FR2793851A1 - Cryopompe haute capacite - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une cryopompe haute capacité.Une telle cryopompe (10) comprend : Une protection contre les rayonnements ayant une partie intérieure (19) entourée par au moins une paroi, étant refroidie à une première température et ayant une ouverture à travers laquelle des gaz sont cryopompés jusque dans la partie intérieure (19),Des premières surfaces (24) d'un cryopanneau primaire s'étendant à proximité de la paroi dans la partie intérieure (19) et étant refroidies à une seconde température inférieure à la première température,Des secondes surfaces (20) du cryopanneau primaire étant positionnées dans la partie intérieure (19) et étant refroidies à peu près à la seconde température.Utilisation pour l'obtention de capacité de pompage restant à niveau élevé durant le fonctionnement de la cryopompe.
Description
Les cryopompes sont refroidies, d'une manière typi-
que, soit par des cycles cryogéniques ouverts, soit par des cycles cryogéniques fermés et sont conçues, d'une manière générale, suivant le même concept. Un cryopanneau primaire d'un second étage bassetempérature, fonctionnant habituel-
lement dans la plage allant de 4 à 25 K, constitue la sur-
face de pompage primaire. Cette surface est positionnée d'une manière centrée à l'intérieur d'un boîtier dont la température est plus élevée, utilisé habituellement dans la plage de température allant de 60 à 140 K, qui assure une
protection contre les raybnnements pour le cryopanneau pri-
maire dont la température est moins élevée. La protection contre les rayonnements est généralement fermée, sauf au niveau d'un ensemble frontal d'un premier étage positionné entre le cryopanneau primaire et la chambre de traitement dan laquelle le vide est à faire. Cet ensemble frontal dont la température est plus élevée sert de site de pompage pour les gaz dont le point d'ébullition est plus élevé, tels que
la vapeur d'eau.
En fonctionnement, les gaz à point d'ébullition éle-
vé, tels que la vapeur d'eau, sont condensés sur l'ensemble frontal. Les gaz à point d'ébullition ipférieur passent à travers cet ensemble jusqu'à l'intérieur de la protection contre les rayonnements et se condensent sur le cryopanneau primaire. Une surface recouverte d'un adsorbant, tel que du charbon de bois, ou un tamis moléculaire fonctionnant à une
température inférieure ou égale à la température du cryo-
panneau primaire peut aussi être agencé à l'intérieur de la protection contre les rayonnements afin d'éliminer les gaz
à très faible point d'ébullition, tels que l'hydrogène.
Pour empêcher une surcharge de l'adsorbant, l'adsorbant est généralement déposé sur des surfaces qui sont protégées par
le cryopanneau primaire. Par la condensation ou l'adsorp-
tion des gaz sur les surfaces de pompage, seul subsiste un
vide dans la chambre de traitement.
Dans les cryopompes dans lesquelles la protection
contre les rayonnements est montée d'une manière étroite-
ment ajustée autour du cryopanneau primaire, l'espace est limité entre la protection contre les rayonnements et le cryopanneau primaire. Dans les cryopompes ainsi conçues, les gaz à point d'ébullition moins élevé tels que l'argon tendent à se condenser fortement sur les surfaces du cryopanneau primaire les plus proches de l'ouverture à travers laquelle les gaz sont cryopompés. Lorsque cela se produit, le givre qui résulte de la condensation de ces gaz réduit
fortement l'espace entre la protection contre les rayonne-
ments et le cryopanneau primaire, ce qui limite la capacité des autres gaz à atteindre les surfaces de condensation du cryopanneau primaire les plus éloignées de l'ouverture,
ainsi que les surfaces recouvertes du matériau adsorbant.
Un espace fortement réduit entre la protection contre les rayonnements et le cryopanneau primaire réduit fortement la
vitesse de pompage de la cryopompe.
La présente invention concerne une cryopompe dans laquelle la vitesse ou capacité de pompage de la cryopompe
reste à un niveau relativement élevé durant son fonctionne-
Ment. La cryopompe comporte une protection contre les
rayonnements, la protection comportant une partie inté-
rieure qui est entourée par au moins une paroi. La protec-
tion contre les rayonnements comporte une ouverture à tra-
vers laquelle les gaz sont cryopompés jusque dans la partie
intérieure. Un cryopanneau frontal est positionné à proxi-
mité de l'ouverture de manière à condenser les gaz à point d'ébullition élevé. La protection contre les rayonnements et le cryopanneau frontal sont refroidis à une première température. Des premières surfaces du cryopanneau primaire s'étendant à proximité de la paroi de la protection, dans
sa partie intérieure, sont refroidies à une seconde tempé-
rature inférieure à la première température de manière à condenser les gaz à faible point d'ébullition tels que l'argon à proximité de la paroi, tout en laissant subsister
une voie centrale d'écoulement des gaz à partir de l'ouver-
ture au-delà des premières surfaces du cryopanneau pri-
maire. Des secondes surfaces du cryopanneau primaire, re-
froidies à peu près à la seconde température, sont posi-
tionnées dans la partie intérieure de la protection contre les rayonnements et incluent un adsorbant pour adsorber les
gaz à très faible point d'ébullition tels que l'hydrogène.
