DE1628449A1 - Arrangement for generating ultra-high vacuum - Google Patents
Arrangement for generating ultra-high vacuumInfo
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Description
TELEF U NKEU 162844»TELEF U NKEU 162844 »
Patentverwertungsgesellschaft m. b. H0 Patentverwertungsgesellschaft mb H 0
ülm( Donau), Elisabethenstr· 3ülm (Danube), Elisabethenstrasse 3
Ulm(Donau), den Jo.Mai 1967 lE/PT-Fg/ma - U87/67 Ulm (Danube), May 7th 1967 lE / PT-Fg / ma - U87 / 67
"Anordnung zur Erzeugung von Ultrahochvakuum"" Arrangement for generating ultra-high vacuum"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung von Ultrahochvakuum nach DBP * ,.· ·.·· (Patentanmeldung T 28 743 Ic/27d) mit einer oder mehreren ineinander geschachtelten Kühlvorrichtungen, die die Arbeiteast eilen mit Ausnahme wenigstens einer Zugriffsöffnung so umgeben, dass alle von den Arbeitsstellaaausziehbaren Geraden, die nicht auf die Zugriffsöffnung gerichtet sind, die innerste der Kühlvorrichtungen treffen, wobei jede Kühlvorrichtung als doppelwandiges Gefäss ausgebildet ist,· das in der Doppelwand eine Kühlflüssigkeit enthält· Es ist vorgeschlagen worden, zur weiteren Verbesserung des Vakuums bei einer Kühlanordnung gemäss der oben genannten PatentschriiFb (Patentanmeldung) vor den Zugriffsöffnungen eine oder mehrere Metallflächen anzuordnen. Diese nehmen infolge der Wärmeab-The invention relates to an arrangement for generating from ultra-high vacuum to DBP *,. · ·. ·· (patent application T 28 743 Ic / 27d) with one or more intertwined nested coolers that the working branches rush with With the exception of at least one access opening, surrounded in such a way that all straight lines that can be pulled out from the workstations that are not are directed towards the access opening, the innermost of the Meet cooling devices, each cooling device as double-walled vessel which contains a cooling liquid in the double wall It has been proposed that to further improve the vacuum in a cooling arrangement according to the above patent document (patent application) to arrange one or more metal surfaces in front of the access openings. These decrease as a result of the heat dissipation
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abstrahlung, die von der Kühlvorrichtung ausgeht, die Temperatur des Kühlmittels an, so dass schliesslich alle von der Arbeitsstelle ausgehenden Geraden auf gekühlte Flächen auftreffen·radiation emanating from the cooling device, the temperature of the coolant, so that finally all straight lines starting from the work place on cooled surfaces to hit
Die Abkühlung der Metallflächen, die vorzugsweise aim eim Metallgefäss ausgebildet sind, geht aber verhältnismässig langsam vor sich, so dass ungünstig viel Zeit vergeht, bis je-Φ® Arbeitsstelle von annähernd gleichmässig gekühlten Flächen gänzlich umgeben ist·The cooling of the metal surfaces, preferably aim eim metal vessel are formed, but is relatively slow, so that unfavorable time it takes up ever-Φ® job surrounded entirely by nearly evenly cooled surfaces ·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den genannten Zeitaufwand zu verringern. Die Erfindung besteht bei einer Anordnung zur Erzeugung von Ultrahochvakuum nach DBP . ... ... (Patentanmeldung 0? 