JPH09209932A

JPH09209932A - 真空排気装置

Info

Publication number: JPH09209932A
Application number: JP4039296A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Yamamoto; 久山本; Shigeru Maeda; 繁前田; Kazutoshi Aoki; 一俊青木; Tokumitsu Arai; 徳光荒井
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-12
Anticipated expiration: 2016-02-02
Also published as: JP3604228B2

Abstract

(57)【要約】【課題】真空ポンプとしてターボ分子ポンプ等を使用
し到達圧力が１０^-1Ｐａ以下である真空排気装置で、真
空排気室の大気開放を自由に行い、真空ポンプの実質的
な排気性能を低下させず、水分子の排気性能を高める。【解決手段】真空排気室を排気する真空ポンプとして
ターボ分子ポンプ19を備え、到達圧力が１０^-1Ｐａ以下
である真空排気装置であって、真空排気室の排気動作を
制御する仕切り弁としてクライオ弁体13を備え、このク
ライオ弁体は、ターボ分子ポンプの側に水分子を排気す
るのに適した温度に冷却された冷却パネル16を備え、か
つ真空排気室の側に常温の弁体部15を備えるように構成
される。ターボ分子ポンプの代わりにクライオポンプ30
を使用することも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空排気装置に関
し、特に、１０^-1Ｐａ以下の到達圧力を必要とする真空
排気装置に適した、高い排気性能を有するクライオター
ボの改良構造、および当該改良構造をさらに発展させた
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空排気すべき室（以下「真空排気室」
という）を１０^-1Ｐａ以下の圧力に減圧すると、当該真
空排気室の壁面に付着していたガス分子、すなわち主に
水分子が真空排気室の内部に放出される。従って、真空
排気室を１０^-1Ｐａ以下の圧力により短時間に真空排気
するためには、水分子に対する排気速度が大きい真空ポ
ンプを用いることが必要となる。

【０００３】１０^-1Ｐａ以下の圧力まで真空排気を行え
る装置の真空ポンプには、一般的に、クライオポンプま
たはターボ分子ポンプが使用される。

【０００４】上記の２つのポンプには、各々の排気原理
に由来する利点と欠点が存在する。クライオポンプで
は、水分子に対する排気速度が大きいという利点がある
反面、ため込み式の真空ポンプであるので、ある時点で
ため込んだ気体を再放出してリフレッシュしてやらなけ
ればならず、長期間連続して使用し続けることはできな
いという欠点を有する。またターボ分子ポンプでは、気
体輸送式の真空ポンプであるので、長期間連続使用でき
る利点を有する反面、水分子に対する排気速度がクライ
オポンプに劣るという欠点を有する。

【０００５】そこで、真空排気装置の真空ポンプとし
て、上記のクライオポンプとターボ分子ポンプの各々の
欠点を補った、図９に示すようなクライオターボと呼ば
れる複合型の真空ポンプが使用される場合もある。

【０００６】上記の複合型真空ポンプでは、真空容器５
０の内部空間である真空排気室５１の排気口部５２にタ
ーボ分子ポンプ５３を取り付ける。ターボ分子ポンプ５
３はニップル５４を介して排気口部５２に取り付けら
れ、従って、ターボ分子ポンプ５３は、ニップル５４の
下流側に取り付けられる。ニップル５４の内部には、約
５５Ｋから１６０Ｋ程度の温度に冷却された筒型冷却パ
ネル５５が備えられる。かかる構成において、水分子の
排気は主に筒型冷却パネル５５で行われ、その他の気体
はターボ分子ポンプ５３により排気される。従って、水
分子に対する排気速度を向上させると共に、長期間連続
使用可能な真空ポンプが実現される。

【０００７】なお筒型冷却パネル５５は、例えばニップ
ル５４に取り付けられた冷凍機５６により所定の温度に
冷却される。また５７は排気口部５２に設けられる例え
ば円板状の仕切り弁、５８は補助ポンプである。

【０００８】また、別の従来装置の構成を図１０に示
す。図１０において、図９で説明した要素と実質的に同
一のものには同一の符号を付している。この装置構成で
は、前述したものと同様な冷却パネル５５を真空排気室
５１の内部に設けた構造となっている。この装置によっ
ても、水分子の排気は冷却パネル５５で行い、水分子の
排気速度を大きくすることと、ターボ分子ポンプ５３に
よる長期間連続使用できることを両立させている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来装置の各々
では、次のような問題が提起される。

