JP2017060961A - 電子ビーム溶接装置及びオリフィス - Google Patents

Abstract

【課題】スパッタ分子がフィラメントを有する真空チャンバに流入することを、抑制することのできる電子ビーム溶接装置の提供。
【解決手段】電子ビーム溶接装置（１００）が備える電子銃部（１１０）は、第１の真空チャンバ（ＶＣ１）と、第１の真空チャンバ（ＶＣ１）と第１の開口（１５１）を介して連結され、第１の真空チャンバ（ＶＣ１）よりも試料室（１２０）側に設けられている第２の真空チャンバ（ＶＣ２）と、第１の開口（１５１）に設けられている第１のオリフィス（１７１）と、を含む。第１のオリフィス（１７１）は、電子ビーム（１４０）を溶接対象物（Ｗ１、Ｗ２）に照射したときに溶接対象物（Ｗ１、Ｗ２）から生じたスパッタ分子（Ｍ１〜Ｍ４）が、第２の真空チャンバ（ＶＣ２）から第１の真空チャンバ（ＶＣ１）へ流入することを抑制する孔（１７１ａ）を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子ビーム溶接装置及びオリフィスに関する。

真空チャンバ内において、電子ビームをワークに照射して、ワークを溶接する電子ビーム溶接装置がある。特許文献１には、このような電子ビーム溶接装置の一例が開示されている。

特開２００６−０９５５５３号公報

上記した電子ビーム溶接装置では、溶接ビームをワークに照射すると、ワークが溶融し、又は、蒸発し、スパッタ分子が放出される。このようなスパッタ分子は、フィラメントに付着して、電子ビーム溶接装置に好ましくない影響を与えることが有った。本出願の発明者等は、上記した電子ビーム溶接装置に、フィラメントを有する真空チャンバと、ワークを収容する試料室と、を設けることを想起した。しかし、スパッタ分子は、真空チャンバに流入することが有った。

本発明は、スパッタ分子が、フィラメントを有する真空チャンバに流入することを抑制することのできる電子ビーム溶接装置を提供する。

本発明に係る電子ビーム溶接装置は、
電子ビームを生成する電子銃部と、
前記電子ビームが照射される溶接対象物が配置される試料室と、を備え、
前記電子銃部は、
第１の真空チャンバと、
前記第１の真空チャンバと第１の開口を介して連結され、前記第１の真空チャンバよりも前記試料室側に設けられている第２の真空チャンバと、
前記第１の開口に設けられている第１のオリフィスと、を含み、
前記第１のオリフィスは、前記電子ビームを前記溶接対象物に照射したときに前記溶接対象物から生じたスパッタ分子が、前記第２の真空チャンバから前記第１の真空チャンバへ流入することを抑制する孔を有する。

本発明に係るオリフィスは、
電子ビームを生成する電子銃部と、
前記電子ビームが照射される溶接対象物が配置される試料室と、を備え、
前記電子銃部は、
第１の真空チャンバと、
前記第１の真空チャンバと第１の開口を介して連結され、前記第１の真空チャンバよりも前記試料室側に設けられている第２の真空チャンバと、
を含む電子ビーム溶接装置において、前記第１の開口に設けられているオリフィスであって、
前記電子ビームを前記溶接対象物に照射したときに前記溶接対象物から生じたスパッタ分子が、前記第２の真空チャンバから前記第１の真空チャンバへ流入することを抑制する孔を有する。

本発明に係る電子ビーム溶接装置によれば、スパッタ分子が、フィラメントを有する真空チャンバに流入することを抑制することができる。

実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置を模試的に示す断面図である。 実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部を模試的に示す断面図である。 実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部を模試的に示す断面図である。 実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置でのスパッタ分子の軌跡を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部でのスパッタ分子の軌跡を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部でのスパッタ分子の軌跡を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部でのスパッタ分子の動きを模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部でのスパッタ分子の動きを模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部でのスパッタ分子の動きを模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部でのスパッタ分子の動きを模式的に示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。

実施の形態１
図１〜３を参照して実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置１００について説明する。電子ビーム溶接装置１００は、図１は、実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置を模式的に示す断面図である。図２及び図３は、実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部を模試的に示す断面図である。図１〜図６では、右手系ｘｙｚ座標を規定した。つまり、図１〜図６では、紙面水平方向をＸ方向、紙面鉛直方向をＺ方向としている。