Les premières surfaces du cryopanneau primaire limitent la
quantité de gaz à faible point d'ébullition qui se conden-
sent sur les secondes surfaces du cryopanneau primaire tout
en laissant simultanément ouverte la voie centrale d'écou-
lement des gaz vers les secondes surfaces du cryopanneau
primaire.
* Dans des modes préférés de réalisation, la protection
contre les rayonnements, le cryopanneau frontal et les pre-
mières et secondes surfaces du cryopanneau primaire sont
confinés à l'intérieur d'une enceinte de vide. Les premiè-
res et secondes surfaces du cryopanneau sont couplées par conduction, les premières surfaces du cryopanneau primaire entourant à peu près les secondes surfaces du cryopanneau
primaire. Les secondes surfaces du cryopanneau primaire in-
cluent des panneaux qui divergent à partir de l'ouverture et incluent un adsorbant sur les surfaces inférieures des
panneaux qui divergent à partir de l'ouverture. Le cryopan-
neau frontal et la protection contre les rayonnements sont
refroidis, d'une manière préférée, entre 60 K et 140 K en-
viron et les premières et secondes surfaces du cryopanneau primaire sont refroidies, d'une manière préférée, à une
température inférieure à 25 K environ.
Dans d'autres modes préférés de réalisation, les pre-
mières surfaces du cryopanneau primaire sont formées à par-
tir d'un panneau de forme cylindrique. Dans certains modes de réalisation, le panneau de forme cylindrique peut se
présenter sous la forme d'une coupelle. De plus, dans cer-
tains modes de réalisation, les secondes surfaces du cryo-
panneau primaire incluent un panneau de forme tronconique,
tandis que, dans d'autres modes de réalisation, les secon-
des surfaces du cryopanneau primaire sont des panneaux de
forme annulaire fixés au panneau de forme cylindrique.
En prolongeant les premières surfaces du cryopanneau
primaire jusqu'à proximité de la paroi dans la partie inté-
rieure de l'enceinte de vide, une voie centrale d'écoule-
ment des gaz dont les dimensions sont importantes est lais-
sée ouverte, ce qui permet aux gaz de s'écouler librement vers les secondes surfaces du cryopanneau primaire. De
plus, en limitant la quantité de gaz à faible point d'ébul-
lition qui se condensent sur les secondes surfaces du cryo-
panneau primaire, les gaz à très faible point d'ébullition, tels que l'hydrogène, ont un accès relativement libre à
l'adsorbant et peuvent être adsorbés d'une manière plus ra-
pide, ce qui maintient la vitesse de pompage de l'hydrogène
à un niveau élevé.
Les buts, les caractéristiques et les avantages de la
présente invention mentionnés ci-dessus, ainsi que d'au-
tres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la des-
cription faite ci-après de modes préférés de réalisation de la présente invention, tels qu'illustrés sur les dessins annexés sur lesquels des références identiques indiquent
des parties identiques sur les différentes vues. Les des-
sins ne sont pas nécessairement à l'échelle, l'accent étant
plutôt placé sur l'illustration des principes de l'inven-
tion. Sur les dessins; - la figure 1 est une vue en coupe latérale de la cryopompe de la présente invention, - la figure 2 est une vue en coupe et en perspective de la cryopompe de la présente invention,
- la figure 3 est une vue en perspective du cryopan-
neau primaire de la cryopompe de la présente invention, - la figure 4 est un dessin schématique illustrant un autre cryopanneau primaire préféré, la figure 5 est un dessin schématique illustrant encore un autre cryopanneau primaire préféré,
- la figure 6 est un dessin schématique d'un cryo-
panneau primaire encore préféré, et
- la figure 7 est un dessin schématique d'un cryo-
panneau primaire encore préféré.
