JPH04501751A - 電子制御クライオポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電子制御クライオポンプ 〔発明の背景〕 極低温真空ポンプ、すなわち、クライオポンプは、現在、一般に、共通の設計思 想に従って実現されている。

通常、４から２５にの範囲において動作する低温配列は、主ボンピング表面であ る。この表面は、通常、６０から１３０にの温度範囲において動作させられる高 温放射遮蔽によって囲まれており、これは低温配列のために放射遮蔽を施す。放 射遮蔽は、一般に、主ボンピング表面と真空排気される作業室との間に配置され る前部配列において以外て閉じられる外被を含む。

動作中、水蒸気のような高沸点ガスが前部配列上に凝縮される。低沸点ガスがこ の配列を通過して放射遮蔽内の容積中へ入り、低温配列上に凝縮する。低温配列 の温度以下で動作する木炭又は分子ふるいのような吸収剤で被覆された表面が、 この容積内に配設されることもあり、その結果、水素などのような極低沸点ガス を除去する。

このようにガスでボンピング表面上に凝縮及び／又は吸収されるので、作業室内 は真空に維持されるだけとなる。

閉サイクル冷却装置によって冷却されるシステムにおいては、この冷却装置は、 典型的には、放射遮蔽の後部又は側部を通して延びる低温フィンガを有する二段 冷凍機である。高圧ヘリウム冷却剤は、一般に、圧縮機集合体からの高圧線路を 通してクライオ冷却装置へ送出される。この冷却装置内のディスプレイサー駆動 電動機への電力もまた、通常、圧縮機を通して送出される。

このクライオ冷却装置の第２の最低温度段の低温端は、低温フィンガの先端にあ る。主ボンピング表面、すなわち、クライオパネルは低温フィンガの第２段の最 低温度端における吸熱器に接続されている。このクライオパネルは、第２段吸熱 器の周りにかっこれに接続された簡単な金属板又はカップ又は金属バッフルの配 列である。この第２段クライオパネルは、また、低温吸収剤を支持する。

放射遮蔽は、冷凍機の第１段の最低温度端において、吸熱器、すなわち、熱ステ ーションに接続されている。

遮蔽は、第２段クライオパネルを放射熱から保護するように囲む。前部配列は、 側部遮蔽を通して又は、米国特許第４．３５６．７０１号に開示されているよう に、熱ストラットを通して、第２段吸熱器によって冷却される。

数日又は敗退の使用の後、クライオパネル上に凝縮されたガス、及び特に吸収さ れたガスは、クライオポンプを飽和し始める。それから再生手順によりクライオ ポンプを暖め、このシステムからこれらのガスを解放しかつ除去しなければなら ない。これらのガスが蒸発すると、クライオポンプ内の圧力が上昇し、かつガス は逃し弁を通して排出される。再生中、クライオポンプは、多くの場合、暖い窒 素ガスで以て浄化される。この窒素ガスは、クライオパネルの暖房を促進しかつ またクライオポンプから水及び水蒸気を洗い流す。窒素をシステム内へ第２段配 列に向けて送ることによって、排出ボートに外向に流れる窒素ガスは第１段配列 から第２段配列に戻る水蒸気の運動を最少化する。窒素は、不活性でありかつ水 蒸気を含まず得られるので、通常的な洗浄ガスである。これは、通常、窒素蓄積 ボンベからクライオポンプに結合された流体線路及び浄化弁を通り、送出される 。

クライオポンプが洗浄された後、このポンプは荒引きポンプされねばならず、こ の結果クライオボンピング表面及び低温フィンガの周りに真空を生じてガス伝導 による熱伝達を減少し、かつこうしてクライオ冷却装置がその正規動作温度に冷 却することを可能にする。この荒引きポンプは、一般に、クライオポンプに取り 付けられた荒引き弁に流体線路を通して結合された機械ポンプである。

再生プロセスの制御は、低温フィンガ吸熱器に結合された温度計によって容易化 される。熱電対真空圧力計もまたクライオポンプに使用されているが、しかし、 電流の流れる熱電対からの火花によってクライオポンプ内解放ガスの点火の潜在 性があるので、一般に推奨されていない。このポンプに取り付けられた温度及び ／又は圧力センサは、電気的リード線を通して温度及び／又は圧力指示器に結合 される。

再生はクライオ冷却装置を手動でターンオフ及びオンして、及び手動で洗浄弁及 び荒引き弁を制御することによって制御されるけれども、より複雑なシステムに おいては分離再生制御器が使用される。この制御器からのリード線は、センサ、 クライオ冷却装置電動機、及び作動される弁の各々に結合されている。

〔発明の開示〕

クライオポンプは、極低温冷凍機、この冷凍機によって冷却されるガス凝縮クラ イオパネル、このクライオパネルに結合される少なくとも１つの温度センサ、及 びガスをクライオポンプから除去するのに適合する荒引き弁のような電気的作動 弁を含む。本発明によれば、電子プロセッサがクライオポンプ集合体の統合部分 であり、かつセンサに結合されて温度表示を行い、弁に結合されてその弁に開閉 を制御し、及び冷凍機に結合されてその動作を制御する。

好適には、電子プロセッサは、クライオポンプに取り外し可能に結合されるよう に適合した電子モジュールの外被内に取り付けられている。このモジュール上の 制御接続器は電子プロセッサを冷凍機電動機に、クライオポンプ内の温度センサ 、及び弁に結合するように適合する。

電源接続器は、電子プロセッサを電源に接続するように適合する。電子モジュー ルは、温度、圧力、再生時間等のようなシステムパラメータを記憶する。電子モ ジュールは、好適には停電又はクライオポンプからのこのモジュールの除去に際 しても、これらのパラメータが維持されるように不揮発性ランダムアクセス記憶 装置を含む。

このモジュールは、再生順序を制御するようにプログラムされる。好適には、加 熱器がクライオンピング配列に統合されて取り付けられ、かつ浄化弁がこのシス テムに取り付けられている。電子モジュールは、同様に、これらの装置を制御す る。

好適には、電子モジュールは、その両端に制御接続器と電源接続器を有し、かつ クライオポンプに固定された外被内へ滑動するように適合する。このモジュール は、電源リード線がこの接続器に結合されている限り取り外されることができな いように所定場所にロックされる。

キーボード及び表示装置は、モジュールを挿入される端と反対側の、したがって 、電源接続器と反対側の固定外被の端にピボット可能に取り付けられる。好適に は、表示装置は、クライオポンプの直立又は倒率両向きを可能にするように可逆 的である。

プロセッサは、このシステムにいくつかの強化を施すようにプログラムされる。

例えば、電源異常の後、システムは検知された温度がクライオポンプをうまく再 始動することができるように充分に低いかどうかを判定し、及び、もしそうなら ば冷凍機電動機を始動する。もしそうでなければ、プロセッサは再生サイクルを 開始する。

システムは、各再生後に熱電対真空圧力計を自動的に零にする。再生は、荒引き ポンピング手順を通して加熱器で配列を直接加熱することによって向上される。

再生プロセスを促進するために、圧力降下速度が監視され、及び圧力が充分低い レベルに到達する前にその速度が所定設定値より低く降下する場合、再生手順の 部分が繰り返される。システムを汚染する又はその他の問題を起こすおそれのあ る状況においては、使用者に弁を開くなどのような仕事を完遂することを許す前 に、警報が使用者に与えられる。温度検知ダイオードは、プロセッサで以て個別 に校正されかつ校正データを記憶することによって、高精度で使用される。

キーボードを通してのアクセスは、所定のパスワードが入力されてしまうまで制 限される。例えば、キーボード及び表示装置の使用はシステムパラメータを監視 することに制限され、かつシステムの制御はパスワードなしでは禁止される。パ スワードによって常に保護されるルーチン内で、操作員は、他の機能もまた保護 されるべきかどうか判定する。

