JPH07233785A - 非蒸発型ゲッターポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 真空チェンバ本体１３のポンプ室１５の一端
及び他端に設けた端子２７，２８と、ポンプ室１５の内
部に配置され且つ基端部が真空チェンバ本体１３に対し
て固着された真空チェンバ本体１３長手方向へ延びるベ
ースプレート２０と、基端部が一方の端子２７に固着さ
れ先端部が他方の端子２８の直近まで延びるＮＥＧスト
リップ１７と、該ＮＥＧストリップ１７の中間部位を支
持し且つベースプレート２０に固定されたサポートアー
ム２１とを備え、ＮＥＧストリップ１７の先端部分と他
方の端子２８とを真空チェンバ本体１３長手方向に伸縮
し得る波形接続板２９によって電気的に接続している。 【効果】 真空チェンバ本体１３とベースプレート２０
との間の伸縮差が、接続板２９の真空チェンバ本体１３
長手方向への伸縮により吸収され、ＮＥＧストリップ１
７に過大な応力が作用することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非蒸発型ゲッターポン
プに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光速に近い速度で移動する電子がその進
行方向を磁場や電場で曲げられると、電子の軌道の接線
方向に放射光と呼ばれる電磁波（光）を放出する。

【０００３】図２は放射光を発生させる手段の一例を示
すもので、１は線形加速装置（粒子加速器）であり、該
線形加速器１は、電子（荷電粒子）ｅを移送させるため
の直管状の加速ダクト２を有している。

【０００４】この加速ダクト２は、内部を超高真空に保
持できるように形成され、超高真空状態に保持された加
速ダクト２の内部を移動する電子ｅに高周波を付与して
電子ｅを加速する高周波加速装置３が設けられている。

【０００５】また、前記加速ダクト２の一端には、電子
銃などの電子発生装置４が設けられており、該電子発生
装置４により発生する電子ｅが加速ダクト２の中空部へ
向かって射出されるようになっている。

【０００６】さらに、前記加速ダクト２の他端には、湾
曲管状の偏向ダクト５の一端が接続されており、該偏向
ダクト５の湾曲部には、偏向電磁石６が設けられてい
る。

【０００７】而して、加速ダクト２から偏向ダクト５に
入射する電子ｅは、その進行方向を偏向電磁石６の磁場
により偏向ダクト５に沿って曲げられるようになってい
る。

【０００８】７はシンクロトロンであり、該シンクロト
ロン７は前記の電子ｅに円軌道を形成させるための円形
ダクト８を有しており、該円形ダクト８の所要箇所に
は、前記の偏向ダクト５の他端が接続されている。

【０００９】前記の円形ダクト８は、内部を超高真空に
保持できるようになっている。

【００１０】円形ダクト８の湾曲部には、偏向電磁石９
が設けられており、偏向ダクト５から超高真空に保持さ
れた円形ダクト８に入射する電子ｅは、その進行方向を
偏向電磁石９の磁場により円形ダクト８に沿って曲げら
れて該円形ダクト８の内部を周回するようになってい
る。

【００１１】一方、円形ダクト８の所要箇所には、高周
波加速装置１０が設けられており、円形ダクト８の内部
を周回する電子ｅは、前記の高周波加速装置１０から高
周波を付与されて、光速に近い速度まで加速されるよう
になっている。

【００１２】さらに、円形ダクト８の所要の湾曲部に
は、該湾曲部において光速に近い速度で移動する電子ｅ
の進行方向が曲げられることにより放出される放射光ビ
ームＳを円形ダクト８の外部へ導くための直管状の水平
なビームチャンネル１１の一端が接続されている。

【００１３】１２は実験装置であり、該実験装置１２
は、前記のビームチャンネル１１の他端に接続されてい
る。

【００１４】この実験装置１２には、前記の円形ダクト
８からビームチャンネル１１へ射出される放射光ビーム
Ｓが導かれるようになっている。

【００１５】上記の円形ダクト８は、図３に示すような
断面を有する真空チェンバ本体１３を複数連結するよう
に構成されている。

【００１６】この真空チェンバ本体１３の内部には、電
子ビームの進行方向へ延びるビーム室１４と、該ビーム
室１４に沿って延びるポンプ室１５と、前記のビーム室
１４とポンプ室１５とを連通するスロット部１６とが設
けられており、前記のポンプ室１５の内部には、ゲッタ
ーポンプを構成するＮＥＧ（Ｎｏｎ Ｅｖａｐｏｒａｂ
ｌｅ Ｇｅｔｔｅｒ）ストリップ１７が真空チェンバ本
体１３に対して電気的に絶縁された状態で支持されてい
る。