電子ビーム溶接装置１００は、電子銃部１１０、試料室１２０、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）１６２、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）１６４、メカニカルブースターポンプ（ＭＰ）１６５及びロータリーポンプ（ＲＰ）１６６を有する。

ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）１６２は、第１の真空ポンプとも称する。ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）１６４は、第２の真空ポンプとも称する。なお、本実施の形態では、第１及び第２の真空ポンプとしてターボ分子ポンプを用いているが、例えばディフュージョンポンプ（拡散ポンプ）などの他のタイプの真空ポンプを用いてもよい。同様に、メカニカルブースターポンプ（ＭＰ）１６５及びロータリーポンプ（ＲＰ）１６６も他のタイプの真空ポンプに置き換えてもよい。

電子銃部１１０と試料室１２０とは、開口部１５３を介して連結され、一体の真空装置（真空チャンバ）を構成する。電子銃部１１０は、試料室１２０へ向けて、電子ビーム１４０を出射する。電子銃部１１０は、ターボ分子ポンプ１６２、１６４の２つによって排気される。試料室１２０は、縦続接続されたメカニカルブースターポンプ（ＭＰ）１６５及びロータリーポンプ（ＲＰ）１６６によって排気される。

電子銃部１１０は、真空チャンバＶＣ１〜ＶＣ３、フィラメント１１１、グリッド１１２、アノード１１３、アライメントコイル１１４、レンズコイル１１５、偏向コイル１１６及び、真空バルブ１１８を有する。

真空チャンバＶＣ１〜ＶＣ３及び試料室１２０は、Ｚ方向に縦続して連結されている。

真空チャンバＶＣ１内には、フィラメント１１１及びグリッド１１２が配置される。フィラメント１１１の一端はＤＣ電源１３０の正極と接続され、他端はＤＣ電源１３０の負極と接続される。これにより、フィラメント１１１にＤＣ電圧が印加され、電流が流れる。フィラメント１１１は、電流が流れることによるジュール熱で加熱され、熱電子を放出する。真空チャンバＶＣ１は、開口１６１を介して接続されるターボ分子ポンプ１６２により排気される。

フィラメント１１１から放出された熱電子は、グリッド１１２を通過した後、後述するアノード１１３により加速電圧を与えられ、電子ビーム１４０となる。グリッド１１２は、フィラメント１１１に対して高電位となるように構成されている。グリッド１１２とフィラメント１１１との間の電圧を高くすることで、電子ビーム１４０のビーム電流を制御することができる。電子ビーム１４０は、経路Ｂ１を辿るようにして、真空チャンバＶＣ１から真空チャンバＶＣ２及びＶＣ３を経て、試料室１２０に導かれる。

真空チャンバＶＣ１と真空チャンバＶＣ２とは開口部１５１を介して連結され、オリフィス１７１が開口部１５１に設けられており、具体的には、開口部１５１において真空チャンバＶＣ１側と真空チャンバＶＣ２側とを繋ぐように設けられている。オリフィス１７１を介して真空チャンバＶＣ１から真空チャンバＶＣ２へ電子ビーム１４０が導かれる。

図１及び図２に示すように、オリフィス１７１は、電子ビーム１４０が通過可能な孔１７１ａを有し、孔１７１ａは、開口部１５１と比較して小さな断面積を有する。孔１７１ａの断面形状は、例えば、円形状であるが、円形状に限定されることなく、楕円や多角形などの多種多様な形状であってもよい。返し部１７１ｂが孔１７１ａの内壁面に少なくとも１つ設けられている。また、返し部１７１ｂは、孔１７１ａの内壁面から突き出る板状部であり、試料室１２０側（図２では、Ｚ軸方向マイナス側）へ傾斜する。返し部１７１ｂの高さ、すなわち、孔１７１ａの内壁面から返し部１７１ｂの先端までの距離は、後述するスパッタ分子Ｍ４（図６参照）よりも大きければよい。

真空チャンバＶＣ１、ＶＣ２のうち、一方の真空度が他方の真空度よりも高い場合、オリフィス１７１は、真空度の高い高真空側の真空チャンバの真空度を保持しつつ、真空度の低い低真空側の真空チャンバへのスパッタの流入を抑制する。オリフィス１７１の孔１７１ａは、後述するスパッタ分子Ｍ４（図６参照）が、真空チャンバＶＣ２から真空チャンバＶＣ１へ流入することを抑制する形状を有すればよく、例えば、そのような大きさの断面積を有する。