En se reportant aux figures 1 à 3, une cryopompe 10
inclut une enceinte de vide i1 comportant une bride 16 des-
tinée à permettre de monter l'enceinte de vide 11 en commu-
nication avec une chambre de traitement. Une ouverture 12 de l'enceinte de vide 11 s'étend à travers la bride 16, ce qui permet aux gaz de la chambre de traitement de pénétrer
dans la partie intérieure l1 de l'enceinte de vide 11.
D'une manière typique, une vanne d'arrêt est positionnée
entre la bride 16 de la cryopompe 10 et la chambre de trai-
tement de manière à mettre la chambre de traitement en
communication avec l'enceinte de vide 11 ou à l'en isoler.
La cryopompe 10 inclut aussi un réfrigérateur cryogénique
13 qui est monté sur l'enceinte de vide 11. Le réfrigéra-
teur 13 comporte un premier doigt froid 15a et un second doigt froid 17a qui s'étendent à l'intérieur de l'enceinte de vide 11. Le premier doigt froid 15a et le second doigt
froid 17a sont couplés thermiquement à une première entre-
toise thermique 15 et à une seconde entretoise thermique
17, respectivement. Les entretoises thermiques 15 et 17 as-
surent un couplage thermique, à angle droit, avec les
doigts froids 15a/17a. L'entretoise thermique 15 est cou-
plée par conduction à une protection contre les rayonne-
ments 18 positionnée dans la partie intérieure 19 de l'en-
ceinte de vide 11, ainsi qu'à un cryopanneau d'un premier
étage ou cryopanneau frontal 14 qui est monté sur la pro-
tection contre les rayonnements 18 à proximité de l'ouver-
ture 12. L'entretoise thermique 17 est couplée par conduc-
tion à un cryopanneau d'un second étage ou cryopanneau pri-
maire 26 basse-température ayant des surfaces de cryopan-
neau intérieures 20 et des surfaces de cryopanneau exté-
rieures 24 qui sont couplées par conduction les unes aux autres. La protection contre les rayonnements 18 assure la protection contre les rayonnements du cryopanneau primaire 26.
Le cryopanneau frontal 14 comporte une série de dé-
flecteurs inclinés 14a. Les surfaces intérieures 20 du
cryopanneau sont disposées d'une manière centrée à l'inté-
rieur de l'enceinte de vide 11 et s'étendent entre les sur-
faces extérieures 24 du cryopanneau et au-dessus. Les sur-
faces intérieures 20 du cryopanneau incluent une série dce
panneaux 20a, inclinés vers le bas, sur les surfaces infé-
rieures desquels est fixé un matériau adsorbant 21, d'une
manière préférée du charbon de bois. Les surfaces extérieu-
res 24 du cryopanneau s'étendent vers l'extérieur vers la protection contre les rayonnements 18, puis s'étendent vers le haut le long de la protection contre les rayonnements 18 à proximité de sa surface intérieure. Ceci laisse un espace 31 relativement important entre les surfaces intérieures 20
du cryopanneau et les surfaces extérieures 24 du cryopan-
neau. L'espace 31 possède à peu près la même largeur que la largeur W des surfaces intérieures 20 du cryopanneau, ce qui fait que la distance entre les surfaces extérieures 24
du cryopanneau est de l'ordre de 3 fois la largeur W (rap-
port de 3/1).
Le doigt froid 15a et l'entretoise thermique 15 re-
froidissent la protection contre les rayonnements 18 et le cryopanneau frontal 14 à la même température, d'une manière typique entre 60 K et 140 K environ, une température de K environ étant la plus préférée. De plus, le doigt froid 17a et l'entretoise thermique 17 refroidissent 4e
cryopanneau primaire 26 d'une manière préférée à une tempé-
rature comprise entre 4 K et 25 K environ, une température
de 14 K étant la plus préférée.
En fonctionnement, les gaz pénètrent dans la cryo-
pompe 10 à partir de la chambre de traitement à traver4 l'ouverture 12 et passent au-dessus du cryopanneau frontal 14. Les gaz dont le point d'ébullition est plus élevé, tels
que la vapeur d'eau, se condensent et gèlent sur les dé-
flecteurs 14a du cryopanneau frontal 14. Les gaz dont le point d'ébullition est inférieur, tels que l'hydrogène et
l'argon, passent à travers le cryopanneau frontal 14 et pé-
nètrent dans la partie intérieure 19 de l'enceinte de vide
11. Une partie des gaz dont le point d'ébullition est infé-
rieur, tels que l'argon, qui pénètrent dans la partie inté-
rieure 19 de l'enceinte de vide 11 se condensent en formant du givre 22 sur les surfaces extérieures 24 du cryopanneau
primaire 26. Les gaz condensés, sur les surfaces extérieu-
res 24 du cryopanneau, se limitent à des régions voisines de la protection contre les rayonnements 18 et, par consé-
quent, éloignées des surfaces intérieures 20 du cryopan-
neau. Ceci laisse ouverte une voie centrale d'écoulement des gaz 29 de dimensions importantes, qui n'est ni bloquée ni fortement réduite par les gaz qui se condensent, ce qui fait que les gaz à faible point d'ébullition venant ensuite
peuvent s'écouler à travers le cryopanneau frontal 14 di-
rectement vers les surfaces intérieures 20 du cryopanneau.
