JP2003129991A - 分子ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ溝ポンプ部において排気能力を制御する
ことができる分子ポンプを提供すること。 【解決手段】 例えば、ロータの外周面及びステータの
内周面を円錐状に形成しておき、ロータとステータをス
ラスト方向に相対的に移動させることによりロータとス
テータの間の間隙を調節する。ロータが磁気軸受にて軸
支されている場合は、ロータの保持位置をスラスト方向
にオフセットすることにより、ロータとステータの間隙
の大きさを調節することができる。また、ステータの底
部を電歪部材により形成しておき、当該電歪部材を伸縮
させることによりステータをスラスト方向に移動させる
ことができる。また、ロータの外周面及びステータの内
周面が円筒形状の場合は、ステータの一部分を電歪部材
によって構成することにより、ステータの内径を大きく
したり小さくしたりすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分子ポンプに関し、
例えばねじ溝を用いて排気を行うものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の科学技術の急激な進歩と共に、排
気能力が大きくかつ高真空度を達成できるポンプの需要
が高まっている。このようなユーザの要望にこたえるポ
ンプとして分子ポンプが学術分野、産業分野などで広く
使用されている。分子ポンプにはねじ溝ポンプやターボ
分子ポンプなどがあり、またターボ分子ポンプとねじ溝
ポンプを組み合わせたものなどがある。

【０００３】図１１は、従来の分子ポンプの一例として
吸気口側をターボ分子ポンプで排気口側をねじ溝ポンプ
で構成した分子ポンプの構造の一例を示した図である。
分子ポンプ１０１は、ターボ分子ポンプ部１０２とねじ
溝ポンプ部１０３などから構成されいる。そして、吸気
口１０４から吸引されたガスは、ターボ分子ポンプ部１
０２で圧縮された後、ねじ溝ポンプ部１０３で更に圧縮
されて排気口１０５から排出される。

【０００４】分子ポンプ１０１は、ロータ軸１０６を備
えており、ロータ軸１０６は、磁気軸受１０７、１０
８、１０９で軸線回りに回転自在に軸支されている。磁
気軸受１０７、１０８はロータ軸１０６をラジアル方向
に磁気浮上させ、磁気軸受１０９はロータ軸１０６をス
ラスト方向に磁気浮上させる。ロータ軸１０６は、軸方
向略中央部にモータ部１１０を備えており、モータ部１
１０が発生するトルクにより、軸線回りに高速回転する
ようになっている。

【０００５】ロータ軸１０６の吸気口１０４側の部分に
はロータ１１１がボルトにより固定されている。ロータ
１１１は、ターボ分子ポンプ部１０２の回転体を構成す
るタービン部とねじ溝ポンプ部１０３の回転体を構成す
る円筒部１２２から構成されている。タービン部には、
多数のロータ翼１１２が放射状にかつ多段に形成されて
いる。また、ケーシング１１４の内周面には多段のステ
ータ翼１１３がロータ翼１１２と互い違いにロータ軸１
０６方向に形成されている。円筒部１２２は、外周面が
円筒状となっている円筒部１２２の外周には、外周面か
ら所定の間隙を隔てて、ねじ溝スペーサ１１６が配設さ
れている。ねじ溝スペーサ１１６は、円筒形状をなす内
周面を有し、その内周面には、ねじ溝１２０がらせん状
に形成されている。

【０００６】このように構成された分子ポンプ１０１
は、次のように動作する。ロータ軸１０６が磁気軸受部
１０７、１０８、１０９により磁気浮上した後、モータ
部１１０が駆動してロータ１１１が回転してガスが吸気
口１０４から吸引される。吸引されたガスは、ロータ翼
１１２、ステータ翼１１３の作用により、ターボ分子ポ
ンプ部１０２で圧縮されてねじ溝ポンプ部１１３に送ら
れる。ねじ溝ポンプ部１０３では、高速回転する円筒部
１２２に従ってガスが流路であるねじ溝１２０をガイド
されながら下方に送られながら更に圧縮される。このよ
うに、吸気口吸気口１０４から吸引されたガスはターボ
分子ポンプ部１０２で圧縮された後、ねじ溝ポンプ部１
０３で更に圧縮されて排気口１０５から排出される。

【０００７】このように、２種類の分子ポンプを組み合
わせるのは、圧力領域によって最適なポンプが異なるた
めである。そこで、ガスの圧縮の前段をターボ分子ポン
プ部１０２で構成し、後段をねじ溝ポンプ部１０３で構
成することにより圧縮比の大きい分子ポンプを構成する
ことができる。

【０００８】図１２は、分子ポンプ１０１のチャンバ１
２６に対する従来の接続形態を示した図である。排気対
象であるチャンバ１２６にターボ分子ポンプ１０１を接
続する場合、ターボ分子ポンプ１０１は、ゲートバルブ
１２５を介して接続される場合がある。ゲートバルブ１
２５は、チャンバ１２６内の圧力を調節するために設置
されており、ターボ分子ポンプ１０１を稼動させなが
ら、ゲートバルブ１２５を開閉度を調節することによ
り、チャンバ１２６内の圧力を調節することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のねじ溝
ポンプ部１０３にはロータ１２２とその対抗面との間隙
１２１は、ねじ溝ポンプ部１０３とロータ１２２が接触
しないようにとの安全性を考慮して、一定の値（例えば
１ｍｍ）以上に設定されていた。この結果、ポンプで排
気するガスの圧力が上昇した場合に、ロータ１２２とそ
の対抗面との間隙１２１から逆流が起こり、性能が低下
するという特性があった。

【００１０】また、一方では、ポンプの排気能力の制御
により、圧力制御を行いたいとの市場要求あったが、従
来技術では、ロータ１１１の回転数を変更する方法しか
なかった。ロータの回転数は即座に変更することができ
ないため応答性が悪く、結局、チャンバー１２６の圧力
を高価なゲートバルブ１２５によって制御することとな
り、コストアップにつながっていた。そこで、本発明の
目的は、間隙１２１を最小に設定し、高い圧縮率を有す
ると共に圧縮率が制御可能な分子ポンプを提供すること
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ステータと、前記ステータの所定の表面
に対向する対抗面を有し、当該対抗面を前記表面に対向
させた状態で回転可能に軸支されたロータと、前記ロー
タを駆動して前記ステータに対して回転させるモータ
と、前記ステータと前記ロータの対抗する面の少なくと
も一方にはねじ溝が形成されており、前記ロータを前記
モータによって回転させることにより前記ねじ溝でガス
を移送する移送手段と、前記ステータと前記ロータの対
抗面の間隙の大きさを変化させる間隙変化手段と、を具
備したことを特徴とする分子ポンプを提供する（第１の
構成）。

【００１２】第１の構成は、例えば、ねじ溝ポンプまた
は、ターボ分子ポンプのねじ溝部において、ロータとそ
の対抗面との間隙を任意に変更できる手段をねじ溝ポン
プまたはターボ分子ポンプに具備することにより実現す
ることができる。この間隙変化手段は、例えば、磁気軸
受の浮上位置を変化させるなど、ロータまたはその対抗
面を軸方向に変位するような機構によって間隙の大きさ
を設定することができる。ロータとステータの対抗面の
どちらか一方にねじ溝が設けられている構造となってお
り、ロータが回転するとこのねじ溝中をガスが輸送され
ながら圧縮される。第１の構成は、前記ロータの前記ス
テータに対抗する面の母線が、前記ロータの軸線と少な
くともゼロ度でない所定の角度をなしており、前記間隙
変化手段は、前記ロータまたは前記ステータの少なくと
も一方を前記ロータの軸線方向に移動させることにより
前記間隙を変化させるように構成することかできる（第
２の構成）。

【００１３】母線と軸線のなす角度がゼロ度だと、ロー
タとステータの対向する面は円筒状となり、９０度だと
ロータとステータの対向する面は円板状になる。ゼロ度
でない所定の角度だと、当該対向する面は例えば円錐の
外周面のような略円筒状となり、当該略円筒の直径は軸
方向に変化する。ロータとその対抗面となる円筒の直径
の変化率、即ち母線と軸線のなす角度は例えば１０度以
上とすることができる。第２の構成は、前記ロータが磁
気軸受によって軸支されており、前記間隙変化手段は、
前記磁気軸受による前記ロータの軸線方向の磁気浮上量
を変化させることのより前記ロータを軸線方向に移動さ
せるように構成することができる（第３の構成）。

【００１４】第２の構成は、前記ステータが、前記ロー
タの軸線方向に伸縮可能な伸縮部材によって保持されて
おり、前記間隙変化手段が、前記伸縮部材を伸縮させる
ことにより前記ステータを前記ロータの軸線方向に移動
させるように構成することができる（第４の構成）。

【００１５】また、第１の構成は、前記ロータの外周面
及び前記ステータの内周面が円筒形状をしており、前記
間隙変化手段は、前記ステータの内周面の内径を変化さ
せる内径変化手段を具備するように構成することができ
る（第５の構成）。間隙変化手段はステータ側の対抗面
の内径を増減する機構により、ロータとステータの対抗
面の間隙の大きさ変化させることができる。

【００１６】第５の構成は、前記ステータが、内周面の
周方向に複数に分割されたステータ構成部材と、前記ス
テータ構成部材を連接する前記周方向に伸縮可能な伸縮
部材とから構成され、前記内径変化手段が、前記伸縮部
材を伸縮させることにより前記ステータの内周面の内径
を変化させるように構成することができる（第６の構
成）。