【００１０】図９の従来装置では、ターボ分子ポンプ５
３の上流側に水分子捕獲用の冷却パネル５５を設けたた
め、この部分のコンダクタンスが低下し、本来ターボ分
子ポンプ５３が持っている排気速度等の性能が充分に発
揮できなくなるという問題がある。

【００１１】また図１０の従来装置では、ターボ分子ポ
ンプ５３の排気性能を阻害するようなことはないもの
の、真空排気室５１を大気開放する場合に、真空排気室
内を大気側と同じ条件とすることから、冷却パネル５５
を常温まで昇温しなければならず、真空排気室５１を大
気開放するのに時間がかかるという問題がある。

【００１２】本発明の主たる目的は、上記の課題を解決
することにあり、真空排気室を排気する真空ポンプとし
てターボ分子ポンプやクライオポンプを使用し、到達圧
力が１０^-1Ｐａ以下である真空排気装置において、真空
排気室の大気開放を自由に行えると共に、真空ポンプの
実質的な排気性能を低下させることなく水分子に対する
排気性能を向上させた真空排気装置を提供することにあ
る。

【００１３】本発明のさらなる目的は、ターボ分子ポン
プを使用せずクライオポンプを使用する真空排気装置に
おいても、当該クライオポンプの冷凍機と、真空排気室
の開口部に備えられた弁部材の構造とを組み合わせ、上
記目的に記載された同様な排気性能を達成することがで
きる真空排気装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
真空排気装置は、上記目的を達成するため、次のように
構成される。

【００１５】真空排気室を排気する真空ポンプとしてタ
ーボ分子ポンプを備え、到達圧力が１０^-1Ｐａ以下であ
る真空排気装置であって、真空排気室の排気口に、ター
ボ分子ポンプ側に水分子を排気するのに適した温度に冷
却された冷却パネルを設けかつ真空排気室側に常温の弁
体部を設けた弁部材（以下「クライオ弁体」という）を
備え、このクライオ弁体は真空排気室の排気動作を制御
する仕切り弁として開閉動作するように構成される。か
かる構成において、ターボ分子ポンプの代わりにクライ
オポンプを使用することも可能である。

【００１６】本発明に係る真空排気装置では、真空排気
室の排気口に仕切り弁として上記構造を有するクライオ
弁体を装着した。従って、当該クライオ弁体を閉じる場
合、真空排気室側に面する弁体部は常温であるので、真
空排気室を大気開放する場合における冷却パネルの昇温
に起因する従来の問題が解消される。また真空排気室を
排気する場合、クライオ弁体を排気位置に変位させる
と、真空排気室と真空ポンプの間を、排気性能を損なわ
ない望ましいコンダクタンスとなるように開放すること
ができる。この状態でターボ分子ポンプ等によって真空
排気室の排気を行うと、水分子に対して高い排気能力を
持つ冷却パネルが真空排気室内に露出し、そのため、タ
ーボ分子ポンプ等の排気能力に相乗的に作用し、水分子
に対する排気速度を大きくすることができる。またクラ
イオ弁体の外形は、従来の仕切り弁に比較して、著しく
大きくするものではないので、真空排気装置に対する形
状的な制約を大きくするものではない。さらに、ターボ
分子ポンプ等の上流側のコンダクタンスを低下させ、真
空ポンプの排気性能を低下させることはない。

【００１７】上記の構成において、冷却パネルの冷却温
度は、水が凝縮しかつ他の気体が凝縮しない温度である
ことが好ましい。さらに、他の気体が窒素や酸素やアル
ゴンである場合には、冷却パネルの冷却温度は５５〜１
６０Ｋの範囲に含まれる温度であることが好ましい。こ
の温度範囲は、他の気体の種類に応じて変更し得るもの
である。この構成では、他の気体の排気性能を低下させ
ることなく、水の排気性能を高く維持することができ
る。

