CN106438276A - 低温泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高气体吸留量的低温泵。本发明的低温泵(10)具备气体流动调整部件(80),该气体流动调整部件(80)使从屏蔽件主开口(34)流入的气体的流动偏转以使其偏离制冷机结构部(21)。气体流动调整部件(80)以不与制冷机(16)的第2冷却台(24)及第2低温板单元(20)这两者接触的方式与制冷机结构部(21)相邻配置。气体流动调整部件(80)可以热连接于制冷机(16)的第1冷却台(22)。
Description
本申请主张基于2015年8月10日申请的日本专利申请第2015-158508号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种低温泵。
背景技术
低温泵通常具备温度不同的两种低温板。气体冷凝于低温低温板上。随着低温泵的使用,冷凝层会在低温低温板上成长。同样,在支承低温低温板的结构部冷凝层也会成长。所成长的冷凝层最终会与高温低温板接触。如此一来,气体在高温低温板与冷凝层的接触部位再次气化而向周围放出。从冷凝层放出的气体会妨碍低温泵充分发挥其作用。因此,接触时的气体的吸留量决定低温泵的最大吸留量。
专利文献1:日本特开2009-275672号公报
专利文献2:日本特开2015-1186号公报
发明内容
本发明的一种实施方式的示例性目的之一在于提高低温泵的气体吸留量。
本发明的一种实施方式所涉及的低温泵具备:制冷机,其具备冷却至第1冷却温度的第1冷却台、冷却至比所述第1冷却温度低的第2冷却温度的第2冷却台及将所述第2冷却台结构性地支承于所述第1冷却台的制冷机结构部;放射屏蔽件,其具有用于接收气体的屏蔽件主开口,且所述放射屏蔽件热连接于所述第1冷却台,所述放射屏蔽件具备包围所述第2冷却台的屏蔽件侧部,并在所述屏蔽件侧部具有用于插入所述制冷机结构部的屏蔽件侧部开口;低温板单元,其热连接于所述第2冷却台,并且与所述第2冷却台一同被所述屏蔽件侧部包围;气体流动调整部件,其以不与所述第2冷却台及所述低温板单元这两者接触的方式与所述制冷机结构部相邻配置,并使从所述屏蔽件主开口流入的所述气体的流动偏转以使其偏离所述制冷机结构部。所述低温板单元包括与所述屏蔽件主开口相向的顶部低温板,所述顶部低温板配置成在所述顶部低温板与所述制冷机结构部之间形成有间隙区域。所述气体流动调整部件具备进入到所述间隙区域的内缘部,所述内缘部被所述顶部低温板覆盖。
另外,在方法、装置及系统等之间相互替换本发明的构成要件或表现形式,作为本发明的方式也同样有效。
根据本发明,能够提高低温泵的气体吸留量。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一种实施方式所涉及的低温泵的侧剖视图。
图2是示意性地表示图1所示的低温泵的俯视图。
图3是示意性地表示图1所示的低温泵的俯视图。
图4是示意性地表示真空排气运行中的图1所示的低温泵的图。
图5是示意性地表示本发明的一种实施方式所涉及的低温泵的侧剖视图。
图中:10-低温泵,16-制冷机,18-第1低温板单元,20-第2低温板单元,21-制冷机结构部,22-第1冷却台,23-第1缸体,24-第2冷却台,25-第2缸体,30-放射屏蔽件,32-入口低温板,34-屏蔽件主开口,36-屏蔽件前端,40-屏蔽件侧部,44-屏蔽件侧部开口,60-顶部低温板,66-间隙区域,80-气体流动调整部件,82-外缘部,84-内缘部,86-间隙。
具体实施方式