また、オリフィス１７１は、その長手方向（ここでは、Ｚ軸方向）に長ければ長いほど、スパッタ分子Ｍ４の真空チャンバＶＣ２から真空チャンバＶＣ１への流入を抑制することができる。そのため、オリフィス１７１の長手方向における長さは、電子ビーム溶接装置１００の他の構成、例えば、グリッド１２や真空バルブ１１８が電子ビーム溶接装置１００において必要な機能を確保できるような長さであればよく、具体的には、例えば、グリッド１１２又はその近傍から、真空バルブ１１８又はその近傍までであってもよい。

また、オリフィス１７１は、電子ビームが通過するために必要な耐熱性を有しつつ、磁性を帯びにくい材料からなるとよく、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼からなるとよい。このようなオーステナイト系ステンレス鋼として、例えば、ＪＩＳ規格に定められるＳＵＳ３０４に相当する鋼がある。

真空チャンバＶＣ２と真空チャンバＶＣ３とは開口部１５２を介して連結され、オリフィス１７２が開口部１５２に設けられており、より具体的には、開口部１５２における真空チャンバＶＣ３側に設けられている。オリフィス１７２を介して真空チャンバＶＣ２から真空チャンバＶＣ３へ電子ビーム１４０が導かれる。

図１及び図３に示すように、オリフィス１７２は、電子ビーム１４０が通過可能な孔１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃを有し、孔１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃは、フィラメント１１１側から試料室１２０に向かってこの順に連続しており、オリフィス１７２を貫通する。孔１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃは、開口部１５２と比較して小さな断面積を有する。具体的には、孔１７２ｃは、直径Ｘ３の円形状の断面形状を有し、孔１７２ｂは、直径Ｘ２の円形状の断面形状を有し、孔１７２ａは、直径Ｘ１の円形状の断面形状を有する。

なお、孔１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃの断面形状は、円形状に限定されることなく、楕円や多角形などの多種多様な形状であってもよい。直径Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は、この順に小さい。また、孔１７２ａは、孔１７２ｂと比較して小さな断面積を有し、孔１７２ｂは、孔１７２ｃと比較して小さな断面積を有する。オリフィス１７２の連続した孔１７２ｃ、１７２ｂ、１７２ａの断面積は、試料室１２０側からフィラメント１１１側に向かって徐々に小さくなればよく、具体的には、この順に段階的に減じる。

また、オリフィス１７２は、オリフィス１７１と同様に、その長手方向（ここでは、Ｚ軸方向）に長ければ長いほど、スパッタ分子Ｍ２の真空チャンバＶＣ３から真空チャンバＶＣ３への流入を抑制することができる。そのため、オリフィス１７２の長手方向における長さは、電子ビーム溶接装置１００の他の構成、例えば、レンズコイル１１５、偏向コイル１１６が、電子ビーム溶接装置１００において必要な機能を確保できるような長さであればよい。具体的には、オリフィス１７２の長手方向における長さは、オリフィス１７２の先端がレンズコイル１１５と同じ高さ（ここでは、Ｚ軸方向における位置）となるように決定してもよい。

真空チャンバＶＣ２、ＶＣ３のうち、一方の真空度が他方の真空度よりも高い場合、オリフィス１７２は、真空度の高い高真空側の真空チャンバの真空度を保持しつつ、真空度の低い低真空側の真空チャンバへのスパッタの流入を抑制する。オリフィス１７２の孔１７２ａは、後述するスパッタ分子Ｍ２（図５参照）が、真空チャンバＶＣ３から真空チャンバＶＣ２へ流入することを抑制する形状を有すればよく、例えば、そのような大きさの断面積を有する。オリフィス１７２は、オリフィス１７１と同じ種類の材料からなるとよい。

真空チャンバＶＣ３と試料室１２０とは開口部１５３を介して連結され、開口部１５３を介して真空チャンバＶＣ３から試料室１２０へ電子ビーム１４０が導かれる。

なお、ここでは、真空チャンバＶＣ１を第１の真空チャンバとも称する。真空チャンバＶＣ２を第２の真空チャンバとも称する。真空チャンバＶＣ３を第３の真空チャンバとも称する。また、真空チャンバＶＣ２と試料室１２０とは、真空チャンバＶＣ３を介して連結されているが、この連結状態を、単に真空チャンバＶＣ２と試料室１２０とが連結されているとも表記する。オリフィス１７１を第１のオリフィスとも称し、オリフィス１７２を第２のオリフィスとも称する。開口部１５１を第１の開口とも称し、開口部１５２を第２の開口とも称する。

