JP2001510523A

JP2001510523A - 改良型シールド付きクライオポンプ

Info

Publication number: JP2001510523A
Application number: JP53314998A
Authority: JP
Inventors: バートレット・アレン・ジェー; カセロ・ジョン・ジェー
Original assignee: ヘリックス・テクノロジー・コーポレーション
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 2001-07-31
Also published as: US5782096A; GB2335469B; GB9917520D0; WO1998034029A1; FR2759120B1; GB2335469A; DE19881966T1; FR2759120A1

Abstract

(57)【要約】クライオポンプは、二段冷凍機、主ポンプ面３４、および放射シールド３６を備える。この放射シールド３６は冷凍機の第一段２９と熱接触をしている。前記主ポンプ面３４は放射シールド３６によって囲まれ、熱伝導部材５６によって冷凍機の第二段３２と熱接触している。前記冷凍機は放射シールド３６の外側に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】改良型シールド付きクライオポンプ発明の背景極低温真空ポンプ（クライオポンプ）は気体分子を低温クライオパネルに凝結させて周りの雰囲気から気体を除去する。現在入手できるクライオポンプは通常、一般的な設計概念に従うものである。通常４〜２５Ｋの範囲で作動する低温アレイは、主ポンプ面である。この表面は、通常６０〜１３０Ｋの温度範囲で動作する放射シールドによって囲まれている。一般にこの放射シールドはハウジングを備えており、このハウジングは、前面アレイを配置している開口端すなわち前部開口以外は閉じられている。動作中、クライオポンプは水蒸気のような高沸点気体を前面アレイ上に凝縮させる。沸点の低い気体は前面アレイを通過して放射シールド内の空間に入り、そこで低温アレイ上に凝縮する。この低温アレイの温度以下で動作を発揮する木炭や分子ふるいのような吸着剤によってコーディングされた表面をこの空間内に設けて、水素のような沸点の特に低い気体を除去することもできる。気体をこのようにポンプ表面に凝縮および／または吸着させることにより、作業室を真空にできる。クライオポンプを閉サイクルクライオクーラによって冷却する場合、クーラは一般に極低温冷凍機であり、放射シールドの後面か側面を通って伸びるコールドフィンガを有する。冷却工程では、極低温冷凍機はヘリウムのような圧縮気体を、冷凍機内の冷凍シリンダを通して循環させる。圧縮気体の発生源、すなわち圧縮機は一般に入口弁を介してシリンダの第一端に接続する。排気管路の排気弁はシリンダの第一端から圧縮機の低圧側まで延びている。最初、再生熱交換マトリックス（再生器）を備えるディスプレーサはシリンダの第二端にある。排気弁を閉じ、入り口弁を開いてシリンダに圧縮気体を充填する。入口弁が開いた状態で、ディスプレーサが第一端の方向へ移動して圧縮気体を再生器を通して第二端へ押し出す。この圧縮気体は再生器を通る時に冷却される。入口弁が閉じ、排気弁が開いた状態で、気体は低圧排気管路に入って膨張し、さらに冷える。その結果第二端でシリンダの壁越しに温度勾配が発生して、負荷からシリンダ内の気体に熱が流れる。その後、排気弁が開、入口弁が閉の状態で、ディスプレーサが第二端へ戻る。それにより気体が再生器を通って戻され、熱が冷気体に戻されて、サイクルが完了する。クライオポンプの使用に必要な低温を得るには、流入気体を膨張させる前に冷却しなければならない。再生器は流入気体から熱を奪い、蓄えてから排気流に放出する。再生器はヘリウムを両方向に交互に通す逆流式熱交換器で、表面積が大きく、比熱が大で、熱伝導度の低い材料で形成される。このためヘリウムの温度が高ければヘリウムから熱をとり、ヘリウムの温度が低ければこの熱をヘリウムに放出する。窒素、酸素およびアルゴンのような低沸点気体を凝縮させるために十分低い温度を得るのに、一般に図１に示すような第二段の冷凍を加える。図１の装置において、ヘリウムは弁Ａを通って冷凍機に入り、弁Ｂから出る。第一段冷凍ヘッドとなるディスプレーサ２０７は第一再生器２１１を有し、第二段冷凍ヘッドとなるディスプレーサ２０９は第二再生器２１３を有する。第一段熱負荷２０３と第二段熱負荷２０５から熱が奪われる。一般的なクライオポンプにおいては下記のように、第一段負荷は放射シールドと前面アレイを含むものであり、第二段負荷は主ポンプ面として働く低温アレイである。クライオポンプの放射シールドと主ポンプ面ならびにそれに関連するその他の構成部品の具体例を図２Ａ、２Ｂに例示する。図２Ａは従来のクライオポンプの設計を例示しており、冷凍機とクライオパネルが同軸上にある。ここで、冷凍機の第一段２９は真空容器１１を通って放射シールド３６のベースまで伸びている。放射シールド３６は第一段負荷として働き第一段２９の最寒冷端に接続されている。この放射シールド３６は主ポンプ面３４を囲んで、それを放射熱から守る。放射シールド３６の前面開口１６に前面アレイ３８が取り付けられ、放射シールド３６を通る伝導によるか、米国特許第４，３５６，７０１号に記載のように熱ストラットを通して冷却される。これら二段のうち冷たい方の第二段３２は、放射シールド３６の内面から主ポンプ空間を通って主ポンプ面３４にまで伸びており、主ポンプ面と熱的に結合されている。この設計ではバッフルアレイ３４の中心が中空になっていて、そこへ第二段を収容しポンプ空間を減少させていることが分かる。第二段３２の最寒冷端はコールドフィンガの先端にある。主ポンプ面３４はこの最寒冷端で第二段ヒートシンク３０（図２Ｂ参照）に接続されている。主ポンプ面３４として働くクライオパネルは図２Ａと２Ｂに示すように金属バッフルのアレイとするか、第二段ヒートシンク３０に接続して簡単な金属板かカップとすることができる。さらに、第二段クライオパネルは低温吸着剤も支持する。通常第二段シリンダ３２は、それが第一段と連接する端から、主ポンプ面３４に熱的に連結される最寒冷先端まで、約７７Ｋから１５Ｋまで徐々に低下する温度勾配を示す。すべての気体の蒸気圧は温度とともに上がる。温度とともに蒸気圧が上がると気体が凝縮する速度が低下し、凝縮状態を保つ時間が短くなる。したがって、気体はシリンダ３２のより寒冷端で、よりはやくより確実に凝縮する。運転中、クライオポンプは一定期間高圧にさらされ、その後、大幅に圧力を低下させることが必要な場合がある。高圧で、アルゴンのような気体は一時十分冷却された第二段上に凝縮することがある。システムの弁を開くなどして第一段に熱負荷がかかると、第一段の温度が上昇して第二段の長手方向の温度分布が変わる。温度が上昇すると蒸気圧が高くなり、第二段に凝縮していた気体すべてが、ことに表面には出ていない冷温領域に以前に凝縮した気体が再度蒸気に変わる。この急速な昇華のプロセスによって作業室の圧力が急に増す。さらに第二段沿いの温度勾配が急になると、圧力が長く「ハングアップ(停滞)」して凝結と昇華のサイクルを繰り返し、気体分子はより冷たい主ポンプ面３４へ徐々にしか移動しなくなる。さらに、第二段３２の熱負荷が一定であっても、冷凍機シリンダ内のディスプレーサは往復動する。この往復動によってシリンダの経路沿いの温度が変動し、温度が変動すると、蒸気圧も変動して作業室の圧力が高周波数で変動するようになる。第二段シリンダへの凝縮の効果を軽減させるためにシールド５（図２Ｂに例示）を加えて第二段３２を囲んでいる。図２Ｂに例示された実施形態は米国特許第５，１５６，００７５号に開示されている。この形態は従来設計の「平型」クライオポンプとして認められており、クライオクーラと真空容器を直角に配置し、垂直方向に小型化した構造としている。この場合は、第二段を、ポンプ空間を通り、クライオパネルと熱的に連結する位置へ割り込ませるようにクライオパネルの設計を変更しなければならない。図２Ｂに示すように、第二段３２は、放射シールド３６によって画定される凝縮室内へ突出している。ここで、第二段３２はバッフルアレイ３４をその側部から中央位置へと貫通し、そこで第二段３２がバッフルアレイ３４に熱的に連結されてバッフルアレイを冷却する。