JPH07158562A - クライオポンプ - Google Patents
クライオポンプInfo
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- JPH07158562A JPH07158562A JP30395993A JP30395993A JPH07158562A JP H07158562 A JPH07158562 A JP H07158562A JP 30395993 A JP30395993 A JP 30395993A JP 30395993 A JP30395993 A JP 30395993A JP H07158562 A JPH07158562 A JP H07158562A
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Links
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Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空容器内が吸着剤から発生する粉塵により
汚染されることがなく、且つ吸着剤を短時間で一様な温
度に冷却できるようにし、吸着平衡圧を十分に低下する
ことができるクライオポンプを提供すること。 【構成】 有底形状のポンプケース１１の内側に、冷却
された有底形状の熱シールドパネル１２を開口部がポン
プケース１１の開口部の方向に向くようにして配設し、
該熱シールドパネル１２に熱シールドバッフル１３を熱
シールドパネル１２の開口部を覆うようにして取り付
け、更に、熱シールドパネル１２の内側に該熱シールド
パネル１２より低温に冷却された有底形状のクライオ吸
着パネル１４を、開口部が熱シールドパネルの底部の方
向に向くようにして配設し、このクライオ吸着パネル１
４の表面に、吸着剤として銅の超微粉１５を取り付けて
いる。
汚染されることがなく、且つ吸着剤を短時間で一様な温
度に冷却できるようにし、吸着平衡圧を十分に低下する
ことができるクライオポンプを提供すること。 【構成】 有底形状のポンプケース１１の内側に、冷却
された有底形状の熱シールドパネル１２を開口部がポン
プケース１１の開口部の方向に向くようにして配設し、
該熱シールドパネル１２に熱シールドバッフル１３を熱
シールドパネル１２の開口部を覆うようにして取り付
け、更に、熱シールドパネル１２の内側に該熱シールド
パネル１２より低温に冷却された有底形状のクライオ吸
着パネル１４を、開口部が熱シールドパネルの底部の方
向に向くようにして配設し、このクライオ吸着パネル１
４の表面に、吸着剤として銅の超微粉１５を取り付けて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気体分子を吸着して排
気することにより超高真空を得るクライオポンプに関す
る。
気することにより超高真空を得るクライオポンプに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のクライオポンプは、図２に示すよ
うに、有底形状のポンプケース１の底部には、第１低温
膨張室（１段ステージ）２ａと第２低温膨張室（２段ス
テージ）２ｂとを有する２段式ヘリウム冷凍機２が、ポ
ンプケース１の内側に第１低温膨張室２ａと第２低温膨
張室２ｂとを進入させるようにして取り付けられてい
る。また、ポンプケース１の内側には、有底形状の熱シ
ールドパネル３が、上記ヘリウム冷凍機２の第１低温膨
張室２ａに、開口部がポンプケース１の開口部の方向に
向くようにして取り付けられている。上記熱シールドパ
ネル３には、熱シールドバッフル４が該熱シールドパネ
ル３の開口部を覆うように取り付けられており、また該
熱シールドパネル３の内側には、有底形状のクライオ吸
着パネル５が、上記ヘリウム冷凍機２の第２低温膨張室
２ｂに、開口部が熱シールドパネル３の底部の方向に向
くようにして取り付けられている。該クライオ吸着パネ
ル５の内側側面には、吸着剤６がバインダーや接着剤に
より取り付けられている。なお、図中、７は排気すべき
真空容器にクライオポンプを取り付けるためのフランジ
である。
うに、有底形状のポンプケース１の底部には、第１低温
膨張室（１段ステージ）２ａと第２低温膨張室（２段ス
テージ）２ｂとを有する２段式ヘリウム冷凍機２が、ポ
ンプケース１の内側に第１低温膨張室２ａと第２低温膨
張室２ｂとを進入させるようにして取り付けられてい