【００１８】上記の構成において、好ましくは、クライ
オ弁体は摺動機構等の位置変位機構で移動自在に支持さ
れ、この位置変位機構は、クライオ弁体を密閉位置と排
気位置のうちのいずれかに変位させるように構成され
る。摺動機構によってクライオ弁体が上下動する場合に
は、密閉位置は下限位置であり、排気位置は最も開放さ
れた上限位置あるいはその任意の中間位置である。クラ
イオ弁体を適切な排気位置に設置できるようにすること
によって、排気時に最適なコンダクタンスを設定するす
ることができる。

【００１９】上記の構成において、好ましくは、クライ
オ弁体は真空排気室内に設けられ、上記の排気位置は真
空排気室内に設定される。

【００２０】上記の構成において、冷却パネルは伝熱部
材を介して冷凍手段に接続されるように構成される。冷
凍手段は真空排気室の外側に配置されることが好まし
い。冷凍手段の一例としてはよく知られた冷凍機である
が、これに限定されるものではない。

【００２１】上記の構成において、伝熱部材は、好まし
くは、変形自在性を有する部材、または剛性を有する部
材で形成される。かかる変形自在性を有する伝熱部材に
よれば、クライオ弁体がその位置を変位させるときに柔
軟に対応することができる。またクライオ弁体の構造や
動作を適切に変更することによって、伝熱部材として剛
性を有するものを用いることができる。

【００２２】上記の構成において、冷却パネルと弁体部
は断熱部材で結合され、冷却パネルと弁体部の間に断熱
性の空間が形成されることが好ましい。この構成では、
冷却パネルと弁体部の各々の温度を望ましい温度状態に
保持することができる。

【００２３】真空ポンプとしてクライオポンプが使用さ
れる構成において、冷却パネルは、クライオポンプに含
まれる冷凍機で冷却されるように構成することもでき
る。この構成によれば、冷却パネルを冷却するための冷
凍機を特別に設ける必要がなくなる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。

【００２５】図１〜図３は本発明に係る真空排気装置の
第１の実施形態を示す。図１は真空排気装置の概略構成
を示す部分縦断面図、図２は図１中の要部を示し、クラ
イオ弁体が気密保持位置（下限の全閉位置）に変位した
状態を示す拡大縦断面図、図３はクライオ弁体が望まし
い排気位置（例えば上限の全開位置）に変位した状態を
示す拡大縦断面図である。

【００２６】図１において、真空容器１１は内部空間が
真空排気され、その内部に真空排気室が形成される。真
空容器１１の下壁の例えば中央部には円形の開口部１２
が形成され、開口部１２の外側に真空ポンプ装置部が装
備される。開口部１２の内側の真空容器内の箇所には弁
部材１３が設けられる。この弁部材１３は、以下の説明
では、その構造上の特徴から「クライオ弁体」と呼ぶこ
ととする。クライオ弁体１３は開口部１２の直径よりも
大きな直径を有する仕切り弁部材で、例えばよく知られ
た摺動機構（図示せず）によって支持され、この摺動機
構によって開口部１２に対して接近したり（図示例では
下動）あるいは離れたり（図示例では上動）するように
設けられている。摺動機構はクライオ弁体１３の位置を
変位させる位置変位機構の一例であり、位置変位機構自
体の構成は任意である。図１と図２は、クライオ弁体１
３が下方に変位し、クライオ弁体１３の外周部が、開口
部１２の周縁部に、当該周縁部に設けたシール部材（Ｏ
リング）１４を介して接触し、開口部１２を閉じた状態
を示している。このときクライオ弁体１３は下限位置に
存在し、密閉状態を作る。他方、図３は、クライオ弁体
１３は上方に変位し、開口部１２を開放している。この
図示例では、クライオ弁体１３は上限位置に存在し、最
も開放された排気位置に設定されている。図３中の距離
ａは、クライオ弁体１３の摺動範囲である。なお、クラ
イオ弁体１３の排気位置は、上限位置に限定されない。
中間的な開放状態である位置であっても排気位置として
用いることもできる。

【００２７】クライオ弁体１３は、所要の厚みの円盤形
態を有する弁体部１５と、この弁体部１５の、開口部１
２側の表面（図中、下面）に形成された円形凹所１５ａ
の内部に配置された冷却パネル１６とから構成される。
当該凹所１５ａの直径は開口部１２の直径とほぼ等し
い。冷却パネル１６は、銅等の熱伝導良好な物質により
形成され、断熱材で作られた冷却パネル保持体１７を介
して弁体部１５に固定される。凹所１５ａに固定された
冷却パネル１６は、弁体部１５の下面から突出すること
なく、凹所１５ａ内に収容される。弁体部１５と冷却パ
ネル１６の間には、相対的に狭い空間が形成される。

