DE3112862A1

DE3112862A1 - Kryopumpenanordnung

Info

Publication number: DE3112862A1
Application number: DE19813112862
Authority: DE
Inventors: John William 43220 Columbus Ohio Bonn
Original assignee: Pennwalt Corp 19102 Philadelphia Pa; Pennwalt Corp
Current assignee: Process Systems International Inc (ndgesd St
Priority date: 1980-04-01
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-01-07
Also published as: GB2077362B; GB2077362A; DE3112862C2; CA1231241B; FR2479345A1; FR2479345B1; JPS56154176A; CA1141556A; US4275566A; JPH0144906B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Kryopumpenanordnungen, wie sie zum Evakuieren großer abgeschlossener Kammern auf Ultrahochvakuum verwendet werden.

Kryopumpenanordnungen werden bekanntlich in großem Umfang als Kühlfallen zwischen mechanischen Vakuumpumpen und Vakuumkammern eingesetzt, um das Rückfließen von öl aus den nachgeschalteten mechanischen Vakuumpumpen in die Kammer zu verhindern und damit in der Kammer ein Hochvakuum aufrechtzuerhalten. Die Kühlfallen können mit aktiv gekühlten Schutzschirmen zwischen einer auf tiefster Temperatur befindlichen Platte und der Verbindung zwischen Kühlfalle und Kanuner ausgestattet sein. Die Schutzschirme verringern durch die Unterbindung eines Wärmeübergangs auf die Tiefsttemperaturplatten den Betrag der Tiefstkühlleistung, die für das Kühlen der Tiefsttemperaturplatten in den Kühlfallen erforderlich ist; auf diese Weise werden die Kosten für die Kühlfalle herabgesetzt. Die Schutzschirme erhalten häufig Winkelform, wobei eine Vielzahl von Schirmen in Form paralleler Winkel praktisch gleicher Größe und Gestalt angeordnet wird. Eine Ausbildung derartiger Winkel werden in den Kühlfallen nach den US-Patentschriften 3 081 068, 3 137 551, 3 175 373, 3 597 997 und 3 597 998 beschrieben; ferner ist zu verweisen auf die Aufsätze "Some Component Designs Permitting Ultra-High Vacuum with Large Oil Diffusion Pumps" (Vacuum Symposium Transactions of the American Vacuum Society, Inc. 1958, Seite 140 bis 143) und "Introduction to Cryo-

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pump Design" (Vacuum, Band 26, Nr. 1_r Januar 1976, Seiten 11 bis 16).

Alle beschriebenen Kühlfallen können als Kryopumpen mit Tiefsttemperaturplatten betrachtet werden, bei denen nur von einer einzigen Seite gesaugt wird, denn es ist nur ein einziger Kühlfallenzugang vorgesehen, durch den das gepumpte Gas an die innen befindliche Tiefsttemperaturplatte gelangen kann.

Andere Kryopumpen mit einem einsigen Zugang sind in den US-Patentschriften 4 121 430 und 4 150 549 beschrieben. Diese Pumpen haben nur einen Eingang; ein Ausgang ist nicht vorgesehen, und das gesaugte, kondensierte Gas wird im Inneren der Pumpe gesammelt. Die US-Patentschrift 4 150 549 beschreibt eine Winkelabschirmung, die nach Bedarf vor die Pumpenöffnung gesetzt werden kann, die die Öffnung für das in die Pumpe eintretende Gas darstellt.

Die Verwendung winkelförmiger Abschirmungen bei Kryopumpenanordnungen wird ferner beschrieben in der Arbeit "Optimization of Molecular Flow Conductance", die anläßlich der Vacuum Technology-Konferenz in Cleveland, Ohio, im Oktober 1960 vorgelegt wurde, in der Arbeit "Vacuum Technology" (International Science ft Technology, Januar 1963) und in der Arbeit "Calculation of Cryopumping Speeds by the Monte Carlo Method" (Vacuum, Band 21, Nr. 5, Mai 1971, Seiten 167 bis 173); ferner werden winkelförmige Abschirmungen beschrieben in "Measurements of Adsorption Isotherms and Pumping Speed of Helium on Molecular Sieve in the

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10 to 10 Range at 4,2 Kelvin" (Journal of Vacuum Science and Technology, Band 11, Nr. 1, Januar-Februar 1974, Seiten 331 bis 336).

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Weitere Kryopumpenanwendungen mit unterschiedlicher Aus~ bildung der Abschirmung sind in den US-Patentschriften 3 144 200, 3 485 054, 3 488 978, 3 490 247, 3 668 881, 3 769 806, 4 072 025 und 4 148 196 sowie in dem Aufsatz "Performance Assessment for Cryopumping" (Vacuum, Band 20, Nr. 11, November 1970, Seiten 477 bis 480) beschrieben. Diese Patentschriften und Veröffentlichungen sind aber weniger wichtig als die in den Absätzen weiter oben angegebenen.

Bei Weltraumsimulationskammern und anderen Großanlagen sind die von der Kryopumpenanordnung bereitzuhaltenden Sauggeschwindigkeiten recht hoch, und sie lassen sich nur erreichen, wenn die Kryopumpenanordnung in das Innere der Kammer, üblicherweise an die Kammerwand, gesetzt wird. Bei umfangreichen Kryopumpen sind die Kosten für die Tiefsttemperatur-Kryokühlanlage, die für das richtige Arbeiten der Pumpe eingesetzt werden muß, unerschwinglich, sofern nicht die Pumpenflächen in etwa der gleichen Weise abgeschirmt werden wie die oben beschriebenen Kühlfallen, damit die Strahlungswärme aus der Umgebung der Pumpe abgehalten wird. Um diesen Wärmeübergang durch Strahlungswärme so gering wie möglich zu halten, werden die Abschirmungen mit flüssigem Stickstoff gekühlt und üblicherweise so ausgebildet, daß eine direkte Sicht von den warmen Kammerbereichen auf die Pumpenplatten unterbunden ist. Leider wird durch die Abschirmung die Sauggeschwindigkeit herabgesetzt, weil die abzusaugenden Gasmoleküle die Pumpenplatte von dem freien Raum der Kammer aus erst auf einem Umweg erreichen können. Bei der Anordnung von Platte und Abschirmung wurden in großen Kammern sogenannte "Winkel "-Anordnungen gewählt (eine ebene Pumpenplatte mit einem dazu parallel verlaufenden ebenen Schirm im Abstand