28 ?43 Ic/27d) mit einer oder mehreren ineinander geschachtelten Kühlvorrichtungen, die die Arbeitssteilölmit Ausnahme wenigstens einer Zugriffsöffnung so umgeben, dass alle von de-a Arbeitsstelleiv4usziehbaren Geraden, die nicht auf eine Zugriffsöffnung gerichtet sind, die innerste der Kühlvorrichtungen treffen, wobei jede Kühlvorrichtung als doppelwandiges Gefäss ausgebildet ist, das in der Doppelwand eine Kühlflüssigkeit enthält, darin, dass weitere Kühlvorrichtungen, deren für die Kühlung wirksameThe invention is based on the object of reducing the amount of time mentioned. The invention consists in a Arrangement for the generation of ultra-high vacuum according to DBP. ... ... (patent application 0? 28? 43 Ic / 27d) with an or a plurality of nested cooling devices that supply the working part oils with the exception of at least one access opening surrounded in such a way that all of the workplaces can be pulled out Straight lines that are not directed to an access opening meet the innermost of the cooling devices, each cooling device being designed as a double-walled vessel that in the double wall contains a cooling liquid, in that further cooling devices, whose effective for cooling
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Fläche mindestens ebenso gross wie die der Zugriffsöffnung ist, vor den ZugriffsÖffnungen angeordnet sind. Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen gemäss der Abbildungen näher erläutert»Area at least as large as that of the access opening are arranged in front of the access openings. Hereinafter the invention is based on exemplary embodiments according to the illustrations explained in more detail »
Figur 1 zeigt einen Vakuumraum 1, innerhalb dessen sich ein zu behandelndes Objekt 2, dessen Befestigung nicht dargestellt ist, befindet. IJm das Objekt 2 herum ist ein doppelwandiges Gefäss 3 glockenförmig angeordnet. Die Doppelwand des Gefässes 3 wird mit einem Kühlmittel gefüllt und dient als Kühlvorrichtung. Durch die Öffnung des Gefäeses 3 ist das Objekt 2 zugänglich, beispielsweise kann es nach Bedampfung mittels einer Bedampfungsvoirichtung 4- gegen ein anderes ausgetauscht werden» Sowohl zur Abschirmung der Öffnung des Gefässes 3 gegenüber Strahlen, die von der Wandung des Vakuumraumes 1 eindringen können, als auch zum Auffangen von Strahlen, die von dem Objekt 2 in Richtung auf die Öffnung des Gefässes 3 ausgehen, ist ein weiteres doppelwandig ausgebildetes Abschirmgefass 4, dessen Doppelwand ebenfalls mit Kühlmittel gefüllt wird, vor der Öffnung des Gefässes 3 angeordnet. Das Abschirmgefass 5 enthält eine kleine Öffnung 6, durch die hindurch die vorgesehene Behandlung des Objektes vorgenommen werden kann. Sie ist ei- FIG. 1 shows a vacuum space 1, within which there is an object 2 to be treated, the fastening of which is not shown is located. Around the object 2 is a double-walled one Vessel 3 arranged in a bell shape. The double wall of the vessel 3 is filled with a coolant and is used as a cooling device. Through the opening of the vessel 3 is the object 2 accessible, for example it can after vaporization by means of a vaporization device 4- against one other things are exchanged »Both for shielding the Opening of the vessel 3 against rays that can penetrate from the wall of the vacuum space 1, as well as to Interception of rays emanating from the object 2 in the direction proceeding to the opening of the vessel 3 is another double-walled shielding vessel 4, the double wall of which is also filled with coolant, arranged in front of the opening of the vessel 3. The shielding vessel 5 contains a small opening 6 through which the intended treatment of the object can be carried out. She is a-
