JP2000213460A - 高能力クライオポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】動作中のポンピング能力を高く維持できるクラ
イオポンプを提供すること。 【解決手段】クライオポンプ１０の放射シールド１８
は、少なくとも１つの壁で囲まれた内部空間と、そこで
ポンピングされるガスを通す開口１２を有し、その付近
に前面クライオパネルアレイ１４が配置され、これと、
放射シールドは第１温度に冷却されて、通過ガスから高
沸点ガスを凝縮する。第１主クライオパネル表面２４
は、内部空間内で壁近くまで延びており、第１温度より
も低い第２温度に冷却されて、壁近くの低沸点ガスを凝
縮させるとともに、同パネル表面を通過して開口からの
中央ガス流路２９を形成する。第２温度近くに冷却され
る第２主クライオパネル表面２０は、超低沸点ガスの吸
着剤２１を備え、第一主クライオパネル表面によって、
第２主クライオパネル表面２０上に凝縮する低沸点ガス
の量が制限される一方で、当第２表面への中央ガス流路
を開放状態にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高真空を実現する
クライオポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クライオポンプは、通常、オープンまた
はクローズの極低温サイクルによって冷却されるもので
あり、これと同一の設計概念で設計される。低温の第２
段主クライオパネルアレイは、通常、４〜２５Ｋの範囲
で動作し、これが主ポンプ表面となる。この表面は、６
０〜１４０Ｋの温度範囲で動作する、より高温のハウジ
ング内の中央部に配置される。この高温のハウジング
は、さらに低温の主クライオパネルアレイに対し放射シ
ールドの役目を果たす。放射シールドは、一般に、主ク
ライオパネルアレイと真空のプロセスチャンバ間に配置
された第１段前面アレイの位置を除いて、閉空間を構成
している。この高温前面アレイは、水蒸気などの高沸点
ガスのポンピング作用を果たす。

【０００３】動作中は、水蒸気などの高沸点ガスは前面
アレイで凝縮される。低沸点ガスはこのアレイを通過し
て放射シールド内部に入り、主クライオパネルアレイ上
に凝縮する。主クライオパネルアレイ温度またはそれ以
下で動作する木炭（チャコーエウ）や分子ふるいなどの
吸着剤で覆われた表面は、放射シールド内に配置され
て、水素などの超低沸点ガスを除去する。吸着剤の過負
荷を防止するために、吸着剤は一般に、主クライオパネ
ルアレイで保護されている表面に設けられる。ポンピン
グ表面上にガスを凝縮または吸着することにより、処理
チャンバ内部が真空に維持される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】クライオポンプ内で
は、放射シールドが主クライオパネルアレイに近接して
取付けられ、放射シールドと主クライオパネルアレイ間
の空間を狭くしている。このような設計のクライオポン
プでは、アルゴンなどの超低沸点ガスは、クライオポン
ピングされるガスが通る開口に最も近い主クライオパネ
ルアレイ表面上に過大に凝縮する傾向がある。これが生
じると、これら凝縮ガスからの霜が、放射シールドと主
クライオパネルアレイ間の空隙を極端に狭くし、開口か
らさらに離れている主クライオパネルアレイ上の凝縮表
面や、吸着剤で覆われている表面にその他のガスが到達
し難いくなる。放射シールドと主クライオパネルアレイ
間の空隙が極端に狭くなると、一般に、クライオポンプ
のポンピング速度が低下する。

