でターゲット内に過熱が生じる可能性がある。この種類の過熱は、ターゲットに生じる高い残留応力をもたらし、それによってクラックの形成、及びそれに続くターゲットの時期尚早な機能不全を招く。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、この種類の過熱がもはや生じないようなやり方で、ターゲット保持手段によって、ターゲット又はターゲット部分を冷却システムに連結することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴部分によって満たされる。コーティング源のターゲット又はターゲット部分を取り付ける装置が、ターゲット又はターゲット部分及びターゲット保持装置を包含し、そのターゲット保持装置が冷却体、及び冷却体にターゲット又はターゲット部分を取り付けるための連結手段を包含する。電流供給がターゲット又はターゲット部分全体にわたって均一な分布で行われ、同時に、被覆手法の間、ターゲット又はターゲット部分に生じる熱が冷却体内に均一に伝導できるように、連結手段が導電性及び／又は伝熱性の手段を包含する。
【０００６】
以下で、用語ターゲット部分をターゲットの代わりに使用することもある。従来のスパッタリング・プロセスでは、使用者が単一のターゲットのみを使用するので、用語、ターゲットは広く認められるように一般に使用される。ターゲットは、たとえばガス・フロー・スパッタリング・プロセスなどの被覆手法に使用されるコーティング源に配置される、被覆材料から作られる要素を意味する。被覆装置は被覆プロセスに使用され、被覆装置はコーティング源、及び被覆される基材も包含する。コーティング源は、全部で、ターゲット部分、各ターゲット部分用のターゲット保持装置、不活性ガス、特にアルゴンガス、又は活性ガス、特に酸素含有ガスを包含するガス用の分配装置を包含する。コーティング源はさらに、冷却液連結部、特に水連結部、上記に名付けた全ての構成要素を収容するためのハウジング、及びコーティング源全体を隔離する手段を有する冷却体を包含する。隔離ためのこれらの手段は、スパッタリング空間からのコーティング源の完全な電気的絶縁、及びほぼ完全な熱的隔離をもたらす。
【０００７】
用語、スパッタリング空間は、被覆装置の領域を述べるために使用され、該装置はほとんどの場合、真空のチャンバとして形成され、その中で被覆が行われ、それは真空チャンバのこの領域に、被覆される１つ以上の部材が配置されることを意味する。被覆材料がターゲット部分に配置される。コーティング源は特に、ガス・フロー・スパッタリング・プロセスで使用され、それに対して下記に、略語、ＧＶ−ＰＶＤ（ガス・フロー物理蒸着）が使用され、又は同様にしてＨＳ−ＰＶＤ（高速物理蒸着）が使用される。ほとんどの場合、互いに向き合って置かれる２つのターゲット部分が、ガス・スパッタリング・プロセスに使用される。所望の寸法及びスパッタ率に応じて、これらのターゲット部分は、前述のターゲット部分のように、単一の要素として設計でき、又は複数の個別の部分を包含することができる。したがって本出願において、ターゲットの代わりのターゲット部分の表現は、ターゲット保持装置当りに少なくとも１つのターゲット部分が使用されることを意味する。
【０００８】
ターゲットの部分化により、より高い被覆率及び電力の入力が達成できる。より高い被覆率及び電力の入力の重要性が二次的なものである場合、スパッタリング・プロセスは、コーティング源のこの配置を使用して部分化せずに実行することもできる。ターゲット部分を使用することにより、各ターゲット部分により高い電力を入力することが可能であり、それによって、ターゲット部分からの層材料のスパッタが加速され、そうして、より高いスパッタ率が達成できるようになる。より高いスパッタ率の結果として、より高い被覆率が部材の上にもたらされる。ターゲット部分の使用により、ターゲット部分の耐久性及び機械的な特徴に関係する利点ももたらされる。各ターゲット部分での低いストレスのため、被覆材料でのひび割れ及び破損が生じない。したがって、特にＭＣｒＡｌＹなどの硬質及び／又は脆性の材料が、取付けの際及び被覆手法の間、被覆材料の処理を変更する必要なしに、同じ電力の入力を受けることができる。