【００２８】真空容器１１の下側に設けられる真空ポン
プ装置部は、開口部１２の下側周縁部に取り付けられた
冷凍機取付け用のニップル１８と、このニップル１８の
下部に固定されるターボ分子ポンプ１９と、ニップル１
８の筒状の側方突起部１８ａに取り付けられた冷却パネ
ル用冷凍機２０と、ドライポンプや油回転ポンプ等の補
助ポンプ２４とから構成される。真空容器１１とニップ
ル１８との間、ニップル１８の側方突起部１８ａと冷凍
機２０との間には、それぞれ、シール部材２１，２２が
介設される。冷凍機２０の先部２０ａは、側方突起部１
８ａの内部スペースを通ってニップル１８の内部空間ま
で延びている。

【００２９】上記クライオ弁体１３の冷却パネル１６
は、伝熱部材２３によって冷凍機２０の上記先部２０ａ
に接続される。冷却パネル１６と冷凍機２０とは、伝熱
部材２３によって熱接触が良好な状態に保たれる。この
伝熱部材２３は、例えば銅製繊維を用いて作られ、熱伝
導が良好で、かつクライオ弁体１３の上下の位置変位に
対して十分に対応できる長さと自由度を持っている。伝
熱部材２３は、クライオ弁体１３の位置に応じて自由に
変形するという変形自由性を有している。伝熱部材２３
の状態に関し、図１と図２では最も撓んだ状態を示し、
図３では最も延びた状態を示している。

【００３０】上記真空容器１１において、その内部空間
を真空排気する必要がないときには、図１または図２に
示すように、クライオ弁体１３は下限位置にあり、弁体
部１５がシール部材１４に接触して開口部１２を閉じ、
これにより真空容器１１と真空ポンプ装置部との間は気
密に保持される。他方、真空容器１１の内部空間を真空
排気する必要がある場合には、クライオ弁体１は例えば
摺動機構によって所定の上方位置（望ましくは上限位
置）まで変位され、これによって開口部１２が開かれ、
真空容器１１の内部空間すなわち真空排気室がターボ分
子ポンプ１９等によって真空排気される。

【００３１】冷却パネル保持体１７で結合された冷却パ
ネル１６と弁体部１５の間の空間部は、真空容器１１の
内部を真空排気するときには当然真空となる。またクラ
イオ弁体１３が閉じた状態では、当該空間部は、ターボ
分子ポンプ１９等により排気されて真空となっているた
め、真空断熱部として作用する。従って、冷凍機２０と
伝熱部材２３の作用で冷却パネル１６を例えば５５〜１
６０Ｋの温度に冷却しても、真空断熱部として働く上記
空間部によって弁体部１５を常温を保つことが可能であ
る。

【００３２】冷凍機２０によって冷却パネル１６をどの
程度の低温に冷却すべきかということについては、他の
気体が例えば窒素、酸素、アルゴン等である場合には、
次のように設定することが望ましい。

【００３３】１６０Ｋにおける水の平衡蒸気圧は１０^-4
Ｐａ程度であり、真空排気装置として１０^-4Ｐａ程度の
圧力に到達することが必要なものであれば、冷却パネル
１６の温度は１６０Ｋ以下でよい。しかしながら、実際
には、１０^-4Ｐａよりもさらに低い圧力を必要とする場
合が多い。このような場合を想定すると、冷却パネル１
６の温度は、水の平衡蒸気圧が１０^-9Ｐａ以下となる１
２０Ｋ以下とすることが望ましい。

【００３４】また、冷却パネル１６に水以外の気体が凝
縮すると、凝縮した気体の固有の平衡蒸気圧特性に基づ
く、冷却パネル１６の温度でのその気体の平衡蒸気圧に
よって、真空容器１１の内部圧力が決定される。それ故
に、冷却パネル１６の温度は、水以外の気体が凝縮しな
いようにする、すなわち、例えば、通常主に排気される
気体であるところの窒素や酸素やアルゴン等の気体が凝
縮しないようにするため、それらの平衡蒸気圧が１００
Ｐａ以上となる５５Ｋ以上の温度に設定する必要があ
る。