【００１７】ステータ側の対抗面の内径を増減する機構
は２つ以上に分割された円筒及びそれを支持する部品
（電歪素子など）などで構成することができる。第５の
構成は、前記ステータが、内周面の周方向に複数に分割
されたステータ構成部材と、前記ステータ構成部材の外
周面に一端を固着し、他端を固定部に固着した、前記内
周面の径方向に伸縮可能な伸縮部材とから構成され、前
記ステータ構成部材の間には間隙が設けられており、前
記内径変化手段は、前記伸縮部材を伸縮させることによ
り前記部材を内径方向に移動することにより前記内径を
変化させるように構成することができる（第７の構
成）。

【００１８】第５の構成は、前記ステータの内周面には
ねじ溝が形成されており、前記ねじ溝の山を形成する部
分の少なくとも一部が前記内周面の径方向に伸縮可能な
伸縮部材によって形成されており、前記内径変化手段
は、前記伸縮部材を伸縮させることにより前記内径を変
化させるように構成することができる（第８の構成）。

【００１９】ロータの対抗面（即ちステータの内周面）
にねじ溝が形成されており、そのねじ山の高さが変更可
能となっている。第１の構成から第８の構成までのうち
の何れかの１の構成は、前記ロータと前記ステータとの
間隙の大きさを測定する測定手段と、前記測定手段で測
定された間隙の大きさが所定の大きさとなるように前記
間隙変化手段を用いて前記間隙の大きさを調節する調節
手段と、を更に具備するように構成することができる
（第９の構成）。

【００２０】渦電流センサなどの（間隙）測定手段によ
り、ロータとステータの対抗面の間隙を測定し、測定手
段からの出力を元に、間隙の大きさをフィードバック制
御することができる。また、間隙を測定する測定手段と
して、ロータとその対抗面の少なくともどちらか一方の
温度を測定する手段を備え、その出力信号を元に間隙を
算出するように構成することもできる。被排気容器内の
圧力などの外部に出力された信号を元にロータとステー
タの対抗面の間隙を調節し、分子ポンプの性能をフィー
ドバック制御可能である分子ポンプやそれを用いた真空
排気システムを実現することもできる。第４の構成、ま
たは第６の構成から第９の構成までのうちの何れかの１
の構成は、前記伸縮部材が、電界を印加可能に配設され
た電歪素子から構成されており、前記間隙変化手段は、
前記電歪素子に印加する電界を変化させることにより、
前記電歪素子を伸縮させるように構成することができる
（第１０の構成）。

【００２１】第１の構成から第１０の構成までのうちの
何れかの１の構成は、分子ポンプ本体を構成するロータ
とステータが接触する可能性がある異常事態を検出する
検出手段と、前記検出手段にて異常が検出された場合
に、前記ロータと前記ステータとの間隙を少なくとも前
記接触を回避するのに必要な大きさに変化させる異常時
制御手段を更に具備するように構成することができる
（第１１の構成）。更に、第１の構成から第１１の構成
までのうちの何れかの１の構成は、真空容器内のガス圧
の検出信号を元に、前記間隙を変化させる圧力制御手段
を具備し、前記真空容器内の圧力を制御することが可能
であるように構成することができる（第１２の構成）。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）第１の実施
の形態では、ステータに対してロータを回転軸方向に移
動させることにより、ねじ溝ポンプ部でのロータとその
対抗面との間隙を調節する。間隙を調節することによ
り、当該間隙から漏れるガスの量を調節することができ
る。以下、本発明の好適な第１の実施の形態について、
図１ないし図３を参照して詳細に説明する。

【００２３】図１は、第１の実施の形態に係る分子ポン
プ１の構成を示した図である。分子ポンプ１はターボ分
子ポンプ部３１とねじ溝ポンプ部３２から構成されてお
り、吸気口２４から吸引されたガスはターボ分子ポンプ
部３１で圧縮された後、ねじ溝ポンプ部３２で更に圧縮
されて排気口１９から排出される。分子ポンプの外筐体
を形成するケーシング１６の中心には、ロータ軸３が配
設されている。紙面に向かってロータ軸３の上部と下部
及び底部には、それぞれ磁気軸受部８、１２、２０が設
けられている。

【００２４】ロータ軸３は、磁気軸受部８、１２によっ
てラジアル方向（ロータ軸３の径方向）に磁気浮上し非
接触で支持され、磁気軸受部２０によってスラスト方向
（ロータ軸３の軸方向）に磁気浮上し非接触で支持され
る。これらの磁気軸受部は、いわゆる５軸制御型の磁気
軸受を構成しており、ロータ軸３、及びロータ軸３に固
着したロータ１１は、ロータ軸３の軸線周りの回転の自
由度を有している。

【００２５】磁気軸受部８は、４つの電磁石がロータ軸
３の周囲に、９０°ごとに対向するように配置されて構
成されている。ロータ軸３は、鉄などの高透磁率材によ
り形成され、これらの電磁石の磁力により吸引されるよ
うになっている。変位センサ９は、例えば渦電流式のセ
ンサであり、ロータ軸３のラジアル方向の変位を検出す
る。

【００２６】制御装置２５は、変位センサ９からの変位
信号によってロータ軸３がラジアル方向に所定の位置か
ら変位したことを検出すると、各電磁石の磁力を調節し
てロータ軸３を所定の位置に戻すように動作する。この
電磁石の磁力の調節は、各電磁石の励磁電流をフィード
バック制御することにより行われる。このようにしてロ
ータ軸３は、磁気軸受部８において電磁石から所定のク
リアランスを隔ててラジアル方向に磁気浮上し、空間中
に非接触で保持される。なお、後に説明するように制御
装置２５は磁気軸受部８の制御の他に、磁気軸受部１
２、２０、及びモータ部１０の制御を行う。

【００２７】磁気軸受部１２の構成と作用は、磁気軸受
部８と同様である。磁気軸受部１２では、ロータ軸３の
周囲に、９０°ごとに電磁石が４つ配置されており、こ
れらの電磁石の磁力の吸引力により、ロータ軸３は、磁
気軸受部１２でラジアル方向に非接触で保持される。変
位センサ１３は、例えば渦電流式のセンサであり、ロー
タ軸３のラジアル方向の変位を検出する。

【００２８】制御装置２５は、変位センサ１３からロー
タ軸３がラジアル方向の変位信号を受信すると、この変
位を修正してロータ軸３を所定の位置に保持するように
電磁石の励磁電流をフィードバック制御する。制御部２
５は、変位センサ１３の信号に基づいて磁気軸受部１２
をフィードバック制御し、これによってロータ軸３は、
磁気軸受部１２でラジアル方向に磁気浮上し、空間中に
非接触で保持される。

【００２９】ロータ軸３の下端に設けられた磁気軸受部
２０は、円板状の金属ディスク１８、電磁石１４、１
５、変位センサ１７によって構成され、ロータ軸３をス
ラスト方向に保持する。金属ディスク１８は、鉄などの
高透磁率材で構成されており、その中心においてロータ
軸３に垂直に固定されている。金属ディスク１８の上に
は電磁石１４が設置され、下には電磁石１５が設置され
ている。電磁石１４は、磁力により金属ディスク１８を
上方に吸引し、電磁石１５は、金属ディスク１８を下方
に吸引する。制御装置２５は、この電磁石１４、１５が
金属ディスク１８に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ
軸３をスラスト方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保
持するようになっている。

【００３０】変位センサ１７は、例えば渦電流式のセン
サであり、ロータ軸３のスラスト方向の変位を検出し、
制御装置２５に送信する。制御装置２５は、変位センサ
１３から受信した変位検出信号によりロータ軸３のスラ
スト方向の変位を監視する。ロータ軸３がスラスト方向
のどちらかに移動して所定の位置から変位した場合、制
御装置２５は、この変位を修正すように電磁石１４、１
５の励磁電流をフィードバック制御して磁力を調節し、
ロータ軸３を所定の位置に戻すように動作する。制御装
置２５が行う、このフィードバック制御により、ロータ
軸３はスラスト方向に所定の位置で磁気浮上し、保持さ
れる。以上に説明したように、ロータ軸３は、磁気軸受
部８、１２によりラジアル方向に保持され、磁気軸受部
２０によりスラスト方向に保持されるため、ロータ軸３
の軸線周りに回転するように軸支される。

【００３１】ロータ軸３の軸線方向に、磁気軸受部８の
上には保護ベアリング６が、磁気軸受部１２の下には保
護ベアリング７がそれぞれ設けてある。ロータ軸３は、
磁気軸受部８、１２、２０により、磁気浮上し、空間に
非接触で保持されているが、ロータ軸３の軸線周りの振
れが生じるなどして、ロータ軸３が保持位置から大きく
ずれる場合がある。保護ベアリング６、７は、このよう
な場合に、ロータ軸３が磁気軸受部８、１２、２０の電
磁石に接触したり、モータ部１０で永久磁石が電磁石に
接触するのを防ぐために設けられている。ロータ軸３が
所定の位置からある量以上移動すると、ロータ軸３は保
護ベアリング６、７に接触し、ロータ軸３の移動は物理
的に制限される。

【００３２】ロータ軸３には、磁気軸受部８、１２の間
にモータ部１０が設けてある。本実施の形態では、一例
として、以下の構成を有するＤＣブラシレスモータを採
用した。モータ部１０では、ロータ軸３の周囲に永久磁
石が固着されている。この永久磁石は、ロータ軸３の軸
周り方向に、例えばＮ極とＳ極が１８０°ごとに配置さ
れるように取り付けられている。この永久磁石の周囲に
は、永久磁石から所定のクリアランスを経て、例えば６
個の電磁石が６０°ごとにロータ軸３の軸線に対して対
称的に、また対向するように配置されている。