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von der einen Plattenseite und mit einer Reihe parallel zueinander angeordneter winkelförmiger Abschirmungen im Abstand von der anderen Plattenseite, wobei die Symmetrieachse der Winkel parallel zu der Plattenfläche verläuft), ferner die "Litton"-Anordnung (eine Platte mit parallel dazu im Abstand auf beiden Seiten angeordneten ebenen Schirmen, die beide breiter als die Platte sind und von denen der eine Schirm zweimal so breit ist wie der andere) und die "Santeler"-Anordnung (ein einzelner ebener Schirm mit einer Mehrzahl zueinander paralleler, im Winkel zu dem Schirm angeordneter Platten sowie zweiten Schirmen, die von dem einzelnen ebenen Schirm ausgehen und jeweils einen Schirm in Parallelstellung zu jeder Platte bilden). Bei der Santeler-Anordnung wird die dem zweiten Schirm gegenüberstehende Fläche der einzelnen Platten nicht vollständig gegen den direkten Einfall von äußerer Strahlung abgeschirmt. Vgl. dazu die als "Stand der Technik" bezeichnete Zeichnung (Fig. 8).

Eine Kryopumpenanordnung mit einer Zulaufeinrichtung für Tief temperatur fluid, einer Zulauf einrichtung für Kühl-" fluid, einer Platte mit Wärmeauetauschflächen auf den beiden Seiten der Platte und einem ersten Kanal, durch den das Tieftemperaturfluid geleitet wird und eine Wärmeübertragung in Wechselwirkung mit den Wärmeaustauschflächen hervorruft, mit einer Einrichtung, die das Tieftemperaturfluid an den Kanal der Platte liefert, so daß dieses durch den Kanal strömt und in Wärmeaustauschbeziehung zu den Wärmeaustauschflächen der Platte gelangt, ist gekennzeichnet durch einen im Zickzack verlaufenden Durchlaß, der die Platte enthält und einen Kanal aufweist, durch den das Kühlfluid geleitet wird und eine Wärmeübertragung in Wechselwirkung mit den Wandteilen des Durchlasses hervorruft, wobei einander gegenüberstehende Flächen des Durchlasses und die Platte Abstand voneinander haben, wobei ferner der

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Durchlaß an seinen beiden Enden Öffnungen aufweist, durch die Gas an zugeordnete Wärmeaustauschflächen der dazwischenliegenden Platte strömt und wobei die Wandteile des Durchlasses zwischen der Platte und den öffnungen so angeordnet sind, daß die Platte aus Bereichen außerhalb der Kryopumpenanordnung nicht sichtbar ist.

Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder und stellen im einzelnen dar:

Fig. 1 eine in der VErtikalen gedehnte schematische Seitenansicht einer Kryopumpenanordnung;

Fig. 2 einen Querschnitt "aus der Blickrichtung 2-2 in Fig. 1 durch eine bevorzugte Ausführungsform der Kryopumpenanordnung;

Fig. 3 einen Querschnitt eines Teils einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Kryopumpenanordnung aus der Blickrichtung 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine isometrische Ansicht einer Strahlungsabschirmkomponente der Kryopumpenanordnung nach den Fig. 1, 2 und 3;

Fig. 5 eine isometrische Ansicht einer wärmeleitenden Platte der Kryopumpenanordnung nach den Fig. 1, 2 und 3;

Fig. 6 ein Zerlegbild eines Teils der Platte und der Strahlungsabschirmung der Kryopumpenanordnung nach den Fig. 1, 2 und 3 mit der Darstellung der

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Positionierungs-Abstandsstücke, die die Platten und Schirme in Abstand voneinander halten;

Fig. 7 ein Zerlegbild eines Teils der Platte und der Strahlungsabschirmung der Kryopumpenanordnung nach den Fig. 1, 2 und 3 mit der Darstellung einer zweiten AbstandsstUckanordnung für die Herstellung des Abstande zwischen Platten und Schirmen.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist die Kryopumpenanordnung insgesamt mit 10 bezeichnet; sie besteht danach aus einer insgesamt mit 12 bezeichneten wärmeleitenden Platte, die ausgespannt ist zwischen zwei wärmeleitenden Strahlungsschirmen/ die jeweils mit 14 bezeichnet sind. Vorzugsweise 1st eine Mehrzahl von Platten 12 und Schirmen 14 so angeordnet, daß sich zwischen zwei Schirmen jeweils eine Platte befindet, so daß sich ein Schirm - Platte - Schirm Platte - Schirm - Platte - Schirm-Aufbau ergibt, wie er am deutlichsten in der Schemazeichnung Fig. 1 zu erkennen ist. Fig. 1 zeigt die Schirra-Platte-Anordnung, wobei die Schirme 14 und die Platten 12 in gedehnter Anordnung mit schematisch groß gezeichneten Abständen voneinander wiedergegeben sind, um die abwechselnde Anbringung von Platten und Schirmen zu verdeutlichen. Wenn die Erfindung in der bevorzugten Ausführungsform verwirklicht wird, sind natürlich die Schirme 14 so nahe zusammengeführt, daß die einzelnen Platten 12 zwischen benachbarten Schirmen 14 von den neben ihnen angeordneten Schirmen gegenüber der direkten Sicht aus dem Bereich außerhalb der Kryopumpe optisch abgedeckt sind; die optische Einschließung der

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Platten durch benachbarte Schirme ist am besten in Fig. 2 erkennbar.

Gemäß Fig. 1 wird durch die Leitungen 16 bzw. 18 Tieftemperatur fluid, vorzugsweise flüssiges Helium, in die Kryopumpenanordnung hinein und aus ihr hinaus geführt. Jede Platte 12 ist durch Verbindungsrohre 20 mit den Leitungen 16 und 18 verbunden, so daß sich-eine Parallelströmung von Tieftemperaturfluid durch die Platten 12 aus der Leitung 16 in die Leitung 18 ergibt. Der Strom des bevorzugten flüssigen Heliums als Tieftemperaturfluid ist in Fig. 1 durch die Pfeile mit den Erklärungen "He-Zulauf" bzw. "He-Ablauf^M gekennzeichnet.

