JPH10103234A - 蒸発型ゲッタポンプ - Google Patents

蒸発型ゲッタポンプ

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Publication number
JPH10103234A
JPH10103234A JP8261607A JP26160796A JPH10103234A JP H10103234 A JPH10103234 A JP H10103234A JP 8261607 A JP8261607 A JP 8261607A JP 26160796 A JP26160796 A JP 26160796A JP H10103234 A JPH10103234 A JP H10103234A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vacuum
getter
metal film
getter metal
shroud
Prior art date
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Pending
Application number
JP8261607A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Otaka
憲二 尾高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8261607A priority Critical patent/JPH10103234A/ja
Publication of JPH10103234A publication Critical patent/JPH10103234A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】加熱が終了した時点でゲッタ金属膜に残留する
水素の量を低減し、10~10Pa 以下の極高真空を容易に発
生,維持できる蒸発型ゲッタポンプを提供する。 【解決手段】蒸発型ゲッタポンプを構成する真空容器及
びシュラウド等の部材の真空側表面を金,窒化チタンあ
るいは窒化ホウ素により被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は蒸発型ゲッタポンプ
に関する。
【0002】
【従来の技術】蒸発型ゲッタポンプは、金属蒸発源を加
熱蒸発させて金属蒸気を発生し、この金属蒸気をシュラ
ウドと呼ばれる真空部材上に凝縮させて、化学的に活性
な金属薄膜を形成し、この薄膜に入射したガスを吸着,
捕獲することによって排気する。そして、ガス吸着によ
って薄膜が活性を失うと、新鮮な金属を補充蒸発させる
ことにより、活性を失った膜の上に新しい活性膜を形成
してポンプ作用を回復する。このため、蒸発型ゲッタポ
ンプで繰返し排気を行うとゲッタ金属膜は厚くなり、真
空容器や真空中の実験装置から放出されたガス、及び金
属蒸気を発生させるときに金属蒸発源から発生する不純
物ガスを大量に吸蔵する。特に、大気に曝すと、ゲッタ
金属膜は活性を失うだけでなく多量のガスを吸蔵する。
10~10Pa以下の極高真空を発生するためには、特願平2
−239679 号明細書に開示されているように、このゲッ
タ金属膜に吸蔵されたガスを十分に除去しなければなら
ない。ゲッタ金属膜に吸蔵されたガスを十分に除去する
ためには、特願平5−31565号明細書に開示されているよ
うに、真空排気を行いつつゲッタ金属膜を250℃を越
える温度で加熱することが必要である。ゲッタ金属膜を
十分に脱ガスするために上記の所定の温度に加熱する方
法は、真空容器を加熱脱ガスするために設けられたヒー
タに加えて、特願平2−239679 号明細書に開示されてい
るように金属蒸発源を発熱体として併用する方法、或い
は特願平5−31565号明細書に開示されているように真空
中に設けられたゲッタ金属膜加熱用のヒータを併用する
方法が提示されている。ゲッタ金属膜を加熱,脱ガスす
るもう一つの方法として、その表面にゲッタ金属膜を蒸
着,形成するシュラウドに設けられた、冷媒を貯留或い
は貫流するための中空部分にヒータを内蔵することが行
われている。ヒータによってゲッタ金属膜を蒸着したシ
ュラウド面を加熱することによって、ゲッタ金属膜を高
温に加熱する。
【0003】上述の3種類の方法によるゲッタ金属膜加
熱の過程では、ゲッタ金属膜のみでなく、蒸発型ゲッタ
ポンプを構成する真空容器及びシュラウド等が高温に加
熱される。ゲッタ金属膜は極めて薄いため内部に吸蔵さ
れた水素は加熱によって容易に膜中から脱離して減少
し、加熱温度が高いほどガスの脱離が促進されるのでそ
の減少の割合は大きい。一方、真空容器及びシュラウド
はゲッタ金属膜に比べてはるかに厚いため、加熱された
真空容器及びシュラウドからは多量の水素が連続して放
出され、加熱温度が高いほど放出される水素の量は多
い。従って、加熱が終了した時点でゲッタ金属膜に残留
する実際の水素の量は、ゲッタ金属膜の加熱によって脱
離しきらずに残留する水素の量及び、真空容器とシュラ
ウド等から放出される水素の量によって決定されるが、
加熱温度が高いほどゲッタ金属膜から脱離する水素の量