【００１７】図３乃至図５に示す例では、真空チェンバ
本体１３のポンプ室１５内部の上下面に沿ってそれぞれ
１列のＮＥＧストリップ１７，１７が設けられている。

【００１８】１８は、前記のポンプ室１５の内部の上下
各面にそれぞれ設けられ且つ該ポンプ室１５の長手方向
へ延びるアリ溝であり、該アリ溝１８にはステンレスな
どの帯板で作られ、長手方向に所定の間隔を置いて穿設
された複数の小ねじ孔１９を有するベースプレート２０
がそれぞれ差し込まれ、該各ベースプレート２０，２０
の基端部（図５のＡ側）はポンプ室１５の一端（図５に
示すＡ側）に固定され、先端部（図５のＢ側）は前記の
アリ溝１８に沿って自由に伸縮し得るようになってい
る。

【００１９】２１はサポートアームであり、ステンレス
などの薄帯板によって、コの字形に折り曲げられ基部に
後述のセラミックフランジ２３の軸部を挿通し得る孔を
有し、開き加減に形成された開放側の両端部でＮＥＧス
トリップ１７の幅方向の両側縁部を挟み込み、溶接する
ことによりＮＥＧストリップ１７を固定し支持し得るよ
うに形成されている。

【００２０】該サポートアーム２１は平座金状のセラミ
ックリング２２を介してベースプレート２０面に配置さ
れ、サポートアーム２１の孔と前記のセラミックリング
２２に軸部を挿通したセラミックフランジ２３を介し前
記のベースプレート２０に設けられた各小ねじ孔１９に
螺合し得る小ねじ２４により、ベースプレート２０に所
定の間隔を置いて取り付けられている（図４参照）。

【００２１】２５は真空チェンバ本体１３のポンプ室１
５の一端（図５のＡ側）に設けられた一対の端子であ
り、該各端子２５に基端部を接続され、ポンプ室１５の
内部に前記のサポートアーム２１に支持され張設された
２本のＮＥＧストリップ１７，１７は、隣接するサポー
トアーム２１の相互間で常温下においてポンプ室１５の
内壁から離れる方向へ適宜の反りが付けられており、先
端部（図５のＢ側）において連結板２６により互いに接
続されている。

【００２２】前記のＮＥＧストリップ１７は、コンスタ
ンタンの薄板にジルコニウム、バナジウムなどのパウダ
ーを真空蒸着させた幅が３０ｍｍ、厚さが０．２ｍｍ程
度のリボン状のものであり、このＮＥＧストリップ１７
を４５０℃程度に昇温させることによってジルコニウ
ム、バナジウムなどを活性化させると、該ジルコニウ
ム、バナジウムなどが気体分子を吸着するという性質を
有している。

【００２３】上記の真空チェンバ本体１３において、図
示していないターボポンプなどの機械的ポンプによって
ポンプ室１５とスロット部１６とビーム室１４の内部を
減圧したうえ、端子２５に電圧を印加すると、ＮＥＧス
トリップ１７，１７に電流（７０〜９０Ａ程度）が流れ
る。

【００２４】これにより、ＮＥＧストリップ１７，１７
がジュール熱により４５０℃程度に加熱される。

【００２５】ＮＥＧストリップ１７，１７を４５０℃程
度まで加熱し昇温させることによってジルコニウム、バ
ナジウムなどを活性化させると、該ジルコニウム、バナ
ジウムなどが気体分子を吸着して真空チェンバ本体１３
の内部を１０^-9〜１０^-10 Ｔｏｒｒ程度の超高真空状態
とする。

【００２６】前記の非蒸発型ゲッターポンプでは、基端
部（図５のＡ側）が真空チェンバ本体１３のポンプ室１
５の一端（図５のＡ側）に固定されている上下の各ベー
スプレート２０，２０は、その先端部（図５のＢ側）は
自由に伸縮し得るようになっており、該ベースプレート
２０上にサポートアーム２１を介して支持されている上
下の各ＮＥＧストリップ１７，１７は、基端部（図５の
Ａ側）が真空チェンバ本体１３のポンプ室１５の一端
（図５のＡ側）に設けられた一対の端子２５，２５にそ
れぞれ接続され、先端部（図５のＢ側）は連結板２６を
介して互いに接続されているので、ＮＥＧストリップ１
７が放射する輻射熱によって昇温する真空チェンバ本体
１３とベースプレート２０との間に熱膨張による伸張差
が生じてもＮＥＧストリップ１７には何らの影響もな
い。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すように、端子２５を真空チェンバ本体１３のポンプ
室１５の長手方向の一端（図６のＡ側）及び他端（図６
のＢ側）に設け、ＮＥＧストリップ１７の基端部をポン
プ室１５の一端（図６のＡ側）に設けた端子２５へ接続
し、先端部をポンプ室１５の他端（図６のＢ側）に設け
た端子２５に接続した非蒸発型ゲッターポンプの場合、
真空チェンバ本体１３とベースプレート２０との間に熱
膨張による伸張差が生じると、基端部を真空チェンバ本
体のポンプ室の一端（図６のＡ側）に基端部を固定され
たベースプレート２０の先端部自由端側（図６のＢ側）
のＮＥＧストリップ１７の端末を支持するサポートアー
ム２１と前記先端部側の端子２５との間のＮＥＧストリ
ップ１７に過大な応力が作用するという問題があった。

