JP2016219247A - 真空ポンプおよび質量分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の吸気口を有する真空ポンプの排気性能の向上。【解決手段】真空ポンプ１は、第１ターボ分子ポンプステージよりも上流側に設けられた第１吸気口と、第１ターボ分子ポンプステージよりも下流側に設けられ、ホルベックポンプステージに連通する第２吸気口と、を備え、ホルベックポンプステージの第１ネジステータ６０には、第２吸気口と一以上のネジ溝とを連通する貫通孔６０ａが、第１ネジステータ６０の外周面から内周面に貫通するように形成され、貫通孔６０ａが貫通しているネジ溝６０１ｃ〜６０１ｅと貫通孔６０ａが貫通していないネジ溝６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｆ〜６０１ｈとの間に、隣接するネジ溝同士を連通する連通溝６０３が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、真空ポンプおよび質量分析装置に関する。

ターボ分子ポンプ等の真空ポンプは、清浄な高真空環境を生成できるポンプとして種々の装置に用いられている。例えば、質量分析器においては、四重極ロッドや検出器における真空度は、イオン源における真空度よりも５倍から１０倍程度高く設定される。そのため、そのような装置に対して一台の真空ポンプで対応できるように、複数の排気口を備える真空ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の真空ポンプでは、第１および第２のターボ分子ステージとホルベック（Holweck）ステージとを備え、第１ターボ分子ステージに流入可能な第１吸気口と、第１ターボ分子ステージと第２ターボ分子ステージとの間に流入可能な第２吸気口と、ホルベックステージに流入可能な第３吸気口とを備えている。ホルベックステージのステータ側には、前記第３吸気口と連通する貫通孔が形成されている。

特開２００３−１２９９９０号公報

ところで、ホルベックステージのステータには複数の螺旋溝が形成されており、それらは同一の形状を有している。しかしながら、特許文献１に記載の真空ポンプでは、前記貫通孔は複数の螺旋溝の内の一部の螺旋溝のみに貫通しているので、螺旋溝毎に気体の流量が異なることになる。その結果、ホルベックステージの吸気側圧力が高くなり、ポンプ全体の排気性能の悪化を招くことになる。

本発明の好ましい実施形態による真空ポンプは、第１ポンプステージと、前記第１ポンプステージよりもポンプ下流側に設けられ、ネジ溝とネジ山とが内周面周方向に交互に複数形成された円筒状ステータ、および、前記円筒状ステータの内周側に設けられた円筒状ロータを有する第２ポンプステージと、前記第１ポンプステージよりも上流側に設けられた第１吸気口と、前記第１ポンプステージよりも下流側に設けられ、前記第２ポンプステージに連通する第２吸気口と、を備える真空ポンプであって、前記円筒状ステータには、前記第２吸気口と一以上の前記ネジ溝とを連通する貫通孔が、前記円筒状ステータの外周面から内周面に貫通するように形成され、前記貫通孔が貫通している第１のネジ溝と前記貫通孔が貫通していない第２のネジ溝との間に、隣接するネジ溝同士を連通する連通路が設けられている。
さらに好ましい実施形態では、前記連通路は、前記貫通孔から流入した気体が、前記貫通孔の周方向中央位置に対して周方向に対称配置された複数の前記第２のネジ溝に導かれるように、設けられている。
さらに好ましい実施形態では、前記円筒状ステータの全ての前記ネジ溝に対して、隣接するネジ溝同士を連通する前記連通路を備える。
さらに好ましい実施形態では、前記隣接するネジ溝同士を連通する連通路は、前記円筒状ステータの軸方向同一位置に形成されている。
さらに好ましい実施形態では、前記連通路は、前記円筒状ステータの軸方向において、前記貫通孔のポンプ上流側端面と前記ネジ溝のポンプ上流側端面との間の領域を除く他の領域に設けられている。
さらに好ましい実施形態では、前記円筒状ステータは、軸方向に分割された上流側ステータと下流側ステータとで構成され、前記貫通孔は前記上流側ステータに形成され、前記連通溝は、前記上流側ステータのポンプ下流側端部、または、前記下流側ステータのポンプ上流側端部に形成されている。
本発明の好ましい実施形態による質量分析装置は、上記の真空ポンプと、第１の分析ユニットと、前記第１の分析ユニットよりも高い圧力領域で動作する第２の分析ユニットと、前記第１の分析ユニットが収納され、前記真空ポンプの第１吸気口が接続される第１排気口を有する第１チャンバと、前記第２の分析ユニットが収納され、前記真空ポンプの第２吸気口が接続される第２排気口を有する第２チャンバと、を備える。