真空チャンバＶＣ２の内部には、アノード１１３が配置される。真空チャンバＶＣ２内の開口部１５１には、アノード１１３が配置される。真空チャンバＶＣ２と真空チャンバＶＣ３との間の開口部１５２には、真空バルブ１１８が設けられる。真空バルブ１１８により、真空チャンバＶＣ２と真空チャンバＶＣ３との間が開放され、又は遮断される。真空チャンバＶＣ２は、開口１６３を介して接続されるターボ分子ポンプ１６４により排気される。

真空チャンバＶＣ３内には、アライメントコイル１１４、レンズコイル１１５及び偏向コイル１１６が配置される。真空チャンバＶＣ３内では、レンズコイル１１５及び偏向コイル１１６が壁ＶＣ３１によって区切られている。壁ＶＣ３１によって区切られた空間のうち、レンズコイル１１５及び偏向コイル１１６を有する空間は、大気圧下にあってもよい。アライメントコイル１１４は、電子ビーム１４０のビームスポットの原点位置を決定する。レンズコイル１１５は、電子ビーム１４０のビームスポットの大きさを決定する。偏向コイル１１６は、溶接対象物に対する電子ビーム１４０の照射位置を制御する。

試料室１２０には、溶接対象物（この例では、部材Ｗ１及びＷ２）が配置される。試料室１２０は、真空ポンプ（メカニカルブースターポンプ（ＭＰ）１６５、ロータリーポンプ（ＲＰ）１６６）により、溶接作業中は常時排気されている。この例では、電子ビーム１４０が部材Ｗ１と部材Ｗ２との接合部に照射され、部材Ｗ１と部材Ｗ２とが溶け合った溶融金属部１４１を形成する。この溶融金属部１４１が冷えて固化することで、部材Ｗ１と部材Ｗ２とが溶接される。

次に、図１、図４〜図１０を参照して、本実施の形態にかかる電子ビーム溶接装置１００におけるスパッタ分子の真空チャンバＶＣ１への流入抑制の原理について説明する。図４は、実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置でのスパッタ分子の軌跡を模式的に示す図である。図５及び図６は、実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置でのスパッタ分子の軌跡を模式的に示す図である。図７〜図１０は、実施の形態１にかかる電子ビーム溶接装置の要部でのスパッタ分子の動きを模式的に示す図である。

電子ビーム１４０が部材Ｗ１及びＷ２に照射されると、電子ビーム１４０のエネルギーにより、部材Ｗ１及びＷ２を構成する金属原子がスパッタ分子となって試料室１２０内に放出される。図４に示すように、部材Ｗ１及びＷ２から放出された一部のスパッタ分子Ｍ２は、電位が低いフィラメント１１１の側に引かれて、電子ビーム１４０とは逆の経路Ｂ２を辿ってフィラメント１１１へ向かい、オリフィス１７２の孔１７２ｃに進入する。部材Ｗ１及びＷ２から放出された残りのスパッタ分子Ｍ１は、まっすぐ（正確にＺ軸に沿って）フィラメント１１１へ向かわずに、Ｚ軸に対してある程度の角度をもってフィラメント１１１側に向かう。スパッタ分子Ｍ１は、オリフィス１７２における孔１７２ｃ（図３参照）の外側部分、真空チャンバＶＣ３の内壁、又は、壁ＶＣ３１に付着し、若しくは、真空チャンバＶＣ３内に漂う。これにより、この残りのスパッタ分子Ｍ１は、真空チャンバＶＣ３とオリフィス１７２とによって、捕集される。