La majeure partie des gaz à faible point d'ébullition qui
se sont condensés sur les surfaces intérieures 20 du cryo-
panneau se situent sur sa partie supérieure. Du fait que les surfaces intérieures 20 du cryopanneau s'étendept au-dessus des surfaces extérieures 24 du cryopanneau, les gaz qui se sont condensés en formant du givre 22 sur la
partie supérieure des surfaces intérieures 20 du cryopan-
neau se trouvent essentiellement au-dessus du givre 22 for-
mé sur les surfaces extérieures 24 du cryopanneau, ce qui
empêche une réduction substantielle de l'espace 31. En con-
séquence, le débit des gaz vers les surfaces extérieures 24
du cryopanneau et les surfaces intérieures 20 du cryopan-
neau ne diminue pas d'une manière significative durant 1l fonctionnement, ce qui fait que la vitesse de pompage des gaz à faible point d'ébullition et à point d'ébullition
très faible reste relativement élevée.
De plus, les surfaces extérieures 24 du cryopanneau limitent d'une manière significative la quantité de gaz
faible point d'ébullition, tels que l'argon, qui se conden-
sent sur les surfaces intérieures 20 du cryopanneau. En ré-
sultat, les gaz à faible point d'ébullition qui se conden-
sent en formant du givre 22 sur les panneaux 20a des surfa-
ces intérieures 20 du cryopanneau le font à des niveau4
suffisamment bas pour ne pas entraver d'une manieère signi-
ficative l'écoulement vers l'adsorbant 21 situé sur les surfaces inférieures des panneaux 20a, maintenant ainsi ç
un niveau élevé la vitesse de pompage de l'hydrogène.
En conséquence, le cryopanneau primaire 26 fourpit
une voie d'écoulement des gaz ouverte 29, de dimensions im-
portantes, jusqu'aux surfaces intérieures 20 et extérieures 24 du cryopanneau, tout en maintenant l'adsorbant 21, sur
les surfaces inférieures des panneaux 20a, relativement dé-
gagé, ce qui fait que la vitesse de pompage des gaz à fai-
ble point d'ébullition, tels que l'argon, ainsi que des gaz à très faible point d'ébullition, tels que l'hydrogène,
reste élevée.
La figure 3 représente d'une manière plus détaillée
le cryopanneau primaire 26. L'ossature du cryopanneau pri-
maire 26 comporte deux moitiés formées de tôle, qui sont chacune pliées de manière à former une paroi inférieure 24a, une paroi verticale 27 s'étendant verticalement, vers le haut, à angle droit par rapport à la paroi inférieure 24a, et une surface extérieure 24 du cryopanneau s'éten4ant vers l'extérieur et vers le haut. La surface extérieure 24
du cryopanneau est inclinée vers le haut à partir de la pa-
roi inférieure 24 et s'éloigne de la paroi verticale 27,
avant de se terminer sous la forme d'un tronçon qui est pa-
rallèle à la paroi 27. Les deux moitiés sont reliées l'une à l'autre en fixant les deux parois verticales 27 l'une avec l'autre à l'aide d'éléments de fixation 28, tels que des rivets ou des boulons, qui servent aussi à fixer les panneaux 20a inclinés sur les faces exposées des parois verticales 27 reliées. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, trois panneaux inclinés sont fixés sur chaque face exposée des parois verticales 27. Une série de trous 23 sont formés dans les parois inférieures 24a pour
monter le cryopanneau primaire 26 sur l'entretoise thermi-
que 17. L'adsorbant 21, qui est fixé sur les surfaces infé-
rieures des panneaux 20a, est, d'une manière préférée, cu charbon de bois fixé par de l'époxy, mais, en variante, on peut utiliser un tamis moléculaire. Le cryopanneau 26 est
formé, d'une manière préférée, à partir de feuilles consti-
tuées d'un métal conducteur, tel que du cuivre, possédant une épaisseur de 0,0762 cm (0,030 pouce) mais peut être réalisé en utilisant d'autres matériaux adaptés, tels que de l'aluminium. De plus, le cryopanneau 26 peut être brasé ou soudé au lieu d'être assemblé par des éléments de fixa-
tion 28.
Les figures 4 à 7 sont des illustrations schématiques d'autres modes de réalisation de la présente invention. La
figure 4 représente un autre agencement préféré d'un cryo-
panneau primaire. Le cryopanneau primaire 32 diffère du cryopanneau primaire 26 en ceci que le cryopanneau 32 est
généralement de forme circulaire. Le cryopanneau 32 comr-
porte un panneau extérieur 34 en forme de coupelle et up
ensemble de panneaux intérieur 25 de forme tronconique dis-
posé d'une manière centrée à l'intérieur du panneau exté-
rieur 34. Le panneau extérieur 34 a une paroi extérieure
cylindrique 34a et une paroi inférieure plate 34b. L'ensem-
ble de panneaux intérieur 25 comporte une partie panneau supérieur 36 et une partie panneau inférieur 38. La partiq
panneau supérieur 36 possède une paroi latérale 36b incli-
née et une paroi supérieure 36a plate. La partie panneau inférieur 38 est positionnée à l'intérieur de la partie panneau supérieur 36 tout en laissant subsister un espace entre les deux parties et possède aussi une paroi latérale
38b inclinée et une paroi supérieure 38a plate. Un adsor-
bant 21 est fixé sur la surface intérieure de la partie panneau inférieur 38. Le panneau extérieur 34 et la partie panneau inférieur 38 sont tous deux refroidis par un doigt froid 17a et une entretoise thermique 17, d'une manière
préférée à une température de l'ordre de 14 K à 20 K, tan-
dis que la partie panneau supérieur 36 est refroidie par un
doigt froid 15a et une entretoise thermique 15, d'une ma-
nière préférée à une température de l'ordre de 80 K. Les gaz dont le point d'ébullition est moins élevé, tels que
l'argon, se condensent sur les parois 34a du panneau exté-
rieur 34, laissant ouverte une voie d'écoulement centrale 29 de dimensions importantes, pour les gaz, vers l'ensemble
de panneaux intérieur 25. En résultat, les gaz à très fai-
ble point d'ébullition, tels que l'hydrogène, ont un accès
relativement libre à l'adsorbant 21 de l'ensemble de pan-
neaux intérieur 25 de manière à permettre leur adsorption.
La partie panneau supérieur 36 protège l'adsorbant 21 et
empêche une surcharge de ce dernier.
En se reportant à la figure 5, le cryopanneau pri-
maire 40 est un autre cryopanneau primaire préféré qui dif-
fère du cryopanneau primaire 32 en ceci qu'une série de panneaux annulaires 42, inclinés vers le bas, sont montés sr la surface intérieure du panneau extérieur 34. Les deux panneaux 34 et 42 sont refroidis par un doigt froid 17a et une entretoise thermique 17, d'une manière préférée à une température de l'ordre de 14 K à 20 K. Le panneau extérieur 34 et les surfaces supérieures 42a des panneaux 42 font se condenser les gaz à faible point d'ébullition, tels que
l'argon, tandis que les surfaces inférieures 42b des pan-
neaux 42 comportent un adsorbant 21 destiné à adsorber les
gaz à très faible point d'ébullition tels que l'hydrogène.
On peut voir sur la figure 5 qu'une voie d'écoulement cen-
trale 29 de dimensions importantes, pour les gaz, reste ou-
verte lorsque les gaz sont piégés par le cryopanneau pri-
maire 40.
En se reportant à la figure 6, le cryopanneau pri-
maire 44 est un autre cryopanneau primaire préféré qui dif-
fère du cryopanneau primaire 32 en ceci que le panneau ex-
térieur 34 est remplacé par un panneau extérieur cylindri-
que 46, optiquement ouvert, positionné au-dessus d'une par-
tie panneau inférieur 38. Ceci permet à une grande quantité de gaz à faible point d'ébullition, tels que d'argon, de se condenser sur le panneau extérieur 46 avant d'atteindre la partie panneau inférieur 38. Le panneau extérieur 46 et la partie panneau inférieur 38 sont tous deux refroidis par un
doigt froid 17a et une entretoise thermique 17, d'une ma-
nière préférée à une température de l'ordre de 14 K à 20 K.