【００２８】本発明は、前述の実情に鑑み、ＮＥＧスト
リップの両端をポンプ室の真空チェンバ本体の長手方向
の一端及び他端に設けた端子にそれぞれ接続した構成の
非蒸発型ゲッターポンプにおいて、真空チェンバ本体と
ベースプレートとの間に熱膨張差が生じた場合にもＮＥ
Ｇストリップに過大な応力が作用することを防止できる
非蒸発型ゲッターポンプを提供することを目的としてな
したものである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の非蒸発型ゲッターポンプにおいては、真空チ
ェンバ本体１３の内部に形成したポンプ室１５の真空チ
ェンバ本体１３長手方向の一端及び他端に設けた端子２
７，２８と、ポンプ室１５の内部に配置され且つ基端部
が真空チェンバ本体１３に対して固着された真空チェン
バ本体１３長手方向へ延びるベースプレート２０と、基
端部が一方の端子２７に固着され先端部が他方の端子２
８の直近まで延びるＮＥＧストリップ１７と、該ＮＥＧ
ストリップ１７の長手方向中間部の所定部位を支持し且
つ前記のベースプレート２０に固定されたサポートアー
ム２１とを備え、ＮＥＧストリップ１７の先端部分と前
記他方の端子２８とを真空チャンバ本体１３長手方向に
伸縮し得る接続板２９によって電気的に接続している。

【００３０】上記の接続板２９は、その形状を波形形状
にすることが好ましい。

【００３１】

【作用】本発明の非蒸発型ゲッターポンプでは、温度上
昇によりＮＥＧストリップ１７が伸張すると、真空チェ
ンバ本体１３長手方向に対して接続板２９が縮小し、ま
た、温度下降によりＮＥＧストリップ１７が縮小する
と、真空チェンバ本体１３長手方向に対して接続板２９
が伸張する。

【００３２】従って、温度変化に起因する真空チェンバ
本体１３とベースプレート２０との間の伸縮差が、前記
接続板２９の真空チェンバ本体１３長手方向への縮小或
いは伸張により吸収される。

【００３３】また、接続板２９を波形形状とした場合に
は、接続板２９それ自体に座屈が発生しにくくなり、温
度変化に起因する真空チェンバ本体１３とベースプレー
ト２０との間の伸縮差をより確実に吸収することができ
る。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００３５】図１は本発明の非蒸発型ゲッターポンプの
一実施例の概略を表すものである。図３乃至図６と同じ
ものには同じ符号を付して説明を省略する。

【００３６】本実施例では、真空チェンバ本体１３の内
部に形成したポンプ室１５と、該ポンプ室１５の内部に
配置され、且つ基端部が真空チェンバ本体１３に対して
固着され、且つ真空チェンバ本体１３長手方向へ延びる
ベースプレート２０と、該ベースプレート２０面にセラ
ミックリング２２を介して電気的に絶縁状態に固定され
た複数のサポートアーム２１と、該サポートアーム２１
によって長手方向の中間部位を所定の間隔をおいて支持
され、且つ真空チェンバ本体１３長手方向に伸びるＮＥ
Ｇストリップ１７とを有し、前記のポンプ室１５の真空
チェンバ本体１３長手方向の一端（図１のＡ側）及び他
端（図１のＢ側）に端子２７，２８を配置した真空チェ
ンバにおいて、前記のＮＥＧストリップ１７の基端部を
前記の一方の端子２７に固着し、前記他方の端子２８に
隣接するサポートアーム２１から突出しているＮＥＧス
トリップ１７の先端部と他方の端子２８との間を波形接
続板２９により連結する。

【００３７】前記の波形接続板２９は、ＮＥＧストリッ
プ延設方向に伸縮し得るように、長手方向に所定のピッ
チを有し上下方向の所定の高さを有して屈曲する波形に
形成され、その両端部に前記のＮＥＧストリップ１７の
先端部及び他方の端子２８に連結し得る接続ピース３０
を備えている。

