辐射装置以及使用辐射装置的处理装置制造方法及图纸

辐射装置具备：发热源；超材料构造层，其配置于发热源的表面侧，将从发热源输入的热能作为特定波长区域的辐射能量进行辐射；以及背面金属层，其配置于发热源的背面侧。背面金属层的平均辐射率小于超材料构造层的平均辐射率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辐射装置以及使用辐射装置的处理装置
本说明书所公开的技术涉及利用超材料(meta-material)构造层而辐射特定波长的辐射能量的辐射装置。
技术介绍
日本特开2015-198063号公报中公开了利用超材料构造层的红外线加热器(辐射装置的一例)。该红外线加热器具备：发热体；以及微腔形成体(超材料构造层的一例)，其配置于上述发热体的表面侧。从发热体输出的热能借助微腔形成体变为特定波长的辐射能量而被辐射。
技术实现思路
如上所述，在利用超材料构造的辐射装置中，能够将从发热源输出的热能作为特定波长的辐射能量而从超材料构造层侧的面辐射。然而，在现有的辐射装置中，存在如下问题：从超材料构造层侧的面以外的面流出的热能较大，从而产生较大的热能损失。本说明书提供一种与现有的辐射装置相比而能够抑制热能损失的辐射装置。本说明书所公开的辐射装置是辐射特定波长区域的辐射能量的辐射装置，该辐射装置具备：发热源；超材料构造层，其配置于上述发热源的表面侧，将从发热源输入的热能作为特定波长区域的辐射能量进行辐射；以及背面金属层，其配置于发热源的背面侧。背面金属层的平均辐射率小于超材料构造层的平均辐射率。在上述辐射装置中，在超材料构造层与背面金属层之间配置有发热源。而且，背面金属层的辐射率小于超材料构造层的辐射率。因此，能够减小来自背面金属层的热能的损失，与现有的辐射装置相比，能够抑制热能损失。此处，上述“平均辐射率”是指：红外线的整个波长区域(0.7μm～1mm)的平均辐射率。因此，即使背面金属层的辐射率在一部分波长区域内大于超材料构造层的辐射率，若背面金属层的平均辐射率在红外线的整个波长区域内小于超材料构造层的平均辐射率，则也相当于上述的“背面金属层的平均辐射率小于超材料构造层的平均辐射率。”。另外，上述“平均辐射率”是指：使背面金属层和超材料构造层为同一设定温度时测量所得的“平均辐射率”。因此，当使辐射装置工作时，在背面金属层的温度和超材料构造层的温度不同的情况下，使背面金属层为设定温度而测定“平均辐射率”，并使超材料构造层为设定温度而测定“平均辐射率”，利用上述测定所得的“平均辐射率”而对其大小进行比较。此外，上述“设定温度”例如可以设为以额定输出使辐射装置运转时的超材料构造层的温度、或者背面金属层的温度。另外，本说明书公开了利用上述辐射装置而对被处理物进行处理的新型处理装置。本说明书所公开的处理装置具备：上述辐射装置，其配置为与被处理物对置；收容部，其对被处理物和辐射装置进行收容；以及保持部，其一端安装于收容部的内壁面，其另一端安装于辐射装置的一部分，并在收容部内对辐射装置进行保持。辐射装置的超材料构造层与被处理物对置。辐射装置的背面金属层与收容部的内壁面对置。而且，在背面金属层与收容部的内壁面之间设置有间隙。根据上述处理装置，不仅能够抑制因从背面金属层的辐射而造成的热能损失，还能够抑制因从背面金属层的热传导而造成的热能损失。因此，能够高效地利用辐射装置而对被处理物进行处理。附图说明图1是本实施例的辐射装置的纵向剖视图。图2是示意性地示出MIM构造层的构造的主要部分放大图。图3是用于对实施例所涉及的辐射装置的热收支的一例进行说明的图。图4是用于对比较例所涉及的辐射装置的热收支的一例进行说明的图。图5是示意性地示出利用本实施例的辐射装置的处理装置的构造的剖视图。图6是示意性地示出利用本实施例的辐射装置的其他处理装置的构造的剖视图。具体实施方式首先，列出以下说明的实施例的特征。此外，此处列出的特征均是独立且有效的特征。(特征1)在本说明书所公开的辐射装置中，超材料构造层可以配置于第一支承基板的表面上。背面金属层可以配置于第二支承基板的背面上。发热源可以配置于第一支承基板与第二支承基板之间。而且，第二支承基板的导热率可以小于第一支承基板的导热率。根据这种结构，能够将从发热源流至第二支承基板的热能抑制得较低，从而能够适当地抑制来自背面金属层的热能的损失。(特征2)在本说明书所公开的辐射装置中，第一支承基板可以是AlN基板。第二支承基板可以是Al2O3基板。背面金属层可以是Au层。根据这种结构，能够适当地抑制来自作为背面金属层的Au层的热的损失。(特征3)在本说明书所公开的辐射装置中，第一支承基板的厚度可以小于第二支承基板的厚度。