图1是示意性地表示本发明的一种实施方式所涉及的低温泵10的侧剖视图。图2及图3是示意性地表示图1所示的低温泵10的俯视图。图1表示包含用单点划线示出的中心轴A的剖面。图2及图3是B-B线的向视图。图3示意性地表示图1所示的低温泵10的内部结构。为了便于理解,在图3中省略了配置在低温泵进气口的入口低温板的图示。
低温泵10例如安装于离子注入装置、溅射装置、蒸镀装置或其他真空处理装置的真空腔室,并用于将真空腔室内部的真空度提高至所希望的真空处理中要求的水平。低温泵10具有用于从真空腔室接收应排气的气体的进气口12。气体通过进气口12进入到低温泵10的内部空间14。
另外,以下为了更通俗易懂地表示低温泵10的构成要件之间的位置关系,有时使用“轴向”、“径向”等术语。轴向表示通过进气口12的方向(图1中为沿中心轴A的方向),径向表示沿进气口12的方向(与中心轴A垂直的方向)。为了方便起见,有时将轴向上相对靠近进气口12的一侧称作“上”,相对远离进气口12的一侧称作“下”。即,有时将相对远离低温泵10底部的一侧称作“上”,相对靠近低温泵10底部的一侧称作“下”。关于径向,有时将靠近进气口12的中心(图1中为中心轴A)的一侧称作“内”,将靠近进气口12的周边的一侧称作“外”。另外,这种表达与低温泵10安装于真空腔室时的配置无关。例如,低温泵10也可以以进气口12沿铅垂方向朝下的方式安装于真空腔室。
并且,有时将围绕轴向的方向称作“周向”。周向为沿进气口12的第2方向,是与径向正交的切线方向。
低温泵10具备制冷机16、第1低温板单元18、第2低温板单元20及低温泵容器70。
制冷机16例如为吉福德-麦克马洪式制冷机(所谓的GM制冷机)等超低温制冷机。制冷机16为二级式制冷机。因此,制冷机16具备第1冷却台22及第2冷却台24。制冷机16构成为,将第1冷却台22冷却至第1冷却温度,将第2冷却台24冷却至第2冷却温度。第2冷却温度为低于第1冷却温度的温度。例如,第1冷却台22冷却至65K~120K左右,优选冷却至80K~100K,第2冷却台24冷却至10K~20K左右。
并且,制冷机16具备将第2冷却台24结构性地支承于第1冷却台22且将第1冷却台22结构性地支承于制冷机16的室温部26的制冷机结构部21。因此,制冷机结构部21具备沿着径向以同轴方式延伸的第1缸体23及第2缸体25。第1缸体23将制冷机16的室温部26连接于第1冷却台22。第2缸体25将第1冷却台22连接于第2冷却台24。室温部26、第1缸体23、第1冷却台22、第2缸体25及第2冷却台24依次以直线状排列成一列。
在第1缸体23及第2缸体25的内部以可往复移动的方式分别配设有第1置换器及第2置换器(未图示)。在第1置换器及第2置换器上分别组装有第1蓄冷器及第2蓄冷器(未图示)。并且,室温部26具有用于使第1置换器及第2置换器往复移动的驱动机构(未图示)。驱动机构包括流路切换机构,该流路切换结构切换工作气体的流路以便周期性地重复向制冷机16的内部供给工作气体(例如氦)及从制冷剂16的内部排出工作气体。
制冷机16连接于工作气体的压缩机(未图示)。制冷机16使通过压缩机加压的工作气体在制冷机16的内部膨胀从而冷却第1冷却台22及第2冷却台24。膨胀的工作气体回收至压缩机并重新被加压。制冷机16通过重复进行包含工作气体的供给和排出及与该工作气体的供给和排出同步的第1置换器及第2置换器的往复移动的热循环,从而产生寒冷。
图示的低温泵10为所谓的卧式低温泵。卧式低温泵通常是指制冷机16配设成与低温泵10的中心轴A交差(通常为正交)的低温泵。