Nach Fig. 1 sind außerdem alle Schirme 14 mit ihren beiden Enden an wärmeleitenden Rohranschlußplatten 22 aus Metall (vorzugsweise aus Aluminium) befestigt; die Befestigung erfolgt vorzugsweise durch Schweißungen 23. Infolgedessen stehen die Rohranschlußplatten 22 in thermischer Verbindung mit den Schirmen 14 und nehmen deren Temperatur an, die im wesentlichen derjenigen des KÜhlfluids entspricht, das durch die in die Schirme 14 eingeforraten Kanäle strömt. Die Kanäle innerhalb benachbarter Schirme 14 sind mit Verbindungsrohren 24 hintereinandergeschaltet. Die Kanäle der ganz oben und ganz unten liegenden Schirme (Fig. 1) der Kryopumpenanordnung sind an eine Kühlfluidversorgung angeschlossen, vorzugsweise eine Versorgung mit flüssigem Stickstoff, wie in Fig. 1 mit "Zulauf fluss.N₂" und "Ablauf fluss.N₂" angedeutet. Infolgedessen verläuft die Strömung des bevorzugten flüssigen Stickstoffs als Kühlfluid durch die Schirme 14 nach Art einer Reihenschaltung.

Damit die Verbindungsrohre 20 keinen Kontakt mit den

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Rohranschlußplatten 22 erhalten, sind in diesen Platten Durchlaßöffnungen 26 mit Spiel für die Verbindungsrohre 20 vorgesehen. Die Platten 12 sind im übrigen in Längsrichtung etwas kürzer als der Abstand zwischen den Rohranschlußplatten 22 ausmacht, so daß kein Kontakt zwischen den Platten 12 und den Rohranschlußplatten eintreten kann. Man erkennt das am besten in Fig. 3. Aus Fig. 3 ist außerdem zu entnehmen, daß die Rohranschlußplatten vorzugsweise aus aufrechtstehendem Profilstahl hergestellt sind. Da die Rohranschlußplatten 22 im wesentlichen die gleiche Temperatur aufweisen, "sieht" jede wärmeleitende Platte 12 nur eine Umgebung, die durch die Rohranschlußplatten 22 und die beiden einer Platte 12 benachbarten Schirme 14 gebildet wird, die sich praktisch auf der Temperatur des Kühlfluids befinden.

Nach Fig. 5 besitzt jede Platte 12 auf ihren einander abgewandten Seiten Wärmeaustauschflächen 28 und 30 und umschließt einen eingeformten Kanal 32 (Fig. 2) zum Fortleiten von Tieftemperaturfluid durch die Platte 12, das den Wärmeaustausch über die Wärmeaustauschflächen 28 und 30 bewirkt. Alle Platten haben hohe Wärmeleitfähigkeit, bestehen vorzugsweise aus Aluminium und stellen ein einheit- ' liches Extrusionsteil dar, in das beim Extrudieren der Kanal 32 eingeformt ist. (Nach Fig. 5 stehen die Verbindungsrohre 20 aus dem Kanal 32 der gezeichneten Platte 12 vor; sie sind vorzugsweise mit der Platte 12 verschweißt). Jede Platte 12 besitzt vorzugsweise aufrechtstehende angeformte Rippen 34 und 36, die über praktisch die gesamte Längserstreckung der Platte verlaufen und ein Verbiegen der Platte verhindern sollen. Die Rippen 34 und 36 werden ebenfalls zusammen mit der Platte 12 extrudiert. Die Rippen 34 und

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36 stehen an der Platte 12 in größerem Abstand von dem Kanal 32; diese in Fig. 2 gezeichnete Anordnung ergibt die maximale Festigkeit gegen eine Verbiegung der Platte/ weil auch der Kanal 32, dessen Querschnitt groß gegenüber der übrigen Platte 12 ist, die Verbiegbarkeit der Platte herabsetzt.

Nach Fig. 4 ist jeder wärmeleitende Strahlungsschirm 14 Z-förmig ausgebildet und weist einen eingeformten Kanal auf, der in Längsrichtung praktisch über die ganze Länge des Schirms reicht und das Kühlfluid innerhalb des Schirms 14 führt. Nach Fig. 4 stehen Verbindungsrohre 24 aus dem Kanal 38 des gezeichneten Schirms 14 vor. Die Rohre 24 sind vorzugsweise an den Schirm 14 geschweißt. (Den Kanal 38 erkennt man am besten in Fig. 2). Jeder Schirm umfaßt vorzugsweise einen Mittelteil 40 und zwei Randteile, die mit 42 bzw. 44 bezeichnet sind. Der Mittelteil und die Randteile verlaufen über die gesamte Länge des Schirms 14, wobei die Randteile 42 und 44 in entgegengesetzte Richtunger von der jeweiligen Längskante des Mittelteils 40 aus zeigen, so daß der Schirm 14 insgesamt Z-Form erhält. Die beiden voneinander abgewandten Seiten jedes Schirms sind allgemein mit lOO und 102 bezeichnet. Von den Enden des Schirms 14 gehen Verbindungsrohre 24 aus und verbinden jeweils benachbarte Schirme miteinander, so daß der obere Schirm und der untere Schirm an den Enden (in Vertikalrichtung) der Kryopumpenanordnung mit der Kühlfluidversorgung verbunden sind. Die Randteile 42 und 44 jedes Schirms 14 verlaufen parallel zueinander. Der Schirm 14 wird extrudiert, und der Kanal 38 wird zusammen mit dem Schirm extrudiert, der eine aufrechtstehende angeformte Rippe 46 aufweist, die sich über praktisch die Gesamtlänge des Schirms 14 erstreckt und die Formfestigkeit des Schirms verbessert. Der Kanal 38 ist dort angeordnet, wo der Mittelteil 40 mit dem Randteil 42 zusammenstößt, während

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die Rippe in der Nähe der Verbindung des Mittelteils 40 mit dem anderen Randteil 44 steht. Dieser Abstand der Rippe 46 von dem Kanal 38 begünstigt eine hohe Biegefestigkeit des Schirms, während der Kanal 38 mit seinem gegenüber den übrigen Teilen des Schirms 14 großen Querschnitt auch zur Verhinderung von Verbiegungen des Schirms beiträgt. Jeder Schirm besitzt einen stabilen Teil grösseren Querschnitts dort, wo der Randteil 42 bzw. 44 mit dem Mittelteil 40 zusammentrifft; diese Teile mit größerem Querschnitt sind mit 48 bzw. 50 bezeichnet; sie sind am besten erkennbar in den Fig. 6 und 7. Die Rippe 46 ist als eine von dem Randteil 44 fortstrebende Verlängerung dieses Randteils ausgeführt und bildet in Verbindung mit dem Schirnunittelteil 40 eine in Längsrichtung verlaufende Hohlkehle 52, die sich etwa unter einem rechten Winkel öffnet. Man erkennt das am besten in Fig. 7. Auf einer Fläche 100 des Mittelteils 40, die der Fläche 102, die einen Teil der Hohlkehle 52 bildet, abgewandt ist, ist ein in Längsrichtung verlaufender Wulst 54 ausgebildet, der über ein Halsteil 56 mit dem Schirm 14 in der Nähe der Verbindung von Schildmittelteil 40 und Randteil 42 verbunden ist. Man sieht das am besten in Fig. 6.