パスワードオーバライドは、オーバライド暗号化アルゴリズムにアクセスをする 信託出所から得られる。このアルゴリズムは、いかなる使用者にも利用可能であ るシステムの変動パラメータに基づいている。電子プロセッサは、同じ暗号化ア ルゴリズムを通して適正なオーバライドパスワードを判定する装置を含む。シス テムパラメータは、例えば、システムの動作時間である。結果として、操作員は 、選択する時機にパスワードオーバライドすることを許されるが、ただし、将来 においてオーバライドする能力は持たない。

各クライオポンプの個別かつ周域電子制御は、厳密に中央かつ遠隔の制御に対し て多くの利点を持たらす。本システムは、遠隔中央局から制御しかつ監視するの に有効な利点を有するけれども、いかなるポンプの制御もその中央局に依存しな い。したがって、停電さえなかったならば、システム内の全てのポンプが一斉に 停止するようなことはほとんどない。校正データ及びデータ経歴のようなデータ の周域記憶は、中央局にいかなるアクセスを要求することなく周域記憶装置内に 容易に維持される。

したがって、例えば、モジュールを交換することによってクライオポンプを整備 するに当たり、全て必要な情報はポンプ自体に維持されかつセットされているか ら、整備員は何も新しいデータを中央コンピュータに入力する必要はない。また 、ポンプを整備するに当たり、整備員にとって遠隔のコンピュータを通して制御 をめるよりは、彼がポンプ自体に臨んでいるときは、ポンプを全面的に制御する ことの方が遥かに便利である。クライオポンプの周域全面制御が中央コンピュー タに負担をかけないから、個別のポンプに対する強化を容易にする。結果として 、より敏速な、より徹底した再生を行う多くの手順上の改善が、一層実現され易 くなる。取り外し可能なモジュールは、ユニットの整備を極めて容易化し、かつ 蓄電池付き記憶装置はデータ損失を伴うことなくこのような整備を可能とする。

モジュールは、また、どんな個別ポンプの品質改善をも容易化する。

〔図面の簡単な説明〕

本発明の上記及び他の目的、特徴、及び利点は、付図に示されているような、本 発明の好適実施例について次のより詳細な説明から明らかになるであろう。これ らの付図において、同じ参照文字は異なる図を通して同じ部品を指示する。これ らの図は、必ずしも寸法比例しているわけではなく、むしろ、発明の詳細な説明 するに当たり強調されている。

第１図は、本発明を具体化するクライオポンプの側面図。

第２図は、電子モジュール及び外被を除去された第１図のクライオポンプの断面 図。

第３図は、第１図のクライオポンプの上面図。

第４図は、第１図及び第３図のクライオポンプの制御パネルの図。

第５図は、第１図及び第３図のクライオポンプから除去された電子モジュールの 側面図。

第６図は、第５図のモジュールの端面図。

第７図は、本発明の３つのクライオポンプを有するシステムの概略説明図。

第８図は、第５図のモジュールの電子装置の概略説明図。

第９図は、監視機能が起動されているときのキーボード入力に対する本システム の応答の流れ図。

第１０図は、制御機能が起動されているときのキーボード入力に対する本システ ムの応答の流れ図。

第１１図は、リレー機能が起動されているときの本システムの応答の流れ図。

第１２図は、整備機能が起動されているときの本システムの応答の流れ図。

第１３Ａ図は、再生機能が起動されているときの本システムの応答の流れ図、及 び第１３Ｂ図は、第１３Ａ図から１つの項目を再プログラミングする場合の１例 の流れ図。

第１４図は、電子モジュールの制御の下での再生プロセスの流れ図。

第１５図は、電源異常回復順序の流れ図。

〔好適実施例の説明〕 第１図は、本発明を実現するのクライオポンプを示す。

このクライオポンプは通常の真空容器２０を含み、この容器はこのポンプを真空 排気されるべきシステムに取り１付けるフランジ２２を有する。本発明によれば 、クライオポンプは、容器２０の一端において電子モジュール２４を外被２６内 に含む。制御パッド２８が外被２６の一端内にピボット可能に取り付けられてい る。破線３０によって示されるように、制御パッドは、観察の便に供するために 、ビン３２の回りにピボットされる。パッドブラケット３４は、これと反対端に 追加孔３６を有し、したがって、クライオポンプを第１図に示された向きと反対 向きに取り付けようとする場合には、制御パッドを反対向きにできる。また、弾 性脚３８が電子モジュール外被２６の平坦上側表面上に配設されて、反対向きの ときにポンプを支持する。

第２図に示されているように、このクライオポンプの多くは従来通りである。第 ２図において、外被２６は除去されて駆動電動機４０及びクロスヘッド集合体４ ２を露出している。このクロスヘララドは、電動機４０の回転運動を往復運動に 変換して、二段低温フィンガ４４内のディスプレーサを駆動する。各サイクルに 、吸込みボート４６を通して圧力下で低温フィンガ内へ導入されるヘリウムガス が膨張され、このようにして低温フィンガを極低温度に維持するように冷却する 。ヘリウムは、次いで、ディスプレーサ内の熱交換器マトリックスによって暖め られて、吐出しポート４８を通して排出される。

第１段吸熱器５０は、冷凍機の第１段５２の低温端に取り付けられている。同様 に、吸熱器５４は、第２段５６の低温端に取り付けられている。適当な温度セン サ要素５８及び６０が、吸熱器５０及び５４の後部に取り付けられている。

主ポンピング表面は、吸熱器５４に取り付けられたクライオパネル配列６２であ る。この配列は、米国特許第４、５５５．９０７号に開示されているような複数 の円盤を含む。

低温吸収剤は、不凝縮ガスを吸収するために配列６２の被保護表面に取り付けら れている。

カップ形放射遮蔽６４は、第１段吸熱器５０に取り付けられている。低温フィン ガの第２段は、この放射遮蔽内の開口を通して延びている。この放射遮蔽６４は 、主クライオパネル配列をその後部及び側部にかけて囲み主クライオパネル配列 が放射によって加熱されるのを最少化する。放射遮蔽の温度は、吸熱器５０にお いて４０にばかりの低さから真空排気室への開口６８近くで１３０にばかりの高 さの範囲をとる。

前部クライオパネル配列７０は、主クライオパネル配列に対する放射遮蔽及び水 蒸気などのような高沸騰温度ガスに対するクライオポンピング表面の両方として 働く。

この前部クライオパネル配列は、スポーク状板７４によって接合された同心ルー バとシェブロン７２の円形配列を含む。このクライオパネル配列７０の構成は、 円形、同心構成要素に限定される必要はないが、しかしこれは放射熱遮蔽及び高 温クライオポンピングパネルとして働く一方、低沸騰温度ガスに対する主クライ オパネル配列への通路を与えなければならない。

第１図及び第３図に示されたように、圧力逃し弁７６は、真空容器２０にエルボ 管７８を通して結合されている。電動機及び電子モジュール外被２６の他の側に おいて、第３図に示されているように、電気的作動浄化弁８０か垂直バイブ８２ を通して真空容器２０に取り付けられている。また、バイブ８２を通して外被２ ０に結合されて電気的作動荒引き弁８４がある。弁８４は、バイブ８２にエルボ 管８５を通して結合されている。最後に熱電対真空圧力計８６が、バイブ８２を 通して容器２０の内部に結合されている。

このクライオポンプ内で従来余り見掛けられないのは、第２図に示された加熱器 集合体６９である。この加熱器集合体は、電気加熱ユニットを気密に封止してい る管を含む。この加熱ユニットは、加熱器取付は台７１を通して第１段を、及び 加熱器取付は台７３を通して第２段を加熱する。