【０００５】そこで、本発明は、クライオポンプポンピ
ング速度またはクライオポンプ能力（capacity) を、動
作中に相対的に高く維持するように、クライオポンプを
提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のクライオポンプ
は、放射シールドを備え、その放射シールドは少なくと
も１つの壁面で囲んだ内部空間を有する。この放射シー
ルドは、クライオポンピングされるガスが通る開口を有
する。放射シールド第１温度に冷却される。第１主クラ
イオパネル表面は、その内部空間内のシールド壁近くま
で延びており、第１温度よりも低い第２温度にまで冷却
され、第１主クライオパネル表面を通過する開口からの
主ガス流路を形成するとともに、壁近くのアルゴンなど
の低沸点ガスを凝縮させる。第２温度近くにまで冷却さ
れる第２主クライオパネル表面は、放射シールドの内部
空間内に配置され、水素などの超低沸点ガスを吸着する
吸収剤を備えている。第１主クライオパネル表面は、第
２主クライオパネル表面上に凝縮する低沸点ガスの量を
制限するとともに、第２主クライオパネル表面への中央
ガス流路を開放状態にする。前面クライオパネルアレイ
を開口近くに配置して、高沸点ガス、または低沸点ガス
を凝縮させるのが好ましい。

【０００７】上記構成によれば、真空容器の内部空間内
の壁面近くにまで第１主クライオパネル表面を延長する
ことにより、大きな中央ガス流路が開放になり、ガスを
第２主クライオパネル表面に自由に流す。さらに、第２
主クライオパネル表面上に凝縮する低沸点ガスの量を制
限して、水素などの超低沸点ガスが吸着剤に接触するの
を相対的に制限せずに、急速に吸着して、高いポンピン
グ速度を維持する。

【０００８】すなわり、前記開口を通って内部空間に流
入するガスのうち、アルゴンなどの低沸点ガスは、主ク
ライオパネルアレイの第１主クライオパネル表面上で霜
になって凝縮する。第１主クライオパネル表面上で凝縮
したガスの存在領域は、放射シールド近傍に限定され、
第２主クライオパネル表面から離れるので、第１主クラ
イオパネル表面によって形成された中央ガス流路を狭め
ることなく、広い開放状態に保つ。その結果、低沸点ガ
スが前記開口から第１主クライオパネル表面を通過して
第２クライオパネル表面に直接流れ込むことができ、こ
の第２クライオパネル表面でさらに凝縮して除去され
る。このように、低温および超低沸点ガスのポンピング
速度は比較的高速度を維持する。さらに、第１主クライ
オパネル表面が、第２主クライオパネル表面上に凝縮す
るアルゴンなどの低沸点ガスの量を制限するので、第２
主クライオパネル表面上で霜となって凝縮する低沸点ガ
スの量は抑制されて。吸着剤へのガスの流れを極端に妨
害しないだけのレベルに留まる。その結果、水素のよう
な超低沸点ガスのポンピング速度を高速に維持する、つ
まりポンプ能力を高く維持することができる。

【０００９】好ましい実施形態では、放射シールド、前
面クライオパネルアレイ、および第１と第２主クライオ
パネル表面が、真空容器内に収納されている。第１と第
２主クライオパネル表面は、第２主クライオパネル表面
を第１主クライオパネル表面がほぼ取り囲んでいる状態
で、熱伝導性を持って結合されている。第２主クライオ
パネル表面は、開口から離れる方向に傾斜したパネルを
備え、開口に面していないパネル下側表面に吸着剤を付
着している。前面クライオパネルと放射シールドは約６
０Ｋから１４０Ｋに冷却されるのが望ましく、第１と第
２主クライオパネル表面は、約２５Ｋ以下に冷却される
のが望ましい。

【００１０】別の好ましい実施形態では、第１主クライ
オパネル表面は円筒形パネルで形成されている。実施形
態によっては、円筒形パネルはカップ状に形成される。
さらに、実施形態によっては、第２主クライオパネル表
面は円錐台形状パネルを含む。

【００１１】また、別の実施形態では、第２主クライオ
パネル表面は円筒形パネルに固定された環状パネルを形
成している。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の上述およびその他の目
的、機能および特徴は、以下に示す本発明の好ましい実
施形態のさらに具体的な説明により明らかにする。添付
図面に図示するように、同一の参照符号はいずれの図面
においても同一部品を指す。図面の縮尺は必ずしも正確
ではなく、本発明の原理を説明するために強調されてい
る。(p4-1)