る。また、ポンプケース１の内側には、有底形状の熱シ
ールドパネル３が、上記ヘリウム冷凍機２の第１低温膨
張室２ａに、開口部がポンプケース１の開口部の方向に
向くようにして取り付けられている。上記熱シールドパ
ネル３には、熱シールドバッフル４が該熱シールドパネ
ル３の開口部を覆うように取り付けられており、また該
熱シールドパネル３の内側には、有底形状のクライオ吸
着パネル５が、上記ヘリウム冷凍機２の第２低温膨張室
２ｂに、開口部が熱シールドパネル３の底部の方向に向
くようにして取り付けられている。該クライオ吸着パネ
ル５の内側側面には、吸着剤６がバインダーや接着剤に
より取り付けられている。なお、図中、７は排気すべき
真空容器にクライオポンプを取り付けるためのフランジ
である。
【０００３】上記のようなクライオポンプにおいて、ヘ
リウム冷凍機２を作動させると、第１低温膨張室２ａは
８０〜１３０Ｋ程度に、第２低温膨張室２ｂは１５〜２
０Ｋ程度にそれぞれ冷却される。そのため、熱伝導によ
り、第１低温膨張室２ａに取り付けられた熱シールドパ
ネル３と、該熱シールドパネル３に取り付けられた熱シ
ールドバッフル４とは８０〜１３０Ｋ程度に、また、第
２低温膨張室２ｂに取り付けられたクライオ吸着パネル
５は１５〜２０Ｋ程度にそれぞれ冷却される。
リウム冷凍機２を作動させると、第１低温膨張室２ａは
８０〜１３０Ｋ程度に、第２低温膨張室２ｂは１５〜２
０Ｋ程度にそれぞれ冷却される。そのため、熱伝導によ
り、第１低温膨張室２ａに取り付けられた熱シールドパ
ネル３と、該熱シールドパネル３に取り付けられた熱シ
ールドバッフル４とは８０〜１３０Ｋ程度に、また、第
２低温膨張室２ｂに取り付けられたクライオ吸着パネル
５は１５〜２０Ｋ程度にそれぞれ冷却される。
【０００４】上記のように冷却されたクライオポンプの
ポンプケース１の開口部に流入した真空容器中の気体分
子は、まず、水蒸気等の８０〜１３０Ｋ程度で凝縮する
気体分子が熱シールドバッフル４に凝縮し、排気され
る。次に、窒素やアルゴン等の１５〜２０Ｋ程度で凝縮
する気体分子がクライオ吸着パネル５に凝縮し、排気さ
れる。水素やヘリウムのように凝縮温度がさらに低い気
体分子は、クライオ吸着パネル５の内側側面に取り付け
られた吸着剤６に吸着され、排気される。上記のように
してポンプケース１内に蓄積された気体分子は、ヘリウ
ム冷凍機２の作動を停止し、ポンプケース１内を室温に
戻せば放出されるので、クライオポンプの再生が可能と
なる。
ポンプケース１の開口部に流入した真空容器中の気体分
子は、まず、水蒸気等の８０〜１３０Ｋ程度で凝縮する
気体分子が熱シールドバッフル４に凝縮し、排気され
る。次に、窒素やアルゴン等の１５〜２０Ｋ程度で凝縮
する気体分子がクライオ吸着パネル５に凝縮し、排気さ
れる。水素やヘリウムのように凝縮温度がさらに低い気
体分子は、クライオ吸着パネル５の内側側面に取り付け
られた吸着剤６に吸着され、排気される。上記のように
してポンプケース１内に蓄積された気体分子は、ヘリウ
ム冷凍機２の作動を停止し、ポンプケース１内を室温に
戻せば放出されるので、クライオポンプの再生が可能と
なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のクライオポンプ
（図２）は、吸着剤６として活性炭が取り付けられてい
るが、該活性炭は機械的強度が小さいため、排気時の２
０Ｋ程度の低温と再生時の室温との間の昇降温を繰り返
す温度サイクルによるストレスや振動により、活性炭か
ら粉塵（炭粉）が発生し、その粉塵が真空容器内を汚染
するという問題点があった。また、活性炭は熱伝導率が
小さいため、活性炭吸着表面とクライオパネルとの間に
温度差が生じ短時間で一様な温度に冷却することができ
ないことと、活性炭吸着表面の温度が充分に低下できず
吸着平衡圧を十分に低下することができないという問題
点があった。
（図２）は、吸着剤６として活性炭が取り付けられてい
るが、該活性炭は機械的強度が小さいため、排気時の２
０Ｋ程度の低温と再生時の室温との間の昇降温を繰り返
す温度サイクルによるストレスや振動により、活性炭か
ら粉塵（炭粉）が発生し、その粉塵が真空容器内を汚染
するという問題点があった。また、活性炭は熱伝導率が
小さいため、活性炭吸着表面とクライオパネルとの間に
温度差が生じ短時間で一様な温度に冷却することができ
ないことと、活性炭吸着表面の温度が充分に低下できず
吸着平衡圧を十分に低下することができないという問題
点があった。