安全のために、この加熱器は、いくつかのレベルの連動機構及び制御機構を有す る。これらは、次のようである：　（１）電線及び加熱要素は気密に封止されて いる。

このことが、電線の破損又は不良接続に起因する真空容器内のいかなる潜在的火 花も防止する。（２）加熱要素は、特殊な温度制限電線で作られている。このこ とが、たとえ全ての制御が失われても、これらの加熱器が到達することのできる 最高温度を制限する。（３）これらの加熱器は、温度検知ダイオードからの帰還 によって比例的に制御される。したがって、熱は必要なときのみに呼び出される 。（４）配列又は吸熱器の温度制御に使用されるとき、最大電力レベルは２５％ に保持される。（５）もしダイオードがその正規範囲外を読み出すならば、この システムはそのダイオードを故障していると仮定し、これらの加熱器を遮断し、 使用者に警報する。（６）これらの加熱器は直列の２つのリレーを通してオン、 オフスイッチされる。これらのリーμの１つの組は半導体であり、他の組は機械 的である。半導体リレーは、温度制御モードにあるときに電源をスイッチするの に使用される。機械的リレーは安全制御の部分であり、かつもし測定温度、又は ダイオードが仕様外に移行するならば、再加熱器への全ての電力をスイッチオフ する。（７）電子モジュールは、その内部に見張りタイマを有する。このデバイ スは、１秒に１０回リセットされなければならない。したがって、もしソフトウ ェアプログラム（加熱器制御ソフトウェアを含む）が適正リサイクルするのを失 敗したならば、このタイマはリセットされないであろう。

このタイマがリセットされないならば、タイマはあらゆることを遮断し、次いで 、このシステムを再起動させる。

下にさらに詳細に論じられるように、冷凍機電動機４０、クライオパネル配列加 熱器集合体６９、浄化弁８０、及び荒引き弁８４は、全て電子モジュールによっ て制御される。このモジュールは、また、温度センサ要素５８及び６０によって 検出された温度及び熱電対真空圧力計８６によって検知された圧力を監視する。

制御パッド２８は、ヒンジ継手された蓋板８８を有し、これが開かれたとき、第 ４図に示されるキーボード及び表示装置を露出する。制御パッドは、全てのクラ イオポンプ機能をプログラミングし、制御し、及び監視する装置を具備する。こ れは、１６文字までを表示する英数字表示装置９０を含む。長いメツセージは、 水平スクロール表示キー９２及び９４によってアクセスされる。メツセージの追 加行及びメニュー項目は、垂直スクロール表示キー９６及び９８によって表示さ れる。数値データは、キー１００によってシステムに入力される。入カキ−１０ ２及びクリヤキー１０４は、プログラミング中、データを入力し及びクリヤする のに使用される。監視機能キー（ＭＯＮＩＴＯＲ）は、センサデータの表示、及 びポンプ及びリレーのオン／オフ状態の表示を可能とする。制御機能キー（ＣＯ ＮＴＲＯＬ）は、操作員に各種オン、オフ機能を制御するのを可能にする。リレ ー機能キー（ＲＰＬＡＹＳ）は、操作員に、２つの設定値リレーの開閉をプログ ラムするのを可能にする。再生機能キー（ＲＥＧＥＮ）は、完全クライオポンプ 再生サイクルを能動化し、再生プログラム変更を可能とし、かつ電源異常回復パ ラメータをセットする。

整備機能キー（ＳＥＲＶＩＣＥ）は、整備型式データを表示させ、かつパスワー ドの整定及び他の機能のパスワードロックアウトを可能にする。補助機能キー（ ＨＥＬＰ）は、他の５つのキーと一緒に使用されたとき追加情報を提供する。

これらの機能キーに応答するシステムの動作についての論議はさらに下に示され る。

本発明によれば、各種のセンサに応答し、冷凍機、加熱器、弁を制御するように 要求される制御電子装置の全ては、第５図に示されるモジュール１０６内に収容 されている。制御接続器１０８は、このモジュール外被の一端に配置されている 。これは、一対のピン１１Ｏによって、持久的に取り付けられた外被２６内の補 完形の接続器と関連するように案内される。クライオポンプの固定要素への全て の電気的アクセスは、この接続器１０８を通している。モジュール１０６は、外 被２６内へ一端開口１１２を通してピン１１０の先導で以て挿入される。

このモジュールの反対側の、外部接続端１１４は、露出されたままにされる。こ の端は、第６図に示されている。

いったんこのモジュールが外被２６内に、ねじ１１６及び１１８によって固定さ れると、電源線路は電源入力接続器１２０及び電源出力接続器１２２に結合され る。

出力接続器１２０は、多数のクライオポンプが下に論じられる仕方でひなぎくの 花輪形に接続されるのを可能とする。ねじ１１６及び１１８のヘッドの細長い形 状によって、これらのねじは電源線路が接続を外されるまで動かされることはな い。

なおまた、モジュールの端に含まれて、モジュール内のリレーを通して外部デバ イスを制御する接続器１２４及び補助熱電対真空圧力計からの入力を受け取るた めの接続器１２６がある。接続器１２８は、遠隔制御パッドがこのシステムに接 続されるのを可能とする。接続器１３０及び１３２は、ポンプを回路網に結合す るための入力及び出力通信ボートである。Ｒ３２３２（米国電子工業会制定規格 ）ボート１３３は、遠隔コンピュータ端末からのアクセス及び制御を、直接又は モデムを通して可能とする。

本発明のクライオポンプを利用する典型的な回路網は、第７図に示されている。

第１クライオポンプ１３４は、その電源入力接続器１２０を通してシステム圧縮 機１３６に結合されている。ガス吸込みポート４６及び吐出しポート４８は、ま た、圧縮機ガス線路に結合されている。

出力接続器１２２で以て、クライオポンプ１３４は、追加クライオポンプ１３８ 及び１４０に電源投入するように結合される。クライオポンプは、回路網１３０ ．１３２によってひなぎくの花輪形通信回路網に結合される。第７図に示される 各個別クライオポンプ又はクライオポンプの回路網は、Ｒ３２３２ボートを通し て端末１４８に結合されている。さらに、各クライオポンプ又は回路網は、遠隔 コンピュータ端末との通信用モデム１５０及び／又は１５１にさらに結合される 。クライオポンプ１３８によって示されているように、各々は、外部センサ１４ ２に、及びこのモジュール内のリレーによって他の外部デバイス１４４に結合さ れる。遠隔制御パッド１４６は、第４図に示されたものと同等であり、クライオ ポンプを制御するのに使用される。このような配置で以て、制御は制御パット２ ８を通して周域的に又は制御パッド１４６を通して遠隔的のいずれかで行われる 。

第８図は、モジュール２４の電子装置の概略図である。

これはマイクロプロセッサ１５２を含み、後者は読取り専用記憶装置１５４内に ファームウェアとして保持されているプログラムを処理する。さらに、蓄電池で バックアップされたランダムアクセス記憶装置１５６か配設され、いかなる操作 用データも記憶する。蓄電池でバックアップされていることて以て、この記憶装 置は電源がシステムから外されても、不揮発性である。この特徴は、このランダ ムアクセス記憶装置に記憶されたデータを停電においても残存させるのみならず 、なおまたこのモジュールをデータを損失することな（取り外すことを可能とす る。このようにして、整備実施の際、このモジュールがこのクライオポンプの連 続動作するために交換され、なお記憶内のデータをＲ３２３２ポートを通して引 き抜かれる結果、さらにこのクライオポンプの先行動作の分析を可能にする。こ のモジュールはまた、外部接続器に関連する電子装置１６０を含む。接続器電子 装置１５８は、センサ回路、及び電動機、加熱器、弁に対する作動器を含む。さ らに、この電子モジュールは、電子ポテンショメータ１６１を含み、後者によっ て熱電対真空圧力計は、クライオポンプの完全に真空排気されたとき、零にされ る。熱電対真空圧力計は、比較的高圧計であり、２０に以下の第２段温度で以て 圧力が０．１３３Ｐａ（１０−’Ｔｏｌｌ）のとき零を読み取るものとされてい る。なおまた、この電子モジュールに含まれて、周域デバイス及び、遠隔デバイ スの両方、並びに電力センサ１５９の制御用リレー１６２がある。