【００１３】図１から３に示すように、クライオポンプ
１０は、処理チャンバに取付けるためのフランジ１６を
有する横断面矩形の真空容器１１を備えている。真空容
器１１の矩形の開口１２は、フランジ１６を通って延
び、それによりガスが処理チャンバから真空容器１１の
内方空間に流入する。通常、ゲートバルブ（仕切り弁）
がクライオポンプ１０のフランジ１６と処理チャンバ間
に配置されて、処理チャンバと真空容器１１とを連通し
たり遮断したりする。

【００１４】クライオポンプ１０は、真空容器１１に取
付けた極低温冷凍機１３も備えている。冷凍機１３は、
真空容器１１の内方空間内に延びる第１コールドフィン
ガー１５ａと第２コールドフィンガー１７ａを有する。
第１コールドフィンガー１５ａと第２コールドフィンガ
ー１７ａは、第１サーマルストラット（熱支柱）１５お
よび第２サーマルストラット１７とそれぞれ熱的に結合
されている。サーマルストラット１５と１７は、コール
ドフィンガー１５ａ／１７ａに対し、直角方向に熱的に
結合されている。つまり、直角方向に熱伝導がなされる
ように結合されている。

【００１５】サーマルストラット１５は、真空容器１１
の平面状の４つの側壁１１ａと円弧状の下壁１１ｂとで
囲まれた内方空間内に配置された放射シールド１８と、
開口１２近くの放射シールド１８に取付けた第１段であ
る前面クライオパネルアレイ１４とに熱伝導結合されて
いる。放射シールド１８は、上方に開口した横断面矩形
の箱形であり、その４つの側壁１８ａと１つの底壁１８
ｂとで囲まれた内部空間１９を形成している。この内方
空間は、放射シールド１８が例えば半球形である場合、
その半球形の１つの壁で形成されることになる。

【００１６】サーマルストラット１７は、内側クライオ
パネル表面（第２の主クライオパネル表面）２０と外側
クライオパネル表面（第１のクライオパネル表面）２４
を有する低温第２段である外周形状が矩形の主クライオ
パネルアレイ２６とに熱結合されている。両パネル表面
２０，２４は，相互に熱伝導結合されている。前記主ク
ライオパネルアレイ２６が本発明の主クライオパネル表
面を形成する。放射シールド１８は、主クライオパネル
アレイ２６に対して放射シールドの機能を果たす。

【００１７】前面クライオパネルアレイ１４は一連の傾
斜バッフル１４ａを備えている。内側クライオパネル表
面２０は真空容器１１内に配置され、両外側クライオパ
ネル表面２４，２４の間で、外側クライオパネルアレイ
表面２４よりも上方に延びている。内側クライオパネル
表面２０は、複数の下方に傾斜したパネル２０ａを備え
ており、このパネル２０ａにおける前記開口１２に面し
ていない下側表面に、吸着剤２１（木炭（チャコール）
が望ましい）が付着されている。この吸着剤２１はアル
ゴンや水素のような低沸点ガスを吸着する。

【００１８】外側クライオパネル表面２４は、外側方向
に放射シールド１８に向かってその側壁１８ａの近傍に
まで傾斜して延び、さらに、その先で内側クライオパネ
ル表面２０に近接するところまで放射シールド１８の側
壁１８ａに沿ってほぼ平行に上方向に延びる。こうし
て、外側のクライオパネル表面２４は内側クライオパネ
ル表面２０の外周をほぼ取り囲んでいる。両表面２０，
２４間の空隙３１は、内側クライオパネル表面２０の幅
Ｗとほぼ同一寸法であり、その結果、両外側クライオパ
ネル表面２４，２４間の距離は幅Ｗの約３倍（３：１の
比率）になる。