図５に示すように、オリフィス１７２の孔１７２ｃに進入したスパッタ分子Ｍ２の一部は、孔１７２ｂ及び孔１７２ａを通過して、真空チャンバＶＣ２に進入する。なお、スパッタ分子Ｍ２の一部は、孔１７２ｃの内壁面、孔１７２ｂの内壁面、及び、孔１７２ａの内壁面のいずれかに衝突し跳ね返った後、孔１７２ｂ及び孔１７２ａを通過し真空チャンバＶＣ２に進入してもよい。孔１７２ｃに進入したスパッタ分子Ｍ２の残りは、孔１７２ｃの内壁面、孔１７２ｂの内壁面、及び、孔１７２ａの内壁面のいずれかに付着する。オリフィス１７２の連続した孔１７２ｃ、１７２ｂ、１７２ａの断面積は徐々に小さくなるため、このスパッタ分子Ｍ２の残りは、孔１７２ｃ、１７２ｂ、１７２ａの内壁面に付着しやすい。これにより、このスパッタ分子Ｍ２の残りは、オリフィス１７２によって、捕集される。

図４及び図６に示すように、真空チャンバＶＣ２に進入したスパッタ分子Ｍ３の一部は、真空チャンバＶＣ２を通過して、オリフィス１７１の孔１７１ａ（図６参照）に進入する。一方、スパッタ分子Ｍ３の残りは、まっすぐ（正確にＺ軸に沿って）オリフィス１７１の孔１７１ａへ向かわずに、Ｚ軸に対してある程度の角度をもってフィラメント１１１側に向かい、オリフィス１７１における孔１７１ａの外側部分、又は、真空チャンバＶＣ２の内壁に付着したり、衝突して真空チャンバＶＣ２の内側を漂ったりする。これらスパッタ分子Ｍ３の残りは、ターボ分子ポンプ１６４による排気によって、真空チャンバＶＣ２の外側へ排出してもよい。これにより、この残りのスパッタ分子Ｍ３は、真空チャンバＶＣ２とターボ分子ポンプ１６４とによって、捕集される。

孔１７１ａに進入したスパッタ分子Ｍ４の一部は、孔１７１ａの内壁面に衝突して付着する。一方、孔１７１ａに進入したスパッタ分子Ｍ４の残りは、孔１７１ａの内壁面と返し部１７１ｂとに捕集される。

次に、図７〜図１０を参照してスパッタ分子Ｍ４の一部の捕集について具体的に説明する。図７に示すように、孔１７１ａに進入したスパッタ分子Ｍ４の一部は、例えば、軌道Ａ１に沿って、孔１７１ａの内壁面と返し部１７１ｂとに向かって進行する。ここで、孔１７１ａの内壁面と返し部１７１ｂとの成す角度はαである。

続いて、図８に示すように、スパッタ分子Ｍ４の残りは、返し部１７１ｂに衝突する。ここで、スパッタ分子は、真空領域において壁面に衝突すると、正反射し、正反射したスパッタ分子は、さらに壁面に衝突すると、再度正反射する。つまり、スパッタ分子は、壁面との衝突のたびに正反射を繰り返す。従って、スパッタ分子Ｍ４は、返し部１７１ｂに衝突した後、正反射して軌道Ａ２に沿って移動し、孔１７１ａの内壁面に向かって進行する。さらに、スパッタ分子Ｍ４は、孔１７１ａの内壁面と衝突して、正反射して軌道Ａ３に沿って返し部１７１ｂに向かって進行する。

孔１７１ａの内壁面と返し部１７１ｂとの成す角度αは、０°よりも大きく、９０°よりも小さいと好ましい。これは、スパッタ分子が返し部１７１ｂに衝突して正反射して、孔１７１ａの内壁面に向かって進行し、オリフィス１７２によるスパッタ分子の捕集をより確実にさせるからである。

続いて、図９に示すように、スパッタ分子Ｍ４は、返し部１７１ｂと衝突して、正反射して軌道Ａ４に沿って孔１７１ａの内壁面に向かって進行する。

続いて、図１０に示すように、スパッタ分子Ｍ４は、孔１７１ａの内壁面と衝突して、正反射して軌道Ａ５に沿って返し部１７１ｂに向かって進行する。このように、スパッタ分子Ｍ４は、孔１７１ａの内壁面、又は、返し部１７１ｂとの衝突及び正反射を繰り返すことによって、孔１７１ａの内壁面と返し部１７１ｂとの交差部又はその近傍に到達し、付着される。これにより、スパッタ分子Ｍ４は、孔１７１ａの内壁面と返し部１７１ｂとによって、捕集される。

