JPS647280Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、試料室内が真空容器として構成され
たEPMAやSEMなどに設けられる真空制御装置
に関する。

一般にEPMA，SEM，電子顕微鏡などにおい
ては、試料に対して電子線を照射することが必要
なことから、試料が配置される試料室を一種の真
空容器として構成するとともに、この真空容器内
を真空引きするために真空排気装置が設けられて
いる。この真空排気装置は、真空容器内を高真空
にするため、ロータリーポンプに加えて油拡散ポ
ンプを併設し、かつ、この両ポンプと上記真空容
器とを連通、閉塞するゲートバルブを備えたもの
が広く採用されている。油拡散ポンプは油をヒー
タで加熱して気化し、気化した油のジエツト流に
よつて雰囲気中の空気を吸着除去してロータリポ
ンプよりもさらに高真空度に真空引きするもので
ある。この油拡散ポンプを有効に働かせるために
は、常に、ロータリポンプを稼動するとともに気
化した油を冷却する冷却水を流しておく必要があ
る。ところで、この様な油拡散ポンプを備えた真
空排気装置においては、油拡散ポンプの作動中
に、ロータリポンプが停電などで停止したり、冷
却水が断水したりした時や、また油拡散ポンプの
始動時や停止時に、ゲートバルブが開放されたま
まになつていると、気化した油が真空容器内に流
入して真空容器そのものや、電子線を発生するフ
イラメントなどを汚染し、試料の分析ができなく
なるという不都合を生じる。このため、従来は上
記のような異常時が発生した場合や油拡散ポンプ
の始動時、停止時などには、真空排気装置のゲー
トバルブを人が判断して開閉していた。しかし、
ゲートバルブの開閉のタイミングは、真空容器内
の真空度、油拡散ポンプの温度、冷却水が流れて
いるかどうか、ロータリポンプが稼動しているか
の四つの条件を常に考慮して行なわねばならず、
煩雑であり、誤動作を起しやすいという問題があ
る。

本考案は上記の問題点に鑑みてなされたもので
あつて、油拡散ポンプやロータリポンプが正常に
作動している時にはゲートバルブを開き、異常が
発生したときなどにはただちにゲートバルブを閉
じるようにゲートバルブの開閉動作を自動化し、
これによつてゲートバルブの開閉が確実に行なわ
れ、真空容器内を長時間清浄に保つことができる
真空排気装置を提供することを目的とするもので
ある。

以下、本考案の構成を実施例について、図面に
基づいて説明する。

図において符号１はEPMA、SEMなどの分析
装置に備えられた真空容器、２は本考案に係わる
真空排気装置、３はロータリポンプ、４は油拡散
ポンプ、４ａは油拡散ポンプ４内の油を通電加熱
するヒータ、５は上記両ポンプ３，４と真空容器
２とを連通、閉塞するゲートバルブ、６は油拡散
ポンプ４内の気化した油を冷却液化するために冷
却水を通す冷却パイプである。また、７は真空容
器１内の真空度を検出して、所定の真空度より高
いときにはON信号を、所定の真空度より低いと
きにはOFF信号をそれぞれ出力する真空センサ
である。８は、ロータリポンプ３の稼動時にON
信号を、停止時にOFF信号をそれぞれ出力する
回転スイツチである。９は油拡散ポンプ４内の油
の温度を検出し、所定温度より高いときにはON
信号を、所定温度より低いときにはOFF信号を
それぞれ出力するサーモスイツチで、１０は冷却
パイプ６内の冷却水が流動しているときにON信
号を、停止しているときにはOFF信号をそれぞ
れ出力するフロースイツチである。１２は上記真
空センサ７、回転スイツチ８、サーモスイツチ９
およびフロースイツチ１０からの各出力信号を入
力してゲートバルブ５ならびに油拡散ポンプ４の
ヒータ４ａを制御する制御手段であり、この制御
手段１２は受信部１４と第１から第４までの各出
力部１６，１８，２０，２２とで構成される。上
記受信部１４は真空センサ７、回転スイツチ８、
サーモスイツチ９およびフロースイツチ１０から
出力される各ON，OFF信号を直接受信するとと
もに、この受信信号を第１から第４までの各出力
部１６，１８，２０，２２に出力するものであ
る。第１出力部１６は受信部１４からの出力信号
のうち、回転スイツチ８とフロースイツチ１０の
出力信号が共にON信号で真空センサ７とサーモ
スイツチ９の出力信号が共にOFF信号のときに
ゲートバルブ５を開放させる。第２出力部１８
は、受信部１４の出力信号のうち真空センサ７、
回転スイツチ８およびフロースイツチ１０の各信
号が共にON信号で、サーモスイツチ９の出力信
号がOFF信号のときにゲートバルブ５を閉鎖す
るとともに、真空拡散ポンプ４のヒータ４ａに通
電するものである。第３出力部２０は、受信部１
４からの出力信号のうち真空センサ７、回転スイ
ツチ８、サーモスイツチ９およびフロースイツチ
１０の各出力信号が共にON信号のときにゲート
バルブ５を開放し、かつヒータ４ａに通電するも
のである。第４出力部２２は、受信部１４からの
出力信号のうち、回転スイツチ８とフロースイツ
チ１０の少なくとも一方がOFF信号のときには
ゲートバルブ５を閉鎖するとともに、ヒータ４ａ
の通電も遮断するものである。