制御パッドに応答するシステムの動作は、第９図から第１４図の流れ図によって 示されている。監視機能キー（ＭＯＮＩＴＯＲ）が、まず押されると１７０、英 数字表示装置９０が、クライオポンプのオン／オフ状態及び第２段温度を表示す る１７２゜監視機能又はいかなる他の機能においても、補助機能キー（ＨＥＬＰ ）が押されると、補助メツセージを表示する。監視機能においては、メツセージ １７４は、監視メニューをスクロールするために次順キ（Ｎｅｘｔ）及び最終キ ー（Ｌａｓｔ）を押すべきことを単に表示する。次順キー（Ｎｅｘｔ）が押され ると、第１段温度の表示及び補助熱電対真空圧力計からの圧力の読みが表示され る１７５゜次順キー（Ｎｅｘｔ）が繰り返し押されると、第１段温度が表示され １７６、続いて第２段温度が表示され１７８、補助熱電対真空圧力計の圧力の読 みが表示され１８０、及びクライオ熱電対真空圧力計（８６）からの圧力読みが 表示される１８２゜接続器１２６を通して外部機能を制御する２つのリレーの各 々のオン／オフ状態もまた、各リレーの手動又は自動制御モードに伴って表示さ れる（１８４及び１８６）。

第１０図は、制御機能キー（ＣＯＮＴＲＯＬ）が押された１８８後のシステムの 動作を示す。オン／オフ状態及び第２段温度が表示される１９０゜補助メツセー ジによって表示されるように、ポンプは１のキーを押すことによ１てターンオン されるか、又は０のキーを押すことによってターンオフされ、もしくはメニュー が次順キー（Ｎｅｘｔ）及び最終キー（Ｌａｓｔ）を押すことによってスクロー ルされる。

クライオポンプがオフのとき１９４、これは１のキーを押すことによってターン オンされる。マイクロプロセッサは、そこで、極低温冷凍機電動機への電源状態 を検査する。クライオポンプは、圧縮機から冷凍機電動機、加熱器、及び電子モ ジュールへの個別電源入力を受け取る。もし二相電力が使用可能であるならば、 クライオポンプはターンオンし、もしそうでなければ単相電源の使用可能性が検 査される１９８゜どちらの場合においても、クライオ電源なしの表示（２００又 は２０２）が行われ、操作員が行う検査が補助メツセージを通して表示される（ ２０４又は２０６）。

制御機能中の“クライオオン”表示１９０又は“クライオオフ”表示１９４から スクローリングすることを通して、補助熱電対真空圧力計状態の表示が得られる 。もしこの圧力計がオンならば、その圧力が表示される。再び、補助メツセージ ２１２は、いかに補助熱電対真空圧力計がターンオン又はオフされるか、又はい かに監視機能表示がスクロールされるかを、表示する。

もし制御機能が再びスクロールされるならば、クライオンポンプ熱電対真空圧力 計の状態が表示される（２１４又は２１６）。もしこの熱電対真空圧力計がオフ であり２１６かつ１のキーが押されるならば、マイクロプロセッサはその命令を 実行する前に安全検査を遂行する。もし第２段温度が２０により低いならば又は もしクライオポンプが浄化されているならば（２１８及び２２０）、熱電対真空 圧力計はこれらいずれかの場合にのみターンオンされ得る。もし温度が２０によ り低いならば、このポンプ内にあるガスは点火するに不充分である。もしクライ オポンプが浄化されたばかりであるならば、不活性ガスのみが存在する。もしこ れらの条件のいずれかが存在しないならば、潜在的危険条件が存在しかつ熱電対 真空圧力計のターンオンが防止される（２２２）。

制御機能を通してスクロールを継続しながら、荒引き弁の開／閉状態が得られる （２２４又は２２６）。もし荒引き弁が閉しられているならば２２４、この弁は １のキー押すことによって開かれる。しかしながら、もしクライオポンプがオン であるように表示されているならば２２６、この弁は直ちには開かれない。荒引 き弁を開くことは、油を荒引きポンプからクライオポンプ内へ逆流させ、吸収剤 を汚染するであろう。もしクライオポンプがオンであるならば、警報が表示され ２２８、かつ補助メツセージがこの弁を開き、他方クライオポンプがオンである ことはクライオポンプを汚染すると表示する。もし操作員が追加して２のキーを 押すならば、システムはこの場合にのみこの弁を開ぐことを可能にする。

制御機能メニュー内の次の項目は、浄化弁の状態である（２３２及び１３４）。

再び、もし操作員が１のキーを押すことによって浄化弁を開こうとするならば、 システムはクライオポンプがオンであるかどうかを検査する（２３．６）。もし そうならば、浄化弁を開くことはこのポンプを浄化ガスで浸たし、かつ追加の警 報が表示される（２３８）。補助メツセージは、この弁を開くことがクライオポ ンプを汚染するであろう、しかし操作員に２のキーを押すことによってこの弁を 開くのを可能にすることを表示する。

このメニューの次の項目で以て、リレー１のオン／オフ状態及びこのリレーの手 動／自動モードが表示される（２４２，２４４及び２４６）。このリレーは、メ ニューメツセージ（２４８及び２５０）によって表示されるように、もし０のキ ーと１のキーとを押すことによって手動モードにあるならばオンとオフとの間に スイッチされ、及び７のキーと８のキーとを押すことによって手動と自動モード との間にスイッチされる。同様に、リレー２の状態は、このメニューの次のステ ップにおいて表示される（２５２，２５４及び２５６）。

第１１図は、リレー機能キー（ＲＥＬＡＹＳ）が押された２５８後のシステムの 動作を示す。この機能はリレー設定値のプログラミングを可能にする。まず、リ レー１又はリレー２を、選択することができる２６０゜次いで、補助メツセージ ２６４によって表示されるように、これらのリレーは、所望の項目にスクロール し、かつ入カキ−（Ｅｎｔｅｒ）を押すことによって再プログラムされる。メニ ューを通してのスクローリングにおいて、自動動作に対する現在のプログラムが 表示される２６６゜特に、これは、このリレーをトリガする第１段温度の下限及 び上限を表示する。設定をプログラムするためには、メニューを通して、プログ ラムされるべき項目にスクロールしかつ入カキ−（Ｅｎｔｅｒ）を押す。１つの リレーを制御するためのかつプログラムされるメニュー項目は、第１段温度２６ ８、第２段温度２７０（シート３）、クライオ熱電対真空圧力計２７２、補助熱 電対真空圧力計２７４、クライオポンプ２７６、及び再生サイクル２７８である 。−Ｆ記のいずれからかの時間遅延は、プログラムされる２８０゜クライオポン プ及び再生機能がステップ２７Ｇ及び２７８から入力されると、１つのり１ノー が、クライオポンプのターンオンされているときかつ再生サイクルが開始されて いるとき、それぞれ、作動される。最初の４項目は、上限及び下限に基づいてい る。これらの限界の再プログラミングについては、第１段温度のみに関して下に 論じられる。

リレー機能の下においてスクリーンが第１段温度を表示し、かつ操作員が入カキ −（Ｅｎｔｅｒ）を押すと、下限及び上限が表示される２８２゜補助メツセージ ２８４によって表示されるように、数字が制御パッドを通してキー打込みされる 結果、３０Ｋから３００にの可能な範囲内の１つの範囲を表示する。下限が入力 される２８２゜もし許容範囲外の成る値が入力されるならば２８６、この記述項 が質問され２８８、かつ援助メツセージ２９０はこの数か限界外にあったことを 表示する。操作員は、クリヤして、やり直ししなければならない。もし記述項が 適正にこの範囲内にあるならば２９２、この記述項は操作員が入カキ−（Ｅｎｔ ｅｒ）を押すとき成功し２９４、かつ表示装置は上限かプログラムされたことを 表示する２９６゜補助メツセージ２９８は、この範囲が操作員によってセットさ れた下限から３００にの範囲になければならないことを表示する。再び、もし不 適正な記述項の打込みが行われるならば３００、表示装置は上限を質関し３０２ 、かつ補助メツセージ３０４がこの数は限界外にあることを表示する。この数を クリヤし、やり直さなければならない。もしこの値か適正範囲にあるならば３０ ６、新しくプログラムされた下限及び上限が表示される３０８゜すでに注意され たように、これらのリレーは、第２段温度、クライオポンプ熱電対真空圧力計、 及び補助熱電対真空圧力計の１つに対して、第１段温度に関して説明された仕方 において、下限と上限との間で動作するようにセットされる。これらの下限及び 上限は、第２段温度計に対してはＩＯＫから３１０にの範囲にあり、熱電対真空 圧力計の各々に対しては０．１３３Ｐａから１３３．２Ｐａ（１０−”Ｔｏｌｌ から９９９　Ｘ　ｌ　Ｏ−”Ｔｏｌｌ）の範囲である。