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nerseits so klein, dass ihr schädlicher Einfluss vernachlässigbar bleibt, zum anderen kann sie im Bedarfsfalle mit einfachen Mitteln verschlossen werden·On the other hand, so small that their harmful influence is negligible remains, on the other hand, it can be closed with simple means if necessary
Figur 2 zeigt eine vorteilharte Weiterbildung der erfindungsgemässen Anordnung. Es ist um das Objekt 2 herum ein glockenförmiges Gefäss 3 angeordnet; das Abschirmgefäss is-fr ersetzt durch einen flachen Abschirmkörper 7, äL^r wiederum doppelwandig ausgebildet ist., eine genügend kleine· öffnung; für die Behandlung des Objektes aufweist und durch» einen biegsamen Schlauch δ aus dem Sefäss 3 mit Kühlmitteln gespeist wird. Um die gesamte Anordnung aus dem Gefass 3,den Abschirmkörper 7 und (Leu Schlaich 8 herum ist eine weitere, ähnlich geformte Anordnung aus doppelwandigen Gefässen angeordnet, die aus einem Aussengefäss 9> einem Aussenabschirmkorper 1o und einem Versorgungsschlauch 11, der das Aussengefäss 9 und den Aussenabschirmkorper verbindet, besteht. Auch die doppelwandigen Gefässe 9» Io und 11 werden mit Kühlmitteln gefüllt. Zwischen der Innengefässanordnung 3, 4, 8 und der äusseren Gefässanordnung 9, 1o, 11 ist eine Wärmestrahlungsschutzfolie 12 angeordnet. Die Gefässe 3, 5» 8 können beispielsweise mit flüssigem Wasserstoff oder flüssigem Helium, die Gefässe 9, 1o, 11FIG. 2 shows an advantageous further development of the arrangement according to the invention. A bell-shaped vessel 3 is arranged around the object 2; the shielding vessel is replaced by a flat shielding body 7, which is again double-walled, a sufficiently small opening; for the treatment of the object and is fed with coolants through a flexible hose δ from the container 3. Around the entire arrangement of the vessel 3, the shielding body 7 and (Leu Schlaich 8) another, similarly shaped arrangement of double-walled vessels is arranged, which consists of an outer vessel 9> an outer shield body 1o and a supply hose 11, which connects the outer vessel 9 and the The double-walled vessels 9 »Io and 11 are also filled with coolants. A thermal radiation protection film 12 is arranged between the inner vessel arrangement 3, 4, 8 and the outer vessel arrangement 9, 10, 11. The vessels 3, 5» 8 can for example with liquid hydrogen or liquid helium, the vessels 9, 1o, 11
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beispielsweise mit flüssigem Stickstoff gefüllt werden· In Verbindung mit der WarmestrahlungssohutzfQlie dient die Gefässanordnung 9* Iq3 Ί1 als Mrmestrahlungsschutz, um die Geschwindigkeit der Verdampfung des Kühlmittels in den Gefässen 3, 5? 8 herabzusetzen. ·· to be filled, for example with liquid nitrogen in combination with the WarmestrahlungssohutzfQlie the reservoir arrangement 9 * Iq 3 Ί1 serves as Mrmestrahlungsschutz to the rate of evaporation of the refrigerant in the vessels 3, 5? 8 decrease. ·
In manchen Fällen ist es erwünscht, innerhalb eines Vakuumraumes mehr als eine Arbeitsstelle gegenüber der Molekularstrahlung von der Wand des Vakuumraumes her abzuschirmen und auch eine Strahlung von einer der Arbeitsstellen zur anderen dauernd oder zeitweise zu verhindern. Beispielsweise kann es notwendig sein, bei einer Verdampfungsanlage einerseits das Substrat dem bestmöglichen Vakuum auszusezten, zum anderen aber auch die Dampfquelle vor Mole~ kularstrahlen zu schützen, um zu vermeiden, dass sich schädliche Moleküle auf dem Verdampfungsgut anlagern und dann während des Bedampfungsvorganges auf das Substrat gelangen. In solchen Fällen ist eine