次に上記構成の真空制御装置２の動作について
説明する。

真空制御装置２の作動前は、真空容器１内は大
気圧で、またロータリポンプ３および冷却パイプ
６内の水も共に停止し、かつ、油拡散ポンプ４内
の油も冷えた状態にあるものとし、また、ゲート
バルブ５も閉鎖されているものとする。この状態
から、真空容器１を真空引きするには、まず、図
示省略したメインスイツチにより電源を入れる
と、ロータリポンプ３が作動するとともに冷却パ
イプ６内の冷却水が図示省略した給水ポンプによ
つて流動循環される。従つて、回転スイツチ８と
フロースイツチ１０からはON信号が出力され
る。また、真空容器１内は大気圧で、油拡散ポン
プ４は稼動していないので、真空センサ７とサー
モスイツチ９からは共にOFF信号が出力される。
これらの出力信号は制御手段１２の受信部１４を
介して第１から第４までの各出力部１６，１８，
２０，２２に出力されるが、上記組合せのON，
OFF信号に応答するのは第１出力部１６のみで
あるため、この第１出力部１６はゲートバルブ５
を開放する。これによつて、真空容器１はロータ
リーポンプ３によりまず排気される。真空容器１
内の真空度が高まり、所定の真空度たとえば
300μｍHgになると、真空センサ７の出力信号が
OFF信号からON信号に変わる。他の条件は継続
しているので、回転スイツチ８とフロースイツチ
１０から出力されるのは共にON信号また、サー
モスイツチ９からの信号はOFF信号である。こ
れらの信号は受信部１４を介して、第１から第４
までの各出力部１６，１８，２０，２２に出力さ
れるが、上記組合せのON，OFF信号に応答する
のは第２出力部１８のみである。従つて、第２出
力部１８は、ゲートバルブ５を一担閉鎖するとと
もに油拡散ポンプ４のヒータ４ａに通電する。油
がヒータ４ａにより加熱され所定温度（たとえば
45℃）以上になると、サーモスイツチ９からの出
力信号はOFF信号からON信号に変わる。これに
より、サーモスイツチ９の他真空センサ７、回転
スイツチ８、フロースイツチ１０の各出力信号は
全てON信号となり、受信部１４に入力される。
受信部１４を介して入力される上記組合せの
ON，OFF信号に応答するのは第３出力部２０の
みなので、第３出力部２０はゲートバルブ５を開
放するとともに、ヒータ４ａへの通電を継続す
る。これによつて、真空容器１内は油拡散ポンプ
４と、ロータリポンプ３により高真空に引かれ
る。このようにして真空容器１内は１×
10^-4Torr程度の真空度まで引かれると定常状態
となつて高真空度が保持される。真空引きの途中
に停電や断水が生じてロータリポンプ３や冷却パ
イプ６内の冷却水が止まつたときや、分析装置を
停止したときなどには回転スイツチ８かフロース
イツチ１０の少なくとも一方がOFF信号となる
ので、このOFF信号は受信部１４を介して第４
出力部２２に入力される。これにより、第４出力
部２２は、ゲートバルブ５を直ちに閉鎖して油拡
散ポンプ４内の気化した油が真空容器１内に流入
するのを阻止し、また、ヒータ４ａの通電も遮断
する。なお上記受信部１４と、第１から第４まで
の各出力部１６，１８，２０，２２とからなる制
御手段１２はマイクロコンピユータを適用するこ
とも可能である。

