JPH07272670A - 真空ポンプ及びその排気方法 - Google Patents
真空ポンプ及びその排気方法Info
- Publication number
- JPH07272670A JPH07272670A JP6083877A JP8387794A JPH07272670A JP H07272670 A JPH07272670 A JP H07272670A JP 6083877 A JP6083877 A JP 6083877A JP 8387794 A JP8387794 A JP 8387794A JP H07272670 A JPH07272670 A JP H07272670A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum
- pump
- vacuum pump
- gas molecules
- ionized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
- F04B37/02—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by absorption or adsorption
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通常の真空ポンプの排気性能を越えて、超高
真空域迄排気することのできる真空ポンプ及びその排気
方法を提供する。 【構成】 真空空間にＸ線を照射し（５，６）、真空空
間中に漂う気体分子を励起してイオン化させて、電気的
に真空ポンプの排気方向にイオン化した気体分子を移動
させて（９，１２）、真空ポンプ（３）により排気す
る。
真空域迄排気することのできる真空ポンプ及びその排気
方法を提供する。 【構成】 真空空間にＸ線を照射し（５，６）、真空空
間中に漂う気体分子を励起してイオン化させて、電気的
に真空ポンプの排気方向にイオン化した気体分子を移動
させて（９，１２）、真空ポンプ（３）により排気す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は真空ポンプ及びその排気
方法に係り、特に真空容器を高真空域に排気することの
できる真空ポンプ及びその排気方法に関する。
方法に係り、特に真空容器を高真空域に排気することの
できる真空ポンプ及びその排気方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】真空空間を創るには、通常、油回転ポン
プ、メカニカルブースタポンプ、拡散ポンプ、ターボ分
子ポンプ、クライオポンプ、ゲッタリングポンプなどの
真空ポンプで、ある閉空間（真空容器）中の気体分子を
排気する。上記に示したポンプの中で、真空容器を高真
空域に達することができる能力を有する真空ポンプは、
ターボ分子ポンプ、クライオポンプ、ゲッタリングポン
プなど極く限られた機種である。
プ、メカニカルブースタポンプ、拡散ポンプ、ターボ分
子ポンプ、クライオポンプ、ゲッタリングポンプなどの
真空ポンプで、ある閉空間（真空容器）中の気体分子を
排気する。上記に示したポンプの中で、真空容器を高真
空域に達することができる能力を有する真空ポンプは、
ターボ分子ポンプ、クライオポンプ、ゲッタリングポン
プなど極く限られた機種である。
【０００３】図４に真空排気の極く一般的な例を示す。
高真空或いは超高真空空間を創り出すのには、一種類の
真空ポンプで真空排気することは少ない。普通には図４
に示すように、真空容器１を大気圧から１０-2Ｔｏｒｒ
程度迄をルーツポンプなどの補助ポンプ２で排気する。
その後補助ポンプ２で排気しつつターボ分子ポンプ３を
回転させたり、又はゲッタリングポンプ（図示しない）
などを始動させ、真空容器１を高真空域あるいは超高真
空域まで排気する。尚、図４には補助ポンプとしてルー
ツポンプを記載したが、大気圧からの排気は油回転ポン
プを用いても勿論よい。
高真空或いは超高真空空間を創り出すのには、一種類の
真空ポンプで真空排気することは少ない。普通には図４
に示すように、真空容器１を大気圧から１０-2Ｔｏｒｒ
程度迄をルーツポンプなどの補助ポンプ２で排気する。
その後補助ポンプ２で排気しつつターボ分子ポンプ３を
回転させたり、又はゲッタリングポンプ（図示しない）
などを始動させ、真空容器１を高真空域あるいは超高真
空域まで排気する。尚、図４には補助ポンプとしてルー
ツポンプを記載したが、大気圧からの排気は油回転ポン
プを用いても勿論よい。
【０００４】高真空域あるいは超高真空域に達すると、
真空を排気するポンプの排気性能に基づいた到達真空度
に達する。真空ポンプの排気性能に基づいた到達真空度
に達した真空域では、図５に示すように真空容器側から
排気ポンプ側に向かう気体分子の数と排気ポンプ側から
真空容器側に向かう気体分子の数が同数となり平衡状態
になる。この領域の真空度は、真空ポンプの排気性能が
変わらない限りにおいては、もはや向上することはな
い。これ以上真空度を向上させるためには排気側から真
空容器側に向かう気体分子の数を減らせばよい。このた