第1低温板单元18具备放射屏蔽件30及入口低温板32,且第1低温板单元18包围第2低温板单元20。第1低温板单元18是为了从来自低温泵10的外部或低温泵容器70的辐射热保护第2低温板单元20而设置的低温板。第1低温板单元18热连接于第1冷却台22。因此,第1低温板单元18被冷却至第1冷却温度。在第1低温板单元18与第2低温板单元20之间具有间隙,第1低温板单元18并未与第2低温板单元20接触。
放射屏蔽件30是为了从低温泵容器70的辐射热保护第2低温板单元20而设置的。放射屏蔽件30存在于低温泵容器70与第2低温板单元20之间,且包围第2低温板单元20。放射屏蔽件30具有用于从低温泵10的外部接收气体至内部空间14的屏蔽件主开口34。屏蔽件主开口34位于进气口12。
放射屏蔽件30具备划定屏蔽件主开口34的屏蔽件前端36、位于与屏蔽件主开口34相反的一侧的屏蔽件底部38及将屏蔽件前端36连接于屏蔽件底部38的屏蔽件侧部40。屏蔽件侧部40在轴向上从屏蔽件前端36向与屏蔽件主开口34相反的一侧延伸,且在周向上以包围第2冷却台24的方式延伸。放射屏蔽件30具有屏蔽件底部38被封闭的筒形(例如圆筒)形状,且形成为杯状。在屏蔽件侧部40与第2低温板单元20之间形成有环状间隙42。
另外,屏蔽件底部38的至少一部分也可以被开放。例如,放射屏蔽件30可以未被屏蔽件底部38封闭。即,屏蔽件侧部40的两端可以是开放的。
屏蔽件侧部40具有用于插入制冷机结构部21的屏蔽件侧部开口44。第2冷却台24及第2缸体25从放射屏蔽件30的外部通过屏蔽件侧部开口44插入到放射屏蔽件30之内。屏蔽件侧部开口44为形成在屏蔽件侧部40的安装孔,例如为圆形。第1冷却台22配置在放射屏蔽件30的外部。
屏蔽件侧部40具备制冷机16的安装座46。安装座46为用于将第1冷却台22安装于放射屏蔽件30的平坦部分,并且从放射屏蔽件30的外侧观察时稍微凹陷。安装座46形成屏蔽件侧部开口44的外周。安装座46在轴向上与屏蔽件前端36相比更靠近屏蔽件底部38。通过将第1冷却台22安装于安装座46,使放射屏蔽件30热连接于第1冷却台22。
在一种实施方式中,也可以将放射屏蔽件30经由追加的传热部件而热连接于第1冷却台22,从而代替上述的将放射屏蔽件30直接安装于第1冷却台22。传热部件例如可以为在两端具有凸缘的中空的短筒。传热部件可以通过其一端的凸缘固定于安装座46,通过另一端的凸缘固定于第1冷却台22。传热部件也可以以包围制冷机结构部21的方式从第1冷却台22朝向放射屏蔽件30延伸。屏蔽件侧部40也可以包括这种传热部件。
在图示的实施方式中,放射屏蔽件30为形成为一体的筒状。取而代之,放射屏蔽件30也可以由多个零件构成且其整体形状构成为筒状。这些多个零件可以配设成彼此之间具有间隙。例如,放射屏蔽件30可以在轴向上分割为两个部分。此时,放射屏蔽件30的上部为两端开放的筒,且具备屏蔽件前端36及屏蔽件侧部40的第1部分。放射屏蔽件30的下部的上端开放且下端被封闭,且具备屏蔽件侧部40的第2部分及屏蔽件底部38。如上所述,放射屏蔽件30的下部也可以是不具有屏蔽件底部38而两端开放的筒。在屏蔽件侧部40的第1部分与第2部分之间形成有沿周向延伸的狭缝。该狭缝可以是屏蔽件侧部40的至少一部分。或者,屏蔽件侧部开口44也可以形成为其上半部分形成于屏蔽件侧部40的第1部分,下半部分形成于屏蔽件侧部40的第2部分。
入口低温板32为了从来自低温泵10的外部的热源的辐射热保护第2低温板单元20而设置在屏蔽件主开口34。低温泵10的外部的热源例如为安装低温泵10的真空腔室内的热源。入口低温板32不仅能够限制辐射热的进入,也能够限制气体分子的进入。入口低温板32占据屏蔽件主开口34的开口面积的一部分,以便将通过屏蔽件主开口34流入到内部空间14的气体限制为所希望的量。在入口低温板32与屏蔽件前端36之间形成有环状的开放区域48。