補助メツセージ（３１４）によって表示されるように、時間遅延は零から９９秒 でなければならない。

整備機能キー（ＳＥＲＶＩＣＥ＞が押された３１８後のシステムの動作は、第１ ２図に示されている。クライオポンプの直列番号が、表示される３２０゜メニュ ーを通してスクローリングしながら、ポンプが動作している時間数３２２及び最 終再生以来ポンプが動作している時間数３２４が得られる。

整備メニューの残りを通して進行するために、パスワードを持たなければならな い。したがって、システムは、パスワードを要求する３２６゜もし適正なパスワ ードがキー打込みされるならば、そのパスワードが表示され３３０、かつ操作員 は、進行することができる。この点において、操作員は新しいパスワードを古い ものと交換することができる３３２゜もし値が許容範囲内にあるならば、このパ スワードが入力されかつ表示される３３４゜さもなければ、システムはパスワー ドを質関し３３６、かつこのパスワードはクリヤされなければならない。

適正なパスワードの記述項３３０から、操作員は、ロックモード状態表示までス クロールする３３８゜ロックモードは、パスワード要求以前に表示された監視機 能及び助援機能並びに限定された整備情報がなければ、制御パッドの再生機能、 リレー機能及び制御機能を禁止し、かつこのようにして全システムをパスワード に従わせる。

ロックモードがオンである場合には、操作員は全整備機能を入力し、及び制御機 能、再生機能、又はリレー機能が利用される前にロックモードをターンオフする ために、適正なパスワードにアクセスをとらなければならない。

したがって、次の２つの保護レベルがある：ロツクモードを制御する整備機能は 、パスワードを使用してのみ入力することができる：ロツクモードが操作員によ ってパスワードを使ってターンオフされている場合にのみ再生制御機能及びリレ ー機能を入力することができる。したがって、パスワードを持っている操作員は 、他の機能を一般の操作員に使用可能に又は使用不可能にすることもできる。

パスワード保護のこの第ルベル内に含まれる３つの追加機能は、クライオポンプ の動作中に補助熱電対真空圧力計及びクライオポンプ熱電対真空圧力計を零にす ること（３４０及び３４２）、及びクライオポンプの動作中の第１段加熱器の制 御である３４４゜第１段温度制御３４４において、この加熱器は第１段温度が６ ５により低く降下するのを防止する。第１段が６５により低（冷却されることが 可能な場合には、アルゴンがポンプダウン中に第１段上に凝縮することが、発見 されている。しかしながら、全真空に到達するために、アルゴンは第１段から解 放され、より低温の第２段によってポンプされなければならない。したがって、 第１段上のこの凝縮は、ポンプダウンを遅延させる。第１段温度を６５により高 く維持することによって、このような“アルゴン停止”が回避される。

熱電対真空圧力計は、比較的高圧針であり、圧力が０、１３３　Ｐａ　（１０− ’Ｔｏｌｌ）より低いとき零を読み取るものとされている。このような真空は、 第２段が２０により低い温度にある場合に保証される。したがって、１つの圧力 計が零を読むべき条件において、この圧力計は入カキ−（Ｅｎｔｅｒ）を押すこ とによって零にセットされる（３４０又は３４２）。しかしながら、本システム においては、これらのステップは、熱電対真空圧力計にとって、一般に、不必要 であるとされており、これはマイクロプロセッサが各再生の後に熱電対真空圧力 計を零にするようにプログラムされているからである。再生後、システムの最低 可能圧力が保証され、かっこのときがこの圧力計を零にするのに最善の時間であ る。

再生機能は、再生サイクルの開始及び停止のとき、並びに再生が開始されたとき 、このサイクルを追従するプログラミングを可能とする。再生機能キー（ＲＥＧ ＥＮ）が押された３４６後のシステムの動作は、第１３Ａ図に示されている。も しシステムが再生されないならば、メツセージが与えられる３４８゜ここから、 援助メツセージ３５０は再生が１のキーを押すことによって開始され得ることを 表示する。１のキーが押されると、システムはこのキーが誤って押されなかった かを確かめる確認を請求する３５２゜確認は２のキーを押すことによって行われ 、このときに再生が開始する３５４゜再生は、先にプログラムされた再生サイク ルに従う。補助メツセージ３５６によって表示されるように、再生は２のキーを 押すことによる確認と共に０のキーを押すことによって停止される３５８゜ 再生サイクルのプログラミングは、補助メツセージ（３５０及び３５６）によっ て表示されるように、ステップ３４８又は３５４からスクローリングすることに よって遂行される。ステップ３６０において、開始遅延がシステム内にプログラ ムされる。このようにプログラムされたとき、クライオポンプは、再生が開始さ れた（３４８及び３５２）後のプログラムされた時間中、動作を続ける。０から ９９．９時間の範囲の遅延がプログラムされる。

ステップ３６２において、９９．９時間までの再開始遅延がシステムにプログラ ムされる。したがって、再生は開始遅延３６０によって表示された時間において 遂行されるが、しかしクライオポンプは、再生順序の完了の後の開始遅延中に冷 却されることはないであろう。このことは、例えば、週末に再生サイクルを開始 し、これに続いて月曜の朝の再開始まて遅延することを可能にする。

延長浄化時間がプログラムされる３６４゜もし適正に荒引きすることに失敗する ならばポンプを再浄化する回数が、プログラムされる３６６゜再生は、この制限 が到達されると停止される。上昇速度試験が開始する前にポンプが真空排気され て到達すべき基礎圧力がセットされる３６８゜上昇速度試験を通過するために得 られなければならない上昇速度がセットされる３７０゜再生が停止される前に上 昇速度試験が遂行される回数がセットされる３７２゜再生プロセスにおける上の パラメータの使用は、第１４図に関して下にさらに詳細に説明される。

電源異常の際には、ｌのキーを押すことによって、電源異常順序に従うようにセ ットされる３７４゜この順序の詳細は、第１５図に関して下に説明される。

再生モードにおける値をプログラムする１例は、第１３Ｂ図示されている。この 例は、第１３Ａ図の基礎圧力のプログラミングを示す。入カキ−（Ｅｎｔｅｒ） が押されると、基礎圧力は表示装置上でアンダーラインが付される３７８かつ補 助メツセージ３７９内に指定された範囲内の値にキー打込みされることによって セットされる。

もしこの数がこの範囲内に適正にキー打込みされ３８０かつ入カキ−（Ｅｎｔｅ ｒ）が押されるならば、新しい基礎圧力がシステム内へプログラムされる３８２ ゜もし不適正な値がキー打込みされるならば３８４、システムは新しい値を質問 する３８６゜ 典型的な再生サイクルは第１４図に示されている。第１３Ａ図のステップ３５４ で再生サイクルか開始されると、再生機能光源は、再生サイクルが完了するまて 発光する３８８゜システムは、次いで、使用者プログラム値を捜し３９０て、再 生開始に遅延があるかどうかを判定する３９２゜もし遅延があるとするならば、 システムは待機し３９４、かつ開始前に残存している時限を表示する３９６゜プ ログラムされた遅延の後、クライオポンプはターンオフされ３９８、かつオフ状 態が表示装置上に表示される４００゜ 設定値リレー（Ｒ１）及び（Ｒ２）がいずれかの外部デバイスを作動可能にする ための１５秒待機４０２の後、浄化弁８０は開かれる４０４゜暖房全体を通して 、表示装置は、現在の第２段温度及び到達すべき３１０にの温度を表示する４０ ６゜浄化試験が遂行される４０８゜浄化試験において、第２段温度が測定され、 ３０秒期間中２０にだけ上昇することが期待される。もしシステムが浄化試験を 通過すれば、加熱器はターンオンされ４１０て温度を３１０Ｋにまで上昇する４ １２゜もしシステムが浄化試験に失敗すれば、加熱器は第２段温度が１５０Ｋに 到達する４１４までターンオンされない。もしシステムが２５０分内に４１にの 温度に到達するのに失敗するならば、再生は停止し、表示装置にこのように表示 される４１８゜ 加熱器がターンオンされた後、システムは３０分以内に３１０Ｋに到達しなけれ ばならないか４２０又は再生は停止する４２２゜システムが３１０Ｋに到達した 後、先にシステム内へプログラムされた時間長さ４１６中に浄化が延長される４ １４゜延長浄化後、浄化弁８０は閉じられ４１８、かつ荒引き弁８４が開かれる ４２０゜この時間中、荒引きポンプかクライオポンプ室を抜いて真空にし、この 真空において冷凍機は充分に絶縁される結果、極低温で動作することができる。