【００３３】また、ロータ軸３の下端には、回転数セン
サ２３が取り付けられている。制御部２５は、回転数セ
ンサ２３の検出信号によりロータ軸３の回転数を検出す
ることができるようになっている。また、例えば変位セ
ンサ１３近傍に、ロータ軸３の回転の位相を検出する図
示しないセンサが取り付けてあり、制御装置２５は、該
センサと回転数センサ２３の検出信号を共に用いて永久
磁石の位置を検出するようになっている。

【００３４】制御装置２５は、検出した磁極の位置に従
って、ロータ軸３の回転が持続するように電磁石の電流
を次々に切り替える。即ち、制御装置２５は、６つの電
磁石の励磁電流を切り替えることによりロータ軸３に固
定された永久磁石の周りに回転磁界を生成し、永久磁石
をこの回転磁界に追従させることによりロータ軸３を回
転させる。

【００３５】ロータ１１は、複数のボルト５によってロ
ータ軸３に固定されており、ロータ軸３がモータ部１０
によって駆動されて回転するとこれに伴ってロータ１１
も回転するようになっている。ロータ１１は、ターボ分
子ポンプ部３１に対応するタービン部とねじ溝ポンプ部
３２に対応する円板部から構成されている。

【００３６】タービン部では、ロータ翼２１が、ロータ
軸３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して、
ロータ１１から放射状に複数段取り付けてある。ロータ
翼２１は、ロータ１１に固着されており、ロータ１１と
共に高速回転するようになっている。

【００３７】また、ケーシング１６のターボ分子ポンプ
部３１に対応する部分には、ステータ翼２２が、ケーシ
ング１６の内側に向けて、ロータ翼２１の段と互い違い
に固定されてる。また、ステータ翼２２はロータ軸３の
軸線に垂直な平面から所定の角度をもって、ケーシング
１６に固定されている。

【００３８】ロータ１１の円板部には、ねじ溝ポンプ部
３２でのロータである円板状のディスク３３が形成され
ている。一方、ケーシング１６のねじ溝ポンプ部３２に
対応する部分には、円板上にガスの流路である螺旋が形
成された溝付ステータ３４がケーシング１６の内側に向
けて形成されている。ディスク３３と溝付ステータ３４
の間には所定の間隙３５が設けられている。

【００３９】このようにロータが円板で構成される場合
は、ロータのステータに対向する面の母線とロータ軸３
の軸線がなす角度は９０度である。ここで、母線とは錐
面、柱面、一葉双曲面などのように、直線の移動によっ
て曲面が描かれるときに、その各位置における直線のこ
とである。なお、ディスク３３の母線は、ディスク３３
の半径を描く線分となる。

【００４０】図２は、溝付ステータ３４を図１の紙面下
側から見たところを示した図である。溝付ステータ３４
には、図２に示したように突起４０によって螺旋溝４１
が形成されている。矢線３７はガスの流れる方向を示し
たものである。溝付ステータ３４の対抗面はディスク３
３であり、ディスク３３が高速回転することにより、ガ
スは溝付ステータ３４の内周側から螺旋溝４１に入り、
矢線３７方向に螺旋溝４１内をガイドされる。螺旋溝４
１は、内周から外周に行くに従って溝幅が狭くなってお
り、また、内周側から外周側に行くに従ってガスに作用
する遠心力も大きくなるため、ガスは溝付ステータ３４
の内周側から外周側に行くに従って圧縮される。このよ
うに溝付ステータ３４とディスク３３が所定の間隙を隔
てて対向することにより、螺旋溝４１でガスを移送する
移送手段を構成している。

【００４１】図１に戻り、ターボ分子ポンプ部３１で圧
縮されたガスは、矢線３７で示したように、第１段目の
溝付ステータ３４の内周側から外周側へガイドされなが
ら更に圧縮された後、第２段目の溝付ステータ３４の内
周側から外周側へガイドされながら更に圧縮されて排気
口１９から排出される。ところで、ロータ１１はスラス
ト方向に磁気軸受部２０によって磁気浮上しているた
め、磁気軸受部２０のフィードバック制御における設定
値（目標値）をロータ軸３の軸線方向にオフセットする
ことにより、ロータ１１を紙面上下方向に移動させるこ
とができる。

【００４２】このようにロータ１１を上下移動させるこ
とにより、溝付ステータ３４とディスク３３との間隙３
５の大きさを調節することができる。間隙３５を小さく
すると圧縮の過程で間隙３５から漏れるガスを減らすこ
とができ、分子ポンプ１において高い圧縮率を実現する
ことができる。また、間隙３５を大きくすると漏れるガ
スの量が増え、分子ポンプ１の圧縮率を小さくすること
ができる。このように、間隙３５の間隔を制御可能とす
ることにより、分子ポンプ１の排気能力を調節すること
ができる。これによって、チャンバ（被排気容器）内の
圧力を調節できる。また、従来固定されていた間隙の間
隔よりも間隙３５の間隔を小さくすることにより、分子
ポンプ１の排気能力を従来よりも高くすることができ
る。

【００４３】図３は、磁気軸受部２０の制御系５０の構
成を示した図である。制御系５０は、磁気軸受部２０
（電磁石１４、１５、金属ディスク１８）、変位センサ
１７、検出器２６、補償器３９、パワーアンプ３８など
から構成されている。このうち検出器２６、補償器３９
及びパワーアンプ３８は制御装置２５に含まれている。
磁気軸受部２０、変位センサ１７の機能は先に説明した
とおりである。また、変位センサ１７の出力から間隙３
５の大きさを取得することができるので、変位センサ１
７は、間隙３５の大きさを測定する測定手段を構成して
いる。

【００４４】検出器２６は、予め設定された目標値と変
位センサの出力とを比較し、その差である誤差信号を生
成する。補償器３９は、誤差信号を受信し、例えばＰＩ
Ｄ（ＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＩｎｔｅｇｒａｌ Ｄｅ
ｒｉｖａｔｉｖｅ）補正などの補正を行う。補償器３９
は、補正した制御信号をパワーアンプ３８に出力する。

【００４５】補償器３９は、受信した誤差信号を所定の
方法で補正し、磁気軸受部２０の制御性を高めるもので
ある。パワーアンプ３８は、補償器３９から制御信号を
受信し、制御信号に応じた電流を電磁石１４、１５に供
給する。電磁石１４、１５は、供給された電流により所
定の磁界を発生し、ロータ軸３を目標値で規定された位
置に保持する。そのため目標値を可変とすることにより
ロータ軸３をスラスト方向にオフセットすることができ
る。このように制御系５０でロータ軸３をスラスト方向
にオフセット可能とすることにより間隙３５を変化させ
る間隙変化手段を構成することができる。また、制御系
５０は、間隙３５の大きさを目標値となるようにフィー
ドバック制御するため間隙３５の大きさを調節する調節
手段をも構成している。

【００４６】本実施の形態では、補償器３９に入力する
目標値はユーザが設定できるようになっている。例え
ば、分子ポンプ１の図示しない操作盤に目標値を変化さ
せるダイアルを設置し、ユーザがチャンバ内の圧力を計
測しながら目標値を変化させることができるようになっ
ている。目標値を変化させて間隙３５の幅を小さくする
と分子ポンプ１の排気能力が高まりチャンバ内の圧力が
低下する。逆に間隙３５の幅を大きくすると分子ポンプ
１の排気能力が低減され、チャンバ内の圧力が上昇す
る。ユーザは、間隙３５の幅をダイアル操作にて調節
し、最適な値とすることができる。または、チャンバ内
の圧力を計測する圧力計測手段を設置し、当該圧力計測
手段にて取得した圧力が目標値となるように、間隙３５
をフィードバック制御するように構成しても良い。

【００４７】なお、分子ポンプ１及び制御装置２５に
は、安全性を高めるためのエラー検出機能が備えられて
いる。このエラー検出機能により、分子ポンプ１に外力
が加わって振動するなどの外乱があった場合に、即座に
間隙３５の幅を安全な値に変化させるように安全確保手
段を構成することにより、ロータ３５と溝付ステータ３
４の干渉などを防ぐことができる。検出する項目は、ロ
ータ１１の位置とモータ部１０の温度などである。ロー
タ１１の位置は、変位センサ９、１３、１７によりモニ
タリングし、モータ部の温度はモータ部の電磁石に取り
付けた図示しないサーミスタなどによりモニタリングす
る。

【００４８】以上のように構成された分子ポンプ１は以
下のように動作する。分子ポンプ１が起動すると制御装
置２５は、変位センサ９、１３、１７からの信号を用い
て磁気軸受部８、１２、２０をフィードバック制御し、
ロータ軸３を磁気浮上させる。次に、制御装置２５は、
モータ部１０を起動し、ロータ１１を回転させる。する
と吸気口２４からガスが吸引される。ガスはターボ分子
ポンプ部３１でロータ翼２１とステータ翼２２の作用に
よって圧縮されねじ溝ポンプ部３２に送られる。ガスは
更にねじ溝ポンプ部３２でディスク３３によって溝付ス
テータ３５の螺旋溝４１をガイドされながら圧縮された
後、排気口１９から排出される。

【００４９】分子ポンプ１が稼動しているときに、ユー
ザは操作盤のダイアルを回すことによって間隙３５の間
隔を変化させることができる。ユーザがダイアルを回し
て補償器３９に入力する目標値を変化させると、制御系
５０は、ロータ軸３のスラスト方向の位置を変位センサ
１７で検知しながら、電磁石１４、１５の磁力を変化さ
せ、ロータ軸３を目標値で規定される所定の位置に移動
させる。