【０００９】
低質な形でしか半田付けできず、又は全く半田付け不可能な、非常に軟質の材料、特に純アルミニウム又は純マグネシウムは、取付けの際及び被覆手法の間、被覆材料の処理を変更する必要なしに、同じ電力の入力において使用することができる。さらに、向上された様式で熱が外に伝達でき、それによってどのターゲット部分の上でも材料が全く溶解しないので、ターゲット部分の配置の耐熱性が上昇する。各ターゲット部分は、特に独自の電源接続部を有し、冷却体への独自の連結部も有する。冷却体の主な機能は、被覆手法の間に発生する熱を外に伝達することである。外に伝達される熱エネルギーは、電力の入力によって生成され、それは特にターゲット当り１５０Ａまでの電流によって生じ、特にターゲット表面に２２０Ｗ／ｃｍ２までの電力密度を形成し、また同時にターゲット部分に当るガス原子の衝撃によっても生じる。これに対して、不活性ガスが、金属被覆材料による被覆のための被覆手法で使用でき、特にアルゴンが適切であることが判明した。このアルゴン原子の衝撃エネルギーは同様に、ターゲット要素への熱入力を生じることになる。衝撃によって、被覆材料の原子は、ターゲット面でのその結合から解放される。この間に高温に達する。プロセスを制御するために、それは、基材及び層に応じて、被覆チャンバで約１１５０℃までの被覆温度に達するために、さらに放射加熱装置によって加熱できる。
【００１０】
被覆装置は、反応性ガス・フロー・スパッタリング・プロセスに使用することもできる。不活性ガスの代わりに、又は不活性ガスに加えて、反応性ガス、特に酸素含有ガスが加えられ、それによって、主として発熱反応で生じる化学反応、特に酸化反応によって温度上昇が生じるように、ターゲット部分での、又はターゲット部分から離脱した後のガス相でのガス分子を使用して、被覆材料の反応が生じる。数時間のコーティング時間でのターゲット部分の過熱を防止するために、各ターゲット部分が冷却され、特に水冷が使用される。より大きい電流に接続して、ターゲット部分でのより高い熱伝達が行われるようにするために、コーティング装置で複数の個別のターゲット部分を使用することが有利である。ターゲット部分での上述の応力を取り除き、又はそれがターゲット部分材料のひび割れを形成する応力より下になるまで低下させるために、下記に説明するターゲット保持装置が使用される。
【００１１】
したがって、コーティング源は、１つ以上のターゲット部分、各ターゲット部分用の電源接続部、及び冷却液を供給及び排出するための各ターゲット部分の冷却システムへの連結部を包含する。不活性ガス及び／又は反応性ガスの供給は、ガス連結部及び分配器を介して行われ、それらは、全てのターゲット部分に同じ平均衝撃速度を伴って、ガス量の均一分配が行われるように配置される。装置の方向に、各ターゲット部分がターゲット保持装置に収容される。
【００１２】
ターゲット保持装置は、１つ以上の冷却体を包含し、同時に外壁と、ターゲット部分を冷却体及びコーティング源の外壁に連結する連結手段とを包含する。コーティング源、ターゲット部分、及びガス分配ユニットなどのコーティング源のその他の部分の前述の構成によって、ガスの蒸気によってコーティング源の外に移送されなかった被覆材料のための受けユニットを互いに独立に取り付け、取り外すことが可能であり、それによって、ターゲット部分、及びコーティング源のその他の部分の修理及び清掃の改善が達成できる。このことは、コーティング源の高い電力での用途、及び長期間の使用で特に重要である。ターゲット部分に損傷が発生し、それによってコーティング源の破損につながる場合、ターゲット部分の交換によって迅速に損傷を補修することが可能である。これによって、その他の全てのターゲット部分がその後も使用できるので、費用面で有利になる。
【００１３】
