JPS593198Y2 - サブリメ−シヨンポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、オイルフリーな超高真空系をつくるための真
空ポンプの一つであるサブリメーションポンプの改良に
関するものである。

サブリメーションポンプは、排気孔を有する真空ポンプ
室内にサブリメ−ターを設け、例えばチタン等のガス吸
着性の大きい蒸発体金属を蒸発してこの金属粒子が気体
粒子を搬送し周りの管壁に蒸着させ、この蒸着気体を極
低温冷媒により凝縮固化させ、所要の排気作用を行なわ
せ高真空を得ようとするポンプである。

該蒸発体金属の蒸発は線状にした電極に直接通電加熱す
る方式とジュール加熱されたタングステン棒もしくは電
子衝撃で加熱されたルツボにチタン線を送り込む方式と
がある。

サブリメーションポンプに比較的小形でも蒸着面積をで
きるだけ大きくすることにより極めて大排気速度のポン
プとなる。

このため従来のサブリメーションポンプは蒸着面積を大
きくすることに主力が注かれてきた。

従来のサブリメーションポンプは例えば実公昭５０−３
０６５２号の如く、中心軸にサブリメ−ター（蒸発源）
を設け、サブリメーション基面（吸着の基盤となる面）
の形状を同軸的なヒダとし、円筒状ポンプ真空容器の内
壁に固定し、この容器を外側から冷却する構造のものが
知られていた。

これを第１図、第２図により説明すると、ステンレス製
円筒容器１の中心軸上にはチタンフィラメント２をカー
トリッジ３を介して装着する。

一方円筒容器１の一端に排気導管４を設け、フランジ５
を介して他の排気系に接続する。

前記円筒容器内壁６に同軸的に形成したヒダ７を有する
ヒダ付円筒８を固定して設ける。

この各ヒダ７は第２図に示したように複数個が連続して
設けられている。

又円筒容器１の外周は冷媒９を介して取り囲んだスチロ
ール製の断熱性容器１０を設けてヒダ７に堆積されたチ
タン薄膜を冷却する。

冷媒９としては液体窒素を使用する。

また円筒容器１とヒダ７の固定を確実にするため、ヒダ
と円筒容器１との接触部分を溶接によって固着しである
。

ところがこの装置は溶接によって固着したヒダと円筒容
器との間の第２図の１１の部分が空間となっており、熱
伝導が悪く、冷却材により冷却された円筒状真空容器外
表面からサブリメーション基面つまりヒダの内表面を冷
却するためには、ヒダの肉厚を伝導し、ヒダの谷部の接
触線および溶接個所から熱伝導しなければならず、円筒
状真空容器外表面とサブリメーション基面との間の熱伝
導抵抗は、構造上極めて大きく、サブリメーション基面
と冷却材との間の熱交換効率が悪く、また構造が複雑に
なるため製造上のコストがかかる欠点があった。

本考案は以上の点を検討し、従来のサブリメージョンポ
ンプはサブリメーション基面の冷却効率が悪かった点を
改め、ポンプ真空容器を同軸的ヒダをもった筒状とし、
真空容器の内面をサブリメーション基面とし、その中心
にサブリメ−ターを設け、この真空容器を包囲する断熱
容器を設け、前記真空容器と断熱容器との間に冷媒を気
密に充填し、前記真空容器のヒダ状サブリメ−ター基面
の外壁を直接冷媒により冷却するようにしたサブリメー
ションポンプを特徴とするもので、サブリメーション基
面と冷媒との間に空気層を介在させないようにし、基面
と冷媒との間の熱交換効率を改善し、ポンプの構造を簡
素化し、安価なサブリメーションポンプを提供しようと
するものである。

以下第３図、第４図に示した実施例により本考案を詳述
する。

周辺に同軸筒状に形成したヒダ１２を有するヒダ状真空
容器１３の中心軸上にサブリメ−ター１４をカートリッ
ジ１５を介して装着し、ヒダ状真空容器１３の一端に排
気導管１６を設け、フランジ１７を介して他の排気系（
補助真空ポンプ）に接続する。

ヒダ状真空容器１３の外周には適宜の間隔をもって取り
囲んだ断熱性容器１９を設け、真空容器１３と断熱容器
１９との間に冷媒を充填し、冷媒が真空容器の外壁に直
接接触するようにして各ヒダを冷却する。

本考案により冷媒と真空容器外表面との接触面積は、ヒ
ダになった分だけ著しく増加し、冷媒が真空容器を冷却
する熱交換効率は著しく改善された。

またヒダ状真空容器外表面２０とサブリメーション基面
２１との間にはヒダ状真空容器１３の肉厚のみしかなく
伝導距離も極めて短かく、面接触なので、熱伝導抵抗は
極めて小さくなる。

また液体で冷却する場合、冷却容器１９の大きさが同じ
ならば、ヒダ山の分だけ本考案の構造の方が液体冷媒が
多く入り冷媒の持ちがよく、冷媒補給の手間が省ける。

本考案はこのように冷媒とサブリメーション基面との熱
交換効率がよく、工業上安価で性能のよいサブリメーシ
ョンポンプを提供できる実用上天なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の側断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
線により切った断面図、第３図は本発明装置の側断面図
、第４図は第３図のＡ−Ａ線により切った断面図である
。 １・・・円筒容器、２・・・チタンフィラメント、３カ
ートリツジ、４・・・排気導管、５・・・フランジ、６
・・・円筒容器内壁、７・・・ヒダ、８・・・ヒダ付円
筒、９・・・冷媒、１０・・・断熱性容器、１１・・・
空間、１２・・・ヒダ、１３・・・ヒダ状真空容器、１
４・・・サブリメ−ター、１５・・・カートリッジ、１
６・・・排気導管、１７・・・フランジ、１８・・・冷
媒、１９・・・断熱性容器、２０・・・ヒダ状真空容器
外表面、２１・・・サブリメーション基面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中心軸に設けたサブリメ−ターと、これと同軸的に設け
   たヒダ形状の筒状のサブリメーション基面を有するポン
   プ真空容器と、この真空容器を包囲する断燃容器とより
   成り、この真空容器と断熱容器との間に冷媒を気密に充
   填し、前記真空容器のヒダ形状のサブリメーション基面
   の外壁を冷媒により直接冷却するようにしたことを特徴
   とするサブリメーションポンプ。