【００１９】コールドフィンガー１５ａとサーマルスト
ラッド１５は、放射シールド１８および前面クライオパ
ネルアレイ１４を同一の第１温度（通常、６０Ｋ〜１４
０Ｋであり、８０Ｋが最も望ましい）にまで冷却する。
さらに、コールドフィンガー１７ａとサーマルストラッ
ド１７は、主クライオパネルアレイ２６を４Ｋ〜２５Ｋ
（１４Ｋが最も望ましい）の第２温度に冷却する。

【００２０】次に、上記構成の動作を説明する。ガス
は、真空容器１１の開口であり、かつ放射シールド１８
の開口でもある開口１２を通って、処理チャンバからク
ライオポンプ１０に流入し、前面クライオパネルアレイ
１４にまで達する。水蒸気などの高沸点ガスは凝縮し、
前面クライオパネルアレイ１４のバッフル１４ａ上で凍
結する。水素やアルゴンなどの低沸点ガスは、前面クラ
イオパネルアレイ１４を通過して、放射シールド１８の
内部空間１９に導入される。内部空間１９に入る低沸点
ガスのうち、アルゴンのような低沸点ガスは、主クライ
オパネルアレイ２６の外側クライオパネル表面２４上で
霜２２になって凝縮する。外側クライオパネル表面２４
上で凝縮したガスの存在領域は、放射シールド１８近傍
に限定され、内側クライオパネル表面２０から離れてい
る。このようにガスを凝縮することによって、阻止する
かまたは極端に狭くなることのない大きな中央ガス流路
２９を開放状態に保ち、その結果、低沸点ガスが前面ク
ライオパネルアレイ１４を通過して内側クライオパネル
アレイ表面２０に直接流れ込むことができる。

【００２１】内側クライオパネルアレイ表面２０上に凝
縮した低沸点ガスの大部分は、アレイ表面の上部で凝縮
する。内側クライオパネルアレイ表面２０は、外側クラ
イオパネルアレイ表面２４よりも上方に延びでいるた
め、内側クライオパネルアレイ表面２０の上部に霜２２
となって凝縮したガスは、実質的に外側クライオパネル
アレイ表面２４上の霜２２の上方に存在し、結果的に空
隙３１が狭くなるのを防ぐことになる。したがって、外
側クライオパネルアレイ表面２４と内側クライオパネル
アレイ表面２０へ向かうガスの流量は、動作中に極端に
減少しない。その結果、低温および超低沸点ガスのポン
ピング速度は比較的高速度を維持する。

【００２２】さらに、外側クライオパネルアレイ表面２
４は、内側クライオパネルアレイ表面２０上に凝縮する
アルゴンなどの低沸点ガスの量を十分に制限する。結果
として、内側クライオパネルアレイ表面２０の傾斜した
パネル２０ａ上に霜２２となって凝縮する低沸点ガス
は、パネル２０ａの下側の吸着剤２１への流れを極端に
妨害しないだけのレベルに留まり、その結果、水素ポン
ピング速度を高速に維持する。

【００２３】したがって、主クライオパネルアレイ２６
は、内側２０および外側クライオパネル表面２４への大
きな開放中央ガス流路を提供し、パネル２０ａの下側表
面の吸着剤２１を比較的劣化させずに保ち、アルゴンな
どの低沸点ガスや水素などの超低沸点ガスのポンピング
速度を高く維持する。

【００２４】図３は主クライオパネルアレイ２６をさら
に詳細に図示している。主クライオパネル２６の構造
は、板金で作られた２つのフレームを有し、その各々は
曲げ加工されて、底壁面２４ａと底壁面２４ａから直角
に上方向に延びる直立壁面２７を形成し、さらに、外方
向と上方向に延びて外側クライオパネル表面２４を形成
する。外側クライオパネル表面２４は底壁面２４ａから
上方向に曲がり、直立壁面２７から離れて、壁面２７に
平行な部分で終端している。２つのフレームは、２つの
直立壁面２７を、リベットやボルトなどの締め具で締め
付けて結合し、その結合された直立壁面２７の露出側に
角度を付けた傾斜パネル２０ａを取付けている。