入口低温板32具备百叶窗部50及用于将百叶窗部50安装于屏蔽件前端36的多个百叶窗安装部52。入口低温板32经由百叶窗安装部52及放射屏蔽件30热连接于第1冷却台22。
百叶窗部50具有在屏蔽件主开口34中沿第1方向直线状延伸的多个百叶板。多个百叶板在屏蔽件主开口34中沿与第1方向垂直的第2方向排列。多个百叶板彼此平行地排列,且各百叶板配置成相对于开口面倾斜。如图所示,相对于中心线A的一侧的百叶板与另一侧的百叶板反向倾斜。多个百叶板以覆盖位于其正下方的第2低温板单元20的方式(即,以从低温泵10的外部看不到第2低温板单元20的方式)在第2方向上密集排列。多个百叶板的第1方向上的长度互不相同,以使其排列后的整体形成为圆形。
因此,通过低温泵10应被排气的气体从低温泵10的外部经过百叶窗部50的百叶板之间的间隙或开放区域48而进入到内部空间14。
入口低温板32也可以具有其他形状。例如,百叶窗部50也可以具有同心配置的多个环状百叶板。或者,入口低温板32也可以是一张板状部件。
第2低温板单元20以包围第2冷却台24的方式安装于第2冷却台24。因此,第2低温板单元20热连接于第2冷却台24,第2低温板单元20被冷却至第2冷却温度。第2低温板单元20与第2冷却台24一同被屏蔽件侧部40包围。
第2低温板单元20具备与屏蔽件主开口34相向的顶部低温板60及一个或多个第2低温板62。在顶部低温板60及第2低温板62与屏蔽件侧部40之间形成有环状间隙42,因此顶部低温板60及第2低温板62这两者均未与放射屏蔽件30接触。
顶部低温板60为第2低温板单元20中的与入口低温板32最近的部分。顶部低温板60在轴向上配置于屏蔽件主开口34或入口低温板32与制冷机16之间。顶部低温板60在轴向上位于低温泵10的内部空间14的中心部。因此,在顶部低温板60的前表面与入口低温板32之间形成有较宽的冷凝层的主容纳空间65。冷凝层的主容纳空间65占据内部空间14的上半部分。
顶部低温板60为以与轴向垂直的方式配置的大致平板状的低温板。即,顶部低温板60沿径向及周向延伸。如图2及图3所示,顶部低温板60为具有与百叶窗部50的尺寸大致相同的尺寸(例如投影面积)的圆板状板。另外,在图3中,箭头C及箭头D分别表示径向及周向。
顶部低温板60配置成在顶部低温板60与制冷机结构部21之间形成有间隙区域66。间隙区域66为在顶部低温板60的背面与第2缸体25之间沿轴向形成的空腔。
多个第2低温板62在顶部低温板60与屏蔽件底部38之间沿轴向排列。第2低温板62为以与轴向垂直的方式配置的大致平板状的低温板。第2低温板62被顶部低温板60覆盖。顶部低温板60也可以看作是多个第2低温板62中的一个。
第2低温板62可以具有与顶部低温板60相同的形状,也可以具有与顶部低温板60不同的形状。如图1所示,第2低温板62可以配置在中心轴A的单侧且朝向屏蔽件侧部40延伸,并且具有半圆状的形状。或者,第2低温板62也可以具有其他形状。例如,与典型的低温泵相同,第2低温板62也可以具有圆锥台的侧面形状。第2低温板62也可以从第2冷却台24的两侧朝向屏蔽件侧部40延伸。
在第2低温板62上设置有活性炭等吸附材料。吸附材料例如粘贴于第2低温板62的背面。由此,使第2低温板62的前表面作为冷凝面而发挥作用,使背面作为吸附面而发挥作用。也可以在第2低温板62的前表面设置吸附材料。同样地,顶部低温板60也可以在其前表面及/或背面具有吸附材料。或者,顶部低温板60也可以不具备吸附材料。
在第2低温板单元20设置有低温板安装部件64。低温板安装部件64具有沿轴向延伸的细长的形状,顶部低温板60及第2低温板62固定在低温板安装部件64的外侧面。并且,低温板安装部件64通过内侧面固定于第2冷却台24。顶部低温板60的中心部安装于低温板安装部件64。由此,顶部低温板60及第2低温板62经由低温板安装部件64热连接于第2冷却台24。另外,顶部低温板60及第2低温板62也可以不经由低温板安装部件64而直接安装于第2冷却台24。
低温泵容器70为容纳第1低温板单元18、第2低温板单元20及制冷机16的低温泵10的框体,而且是将内部空间14保持为真空气密的真空容器。低温泵容器70以不与第1低温板单元18及制冷机结构部21接触的方式包含第1低温板单元18及制冷机结构部21。低温泵容器70安装于制冷机16的室温部26。
通过低温泵容器70的前端来划定进气口12。低温泵容器70具备从其前端向径向外侧延伸的进气口凸缘72。进气口凸缘72遍及低温泵容器70的整周而设置。低温泵10利用进气口凸缘72安装于真空排气对象的真空腔室。
低温泵10具备气体流动调整部件80,该气体流动调整部件80使从屏蔽件主开口34流入的气体的流动偏转以使其偏离制冷机结构部21。气体流动调整部件80构成为使通过百叶窗部50或开放区域48流入至主容纳空间65的气体流动偏转以使其偏离第2缸体25。气体流动调整部件80也可以是在制冷机结构部21或第2缸体25的上方与其相邻配置的气体流动偏转部件或气体流动反射部件。
气体流动调整部件80以不与第2冷却台24及第2低温板单元20这两者接触的方式与制冷机结构部21相邻配置。气体流动调整部件80以与第2冷却台24、第2低温板单元20及第2缸体25均不接触的方式与第2缸体25相邻配置。由此,气体流动调整部件80与冷却至第2冷却温度的部分及支承该部分的结构部热性且结构性分离。
气体流动调整部件80具备外缘部82及内缘部84。外缘部82及内缘部84形成一张平坦板。因此,外缘部82为平坦板的径向外侧部分,内缘部84为平坦板的径向内侧部分。平坦板沿第2缸体25配设且在平坦板与第2缸体25之间具有间隙86。平坦板通过间隙86在轴向上与第2缸体25分开。因此,平坦板与第2缸体25、顶部低温板60、低温板安装部件64及第2冷却台24均不接触。
另外,在一种实施方式中,气体流动调整部件80也可以具备在与第2缸体25之间具有轴向间隙且沿着第2缸体25向径向延伸的弯曲板、弯折板或筒状板,从而代替平坦板。弯曲板可以具有沿着第2缸体25的表面弯曲的形状。弯曲板也可以具有覆盖第2缸体25的上部的拱形状。弯折板也可以具有沿着第2缸体25的表面弯折的形状。筒状板可以与第2缸体25同轴延伸,且包围第2缸体25。
气体流动调整部件80从屏蔽件侧部40朝向间隙区域66延伸出。外缘部82安装于屏蔽件侧部40的屏蔽件前端36与屏蔽件侧部开口44之间。外缘部82在轴向上配置于顶部低温板60与屏蔽件侧部开口44(或第2缸体25)之间。
外缘部82利用螺栓等适当的紧固部件(未图示)而固定于屏蔽件侧部40(例如安装座46)。紧固部件可以安装于外缘部82的上方,也可以安装于下方。紧固部件可以具有从屏蔽件侧部40向径向内部突出的凸部(例如螺栓头部)。紧固部件也可以将气体流动调整部件80及第1冷却台22这两者固定于屏蔽件侧部40。
由此,气体流动调整部件80热连接于第1冷却台22。通过将外缘部82安装于屏蔽件侧部40,使气体流动调整部件80经由放射屏蔽件30热连接于第1冷却台22。因此,气体流动调整部件80被冷却至第1冷却温度。另外,外缘部82也可以直接安装于第1冷却台22。此时,气体流动调整部件80可以从第1冷却台22通过上述传热部件与第2缸体25之间的间隙及屏蔽件侧部开口44朝向间隙区域66延伸出。
外缘部82与屏蔽件主开口34相向。外缘部82在径向上位于百叶窗部50的外侧,因此被暴露。如图2及图3所示,从低温泵10的外部通过开放区域48及环状间隙42可以看到外缘部82。从轴向上观察时,气体流动调整部件80具有不与顶部低温板60重叠的外侧区域。
另一方面,内缘部84进入到间隙区域66。内缘部84在径向上配置在顶部低温板60的外周端与中心轴A之间。因此,内缘部84被顶部低温板60覆盖。但是,间隙区域66在径向上隔开第2冷却台24和内缘部84,因此内缘部84不与第2冷却台24接触。
在图3中,用虚线表示被顶部低温板60覆盖的气体流动调整部件80的一部分(包括内缘部84)。从低温泵10的外部无法看到内缘部84。换言之,从轴向观察时,气体流动调整部件80具有与顶部低温板60重叠的内侧区域。
如此,通过向顶部低温板60与第2缸体25之间的间隙区域66插入气体流动调整部件80,使间隙区域66的入口变狭窄。因此,能够降低从主容纳空间65流入到间隙区域66的气体。
气体流动调整部件80以至少堵住环状间隙42的一部分的方式沿着屏蔽件侧部40向周向延伸。气体流动调整部件80在周向上设置在与屏蔽件侧部开口44的位置相同的局部位置。从上往下观察时,气体流动调整部件80为矩形。另外,气体流动调整部件80在周向上也可以设置为更长,例如可以遍及整周而沿着屏蔽件侧部40设置气体流动调整部件80。
如同参考图1至图3进行的说明那样,气体流动调整部件80从第2缸体25的基部(即高温端)的正上方朝向第2缸体25的前端部(即低温端)向径向内侧延伸。气体流动调整部件80覆盖第2缸体25的至少基部。
以下,对上述结构的低温泵10的动作进行说明。在使低温泵10工作时,首先,在其工作之前利用其他适当的粗抽泵将真空腔室内部粗抽至1Pa左右。之后,使低温泵10工作。第1冷却台22及第2冷却台24通过制冷机16的驱动而分别被冷却至第1冷却温度及第2冷却温度。因此,分别与第1冷却台22及第2冷却台24热连接的第1低温板单元18及第2低温板单元20也分别冷却至第1冷却温度及第2冷却温度。由于气体流动调整部件80热连接于第1冷却台22,因此气体流动调整部件80冷却至第1冷却温度。
入口低温板32冷却从真空腔室向低温泵10飞来的气体。在第1冷却温度下蒸气压充分降低的(例如10-8Pa以下的)气体在入口低温板32的表面冷凝。该气体也可称作第1种气体。第1种气体例如为水蒸气。如此,入口低温板32能够排出第1种气体。在第1冷却温度下蒸气压未充分降低的气体的一部分通过百叶窗部50或开放区域48而进入到主容纳空间65。或者,气体的另一部分,被入口低温板32反射而未进入主容纳空间65。
进入到主容纳空间65的气体被第2低温板单元20冷却。在第2冷却温度下蒸气压充分降低的(例如10-8Pa以下的)气体在第2低温板单元20的表面冷凝。该气体也可称作第2种气体。第2种气体例如为氩。如此,第2低温板单元20能够排出第2种气体。由于顶部低温板60的前表面直接面向主容纳空间65,因此,如图4所示,在顶部低温板60的前表面成长有较大的第2种气体的冷凝层88。另外,第2种气体为在第1冷却温度下不冷凝的气体。
在第2冷却温度下蒸气压未充分降低的气体被第2低温板单元20的吸附材料吸附。该气体也可称作第3种气体。第3种气体例如为氢。如此,第2低温板单元20能够排出第3种气体。因此,低温泵10通过冷凝或吸附来排出各种气体,从而能够使真空腔室的真空度达到所希望的水平。