Du fait que le panneau extérieur 46 est positionné à proxi-
mité de la protection contre les rayonnements 18, une voie
centrale d'écoulement des gaz 29, de dimensions importan-
tes, reste ouverte, ce qui permet aux gaz à très faible point d'ébullition, tels que l'hydrogène, d'accéder d'une manière relativement libre à l'adsorbant 21 situé sur la surface intérieure de la partie panneau inférieur 38.
En se reportant à la figure 7, un cryopanneau pri-
maire 50 constitue un autre cryopanneau primaire préféré qui diffère du cryopanneau primaire 40 en ceci qu'une série
de panneaux annulaires 54 sont montés sur la surface ext'-
rieure d'un panneau cylindrique 48 en forme de coupelle. Le panneau 48 inclut une paroi latérale cylindrique 48a Sui
* s'étend vers le haut à partir d'une paroi inférieure 48b.
Une série d'ouvertures 52, à travers la paroi 48a, s'éten-
dent autour du périmètre du panneau 48. Le panneau 48 est
espacé à raison d'une distance suffisante, vers l'iité-
rieur, de la protection contre les rayonnements 18 afin de laisser de la place pour les panneaux 54. Les panneaux 54 sont, d'une manière préférée, perpendiculaires à la paroi 48a du panneau 48 mais, en variante, ceux- ci peuvent être inclinés vers le bas. Les panneaux 48 et 54 sont refroidis par un doigt froid 17a et une entretoise thermique 17, d'une manière préférée à une température de l'ordre de 14 K à 20 K. Les panneaux 54 incluent des surfaces supérieures 54a de manière à faire se condenser les gaz à faible point
d'ébullition, tels que l'argon, sur celles-ci, et des sur-
faces inférieures 54b comportant un adsorbant 21 destiné à adsorber les gaz à très faible point d'ébullition tels que
l'hydrogène. Les ouvertures 52 permettent aux gaz s'écou-
lant le long de la voie centrale d'écoulement des gaz 29 de
s'écouler vers l'extérieur à travers les ouvertures 52 jus-
qu'à l'intérieur de l'espace annulaire 35 formé entre le panneau 48 et la protection contre les rayonnements 18, comme indiqué par les flèches 33, de manière à ce que
ceux-ci soient piégés sur les panneaux 54.
Bien que la présente invention ait été particulière-
ment illustrée et décrite en référence à des modes préférés
de réalisation, l'homme du métier notera que divers change-
ments tant dans la forme que dans les détails pourront lui être apportés sans s'écarter de l'esprit ni de la portée de
la présente invention telle que définie dans les revendclica-
tions annexées.
Par exemple, bien que l'enceinte de vide 11 et le cryopanneau primaire 26 aient été représentés et décrits
comme ayant des périmètres extérieurs généralement rectan-
gulaires, en variante, d'autres formes adaptées pourraient être utilisées, telles que des formes circulaire, ovale, etc. De plus, bien que les cryopanneaux primaires 32, 40, 44 et 50 aient été décrits comme généralement circulaires s'agissant de leur périmètre, en variante, leur périmètre pourrait être rectangulaire ou posséder d'autres formes adaptées. En outre, les cryopanneaux peuvent ne pas être
disposés dans l'enceinte de vide 11, mais peuvent être pla-
cés directement à l'intérieur du volume dans lequel le vide
est à faire. Bien que des termes tels que supérieur, infé-
rieur, latéral, etc. aient été utilisés dans la description
de la présente invention, ces termes décrivent la position des composants les uns par rapport aux autres et ne sont nullement destinés à limiter la présente invention à une
orientation particulière.
Claims (28)
1. Cryopompe (10) caractérisée en ce qu'elle com-
porte une protection contre les rayonnements (18) ayant une partie intérieure (19) entourée par au moins une paroi, la protection contre les rayonnements (18) étant refroidie à une première température et ayant une ouverture à travers
laquelle des gaz sont cryopompés jusque dans la partie in-
térieure (19), des premières surfaces (24) d'un cryopanneau primaire
s'étendant à proximité de la paroi dans la partie inté-
rieure (19) de la protection coptre les rayonnements (18) et refroidies à une seconde température inférieure à la
première température pour faire se condenser les gaz à fai-
ble point d'ébullition à proximité de la paroi de la pro-
tection contre les rayonnements (18) tout en laissant ou-
verte une voie centrale d'écoulement des gaz (29) à partir
de l'ouverture au-delà des premières surfaces (24) du cryo-
panneau primaire, et des secondes surfaces (20) du cryopanneau primaire
positionnées dans la partie intérieure (19) de la protec-
tion contre les rayonnements (18) et refroidies à peu près à la seconde température qui comportent un adsorbant pour
adsorber les gaz à très faible point d'ébullition, les pre-
mières surfaces (24) du cryopanneau primaire limitant la
quantité de gaz à faible point d'ébullition qui se conden-
sent sur les secondes surfaces (20) du cryopanneau pri-
maire, tout en laissant ouverte la voie centrale d'écoule-
ment des gaz (29) jusqu'aux secondes surfaces (20) du cryo-
panneau primaire.