さらに、第二段シールド５で第二段３２を囲み、望ましくない凝縮が起らないようにするのであるが、そのためにバッフルアレイの設計に大きく影響を及ぼし、自由な設計を妨げることになる。発明の開示図２Ａ、２Ｂに示すように、第二段が主ポンプ空間を貫通する所では、主ポンプ表面の連続性を損ない、利用できるクライオポンプの表面積を減らす。さらに、図２Ｂに示す主ポンプ面が非対称に構成されているので、ポンプ作動中の凝縮付着が不均等になることが分かった。このような不均等な凝結はクライオポンプのポンプ能力を制限する。本発明は冷凍およびシールド要素の構成を改善するクライオポンプに関する。改良型クライオポンプは、第一段と、より低温の第二段とを有する冷凍機を備えるものである。第一段は放射シールドと熱的に接触して、両者の温度を平衡させる。第二段は低沸点気体が凝縮する主ポンプ面と熱的に直接接触する。重要なことは、第一、第二段とも放射シールドで囲まれた空間の外にあることである。好ましい一実施形態においては、これも放射シールドの外にある第二段シールドは第二段を囲み、二段の冷凍機の一つによって冷却される。主ポンプ面は、熱伝導連結部材である少なくとも一つのストラットによって支持されてストラットと熱的に連結されるバッフルアレイとすることができる。このストラットは、熱伝導による主ポンプ面と第二段の間の最も重要な熱伝達モードとなる。このストラットは主ポンプ面を取り付ける別個の部材とするか、単に主ポンプを形成する部材を延長して熱伝導連結部材とし、これに第二段を取り付けてもよい。クライオポンプは放射シールドと冷凍機によって形成される“Ｌ”形の湾曲部に、外部電子モジュールを配置することもできる。クライオポンプ凝縮装置は、凝縮室を画定する放射シールド、放射シールドと熱的に接触するが凝縮室の外側に配置されている第二段シールド、およびこの凝縮室内の主ポンプ面を備える。クライオポンプシールドは放射シールドと上述の第二段シールドを備える。第二段シールドは好ましくはそれを冷凍機の第一段に取り付ける第一フランジを備えるものとする。この第二段シールドは、第二段シールドを放射シールドに取り付けるための第一フランジの平面に垂直な方向に取り付けられた第二フランジをさらに備えるものである。本発明の一構成によれば、第二段シールドと、放射シールドおよび第一段の両者との熱的連結も実現される。第二段を放射シールドの外に置くと、バッフルの対称的で不連続部分のないアレイを用いることができて、霜の分布をより均等にし、ポンプ能力をより大きくすることができる。図面の簡単な説明前述およびその他の本発明の目的、特徴および利点は、図面に示した本発明の好ましい実施形態についての以下の説明から明らかにされる。各図面を通じて、同一部分には同一参照符号を用いている。図面は必ずしも寸法に比例して描かれておらず、発明の原理を例示することを重視している。図１は従来のクライオポンプの閉サイクル極低温冷凍機の一例を示す概略図である。図２Ａは従来技術の一例を示す部分断面斜視図である。図２Ｂは従来技術の他の例の側面断面図である。図３は本発明を具現するクライオポンプの斜視図である。図４は本発明を具現するクライオポンプの側面断面図である。図５は本発明を具現するクライオポンプを、図４を描いた方向から水平面で時計方向に９０°回転した方向からの断面図である。図６は第二段を囲む第二段シールドの斜視図である。好ましい実施形態の詳細な説明好ましい構成のクライオポンプの外観を図３に示す。外筒１２、ベース１３および第一段シェル２０を含む真空容器１１が、水を除くほとんどの気体が主として凝縮されるか吸着される真空チャンバを取り囲んでいる。真空容器１１は外フランジ１４の所で作業室（図示せず）に取り付ける。真空容器１１の、ベース１３と反対側の端に多数の貫通小孔を持つオリフィスプレート１５が放射シールド３６に取り付けられ、放射シールド３６によって冷却される。このオリフィスプレート１５は真空容器１１のフランジ１４を越えて作業室中に延びている。第一段シェル２０が、外筒１２の軸心に直角の軸方向に突出している。冷凍機はこのシェル２０内に挿入され、外筒１２内に突出し、そこで外筒内のポンプ面を冷却する。第一段シェル２０は、冷凍機を駆動するモータが設置されたモータハウジング２２に取り付けられている。