以上より、電子ビーム溶接装置１００では、スパッタ分子が、真空チャンバＶＣ３、オリフィス１７２、真空チャンバＶＣ２、ターボ分子ポンプ１６４、及び、オリフィス１７１によって、捕集されるため、フィラメント１１１を有する真空チャンバＶＣ１内に流入することを抑制する。そのため、スパッタ分子が真空チャンバＶＣ１に流入することを抑制する。また、真空チャンバＶＣ１のメンテナンス性、及び、清掃性を向上させる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、オリフィス１７１の代わりにオリフィス１７２を開口部１５１に設けてもよいし、オリフィス１７２の代わりにオリフィス１７１を開口部１５２に設けてもよい。また、オリフィス１７２を開口部１５１に設けるとともにオリフィス１７１を開口部１５２に設けてもよい。さらに、オリフィス１７２は、オリフィス１７１と同様に、返し部をさらに備えてもよい。また、オリフィス１７１が返し部１７１ｂを備えたまま、孔１７１ａの断面積が、オリフィス１７２と同様に、試料室１２０側からフィラメント１１１側に向かって徐々に小さくなってもよく、例えば、段階的に減じてもよい。

１００ 電子ビーム溶接装置
１１０ 電子銃部 １１１ フィラメント
１２０ 試料室 １４０ 電子ビーム
１５１、１５２、１５３ 開口部 １６４ ターボ分子ポンプ
１７１ オリフィス １７１ａ 孔
１７１ｂ 返し部
１７２ オリフィス １７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ 孔
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４ スパッタ分子 ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３ 真空チャンバ
Ｗ１、Ｗ２ 部材 α 角度

Claims (7)

1. 電子ビームを生成する電子銃部と、
   前記電子ビームが照射される溶接対象物が配置される試料室と、を備え、
   前記電子銃部は、
   第１の真空チャンバと、
   前記第１の真空チャンバと第１の開口を介して連結され、前記第１の真空チャンバよりも前記試料室側に設けられている第２の真空チャンバと、
   前記第１の開口に設けられている第１のオリフィスと、を含み、
   前記第１のオリフィスは、前記電子ビームを前記溶接対象物に照射したときに前記溶接対象物から生じたスパッタ分子が、前記第２の真空チャンバから前記第１の真空チャンバへ流入することを抑制する孔を有する
   電子ビーム溶接装置。
2. 前記第２の真空チャンバと第２の開口を介して連結され、前記第２の真空チャンバよりも前記試料室側に設けられている第３の真空チャンバと、
   前記第２の開口に設けられている第２のオリフィスと、をさらに含み、
   前記第２のオリフィスは、前記電子ビームを前記溶接対象物に照射したときに前記溶接対象物から生じたスパッタ分子が、前記第３の真空チャンバから前記第２の真空チャンバへ流入することを抑制する孔を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム溶接装置。
3. 前記第２の真空チャンバを排気する真空ポンプをさらに含む
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子ビーム溶接装置。
4. 前記第１のオリフィスの前記孔、及び、前記第２のオリフィスの前記孔の少なくとも一方は、前記試料室側から前記第１の真空チャンバ側に向かうにつれて断面積が小さくなる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子ビーム溶接装置。
5. 前記第１のオリフィス、及び、前記第２のオリフィスの少なくとも一方は、返し部を有し、
   前記返し部は、前記返し部を有する前記第１のオリフィス、及び、前記第２のオリフィスの少なくとも一方の前記孔の内壁面から突き出る
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子ビーム溶接装置。
6. 前記返し部と、前記返し部を有する前記第１のオリフィス、及び、前記第２のオリフィスの少なくとも一方の前記孔の前記内壁面の成す角度αは、０°よりも大きく、９０°よりも小さい
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子ビーム溶接装置。
7. 電子ビームを生成する電子銃部と、
   前記電子ビームが照射される溶接対象物が配置される試料室と、を備え、
   前記電子銃部は、
   第１の真空チャンバと、
   前記第１の真空チャンバと第１の開口を介して連結され、前記第１の真空チャンバよりも前記試料室側に設けられている第２の真空チャンバと、
   を含む電子ビーム溶接装置において、前記第１の開口に設けられているオリフィスであって、
   前記電子ビームを前記溶接対象物に照射したときに前記溶接対象物から生じたスパッタ分子が、前記第２の真空チャンバから前記第１の真空チャンバへ流入することを抑制する孔を有する
   オリフィス。

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