【０００６】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
決して、真空容器内が吸着剤から発生する粉塵により汚
染されることがなくなると共に、吸着剤を短時間に一様
な温度に冷却できるようになり、吸着平衡圧を十分に低
下することができるクライオポンプを提供することを目
的としている。
決して、真空容器内が吸着剤から発生する粉塵により汚
染されることがなくなると共に、吸着剤を短時間に一様
な温度に冷却できるようになり、吸着平衡圧を十分に低
下することができるクライオポンプを提供することを目
的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ポンプケース内に取り付けられたクラ
イオ吸着パネルによって、流入した水素やヘリウムのよ
うに凝縮温度の低い気体分子を吸着排気するようにした
クライオポンプにおいて、小型ヘリウム冷凍機又は寒剤
によって冷却されるクライオ吸気パネルの表面に、吸着
剤として銅の超微粉を取り付けたことを特徴としてい
る。
めに、本発明は、ポンプケース内に取り付けられたクラ
イオ吸着パネルによって、流入した水素やヘリウムのよ
うに凝縮温度の低い気体分子を吸着排気するようにした
クライオポンプにおいて、小型ヘリウム冷凍機又は寒剤
によって冷却されるクライオ吸気パネルの表面に、吸着
剤として銅の超微粉を取り付けたことを特徴としてい
る。
【０００８】また、上記銅の超微粉を、真空焼結法によ
ってクライオパネルの表面に取り付けたことを特徴とし
ている。
ってクライオパネルの表面に取り付けたことを特徴とし
ている。
【０００９】
【作用】本発明は、上記のように、クライオ吸着パネル
の表面に、吸着剤として機械的強度が大きい、粒径の揃
った銅の超微粉を取り付けているので、吸着に有効な表
面積の増大が得られるばかりでなく、排気時の２０Ｋ程
度の低温と再生時の室温との間の昇降温を繰り返す温度
サイクルによるストレスや振動に対して安定であるた
め、粉塵の発生がなく、真空容器内が吸着剤から発生す
る粉塵により汚染されることがなくなる。また、銅の超
微粉の熱伝導率（１２０Ｗ／ｍ・Ｋ）は、従来の活性炭
の熱伝導率（０．１４〜０．２０Ｗ／ｍ・Ｋ）より遥か
に大きいので、吸着剤の冷却が短時間で一様に行なうこ
とができて、吸着平衡圧を十分に低下することができ
る。
の表面に、吸着剤として機械的強度が大きい、粒径の揃
った銅の超微粉を取り付けているので、吸着に有効な表
面積の増大が得られるばかりでなく、排気時の２０Ｋ程
度の低温と再生時の室温との間の昇降温を繰り返す温度
サイクルによるストレスや振動に対して安定であるた
め、粉塵の発生がなく、真空容器内が吸着剤から発生す
る粉塵により汚染されることがなくなる。また、銅の超
微粉の熱伝導率（１２０Ｗ／ｍ・Ｋ）は、従来の活性炭
の熱伝導率（０．１４〜０．２０Ｗ／ｍ・Ｋ）より遥か
に大きいので、吸着剤の冷却が短時間で一様に行なうこ
とができて、吸着平衡圧を十分に低下することができ
る。
【００１０】また、銅の超微粉を銅のパネルに取り付け
るに際しては、バインダーや接着剤を全く用いない真空
焼結法を用いているため、高温に昇温しても不純物の発
生がない。
るに際しては、バインダーや接着剤を全く用いない真空
焼結法を用いているため、高温に昇温しても不純物の発
生がない。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示すクライオポンプの
要部の断面説明図である。
る。図１は、本発明の一実施例を示すクライオポンプの
要部の断面説明図である。
【００１２】図において、有底形状のポンプケース１１
の内側には、６０〜８０Ｋに冷却された有底形状の熱シ
ールドパネル１２が、開口部をポンプケース１１の開口
部の方向に向けるようにして配設されている。熱シール
ドパネル１２には、熱シールドバッフル１３が熱シール
ドパネル１２の開口部を覆うように取り付けられてい
る。熱シールドパネル１２の内側には、熱シールドパネ
ル１２より低温の２０Ｋ以下に冷却された有底形状のク
ライオ吸着パネル１４が開口部を熱シールドパネル１２
の底部の方向に向けるようにして配設されている。上記
クライオ吸着パネル１４の表面には、吸着剤として粒径
が５０ｎｍ程度に揃った銅の超微粉１５が真空焼結法に
より取り付けられている。なお、図中、１６は熱シール
ドパネル１２の内側側面に巻回された寒剤を流す冷却
管、１７はクライオ吸着パネル１４の内側側面に巻回さ
れた寒剤を流す冷却管、１８は排気すべき真空容器に当