2. Cryopompe (10) selon la revendication 1, caracté-
risée en ce qu'elle comporte en outre: un cryopanneau frontal (14) positionné à proximité de l'ouverture de la protection contre les rayonnements (18) pour faire se condenser les qaz à point d'ébullition élevé, le cryopanneau frontal (14) étant refroidi à la première température.
3. Cryopompe (10) selon la revendication 2, caracté-
risée en ce qu'elle comporte en outre une enceinte de vide (11) qui entoure la protection contre les rayonnements
(18), le cryopanneau frontal (14) et les premières et se-
condes surfaces (20, 24) du cryopanneau primaire.
4. Cryopompe (10) selon la revendication 3, caracté-
risée en ce que les premières surfaces (24) du cryopanneau primaire entourent à peu près les secondes surfaces (20) du
cryopanneau primaire.
5. Cryopompe (10) selon la revendication 4, caracté-
risée en ce que les secondes surfaces (20) du cryopanneau primaire incluent des panneaux (20a) qui divergent à partir
de l'ouverture (12).
6. Cryopompe (10) selon la revendication 5, caracté-
risée en ce que le cryopanneau frontal (14) et la protec-
tion contre les rayonnements (18) sont refroidis à une tem-
pérature comprise entre 60 K et 140 K environ, et les pre-
mières et secondes surfaces (20, 24) du cryopanneau pri-
maire sont refroidies à 25 K environ ou moins.
7. Cryopompe (10) selon la revendication 5, caracté-
risée en ce que les premières et secondes surfaces (20, 24)
du cryopanneau primaire sont couplées par conduction.
8. Cryopompe (10) selon la revendication 1, caracté-
risée en ce que l'adsorbant fait volte-face à l'ouverture.
9. Cryopompe (10) selon la revendication 1, caracté-
risée en ce que les premières surfaces (24) du cryopanneau
primaire sont formées à partir d'un panneau de forme cylin-
drique (34; 46; 48).
10. Cryopompe (10) selon la revendication 9, caracté-
risée en ce que le panneau de forme cylindrique possède la
forme d'une coupelle (34; 48).
11. Cryopompe (10) selon la revendication 10, carac-
térisée en ce que les secondes surfaces (20) du cryopanneau
primaire sont formées à partir de panneaux de forme annu-
laire (42) fixés sur le panneau de forme cylindrique (34).
12. Cryopompe (10) selon la revendication 9, caracté-
risée en ce que les secondes surfaces (20) du cryopanneau
primaire incluent un panneau (25) de forme tronconique.
13. Cryopanneau destiné à être utilisé dans une cryo-
pompe (10) ayant une protection contre les rayonnements
(18) avec une partie intérieure (19) entourée par une pa-
roi, la protection contre les rayonnements (18) ayant une ouverture à travers laquelle les gaz sont cryopompés, un
cryopanneau frontal (14) positionné à proximité de l'ouver-
ture pour faire se condenser les gaz à point d'ébullition élevé, la protection contre les rayonnements (18) et le cryopanneau frontal (14) étant refroidis à une première température, le cryopanneau étant caractérisé en ce qu'il comporte: des premières surfaces (24) de cryopanneau primaire
destinées à s'étendre à proximité de la paroi dans la par-
tie intérieure (19) de la protection contre les rayonne-
ments (18) et à être refroidis à une seconde température
inférieure à la première température pour faire se conden-
ser les gaz à faible point d'ébullition à proximité de la
paroi, tout en laissant subsister une voie centrale d'écou-
lement des gaz (29) au-delà des premières surfaces (24) du cryopanneau primaire, et des secondes surfaces (20) de cryopanneau primaire destinées à être positionnées dans la partie intérieure (19) de la protection contre les rayonnements (18) et à
être refroidies à peu près à la seconde température, in-
cluant un adsorbant pour adsorber les gaz à très faible
point d'ébullition, les premières surfaces (24) du cryopan-
neau primaire servant à limiter la quantité de gaz à faible point d'ébullition se condensant sur les secondes surfaces (20) du cryopanneau primaire tout en laissant ouverte la
voie centrale d'écoulement des gaz jusqu'aux secondes sur-
faces (20) du cryopanneau primaire.