クライオポンプのプログラム制御装置を内蔵している電子機器ハウジング２４は、外筒１２に近接し、また第一段シェル２０に近接して配置されている。機械式制御機構も例示している。図３では隠れて見えないが、蒸気放出通路を形成する蒸気放出導管７０（図４参照）が第一段シェル２０に取り付けられ真空室と流体的に結合している。蒸気放出導管７０は第一段シェル２０から外方向へ伸び、それぞれ安全逃し弁（リリーフバルブ）パージハウジング７２と低真空弁７４とに通じる一対の流出口に分岐する。安全逃し弁パージハウジング７２は、そのチャンバから高圧を逃がす安全逃し弁を囲んでいる。このハウジング７２から伸び、安全逃し弁に連結されているのがパージ電磁弁７３であり、逃し弁へのパージを行う。ハウジング内の低真空弁７４は蒸気放出コンジット７０の反対の分岐路の端に取り付けられ、真空室から気体を機械的に真空引きする低真空ポンプと接続されている。弁７４は作動電磁弁７６によって制御され、低真空接続部７８を介して低真空ポンプに接続されている。図３には例示されていないが、電子モジュールの一種である再生パージ電磁弁８０（図５参照）が外筒１２に取り付けられている。再生パージ電磁弁８０は外筒１２と放射シールド３６の両方の開口を通して、再生中に窒素パージを行う。再生を行う時、十分な熱エネルギーがバッフルアレイ３４に供給されて、バッフルアレイ３４に凝縮した気体を昇華させる。これも第一段シールド２０から遠い側で隠れているが、真空室内の温度を測定するための温度センサ電子フィードスルー（電子モジュールの一種）８２も図５には例示されている。最後に、第一段シールド２０のこの同じ側には、ヘリウムを第一、第二段へ送るためのヘリウム供給管継手８４ならびに膨張したヘリウムをクライオクーラから圧縮機へ戻すための供給ヘリウム戻し部８６が示されている。図４、５は図３に示すクライオポンプの断面を例示している。真空容器１１内でそれと同心に配備されているのが放射シールド３６である。この放射シールド３６は、前面開口端に取り付けたオリフィスプレート１５とともに、その中に主ポンプ面３４（ここではバッフルアレイの形になっている）を取り付ける凝縮室を画定している。バッフルアレイ３４は切頭円錐形の縁部を有する不完全円形の板３８で形成されている。クライオポンプの運転中に、低沸点気体がこれらの円板上に凝縮して室内が真空になる。前記オリフィスプレート１５は放射シールド３６に取り付けられるだけでなく、この放射シールド３６と熱的接触も形成している。従って、上方の作業室から来る水蒸気のような凝縮温度の高い気体は冷凍機が作動している時には、オリフィスプレート上に凝縮する。一方、作業室から凝縮室への凝縮温度の低い気体の流れは、気体流に対し一部障壁として作用するオリフィスプレート１５によって制限される。このように気体の流れが制限されて、凝縮温度の低い気体が凝縮室に入る速度が遅くなって作業室の低凝縮温度気体の圧力が適度に保たれる。オリフィスプレートを用いるのは、クライオポンプを用いてスパッタリング用に適正な真空度を得る従来のシステムでは有利である。このようなシステムでは、スパッタリング中に作業室にアルゴンのような不活性気体を噴射して作業室の圧力を上げて不活性気体環境とする。しかしその他の気体を除去するためにクライオポンプを運転する必要がある。オリフィスプレート１５の減速機能によって生じる圧力差により、不活性気体でバッフルアレイ３４を急速に過負荷にすることなくそのような環境が維持できる。別の応用ではこのオリフィスプレートをシェブロンアレイのような別の前面アレイと取り替えることができる。バッフルアレイ３４は第二段ヒートシンク３０から延びる熱伝導連結部材である熱ストラット５６によって支持されている。ストラット５６はそれによって物理的に支持するだけでなく、第二段ヒートシンク３０とバッフルアレイ３４を熱的に接続する。冷凍機が冷凍プロセスを行うと、第二段冷凍ヘッド３２は第二段ヒートシンク３０を介してバッフルアレイ３４から熱を奪い、バッフルアレイ３４を冷却する。運転中、バッフルアレイ３４は、第二段３２によって２０Ｋより低い温度に冷却されて低凝縮温度気体を凝縮させるのが望ましい。