【００２５】図３に示す実施形態では、直立壁面２７の
各露出側に、３つの傾斜パネルを取付けている。一連の
孔２３が各底壁面２４ａに明けられ、主クライオパネル
アレイ２６をサーマルストラット１７に取付けるように
なっている。パネル２０ａの下側表面に接着されている
吸着剤２１は、エポキシで接着した木炭（この代わりに
分子ふるい(molecular sieve) でもよい）が望ましい。
クライオパネル２６は、銅などの０．０３０インチ厚さ
の熱伝導性金属板から形成されるのが望ましいが、アル
ミニウムなどの他の適切な金属を使用してもよい。

【００２６】さらに、クライオパネル２６を、締め具２
８で締め付ける代わりに、はんだ付けや溶接で結合して
もよい。

【００２７】図４−７は本発明の他の実施形態群を説明
する概略図である。図４は別の好ましい主クライオパネ
ルアレイの配列を示す。主クライオパネルアレイ３２は
主クライオパネルアレイ２６と異なり、全体として円形
状である。主クライオパネルアレイ３２は、カップ形状
の外側パネル３４および、外側パネル３４内の中央に配
置された円錐台形状の内側パネルユニット２５を備え
る。外側パネル３４は外側円筒状壁面３４ａと平坦な底
壁面３４ｂを有する。内側パネルユニット２５は上側パ
ネル部分３６と下側パネル部分３８を有する。上側パネ
ル部分３６は角度を付けた側壁面３６ｂと平坦な上壁面
３６ａを有する。下側パネル部分３８は、上側パネル部
分３６内に、上側パネル４と間隔を空けて配置されてお
り、角度を付けた側壁面３８ｂと平坦な上壁面３８ａを
有する。吸着剤２１は下側パネル部分３８の内側表面に
接着されている。

【００２８】外側パネル３４と下側パネル部分３８は両
方共、図１のコールドフィンガー１７ａとサーマルスト
ラット１７によって約１４Ｋから２０Ｋに冷却されるの
が望ましい。一方、上側パネル部分３６は、コールドフ
ィンガー１５ａとサーマルストラッド１５によって約８
０Ｋに冷却されるのが望ましい。アルゴンのような低沸
点ガスは、図４の外側パネル３４の円筒状の壁面３４ａ
上に凝縮し、内側パネルユニット２５への大きな中央ガ
ス流路２９を開放状態に保つ。結果的に、水素のような
超低沸点ガスが、内側パネルユニット２５内の吸着剤２
１に付着するのを相対的に妨げない。上側パネル部分３
６はシールド作用をして、吸着剤２１が過負荷になるの
を防ぐ。

【００２９】図５に示すのは、主クライオパネルアレイ
４０が、主クライオパネルアレイ３２と異なる別の望ま
しい主クライオパネルアレイであり、一連の環状の下方
向に傾斜したパネル４２が外側パネル３４の内側表面に
取付けられている。両方のパネル３４，４２は、図１の
コールドフィンガー１７ａとサーマルストラット１７に
よって約１４Ｋから２０Ｋに冷却されるのが望ましい。
図５の外側パネル３４とパネル４２の上側表面４２ａ
は、アルゴンなどの低沸点ガスをその上に凝縮させる。
一方、パネル４２の下側表面４２ｂは、吸着剤２１を備
え、水素などの超低沸点ガスを吸着する。図５では、中
央ガス流路２９が開放状態を保ち、それによりガスを主
クライオパネルアレイ４０によってトラップする。