本発明によれば、複数の吸気口を有する真空ポンプの排気性能の向上を図ることができる。

図１は、本発明に係る真空ポンプの一実施の形態を示す外観斜視図である。 図２は、真空ポンプの断面図である。 図３は、図２のＡ１−Ａ１断面図である。 図４は、第１ネジステータの内周面側の構造を示す展開図である。 図５は、図４のＡ２−Ａ２断面を示す図である。 図６は、連通路の他の例を示す図である。 図７は、変形例における第１ネジステータの展開図を示す。 図８は、変形例における第１ネジステータの断面図を示す。 図９は、質量分析装置の一例を示す図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明に係る真空ポンプの一実施の形態を示す外観斜視図である。真空ポンプ１は、第１ハウジング７０と第２ハウジング８０とを備えている。第１ハウジング７０には、第１吸気口７１、第２吸気口７２および第３吸気口７３が形成されたフランジ部７５が設けられている。各吸気口７１，７２，７３には、それぞれシールリングが装着されるシールリング溝７１ａ，７２ａ，７３ａが形成されている。第２ハウジング８０には後述するようにモータが設けられ、第２ハウジング８０の表面（真空ポンプ１の底面）には放熱フィン８６が形成されている。

図２は、真空ポンプ１を軸方向に沿って断面した断面図である。また、図３は、図２のＡ１−Ａ１断面図である。第１ハウジング７０の内部には、第１タービンロータ２０，第２タービンロータ３０およびモータロータ９０が固定されたシャフト１０が設けられている。シャフト１０は、永久磁石４３，４４を用いた磁気軸受とボールベアリング８４とによって支持されている。モータロータ９０の外周側に設けられたモータステータ９１は、第２ハウジング８０に保持されている。ボールベアリング８４は、第２ハウジング８０に固定されるベアリングホルダ８３に保持されている。

永久磁石４４は、シャフト１０の図示右端部に形成された凹部内に固定されている。永久磁石４４の内側に配置された永久磁石４３は、磁石ホルダ４０に保持されている。磁石ホルダ４０はホルダ支持部４１に固定され、そのホルダ支持部４１は第１ハウジング７０に固定されている。磁石ホルダ４０には、ボールベアリング４２が設けられている。ボールベアリング４２は、永久磁石４４と永久磁石４３とが接触しないようにシャフト１０の振れ回りを規制する規制部材として機能する。

第１タービンロータ２０には、複数のタービン翼を備えた第１タービン翼段２１が軸方向に複数段形成されている。複数の第１タービン翼段２１に対して、複数のタービン翼を備えた第１固定翼段２２が軸方向に交互に配置されている。これらの第１タービン翼段２１と第１固定翼段２２とにより、第１ターボ分子ポンプステージＴＰ１が構成される。

第２タービンロータ３０には、複数のタービン翼を備えた第２タービン翼段３１が軸方向に複数段形成されている。複数の第２タービン翼段３１に対して、複数のタービン翼を備えた第２固定翼段３２が軸方向に交互に配置されている。これらの第２タービン翼段３１と第２固定翼段３２とにより、第２ターボ分子ポンプステージＴＰ２が構成される。第１固定翼段２２および第２固定翼段３２の軸方向（図示左右方向）の位置決めは、スペーサ２３，３３，５０によって行われる。