は増すが、一方、容器等から放出される水素が増すため
に、ゲッタ金属膜に残留する実際の水素の量を低減する
ことの出来る加熱温度には上限がある。
【0004】従来技術では、加熱中に容器等から放出さ
れる水素の量を低減することは行われておらず、加熱脱
ガス後にゲッタ金属膜に残留する水素の量が十分に低減
されていなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新し
いゲッタ金属膜を蒸着する前段階処理として、既に蒸着
されたゲッタ金属膜を加熱,脱ガスする操作を行う場合
に、蒸発型ゲッタポンプを構成する真空ケーシング及び
シュラウド等から放出される水素の量を低減することに
よって、加熱が終了した時点でゲッタ金属膜に残留する
水素の量を低減し、10~10Pa 以下の極高真空を容易
に発生,維持できる蒸発型ゲッタポンプを提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】真空ケーシング及びシュ
ラウド等のゲッタポンプを構成する部材の真空側の表面
を金,窒化チタン或いは窒化ホウ素により被覆すること
によって、上記の課題を解決することが出来る。
【0007】真空誌第38巻(1995年)の822ペ
ージ以下に開示されているように、ステンレス鋼表面に
金の薄膜を形成することにより、ステンレス鋼内部から
拡散して真空中に放出される水素の量を大きく低減する
ことが出来る。また、真空誌第37巻(1994年)の
232ページ以下に開示されているように、ステンレス
鋼表面に窒化チタン膜を形成することにより、ステンレ
ス鋼内部から拡散して真空中に放出される水素の量を大
きく低減することが出来る。さらに、真空誌第37巻
(1994年)の240ページ以下に開示されているよ
うに、ステンレス鋼表面に窒化ホウ素膜を形成すること
により、ステンレス鋼内部から拡散して真空中に放出さ
れる水素の量を大きく低減することが出来る。
【0008】従って、真空ケーシング及びシュラウド等
のゲッタポンプを構成する部材の真空側表面を金,窒化
チタン或いは窒化ホウ素により被覆すると、ゲッタ金属
膜を真空排気しつつ加熱して脱ガスする過程で、これら
のゲッタポンプを構成する部材から放出される水素を低
減することが出来る。このため、該加熱処理後にゲッタ
金属膜に残留する水素の量が減少し、その上に清浄なゲ
ッタ金属膜を補充することによって、容易に10~10
a 以下の極高真空を発生,維持することが出来る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を、図1により説
明する。ゲッタ金属蒸発源1として、チタン或いはその
合金を用い、チタンを蒸発させてチタン膜を形成しゲッ
タ金属膜として用いる場合である。真空容器3は、ター
ボ分子ポンプのような大きなガス負荷に耐えることの出
来る超高真空ポンプ4と、ロータリポンプ5とで構成さ
れる排気装置6、並びに、ステンレス鋼製の真空ケーシ
ング7,シュラウド8及びゲッタ金属蒸発源1、さらに
ゲッタ金属蒸発源1の近傍にタングステン,モリブデ
ン,タンタル或いはこれらの金属の合金で、ゲッタ金属
蒸発源1より高い融点を有するヒータ2を設置した蒸発
型ゲッタポンプ9に、接続されている。ヒータ2への通
電は、真空ケーシングに設けられた電流導入端子11を
介して行われる。ゲッタ金属の蒸気が真空容器3内に入
射するのを妨げるため、遮蔽板13が設けられる。蒸発
型ゲッタポンプ9の排気能力が十分に大きくなり、真空
容器3の圧力が排気装置6の到達圧力より低くなって、
排気装置6から真空容器3内にガスが逆流する場合に
は、バルブ12を設置しておけば、これを閉じることに
よって排気装置6からのガスの逆流を防ぐこともでき
る。
【0010】真空ケーシング7及びシュラウド8はステ
ンレス鋼で製作され、これらの部材の真空側即ち真空容
器の内面及びシュラウドの全面に金,窒化チタン或いは
窒化ホウ素が被覆されている。蒸着されたゲッタ金属膜
を脱ガスするためには、排気装置6を用いて排気しつつ
装置の外側に設置したベーキングヒータ(表示せず)を
用いて150℃から250℃のベーキング(真空中加
熱)を行うとともに、シュラウド内部に設置したヒータ
2を発熱させて、ゲッタ金属膜を310℃以上に加熱す
る。この過程で、ゲッタ金属膜は310℃以上に加熱す
ることによって内部に吸蔵するガス、特に水素の脱離が
促進されるが、真空ケーシング7及びシュラウド8の表
面は金,窒化チタン或いは窒化ホウ素で覆われているた
め内部からの水素の拡散,脱離が抑制される。この結
果、加熱処理終了時点でゲッタ金属膜に残留するガス、
特に水素の量を低減することが出来る。ゲッタ金属膜の
加熱終了後、新鮮なゲッタ金属を追加蒸発させることに
よって、内部に残留する水素が少なく従ってゲッタ金属
膜から真空中へ脱離するガス、特に水素の量が少なく、
かつ表面に入射するガスを活発に吸着,排気することの
できるゲッタ金属膜を形成することが出来る。このゲッ
タ金属膜の排気作用によって、真空容器3の内部が容易
に極高真空に排気され、また維持される。
【0011】もし、ゲッタ金属源を交換する場合や、装
置の清掃,補修等のように、装置全体を大気に開放して