【００３０】図６に示すのは、主クライオパネルアレイ
４４が、図４の主クライオパネルアレイ３２と異なる別
の望ましい主クライオパネルアレイであり、外側パネル
３４を、下側パネル部分３８の上方に配置した一見して
開放型の円筒状外側パネル４６で置き換えたものであ
る。これにより、アルゴンなどの低沸点ガスが、下側パ
ネル部分３８に到達する前に、大量に外側パネル４６上
に凝縮する。外側パネル４６と下側パネル部分３８の両
方のパネルは、図１のコールドフィンガー１７ａとサー
マルストラット１７によって約１４Ｋから２０Ｋに冷却
されるのが望ましい。図６の外側パネル４６は放射シー
ルド１８に近接して配置されているため、大きな主ガス
流路２９を開放状態に保ち、その結果、水素などの超低
沸点ガスが、下側パネル部分３８の内側表面に接着して
いる吸着剤２１に付着するのを相対的に妨げない。

【００３１】図７に示すのは、主クライオパネルアレイ
５０が、図５の主クライオパネルアレイ４０と異なる別
の望ましい主クライオパネルアレイであり、図７の一連
の環状パネル５４がカップ形状の円筒パネル４８の外側
表面に取付けられている。パネル４８は、底部壁面４８
ｂから上方に延びる円筒状側壁面４８ａを備えている。
この壁面４８ａを貫通する多数の貫通口５２は、パネル
４８の外周を取り囲むように位置している。パネル４８
は放射シールド１８から内側に十分間隔をあけて置か
れ、環状パネル５４のための空間を提供している。パネ
ル５４は、パネル４８の壁面４８ａに垂直であるのが望
ましいが、下方に傾斜させてもよい。パネル４８と５４
は、図１のコールドフィンガー１７ａとサーマルストラ
ット１７によって約１４Ｋから２０Ｋに冷却されるのが
望ましい。

【００３２】図７のパネル５４は、その上にアルゴンな
どの低沸点ガスを凝縮する上側表面５４ａ、および水素
などの超低沸点ガスを吸着するための吸着剤２１を有す
る下側表面５４ｂを備えている。貫通口５２は、ガスが
中央ガス流路２９に沿って流れて、矢印のように、貫通
口５２を通りパネル４８と放射シールド１８間の環状間
隙に流れ込み、パネル５４上にトラップされる。

【００３３】本発明について、好ましい実施形態を参照
して具体的に示して説明してきたが、この技術分野の当
業者には、形状や細部の変更が、本明細書の請求範囲に
記載した本発明の精神や範囲を逸脱することなく可能で
あることは理解できるところである。

【００３４】例えば、真空容器１１および主クライオパ
ネルアレイ２６は、全体としてほぼ矩形の外周を有する
ことを、例示して説明してきたが、円や楕円などのその
他の適切な外周形状を採用することもできる。さらに、
主クライオパネルアレイ３２、４０、４４、５０は、ほ
ぼ円形の外周を有するものとして説明してきたが、これ
とは異なり、矩形やその他の適切な形状の外周とするこ
ともできる。さらに、主クライオパネルアレイを容器内
に置く必要はなく、直接排気される空間内に配置するこ
ともできる。上側、下側、側方、上部、垂直、直立、底
部などの用語を、本発明を説明するために使用してきた
が、このような用語は相互に関連する構成要素の位置を
説明しており、本発明を特定方向に限定する意味は持た
ないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクライオポンプの側面断面図である。

【図２】本発明のクライオポンプの斜視断面図である。

【図３】本発明のクライオポンプの主クライオパネルア
レイの斜視図である。

【図４】他の好ましい主クライオパネルアレイの概略側
面断面図である。

【図５】さらに他の好ましい主クライオパネルアレイの
概略側面断面図である。

【図６】さらに他の好ましい主クライオパネルアレイの
概略側面断面図である。

【図７】さらに他の好ましい主クライオパネルアレイの
概略側面断面図である。

【符号の説明】

１０…クライオポンプ、１１…真空容器、１２…開口、
１４…前面クライオパネル、１８…放射シールド、１９
…内部空間、２０…内側パネル（第２主クライオパネル
表面）、２１…吸着剤、２４…外側パネル（第１主クラ
イオパネル表面）、２６，３２，４０，４４，５０…ク
ライオパネルアレイ、２９…中央ガス流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレン・ジェー・バートレット アメリカ合衆国，マサチューセッツ州 01756，メンドン，プレザント ストリー ト 52