それ以上使用できない被覆材料の割合は、多くても、交換されるべきターゲット部分の被覆材料を包含する。損傷したターゲット部分のみが交換され、各ターゲット部分が本発明によるターゲット保持装置によって個別に交換できるので、ターゲット部分の交換に必要な時間が短縮される。ターゲット保持装置の各構成要素は同様にして、コーティング源の残りの部分とは独立に交換可能である。このように修理が容易なことの１つの結論として、ターゲット保持装置及び／又はターゲット部分がそれらの全ての耐用期間にわたって再使用できることになる。ターゲット保持装置及び／又はターゲット部分の破損によって、被覆プラントが短い時間停止し、それによって、特に連続生産の用途において、せいぜい生産がわずかの間止まるだけである。
【００１４】
ターゲット部分の交換可能性により、同じ被覆プラントで異なる被覆材料を使用した被覆作業も実現できる。ターゲット部分は、ターゲットが異なる被覆材料のターゲット部分を有することができるように、任意の所望の被覆材料から構成できる。ターゲットが迅速に交換できるので、全部のターゲットを新規の被覆材料に転換することが、本発明によるターゲット保持装置によって比較的問題ないものになる。同様にして、ターゲット部分の寸法が多くの領域で変更でき、それによって、部材のコーティングの組成がターゲット部分の寸法決定、ターゲット部分の配置、及び移動可能なガス分配ユニットによるガス分配の変更、又はガス分配ユニットでの貫流の変更によって精密に調整できる。
【００１５】
本発明の別の有利な実施例は、従属請求項の主題である。装置はターゲット部分を冷却体に連結するための取付けねじを受け入れるためのＴナットを包含する。
【００１６】
Ｔナット及び／又は取付けねじが接触薄板を有し、電力及び伝熱性の接触が、接触薄板によってＴナット及び取付けねじの間、及び／又はターゲット部分の間に確立できる。
【００１７】
Ｔナットは、Ｔナットと取付けねじ、及び／又はＴナットと冷却体、及び／又はＴナットとターゲット部分の接触領域にガルバニック・コーティングを有する。冷却体及び／又はターゲット部分は、少なくとも共通の接触面にガルバニック・コーティングを有する。
【００１８】
取付けねじが、冷却体を貫通する貫通ボアの領域でスリーブによって取り囲まれ、スリーブが中空の円筒体として形成でき、そのスリーブは特に雄ねじを包含し、そのねじ山によって、スリーブを冷却体のボアにねじ込むことができ、そのねじ山を通って取付けねじが正確な嵌合によって全体的に挿入でき、又は熱をターゲット部分から外に伝達するため取付けねじから冷却体内に良好な熱伝達が行われるように、スリーブを取付けねじと共に冷却体のねじ山付きの穴にねじ込むことができる。技術用語では、スリーブをねじ込み薄板、又はねじ込み薄板スリーブと呼ぶこともできる。
【００１９】
導電性及び／又は伝熱性の手段は、ターゲット部分を冷却体に差し込むためのフォーク形状のプラグ装置を包含する。
【００２０】
接触薄板が、ターゲット部分と冷却体の間、特にフォーク形状のプラグ装置の内側、及び／又は冷却体の窪み、及び／又は冷却体に隣接するターゲット部分の窪み、及び／又は冷却体とターゲット部分の間に配置されたＴナットの窪みに配置される。
【００２１】
接触薄板がばね要素を包含し、そのばね要素によって冷却体、及び／又はターゲット部分、及び／又はＴナット、及び／又はフォーク形状のプラグ装置の隣接する面の間の熱伝達が改善できる。
【００２２】
フォーク形状のプラグ装置が、冷却体の上に半田付けされ、及び／又はターゲット部分の窪みに差し込まれ、及び／又は冷却体にねじ止めできる。冷却液を冷却体を介して移送するために少なくとも１つの冷却通路が設けられる。冷却体は、冷却液を入口から冷却液通路を通して出口に移送できるように、少なくとも１つの冷却液用の入口及び出口を包含する。冷却液として、特に水が使用される。
【００２３】
受け手段が連結手段、特に取付けねじ、及び／又はフォーク形状のプラグ装置、及び／又はターゲット部分用に冷却体に設けられ、冷却通路が受け手段の周囲に配置される。
【００２４】
受け手段が、取付けねじ、及び／又はスリーブ、及び／又はターゲット部分用の窪み、及び／又はフォーク形状のプラグ装置のためのボアを包含する。
【００２５】
冷却液通路が、チップ形成の機械加工プロセス、又は化学プロセス、特にエッチング・プロセスによって製造された開放冷却通路として形成される。開放冷却通路が冷却体の外壁によって境界を定められ、冷却体及び冷却体の外壁が半田付けされ、蝋付けされ、ボルト締めされ、又はクランプ止め連結によって固定され、冷却液が冷却体から漏出するのを防止するために、冷却体と冷却体の外壁との間にシール手段が設けられる。