【００５０】ユーザがダイアル操作により、ロータ軸３
が吸気口２４側に移動すると、間隙３５の間隔が小さく
なって間隙３５から漏れるガスが少なくなり、分子ポン
プ１の排気能力を高めることができる。その結果、被排
気容器内の真空度を高めることができる。一方ユーザの
操作により、ロータ軸３が排気口１９側に移動すると、
間隙３５の間隔が大きくなって間隙３５から漏れるガス
が多くなり、分子ポンプ１の排気能力を下げることがで
きる。その結果、被排気容器内の真空度を下げることが
できる。

【００５１】以上の第１の実施の形態では、以下のよう
な効果が得られる。間隙３５を操作することによって分
子ポンプ１の排気能力を制御することができる。磁気軸
受部２０の制御系５０で目標値を変化させるだけで分子
ポンプ１の排気能力を調節することができるため、新た
に付加する構成が簡単であり、かつ低コストで実現する
ことができる。また、応答性が良い。分子ポンプ１の性
能を制御することにより、圧力制御用のスロットバルブ
（ゲートバルブ）を除外することができ、コストダウン
ができる。

【００５２】なお、分子ポンプ１を使用する際には、通
常排気口１９に他の真空ポンプを補助ポンプとして接続
し、排気口１９での圧力（背圧）を小さくして使用す
る。ディスク３３とその対抗面の間隙３５を小さくでき
るので、特に、小型のバックポンプ（補助ポンプ）を用
いた場合など、ポンプの背圧が高いときの性能を向上さ
せることができる。非常時の際に、間隙３５の設定を広
げてディスク３３とその対抗面の間隙を増やすことがで
きるため、ディスク３３とその対抗面との接触を防止で
き、信頼性が向上することができる。

【００５３】なお、分子ポンプ１はターボ分子ポンプ部
３１とねじ溝ポンプ部３２を備えているが、これに限定
するものではなく、ねじ溝ポンプ部３２からのみ構成さ
れた分子ポンプに対して適用することもできる。また、
本実施の形態のねじ溝ポンプ部３２では、ステータ側に
ガス流路の溝４１を形成したが、これに限定するもので
はなく、ディスク３３の表面に溝を形成することも可能
である。

【００５４】（第２の実施の形態）第２の実施の形態で
は、ロータに対してステータをロータの回転軸方向に移
動させることにより、ねじ溝ポンプ部でのロータとその
対抗面との間隙を調節する例について説明する以下、本
発明の好適な第２の実施の形態について、図４及び図５
を参照して詳細に説明する。

【００５５】図４は、第２の実施の形態に係る分子ポン
プ４１の構成を示した図である。第１の実施の形態と同
じ構成の部分については同じ符号を用いることにする。
分子ポンプ４１は、吸気口２４側に構成されたターボ分
子ポンプ部３１と吸気口１９側に形成されたねじ溝ポン
プ部３２から構成されている。磁気軸受部８、１２、２
０、モータ部１０、ロータ軸３、ターボ分子ポンプ部３
１の構成は第１の実施の形態と同じであるので説明を省
略する。

【００５６】ねじ溝ポンプ部３２は、外周面が円錐形状
のロータ４２と、円錐形状の内周面にねじ溝が形成され
たねじ溝スペーサ４３から構成されている。これら円錐
形状は紙面下側に円錐の頂点が向く方向で形成されてい
る。ロータ４２のロータ軸３の軸線を含む断面は台形と
なる。ロータ４２のステータに対抗する面の母線は、当
該台形の上底と下底とを結ぶ辺となる。本実施の形態で
は、当該円錐がロータ軸３の軸線となす角度、即ち円錐
の母線が垂直となす角度は１０度程度とした。

【００５７】ねじ溝スペーサ４３の内周面に形成された
ねじ溝４８は螺旋形状となっている。そして、ロータ４
２が高速回転すると、ターボ分子ポンプ部３１で圧縮さ
れたガスがロータ４２の回転に伴ってねじ溝４８内をガ
イドされながら排気口１９へ送出されるようになってい
る。即ちねじ溝４８はガスを輸送する流路となってい
る。ねじ溝スペーサ４３とロータ４２が所定の間隙を隔
てて対向することにより、ねじ溝４８でガスを移送する
移送手段を構成している。

【００５８】ロータ４２の側面とねじ溝４８で囲まれた
領域からなるガスの流路の断面積は、排気口１９側へ行
くに従って徐々に小さくなるようになっている。このた
め、ガスはねじ溝４８を排気口１９の方へ送られるにつ
れて圧縮される。このように、吸気口２４から吸引され
たガスは、ターボ分子ポンプ部１で圧縮された後、ねじ
溝ポンプ部３２で更に圧縮されて排気口１９から排出さ
れる。

【００５９】ねじ溝スペーサ４３は、ケーシング１６内
でロータ軸３の軸方向に移動できるように配設されてお
り、低部はリング形状の電歪素子（ピエゾ素子）４４が
固着してある。電歪素子４４の他端は分子ポンプ１のベ
ース４５に固着してある。即ち、電歪素子４４がスラス
ト方向に伸縮するとそれにつれてねじ溝スペーサ４３も
スラスト方向に移動するようになっている。

【００６０】電歪素子は、例えばチタン酸バリウムのよ
うな強誘電体などに構成されており、電界を加えると伸
び縮みする素子であり、本実施の形態では、伸縮方向は
スラスト方向となっている。本実施の形態では、電歪素
子は伸縮部材として使用される。図示しないが、電歪素
子４４の内周面と外周面にそれぞれリング状の電極が装
着してあり、当該電極に電圧を印加することにより、電
歪素子４４に電界を加えることができるようになってい
る。

【００６１】電歪素子４４に取り付けたこれらの電極に
電圧を印加して電歪素子４４に電界を加えると電歪素子
４４は機械的応力を発生し、スラスト方向（ロータ軸３
の軸線方向）に伸び縮みする。電歪素子４４が伸縮する
とこれに伴ってねじ溝スペーサ４３がスラスト方向に移
動する。ロータ４２とねじ溝スペーサ４３との間隙４６
の間隔は、ねじ溝スペーサ４３が紙面上方向に移動する
と狭まり、紙面下方向に移動すると広がる。一方、電歪
素子４４に印加する電圧を調節することにより電歪素子
４４の伸縮量を調節することができる。このように電歪
素子４４によって間隙４６を変化させる間隙変化手段を
構成することができる。

【００６２】ねじ溝スペーサ４３には、間隙４６の大き
さを検出する間隙測定手段である渦電流センサ４７が設
置してある。渦電流センサ４７は、先端部に発信回路の
一部をなす検出コイルを備えており、当該検出コイルの
インピーダンスの変化から渦電流センサ４７の先端から
ロータ４２までの距離を検出するものである。渦電流セ
ンサ４７は、ねじ溝スペーサ４７の溝の山の部分に明け
た穴に設置され、先端はねじ溝スペーサ４７の内周側に
露出している。このように渦電流センサ４７は、間隙４
６の大きさを測定する測定手段を構成している。

【００６３】制御装置２５は、磁気軸受部８、１２、２
０の制御部、モータ部１０の制御部及び電歪素子４４を
制御する電歪素子制御部などから構成されている。磁気
軸受部８、１２、２０の制御部、モータ部１０の制御部
の機能は第１の実施の形態と同じである。電歪素子４４
の伸縮量を制御する電歪素子制御部は、渦電流センサ４
７の出力からロータ４２とねじ溝スペーサ４３のギャッ
プ、即ち間隙４６の大きさを検出し、間隙４６の大きさ
が所定の大きさになるように電歪素子４３に印加する電
界をフィードバック制御する。このように制御装置２５
は、間隙変化手段をコントロールして間隙４６の大きさ
を調節する調節手段を構成している。

【００６４】図５は、電歪素子制御系５５の構成の一例
を示した図である。電歪素子制御系５５は、渦電流セン
サ４７、ギャップ長検出器５１、目標値設定器５４、補
正器５２、電圧発生器５３、電極５６、５７、電歪素子
４４などから構成されている。このうち、キャップ長検
出器５１、目標値設定器５４、補償器５２、電圧発生器
５３は、制御装置２５に具備されていている。また、目
標値設定器５４は、目標値が可変となっており、図示し
ないターボ分子ポンプ４１の操作パネルからユーザがダ
イアル操作により当該目標値を変化させることができる
ようになっている。

【００６５】ギャップ長検出器５１は、渦電流センサ４
７のインピーダンスの変化から渦電流センサ４７とロー
タ４２との間隙の大きさを検出し、当該間隙の大きさを
示す信号を出力する。目標値設定器５４は、ねじ溝スペ
ーサ４３とロータ４２の間隙の大きさの目標値を表す信
号を出力する。検出器５８は、ギャップ長検出器５１が
検出した間隙の大きさと目標値設定器５４で設定した間
隙の大きさの差である誤差信号を出力する。

【００６６】補償器５２は、検出器５８から誤差信号を
受信し、当該誤差信号に対応した電圧値を表す制御信号
を出力する。電圧発生器５３は、補償器５２から制御信
号を受信して電極５６、５７に電圧を印加する。電極５
６は、電歪素子４４の内側に装着された電極であって、
電極５７は、電歪素子４４の外側に装着された電極であ
る。電極５６と電極５７に電圧発生器５３によって電圧
が印加されると電極５６、電極５７間に電界が発生し、
これによって電歪素子４４が伸縮する。例えば、電極５
６には正の電圧を印加し、電極５７には負の電圧を印加
するようになっている。電歪素子制御系５５は、ギャッ
プ長検出器５１で検出した間隙の大きさと、目標値設定
器５４で設定した間隙の大きさが等しくなるようにフィ
ードバック制御を行う。