根据这种结构，来自发热源的热容易流至作为超材料构造层侧的基板的第一支承基板，从而能够高效地利用来自发热源的热能。(特征4)在利用本说明书所公开的辐射装置的处理装置中，还可以具备分隔壁，该分隔壁使得收容部内的空间分离为对被处理物进行收容的第一空间、以及对辐射装置进行收容的第二空间。特定波长的辐射能量可以透过分隔壁。根据这种结构，能够适当地抑制被处理物的温度升高，另一方面，能够进行向被处理物照射特定波长的辐射能量的处理。(特征5)在利用本说明书所公开的辐射装置的处理装置中，可以在收容部内进行被处理物的干燥处理。实施例本实施例的辐射装置10是辐射红外线的整个波长区域(0.7μm～1mm)内的特定波长区域的辐射能量的辐射装置(辐射器)。如图1所示，辐射装置10具有多层层叠的层叠构造，具备：发热层16(发热源的一例)；第一支承基板14，其配置于发热层16的表面侧；MIM构造层12，其配置于第一支承基板14的表面侧；第二支承基板18，其配置于发热层16的背面侧；以及背面金属层20，其配置于第二支承基板18的背面侧。发热层16是将输入的电能转换为热能的层。作为发热层16，可以使用公知的各种发热层，例如，可以使用将发热线(导电件)印刷于第二支承基板18的表面并形成图案的结构、或者可以使用碳片加热器(carbonsheetheater)。发热层16与未图示的外部电源连接，电能从外部电源供给至该发热层16。通过控制从外部电源供给的电能而对发热层16中所产生的热能的量进行控制。发热层16配置于第一支承基板14与第二支承基板18之间，因此，发热层16中所产生的热能会流向第一支承基板14侧以及第二支承基板18侧。第一支承基板14与发热层16的表面接触。可以由导热率较大的材料形成第一支承基板14，例如，可以采用氮化铝(AlN)基板、碳化硅(SiC)基板等。可以利用粘接剂对第一支承基板14和发热层16进行粘接，或者可以利用壳体等使得压力作用于二者之间而对它们进行接合(所谓的压接)。MIM(Metal-Insulator-Metal)构造层12为超材料构造层的一种，其形成于第一支承基板14的表面。MIM构造层12将从发热层16输入的热能作为特定波长区域的辐射能量而从其表面辐射。即，MIM构造层12构成为：对峰值波长及其周围的狭窄的波长区域(特定波长区域)的辐射能量进行辐射，不对特定波长区域以外的辐射能量进行辐射。即，MIM构造层12对于峰值波长而具有较高的辐射率(例如0.85～0.9)，在特定波长区域以外的波长区域则具有极低的辐射率(0.1以下)。因此，MIM构造层12的红外线的整个波长区域(0.7μm～1mm)的平均辐射率为0.15～0.3。作为特定波长区域，例如在近红外线的波长区域(例如2～10μm)内具有峰值波长(例如5μm～7μm)，能够将其半值宽度调整为1μm左右。如图2所示，MIM构造层12具备：第一金属层26，其形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射装置，其辐射特定波长区域的辐射能量，其中，所述辐射装置具备：发热源；超材料构造层，其配置于所述发热源的表面侧，将从所述发热源输入的热能作为所述特定波长区域的辐射能量进行辐射；以及背面金属层，其配置于所述发热源的背面侧，所述背面金属层的平均辐射率小于所述超材料构造层的平均辐射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 JP 2016-0606521.一种辐射装置，其辐射特定波长区域的辐射能量，其中，所述辐射装置具备：发热源；超材料构造层，其配置于所述发热源的表面侧，将从所述发热源输入的热能作为所述特定波长区域的辐射能量进行辐射；以及背面金属层，其配置于所述发热源的背面侧，所述背面金属层的平均辐射率小于所述超材料构造层的平均辐射率。2.根据权利要求1所述的辐射装置，其中，所述超材料构造层配置于第一支承基板的表面上，所述背面金属层配置于第二支承基板的背面上，所述发热源配置于所述第一支承基板与所述第二支承基板之间，所述第二支承基板的导热率小于所述第一支承基板的导热率。3.根据权利要求2所述的辐射装置，其中，所述第一支承基板为AlN基板，所述第二支承基板为Al2O3基板，所述背面金属层为Au层。4.根据权利要求2或3所述的辐射装置，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤良夫，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP