TRANSPARENT WINDOW

Abstract: 1. A radiation outlet window for an acceleration device, consisting of a metal mounting (12; 22; 32) made of an iron or copper material, and a foil (11; 21; 31) made of another material having a substantially smaller atomic number, which window seals the acceleration chamber, which is under a high vacuum, from the outer atmosphere in a high-vacuum tight manner, characterised in that the foil (11; 21; 31) is connected to the metal mounting (12; 22; 32) on one side by one, or on both sides by two, intermediate pieces (13, 14; 23, 24; 33) so as to be high-vacuum tight ; and that the intermediate pieces (13, 14; 23, 24; 33) and the foil (11; 21; 31) consist of identical or similar materials and are connected to one another by fusion welding.

Description: Strahlenaustritts fenster Die Erfindung bezieht siCh auf ein Strahlenaustrittsfenster einer Beschleunigereinrichtung bestehend aus einer Metallfassung und einer Folie aus einem anderen Werkstoff mit wesentlich kleinerer Kernladungszahl, das den unter Hochvakuum stehenden Beschleunigerraum gegen über der Aussenatmosphäre hochvakuumdicht abschliesst und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung. Bei Einrichtungen zur Beschleunigung von Ladungsträgern z.B. Elektronen müssen die erzeugten Strahlen für technische oder medizinische Zwecke aus dem unter Hochvakuum stehenden Beschleunigerraum an die Atmosphäre ausgeschleust werden. Das erfolgt mittels sogenannter Strahlenaustrittsfenster. Diese Fenster müssen zur Sicherstellung der StrahlenquÅalität - die Strahlung soll beim Durchtritt durch das Fenster monochromatisch bleiben und nicht diffus gestreut werden - mit möglichst dünnen Folien aus einem Werkstoff mit kleiner Kernladungszahl vakuumdicht verschlossen sein. Bei der vakuumdichten Verbindung solcher Folien aus Leichtmetallen mit Eisen-.oder. Kupferwerkstoffen treten grosse Schwierigkeiten auf. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Strahlendurchtrittsfenster und ein Verfahren für seine Herstellung anzugeben, bei dem die Schwierigkeiten bei der vakuumdichten Verbindung von Leichtmetallfolie mit einer Fassung aus Eisen- oder Kupferwerkstoff weitgehend überwunden sind. Gemäss der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Folie mit der Fassung über ein oder zwei Zwischenstücke vakuumdicht verbunden ist und dass die Zwischenstücke und die Folie aus gleichen oder gleichartigen Werkstoffen bestehen. Die Folie kann beispielsweise zwischen zwei Zwischenstücken im Inneren der Metallfassung oder zwischen zwei Zwischenstücken am äusseren Ende der Metallfassung angeordnet sein. Die Metallfassung kann z.B. aus Edelstahl oder aus Kupfer bestehen. Für die Sicherstellung der Strahlen-: qualität sind Folien aus Aluminium oder aus Titan besonders vorteilhaft. Die Zwischenstücke bestehen vorteilhaft aus Aluminium, Aluminiumlegierungen, aus Titan oder Titanlegierungen. Bei einem Verfahren gemäss der Erfindung wird die vakuumdichte Verbindung zwischen den Zwischenstücken und der Metallfassung durch Reibschweissen, Explosions schweissen, Walzen. oder Kaltpressschweissen hergestellt; die Folie wird mit den Zwischenstücken mittels Schmelz schweissen, z.B. mittels Elektronenstrahlenschweissen, . Laserstrahlen oder Lichtbogenschweissen, vakuumdicht verbunden. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: FIG 1 in schematischer Darstellung ein Austrittsfenster gemäss der Erfindung mit der Folie im Inneren der Metallfassung. FIG 2,3 in schematischer Darstellung Austrittsfenster gemäss der Erfindung mit der Folie auf dem äusseren Ende der Metallfassung. In FIG 1 ist in schematischer Darstellung ein Austrittsfenster gezeigt, bei dem sich die Folie im Inneren der Metallfassung befindet. In die Wandungen der rohrförmigen Fassung 12 aus Edelstahl sind zwei Zwischenstücke 13, 14 aus Aluminium durch Reibschweissen oder Kaltpressschweissen eingesetzt. Die Schweissnähte sind mit 1 bezeichnet. Zwischen die Zwischenstücke 13 und 14 ist eine Aluminiumfolie 11 von einer Dicke- B.zwischen 60 und 100 ssm mittels Elektronenstrahlen vakuumdicht eingeschweisst. FIG-2 zeigt in schematischer Darstellung ein Austrittsfenster, bei dem sich die Folie auf dem äusseren Ende der Fassung befindet. Die