由于气体流动调整部件80覆盖第2缸体25,因此第2缸体25未暴露于屏蔽件主开口34。气体流动调整部件80能够使从主容纳空间65向第2缸体25的第2种气体的流动向另一方向偏转。因此,第2缸体25虽然在其表面具有从第1冷却温度到第2冷却温度的温度分布,但是几乎或根本没有在第2冷却温度或与该温度接近的温度的表面部分冷凝的第2种气体。并且,由于气体流动调整部件80具有第1冷却温度,因此第2种气体不会冷凝于气体流动调整部件80的表面。
进入到主容纳空间65的气体的一部分会被气体流动调整部件80反射。被反射的气体的至少一部分朝向第2低温板单元20。或者,被反射的气体的一部分朝向放射屏蔽件30或入口低温板32,并再次反射而朝向第2低温板单元20。如此,第2低温板单元20通过冷凝排出第2种气体,且通过吸附排出第3种气体。
一种示例性低温泵不具有气体流动调整部件80,而具有冷却至第2冷却温度的制冷机罩。这种低温泵例如在日本特开2009-275672号公报及日本特开2015-1186号公报中公开,而这些通过参考援用于本说明书中。制冷机罩从制冷机的第2冷却台朝向放射屏蔽件延伸。因此,制冷机罩的末端颇为接近放射屏蔽件。第2种气体在制冷机罩上冷凝。因此,在第2种气体的冷凝层在顶部低温板上成长为设计上的最大量之前,制冷机罩上的冷凝物先与放射屏蔽件接触。由于制冷机罩上的冷凝物再次气化,因而低温泵可能无法提供设计上的最大吸留量。
根据本实施方式所涉及的低温泵10,气体流动调整部件80能够缓和或防止在第1冷却温度的部位与第2冷却温度的部位彼此接近的位置上的冷凝层的成长。由此,低温泵10能够缓和或防止冷凝层与第1冷却温度的部位接触,进而缓和或防止冷凝层的再次气化。其结果,在主容纳空间65中,在顶部低温板60的前表面能够冷凝大量的第2种气体。因此,能够提高低温泵10的气体吸留量。
如图5所示,一种实施方式所涉及的低温泵10也可以具备气体流动调整部件80和制冷机罩90这两者。制冷机罩90形成制冷机结构部21的一部分。制冷机罩90为包围第2缸体25的圆筒状的部件,其从制冷剂16的第2冷却台24朝向放射屏蔽件30延伸。制冷机罩90的一端固定于第2冷却台24,因此制冷机罩90被冷却至第2冷却温度。制冷机罩90的末端位于气体流动调整部件80的外缘部82以及放射屏蔽件30的附近,但是制冷机罩90并未与气体流动调整部件80的外缘部82以及放射屏蔽件30接触。
第2低温板单元20包括与屏蔽件主开口34相向的顶部低温板60,顶部低温板60配置成在顶部低温板60与制冷机罩90之间形成有间隙区域66。气体流动调整部件80从屏蔽件侧部40朝向间隙区域66延伸出。气体流动调整部件80也可以从第1冷却台22延伸出。气体流动调整部件80通过间隙86而在低温泵10的轴向上与制冷机罩90分开。气体流动调整部件80具备进入到间隙区域66的内缘部84,内缘部84被顶部低温板60覆盖。换言之,制冷机罩90被顶部低温板60和气体流动调整部件80覆盖,从而相对于屏蔽件主开口34并未露出。
此时,气体流动调整部件80能够缓和或防止制冷机罩90上的冷凝层的成长。由此,低温泵10能够缓和或防止冷凝层与第1冷却温度的部位接触,进而能够缓和或防止冷凝层的再次气化。其结果,在主容纳空间65中,在顶部低温板60的前表面能够冷凝大量的第2种气体。因此,能够提高低温泵10的气体吸留量。
尤其,由于气体流动调整部件80的内缘部84进入到顶部低温板60和制冷机罩90之间的间隙区域66,因此间隙区域66的入口变狭窄。因此,能够降低从主容纳空间65流入到间隙区域66的气体。