【００２６】
冷却体が、取付けねじのねじ頭部用の少なくとも１つのボアを包含し、Ｔナットのボアの雌ねじにねじ止めされるために、取付けねじが冷却体外壁を貫通し、同時に冷却体を貫通して案内される。
【００２７】
ボアが冷却体の母材に配置され、及び／又はスリーブがボアに配置され、スリーブが冷却液と直接的に又は間接的に熱伝導接触するように、冷却体の冷却液通路が配置される。
【００２８】
冷却体の内側にターゲット部分及び／又はフォーク形状のプラグ装置用の受け手段が設けられ、その受け手段が半田付け又は蝋付け点、或いは窪みとして設計される。
【００２９】
複数のターゲット部分が、導電性及び／又は伝熱性手段を介してターゲット保持装置に固定できるコーティング源に設けられる。
【００３０】
Ｔナット、接触薄板、及び／又はスリーブ、及び／又はフォーク形状のプラグ装置が、銅及び／又はニッケルの合金、特に銅及びベリリウムを包含する合金、又は銅及びベリリウム及びコバルトを包含する合金を包含する。
【実施例】
【００３１】
図１は、コーティング源のターゲット保持装置１に固定された、ターゲット部分９の配置を示す。各ターゲット部分９は、Ｔナット８によって冷却体外壁２にねじ止めされる。Ｔナットは、シリンダ２２及びＴ形状断面を有する延長部分２３を包含する。シリンダ２２は、冷却体１３のボアによって支えられる。Ｔ形状の延長部分２３は、冷却体２１の内側の表面を越えて突出している。Ｔナットに低合金銅又はニッケル、特にＣｕＢｅ、ＣｕＣｏＢｅ又はＮｉＢｅの接触薄板１０が取り付けられ、及び／又はガルバニック・コーティング（ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏａｔｉｎｇ）が施される。少なくとも１つのターゲット部分９がＴナット８の上に差し込まれ、Ｔナット及びターゲット部分が中間の空間を有し、その空間内に接触薄板１０が配置される。
【００３２】
図１では、ターゲット部分９がＴ形状の延長部分２３の上に差し込まれる。溝２４がターゲット部分に設けられ、その溝は延長部分２３の形状に適合するような設計にされたＴ形状に広げられている。ターゲット部分９の関連する溝２４の中に係合するＴ形状の延長部分２３は、少なくとも１つのターゲット部分９を受けるように働くことができる。複数のターゲット部分９を受けるためにＴ形状の延長部分２３が機能する、変形例は示されていない。１つのターゲットが、既に定位置に差し込まれたターゲット部分と同じ様式でＴ形状の延長部分２３のその位置に押し込まれる。Ｔナット１個当りのターゲット部分の数はターゲット部分の幅に依存し、そのことが供給源の寸法に直接的に関係する。ターゲット部分は全て、Ｔナット、及び／又は関連する接触薄板、及び／又は関連するガルバニック・コーティングの上に差し込まれる。各ターゲット部分９は、延長部分２３の形状に一致する逆形状（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｓｈａｐｅ）になっており、Ｔの形の溝が図１に示されている。しかし、その他の形状結合的な（ｆｏｒｍ−ｌｏｃｋｅｄ）又は形状一致の（ｓｈａｐｅ−ｍａｔｃｈｅｄ）連結部を使用することができ、それによってＴナット及び／又は接触薄板を少なくとも一部分は取り囲むことができる。特に、蟻溝をターゲット部分９に設けることができる。接触薄板及び／又はガルバニック・コーティングは、その優れた伝熱性によって冷却システムの方向にターゲット部分から熱を伝達する。
【００３３】
ターゲット部分９から接触薄板１０への熱伝達を向上させるために、ガルバニック・コーティングを同様に接触薄板に設けることができる。ガルバニック・コーティングは特に、ターゲット部分又はターゲット部分９に面する接触薄板１０の表面に配置される。動作の際に、言い換えれば被覆プロセス中に、不活性ガスのイオンがターゲット部分に衝突する。それらは、原子をターゲット部分材料からたたき出す。ターゲット部分材料に当るイオンの衝撃によって、熱エネルギーがターゲット部分９内に伝えられ、その熱は接触薄板１０、Ｔナット８、及び同様に取付けねじ７を介して、冷却体１３に伝えられる。