【００６７】図４に戻り、以上のように電歪素子４４に
よってロータ４２とねじ溝スペーサ４３の間隙４６を調
節することにより、以下のような利点を得ることができ
る。ガスは、ねじ溝ポンプ部で排気口１９側に行くに従
って圧縮されるが、その際に間隙４６からガスの漏れが
生じる。間隙４６の大きさが大きいときは、ガスの漏れ
量が大きくなり、ねじ溝ポンプ部３２でのガスの圧縮能
力が低下する。そのため、分子ポンプ４１の排気能力を
小さくすることができる。

【００６８】一方、間隙４６の大きさが小さいときは、
ガスの漏れ量が小さくなり、ねじ溝ポンプ部３２でのガ
スの圧縮能力が向上する。そのため、分子ポンプ４１の
排気能力を高めることができる。そして、分子ポンプ４
１の排気能力は、ユーザが目標値設定器５４の目標値を
設定することにより調節することができる。

【００６９】以上のように構成された分子ポンプ４１は
以下のように動作する。分子ポンプ４１が起動すると制
御装置２５は、変位センサ９、１３、１７からの信号を
用いて磁気軸受部８、１２、２０をフィードバック制御
し、ロータ軸３を磁気浮上させる。次に、制御装置２５
は、モータ部１０を起動し、ロータ１１を回転させる。
すると吸気口２４からガスが吸引される。ガスはターボ
分子ポンプ部３１でロータ翼２１とステータ翼２２の作
用によって圧縮されねじ溝ポンプ部３２に送られる。ガ
スは、ねじ溝ポンプ部３２でロータ４２の高速回転によ
りねじ溝スペーサ４３に形成されたねじ溝４８を排気口
１９方向へガイドされながら更に圧縮された後、排気口
１９から排出される。

【００７０】分子ポンプ４１が稼動しているときに、ユ
ーザは操作盤のダイアルを回すことによって間隙４６の
間隔を変化させることができる。ユーザがダイアルを回
して目標値設定器５４の目標値を変化させると、電歪素
子制御系５５は、渦電流センサ４７とロータ４２の間隔
を検出しながら所定の電界を電歪素子４４に作用させ
て、間隙４６の値が目標値設定器５４で設定した値とな
るようにする。

【００７１】ユーザがダイアル操作により、間隙４６の
大きさを小さくすると間隙４６から漏れるガスが少なく
なり、分子ポンプ４１の排気能力を高めることができ
る。その結果、被排気容器内の真空度を高めることがで
きる。一方ユーザの操作により、間隙４６の間隔が大き
くなると間隙４６から漏れるガスが多くなり、分子ポン
プ４１の排気能力を下げることができる。その結果、被
排気容器内の真空度を下げることができる。

【００７２】なお、制御装置２５には、第１の実施の形
態と同様に、分子ポンプ４１に外力が加わって振動する
などの外乱があった場合に、即座に電歪素子４４を収縮
させて間隙４６の幅を安全な値に変化させ、ロータ４２
とねじ溝スペーサ４３の干渉を防ぐための安全装置が備
えられている。

【００７３】以上に説明した第２の実施の形態では以下
のような効果を得ることができる。間隙４６を操作する
ことによって分子ポンプ４１の排気能力を制御すること
ができる。電歪素子４４の伸縮により間隙４６の大きさ
を調節することができる。また、電歪素子４４に電界を
作用させるだけで間隙４６を調節できるため、消費電力
が小さい。更に電歪素子４６は応答性が良い。

【００７４】ゲートバルブを除外できることや、ポンプ
の背圧が高いときの性能を向上させることができるこ
と、非常の際に、即座に間隙４６を広げて安全を確保す
ることができることなどは、第１の実施の形態と同じで
ある。

【００７５】なお、本実施の形態では、ねじ溝スペーサ
を上下させる駆動手段として電歪素子４４を使用した
が、駆動手段はこれに限定するものではなく、例えばア
クチュエータなどの他の機構によるものでも良い。ま
た、本実施の形態では、ロータ４２及びねじ溝スペーサ
４３の円錐形状の頂点の方向を図４において紙面下側と
したが、これに限定するものではなく、頂点が上向きと
なるように構成しても良い。更に、電歪素子４４による
ねじ溝スペーサ４３の上下移動と、第１の実施の形態で
述べた、磁気軸受部２０の制御によるロータ４２の上下
移動を組み合わせて間隙４６を変化させても良い。な
お、本実施の形態では、ステータ４３にねじ溝を形成し
たが、これに限定するものではなく、ねじ溝をロータ４
２に形成するように構成しても良い。

【００７６】（第２の実施の形態の変形例）本変形例
は、間隙４６の大きさをねじ溝スペーサ４３の温度から
計算により求めるものである。本変形例における分子ポ
ンプの構成は図４の分子ポンプ４１で渦電流センサ４７
を例えばサーミスタなどの温度計で置換したものであ
る。そのため、以下では、分子ポンプ４１を引用して説
明する。

【００７７】ねじ溝スペーサ４３は、例えばアルミやス
テンレスなどによって構成されており、その熱膨張率は
予め分かっている。また、ねじ溝スペーサ４３の室温で
の幾何学的な外径寸法は設計値または実測値により分か
っている。そのため、ねじ溝スペーサ４３の温度が分か
れば、ねじ溝スペーサ４３の外径寸法を計算により求め
ることができる。

【００７８】また、所定の条件下でのロータ４２の温度
とねじ溝スペーサ４３の温度の関係が実験などによって
求められていれば、当該条件下でのロータ４２の温度を
ねじ溝スペーサ４３の温度から推定することができる。
ロータ４２はアルミやステンレスなどによって構成され
ており、その熱膨張は予め分かっている。またロータ４
２の室温での外形寸法は設計値または実測値により分か
っている。そのため、ロータ４２の温度が推定できれ
ば、ねじ溝スペーサ４３と同様に、ロータ４２の幾何学
的な外径寸法を計算により推定することができる。

【００７９】ここで所定の条件とは、分子ポンプ４１が
排気しているガスの圧力、ロータ１１の回転数などであ
る。これらの種々の条件下でのロータ４２とねじ溝スペ
ーサ４３の温度の関係は、例えば実験により求めること
ができる。

【００８０】ねじ溝スペーサ４３とロータ４２の室温で
の相対的な位置関係（例えばロータ軸３の軸線方向の位
置関係）は設計値によって予め分かっており、これは電
歪素子４４のロータ軸３の軸方向の長さの関数である。
間隙４６の大きさは、ねじ溝スペーサ４３とロータ４２
の外形寸法と、これらの相対位置によって決まるので、
ねじ溝スペーサ４３とロータ４２の温度と、電歪素子４
４のロータ軸３の軸方向の長さの関数となる。

【００８１】ロータ４２の温度はねじ溝スペーサ４３の
温度から推定できるので、以上の考察から分かるよう
に、間隙４６の大きさは、ねじ溝スペーサ４３の温度と
電歪素子４４の寸法から計算により推定することができ
る。電歪素子４４のロータ軸３の軸方向の長さは、電歪
素子４４に取り付けた電極により電歪素子４４に作用さ
せた電界の関数であり、電歪素子４４に取り付けた電極
に印加した電圧の関数となる。これは、計算または実験
によって求めることができる。

【００８２】図６は、本変形例における電歪素子制御部
６０の構成を示した図である。電歪素子制御部６０は、
電歪素子制御系５５において渦電流センサ４７をサーミ
スタ６１に置き換え、ギャップ長検出器５１を温度検出
器６２及びギャップ算出器６３で置き換えたものであ
る。電歪素子制御部６０は、制御装置２５に備えられて
いる。

【００８３】サーミスタ６１は、温度によって抵抗値が
変化する金属の酸化物によって構成されており、その抵
抗値から温度を測定することができる素子である。サー
ミスタ６１は、ねじ付スペーサ４３に形成した穴に挿入
されており、ねじ付スペーサ４３の温度を計測できるよ
うになっている。また、サーミスタ６１の代わりに熱電
対やその他の温度計を用いても良い。

【００８４】温度検出器６２は、サーミスタ６１の電気
抵抗値と温度の対応関係をテーブルや数式の形で持って
おり、サーミスタ６１の抵抗値からねじ溝スペーサ４３
の温度を表す温度信号を出力する。ギャップ算出器６３
は、温度検出器６２から温度信号を取得し、電圧発生器
５３から電歪素子４４に印加している電圧を表す電圧信
号を取得し、間隙４６の大きさを計算する。このように
本変形例では、サーミスタ６１、温度検出器６２、ギャ
ップ検出器６３、電圧発生器５３などによって間隙４６
を測定する測定手段を構成している。

【００８５】先に述べたように、間隙４６の大きさは、
ねじ溝スペーサ４３の温度と電歪素子４４に印加する電
圧の関数となっている。ギャップ算出器６３は、ねじ溝
スペーサ４３の温度と電歪素子４４に印加する電圧を変
数として間隙４６の大きさを取得する関数式、またはテ
ーブルなどを記録したＲＯＭ（Ｒｅａｄ ＯｎｌｙＭｅ
ｍｏｒｙ）を備えている。そしてギャップ算出器６３
は、これらの関数またはテーブルを用いて間隙４６の大
きさを取得し、間隙４６の大きさを表すギャップ長信号
を検出器５８に出力する。