め、真空度を更に向上させるには真空容器からの放出ガ
ス量を下げなくてはならない。通常真空容器に付着して
いるガス分子を放出させるため、真空容器を２００〜４
００℃に加熱するベーキングと言う作業が行われる。し
かし、ベーキングにも限度があり到達真空度を一桁程度
上昇させるにすぎない。
真空を排気するポンプの排気性能に基づいた到達真空度
に達する。真空ポンプの排気性能に基づいた到達真空度
に達した真空域では、図５に示すように真空容器側から
排気ポンプ側に向かう気体分子の数と排気ポンプ側から
真空容器側に向かう気体分子の数が同数となり平衡状態
になる。この領域の真空度は、真空ポンプの排気性能が
変わらない限りにおいては、もはや向上することはな
い。これ以上真空度を向上させるためには排気側から真
空容器側に向かう気体分子の数を減らせばよい。このた
め、真空度を更に向上させるには真空容器からの放出ガ
ス量を下げなくてはならない。通常真空容器に付着して
いるガス分子を放出させるため、真空容器を２００〜４
００℃に加熱するベーキングと言う作業が行われる。し
かし、ベーキングにも限度があり到達真空度を一桁程度
上昇させるにすぎない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は係る従来技術
の事情に鑑みて為されたものであり、通常の真空ポンプ
の排気性能を越えて、超高真空域迄排気することのでき
る真空ポンプ及びその排気方法を提供することを目的と
する。
の事情に鑑みて為されたものであり、通常の真空ポンプ
の排気性能を越えて、超高真空域迄排気することのでき
る真空ポンプ及びその排気方法を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の真空ポンプの排
気方法は、真空空間にＸ線を照射し、真空空間中に漂う
気体分子を励起してイオン化させて、電気的に真空ポン
プの排気方向にイオン化した気体分子を移動させて、該
真空ポンプにより排気することを特徴とする。
気方法は、真空空間にＸ線を照射し、真空空間中に漂う
気体分子を励起してイオン化させて、電気的に真空ポン
プの排気方向にイオン化した気体分子を移動させて、該
真空ポンプにより排気することを特徴とする。
【０００７】本発明の真空ポンプは、真空ポンプの前段
に配置され真空空間にＸ線を照射する手段と、該Ｘ線の
照射により励起されイオン化した真空空間の気体分子を
前記真空ポンプの排気方向に移動させる手段とを備えた
ことを特徴とする。
に配置され真空空間にＸ線を照射する手段と、該Ｘ線の
照射により励起されイオン化した真空空間の気体分子を
前記真空ポンプの排気方向に移動させる手段とを備えた
ことを特徴とする。
【０００８】
【作用】通常のターボ分子ポンプ或いはゲッタリングポ
ンプ等の高真空ポンプで達することのできる高真空域に
達した後で、真空容器に漂う気体分子にＸ線を照射し、
気体分子を励起してイオン化し、静電気力を用い強制的
に排気側に集め、高真空ポンプで排気する。かかる方法
によって、真空容器から気体分子は強制的に高真空ポン
プ側に排気され、超高真空域に到達することができる。
ンプ等の高真空ポンプで達することのできる高真空域に
達した後で、真空容器に漂う気体分子にＸ線を照射し、
気体分子を励起してイオン化し、静電気力を用い強制的
に排気側に集め、高真空ポンプで排気する。かかる方法
によって、真空容器から気体分子は強制的に高真空ポン
プ側に排気され、超高真空域に到達することができる。
【０００９】図３にＸ線により気体分子がイオン化され
る様子を示す。Ｘ線は紫外線よりも波長は短く、従って
Ｘ線の持つエネルギーは高く、真空容器中に漂う気体分
子に照射すると気体分子は容易に励起され、気体分子か
ら電子（ｅ- ）を放出させ、気体分子を陽イオン化させ
る。陽イオン化した気体分子は、電気的に陰極の真空ポ
ンプの排気方向に移動して、真空ポンプにより排気され
る。
る様子を示す。Ｘ線は紫外線よりも波長は短く、従って
Ｘ線の持つエネルギーは高く、真空容器中に漂う気体分
子に照射すると気体分子は容易に励起され、気体分子か
ら電子（ｅ- ）を放出させ、気体分子を陽イオン化させ
る。陽イオン化した気体分子は、電気的に陰極の真空ポ
ンプの排気方向に移動して、真空ポンプにより排気され
る。
【００１０】
【実施例】以下、図１乃至図２を参照しながら本発明の
実施例について説明する。図１は、本発明の第１実施例
のターボ分子ポンプの構成を示す断面図であり、図２は
本発明の第２実施例のゲッタリングポンプの構成を示す
断面図である。なお、各図中同一の符号は同一又は相当
の部分を示す。
実施例について説明する。図１は、本発明の第１実施例
のターボ分子ポンプの構成を示す断面図であり、図２は
本発明の第２実施例のゲッタリングポンプの構成を示す
断面図である。なお、各図中同一の符号は同一又は相当
の部分を示す。
【００１１】本発明の第１実施例の超高真空ポンプは、
図１に示すように高真空ポンプ３の前段の真空排気用配
管などに取り付けられたＸ線源５と外部のＸ線発生装置
電源６、気体をイオン化したとき発生する電子（ｅ- ）