Wie die Fig. 2 erkennen läßt, begrenzen die Flächen 100 und 102 eines jeden Paares benachbarter Z-förmiger Schirme 14 einen zickzackförmigen Durchlaß 58. Jede Platte 12 liegt innerhalb eines dieser zickzackförmigen Durchlässe 58. Die Kanäle 38 in den Schirmen 14 führen Kühlflüssigkeit durch den Schirm und stellen eine Wärmeübergangsverbindung zwischen dem Wandaufbau des Durchlasses, definiert durch die Flächen 100 und 102 der Schirme 14, und dem Fluid her. Die jeweiligen Plattenflächen 28 und 30 haben Abstand von den einander abgewandten Flächen 100 und

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102 des Durchlasses 58, in dem sich jede Platte 12 befindet. Jeder Durchlaß 58 weist an seinen Enden Öffnungen auf, die von zugeordneten, nach außen zeigenden Enden 60 und 62 der zugeordneten Randteile 42 und 44 benachbarter Schirme 14 gebildet werden, um Gas zu den zugeordneten Wärmeaustauschflächen 28 und 30 der Platte 12 hindurchzuleiten, die sich im Inneren des Durchlasses 58 befindet. Einander zugeordnete Randteile 42 und 44 benachbarter Schirme überlappen einander, ohne sich zu berühren, so daß jede Platte 12 innerhalb jedes Paares von Schirmen 14 in optischer Hinsicht eingeschlossen ist. Die den Wandaufbau des Durchlasses 58 bildenden Randteile 42 und 44 befinden sich in wirksamer Stellung zwischen der eingeschlossenen Platte und den durch die zugeordneten und zueinander gehörigen Enden 60 und 62 benachbarter Schirme 14. Die jeweiligen Randteile 42 und 44 benachbarter Schirme sind als jeweils längsverlaufende, unten offene Durchlaßkanäle für einen Gasstrom zu den jeweiligen Wärmeaustauscherflächen der eingeschlossenen Platte anzusehen .

Die Platten 12 und die Schirme 14 verlaufen vorzugsweise sämtlich parallel zueinander. Die Mittelteile 40 der Schirme verbergen benachbarte Platten 12 optisch voreinander und haben eine auf die Platte projizierte Quererstreckung, die größer ist als die der Platte. Wie Fig. erkennen läßt, verlaufen die Mittelteile der Schirme vorzugsweise schräg zu den Platten.

Mit Abstand voneinander sind in Längsrichtung an der Platte 12 eine Mehrzahl von ersten bzw. zweiten Positionier-Abstandsstück angeordnet, die mit 60 bzw. 62 bezeichnet sind. Diese ersten und zweiten Positionier-Abstandsstücke

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wirken mit dem Wulst 54 bzw. der Hohlkehle 52 zusammen, um die Abstandsverhältnisse zwischen benachbarten Platten 12 und Schirmen 14 aufrechtzuerhalten, während eine thermisch bedingte Relativbewegung zwischen benachbarten Platten 12 und Schirmen 14 möglich ist.

Fig. 6 zeigt deutlich, daß das erste Positionier-Abstandsstück 60 aus einem Isolierblock 64 besteht, der an der Platte 12 mittels einer runden Welle 66 "befestigt ist, auf der Aufsteckmuttern 68 sitzen. Die Welle 66 läuft mit Spiel durch eine Öffnung in der Platte 12 und durch eine Mittelöffnung in dem Block 64. Zwischen Block 64 und Platte 12 befindet sich eine Unterlegscheibe 70. Der Block 64 und die Welle 66 bestehen vorzugsweise aus einem Phenolharzmaterial mit hohem Isolierwert, beispielsweise aus dem Polykarbonatharz, das von der General Electric Company unter dem Handelsnamen LEXAH vertrieben wird. In dem Block 64 ist eine Einkerbung 72 vorgesehen, die um den Block 64 herumführt. Die Einkerbung 72 verläuft zumindest mit einem Abschnitt in Längsrichtung, so daß sie den Wulst 54 eines benachbarten Schirms 14 gleitend gelenkig aufnehmen kann. Diese gelenkige Verbindung ist am besten in Fig. 2 zu erkennen. (In Fig. 6 ist das erste Abstandsstück von dem Wulst getrennt gezeichnet, um die Zeichnung deutlicher zu machen).

An dem dem ersten Abstandsstück 60 abgewandten Rand der Platte 12 befindet sich das zweite Abstandsstück 62, an dem ein erster bzw. ein zweiter scheibenartiger Abstandsteil 74 bzw. 76 mit jeweils nach außen konvexer Oberfläche vorgesehen ist; die Oberflächen sind nach Fig. 7 mit 78 bzw. 80 bezeichnet. Die Abstandsteile 74 und 76 bestehen

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vorzugsweise aus dem gleichen Isoliermaterial wie der Block 64 und sind an den entgegengesetzten Seiten der Platte 12 durch eine Welle 82 befestigt, die durch die Teile 74 und 76 hindurchläuft und durch die Platte 12 mittels einer öffnung mit Spiel geführt ist, wobei Aufsteckmuttern 68 die Welle 82 auf der Außenseite der Abstandsteile 74 und 76 umfassen. Die Welle 82 besteht ebenfalls aus wärmeisolierendem Werkstoff, vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Block 64. Nicht bezifferte Unterlegscheiben trennen die Aufsteckmuttern 68 von den Abstandsteilen 74 und 76. Die Abstandsteile 74 und bewegen sich gleitend in der Hohlkehle 52 eines benachbarten Schirms« wie man am besten der Fig. 2 entnimmt, wobei die konvexen Flächen 78 und 80 die zugeordneten ebenen Flächen der Hohlkehle 52 berühren. In Fig. 7 ist das zweite Abstandsstück von der Hohlkehle getrennt gezeichnet worden, um die Zeichnung übersichtlicher zu machen.