Weiterbildung der erfindungsgemässen Anordnung gemäss Figur 3 von Vorteil, bei der der Abschirmkörper 7 als eine die weitere Arbeitsstelle 13 umschliessendes, mit Kühlmittel gefülltes, doppelwandiges Gefäss ausgebildet ist. Nicht dargestellt ist in Figur 3 eine Zugangsmöglichkeit ins Innere 13 des Abschirmkörpers 7·In some cases it is desirable to be inside a vacuum space shield more than one workstation from the molecular radiation on the wall of the vacuum space and also radiation from one of the workplaces to prevent others permanently or temporarily. For example It may be necessary in an evaporation system, on the one hand, to give the substrate the best possible vacuum but also the source of steam in front of the pier ~ Protect eye rays to avoid being harmful Accumulate molecules on the evaporation material and then get onto the substrate during the evaporation process. In such cases, a further development of the inventive Arrangement according to Figure 3 of advantage, in which the Shielding body 7 as a further job 13 enclosing, double-walled vessel filled with coolant is formed. One is not shown in FIG Possibility of access to the interior 13 of the shielding body 7
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Für den gleichen Zweck ist die in Figur 4- dargestellte Weiterbildung der erfindungsgemässen Anordnung vorteilhaft* Der Abschirmkörper ? hat hier die Form eines zylindrischen Rohres und sitzt mit einer Dichtung 14 festFor the same purpose is that shown in Figure 4- Further development of the arrangement according to the invention advantageous * The shielding body? here has the form of a cylindrical tube and is tight with a seal 14
auf
auf dem Boden des Vakuumgefässes/i Etwa in halber Höhe weist das rohrförmige Gefäss eine nach innen gerichtete, scheibenförmige
und nur eine kleine öffnung 6 freilassende Ausbuchtung
auf, die ebenfalls dem Kühlmittel zugänglich ist. Oberhalb dieser Ausbuchtung befindet sich die durch die erfindungogemässen
Massnahmen abgeschirmte Arbeitsstelle mit dem zu behandelnden Objekt 2; unterhalb der Ausbuchtung befindet
sich eine zweite Arbeitsstelle, die durch ein zusätzliches scheibenförmiges Doppelwandgefäss 15 gegenüber der Wandung
des Vakuumraumes abgeschirmt wird. Die Zuführung des Kühlmittels in das Doppelwandgefäss 15 ist nicht dargestellt. on
on the bottom of the vacuum vessel / i approximately halfway up the tubular vessel has an inwardly directed, disk-shaped bulge leaving only a small opening 6 free, which is also accessible to the coolant. Above this bulge is the work site with the object 2 to be treated, which is shielded by the measures according to the invention; Below the bulge there is a second work station, which is shielded from the wall of the vacuum space by an additional disk-shaped double-walled vessel 15. The supply of the coolant into the double-walled vessel 15 is not shown.
Es ist leicht möglich, die Temperatur der beschriebenen Doppelwandgefässe weiter abzusenken, in dem eine oder mehrere zusätzliche Vakuumpumpen vorgesehen werden, beispielsweise Vakuumpumpe 16 in Figur 2, die den Druck über den Kühlmittel» erniedrigen und damit Tiefsttemperaturen bis zu 1,5° K (bei Helium) ermöglichen.It is easily possible to change the temperature of the described Lower double-walled vessels further, in which one or more additional vacuum pumps can be provided, for example vacuum pump 16 in FIG. 2, which increases the pressure via the coolant » lower and thus enable very low temperatures of up to 1.5 ° K (with helium).