第二段シリンダ３２は、周囲気体から第二段３２を保護する第二段シールド５により囲まれている。このシールド５がなければ、周囲気体は第二段３２に凝縮することになる。ヒータ６２は、第二段シールド５を通して第二段３２に熱を供給して第二段の温度を調整し、設定された間隔で再生プロセス中クライオポンプを駆動する。ヒータ６２は、第一段冷凍ヘッド２９沿いに延びて、突出したハウジング６４を通って、第二段シールド５により囲まれた空間に入っている。第二段シールド５内に入ったヒータ６２は、第二段の先端に向かって進み、図４に見える所にする、その場所からヒータ６２は第二段３２と並行に進む。ヒータ６２は、ヒートシンクと密接に熱接触するが第二段シリンダ３２には接触しない。第二段シールド５は図６に単独で詳細に示すが、互いに直交する方向に向けられた一対のフランジ５３、６６があり、それぞれ、図４の第一段ヒートシンク５４と放射シールド３６に取り付けられている。第一フランジ５３はボルト５５で第一段ヒートシンク５４に取り付けるとともにそれに熱的に結合している。また第一フランジ５３と第一段ヒートシンク５４の間にインジウムシールを置く。図５に示すように、第二フランジ６６も同様にボルトとインジウムシールで放射シールド３６に取り付け熱的に結合させる。前述のように、これらの構成部品を合わせて取り付けると、熱が図４の放射シールド３６から第二段シールド５を通って第一段ヒートシンク５４へ伝導される。すると熱が第一段ヒートシンク５４から第一段２９の寒冷端を通って冷凍機の冷却された作動気体へ流れる。従って、放射シールド３６は第一段２９の寒冷端の温度に近づく温度まで冷却される。放射シールド３６は、運転中約１２０Ｋより低い温度に保つのが望ましい。図４、５に示すように、第二段３２と第二段シールド５はともに放射シールド３６によって囲まれた空間の外に配置されている。図６に詳細に例示するように、第二段シールド５を第一段ヒートシンクに取り付ける第一フランジ５３はほぼ環状である。しかし、ヒータを第二段シールド５の突出したハウジング６４に入れる個所で環が切れている。突出ハウジングはシールド５から突出しており、その中へ納まったヒータは冷凍機の第二段３２に熱を供給できる位置まで延びている。このシステムを組み立てるには、図４の第一フランジ５３によって画定される孔を通して第二段３２を第二段シールド５に挿入し、次いでその組み立て物を第一段シェル２０を通して挿入する。モータハウジング２２をシェル２０にボルト締めする。次いで放射シールド３６を第二フランジ６６に内側からボール締めする。次いでストラット５６に取り付けたバッフルアレイ３４を前面開口を通して凝縮室に装着し、その後に前部アレイを取り付ける。ストラット５６は、図５に示す放射シールドのベースの開口と第二フランジ６６によって画定される空間を通って挿入され、第二段３２に取り付けられて熱的に結合される。最後に、図４の第二段アレイ３４の上板をストラット５６に取り付け、オリフィスプレート１５を放射シールド３６に取り付ける。本発明を、その好ましい実施形態を引用して具体的に示し説明したが、請求の範囲によって規定される本発明の範囲を逸脱することなく形状、細部を種々変更できることは当業者には理解できることである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者カセロ・ジョン・ジェーアメリカ合衆国，マサチューセッツ州 02766，ノートン，ケンジントンロード 47

Claims

【特許請求の範囲】１．第一段と第二段を備える冷凍機と、熱伝導連結部材を介して前記冷凍機の第二段と熱接触する主ポンプ面と、前記主ポンプ面を囲み前記冷凍機の第一段と熱接触する放射シールドであって、冷凍機の第一、第二段を放射シールドの外に位置させる放射シールドと、前記放射シールドと前記冷凍機の第二段の両方を包囲するチャンバを画定する容器と、を備えたクライオポンプ。２．請求項１において、さらに、前記容器内に配置されて、前記第二段を取り囲み、前記第一と第二段の一方によって冷却される第二段シールドを備えたクライオポンプ。３．請求項２において、前記主ポンプ面と前記第二段の熱接触が、主ポンプ面を物理的に支持する少なくとも一つのストラットによってなされているクライオポンプ。