該クライオポンプを取り付けるためのフランジである。
の内側には、６０〜８０Ｋに冷却された有底形状の熱シ
ールドパネル１２が、開口部をポンプケース１１の開口
部の方向に向けるようにして配設されている。熱シール
ドパネル１２には、熱シールドバッフル１３が熱シール
ドパネル１２の開口部を覆うように取り付けられてい
る。熱シールドパネル１２の内側には、熱シールドパネ
ル１２より低温の２０Ｋ以下に冷却された有底形状のク
ライオ吸着パネル１４が開口部を熱シールドパネル１２
の底部の方向に向けるようにして配設されている。上記
クライオ吸着パネル１４の表面には、吸着剤として粒径
が５０ｎｍ程度に揃った銅の超微粉１５が真空焼結法に
より取り付けられている。なお、図中、１６は熱シール
ドパネル１２の内側側面に巻回された寒剤を流す冷却
管、１７はクライオ吸着パネル１４の内側側面に巻回さ
れた寒剤を流す冷却管、１８は排気すべき真空容器に当
該クライオポンプを取り付けるためのフランジである。
【００１３】この実施例によれば、クライオ吸着パネル
１４の表面に、吸着剤として、機械的強度が大きい、粒
径の揃った銅の超微粉１５を取り付けているので、吸着
に有効な表面積の増大が得られるばかりでなく、排気時
の２０Ｋ程度の低温と再生時の室温との間の昇降温を繰
り返す温度サイクルによるストレスや振動に対して安定
であるため、粉塵の発生がなく、真空容器内が吸着剤か
ら発生する粉塵により汚染されることがなくなる。ま
た、銅の超微粉１５の熱伝導率は１２０Ｗ／ｍ・Ｋと活
性炭の熱伝導率０．１４〜０．２０Ｗ／ｍ・Ｋと比較し
て大きいので、吸着剤を短時間で一様な温度に冷却でき
るようになり、吸着平衡圧を十分に低下することができ
る。
１４の表面に、吸着剤として、機械的強度が大きい、粒
径の揃った銅の超微粉１５を取り付けているので、吸着
に有効な表面積の増大が得られるばかりでなく、排気時
の２０Ｋ程度の低温と再生時の室温との間の昇降温を繰
り返す温度サイクルによるストレスや振動に対して安定
であるため、粉塵の発生がなく、真空容器内が吸着剤か
ら発生する粉塵により汚染されることがなくなる。ま
た、銅の超微粉１５の熱伝導率は１２０Ｗ／ｍ・Ｋと活
性炭の熱伝導率０．１４〜０．２０Ｗ／ｍ・Ｋと比較し
て大きいので、吸着剤を短時間で一様な温度に冷却でき
るようになり、吸着平衡圧を十分に低下することができ
る。
【００１４】更に、銅の超微粉１５は真空焼結法により
取り付けられており、バインダーや接着剤は使用されて
いないので、再生時に高温に昇温しても不純物が発生し
ない。なお、真空焼結を行なう場合の条件の一例として
は、圧力１×１０-3Ｐａ以下、温度６００〜６５０℃と
するとよい。
取り付けられており、バインダーや接着剤は使用されて
いないので、再生時に高温に昇温しても不純物が発生し
ない。なお、真空焼結を行なう場合の条件の一例として
は、圧力１×１０-3Ｐａ以下、温度６００〜６５０℃と
するとよい。
【００１５】なお、上記した実施例において、冷却管１
６，１７に寒剤を流して熱シールドパネル１２とクライ
オ吸着パネル１４とを冷却するようにした構造について
説明したが、これらの熱シールドパネル１２とクライオ
吸着パネル１４を、２段式ヘリウム冷凍機で冷却するよ
うにしてもよい。
６，１７に寒剤を流して熱シールドパネル１２とクライ
オ吸着パネル１４とを冷却するようにした構造について
説明したが、これらの熱シールドパネル１２とクライオ
吸着パネル１４を、２段式ヘリウム冷凍機で冷却するよ
うにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポンプケース内に取り付けられたクライオ吸着パネルに
よって、流入した水素やヘリウムのように凝縮温度の低
い気体分子を吸着排気するようにしたクライオポンプに
おいて、小型ヘリウム冷凍機又は寒剤によって冷却され
るクライオ吸気パネルの表面に、吸着剤として銅の超微
粉を取り付けたことにより、該銅の超微粉は機械的強度
が大きいので、排気時の２０Ｋ程度の低温と再生時の室
温との間の昇降温を繰り返す温度サイクルによるストレ
スや振動に対して安定であるため粉塵の発生がなく、真
空容器内が吸着剤から発生する粉塵により汚染されるこ
とがなくなる。また、銅の超微粉の熱伝導率は大きいの
で、吸着剤を短時間で一様な温度に冷却できるようにな
り、吸着平衡圧を十分に低下することができる。
ポンプケース内に取り付けられたクライオ吸着パネルに
よって、流入した水素やヘリウムのように凝縮温度の低