本システムの新規な特徴は、加熱器が荒引きボンピングプロセスを通して維持さ れる結果、タライオボンビング配列を直接加熱すると云うことである。この配列 の連続加熱は、極低温冷凍機がターンオンされているときこの冷凍機によって少 しばかり余計に冷却されることを要求するが、しかしシステムからガスを蒸発し 、したがって、より効率的な荒引きボンピングプロセスを結果させる。

システム内へプログラムされた基礎圧力４２４に到達するまで荒引きボンピング は継続するので、システムは待機する４２２゜この待機中、圧力降下速度が荒引 き試験において監視される４２６゜圧力が少な（とも２％毎分て低下する限り、 荒引きは継続する。しかしながら、もし圧力降下がもっと低い速度になると、こ の圧力が基礎圧力に到達する前に平坦化することが認められ、システム再は浄化 される。過去においては、再浄化は、システムが成る所定時間長内に基礎圧力に 到達することに失敗したときにのみ開始されていた。圧力降下速度を監視するこ とによって、決定を早期に下すことができ、その結果、再生サイクルを短縮する 。システムが荒引き試験に失敗すると４２６、プロセッサは、システムが先にプ ログラムされた再浄化サイクル数４３０をすでに行ったかどうかを判定する４２ ８゜もし行っていないならば、浄化弁が開かれ４３２、かつシステムは延長浄化 をリサイクルする４１４゜もし再浄化サイクルの予プログラムされた限界に到達 しているならば、再生は停止する４３４゜もし全荒引き時間が６０分を超えてい るならば、この場合もまた再生は停止する４３６゜ 荒引きすることで以て、いったん、基礎圧力に到達したならば、荒引きポンプへ の荒引き弁（８４）が閉じられる４２６゜そこで、上昇速度試験が遂行される４ ３８゜上昇速度試験において、システムは１５秒間待機し、かつ熱電対真空圧力 計が圧力を測定し、次いで、３０秒間待機し、かつ再び熱電対圧力を測定する。

この圧力差は上昇速度試験に対してプログラムされたものより小さくなければな らず４４０、さもないと試験は失敗する。失敗すると、システムは、上昇速度サ イクルの数が先にプログラムされた数４４４に到達したかどうかを判定する４４ ２゜もしそうであるならば、再生は停止する。もしそうでなければ、荒引き弁は 再び開かれ４２０、さらに荒引きボンピングに供せられる。

いったんシステムが上昇速度試験を通過すると、再開始の遅延に対して先にプロ グラムされた時間量４４８だけ待機する４４６゜もし再開始を遅延しようとする ならば、加熱器はターンオフされ４５０、かつ浄化弁が開かれ、その結果、洗浄 されクライオポンプが不活性窒素で以て裏込めされる。システムは、再び荒引き 弁を開き４２０かつ荒引き順序を繰り返す前に再開始に対してプログラムされた 遅延中、待機する。このようにして、再生は、再開始を遅延しようとする場合で さえも、上昇速度試験を通して敏速に完遂される。このことは、再生において注 意されたいかなる問題をも修正するためのより大きい機会を与え、かつ再生サイ クル内の延長サイクリングに起因する再開始における遅延を回避する。しかしな がら、低圧は空気及び水をポンプに引き入れるかもしれず及びもしなんらかの漏 れがあれば配列を汚染するかもしれないので、再生されたシステムは低圧下に放 置されない。むしろ、再生システムは、成る容積の清浄な窒素ガスにより保持さ れる。その後、再開始遅延が経過したとき、このシステムは、４３８での上昇速 度試験を敏速に通過するものとして、４２０から再び荒引きポンプされる。

荒引きボンピングの成功の後クライオポンプが再開始されようとするとき、加熱 器はターンオフされ４５６、かつクライオポンプはターンオンされる４５８゜シ ステムは、１８０分以内に２０Ｋに冷却される４６２か又は再生が停止する。い ったん２０にへ冷却されると、クライオポンプ熱電対真空圧力計は自動的に零に される４６４゜先に論しられたように、システムは、このとき、その最低圧力に あり、かつこのとき、熱電対真空圧力計は常に零にあらねばならない。クライオ ポンプ熱電対真空圧力計は、次いで、ターンオフされ４６６かつ再生は完了する 。

第１５図は、電源異常回復順序の流れ図である。電源異常回復４６８の後、シス テムは操作員プログラム４７２を検査して４７０回復順序に従うべきかどうか判 定する。

もしそうでなければ、クライオポンプはオフに維持される４７４゜もしそうなら ば、システムは、停電したときクライオポンプがオン又はオフであったか、又は 再生中であったかを判定する４７６゜もしオフであったならば、クライオポンプ はオフに維持される。もしポンプがオンであったなら、システムは、第２段がプ ログラムされた設定値４８０より高いか低いかを検査する４７８゜もしそれが設 定値よりも低いならば、クライオポンプはターンオンされ４８２かつ２０Ｋまで 冷却され４８４、ここで表示装置４８６はシステムが電源異常後に回復されたこ とを表示する。もしポンプが３０分以内に２０により低く冷却されないならば、 警報が操作員に与えられてポンプが彼のプロセスに必要な動作パラメータの範囲 内にあることを確証するような温度か検査させる。もし第２段温度がプログラム された設定値より低くなければ、クライオポンプ再開始のためにいかなるプログ ラムされた遅延も伴わず、システムは再生を開始する４８８゜もし判定４７６に おいてシステムはすでに再生中にあったと判定されたならば、システムはポンプ が冷却プロセスにあったかどうか判定する４９０゜もしそうでなければ、再生サ イクルは再開される４８８゜もしポンプが冷却されていたならば、システムは、 クライオポンプ熱電対真空圧力計が１３．３３　Ｐａ　（１０””Ｔｏｌｌ）よ り低い圧力を表示するかどうか判定する。もしそうでなければ、再生が再開始さ れる。もしそうならば、冷却が継続されて４９４、元の再生サイクルを完遂する 。電源異常の後、“再生開始”遅延及び“クライオ再開始”遅延は常に無視され るが、これは停電時間が未知でありかつこのシステムが動作システムに有利な方 に誤るからである。

承認されない人間による制御パッドを通してのシステムの不用意な操作を防止す ることはしばしば重要であるけれども、パスワードを有する個人が利用可能な状 態にないからといってシステムを停止しないこともまた重要である。本システム は、整備品によってパスワードをオーバライドすることを可能にする。しかしな がら、整備員は、必ずしも常に直接利用可能状態にあるとは限らず、電話通信を 通してパスワードをオーバーライドすることが望ましい。したがって、制御パッ ドを入力され得るオーバライドパスワードを使用者に与えることができるのか望 ましい。他方、個人がその後何回もクライオポンプに無制限にアクセスするのは 好ましくないであろう、それゆえ、オーバライドパスワードは制限された寿命を 持たなければならない。この目的のために、マイクロプロセッサは、システムの 現在の状態にのみ対してこのシステムか妥当であると判定することのできるパス ワードに応答するようにプログラムされている。それは、暗号化アルゴリズムを 記憶し、このアルゴリズムからシステムの動作時間に基づき、妥当オーバライド パスワードを計算することができる。同様に信託出所は、同じアルゴリズムにア クセスする。もしパスワードをう回しようとするならば、操作員は信託出所に第 １２図の整備機能３２２内に表示されたクライオポンプの動作時間を提出する。