Da benachbarte Schirme durch die starre Verbindung mit den Rohranschlußplatten 22 gehalten werden, gibt es keine gegenseitige Bewegung zwischen benachbarten Schirmen. Dagegen erlaubt die gleitbare Aufnahme des Wulsts 54 in der Einkerbung 72 und die Gleitführung der scheibenförmigen Abstandsteile 74 und 76 in der Hohlkehle 52 (vgl. insbesondere Fig. 2} eine thermisch bedingte Relativbewegung in Längsrichtung zwischen einer Platte 12 und den sie umschließenden Schirmen 14. Das ist erforderlich, weil die Platten 12, die vorzugsweise mit flüssigem Helium gekühlt werden/ sich auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur befinden als die Schirme 14, die vorzugsweise mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden. Wenn die Kryopumpenanordnung gestartet wird und die bevorzugten Kühlmittel flüssiges Helium bzw. flüssiger Stickstoff in Platten

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bzw. Schirme eingeführt werden, verkürzen sich, wenn die Kryopumpenanordnung die Kühlung auf Arbeitstemperatur vorgenommen hat, die Platten wesentlich stärker als die Schirme, was zu einer Relativbewegung zwischen den Platten 12 und den Schirmen führt.

Man beachte, daß die gekrümmte Außenfläche des Wulstes 54 die geraden Flächen berührt, die die Innenseite der Einkerbung 72 bilden und daß entsprechend die gekrümmten Flächen 78 und 80 die geraden Flächen berühren, die die Hohlkehle 52 aufweist. Dieses Zusammenwirken von gekrümmten Flächen mit geraden Flächen führt dazu, daß nur linienhafte Berührung zwischen den jeweiligen Flächen auftritt, wodurch der Wärmeübergang zwischen benachbarten Platten und Schirmen auf einen Mindestwert herabgesetzt wird.

Während des Betriebs der Kryopumpenanordnung werden flüssiger Stickstoff bzw. flüssiges Helium in den durch die Pfeile und Erklärungen in Fig. 1 angegebenen Richtungen gepumpt. Nach dem Herunterkühlen der Platten und Schirme auf die jeweiligen Temperaturen des jeweiligen Tieftemperatur- oder Kühlfluids haften die Moleküle von Gasen, deren Festpunkt oberhalb der Temperatur des flüssigen Heliums liegen, beim Auftreffen auf die Platte 12 an dieser. Gasmoleküle, die zwischen benachbarten Schirmen in den durch die Pfeile A bzw. B bezeichneten Richtungen (Fig. 2) eintreten, bleiben beim Auftreffen auf die zugeordneten Flächen 28 bzw. 30 der Platte 12, die die beiden Schirme verbindet, an der jeweiligen Fläche 28 bzw. 30 der Platte haften und führen die Saugwirkung herbei. Die Schirme und Rohranschlußplatten, die die Platte optisch innerhalb einer Umgebung umschließen, die praktisch auf der Temperatur des

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flüssigen Stickstoffs gehalten wird, setzen den Übergang von Strahlungswärme von warmen Gegenständen außerhalb der Kryopumpenanordnung auf die Platte wesentlich herab, wodurch der Umfang der Kühleinrichtung, die erforderlich ist, um den Strom von flüssigem Helium durch die Platten aufrechtzuerhalten, außerordentlich klein gehalten werden kann.

Die Schirme und Platten der Kryopumpe werden vorzugsweise aus Aluminium hergestellt. Aluminium ist deshalb besonders geeignet, weil es gute Wärmeleitfähigkeit sowie relative Duktilität bei niedrigen Temperaturen hat und durch Extrudieren leicht in die für Platten und Schirme erforderliche Form gebracht werden kann.

Die Kryopumpenanordnung kann in einer Vakuumkammer angebracht werden, indem man die Rohranschlußplatten 22 im Kammerinneren in geeigneter, verhältnismäßig gut wärmeisolierender Weise befestigt.

Für die Kryopumpenanordnung sind Wellrohre nicht erforderlich. Die schwimmende Anordnung der Platten 12 gegenüber den Strahlungsschirmen 14 und Rohranschlußplatten gestattet thermische Ausdehnung und Zusammenziehung und ist zuverlässiger, als wenn für diesen Zweck Wellrohre eingesetzt würden. Bei einem Aufbau der Kryopumpenanordnung in der in Fig. 1 gezeichneten Weise, wobei Rohranschlußplatten 22 insgesamt vertikal aufrecht und Platten und Schirme vertikal übereinander angeordnet sind, ist eine bessere thermisch bedingte Relativbewegung zwischen den Platten und den Schirmen möglich, während die Gesamtkonstruktion verhältnismäßig starr ist.

Die Anordnung kann mit Platten 12 und Schirmen 14 von

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bis zu etwa 9 m Länge zwischen den Rohranschlußplatten 22 (Fig. 1) hergestellt werden. Platten 12 und Schirme 14 sind von der Magnode Corporation in Trenton, Ohio, extrudiert worden. Die aufrecht stehenden Rippen 34 und 46 verhindern zusammen mit den in den Platten und Schirmen eingeformten Kanälen ein übermäßiges Verbiegen der Platten und Schirme. Die Schirme werden vorzugsweise mit einem Winkel C (Fig. 2) von etwa 109° und einem Winkel D von ungefähr 45° gegen die Vertikale (Fig. 2) gefertigt. Der Winkel E (Fig. 7) mißt vorzugsweise ungefähr 90°, der Winkel F (Fig. 7) vorzugsweise etwa 71°. Die Schirme können mit einer Horizontalbreite (Fig. 2) von etwa 35 cm gefertigt und so an den Rohranschlußplatten 22 angebracht werden, daß zwischen korrespondierenden Teilen benachbarter Schirme ungefähr 10 cm Abstand verbleiben. Eine von einem derartigen Schirm umschlossene Platte kann vorzugsweise etwa 130 mm breit sein (Q in Fig. 5). Die Platte ist am Plattenmittelteil unmittelbar neben dem Kanal 32 etwa 6,3 mm dick und der Schirm ist im Bereich des mittleren Teils und der Randteile 40, 42 und 44 in einigem Abstand von den ZusammenfÜhrungsbereichen dieser Teile ebenfalls etwa 6,3 mm dick.