以上,根据实施方式对本发明进行说明。本领域技术人员应当理解本发明并不限定于上述实施方式,可进行各种设计变更,可存在各种变形例,并且这种变形例也属于本发明的范围内。
在一种实施方式中,气体流动调整部件80可以热连接于制冷机结构部21中的第1冷却温度或与该温度接近的温度的部分。在这个意义上,气体流动调整部件80也可以与制冷机结构部21接触。由此,能够将气体流动调整部件80保持为比第2冷却温度充分高的温度,因而几乎或根本没有冷凝于气体流动调整部件80的表面的第2种气体。
在一种实施方式中,气体流动调整部件80也可以不进入间隙区域66。气体流动调整部件80可以在径向上配置在顶部低温板60的外周端与屏蔽件侧部40之间。从轴向观察时,气体流动调整部件80可以不与顶部低温板60重叠,可以从低温泵10的外部通过开放区域48及环状间隙42看到气体流动调整部件80的整体。由此,能够在一定程度上缓和或防止在第1冷却温度的部位与第2冷却温度的部位彼此接近的位置上的冷凝层的成长。
Claims (6)
1.一种低温泵,其特征在于,具备:
制冷机,其具备冷却至第1冷却温度的第1冷却台、冷却至比所述第1冷却温度低的第2冷却温度的第2冷却台及将所述第2冷却台结构性地支承于所述第1冷却台的制冷机结构部;
放射屏蔽件,其具有用于接收气体的屏蔽件主开口,且所述放射屏蔽件热连接于所述第1冷却台,所述放射屏蔽件具备包围所述第2冷却台的屏蔽件侧部,并在所述屏蔽件侧部具有用于插入所述制冷机结构部的屏蔽件侧部开口;
低温板单元,其热连接于所述第2冷却台,并且与所述第2冷却台一同被所述屏蔽件侧部包围;及
气体流动调整部件,其以不与所述第2冷却台及所述低温板单元这两者接触的方式与所述制冷机结构部相邻配置,并使从所述屏蔽件主开口流入的所述气体的流动偏转以使其偏离所述制冷机结构部,
所述低温板单元包括与所述屏蔽件主开口相向的顶部低温板,所述顶部低温板配置成在所述顶部低温板与所述制冷机结构部之间形成有间隙区域,
所述气体流动调整部件具备进入到所述间隙区域的内缘部,所述内缘部被所述顶部低温板覆盖。
2.根据权利要求1所述的低温泵,其特征在于,
所述气体流动调整部件热连接于所述第1冷却台。
3.根据权利要求1或2所述的低温泵,其特征在于,
所述气体包括在所述第1冷却温度下不冷凝而在所述第2冷却温度下冷凝的第2种气体,
所述气体流动调整部件构成为反射所述第2种气体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的低温泵,其特征在于,
所述气体流动调整部件从所述屏蔽件侧部或所述第1冷却台朝向所述间隙区域延伸出。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的低温泵,其特征在于,
所述放射屏蔽件具备划定所述屏蔽件主开口的屏蔽件前端,所述屏蔽件侧部从所述屏蔽件前端向与所述屏蔽件主开口相反的一侧延伸,
所述气体流动调整部件具备与所述屏蔽件主开口相向的外缘部,所述外缘部安装于所述屏蔽件侧部的所述屏蔽件前端与所述屏蔽件侧部开口之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的低温泵,其特征在于,
所述制冷机结构部具备将所述第2冷却台连接于所述第1冷却台的制冷机缸体,
所述气体流动调整部件具备平坦板、弯曲板、弯折板或筒状板,所述平坦板、弯曲板、弯折板或筒状板以在所述平坦板、弯曲板、弯折板或筒状板与所述制冷机缸体之间具有间隙的方式沿所述制冷机缸体配设。
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