この時間は、一般にシステム内の各ポンプごとに異なり、１つのポンプに対して 繰り返されることは決してない。

信託出所は、そこで、オーバライドパスワードを計算し、かつ電話を通してその 操作員にパスワードを与える。システムに入力されるとき、システムはそれ固有 のアルゴリズムからこのオーバライドパスワードを計算することによって確認し 、かつ使用可能状態にない操作員によってシステム内へ先にプログラムされたパ スワードを与える。使用可能状態になかった操作員が復帰すると、その操作員は 、多分、新しいパスワードをシステムにコード入力するであろう。このオーバラ イドパスワードは、システムの動作時間か変更するであろうから、もはや使用可 能ではなくなるであろう。

Ｒ３２３２ポートを通してコンピュータに結合されるとき、制御パッドを通して 利用可能な全ての機能は、コンピュータ端末を通して遂行される。さらに、蓄電 池でバックアップされたランダムアクセス記憶装置内に記憶されている追加の情 報が整備診断のために利用可能である。特に、コンピュータ端末は、第１段、及 び第２段温度検知ダイオードに対する特定ダイオード校正にアクセスする。電子 モジュールは、その上、データ経歴を記憶しかつこれを中央コンピュータに供給 する。特に、このシステムは、その最初の１０再生及び最近のｌＯ再再生関して 次のデータを記憶する：冷却時間、暖房時間、洗浄時間、荒引き時間、再生上昇 速度サイクル、及び最終上昇速度値。システムは、また、最終再生以来の時間及 び完遂された再生の全数を記憶する。最初の１０再生に関してデータを記憶する ことによって、整備員はクライオポンプのより最近の動作を、それが新しかった ときのクライオポンプの動作と比較して、問題が起こる前におそらくそれを予測 することができる。

本発明は、その好適実施例について特に図示されかつ説明されたけれども、形状 及び細部における多様な変更が添付の請求の範囲によって規定された本発明の精 神と範囲から逸脱することなく本実施例内に行われるとは、当業者にとって理解 されるであろう。

浄書（内容に変更なし） −墳 〜 ζ Ｆ／６７ Ｆ／Ｇ、８ Ｆ／Ｇ９Ｃその１） Ｆ／Ｇ、９　（その２） クライオポンプ機能−ＩＩＩ ２５Ｂ Ｆ／Ｇ、／／　（その３） Ｆ７６／だその４） （その６） Ｆ／Ｇ、／３Ｂ 電Ｉ真を回復 流れ図 手続補正書（自発） 平成３年６月バ日！ハ

Claims (48)