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの壁で取り囲まれた内部
   空間を有し、第１温度に冷却され、クライオポンピング
   するガスを前記内部空間内に導入する開口を有する放射
   シールドと、 前記放射シールドの内部空間内で前記壁の近くまで延び
   た第１主クライオパネル表面であって、前記第１温度よ
   りも低い第２温度に冷却されて前記放射シールドの壁の
   近傍で低沸点ガスを凝縮するとともに、前記開口から導
   入されて第１主クライオパネル表面を通過する中央ガス
   流路を形成する第１主クライオパネル表面と、 前記放射シールドの内部空間内に配置されて前記第２温
   度近くにまで冷却される第２主クライオパネル表面であ
   って、超低沸点ガスを吸着する吸着剤を有し、前記第１
   主クライオパネル表面が、前記第２主クライオパネル表
   面上に凝縮する低沸点ガスの量を制限する一方で、前記
   第２主クライオパネル表面への主ガス流路を開放状態に
   する第２主クライオパネル表面と、 を備えたクライオポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１において、さらに、前記放射シ
   ールドの開口近くに配置されて前記第１温度にまで冷却
   される、高沸点ガスを凝縮する前面クライオパネルアレ
   イを備えているクライオポンプ。
3. 【請求項３】 請求項２において、さらに、前記放射シ
   ールド、前面クライオパネルと、前記第１および第２主
   クライオパネル表面とを収納する真空容器を備えている
   クライオポンプ。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記第１主クライオ
   パネル表面が、前記第２主クライオパネル表面をほぼ取
   り囲んでいるクライオポンプ。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記第２主クライオ
   パネル表面が、前記開口から離れる方向に傾斜したパネ
   ルを備えているクライオポンプ。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記前面クライオパ
   ネルアレイおよび前記放射シールドが約６０Ｋから１４
   ０Ｋに冷却され、前記第１と第２主クライオパネル表面
   が約２５Ｋまたはそれ以下に冷却されるクライオポン
   プ。
7. 【請求項７】 請求項５において、前記第１と第２主ク
   ライオパネル表面が、熱伝導性を持って結合されている
   クライオポンプ。
8. 【請求項８】 請求項１において、前記吸着剤が前記開
   口から離れる方向に面しているクライオポンプ。
9. 【請求項９】 請求項１において、前記第１主クライオ
   パネル表面が円筒形パネルから形成されているクライオ
   ポンプ。
10. 【請求項１０】 請求項９において、前記円筒形パネル
    がカップ形状であるクライオポンプ。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記第２主クラ
    イオパネル表面が、前記円筒形パネルに固定された環状
    パネルから形成されているクライオポンプ。
12. 【請求項１２】 請求項９において、前記第２主クライ
    オパネル表面が円錐台形のパネルを備えているクライオ
    ポンプ。
13. 【請求項１３】 壁で囲まれた内部空間を持ちクライオ
    ポンピングされるガスを通過させる開口を有する放射シ
    ールドと、前記開口近くに配置されて高沸点ガスを凝縮
    する前面クライオパネルアレイとを有し、前記放射シー
    ルドと前面クライオパネルアレイが第１温度に冷却され
    る、クライオポンプに使用するクライオパネルアレイで
    あって、 前記放射シールドの内部空間内で前記壁近くまで延びた
    第１主クライオパネル表面であって、前記第１温度より
    も低い第２温度に冷却され、前記壁近くの低沸点ガスを
    凝縮するとともに、前記第１主クライオパネル表面を通
    過する主ガス流路を形成する第１主クライオパネル表面
    と、 前記放射シールドの内部空間内に配置されて、前記第２
    温度近くにまで冷却される第２主クライオパネル表面で