【００８６】目標値設定器５４、検出器５８、補償器５
２、電圧発生器５３の構成は制御装置５５と同じであ
る。なお、電圧発生器５３は、電極５６、５７に出力し
ている電圧を表す信号をギャップ算出器６３に出力する
ようになっている。

【００８７】以上のように構成された本変形例に係る分
子ポンプ４１は、以下のように動作する。本変形例の分
子ポンプ４１が起動すると、ロータ１１が高速回転し、
ガスが吸気口２４から吸引され、排気口１９から排気さ
れるところは第２の実施の形態と同様である。

【００８８】電歪素子制御部６０は、ねじ溝スペーサ４
３の温度と電歪素子４４に印加している電圧から間隙４
６の大きさを推定し、間隙４６の大きさが目標値設定器
５４で設定された目標値になるように、電歪素子４４に
印加する電圧をフィードバック制御する。ユーザがダイ
アルを回して目標値設定器５４の目標値を変化させる
と、電歪素子制御部６０は、ねじ溝スペーサ４３の温度
と、電圧発生器５３が出力する電圧から間隙４６の大き
さを推定しながら間隙４６の値が目標値設定器５４で設
定した値となるように電圧発生器５３の出力電圧を調節
する。

【００８９】以上の第２の実施の形態の変形例では、高
価なセンサを用いずに安価なサーミスタなどでねじ溝ス
ペーサ４３の温度を検出し、間接的に間隙４６の大きさ
を取得することができる。なお、本変形例では、ロータ
４２の温度をねじ溝スペーサ４３の温度から推定した
が、例えば赤外線式の温度センサなどにより、非接触で
ロータ４２の温度を検出するように構成することもでき
る。

【００９０】（第３の実施の形態）本実施の形態では、
ステータであるねじ溝スペーサの内径を変化させること
によりロータとねじ溝スペーサとの間隙を調節する。本
実施の形態の分子ポンプは図１１に示した従来例の分子
ポンプ１０１においてねじ溝スペーサ１１６を図７に示
したねじ溝スペーサ６８に置き換えたものであり、これ
を分子ポンプ７１とおくことにする。分子ポンプ７１の
構成は、ねじ溝ポンプ部を除いて分子ポンプ１０１と同
じであるので、重複する説明は省略する。

【００９１】図７は、ねじ溝スペーサ６８の構成を示し
た概念図である。なお、ねじ溝スペーサ６８の内周面に
形成されているねじ溝は示していない。また、ねじ溝ス
ペーサ６８の内周部にあるロータなども記していない。
ねじ溝スペーサ６８は、内周面にねじ溝が形成された円
筒形状を有していてる。ねじ溝スペーサ６８は、アルミ
やステンレスなどにより構成されたステータ構成部材で
あるねじ溝構成部材６９、６９、６９と電歪素子で形成
された電歪部材７０、７０、７０から構成されている。

【００９２】ねじ溝構成部材６９、６９、６９は、ねじ
溝スペーサ６８を円筒の円周方向に略３等分した形状を
有している。ねじ溝スペーサ６８は、３つのねじ溝構成
部材６９、６９、６９を電歪部材７０、７０、７０を介
在させてねじ溝スペーサ６８の円周方向に連接すること
により構成される。電歪部材７０、７０、７０とねじ溝
構成部材６９、６９、６９の境界には図示しない電極が
電歪部材７０、７０、７０とねじ溝構成部材６９、６
９、６９に固着してある。ただし、電極とねじ溝構成部
材６９、６９、６９の間は絶縁してある。

【００９３】この電極に電圧を印加すると、電歪部材７
０、７０、７０がねじ溝スペーサ６８の円周方向に伸縮
し、これによってねじ溝スペーサ６８の内径が変化す
る。ねじ溝スペーサ６８の内径は、電歪部材７０、７
０、７０が伸張すると大きくなり、電歪部材７０、７
０、７０が収縮すると小さくなる。このように、ねじ溝
スペーサ６８の内径を変化させることによりねじ溝スペ
ーサ６８の対抗面を構成するロータとねじ溝スペーサ６
８との間隙を調節することができる。このように電歪部
材７０、７０、７０は、ねじ溝スペーサ６８の内径を変
化させる内径変化手段を構成している。

【００９４】図８は、電歪部材７０、７０、７０の厚さ
を変化させて、ねじ溝スペーサ６８とロータ７７との間
隙７６を調節する電歪部材制御系７５の構成を示した図
である。なお、図５には分子ポンプ７１の構造の一部
（ねじ溝スペーサ６８、ロータ７７など）も示してあ
る。ねじ溝スペーサ６８とロータ７７は、紙面に平行な
断面を表しており、電歪部材７０、電極７３、７４は、
紙面の手前側に配設された電歪部材７０及び電極７３、
７４を正面方向に見た図である。

【００９５】ねじ溝スペーサ６８のねじ溝の山の部分に
は、先端がロータ７７に対して露出するように渦電流セ
ンサ７２が設置されている。渦電流センサ７２は、第２
の実施の形態で使用した渦電流センサ４７と同じもので
あるので説明は省略する。渦電流センサ７２はねじ溝ス
ペーサ６８が半径方向に伸縮すると共に半径方向に移動
し、渦電流センサ７２の出力から間隙７６の大きさを検
出することができる。

【００９６】ギャップ検出器５１、目標値設定器５４、
検出器５８、補償器５２、電圧検出器５３は、第２の実
施の形態の電歪素子制御系５５で使用したものと同じも
のである。即ち、検出器５８は、目標値設定器５４から
取得した目標値とギャップ検出器５１から取得した出力
の差をとって誤差信号を生成し、補償器５２は、誤差信
号を補正して制御信号を生成する。電圧発生器５３は、
制御信号に従って所定の電圧を電極７３、７４出力し、
電歪部材７０、７０、７０は、電極７３、７４によって
生成される電界によって所定の厚さとなる。これによっ
て間隙７６の大きさは目標値設定器５４で設定された値
となる。

【００９７】以上のように構成された分子ポンプ７１
は、以下のように動作する。分子ポンプ７１が起動する
とモータ部が発生するトルクによりロータが高速回転す
る。ガスは吸気口からターボ分子ポンプ部に吸引され、
更にねじ溝ポンプ部で圧縮された後、排気口から排出さ
れる。ねじ溝ポンプ部ではねじ溝スペーサ６８に形成さ
れたねじ溝中を高速回転するロータ７７によりガスが輸
送されて圧縮される。

【００９８】一方、電歪部材制御系７５では、キャップ
検出器５１が渦電流センサ７２の出力から渦電流センサ
７２とロータ７７とのギャップをモニタリングしてい
る。そして電歪部材制御系７５は、目標値設定器５４で
設定された目標値とギャップ検出器５１で検出されたギ
ャップが等しくなるように電極７３、７４に出力する電
圧を調節して電歪部７０の厚みを調節する。これによっ
て間隙７６は所定の大きさに設定され、ねじ溝ポンプ部
でのガスの圧縮率が適正値に設定される。

【００９９】なお、分子ポンプ７１の制御装置には、第
１の実施の形態と同様に、分子ポンプ７１に外力が加わ
って振動するなどの外乱があった場合に、即座に間隙７
６の幅を安全な値に変化させ、ロータ７７と溝付スペー
サ６８の干渉を防ぐための安全装置が備えられている。

【０１００】以上に説明した第３の実施の形態では以下
のような効果を得ることができる。間隙７７を操作する
ことによって分子ポンプ７１の排気能力を制御すること
ができる。電歪部材７０、７０、７０の円周方向の伸縮
により間隙７６の大きさを調節することができる。ま
た、電歪部材７０、７０、７０に電界を作用させるだけ
で間隙７６を調節できるため、消費電力が小さい。更に
電歪素子７６は、応答性が良い。その他、ゲートバルブ
を除外できることや、ポンプの背圧が高いときの性能を
向上させることができることなどは第１の実施の形態と
同じである。

【０１０１】なお、本実施の形態では、ねじ溝をねじ溝
スペーサ６８に形成したが、これに限定するものではな
く、ロータの外周面にねじ溝を形成しても良い。

【０１０２】（第３の実施の形態の変形例１）本変形例
は、３分割したねじ溝スペーサの外周面に配設した電歪
素子を伸縮させることによりねじ溝スペーサの内径を変
化させ、これによってねじ溝スペーサ８２とロータの間
隙の大きさを調節するものである。ターボ分子ポンプ部
や磁気軸受部などのねじ溝ポンプ部以外の部分は第３の
実施の形態の分子ポンプ７１と同じである。

【０１０３】図９（ａ）は、本変形例のねじ溝ポンプ部
を構成するねじ溝スペーサ８３の構成を説明するための
図である。ねじ溝スペーサ８３の内周を回転するロータ
は描いていない。なお、ターボ分子ポンプ部や磁気軸受
部などの、ねじ溝スペーサ以外の部分については第３の
実施の形態と同じである。

【０１０４】ねじ溝スペーサ８３は、スペーサ部材８
２、８２、８２に３分割されており、ねじ溝スペーサ８
３の内周面には図示しないがガスを輸送するためのガス
の流路であるねじ溝が形成してある。スペーサ部材８
２、８２、８２は、ねじ溝スペーサ８３の径方向に移動
できるようになっており、スペーサ部材８２、８２、８
２が径の中心方向に移動するとねじ溝スペーサ８３の内
径が小さくなり、スペーサ部材８２、８２、８２が径の
中心から遠ざかる方向に移動するとねじ溝スペーサ８３
の内径が大きくなる。