【００３５】さらに、通常、真空容器の内部を真空排気
する場合には、まず最初に、油回転ポンプやドライポン
プ等の粗引きポンプ（上記の補助ポンプ２４に対応）に
よって１０Ｐａから数１０Ｐａまで粗引き排気を行い、
その後に、仕切り弁を開いて、ターボ分子ポンプやクラ
イオポンプによって真空排気を行う。このことを本実施
形態について述べれば、真空容器１１の内部空間は補助
ポンプ２４で１０Ｐａから数１０Ｐａまで粗引き排気さ
れ、その後に、クライオ弁体１３を開いて、ターボ分子
ポンプ１９によって真空排気が行われる。従って、クラ
イオ弁体１３を開くと、その冷却パネル１６は、１０か
ら数１０Ｐａの圧力の真空容器１１の内部空間に変位す
ることになる。このとき、真空容器１１の内部空間内に
存在する気体の分圧が、冷却パネル１６の温度における
その気体の平衡蒸気圧より高いと、冷却パネル１６にそ
の気体が凝縮することになる。このため、冷却パネル１
６の温度は、主に排気する気体の平衡蒸気圧が１０から
数１０Ｐａよりも高い圧力であること、例えば１００Ｐ
ａ以上の圧力であることを基準として、５５Ｋ以上とす
る必要がある。

【００３６】上記の説明で明らかなように、クライオ弁
体１３に設けられた冷却パネル１６が水分子のみを有効
に排気するようにするためには、その温度を５５〜１２
０Ｋの範囲に含まれる温度に保つことが必要である。ま
た、真空排気装置の圧力条件が１０^-4Ｐａ程度である場
合であって、他の気体が通常主に排気される気体である
ところの窒素や酸素やアルゴン等である場合には、５５
〜１６０Ｋの範囲に含まれる温度であることが好まし
い。かかる温度範囲は、他の気体の種類に応じて変化し
得るものである。

【００３７】上記構成を有する真空排気装置によれば、
仕切り弁であるクライオ弁体１３が排気位置である例え
ば上限位置に変位したときは、クライオ弁体１３の冷却
パネル１６は、この冷却パネル１６の径と同じ吸気口径
をもつクライオポンプとほぼ同等の排気速度にて水分子
を排気する能力を有することになる。また、その他の気
体は、ターボ分子ポンプ１９の本来の排気性能を低下さ
せることなく当該ターボ分子ポンプ１９により排気され
る。このため、本実施形態による真空排気装置は、クラ
イオポンプ並の水分子に対する排気性能と、ターボ分子
ポンプ本来の排気性能を発揮することができる。

【００３８】次に図４に従って、本発明に係る真空排気
装置の第２の実施形態を説明する。この実施形態では、
真空ポンプとしてクライオポンプのみを使用し、前述の
クライオ弁体１３と組合せて構成しているこのクライオ
ポンプ３０の内部構造は一般的なものである。図４にお
いて、前記実施形態で説明した要素と実質的に同一の要
素には同一の符号を付している。

【００３９】真空容器１１の下壁外側には、開口部１２
に対応させて、クライオポンプ３０のポンプ容器３１が
シール部材３２を介して取り付けられる。図中、ポンプ
容器３１の下壁にはシール部材３３を介して冷凍機３４
が取り付けられ、ポンプ容器３１の内部には、冷凍機３
４の後述する第１冷凍ステージに箇所で支持された、開
口部１２に対向するルーバ３５を備える輻射シールド３
６が設けられる。冷凍機３４の上端部には、さらにクラ
イオコンデンセーションパネル３７と、クライオソープ
ションパネル３８が取り付けられる。冷凍機３４におけ
る部分３９は第１冷凍ステージ、部分４０は第２冷凍ス
テージである。上記輻射シールド３６は、冷凍機３４の
第１冷凍ステージ３９の箇所に良好な熱接触状態で結合
されている。