【００３４】
図２では、図１からのターゲット保持装置１が断面で示されている。図２において、取付けねじ７が図面の上部にのみ示され、下部では取付けねじ７は明快さを増すために省略されている。図２に示すように、雌ねじ２５が、特にシリンダ２２として形成されたＴナット８の部分の内側に配置される。取付けねじの雄ねじが雌ねじ２５に係合する。取付けねじは特に、ＣｕＢｅ、Ｃｕ−ＣｏＢｅ、ＣｕＴｅＰなどの銅又は低合金銅からなる。上部の変形例として、図２の下部は、スリーブ６の取付けを示す。スリーブ６は、さらに熱エネルギーを除去して冷却体に移すために使用され、専門文献においては、ねじ込み薄板又はねじ込み薄板スリーブとも呼ばれる。スリーブ６の主な機能は、取付けねじ７と冷却体１３の間の温度接触及び電気接触を向上させることである。スリーブ６は、特にねじ連結又はプレス嵌めとして設計される連結によって良好な熱伝達が保証されるように、冷却体１３にねじ込まれ、又はその上に差し込まれる。
【００３５】
ターゲット部分９の冷却体１３及び図示されない電源用接点への連結は、ここで、ターゲット部分９とターゲット部分側の延長部分２３の表面との間の接触薄板１０によって、ターゲット部分９の後側のターゲット部分表面によって、Ｔナット８によって、Ｔナットを介して、Ｔナットのシリンダ２２の雌ねじ２５を介して、及び雌ねじ２５に配置された１つの接触薄板３によって、取付けねじ７の中へ、並びに取付けねじ７から冷却体に直接的に、或いはその代わりにスリーブ６を介して冷却体１３によって達成される。接触薄板３は、図２の上部に示されるように取付けねじ７の部分であるか、又は図２の下部に示されるようにＴナット８のシリンダ２２の部分である。図２でスリーブ６は、冷却通路１７を通って流れる冷却液に直接的に接触して示されている。外側への放出に対するコーティング源の断熱は、絶縁領域１６によって行われる。絶縁領域１６は外壁１５に配置され、外壁１５は、取付けねじ７のねじ頭部４に対する窪みも包含する。
【００３６】
図３及び図４による第２の実施例では、冷却体１３及び図示されない電源接触部へのターゲット部分９の連結は、コネクタ２６によってもたらされる。コネクタ２６は、冷却体側の面に雌ねじ２８を包含し、雌ねじ２８は取付けねじ７を受ける働きをし、取付けねじ７は、図１及び図２による実施例からの取付けねじと同一に形成される。コネクタ２６は、接触薄板２７、及び／又は電流を増加させるためのガルバニック・コーティング、及び／又は冷却体側のコネクタ表面の伝熱部を包含する。この配置において、接触薄板２７は、雌ねじ２７に限定される必要はないが、全体の接触面を取り囲むことができる。この利点は、熱がコネクタ２６から冷却体２１の内側に直接的に伝達できることである。図３に不可視の要素として示された冷却液通路１７は、図示された変形例での冷却体側のコネクタ２６及びその接触薄板２７及び／又はガルバニック・コーティングの表面の直接的な近傍に配置される。接触薄板１１は、ターゲット部分９とターゲット部分側のコネクタ２６の表面との間のスリット様の窪み２９に設けられている。窪み２９はターゲット部分９のリブ１４の受け入れに使用され、リブ１４はスリット様の窪み２９に係合するように意図されている。
【００３７】
第２の実施例において、熱伝導は同様にして、ターゲット部分のリブ１４を介してターゲット部分９とスリット様の窪み２９のターゲット部分側の表面との間から、コネクタ２６を通り、雌ねじ２８を介して、及び任意選択で雌ねじ２８に配置された接触薄板３を介して取付けねじ７に入り、取付けねじ７から直接的に冷却体に、或いはその代わりに、スリーブ６を介して冷却体１３に生じる。接触薄板３は、図４の上部に示されるように取付けねじ７の部分であるか、又は図４の下部に示されるようにコネクタ２６の雌ねじ２８の部分である。図４では、スリーブ６は、冷却液通路１７を通って流れる冷却液と直接的に接触して示されてはいない。図４に示されるスリーブ６の取付けの変形例は、図２による実施例にも適用することができる。スリーブ６は冷却体にねじ込まれ、又は圧入される。さらに、受け手段２０が冷却体に設けられ、その受け手段２０は取付けねじ７及び／又はスリーブ６に対するボアである。あるいは、スリーブは、取付けねじ７に対して固定された連結、すなわちねじ連結、又はそれに相当する形状一致の、若しくは形状結合的な連結、又は押付けた連結を有することもできる。下記の実施例で説明されるように、フォーク形状のプラグ装置１２をスリット様の窪み２９に受けることもできる。フォーク形状のプラグ装置１２は特に、その内側に接触薄板を包含するスリット様の窪みを包含する。