以上のように本考案によれば、ロータリポンプ
や油拡散ポンプが正常に作動しているときにはゲ
ートバルブを開き、油拡散ポンプの作動中にロー
タリポンプが停止したり、冷却水が流れなくなる
など異常が発生した時や、さらには、EPMAな
どの分析装置を停止したときなどにはゲートバル
ブを直ちに閉じるようにゲートバルブの開閉動作
が自動化される。従つて、従来のようにゲートバ
ルブの開閉のタイミングを間違えるなどの誤動作
を生じることなくゲートバルブの開閉が確実に行
なわれる。これにより、油拡散ポンプ内の気化し
た油が真空容器内に流入することが未然に防止さ
れるので、真空容器内が長時間清浄に保たれるな
どの優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

図面は真空容器と本考案の真空排気装置の全体
を示す構成図である。 １…真空容器、２…真空排気装置、３…ロータ
リポンプ、４…油拡散ポンプ、４ａ…ヒータ、５
…ゲートバルブ、６…冷却パイプ、７…真空セン
サ、８…回転スイツチ、９…サーモスイツチ、１
０…フロースイツチ、１４…受信部、１６…第１
出力部、１８…第２出力部、２０…第３出力部、
２２…第４出力部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空容器内を真空引きするロータリポンプなら
   びに油拡散ポンプと、これら両ポンプと前記真空
   容器とを連通、閉塞するゲートバルブとを備えた
   ものにおいて、前記真空容器内の真空度を検出し
   て所定の真空度よりも高いときにはON信号を、
   低いときにはOFF信号をそれぞれ出力する真空
   センサと、前記ロータリポンプの稼動、停止によ
   りそれぞれON信号とOFF信号を出力する回転ス
   イツチと、前記油拡散ポンプ内の油の温度を検出
   して所定温度以上のときにはON信号を、所定温
   度以下のときにはOFF信号をそれぞれ出力する
   サーモスイツチと、冷却パイプ内の冷却水の流動
   停止によりそれぞれON信号とOFF信号を出力す
   るフロースイツチと、前記真空計センサ、回転ス
   イツチ、サーモスイツチおよびフロースイツチか
   らの各出力信号を受信する受信部と、この受信部
   で受信した信号のうち前記回転スイツチとフロー
   スイツチの信号が共にON信号で真空センサとサ
   ーモスイツチの信号がOFF信号のときに前記ゲ
   ートバルブを開放する第１出力部と、前記真空セ
   ンサ、回転スイツチおよびフロースイツチの信号
   がそれぞれON信号で、サーモスイツチの信号が
   OFF信号のときには前記ゲートバルブを閉塞す
   るとともに、前記油拡散ポンプに設けられた油加
   熱用のヒータに通電する第２出力部と、真空セン
   サ、回転スイツチ、サーモスイツチおよびフロー
   スイツチの信号が全てON信号のときには前記ゲ
   ートバルブを開放するとともに前記油拡散ポンプ
   のヒータに通電する第３出力部と、前記回転スイ
   ツチとフロースイツチの少なくとも一方がOFF
   信号のときには前記ゲートバルブを閉鎖する第４
   出力部とを設けたことを特徴とする真空排気装
   置。