    あって、超低沸点ガスを吸着する吸着剤を有し、前記第
    １主クライオパネル表面が、前記第２クライオパネル表
    面上に凝縮する低沸点ガス量を制限する一方で、前記第
    ２主クライオパネル表面への主ガス流路を開放状態にす
    る第２主クライオパネル表面と、 を備えたクライオパネルアレイ。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、前記吸着剤が前
    記開口から離れる方向に面して配置されているクライオ
    パネルアレイ。
15. 【請求項１５】 請求項１３において、前記第１主クラ
    イオパネル表面が前記第２主クライオパネル表面をほぼ
    取り囲んでいるクライオパネルアレイ。
16. 【請求項１６】 請求項１５において、前記第２主クラ
    イオパネル表面が、前記開口から離れる方向に傾斜して
    いるパネルを備えたクライオパネルアレイ。
17. 【請求項１７】 請求項１３において、前記第１と第２
    主クライオパネル表面が約２５Ｋまたはそれ以下に冷却
    されているクライオパネルアレイ。
18. 【請求項１８】 請求項１３において、前記第１と第２
    主クライオパネル表面が、伝導性を持って結合されてい
    るクライオパネルアレイ。
19. 【請求項１９】 請求項１３において、前記第１主クラ
    イオパネル表面が円筒形パネルから形成されているクラ
    イオパネルアレイ。
20. 【請求項２０】 請求項１９において、前記円筒形パネ
    ルがカップ形状であるクライオパネルアレイ。
21. 【請求項２１】 請求項２０において、前記第２主クラ
    イオパネル表面が、前記円筒形パネルに固定した環状パ
    ネルから形成されているクライオパネルアレイ。
22. 【請求項２２】 請求項１９において、前記第２主クラ
    イオパネル表面が円錐台形パネルを備えているクライオ
    パネルアレイ。
23. 【請求項２３】 少なくとも１つの壁で囲まれた内部空
    間を有し、第１温度に冷却され、クライオポンピングさ
    れるガスを通す開口を有する放射シールドを備えたクラ
    イオポンプによってガスをクライオポンピングする方法
    であって、 低沸点ガスを、前記放射シールドの内部空間内の壁近く
    まで延びて前記第１温度よりも低い第２温度に冷却され
    る第１主クライオパネル表面上に凝縮するとともに、前
    記開口から前記第１主クライオパネル表面を通過する主
    ガス流路を形成するステップと、 前記第２温度近くに冷却される第２主クライオパネル表
    面上に配置された吸着剤により超低沸点ガスを吸着し、
    さらに前記第１クライオパネル表面により、前記第２主
    クライオパネル表面上に凝縮する低沸点ガスの量を制限
    する一方で、前記第２主クライオパネル表面への主ガス
    流路を開放状態にするステップと、 を備えたガスのクライオポンピング方法。
24. 【請求項２４】 請求項２３において、さらに、前記放
    射シールドの開口近くに配置された前面クライオパネル
    アレイを前記第１温度に冷却して、前記前面クライオパ
    ネルアレイ上に高沸点ガスを凝縮するステップを備えた
    ガスのクライオポンピング方法。
25. 【請求項２５】 請求項２４において、さらに、前記放
    射シールドと、前面クライオパネルアレイと、前記第１
    および第２主クライオパネル表面とを真空容器内に収納
    するステップを備えたガスのクライオポンピング方法。
26. 【請求項２６】 請求項２５において、さらに、前記第
    ２主クライオパネル表面を前記第１主クライオパネル表
    面によってほぼ取り囲むステップを備えたガスのクライ
    オポンピング方法。
27. 【請求項２７】 請求項２５において、さらに、 前記前面クライオパネルアレイおよび前記放射シールド
    を約６０Ｋから１４０Ｋに冷却するステップと、 前記第１および第２主クライオパネル表面を約２５Ｋま
    たはそれ以下に冷却するステップとを備えたガスのクラ
    イオポンピング方法。
28. 【請求項２８】 請求項２４において、さらに、前記第
    １および第２主クライオパネル表面を、熱伝導性を持っ
    て結合するステップを備えたガスのクライオポンピング
    方法。