【００３８】
図５による第３の実施例では、ターゲット保持装置１が冷却システムとして同時に形成されている。ターゲット保持装置１は、溝３０が配置される冷却体１３を包含し、そのそれぞれの中に少なくとも１つのフォーク形状のプラグ装置１２が受け入れられている。冷却体１３は、特に銅又は低合金銅などの良好な伝熱性及び導電性の材料を包含する。フォーク形状のプラグ装置１２には、接触薄板１１が設けられていて、その接触薄板１１も同様に、良好な伝熱性及び導電性を有する材料、特に低合金銅からなっている。接触薄板１１は、接触抵抗の低減のためにガルバニック・コーティングされ得る。この種類の接触抵抗は、特にこれらが、この場合のターゲット部分及びターゲット保持装置のような異なる材料から作製される本体である場合、２次元的に互いに並置された、２つの直接的に隣接する本体の互いに境界をなす表面の間に常に存在する。熱伝導の低減が、これによって生じる対向配置された表面に対する表面粗さ及び距離によってこの種類の境界面に生じ、それはガルバニック・コーティングすなわちこの表面粗さを埋めることよって改善される。
【００３９】
図６に示されるように本実施例ではＴナット及び取付けねじが省略されている。ターゲット部分９のリブ１４は、図５又は図６のターゲット部分の全高にわたっては延出していない。個々には示していない中間の空間に、別の連結手段を設けることも可能である。したがって、フォーク形状のプラグ装置１２でのターゲット部分９の良好な保持を保障するために、円錐形スライダ（ｃｏｎｉｃａｌ  ｓｌｉｄｅｒｓ）、偏心シャフト（ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ  ｓｈａｆｔｓ）、プラグ接触による固定装置、引張りばね又は空気圧動作プレート（ｐｎｅｕｍａｔｉｃａｌｌｙ  ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｐｌａｔｅｓ）が使用できる。或いは、ターゲット部分が冷却体１３それ自体に取り付けられるように、フォーク形状のプラグ装置１２の代わりに、上述の連結手段のうちの１つ、又はそれらの組合せを設ける可能性もある。
【００４０】
図７及び図８による第４の実施例によれば、ターゲット部分は、冷却体１３に直接的に差し込むことができる。ある種の材料の場合には、機械加工性の理由でこの必要が生じる。さらに、プロセス費用がプラグ連結の設計によって削減でき、材料費が削減でき、取付けが簡略化できる。冷却体及び電源接続部へのターゲット部分の連結は、フォーク形状のプラグ装置１２によって、機械加工されたリブ１４を介して直接的に行われる。フォーク形状のプラグ装置１２の冷却体に対する取付けは、前述の実施例とは異なり、冷却体の溝の中に差し込まれることによってではなく、たとえば接着連結などの粘着連結によって行われる。フォーク形状のプラグ薄板と呼ばれる接触薄板１１が、フォーク形状のプラグ装置１２に挿入される。それは、フォーク形状のプラグ装置を冷却体の上に蝋付け又はねじ込む代わりに、フライス加工などのチップ形成の機械加工プロセスによってそれらを冷却体から機械加工することも可能である。
【００４１】
ターゲット部分は、これらのフォーク形状のプラグ装置に直接的に差し込まれ、固定される。ターゲット部分は、（材料に応じた、たとえばＥＤＭ、フライス加工など）適切な機械加工方法を使用して、それらのリブが冷却体１３のフォーク形状のプラグ装置１２に正確に嵌合し、堅固に接触するように機械加工される。フライス加工又はＥＤＭ（放電機械加工）が特に機械加工方法として使用される。放電機械加工は高度に精密な機械加工プロセスであり、それによって材料が切断され、ドリル加工される。極端に硬度の高い、強靭性のある、又は脆性のある材料のタイプの機械加工であっても、電極に電位を加えることによる電気物理的な蒸発によって可能になる。