【特許請求の範囲】
1. １．極低温冷凍機と、 前記冷凍機によって冷却されるガス凝縮クライオパネル配列と、 クライオパネル配列に結合された温度センサと、前記クライオパネル配列からの ガスを通過させるように適合した電気的作動弁と、 温度表示を行うために前記センサに結合され、前記弁の開閉制御を行うために前 記弁に結合され、かつ前記冷凍機を駆動するために前記冷凍機に結合されたプロ グラマブル電子プロセッサと、 を統合化集合体として、包含するクライオポンプ。
2. ２．請求の範囲第１項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサは再 生順序において前記弁の動作を制御するようにプログラムされる前記クライオポ ンプ。
3. ３．請求の範囲第２項記載のクライオポンプにおいて、前記電気的作動弁は荒引 き弁であり、前記クライオポンプはさらに浄化ガスで以て前記クライオパネル配 列を浄化するように適合した、かつ前記電子プロセッサによって制御されるよう に結合された電気的作動浄化弁を包含する前記クライオポンプ。
4. ４．請求の範囲第３項記載のクライオポンプであって、さらに前記凝縮クライオ パネル配列と熱接触し、かつ前記電子プロセッサによって制御される加熱器を包 含する前記クライオポンプ。
5. ５．請求の範囲第４項記載のクライオポンプであって、さらに前記クライオパネ ル配列の周りの圧力を検知する圧力センサを包含し、前記圧力センサは前記電子 プロセッサに結合されている前記クライオポンプ。
6. ６．請求の範囲第５項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサは各 再生の後に前記圧力センサを零にするようにプログラムされる前記クライオポン プ。
7. ７．請求の範囲第２項記載のクライオポンプであって、さらに前記クライオパネ ル配列の周りの圧力を検知する圧力センサを包含し、前記電子プロセッサは各再 生の後に前記圧力センサを零にするようにプログラムされる前記クライオポンプ 。
8. ８．請求の範囲第２項記載のクライオポンプであって、さらに前記凝縮クライオ パネル配列と熱連絡している加熱器を包含し、前記電子プロセッサは前記電気的 作動弁が開かれているとき前記クライオポンプの荒引きポンピング全体を通して 前記加熱器をターンオンするようにプログラムされる前記クライオポンプ。
9. ９．請求の範囲第２項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサは前 記極抵抗冷凍機の荒引きポンピング中に前記クライオポンプの圧力降下速度を検 知しかつ前記降下速度が所定設定値より小さい場合に再生サイクルの少なくとも 一部分を再開始するように適合した前記クライオポンプ。
10. １０．請求の範囲第２項記載のクライオポンプにおいて、前記弁は荒引き弁であ り、かつ前記クライオポンプはさらに浄化弁を包含し、前記電子プロセッサは荒 引きの後に前記冷凍機の冷却の遅延を起こさせるように、前記遅延中に前記浄化 弁を通して浄化ガスで以て前記クライオポンプを後から満たすように、かつ前記 冷凍機をターンオンする前に前記クライオポンプを荒引きするために前記遅延の 端において前記荒引き弁を再び開くように適合した前記クライオポンプ。
11. １１．請求の範囲第１項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサは 前記クライオポンプの検知されたパラメータをその後の再現のために記憶するよ うに適合した前記クライオポンプ。
12. １２．請求の範囲第１１項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサ は前記パラメータを記憶する不揮発性ランダムアクセス記憶装置をさらに含む取 り外し可能モジュール内にある前記クライオポンプ。
13. １３．請求の範囲第１項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサは 前記凝縮クライオパネル配列の温度が所定設定値より低い電源異常の後に前記極 低温冷凍機の動作を継続するようにプログラムされる前記クライオポンプ。
14. １４．請求の範囲第１項記載のクライオポンプであって、さらに前記凝縮クライ オパネル配列の周りの圧力を検知する圧力計を包含し、前記電子プロセッサは要 求に応じて前記圧力計を零にするようにプログラムされる前記クライオポンプ。
15. １５．請求の範囲第１項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサは 前記極低温冷凍機が動作している間に前記電気的作動弁を開く要求を受け取った 後に警報を与えるようにプログラムされる前記クライオポンプ。
16. １６．請求の範囲第１項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサは 前記温度センサに対する校正値を記憶装置内に記憶している前記クライオポンプ 。
17. １７．請求の範囲第１項記載のクライオポンプにおいて、電気的作動弁は荒引き 弁であり、前記クライオポンプはさらに前記電子プロセッサによって制御される 電気的作動浄化弁を含む前記クライオポンプ。
18. １８．請求の範囲第１７項記載のクライオポンプであって、さらに前記凝縮クラ イオパネル配列と熱的連絡して結合されている加熱要素を含む前記クライオポン プ。
19. １９．請求の範囲第１８項記載のクライオポンプであって、前記極低温冷凍機の 第１段と第２段の各々に、かつ前記凝縮クライオパネル配列の周りの圧力を測定 する圧力計に結合された温度センサを包含し、前記温度センサと前記圧力計とは 前記電子プロセッサに結合されている前記クライオポンプ。
20. ２０．請求の範囲第１項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサは 所定パスワードが入力されるまで前記電子プロセッサヘの入力に対する応答を制 限するアクセス制限装置を含む前記クライオポンプ。
21. ２１．請求の範囲第２０項記載のクライオポンプであって、さらに適正オーバラ イドパスワードが受け取られる場合に前記アクセス制限装置をオーバライドする オーバライド装置を包含し、前記適正オーバライドパスワードは前記クライオポ ンプの操作員に利用可能な変動パラメータに基づく暗号化アルゴリズムを通して 判定される前記クライオポンプ。
22. ２２．請求の範囲第２１項記載のクライオポンプにおいて、前記変動パラメータ は前記クライオポンプの動作時間である前記クライオポンプ。
23. ２３．請求の範囲第２０項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサ はアクセスを前記パスワードによって制限する順序に前記パスワードを再規定す るように適合した前記クライオポンプ。
24. ２４．請求の範囲第２０項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサ は、アクセスを前記パスワードによって制限する順序において、前記電子プロセ ッサの他の順序を前記パスワードなしでアクセス可能又はアクセス不可能にする ように適合した前記クライオポンプ。
25. ２５．請求の範囲第１項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサは モジュール外被内にあり、前記モジュール外被は前記電子プロセッサを前記極低 温冷凍機電動機に、かつ前記温度センサに、かつ前記電気的作動弁に結合するよ うに適合した制御接続器を有し、前記モジュールはさらに前記電子プロセッを電 源に接続するように適合した電源接続器を含む前記クライオポンプ。
26. ２６．請求の範囲第２５項記載のクライオポンプにおいて、前記電子プロセッサ は不揮発性ランダムアクセス記憶装置を含む前記クライオポンプ。
27. ２７．請求の範囲第２５項記載のクライオポンプであって、さらに電源が前記モ ジュールに結合されている場合に前記クライオポンプからの前記モジュールの取 り外しを防止する装置を包含する前記クライオポンプ。
28. ２８．請求の範囲第２７項記載のクライオポンプにおいて、前記取り外しを防止 する装置は電源線路が前記モジュールに接続されているとき回転を防止するヘッ ド形状を有する止めねじを含む前記クライオポンプ。
29. ２９．請求の範囲第２５項記載のクライオポンプにおいて、前記制御接続器は前 記モジュールの一端にあり、かつ前記電源接続器は前記モジュールの他端にあり 、かつ前記モジュールは前記電源接続器を有する前記モジュールの端を露出した ままにするために前記クライオポンプに固定された外被内へ滑動するように適合 した前記クライオポンプ。
30. ３０．請求の範囲第２５項記載のクライオポンプにおいて、前記モジュールは前 記クライオポンプの固定外被内に配置され、かつ前記クライオポンプはさらに前 記固定外被の一端に取り付けられたピボット可能キーボードと表示装置を包含す る前記クライオポンプ。
31. ３１．請求の範囲第１項記載のクライオポンプであって、さらに前記統合化集合 体の部分としてキーボードと表示装置とを包含する前記クライオポンプ。
32. ３２．請求の範囲第３１項記載のクライオポンプにおいて、前記キーボードと前 記表示装置とはピボット可能に取り付けられている前記クライオポンプ。
33. ３３．請求の範囲第３２項記載のクライオポンプにおいて、前記キーボードと前 記表示装置とは前記クライオポンプの向きが反転されたときに反転されるように 可逆的に取り付けられている前記クライオポンプ。
34. ３４．クライオポンプに取り外し可能にかつ統合的に結合されるように適合した 電子モジュールであって、電子プロセッサを囲う外被と、 前記電子プロセッサを極低温冷凍機電動機に、前記クライオポンプ内の温度セン サに、かつ前記クライオポンプに結合された電気的作動弁に結合するように適合 した制御接続器と、 前記電子プロセッサを電源に接続するように適合した電源接続器と を包含し、 前記電子プロセッサは温度表示を与え、かつ前記冷凍機電動機と前記弁とを制御 するように適合した前記電子モジュール。
35. ３５．請求の範囲第３４項記載のモジュールにおいて、前記制御接続器は前記モ ジュールの一端に配置され、かつ前記電源接続器は前記モジュールの他端に配置 され、かつ前記モジュールは前記電源接続器を有する前記モジュールの端を露出 したままにするために前記クライオポンプに固定された外被内へ滑動するように 適合した前記モジュール。
36. ３６．請求の範囲第３５項記載のモジュールにであって、さらに電源が前記モジ ュールに結合されている場合に前記クライオポンプからの前記モジュールの取り 外しを防止する装置を包含する前記クライオポンプ。
37. ３７．請求の範囲第３４項記載のモジュールにおいて、前記電子プロセッサは再 生順序において前記弁の動作を制御するようにプログラムされる前記モジュール 。
38. ３８．請求の範囲第３７項記載のモジュールにおいて、前記制御接続器は前記電 子プロセッサを電気的作動荒引き弁に、かつ電気的作動浄化弁に、かつ前記クラ イオポンプの凝縮クライオパネル配列を加熱する加熱器に結合するように適合し た前記モジュール。
39. ３９．請求の範囲第３４項記載のモジュールにおいて、前記電子プロセッサは前 記クライオポンプからの検知パラメータを記憶するランダムアクセス記憶装置を 含む前記モジュール。
40. ４０．請求の範囲第３９項記載のモジュールにおいて、前記記憶装置は不揮発性 ランダムアクセス記憶装置である前記モジュール。
41. ４１．極低温冷凍機と、 前記冷凍機によって冷却されるガス凝縮クライオパネル配列と、 前記凝縮クライオパネル配列の周りの圧力を検出する圧力センサと、 前記ガス凝縮クライオパネル配列の再生を制御する再生制御器とを包含し、 前記再生制御器は各再生の後に圧力センサを零にするようにプログラムされるク ライオポンプ。
42. ４２．クライオポンプを再生する方法であって、前記クライオポンプからガスを 解放するために前記クライオポンプを暖房し、前記クライオポンプに浄化ガスを 印加し、前記クライオポンプを真空へ荒引きポンピングし、かつその後、高真空 を生じるように前記クライオポンプを冷却することと、 前記クライオポンプを荒引きポンピングする間に圧力降下速度を監視することと 、 前記圧力が所定圧力設定値に降下する前に、もし圧力降下速度が前記所定圧力設 定値より低く落ちるならば、前記クライオポンプを浄化してかつ再び前記クライ オポンプを荒引きポンピングすることと、 を包含する前記方法。
43. ４３．制御入力装置と、 所定パスワードが前記制御入力装置に入力されるまで前記制御入力装置に対する 応答を制限するアクセス制限装置と、 適正オーバライドパスワードが受け取られた場合に前記アクセス制限装置をオー バライドするオーバライド装置を包含し、前記適正オーバライドパスワードはパ スワードのない操作員に利用可能なプロセスの変動パラメータに基づく暗号化ア ルゴリズムを通して判定される電子プロセス制御器。
44. ４４．請求の範囲第４３項記載のプロセス制御器において、電子プロセッサは前 記パスワードによってアクセスを制限する順序において前記パスワードを再規定 するように適合した前記プロセス制御器。
45. ４５．請求の範囲第４３項記載の制御器において、前記電子プロセッサは、アク セスを前記パスワードによって制限する順序において、前記電子プロセッサの他 の順序を前記パスワードなしでアクセス可能又はアクセス不可能にするように適 合した前記制御器。
46. ４６．請求の範囲第４３項記載の制御器において、前記変動パラメータは前記ク ライオポンプの動作時間である前記プロセス制御器。
47. ４７．請求の範囲第４３項記載の制御器であって、前記クライオポンプの動作を 制御するように適合した前記制御器。
48. ４８．極低温冷凍機と、 前記冷凍機によって冷却されるガス凝縮クライオパネル配列と、 荒引き弁と、 浄化弁と、 前記ガス凝縮クライオパネル配列の再生を制御する再生制御器とを包含し、前記 再生制御器は荒引き弁を通して荒引きポンピングの後に前記冷凍機の冷却の遅延 を起こさせるように、かつ前記遅延中に前記浄化弁を通る浄化ガスで以て前記ク ライオポンプを裏込めするように、かつ前記冷凍機をターンオンする前に前記ク ライオポンプを荒引きポンプするために遅延の端において前記荒引き弁を再び開 くようにプログラムされるクライオポンプ。