４．請求項３において、前記主ポンプ面がバッフル部のアレイを有するクライオポンプ。５．請求項４において、各バッフル部が少なくとも一つのストラットに固定されているクライオポンプ。６．請求項５において、前記バッフル部が切頭円錐形の縁部を有する不完全円形の板であるクライオポンプ。７．請求項５において、前記放射シールドが前記第二段シールドに取り付けられているクライオポンプ。８．開口端と閉止端を有する側壁があって、この閉止端が底板によって閉止されており、前記側壁内の空間によって凝縮室が画定されている放射シールドと、前記凝縮室内のバッフルのアレイと、前記放射シールドと熱接触する第一段と第二段を有し、この第一および第二段が前記凝縮室の外側に置かれている冷凍機と、前記バッフルのアレイと熱接触してバッフルのアレイを物理的に支え、冷凍機の第二段に取り付けられた少なくとも一つのストラットであって、前記バッフルのアレイと前記冷凍機の第二段の間の熱伝達の主要モードがこのストラットを通る熱伝導であるストラットと、前記放射シールドと前記冷凍機の第二段の両方を取り囲む室を画定する容器と、を備えたクライオポンプ。９．第一の軸心沿いに伸びる冷凍機と、前記冷凍機に取り付けられた閉止端を有し、前記第一の軸にほぼ垂直な第二の軸心沿いに前記閉止端から延出している放射シールドと、前記冷凍機に電子的に連結され、前記放射シールドと前記冷凍機の接合部の湾曲した所に配置された電子モジュールと、を備えたクライオポンプ。１０．第一段と第二段を有する冷凍機を備えるクライオポンプに用いるクライオポンプ凝縮装置であって、凝縮室を画定する放射シールドと、冷凍機の第一段と熱接触し、この冷凍機の第二段を囲む第二段シールドであって、この第二段シールドには前記冷凍機の第一段に連結するための第一フランジと前記放射シールドに連結される第二フランジがあり、この第二フランジが前記第一フランジの軸心にほぼ直交する軸心方向に向けられており、前記凝縮室の外側に配置された第二段シールドと、前記凝固室内にあって、前記冷凍機の第二段と熱的に接触する主ポンプ面と、を備えたクライオポンプ凝結装置。１１．主ポンプ面と、第一段と第二段を有する冷凍機とを備え、第二段が主ポンプ面と熱的に接触しているクライオポンプに用いるクライオポンプシールドであって、凝縮室を画定する放射シールドと、冷凍機の第一段と熱接触し、この冷凍機の第二段を囲む第二段シールドであって、この第二段シールドには前記冷凍機の第一段に連結するための第一フランジと前記放射シールドに連結された第二フランジがあり、この第二フランジが第一フランジの軸心にほぼ直交する軸心方向に向けられており、前記凝縮室の外側に配置された第二段シールドと、を備えたクライオポンプシールド。１２．（ａ）第一の軸心沿いに伸びる第一、第二段を有する冷凍機と、（ｂ）前記第二段と熱的に接触している主ポンプ面と、（ｃ）前記主ポンプ面を囲み、前記第一の軸心にほぼ直交する第二の軸心に沿って延び、前記第一段と熱接触している放射シールドと、（ｄ）前記第二段を取り巻き、前記第一段に熱連結された第二段シールドとを備えたクライオポンプに用いられる第二段シールドであって、前記第二段シールドを前記第一段に連結するための第一フランジと、前記第二段シールドを前記放射シールドに連結するための、前記第一フランジの軸心にほぼ直交する軸心方向に向けられた第二フランジとを備えたクライオポンプに使用する第二段シールド。１３．請求項１２において、さらに、前記第二段シールドと前記第一段との熱接触をなす第一熱結合部と、前記第二段シールドと前記放射シールドとの熱接触をなす第二熱結合部とを備えた第二段シールド。１４．請求項１において、少なくとも一つの熱伝導性ストラットを前記主ポンプ面と冷凍機の前記第二段の両方に取り付けたクライオポンプ。１５．主ポンプ面と第一、第二段を有する冷凍機とを備え、前記第二段が前記主ポンプ面に熱接触しているクライオポンプに使用するクライオポンプシールドであって、凝縮室を画定する放射シールドと、前記冷凍機の第一段と熱接触し、前記第二段を囲む第二段シールドであって、前記放射シールドに直接取り付けられていて、凝縮室の外側にある第二段シールドと、を備えたクライオポンプシールド。