rohrförmige Fassung 22 besteht aus Kupfer. Auf dem oberen Ende der rohrförmigen Fassung 22 ist das ringförmige Zwischenstück 23 aus einer Aluminiumlegierung mittels Reibschweissen angeschweisst. Die Reibschweissnaht.ist mit 25 bezeichnet. Auf dem Zwischenstück 23 ist die Titanfolie 21 und auf der Folie 21 ein weiterer Aluminiumring 24 angeordnet. Zwischenstück 23, Folie 21 und Ring 24 sind mittels Laserstrahlen vakuumdicht miteinander verbunden. Der Aluminiumring 24 dient als Schutzring für die Folie 21 und schützt diese vor äusseren mechanischen Beschädigungen. FIG 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Austrittsfenster, bei dem sich die Folie ebenfalls, wie in FIG 2 dargestellt, auf dem äusseren Ende der rohrförmigen Fassung befindet, jedoch ohne Schutzring. Die Fassung 32 besteht aus Edelstahl. Die Aluminiumfolie 31 ist mittels Elektronenstrahlschweissen auf das Zwischenstück 33, das aus einer Titanlegierung besteht, aufgeschweisst. Das Zwischenstück 33 ist mit der Fassung 32 mittels Kaltpressschweissen verbunden. Die Kaltpressschweissnaht ist mit 34 bezeichnet. 14 Patentansprüche 3 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Strahlenaustrittsfenster einer Beschleunigereinrichtung bestehend aus einer Metallfassung und einer Folie aus einem anderen Werkstoff mit wesentlich kleinerer Kernladungszahl, das den unter Hochvakuum stehenden Beschleunigerraum gegenüber der Aussenatmosphäre hochvakuumdicht abschliesst, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Folie (11, 21, 31) mit der Fassung (12, 22, 32) über ein oder zwei Zwischenstücke vakuumdicht verbunden ist und dass die Zwischenstücke (13, 14, 23, 24, 33) und die Folie (11, 21, 31) aus gleichen oder' gleichartigen Werkstoffen bestehen. 2. Strahlenaustrittsfenster nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Folie (11) zwischen zwei Zwischenstücken (13, 14) im Inneren der Metallfassung (12) angeordnet ist. 3. Strahlenaustrittsfenster nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Folie (21) zwischen. zwei Zwischenstücken (23, 24) am äusseren Ende der Metallfassung (22) angeordnet ist. 4. Strahlenaustrittsfenster nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n .e t , dass die Folie (31) auf einem Zwischenstück (33) am äusseren Ende der Metallfassung (32) angeordnet ist. 5. Strahlenaustrittsfenster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die Metallfassung (12, 22, 32) aus Edelstahl besteht. 6. Strahlenaustrittsfenster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die Metallfassung (12, 22, 32) aus Kupfer besteht. 7. Strahlenaustrittsfenster nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die Folie (11, 21, 31) aus Aluminium besteht. 8. Strahlenaustrittsfenster nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die Folie (11, 21, 31) aus Titan besteht. 9. Strahlenaustrittsfenster nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Zwischenstücke (13, 14, 23, 24, 33) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. 10. Strahlenaustrittsfenster nach Anspruch 8, d a a u r c h g e k e n n.z e i c h n e t , dass die Zwischenstücke (13, 14, 23, 24, 33) aus Titan oder einer Titanlegierung bestehen. 11. Verfahren zum Herstellen eines Austrittsfensters nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die vakuumdichte Verbindung zwischen den Zwischenstücken (13, 14, 23, 33) und der Metallfassung (12, 22, 32) durch Reibschweissen, Explosionsschweissen, Walzen oder Kaltpressschweissen hergestellt wird und dass die Folie (11, 21, 31) mit den Zwischenstücken (13, 14,23, 24, 33) mittels Schmelzschweissen vakuumdicht verbunden wird. 12. verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Folie (11, 21, 31) mit den Zwischenstücken mittels Elektronenstrahlschweissen verbunden wird. 13. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Folie (11, 21, 31) mit den Zwischenstücken (13, 14, 23, 24, 33) mittels Laserstrahlen verbunden wird. 14. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,' dass die Folie (11, 21, 31) mit den Zwischenstücken (13, 14, 23, 24, 33) mittels Lichtbogenschweissen verbunden wird.

Inventors: LAMATSCH, HANS, DR.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: H01J33
IPC codes: H01J33, G21K5, H05H7