中古 その他 ビューポート

ビューポートは、真空容器(チャンバー)の壁に取り付けて、中を外から見たり、光を出し入れしたりするための窓である。ガラスなどの窓材を金属のフランジに気密に接合した部品で、ほかの真空部品と同じフランジ規格で容器のポートに付ける。成膜やエッチングの様子の目視、カメラでの監視、放射温度計による温度測定、レーザーの導入、分光計測や電子線回折(RHEED)の蛍光スクリーンの観察などに使われる。
超高真空用は、窓材をフランジ側の金属に溶着やろう付けで直接つないだ型が多い。代表的なのは、熱膨張がガラスに近い合金(コバール)にガラスを溶着した型で、メタルガスケットで締めるICFフランジに付けたものはベーキングに350℃程度まで耐える。サファイアをろう付けした型は450℃程度まで使えるものがあり、熱にも傷にも強い。紫外線を通す合成石英の窓は、最高温度が200℃程度に抑えられた型が多い。高真空用には、窓材をOリングで押さえて封じる型があり、KF(NW)、ISO、JISなどのフランジで使われる。この型はOリングの材料で使える温度が決まり、ベーキングの温度は低めになる。
窓材は、通したい光の波長で選ぶ。目で見るだけならガラスで足りるが、紫外線を使う計測やUV光源の導入には合成石英、より広い波長や機械的な強さが要るならサファイア、赤外線にはジンクセレン(ZnSe)やフッ化カルシウム(CaF2)などの結晶が使われる。反射を減らす反射防止(AR)膜や、帯電を防ぐ透明導電(ITO)膜を付けた窓もある。大きさはICF34からICF203程度まで揃い、フランジが大きくなるほど窓の径も広がる。
使うときの注意は、まず熱の加え方である。窓材と金属の熱膨張の差や急な温度変化(熱衝撃)で割れたりリークしたりするため、ベーキングでは昇温・降温をゆっくりにし、ヒーターの熱が窓に直接当たらないようにする。ICFフランジのボルトは対角の順に少しずつ均等に締め、窓に片寄った力をかけない。取り付けたあとは、ヘリウムリークディテクターで接合部とガスケット面にリークが無いかを確かめておくと安心である。成膜装置では窓の内側に膜が付いて曇っていくので、シャッターや交換できる保護ガラスを併用することが多い。強いX線や紫外線が出る装置では、遮へいや保護めがねも合わせて考える。中古品を選ぶときは、フランジの規格と大きさ、窓材の種類、ナイフエッジや窓の傷・曇り、コーティングの有無を確かめるとよい。