を集める＋電極等を備え、高真空ポンプ３としてはター
ボ分子ポンプで構成されている。ターボ分子ポンプは、
高速で回転する動翼を備えたロータ１１と、静翼を多段
に組み合わせたステータ１２とからなる軸流のポンプで
ある。ロータ１１はモータ１３により駆動され、そのシ
ャフトがベアリング１４により支持される。高真空ポン
プ３の排気側は、ルーツポンプ等の補助ポンプ２に接続
され真空排気される。
図１に示すように高真空ポンプ３の前段の真空排気用配
管などに取り付けられたＸ線源５と外部のＸ線発生装置
電源６、気体をイオン化したとき発生する電子（ｅ- ）
を集める＋電極等を備え、高真空ポンプ３としてはター
ボ分子ポンプで構成されている。ターボ分子ポンプは、
高速で回転する動翼を備えたロータ１１と、静翼を多段
に組み合わせたステータ１２とからなる軸流のポンプで
ある。ロータ１１はモータ１３により駆動され、そのシ
ャフトがベアリング１４により支持される。高真空ポン
プ３の排気側は、ルーツポンプ等の補助ポンプ２に接続
され真空排気される。
【００１２】ターボ分子ポンプで排気する場合にはター
ボ分子ポンプの翼側を陽イオン移動用電源９の陰（−）
極に接続する。ポンプの性能限界である到達真空度に達
すると、図５に示すように、真空ポンプ側から真空容器
に向かう気体分子と、真空容器からポンプに向かう気体
分子の数とは、ほぼ同数となり、平衡状態に達する。こ
こで、真空空間中に漂う気体分子にＸ線を照射する。気
体分子は励起され電子（ｅ- ）を放出し、陽（＋）イオ
ンとなる。陽イオンとなった気体分子は、図１に示すよ
うに負（−）の極性を持ったターボ分子ポンプの翼側に
引きつけられる。ターボ分子ポンプの翼に衝突した気体
分子は翼に巻き込まれ排気される。この様な機構によっ
て、普通のターボ分子ポンプの到達真空度に達した気体
分子であっても、真空容器側に戻ることはなく更に排気
され、真空容器内の高真空度を更に一段階上げることが
できる。
ボ分子ポンプの翼側を陽イオン移動用電源９の陰（−）
極に接続する。ポンプの性能限界である到達真空度に達
すると、図５に示すように、真空ポンプ側から真空容器
に向かう気体分子と、真空容器からポンプに向かう気体
分子の数とは、ほぼ同数となり、平衡状態に達する。こ
こで、真空空間中に漂う気体分子にＸ線を照射する。気
体分子は励起され電子（ｅ- ）を放出し、陽（＋）イオ
ンとなる。陽イオンとなった気体分子は、図１に示すよ
うに負（−）の極性を持ったターボ分子ポンプの翼側に
引きつけられる。ターボ分子ポンプの翼に衝突した気体
分子は翼に巻き込まれ排気される。この様な機構によっ
て、普通のターボ分子ポンプの到達真空度に達した気体
分子であっても、真空容器側に戻ることはなく更に排気
され、真空容器内の高真空度を更に一段階上げることが
できる。
【００１３】次に、図２を用いてゲッタリングポンプに
適用した場合について述べる。この高真空ポンプは、真
空ポンプ４の前段の真空排気用配管などに取り付けられ
たＸ線源５、Ｘ線発生装置用電源６、気体をイオン化し
たときに発生する電子（ｅ- ）を集める＋電極７、陽イ
オン移動用電源９、気体分子を吸着し且つ陽イオンを吸
着する−電極となるゲッター部８とで構成されている。
適用した場合について述べる。この高真空ポンプは、真
空ポンプ４の前段の真空排気用配管などに取り付けられ
たＸ線源５、Ｘ線発生装置用電源６、気体をイオン化し
たときに発生する電子（ｅ- ）を集める＋電極７、陽イ
オン移動用電源９、気体分子を吸着し且つ陽イオンを吸
着する−電極となるゲッター部８とで構成されている。
【００１４】ゲッタリングポンプは周知のように、空間
の気体分子をゲッター部８で捕獲し、Ｚｒ3 Ａｌ、Ｚｒ
5 Ａｌ3 などのゲッター材の内部に拡散させて閉じ込め
真空度を上げる。そこで、真空ポンプの前段でＸ線源５
からＸ線を照射することにより、空間中に漂う気体分子
をイオン化する。図中＋極７は、気体のイオン化により
放出される電子（ｅ- ）を集めるための電極である。そ
して、陽イオン移動用電源９の負（−）側をゲッタ部８
に接続して、陽イオンを効率的に補集し真空度をより上
げる。
の気体分子をゲッター部８で捕獲し、Ｚｒ3 Ａｌ、Ｚｒ
5 Ａｌ3 などのゲッター材の内部に拡散させて閉じ込め
真空度を上げる。そこで、真空ポンプの前段でＸ線源５
からＸ線を照射することにより、空間中に漂う気体分子
をイオン化する。図中＋極７は、気体のイオン化により
放出される電子（ｅ- ）を集めるための電極である。そ
して、陽イオン移動用電源９の負（−）側をゲッタ部８
に接続して、陽イオンを効率的に補集し真空度をより上
げる。
【００１５】尚、以上の実施例ではターボ分子ポンプ、
ゲッタリングポンプへＸ線の照射手段及びイオン化した
気体の真空ポンプへの移動手段を適用した例についての
み述べたが、他の高真空ポンプ、例えばクライオポンプ
等への適用も勿論可能である。このように、本発明の趣
旨を逸脱することなく種々の変形実施例が可能である。
ゲッタリングポンプへＸ線の照射手段及びイオン化した
気体の真空ポンプへの移動手段を適用した例についての