Weiterhin ist es vorteilhaft, die erfindungsgemasse AnordnungFurthermore, it is advantageous to use the arrangement according to the invention
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mit Vorrichtungen zur Ausnützung des Joule-Thomson-Effektes zu vereinigen. Der Joule-Thomson-Effekt ermöglicht es, geringe Mengen von Wasserstoff oder Helium durch Entspannen der Gase aus Druckflaschen zu verflüssigen. Eine solche erweiterte Anordnung ist in Figur 5 dargestellt. Die Anordnung von Figur 5 baut auf einer Anordnung nach Figur 2 auf. Zusätzlich sind in die Zuleitungen zu den Gefässen 3 und 9" Kühlköpfe 17 und 18 eingebaut. Diese bestehen im wesentlichen aus einer gut wärmeleitenden Kapillare, die um einen festen Kern gewickelt ist. Um die Anordnung der doppelwandigen Gefässe gemäss Figur 2 ist ein weiteres glockenförmiges Doppelwandgefäss herumgebaut,· . dessen Doppelwand ebenfalls mit Kühlmittel gefüllt ist. Die Öffnung dieses Doppelwandgefässes 19 ist mit einem Abschirmkörper 7» wie in Figur 3 gezeigt, abgeschlossen. Im Inneren des Doppeltwith devices to utilize the Joule-Thomson effect to unite. The Joule-Thomson effect enables low To liquefy quantities of hydrogen or helium by releasing the gases from pressure bottles. Such expanded arrangement is shown in FIG. The arrangement of FIG. 5 is based on an arrangement according to FIG on. In addition, cooling heads 17 and 18 are built into the supply lines to the vessels 3 and 9 ″. These essentially exist from a highly thermally conductive capillary that is wrapped around a solid core. To the arrangement of the double-walled Vessels according to Figure 2, another bell-shaped double-walled vessel is built around. its double wall is also filled with coolant. The opening of this double-walled vessel 19 is covered with a shielding body 7 » as shown in Figure 3, completed. Inside the double
20 wandgefässes 19 ist eine zusätzliche V/ärmeschutzfolie/ange-20 wall receptacle 19 is an additional thermal protection film / attached
ordnet. .arranges. .
In die Kühlköpfe 17 und 18 werden aus einer Druckflasche geeignete Gase, beispielsweise Wasserstoff oder Helium, eingeleitet. Beim Ausströmen aus den Kühlköpfen verflüssigen sich die Gase zum Teil und sammeln sich in den darunter befindlichen Gefässen an.In the cooling heads 17 and 18 are suitable from a pressure bottle Gases, for example hydrogen or helium, introduced. Liquefy when flowing out of the cooling heads the gases partly and collect in the ones below Vessels.
Die jeweils ausserhalb der Kühlköpfe liegenden Doppelwand-The double-walled panels located outside of the cooling heads
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gefässe bewirken ©ine Verkühlung der in die Kahlköpfe ein·«· strömenden Gase» Eine Verkohlung von; Wasserstoff "bis 2oo° K und von Helium bis 33° K ist nämlieh zur Verflüssigung der Gase durch Entspannung unbedingt erforderlich.vessels cause cooling of the in the bald heads · «· flowing gases »A charring of; Hydrogen "up to 2oo ° K and from helium up to 33 ° K it leads to the liquefaction of the Gases by relaxation absolutely necessary.
Die in den Abtoildisngen. dargestellten JLusfuhrungabeispiele stellen jeweils einen, ginstigen Konipromiss· zwischen teeh.--nischem Aufvaandl tm& Güte #es ¥aku.uiois dar·. Eine weitere Druckerniedrig^mg ist "beispielsweise dtirchi AnforiEgEEng; weiterer Kühlkörper im Baxm. 13 um die Arbeitsstelle % quelle) ©hme weiteres moglicluThe ones in the Abtoildisngen. The examples shown each represent a favorable compromise between the Teehnian expansion and the goodness #es aku.uiois. Another pressure reduction is "for example dtirchi AnforiEgEEng; further heat sink in the Baxm. 13 around the work place% source) © hme further possible
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Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DET0034025 | 1967-06-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1628449A1 true DE1628449A1 (en) | 1971-09-16 |
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ID=7558204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671628449 Pending DE1628449A1 (en) | 1967-06-03 | 1967-06-03 | Arrangement for generating ultra-high vacuum |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1628449A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0158295A2 (en) * | 1984-04-10 | 1985-10-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for improving the sensitivity of a leak detector utilizing a cryopump |
-
1967
- 1967-06-03 DE DE19671628449 patent/DE1628449A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0158295A2 (en) * | 1984-04-10 | 1985-10-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for improving the sensitivity of a leak detector utilizing a cryopump |
EP0158295A3 (en) * | 1984-04-10 | 1987-11-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for improving the sensitivity of a leak detector utilizing a cryopump |
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