【００３８】上記の真空チェンバ本体１３において、図
示していないターボポンプなどの機械的ポンプによって
ポンプ室１５とスロット部１６とビーム室１４の内部を
減圧したうえ、前記の端子２７，２８に電圧を印加する
と、ＮＥＧストリップ１７に電流（７０〜９０Ａ程度）
が流れＮＥＧストリップ１７がジュール熱により４５０
℃程度に加熱される。

【００３９】このとき、加熱された該ＮＥＧストリップ
１７から放射される輻射熱を受けて昇温し熱膨張する前
記の真空チェンバ本体１３とベースプレート２０との間
に該熱膨張による伸張差が生じるため、他方の端子２８
と該端子２８に隣接するサポートアーム２１との間隔が
変化するが、この変化に対応して前記の波形接続板２９
が容易に長手方向に変形し、前記の他方の端子２８と該
端子２８に隣接するサポートアーム２１との間隔の変化
を吸収する。

【００４０】前記によれば、真空チェンバ本体１３とベ
ースプレート２０との熱膨張差によって間隔が変化する
他方の端子２８と該端子２８に隣接するサポートアーム
２１との間に位置するＮＥＧストリップ１７の先端部と
前記の端子２８とを長手方向に伸縮自在な波形接続板２
９によって接続したので、該波形接続板２９が前記の端
子２８と該端子２８に隣接するサポートアーム２１との
間隔の変化を吸収するため、前記のＮＥＧストリップ１
７に過大な応力が作用することがない。

【００４１】なお、本発明の非蒸発型ゲッターポンプは
上述した実施例にのみ限定されるものではなく、接続板
２９を波形形状に形成する以外の構成によって真空チェ
ンバ本体１３長手方向に対して伸縮し得るようにしても
よく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の非蒸発型ゲ
ッターポンプによれば、下記のような種々の優れた効果
を奏し得る。

【００４３】（１）本発明の請求項１及び請求項２に記
載した非蒸発型ゲッターポンプのいずれにおいても、温
度変化に起因する真空チェンバ本体１３とベースプレー
ト２０との間の伸縮差が、接続板２９の真空チェンバ本
体１３長手方向への縮小或いは伸張により吸収されるの
で、ＮＥＧストリップ１７に過大な応力が作用すること
がなくなる。

【００４４】（２）本発明の請求項２に記載した非蒸発
型ゲッターポンプにおいては、接続板２９を波形形状に
形成しているので、接続板２９それ自体に座屈が発生し
にくくなり、温度変化に起因する真空チェンバ本体１３
とベースプレート２０との間の伸縮差をより確実に吸収
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非蒸発型ゲッターポンプの一実施例の
概略を表す断面図である。

【図２】放射光を発生させる手段の一例の概略を表す構
成図である。

【図３】図２に関連する従来の粒子加速器の真空チャン
バの一例の概略を表す断面図である。

【図４】図３に関連するサポートアームの部分組立図で
ある。

【図５】図３のＶ−Ｖ矢視図である。

【図６】図３に関連する真空チェンバの内部に形成した
非蒸発型ゲッターポンプの他の一例の断面図である。

【符号の説明】

１３ 真空チェンバ本体 １５ ポンプ室 １７ ＮＥＧストリップ ２０ ベースプレート ２１ サポートアーム ２７ 端子 ２８ 端子 ２９ 波形接続板（接続板）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空チェンバ本体（１３）の内部に形成
   したポンプ室（１５）の真空チェンバ本体（１３）長手
   方向の一端及び他端に設けた端子（２７）（２８）と、
   ポンプ室（１５）の内部に配置され且つ基端部が真空チ
   ェンバ本体（１３）に対して固着された真空チェンバ本
   体（１３）長手方向へ延びるベースプレート（２０）
   と、基端部が一方の端子（２７）に固着され先端部が他
   方の端子（２８）の直近まで延びるＮＥＧストリップ
   （１７）と、該ＮＥＧストリップ（１７）の長手方向中
   間部の所定部位を支持し且つ前記のベースプレート（２
   ０）に固定されたサポートアーム（２１）とを備え、Ｎ
   ＥＧストリップ（１７）の先端部分と前記他方の端子
   （２８）とを真空チャンバ本体（１３）長手方向に伸縮
   し得る接続板（２９）によって電気的に接続したことを
   特徴とする非蒸発型ゲッターポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の非蒸発型ゲッターポン
   プにおいて、接続板（２９）を波形形状に形成したこと
   を特徴とする非蒸発型ゲッターポンプ。