【００４２】
前述の実施例のうちの任意の１つによれば、ターゲット部分９は、定位置に差し込み可能であり、この様式で再び取り除くことも可能である。したがって、個々のターゲット部分は、全てのバージョン（ｖｅｒｓｉｏｎｓ）においてその他のターゲット部分から完全に独立に交換可能である。ターゲット部分からフォーク形状のプラグ装置への領域的な接触によって、大きく効果的な伝熱面がもたらされ、それによって、ターゲット保持装置が直接的に冷却システムに連結されるようになる。次いでターゲット部分に生じる熱は、高い冷却率が達成できるように単純に放散できる。
【００４３】
図９ａは、ターゲット部分９の冷却体１３への連結のための別の変形例を示す。溝３０が冷却体１３に配置され、その溝の中で、丸みの付いた表面３１を有するリブ１４が確実な締付けによって係合する。接触薄板１１が溝３０に配置されている。接触薄板１１は、溝３０でのターゲット部分９の保持を向上させ、２つの部分の正確な嵌合を可能にする。さらに、ターゲット部分を冷却体と組み合わせる前に、伝熱性の向上のためにガルバニック・コーティング、及び／又は伝熱性で粘性のある又はペースト状の流体が溝に注入されうる。これは、使用済みのターゲット部分が簡単に交換できるように、有利に解放可能な連結である。
【００４４】
図９ｂは、接触薄板１１がターゲット部分９それ自体に取付け可能であることも示している。ターゲット部分９の冷却体への取付けは、図示されていない。この種類の接触薄板は、図１から図８による各実施例に使用可能である。
【００４５】
図９ｃは、接触薄板１１が冷却体１３の表面に装着可能であることを示している。ターゲット部分９の冷却体１３への取付けは図示されていない。この種類の接触薄板は、図１から図８による各実施例に使用可能である。図１又は図２では、Ｔナット８及び取付けネジ７を介する熱伝達に加えた熱伝達は、この種類の接触薄板を冷却体１３に直接的に境界を接するターゲット部分の領域内に装着することによってもたらされる。
【００４６】
図９ｄは、図９ａに示されたリブ１４とフォーク形状のプラグ装置１２の組合せを示し、それは図５から図８のうちの任意の１つに従って配置できる。接触薄板は、溝のベース又は溝３０の各壁に装着することができる。フォーク形状のプラグ装置での接触薄板の使用は、図９ｄに示された配置と独立に実施される。
【００４７】
図１０ａは、図１から図４の実施例によるＴナット、スリーブ及び取付けねじを分解図で示している。この場合、スリーブ６は、図示されない冷却体及びＴナット８の組み立てが行われる前に、取付けねじ７の上に差し込まれる。
【００４８】
図１０ｂは、取付けねじのＴナットへの連結のための第１の変形例を示す。Ｔナット８は断面で示され、シリンダ２２を図示するなどの詳細は省略されている。この場合、ねじ山を有する有低穴が使用される。その代わりに、図２及び図４に示されるように、Ｔナット８の貫通ボアを設ける可能性もある。主に、使用されるＴナットの寸法及び材料の除去のために必要な時間に応じて、その選択が行われる。取付けねじ７の先端部は接触薄板３を有し、その接触薄板は、取付けねじ７をＴナットの雌ねじ２５にねじ込むための雄ねじに隣接している。
【００４９】
取付けねじ７のＴナット８への連結のための第２の変形例が図１０ｃに示されている。図１０ｂとは異なり、接触薄板３がＴナット８の有低穴に配置されている。取付けねじ７の雄ねじは、ねじ山が接触薄板によって損傷するおそれがないように、ねじのネック部よりも小さな直径のものになっている。図１０ｂ又は図１０ｃに示された変形例では、ねじ山の領域での熱伝達を向上させるために、ねじ山の領域に伝熱性の粘性流体を導入することが有利である可能性もある。
【００５０】
図１１ａは同様に、図１又は図２によるターゲット部分９のＴナット８への連結を概略的に示す。窪み３２が接触薄板１０を受けるために使用されている。
【００５１】