14. Cryopanneau selon la revendication 13, caractéri-
sé en ce que l'adsorbant est positionné de manière à faire
volte-face à l'ouverture.
15. Cryopanneau selon la revendication 13, caractéri-
sé en ce que les premières surfaces (24) du cryopanneau primaire entourent à peut près complètement les secondes
surfaces (20) du cryopanneau primaire.
16. Cryopanneau selon la revendication 15, caractéri-
sé en ce que les secondes surfaces (20) du cryopanneau pri-
maire incluent des panneaux (20a) qui sont inclinés de ma-
nière à être orientés dans une direction qui s'éloigne de l'ouverture.
17. Cryopanneau selon la revendication 13, caractéri-
sé en ce que les premières et secondes surfaces (20, 24) du cryopanneau primaire sont refroidies à environ 25 K ou moins.
18. Cryopanneau selon la revendication 13, caractéri-
sé en ce que les premières et secondes surfaces (20, 24) du
cryopanneau sont couplées par conduction.
19. Cryopanneau selon la revendication 13, caractéri-
sé en ce que les premières surfaces (24) du cryopanneau
primaire sont formées à partir d'un panneau de forme cylin-
drique (34; 46; 48).
20. Cryopanneau selon la revendication 19, caractéri-
se en ce que le panneau de forme cylindrique possède la
forme d'une coupelle (34; 48).
21. Cryopanneau selon la revendication 20, caractéri-
sé en ce que les secondes surfaces (20) du cryopanneau pri-
maire sont formées à partir de panneaux de forme annulaire
(42) fixés sur le panneau de forme cylindrique (34).
22. Cryopanneau selon la revendication 19, caractéri-
sé en ce que les secondes surfaces (20) du cryopanneau pri-
maire incluent un panneau (25) de forme tronconique.
23. Procédé pour cryopomper des gaz à l'aide d'une cryopompe (10), la cryopompe (10) incluant une protection contre les rayonnements (18) ayant une partie intérieure (19) entourée par au moins une paroi, la protection contre
les rayonnements (18) étant refroidie à une première tempé-
rature et ayant une ouverture à travers laquelle les gaz sont cryopompés, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à:
faire se condenser les gaz à faible point d'ébulli-
tion sur des premières surfaces (24) d'un cryopanneau pri-
maire s'étendant à proximité de la paroi à l'intérieur de
la protection contre les rayonnements (18), tout en lais-
sant ouverte une voie centrale d'écoulement des gaz (29) à partir de l'ouverture au-delà des premières surfaces (24) du cryopanneau primaire, les premières surfaces (24) du
cryopanneau primaire étant refroidies à une seconde tempé-
rature inférieure à la première température, et adsorber les gaz à très faible point d'ébullition avec un adsorbant situé sur des secondes surfaces (20) du cryopanneau primaire, les secondes surfaces (20) du cryopanneau primaire étant refroidies à peu près à la seconde température, les premières surfaces du cryopanneau limitant
la quantité de gaz à faible point d'ébullition qui se con-
densent sur les secondes surfaces (20) du cryopanneau pri-
maire, tout en laissant ouverte la voie centrale d'écoule-
ment des gaz (29) jusqu'aux secondes surfaces (20) du cryo-
panpeau primaire.
24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape consistant à condenser
les gaz à point d'ébullition élevé sur un cryopanneau fron-
tal (14) positionné à proximité de l'ouverture de la pro-
tection contre les rayonnements (18), le cryopanneau fron-
tal (14) étant refroidi à la première température.
25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape consistant à confiner la protection contre les rayonnements (18), le cryopanneau frontal (14) et les premières et secondes surfaces (20, 24) du cryopanneau primaire à l'intérieur d'une enceinte de
vide (11).
26. Procédé selon la revendication 25, comportant en
outre l'étape consistant à entourer pratiquement complète-
ment les secondes surfaces (20) du cryopanneau primaire
avec les premières surfaces (24) du cryopanneau primaire.
27. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes consistant à:
refroidir le cryopanneau frontal (14) et la protec-
tion contre les rayonnements (18) à une température com-
prise entre 60 K et 140 K environ, et refroidir les premières et secondes surfaces (20, 24) du cryopanneau primaire à une température de l'ordre de
K ou moins.
28. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape consistant à coupler par conduction les premières et secondes surfaces (20, 24) du
cryopanneau primaire.
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