【０１０５】スペーサ部材８２、８２、８２の円周方向
の側面は、一方が凸型となっており他方が凹型となって
いる。そしてスペーサ部材８２、８２、８２の連接部
は、一方の凸部が他方の凹部に嵌合するようになってい
る。そしてペーサ部材８２、８２、８２の間には、間隙
８４が設けてある。図示しないが、スペーサ部材８２、
８２、８２の側面の凹凸部は、スペーサ部材８２、８
２、８２の内面に形成されたねじ溝に沿って形成されて
いる。そして、スペーサ部材８２、８２、８２がねじ溝
スペーサ８３の中心軸方向に移動すると、スペーサ部材
８２、８２、８２の側面の嵌合部分が円周方向にスライ
ドするようになっている。この嵌合部分は、ねじ溝に沿
って輸送されるガスがスペーサ部材スペーサ部材８２、
８２、８２の間から漏れるのを防ぐ働きがある。

【０１０６】スペーサ部材８２、８２、８２の外周面に
はそれぞれ電歪素子８１、８１、８１が固着してある。
電歪素子８１、８１、８１の側面（ねじ溝スペーサ８３
の円周方向に垂直な面）には、図示しない電極が取り付
けてあり、電歪素子８１、８１、８１に電圧を印加でき
るようになっている。電歪素子８１、８１、８１は、電
圧を印加されると図９（ｂ）に示したようにねじ溝スペ
ーサ８３の径方向に伸縮する。電歪素子のスペーサ部材
８２、８２、８２に固着している面に対向する面はケー
シング８０の内周面に固着してある。

【０１０７】スペーサ８２、８２、８２は、電歪素子８
１、８１、８１によってねじ溝スペーサ８３の径方向に
移動することができる。これによってねじ溝スペーサ８
３の内径が変化し、ねじ溝スペーサ８３と図示しないロ
ータとの間隙を調節することができる。

【０１０８】ねじ溝スペーサ８３には、渦電流センサが
取り付けられている。渦電流センサの先端はねじ溝の山
から露出するようになっており、ねじ溝スペーサ８３か
ら図示しないロータまでの間隙を計測する際に使用する
ことができる。渦電流センサと電歪素子８１、８１、８
１に取り付けた電極は第２の実施の形態の電歪素子制御
系５５と同等の電歪素子制御部に接続されており、当該
電歪素子制御部は、ユーザなどが設定した目標値に従っ
て間隙をフィードバック制御する。

【０１０９】以下の本変形例の分子ポンプの動作につい
て説明する。なお、ねじ溝ポンプ部以外は、第３の実施
の形態の分子ポンプ７１と同じであるので、ねじ溝ポン
プ部の動作を中心に説明する。また、電歪素子８１、８
１、８１に印加する電圧を制御する電歪素子制御部は、
第２の実施の形態の電歪素子制御系５５と同等のものが
使用できるので、これを援用することとし、各構成要素
は同じ符号を用いて説明する。また電歪素子制御系５５
の電極５６、５７は３組あり、それぞれ電歪素子８１、
８１、８１の側面に取り付けられている。電歪素子制御
系５５は、各電歪素子８１、８１、８１の伸縮量が同じ
になるように各電極に印加する電圧を制御する。

【０１１０】本変形例の分子ポンプが稼動すると、ロー
タが磁気浮上して高速回転し、ガスが吸気口から吸引さ
れ、ターボ分子ポンプ部、更にねじ溝ポンプ部で圧縮さ
れた後、排気口から排出される。一方、電歪素子制御系
５５では、キャップ検出器５１が渦電流センサ７２の出
力から渦電流センサ７２とロータ７７とのギャップをモ
ニタリングしている。そして電歪素子制御系５５は、目
標値設定器５４で設定された目標値とギャップ検出器５
１で検出されたギャップが等しくなるように電極７３、
７４に出力する電圧を調節して電歪素子８１の厚みを調
節する。

【０１１１】これによってねじ溝スペーサ８３とロータ
の間隙は所定の大きさに設定され、ねじ溝ポンプ部での
ガスの圧縮率が適正値に設定される。ユーザが目標設定
器５４の目標値を変化させることができるように構成し
た場合は、ユーザが目標値を変化させることにより、ね
じ溝ポンプ部での圧縮率を変化させることができ、これ
によって分子ポンプの排気能力を調節することができ
る。

【０１１２】なお、分子ポンプ７１の制御装置には、第
１の実施の形態と同様に、分子ポンプ７１に外力が加わ
って振動するなどの外乱があった場合に、即座に間隙７
６の幅を安全な値に変化させ、ロータ７７と溝付スペー
サ６８の干渉を防ぐための安全装置が備えられている。

【０１１３】（第３の実施の形態の変形例２）本変形例
は、ねじ溝スペーサのねじ山部分を電歪素子により形成
し、当該ねじ山を伸縮させることによりねじ溝スペーサ
と対抗面を形成するロータの間隙を調節するものであ
る。

【０１１４】図１０は、本変形例に係るねじ溝スペーサ
８８の構成を説明するための概念図である。図１０は、
ねじ溝スペーサ８０の断面の一部とねじ溝スペーサ８０
の内周面に対向するロータ９０の断面の一部及び電歪素
子を制御する電歪素子制御部９２を示している。ねじ溝
スペーサ８８は、上段にターボ分子ポンプ部を下段にね
じ溝ポンプ部を備えた分子ポンプのねじ溝ポンプ部を構
成するものである。ねじ溝ポンプ部以外の分子ポンプの
構成は、図１１の従来例の分子ポンプ１０１と同じであ
るので説明を省略する。

【０１１５】ねじ溝スペーサ８８は円筒形状をしてお
り、その内周面にガスをガイドするためのねじ溝が形成
されている。ねじ溝の深さは、ガイドされるガスが圧縮
されるように、ガスの流れの下流（紙面下側）に行くほ
ど浅くなっている。ねじ溝スペーサ８８の外周をなす外
周部材８９は、アルミやステンレスなどの金属によって
形成されている。ねじ山の内周面から一定の厚みをなす
部分は、電歪部材８７で形成されており、更にねじ山の
先端部分には電極８５が固着されている。

【０１１６】外周部材８９と電極８５は、それぞれ電歪
素子制御部９２に接続されている。外周部材８９は、金
属によって構成されているため、電極として作用するこ
とができる。そのため、外周部材８９と電極８５間に電
圧を印加すると電歪部材８７に電界が作用して電歪部材
８７伸縮する。電歪部材８７の伸縮方向は、ねじ溝スペ
ーサ８８の半径方向となるようになっている。電極８５
は、全ねじ山に渡って一体の金属によって形成されてお
り、また、電歪部材８７の厚さは、全ねじ山に渡って一
定となっている。そのため、電歪部材８７に作用する電
界の大きさは、全ねじ山に渡って一定となり、電歪部材
８７の伸縮量は全ねじ山に渡って一定となる。

【０１１７】渦電流センサ８６は、間隙９１の大きさを
計測するための素子であって、ねじ溝スペーサ８８のね
じ山に設置されている。渦電流センサ８６の構成や機能
は第２の実施の形態の渦電流センサ４７と同様である。
渦溝センサ８６は、電歪部材８７が伸縮して間隙９１が
変化する際に、ねじ山の先端部分と共に移動するように
なっている。そのため、ねじ山先端からロータ９０まで
の距離、即ち間隙９１を渦電流センサ８６の出力から取
得することができる。

【０１１８】電歪素子制御部９２は、渦電流センサ８６
の出力から間隙９１の大きさを取得し、間隙９１の大き
さが所定の目標値となるように外周部材８９と電極８５
に印加する電圧をフィードバック制御する。なお、電歪
素子制御部９２の構成は、第３の実施の形態の電歪部材
制御系７５と同様であり、説明を省略する。

【０１１９】以上のように構成されたねじ溝スペーサ８
８を備えた分子ポンプは、以下のように動作する。分子
ポンプが起動すると、吸気口からガスが吸引され、吸引
されたガスは、ターボ分子ポンプ部、ねじ溝ポンプ部で
圧縮された後、排気口から排出される。電歪素子制御部
９２は、予め設定されている間隙９１の大きさの目標値
と渦電流センサ８６の出力から取得した間隙９１の大き
さを比較し、間隙９１の大きさが目標値となるように外
周部材８９と電極８５に印加する電圧を調節して電歪部
材８７の伸縮量を調節する。

【０１２０】ねじ溝スペーサ８８とロータ９０の間の間
隙９１から漏れるガスの量は、間隙９１の大きさにより
調節される。間隙９１の大きさが大きいときは、間隙９
１から漏れるガスの量が多くなり、ねじ溝ポンプ部での
ガスの圧縮能力が低下し、間隙９１の大きさが小さいと
きは、間隙９１から漏れるガスの量が少なくなり、ねじ
溝ポンプ部でのガスの圧縮能力が向上する。そのため、
電歪素子制御部９２で設定する目標値を変化させること
により、分子ポンプの排気能力を調節することができ
る。

【０１２１】以上の本変形例では以下のような効果を得
ることができる。ねじ溝スペーサのねじ山が伸縮するた
めに、第２の実施の形態ないし第３の実施の形態のよう
に、ねじ溝スペーサがスラスト方向または半径方向に移
動する機構を設ける必要がない。また、間隙９１が制御
可能であることから得られる効果、即ち、分子ポンプの
排気能力を調節できることや、ゲートバルブが必要なく
なること、及び間隙９１を狭めることにより従来よりも
分子ポンプの排気能力を向上させることができることな
どは、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と同様
である。