シュラウド8上に蒸着されたゲッタ金属膜10に、多量
のガスが吸着した場合や、真空容器3の内部で実験等の
作業を長時間行ってゲッタ金属膜10に多量のガスが吸
着した場合にも、排気装置6で装置全体を排気するとと
もに外部のベーキングヒータでベーキングを行いつつ、
ヒータ2に通電して発熱させ、ゲッタ金属膜10を、3
10℃以上の高温になるように加熱する。続いて、ゲッ
タ金属膜の加熱終了後、新鮮なゲッタ金属を追加蒸発さ
せることによって、真空容器3の内部が容易に極高真空
に排気される。
【0012】実施例では、真空ケーシング7及びシュラ
ウド8の材質がステンレス鋼の場合であるが、チタン或
いはチタン合金を素材とする場合、さらにはステンレス
鋼やチタン系材料が混在する場合も表面を金,窒化チタ
ンあるいは窒化ホウ素で被覆することにより、同様の効
果を得ることができる。
【0013】実施例では、ゲッタ金属としてチタンを用
いた場合であるが、他の金属をゲッタ金属源として用い
る場合にも、同じ手法を用いて同様の効果を得ることが
できる。他の金属を用いる場合は、ゲッタ金属膜の加熱
温度を、310℃でなくそれぞれの金属に適した値に選
定すればよい。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、蒸発型ゲッタポンプで
既に蒸着されたゲッタ金属膜に吸着しているガスを脱離
させる加熱処理で、ポンプを形成する真空ケーシング7
及びシュラウド8の真空側表面に金,窒化チタンあるい
は窒化ホウ素を被覆することによって、真空ケーシング
7及びシュラウド8から放出されるガス、特に水素を低
減することが出来るので、ガス特に水素の吸蔵量の少な
いゲッタ金属膜を形成することが可能となり、10~10
Pa 以下の極高真空を容易に発生,維持することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すヒータを取り付けた真
空装置の縦断面図。
【符号の説明】
1…ゲッタ金属蒸発源、2…ヒータ、3…真空容器、4
…超高真空ポンプ、5…ロータリポンプ、6…排気装
置、7…真空ケーシング、8…シュラウド、9…蒸発型
ゲッタポンプ、10…ゲッタ金属膜、11…電流導入端
子、12…バルブ、13…遮蔽板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空容器内にゲッタ作用を有する金属蒸気
    を発生する金属蒸発源と、上記金属蒸気をその表面上に
    凝縮させて金属薄膜を形成させるシュラウドを備える蒸
    発型ゲッタポンプにおいて、上記蒸発型ゲッタポンプの
    真空ケーシング及びシュラウドの真空に接する真空側表
    面を金,窒化チタン或いは窒化ホウ素により被覆したこ
    とを特徴とする蒸発型ゲッタポンプ。
JP8261607A 1996-10-02 1996-10-02 蒸発型ゲッタポンプ Pending JPH10103234A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8261607A JPH10103234A (ja) 1996-10-02 1996-10-02 蒸発型ゲッタポンプ

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JP8261607A JPH10103234A (ja) 1996-10-02 1996-10-02 蒸発型ゲッタポンプ

Publications (1)

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JPH10103234A true JPH10103234A (ja) 1998-04-21

Family

ID=17364260

Family Applications (1)

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JP8261607A Pending JPH10103234A (ja) 1996-10-02 1996-10-02 蒸発型ゲッタポンプ

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JP (1) JPH10103234A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104595154A (zh) * 2014-12-23 2015-05-06 南京华东电子真空材料有限公司 一种采用蒸散型吸气合金的吸气剂泵
CN106930923A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 核工业西南物理研究院 一种大型直板式钛升华泵结构

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104595154A (zh) * 2014-12-23 2015-05-06 南京华东电子真空材料有限公司 一种采用蒸散型吸气合金的吸气剂泵
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