【００４０】その他の構造は、前記第１の実施形態と同
じであり、クライオ弁体１３は摺動自在に設けられ、冷
却パネル１６は伝熱部材２３を介して輻射シールド３６
の上縁部に接続される。図４で、クライオ弁体１３は上
限の排気位置に変位した状態を示す。

【００４１】上記クライオポンプ３０の内部構造は前述
の通り一般的なものであるが、クライオコンデンセーシ
ョンパネル３７とクライオソープションパネル３８は、
第２冷凍ステージ４０に熱接触良好に接続されており、
１０〜１５Ｋ程度の温度に冷却される。クライオコンデ
ンセーションパネル３７によって窒素、酸素、アルゴン
等の気体を排気し、クライオソープションパネル３８に
よって水素等を排気する。また、輻射シールド３６およ
びルーバ３５は、第１冷凍ステージ４０に熱接触良好に
接続されており、５５〜８０Ｋ程度に冷却される。輻射
シールド３６とルーバ３５は、第２冷凍ステージ４０、
並びにクライオソープションパネル３８およびクライオ
コンデンセーションパネル３７を輻射熱から保護し、さ
らに、水を排気する。

【００４２】本実施形態では、クライオポンプ３０の第
１冷凍ステージ３９は５５〜８０Ｋ程度に冷却されてい
るため、これに接続される部材すなわち輻射シールド３
６あるいはルーバ３５と、クライオ弁体１３の冷却パネ
ル１６とを、伝熱部材２３で接続することにより、冷却
パネル１６を冷却するための特別な冷凍機を必要としな
い。このように、容易な改良で、水に対する排気速度が
非常に大きい真空排気装置を実現できる。

【００４３】前述の各実施形態では、クライオ弁体１３
の冷却パネル１６を弁体部１５の凹所１５ａ内に設ける
ようにした。しかし、ターボ分子ポンプ１９やクライオ
ポンプ３０におけるクライオ弁体１３側の構造に余裕が
ある場合には、図５に示すように、冷却パネル１６を弁
体部１５の下面より突き出た構造で設けることもでき
る。この構造によれば、クライオ弁体１３が排気位置に
変位したとき、冷却パネル１６への水分子の入射頻度が
格段に高くなり、水分子の排気性能がより一層向上す
る。

【００４４】また上記各実施形態では、真空ポンプ装置
部側に冷却パネル１６を冷却するための冷凍機を設置し
ているが、冷凍機を気密構造にしてクライオ弁体１３の
上側に装着しても同じ効果を得ることができる。

【００４５】さらに、クライオ弁体１３に設けた冷却パ
ネル１６を冷却する冷凍機として、ＧＭサイクルやＪＴ
効果、あるいはパルスチューブ方式等を利用した冷凍機
を使用することもできる。また他の冷凍手段として、上
記のごとき冷凍機の代わりに、液体窒素等の冷媒を循環
するような方式により冷却しても同様の効果を達成でき
る。

【００４６】また、前述の伝熱部材２３の他の変形例を
図６〜図８に示す。各図において、（ａ）は全閉位置の
状態、（ｂ）は全開位置の状態を示す。なお各図の構造
において、前述の実施形態とは異なり、冷凍機を取り付
けるためのニップルを使用しない構造となっている。

【００４７】図６に示す伝熱部材２３Ａは、クライオ弁
体１３の動作が全閉と全開の何れかの状態でしか使用し
ない場合を前提とし、（ａ）に示す全閉位置、および
（ｂ）に示す全開位置で冷凍機に接触するように構成さ
れる。

【００４８】図７に示す伝熱部材２３Ｂは、クライオ弁
体１３の摺動範囲がかなり広く、クライオ弁体１３を閉
じたときに、前述の銅製繊維で形成された伝熱部材２３
においてそのたるみが問題となるような場合を前提と
し、熱伝導性が良好な金属等を用いて多関節型構造にて
構成される。

【００４９】図８に示す伝熱部材２３Ｃは、全体を固定
の棒状に形成し、冷凍機２０に接続された熱接触良好な
滑り保持部材４１によって保持されるように構成され
る。

【００５０】上記の第１の実施形態等では冷凍機２０を
取り付けるためのニップル１８を設けた構造を示した
が、ニップルは必須の構造物ではなく、冷凍手段のサイ
ズに応じて、より小型のものを使用したり、または全く
設けないようにすることもできる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、真空排気室の仕切り弁として、真空ポンプ装置部
側に水分子を排気するのに適した温度に冷却された冷却
パネル、真空排気室側に常温の弁体部を備えたクライオ
弁体を設けるようにしたため、真空排気室の大気開放を
自由に行えると共に、真空ポンプの排気性能を低下させ
ることなく水分子に対する排気性能を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空排気装置の第１の実施形態の
概略構成を示す部分縦断面図である。