み述べたが、他の高真空ポンプ、例えばクライオポンプ
等への適用も勿論可能である。このように、本発明の趣
旨を逸脱することなく種々の変形実施例が可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
高真空ポンプの前段で気体分子をイオン化し、高真空ポ
ンプ側に強制的に移動して排気することにより高真空ポ
ンプの到達真空度を一段と向上させることができる。
高真空ポンプの前段で気体分子をイオン化し、高真空ポ
ンプ側に強制的に移動して排気することにより高真空ポ
ンプの到達真空度を一段と向上させることができる。
【図１】本発明の第１実施例のターボ分子ポンプを用い
た真空ポンプの構成を示す断面図。
た真空ポンプの構成を示す断面図。
【図２】本発明の第２実施例のゲッタリングポンプを用
いた真空ポンプの構成を示す断面図。
いた真空ポンプの構成を示す断面図。
【図３】Ｘ線により気体分子がイオン化される様子を示
す説明図。
す説明図。
【図４】従来の真空排気系の一例を示す説明図。
【図５】到達真空域での気体分子の動きを示す説明図。
１ 真空容器 ２ 補助ポンプ ３ ターボ分子ポンプ ４ ゲッターポンプ ５ Ｘ線源 ６ Ｘ線発生装置電源 ７ ＋極電極 ８ ゲッター部 ９ 陽イオン移動用電源
Claims (4)
- 【請求項１】 真空空間にＸ線を照射し、真空空間中に
漂う気体分子を励起してイオン化させて、電気的に真空
ポンプの排気方向にイオン化した気体分子を移動させ
て、該真空ポンプにより排気することを特徴とする真空
ポンプの排気方法。 - 【請求項２】 真空ポンプの前段に配置され真空空間に
Ｘ線を照射する手段と、該Ｘ線の照射により励起されイ
オン化した真空空間の気体分子を前記真空ポンプの排気
方向に移動させる手段とを備えたことを特徴とする真空
ポンプ。 - 【請求項３】 前記真空ポンプは、ターボ分子ポンプで
あることを特徴とする請求項２記載の真空ポンプ。 - 【請求項４】 前記真空ポンプは、ゲッタリングポンプ
であることを特徴とする請求項２記載の真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6083877A JPH07272670A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 真空ポンプ及びその排気方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6083877A JPH07272670A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 真空ポンプ及びその排気方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07272670A true JPH07272670A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13814895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6083877A Pending JPH07272670A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 真空ポンプ及びその排気方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07272670A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101008065B1 (ko) * | 2008-09-08 | 2011-01-13 | 고병모 | 복사압을 이용한 진공펌프 |
| WO2015044182A3 (en) * | 2013-09-25 | 2015-09-24 | Asml Netherlands B.V. | Beam delivery apparatus and method |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP6083877A patent/JPH07272670A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101008065B1 (ko) * | 2008-09-08 | 2011-01-13 | 고병모 | 복사압을 이용한 진공펌프 |
| WO2015044182A3 (en) * | 2013-09-25 | 2015-09-24 | Asml Netherlands B.V. | Beam delivery apparatus and method |
| US10580545B2 (en) | 2013-09-25 | 2020-03-03 | Asml Netherlands B.V. | Beam delivery apparatus and method |
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