い気体分子を吸着排気するようにしたクライオポンプに
おいて、小型ヘリウム冷凍機又は寒剤によって冷却され
るクライオ吸気パネルの表面に、吸着剤として銅の超微
粉を取り付けたことにより、該銅の超微粉は機械的強度
が大きいので、排気時の２０Ｋ程度の低温と再生時の室
温との間の昇降温を繰り返す温度サイクルによるストレ
スや振動に対して安定であるため粉塵の発生がなく、真
空容器内が吸着剤から発生する粉塵により汚染されるこ
とがなくなる。また、銅の超微粉の熱伝導率は大きいの
で、吸着剤を短時間で一様な温度に冷却できるようにな
り、吸着平衡圧を十分に低下することができる。
【００１７】更に、吸着剤を銅の超微粉とすることによ
り吸着面積が増加するので、水素やヘリウムを導入しな
い真空容器内を１０-9Ｐａ以下の超高真空まで排気する
ことが可能となる。
り吸着面積が増加するので、水素やヘリウムを導入しな
い真空容器内を１０-9Ｐａ以下の超高真空まで排気する
ことが可能となる。
【００１８】また、銅の超微粉を真空焼結法によってク
ライオパネルの表面に取り付けたことにより、従来のよ
うにバインダーや接着剤を全く用いないので、高温に昇
温しても不純物の発生がない。
ライオパネルの表面に取り付けたことにより、従来のよ
うにバインダーや接着剤を全く用いないので、高温に昇
温しても不純物の発生がない。
【図１】本発明の一実施例を示すクライオポンプの要部
断面説明図である。
断面説明図である。
【図２】従来のクライオポンプの断面説明図である。
１１ ポンプケース １２ 熱シールドパネル １３ 熱シールドバッフル １４ クライオ吸着パネル １５ 銅の超微粉 １６ 冷却管 １７ 冷却管 １８ フランジ
Claims (2)
- 【請求項１】 ポンプケース内に取り付けられたクライ
オ吸着パネルによって、流入した水素やヘリウムのよう
に凝縮温度の低い気体分子を吸着排気するようにしたク
ライオポンプにおいて、小型ヘリウム冷凍機又は寒剤に
よって冷却されるクライオ吸気パネルの表面に、吸着剤
として銅の超微粉を取り付けたことを特徴とするクライ
オポンプ。 - 【請求項２】 銅の超微粉を、真空焼結法によってクラ
イオパネルの表面に取り付けたことを特徴とする請求項
１記載のクライオポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30395993A JPH07158562A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | クライオポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30395993A JPH07158562A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | クライオポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158562A true JPH07158562A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=17927335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30395993A Pending JPH07158562A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | クライオポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07158562A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100795992B1 (ko) * | 2006-11-22 | 2008-01-21 | 주식회사 조인솔루션 | 클라이오 펌프용 불순물 제거 장치 |
-
1993
- 1993-12-03 JP JP30395993A patent/JPH07158562A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100795992B1 (ko) * | 2006-11-22 | 2008-01-21 | 주식회사 조인솔루션 | 클라이오 펌프용 불순물 제거 장치 |
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