Die Abstandsstücke 60 und 62 können bis zu 2,1 m Abstand voneinander haben, wenn die Platten und Schirme in der Länge von 9 m hergestellt werden. Es ist darauf zu achten, daß die AbstandsstUcke 60 und 62 nicht so weit auseinander stehen, daß eine Durchbiegung der Platten eine Berührung zwischen Platte und Schirm zur Folge hat, denn eine derartige Berührung würde zum "Kurzschließen" des Schirms führen, womit die Schirmtemperatur auf diejenige der Platte während des Pumpbetriebs fällt, was zu einem überaus grossen Anstieg der erforderlichen Tieftemperaturkühlung zur

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Folge hat.

Die Mittelteile der Schirme können ein Maß N (Fig. 2) von etwa 190 nun haben, wobei die Randteile etwa 140 mm lang sind (Maß P in Fig. 2). Das hat einen senkrechten Abstand zwischen benachbarten Schirmen von etwa 63,5 mm zur Folge (Maß R in Fig. 2).

Die Winkel zwischen den Randteilen und dem Mittelteil der Schirme ist nicht kritisch, solange die Schirme ihre Z-Form behalten und damit die umschlossenen Platten gegen direkte Sicht von außen abdecken. Wenn jedoch die Schirme in größeren Abstand gebracht werden, muß der Winkel C, wenn die eingeschlossene Platte gegen Sicht von außen abgedeckt bleiben soll, zwischen dem Randteil des Schirms und dem Mittelteil in Fig. 2 verkleinert werden. Wenn der Winkel C kleiner wird, nimmt auch die Sauggeschwindigkeit der Anordnung ab. Wird jedoch die Plattenbreite (Maß Q in Fig. 5) vergrößert, wächst auch die Sauggeschwindigkeit Einer der Vorteile der beschriebenen Kryopumpenanordnung ist, daß das Verhältnis von Plattenbreite Q zu dem Abstand zwischen benachbarten Schirmen (Maß S in Fig. 2) groß ist, was auch zu hohen Sauggeschwindigkeiten führt.

Der Bereich 58 in Fig. 2 kann als Hohlraum aufgefaßt werden, in dem die Platte 12 einen Teil der Hohlraumwand bildet und der Rest der Hohlraumwand von einem Mittelteil eines Schirms 14 gebildet wird. Der Eingang in den Hohlraum kann dann längs einer (in Fig. 2 nicht gezeichneten) Linie erfolgen, die die einander entsprechenden Verbindungsstellen von Mittelteil und Randteil bei benachbarten Schirmen miteinander verbindet. Der Randteil des Schirms, dessen Mittelteil den Rest der Hohlraumwand bildet, geht von der Hohl-

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raumöffnung aus, um die Platte In dem Hohlraum gegen direkten Einfall von außerhalb des Hohlraums entstehender Strahlung abzuschirmen. Der Randteil des Schirms verläuft so, daß eine beliebige Gerade von der Platte innerhalb des Hohlraums durch die Hohlraumöffnung den Schirmrandteil schneidet. Ein Vorteil der beschriebenen Kryopumpe liegt darin, daß diese Hohlräume paarweise in verschränkter Anordnung gebildet sind, wobei jede Platte eine Saugfläche liefert, die einen Teil des Inneren zweier Saughohlräume bildet. Praktisch die gesamte Fläche jeder Platte steht als Saugfläche zur Verfügung.

Did Beziehung zwischen den Abmessungen der Hohlraumöffnung, in Fig. 2 durch das Maß S definiert, und der Hohlraumtiefe, in Fig. 5 durch die Plattenbreite Q definiert, bestimmt die theoretische Maximalsauggeschwindigkeit des Erfindungsgegenstandes .

Wenn die erfindungsgemäße Kryopumpe mit Pumpen verglichen wird, die die "Winkel"-Anordnung anwenden, wobei die Winkelstücke den gleichen Winkel mit ihrer zugehörigen Saugplatte einschließen wie er als Winkel D in Fig. 2 erscheint, so ist die Sauggeschwindigkeit nach der Erfindung größer. Bei Pumpen, die mit einer winkelförmigen Anordnung arbeiten, ist der günstigste Positionswinkel zwischen der winkelförmigen Abschirmung und der zugehörigen Saugplatte bekanntlich 60°. Das ergibt eine Sauggeschwindigkeit von 0,28 (vgl. Fig. 6 in dem Aufsatz zu der Vacuum Technology-Konferenz im Oktober 1960 in Cleveland, Ohio - wie in der Beschreibungseinleitung angegeben); das ist die maximale Sauggeschwindigkeit für eine Kryopumpe mit winkelförmiger Schirmanordnung, überraschenderweise liegt die Sauggeschwindigkeit bei der Erfindung immer über 0,28, wobei

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die Höhe des Überschusses durch die Beziehung zwischen den Abmessungen der Hohlraumöffnung (Maß S in Fig. 2) und der Hohlraumtiefe (definiert als Plattenbreite Q in Fig. 5) bestimmt wird. Die Sauggeschwindigkeit steigt mit dem Verhältnis Q/S. Die nachstehende Tabelle gibt die Sauggeschwindigkeit der erfindungsgemäBen Anordnung für unterschiedliche Werte des Verhältnisses Q/S und des Winkels D (Fig. 2) wieder:

D Q/S Sauggeschwindigkeit

45° 1 0,287

45° 2 0,335

60° 2 0,379

Diese Sauggeschwindigieiten geben den Anteil der Moleküle an, die an den öffnungen der erfindungsgemäßen Pumpe eintreten, definiert durch die entsprechenden äußeren Enden 60 und 62 der Randteile 42 und 44 benachbarter Schirme (Vgl. die Arbeit "Calculation of Cryopumping Speeds by the Monte Carlo Method" wegen eines beispielhaften Verfahrens zur Bestimmung der Sauggeschwindigkeit.

Ende der Beschreibung.