【図２】図１中の要部を示し、クライオ弁体が気密保持
位置（下限の全閉位置）に変位した状態を示す拡大縦断
面図である。

【図３】クライオ弁体が望ましい排気位置に変位した状
態を示す拡大要部縦断面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態を示し、真空ポンプと
してクライオポンプを使用した図１と同様な図である。

【図５】クライオ弁体の他の実施形態を示す要部縦断面
図である。

【図６】伝熱部材の他の実施形態を示す要部縦断面図で
ある。

【図７】伝熱部材のさらなる他の実施形態を示す要部縦
断面図である。

【図８】伝熱部材のさらなる他の実施形態を示す要部縦
断面図である。

【図９】従来の真空排気装置の例を示す縦断面図であ
る。

【図１０】従来の真空排気装置の他の例を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１１真空容器１２開口部１３クライオ弁体１５弁体部１６冷却パネル１７冷却パネル保持体１８ニップル１９ターボ分子ポンプ２０冷凍機２３伝熱部材２４補助ポンプ３０クライオンプ３１ポンプ容器３４冷凍機３５ルーバ３６輻射シールド３７クライオコンデンセーションパ
ネル３８クライオソープションパネル３９第１冷凍ステージ４１第２冷凍ステージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒井徳光東京都府中市四谷５丁目８番１号アネルバ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空排気室を排気するターボ分子ポンプ
を備え、到達圧力が１０^-1Ｐａ以下である真空排気装置
において、前記真空排気室の排気口に、前記ターボ分子ポンプの側
に水分子を排気するのに適した温度に冷却された冷却パ
ネルを設けかつ前記真空排気室の側に常温の弁体部を設
けた弁部材を備え、この弁部材は前記真空排気室の排気
動作を制御する仕切り弁として開閉動作することを特徴
とする真空排気装置。
【請求項２】前記ターボ分子ポンプの代わりにクライ
オポンプが使用されることを特徴とする請求項１記載の
真空排気装置。
【請求項３】前記冷却パネルの冷却温度は、水が凝縮
しかつ他の気体が凝縮しない温度であることを特徴とす
る請求項１または２記載の真空排気装置。
【請求項４】前記冷却パネルの冷却温度は５５〜１６
０Ｋの範囲に含まれる温度であることを特徴とする請求
項３記載の真空排気装置。
【請求項５】前記弁部材は位置変位機構で移動自在に
支持され、この位置変位機構は、前記弁部材を密閉位置
と排気位置のうちのいずれかに変位させることを特徴と
する請求項１または２記載の真空排気装置。
【請求項６】前記弁部材は前記真空排気室の内部に設
けられ、前記排気位置は前記真空排気室内に設定される
ことを特徴とする請求項５記載の真空排気装置。
【請求項７】前記冷却パネルは伝熱部材を介して冷凍
手段に接続されることを特徴とする請求項１または２記
載の真空排気装置。
【請求項８】前記冷凍手段は、前記真空排気室の外側
に配置されることを特徴とする請求項７記載の真空排気
装置。
【請求項９】前記冷凍手段は冷凍機であること特徴と
する請求項７または８記載の真空排気装置
【請求項１０】前記伝熱部材は変形自在性を有する部
材で形成されることを特徴とする請求項７記載の真空排
気装置。
【請求項１１】前記伝熱部材は剛性を有する部材で形
成されることを特徴とする請求項７記載の真空排気装
置。
【請求項１２】前記冷却パネルと前記弁体部は断熱部
材で結合され、前記冷却パネルと前記弁体部の間に断熱
性の空間が形成されることを特徴とする請求項１または
２記載の真空排気装置。
【請求項１３】前記冷却パネルは、前記クライオポン
プに含まれる冷凍機で冷却されることを特徴とする請求
項２記載の真空排気装置。