【０１２２】以上第１の実施の形態ないし第３の実施の
形態などでは、ターボ分子ポンプ部とねじ溝ポンプ部か
ら構成された分子ポンプを一例として説明したが、分子
ポンプの形態はこれに限定するものではなく、ねじ溝ポ
ンプのみからなる分子ポンプ、やねじ溝ポンプを構成要
素として含む分子ポンプなどに広く適用できるものであ
る。以上に説明した各実施の形態は、ロータとステータ
（固定部）の対抗面の間隙を制御する機能を備えている
ため、被排気容器内の圧力制御が可能となる。そのた
め、被排気容器に圧力計を設置し、当該圧力計の出力に
よってロータとステータの対抗面の間隙の大きさをフィ
ードバック制御することが可能である。即ち、予め被排
気容器内の目標となる目標圧力を設定し、被排気容器内
の圧力が目標圧力を下回ったら間隙を広げて分子ポンプ
の排気能力を低下させ、被排気容器内の圧力が目標圧力
を上回ったら間隙を狭めて分子ポンプの排気能力を高め
るといったように制御して、被排気容器内の圧力を目標
圧力に保持することができる。

【０１２３】

【発明の効果】本発明によれば、分子ポンプにおいてガ
スの圧縮率を高めることができ、またガスの圧縮率を制
御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る分子ポンプの構成を示
した図である。

【図２】溝付ステータを図１の紙面下側から見たところ
を示した図である。

【図３】磁気軸受部の制御系の構成を示した図である。

【図４】第２の実施の形態に係る分子ポンプの構成を示
した図である。

【図５】電歪素子制御部の構成の一例を示した図であ
る。

【図６】第２の実施の形態の変形例における電歪素子制
御部の構成を示した図である。

【図７】第３の実施の形態のねじ溝スペーサの構成を示
した図である。

【図８】第３の実施の形態の電歪素子制御部の構成を示
した図である。

【図９】（ａ）は、第３の実施の形態の変形例１のねじ
溝ポンプ部を構成するねじ溝スペーサの構成を説明する
ための図であり、（ｂ）は、電歪素子に電圧を印加した
場合の電歪素子の伸縮を示した図である。。

【図１０】第３の実施の形態の変形例２に係るねじ溝ス
ペーサの構成を説明するための概念図である。

【図１１】従来の分子ポンプの構成の一例を示した図で
ある。

【図１２】ゲートバルブを用いて分子ポンプと真空装置
を接続する従来の接続形態を示した図である。

【符号の説明】

１ 分子ポンプ ３ ロータ軸 ５ ボルト ６ 保護ベアリング ７ 保護ベアリング ８ 磁気軸受部 ９ 変位センサ １０ モータ部 １２ 磁気軸受部 １３ 変位センサ １４ 電磁石 １５ 電磁石 １６ ケーシング １７ 変位センサ １８ 金属ディスク １９ 排気口 ２０ 磁気軸受部 ２１ ロータ翼 ２２ ステータ翼 ２３ 回転数センサ ２４ 吸気口 ２５ 制御装置 ２６ 検出器 ３３ ディスク ３４ 溝付ステータ ３８ パワーアンプ ３９ 補償器 ４０ 突起 ４１ 螺旋溝 ４２ ロータ ４３ ねじ溝スペーサ ４４ 電歪素子 ４５ ベース ４７ 渦電流センサ ５０ 制御装置 ５１ ギャップ長検出器 ５２ 補償器 ５３ 電圧検出器 ５４ 目標値設定器 ５５ 電歪素子制御系 ５６ 電極 ５７ 電極 ６０ 電歪素子制御系 ６１ サーミスタ ６２ 温度検出器 ６３ ギャップ算出器 ６８ ねじ溝スペーサ ６９ ねじ溝構成部材 ７０ 電歪部材 ７２ 渦電流センサ ７３ 電極 ７４ 電極 ７５ 電歪部材制御系 ７７ ロータ ８０ ケーシング ８１ 電歪素子 ８２ スペーサ部材 ８３ ねじ溝スペーサ ８５ 電極 ８６ 渦電流センサ ８７ 電歪素子 ８８ ねじ溝スペーサ ８９ 外周部材 ９０ ロータ ９２ 電歪素子制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｂ 49/10 ３３１ Ｆ０４Ｂ 49/10 ３３１Ｎ Ｆ０４Ｄ 27/00 Ｆ０４Ｄ 27/00 Ｈ １０１ １０１Ｌ 29/00 29/00 Ｂ 29/04 29/04 Ｍ Ｐ (72)発明者 三輪田 透 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 3H021 AA02 AA08 BA01 BA05 BA11 BA20 BA21 CA02 CA07 CA10 DA02 DA16 DA26 EA05 EA07 EA12 EA19 3H022 AA01 AA03 BA04 BA06 BA07 CA16 CA48 CA50 CA56 DA08 DA09 DA12 3H031 DA01 DA02 DA07 EA08 EA09 EA12 EA14 EA15 EA16 FA01 FA13 FA31 FA32 FA36 3H045 AA06 AA09 AA12 AA25 AA26 AA31 BA20 BA28 BA31 BA41 CA02 CA21 CA29 DA02 DA24 DA41 EA20 EA26 EA34 EA38 EA49

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータと、 前記ステータの所定の表面に対向する対抗面を有し、当
   該対抗面を前記表面に対向させた状態で回転可能に軸支
   されたロータと、 前記ロータを駆動して前記ステータに対して回転させる
   モータと、 前記ステータと前記ロータの対抗する面の少なくとも一
   方にはねじ溝が形成されており、前記ロータを前記モー
   タによって回転させることにより前記ねじ溝でガスを移
   送する移送手段と、 前記ステータと前記ロータの対抗面の間隙の大きさを変
   化させる間隙変化手段と、 を具備したことを特徴とする分子ポンプ。
2. 【請求項２】 前記ロータの前記ステータに対抗する面
   の母線は、前記ロータの軸線と少なくともゼロ度でない
   所定の角度をなしており、 前記間隙変化手段は、前記ロータまたは前記ステータの
   少なくとも一方を前記ロータの軸線方向に移動させるこ
   とにより前記間隙を変化させることを特徴とする請求項
   １に記載の分子ポンプ。
3. 【請求項３】 前記ロータは磁気軸受によって軸支され
   ており、 前記間隙変化手段は、前記磁気軸受の浮上位置を変化さ
   せることを特徴とする請求項２に記載の分子ポンプ。
4. 【請求項４】 前記ステータは、前記ロータの軸線方向
   に伸縮可能な伸縮部材によって保持されており、 前記間隙変化手段は、前記伸縮部材を伸縮させることに
   より前記ステータを前記ロータの軸線方向に移動させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の分子ポンプ。
5. 【請求項５】 前記ロータの外周面及び前記ステータの
   内周面は円筒形状をしており、 前記間隙変化手段は、前記ステータの内周面の内径を変
   化させる内径変化手段を具備したことを特徴とする請求
   項１に記載の分子ポンプ。
6. 【請求項６】 前記ステータは、内周面の周方向に複数
   に分割されたステータ構成部材と、前記ステータ構成部
   材を連接する前記周方向に伸縮可能な伸縮部材とから構
   成され、 前記内径変化手段は、前記伸縮部材を伸縮させることに
   より前記ステータの内周面の内径を変化させることを特
   徴とする請求項５に記載の分子ポンプ。
7. 【請求項７】 前記ステータは、内周面の周方向に複数
   に分割されたステータ構成部材と、前記ステータ構成部
   材の外周面に一端を固着し、他端を固定部に固着した、
   前記内周面の径方向に伸縮可能な伸縮部材とから構成さ
   れ、 前記ステータ構成部材の間には間隙が設けられており、
   前記内径変化手段は、前記伸縮部材を伸縮させることに
   より前記部材を内径方向に移動することにより前記内径
   を変化させることを特徴とする請求項５に記載の分子ポ
   ンプ。
8. 【請求項８】 前記ステータの内周面にはねじ溝が形成
   されており、前記ねじ溝の山を形成する部分の少なくと
   も一部が前記内周面の径方向に伸縮可能な伸縮部材によ
   って形成されており、 前記内径変化手段は、前記伸縮部材を伸縮させることに
   より前記内径を変化させることを特徴とする請求項５に
   記載の分子ポンプ。
9. 【請求項９】 前記ロータと前記ステータとの間隙の大
   きさを測定する測定手段と、 前記測定手段で測定された間隙の大きさが所定の大きさ
   となるように前記間隙変化手段を用いて前記間隙の大き
   さを調節する調節手段と、 を具備したことを特徴とする請求項１から請求項８まで
   のうちの何れかの１の請求項に記載の分子ポンプ。
10. 【請求項１０】 前記伸縮部材は、電界を印加可能に配
    設された電歪素子から構成されており、前記間隙変化手
    段は、前記電歪素子に印加する電界を変化させることに
    より、前記電歪素子を伸縮させることを特徴とする請求
    項４、または請求項６から請求項９までのうちの何れか
    の１の請求項に記載の分子ポンプ。
11. 【請求項１１】 前記ロータと前記ステータが接触する
    可能性のある異常事態を検出する検出手段と、 前記検出手段にて異常が検出された場合に、ロータと前
    記ステータとの間隙を少なくとも前記接触を回避するの
    に必要な大きさに変化させる異常時制御手段と、 を具備したことを特徴とする請求項１から請求項１０に
    記載の分子ポンプ。
12. 【請求項１２】 真空容器内のガス圧の検出信号を元
    に、前記間隙を変化させる圧力制御手段を具備し、前記
    真空容器内の圧力を制御することが可能であることを特
    徴とする分子ポンプ。