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Claims

DR.-ING. WALTER ΛΒΙΤΖ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER Vntenlanwälle μ, „„,. 31. März 1981 ΟΌ-.l.Him brill / I'ostiil Aililrfss 'OKlfacli Buenos. 8000 Munchpii f!f> Telefon (Hl 32 22 Tuletframmo: Clioinlndus München Trili'x: CO) Ba:U)ö2 136 194 Pennwalt Corporation Pennwalt Building, Three Parkway Philadelphia, Pennsylvania 19102 V.St.A. Kryopumpenanordnung« Patentansprüche :

1.) Kryopumpenanordnung mit

a) einer Zulaufeinrichtung (16) für Tieftemperaturfluid,

b) einer Zulaufeinrichtung (24) für Kühlfluid,

c) einer Platte (12) mit

1) Wärmeaustauschflächen (28, 30) auf den beiden Seiten der Platte (12) und

2) einem ersten Kanal (32), durch den das Tieftemperaturfluid geleitet wird und eine Wärmeübertragung

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in Wechselwirkung mit den Wärmeaustauschflächen (28, 30) hervorruft,

d) einer Einrichtung, die das Tieftemperaturfluid

an den Kanal (32) der Platte (12) liefert, so daß dieses durch den Kanal (32) strömt und in Wärmeaustauschbeziehung zu den Wärmeaustauschflächen (28, 30) der Platte (12) gelangt, gekennzeichnet durch

e) einen im Zickzack verlaufenden Durchlaß (58), der die Platte (12) enthält und einen Kanal (38) aufweist, durch den das Kühlfluid geleitet wird und eine Wärmeübertragung in Wechselwirkung mit den Wandteilen des Durchlasses hervorruft,

wobei einander gegenüberstehende Flächen des Durchlasses (58) und die Platte (12) Abstand voneinander haben, wobei ferner der Durchlaß (58) an seinen beiden Enden Öffnungen (A, B) aufweist, durch die Gas an zugeordnete Wärmeaustauschflächen (28, 30) der Platte (12) strömt, und wobei schließlich die Wandteile zwischen der Platte (12) und den Öffnungen (A, B) stehen, um die Platte (12) abzuschirmen.

2. Kryopumpenanordnung mit

a) einer Zulaufeinrichtung (16) für Tieftemperaturfluid,

b) einer Zulaufeinrichtung (24) für Kühlfluid,

c) einer Mehrzahl von wärmeleitenden Platten (12), von denen jede aufweist:

1) Wärmeaustauschflächen (28, 30) auf den beiden Seiten der Platte (12) und

2) einen ersten Kanal (32) zum Hindurchleiten eines Stroms von Tieftemperaturfluid,

wobei die ersten Kanäle (32) an die Zulaufeinrichtung

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(16) für Tieftemperatürfluid angeschlossen sind, so daß Tieftemperaturfluid aus der genannten Zulaufeinrichtung (16) durch den genannten ersten Kanal (32) strömt,
gekennzeichnet durch

d) eine Mehrzahl wärmeleitende Strahlungsschutzschirme (14), wechselweise mit Abstand den Platten (12) gegenüberstehend, welche Schirme (14) jeweils aufweisen:

1) einen zweiten Kanal (38) zum Hindurchleiten eines Stroms von Kühlfluid,

wobei benachbarte Schirme (14) einander überlappen, um die Platten (12) innerhalb der Schirme (14) optisch abzudecken mit jeweils zugeordneten Randteilen (42, 44) der Schirme (14), die jeweils Durchlaßkanäle für den Durchtritt von Gas an die jeweiligen Wärmeaustauschflächen (28, 30) der zwischen den Schirmen (14) befindlichen Platten (12) definieren,

wobei ferner die zweiten Kanäle (38) an die Zulaufeinrichtung (24) für KUhIfluid angeschlossen sind, so daß Kühlfluid aus der genannten Zulaufeinrichtung (24) durch die Schirme (14) strömt, und durch

e) eine wärmeisolierend wirkende Positioniereinrichtung, die benachbarte Platten (12) und Schirme (14) berührt, um diese benachbarten Platten und Schirme in Abstand voneinander zu halten.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirme (14) in Längsrichtung verlaufende Hohlkehlen (52) in den zweiten Flächen (102) der Schirme (14) aufweisen, und daß die Positioniereinrichtung aufweist: a) ein erstes Abstandsstück (60) mit einem Wulst (54),

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an dem entlang eine Einkerbung (72) zu gleiten vermag als gelenkige Verbindung mit mindestens einem Element einer nebeneinanderliegenden Kombination von Schirm (14) und Platte (12),

und
b) ein zweites Abstandsstück (62) von konvexer äußerer Form, das an der genannten Kombination von Schirm

(14) und Platte (12) befestigt ist,

wobei die konvexe Außenseite (78, 80) des zweiten Abstandsstücks (62) in Längsrichtung gleitend verschiebbar in der genannten Hohlkehle (52) eines Schirms (14) aufgenommen ist, welcher von dem genannten Schirm der genannten Kombination von Schirm und Platte durch die genannte Platte getrennt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schirm einen Mittelteil (40) und zwei Randteile (42, 44) aufweist, die unter gleichen Winkeln (F) von den jeweiligen Seiten des Mittelteils (4O) ausgehen, und der Mittelteil (40) und die Randteile (42, 44) in Längsrichtung über die Länge jedes Schirms (14) verlaufen und die Mittelteile (40) der Schirme schräg zu den genannten Platten (12) liegen, wobei die Mittelteile (40) der Schirme (14) wechselweise neben den Platten (12) angeordnet sind und die Platten (12) optisch gegeneinander abschirmen, und wobei ferner die Schirmränder (42, 44) die Platten (12) gegen Sicht von der Seite abschirmen.

5. Kryopumpenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (12) und Schirme (14) parallel

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zueinander verlaufen.

6. Kryopumpenanofdnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmrandteile (42, 44) parallel zueinander verlaufen und von dem Mittelteil (40) des Schirms (14) in entgegengesetzte Richtungen wegführen.

7. Kryopumpenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Ebene der Platten (12) projizierte Breite der Schirme (14) größer ist als die Plattenbreite.

8. Kryopumpenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (12) mindestens eine baulich mit ihr verbundene, aufrecht stehende Rippe (34, 36) aufweist, die sich über praktisch die gesamte Plattenlänge erstreckt und die gegenüber dem ersten Kanal (32) seitlich versetzt sind und Widerstand gegenüber einer Verbiegung der Platten (12) in nicht längs verlaufenden Richtungen leisten.

9. Kryopumpenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkehlen (52) winkelförmig sind und daß die konvexe Außenseite (78, 80) des zweiten Abstandsstücks abgerundet ist.