図１１ｂは、図１０ｂの実施例の後の有低穴の使用、及びターゲット部分９からＴナット８への熱伝達の向上のための接触薄板１０の窪み３２への取付けを示す。
【００５２】
図１１ｂは、蟻溝２４のターゲット部分での溝としての使用を示す。Ｔナットの頭部は、２つの部品の精密な嵌合が生じるように、ターゲット部分の蟻溝に精密に一致する断面を有する。さらに、図１０ｃに示されている取付けねじのＴナットへの連結が、図１１ｂに示されている。
【００５３】
図１１ｃは、ターゲット部分９のＴナットへの取付けの変形例を示し、頭部がターゲット部分の蟻溝への嵌入のための設計を有している。しかし、２つの隣接するターゲット部分のそれぞれに対して１つのＴナットが使用される。この解決策は、ターゲット部分の材料がＴ形状の溝又は蟻溝などの部分的に中空の構造を製造するために適さない場合に特に有利である。ターゲット部分材料をターゲット部分のそれぞれの２つの縁部から独立に除去する必要があり、それによってターゲット部分の機械加工がかなり簡略化される。
【００５４】
Ｔナットの取付けねじ７への連結の２つの変形例も図１１ｄに示され、貫通ボアを包含する１つの変形例が左手側に示され、Ｔナット内に有低穴を包含する１つの変形例が右手側に示される。接触薄板３が例として示されている。図９ａ又は図９ｂによる接触薄板が同様にして図１１ｄに示される配置に使用できる。
【００５５】
図１１ｅは、蟻頭部を有するＴナット８の図２に対応する断面図を示す。接触薄板１０がターゲット部分９とＴナットの間に配置されている。Ｔナットは、取付けねじ７を受け入れるための中央に配置された貫通ボアを有する。取付けねじ７は部分的に、Ｔナットのボアに配置された、Ｔナットの領域のねじ山の代わりに接触薄板３を有する。Ｔナットは、少なくともそのシリンダ２２と共に冷却体１３内に延出し、冷却体１３の中に受け入れられる。スリーブ６がＴナットに隣接し、スリーブ６は取付けねじから冷却体壁への熱伝導を向上させる働きをする。スリーブ６は、冷却体の受け手段２０に受けられる。取付けねじのねじ頭部４は、冷却体外壁２のボアに配置され、液密式に冷却体の内部空間を閉鎖する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施例によるターゲット保持装置の組合せを示す図である。
【図２】図１によるターゲット保持装置の断面を示す図である。
【図３】第２の実施例によるターゲット保持装置の組合せを示す図である。
【図４】図３によるターゲット保持装置の断面を示す図である。
【図５】第３の実施例によるターゲット保持装置の組合せを示す図である。
【図６】図５によるターゲット保持装置の断面を示す図である。
【図７】第４の実施例によるターゲット保持装置の組合せを示す図である。
【図８】図７によるターゲット保持装置の断面を示す図である。
【図９ａ】ターゲット部分と冷却体の連結のための別の変形例を示す図である。
【図９ｂ】ターゲット部分と冷却体の連結のための別の変形例を示す図である。
【図９ｃ】ターゲット部分と冷却体の連結のための別の変形例を示す図である。
【図９ｄ】フォーク形状のプラグ装置と冷却体の連結のための別の変形例を示す図である。
【図１０ａ】図１から図４の実施例によるＴナット、スリーブ及び取付けねじを示す図である。
【図１０ｂ】取付けねじとＴナットの連結のための第１の変形例を示す図である。
【図１０ｃ】取付けねじとＴナットの連結のための第２の変形例を示す図である。
【図１１ａ】ターゲット部分とＴナットの連結を示す図である。
【図１１ｂ】ターゲット部分とＴナットの連結の第１の実施例の断面を示す図である。
【図１１ｃ】ターゲット部分とＴナットの連結の第２の実施例の断面を示す図である。
【図１１ｄ】ターゲット部分とＴナットの連結の第３の実施例の断面を示す図である。
【図１１ｅ】ターゲット部分とＴナットの連結の第４の実施例の断面を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
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【図１１ｅ】
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