1O. Kryopumpenanordnung, gekennzeichnet durch

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a) eine Zulaufeinrichtung für Tieftemperaturfluid,

b) eine Zulaufeinrichtung für Kühlfluid,

c) eine Mehrzahl von längsverlaufenden, extrudierten, in Querrichtung sich erstreckenden, parallelverlaufenden wärmeleitenden Platten, die jeweils eine aufrechtstehende, baulich mit ihr verbundene Rippe aufweisen, die sich über praktisch die gesamte Plattenlänge erstreckt und Widerstand gegen eine Verbiegung der Platte in nicht längs verlaufenden Richtungen leisten soll, wobei jede Platte einen in Längsrichtung verlaufenden Kanal aufweist, in dem ein Tieftemperaturfluid strömt, welcher Kanal gegenüber der Rippe seitlic versetzt ist und an die Zulaufeinrichtung für Tieftemperaturf luid angeschlossen ist, so daß Tieftemperaturfluid durch den Kanal strömt,

d) eine Mehrzahl von längsverlaufenden, extrudierten, parallelverlaufenden wärmeleitenden Schirmen, die jeweils aus einem Mittelteil und zwei Randteilen bestehen, welcher Mittelteil in der Projektion auf eine Querebene eine Breite hat, die größer als die Plattenbreite ist, welcher Mittelteil und welche Randteile über die Längserstreckung der Schirme verlaufen, welche Randteile in entgegengesetzten Richtungen von dem Mittelteil wegstreben, so daß die Schirme Z-Form erhalten, welcher Schirm jeweils in den Bereichen der Verbindung zwischen dem Mittelteil und den Randteilen dicker ist als die Randteile und der Mittelteil allein, welche Schirme jeweils einen längsverlaufenden, an die Zulaufeinrichtung für Kühlfluid angeschlossenen Kanal aufweisen, durch den Kühlfluid hindurchströmt, welcher Kanal in nächster Nähe der Verbindung zwischen dem Mittelteil und dem einen Randteil verläuft, welcher Schirm einen in Längsrichtung verlaufenden Wulst aufweist,

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der durch ein Halsteil mit dem Schirm in nächster Nähe der Verbindung des Mittelteils mit dem einen Randteil verbunden ist/ und welcher Schirm eine längsverlaufende Hohlkehle in nächster Nähe der Verbindung des Mittelteils mit dem anderen Randteil aufweist, welcher Mittelteil auf den anderen Randteil in einer Zwischenstellung derart auftrifft/ daß der andere Randteil in zwei unterschiedlichen Richtungen von dem Mittelteil wegstrebt/ welche Hohlkehle in einer Schirmfläche ausgebildet ist, die derjenigen abgewandt ist/ von der der Wulst ausgeht, wobei die Platten mit.Abstand zwischen unterschiedlichen Schirmen liegen und die Mittelteile der Schirme benachbarte Platten optisch voneinander abschirmen, wobei entsprechende Randteile benachbarter Schirme jeweils Durchlässe für einen Gasstrom zu zugeordneten Flächen von Platten bilden, die zwischen benachbarten Schirmmittelteilen angeordnet sind, wobei die Schirmrandteile dazwischen eingeschlossene Platten optisch gegen Seiten sieht von außen durch die Gasdurchlässe hindurch abschirmen,

e) ein erstes Abstandsstück mit wärmeisolierenden Blöcken an den nächstgelegenen ersten Seitenkanten der Platten, deren jeder eine Einkerbung aufweist, von der mindestens ein Teil in Längsrichtung verläuft,wobei ein Wulst eines ersten, einer Platte benachbarten Schirms gleitend in der Einkerbung des ersten Abstandsstücks, das der Platte zugeordnet ist, verschiebbar ist zur Ausführung einer Relativbewegung zwischen dem ersten Schirm und der zugeordneten Platte,

f) ein zweites wärmeisolierendes Abstandsstück als Gegenstück zu dem ersten Abstandsstück, befestigt an der zweiten Seitenkante der Platte, mit einem ersten und

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einem zweiten Abstandsteil, die beide nach außen konvex geformte Flächen aufweisen,

wobei das erste und das zweite Abstandsteil eines der zweiten wärmeisolierenden Abstandsstücke in der Hohlkehle eines zweiten Schirms gleitend verschiebbar aufgenommen ist, welcher zweite Schirm neben dem ersten Schirm angeordnet, aber von diesem durch die Platte getrennt ist, an welcher das erste und das zweite Abstandsstück befestigt sind, so daß der zweite Schirm eine Längsbewegung gegenüber der Platte auszuführen vermag.

11. Kryopumpenanordnung mit

a) einer Zulaufeinrichtung für Tieftemperaturfluid,

b) einer Zulaufeinrichtung für Kühlfluid,

c) einer Platte mit äußerer Saugfläche in Wärmeübergangsbeziehung mit dem Tieftemperaturfluid,

d) einem Schirm, der den direkten Einfall von außen erzeugter Strahlung auf die Saugfläche unterbindet und der in Wärmeübergangsbeziehung mit dem Kühlfluid steht,

gekennzeichnet durch

β) einen Hohlraum, der die Saugfläche mitumfaßt, die einen Teil der Hohlraumwand bildet, während der Rest der Hohlraumwand von einem ersten Teil des^ Schirms gebildet wird, und durch

f) einen zweiten Teil des Schirms, von der Mündung des Hohlraums nach außen verlaufend und so angeordnet, daß eine beliebige Gerade zwischen der Saugfläche und der Lippe der Hohlraummündung mit ihrer Verlängerung den zweiten Teil des Schirms schneiden würde.

-B-

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12. Kryopumpenanordnung mit

a) einer Zulaufeinrichtung für Tieftemperaturfluid,

b) einer Zulaufeinrichtung für Kühlfluid,

c) einer Platte mit einer äußeren Saugfläche und in Wärmeübergangsbeziehung mit dem Tieftemperaturfluid stehend,

d) einem Schirm, der den direkten Einfall von außen erzeugter Strahlung auf die Saugfläche unterbindet und der in Wärmeübergangsbeziehung zu dem Kühlfluid steht,

gekennzeichnet durch

e) einen Hohlraum, umfassend

1) die Saugfläche, die einen Teil der Hohlraumwand bildet, und

2) eine mit dem Kühlfluid in Wärmeübergangsbeziehung stehende Abschirmfläche, die den Rest der Hohlraumwand bildet, und durch

f) den außerhalb der Hohlraummündung befindlichen Schirm, der so angeordnet ist, daß eine beliebige Gerade zwischen der Saugfläche und der Hohlraumöffnung mit ihrer Verlängerung den Schirm schneiden würde.

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