第２タービンロータ３０の第２タービン翼段３１よりもポンプ下流側（図示左側）には、円板部３４が形成されている。円板部３４には、第１円筒ロータ６２と第２円筒ロータ６３が固定されている。第２円筒ロータ６３は、第１円筒ロータ６２の内周側に配置される。第１円筒ロータ６２の外周側には第１ネジステータ６０が設けられ、第１円筒ロータ６２と第２円筒ロータ６３との間には第２ネジステータ６１が設けられている。第１ネジステータ６０には、第１ハウジング７０の第３吸気口７３と対向する位置に、貫通孔６０ａが形成されている。

図３に示すように、第１ネジステータ６０の内周面、第２ネジステータ６１の外周面と内周面、および、第２円筒ロータ６３の内周面が対向する第２ハウジング８０の対向面には、ネジ溝およびネジ山がそれぞれ形成されている。第１および第２円筒ロータ６２，６３と第１および第２ネジステータ６０，６１と、第２ハウジング８０の対向面に形成されたネジ溝およびネジ山とにより、ホルベック（Holweck）ポンプステージＨＰが構成される。

図２の第１吸気口７１から流入した気体は、第１ターボ分子ポンプステージＴＰ１によって第１ターボ分子ポンプステージＴＰ１の下流側に排気される。また、第２吸気口７２から流入した気体、および、第１ターボ分子ポンプステージＴＰ１により排気された気体は、第２ターボ分子ポンプステージＴＰ２によって第２ターボ分子ポンプステージＴＰ２の下流側に排気される。第２ターボ分子ポンプステージＴＰ２により排気された気体、および、第３吸気口７３から流入した気体は、ホルベックポンプステージＨＰによって排気される。ホルベックポンプステージＨＰにより排気された気体は、第２ハウジング８０に形成された排気通路８１，８２を通過して、排気ポート８５から排出される。吸気口７１，７２，７３の圧力Ｐは、Ｐ（７１）＜Ｐ（７２）＜Ｐ（７３）のように下流側ほど高くなる。

図４は、第１ネジステータ６０の内周面側の構造を示す展開図である。また、図５（ａ）は、図４のＡ２−Ａ２断面図を示したものである。図４の図示上側が吸気側（ポンプ上流側）で、図示下側が排気側（ポンプ下流側）である。第１ネジステータ６０の内周面側には、ネジ溝とネジ山とが、周方向に交互に複数形成されている。図４に示す例では、８つのネジ溝６０１ａ〜６０１ｈと８つのネジ山６０２ａ〜６０２ｈとが交互に形成されている。貫通孔６０ａは、３つのネジ溝６０１ｃ，６０１ｄ，６０１ｅに亘って形成されている。貫通孔６０ａよりもポンプ下流側には、ステータ内周面を一周する連通溝６０３が形成されている。なお、図４に示す例では、貫通孔６０ａはネジ山６０２ｄ，６０２ｅを貫通していないが、貫通するような構成としても良い。

第１ネジステータ６０の内周側に設けられた第１円筒ロータ６２が矢印方向に回転することにより、ネジ溝６０１ａ〜６０１ｈに流入した気体は、ポンプ下流側（排気側）に排気される。ところで、貫通孔６０ａが形成されていないネジステータの場合には、吸気側から流入した気体は、各ネジ溝６０１ａ〜６０１ｈのそれぞれに対してほぼ均一に流入することになる。そのため、吸気側の圧力状態は、ネジ溝６０１ａ〜６０１ｈのいずれにおいてもほぼ同一となる。

一方、第１ネジステータ６０のように貫通孔６０ａが形成され、第３吸気口７３からの気体が貫通孔６０ａからも流入する構成の場合、ネジ溝６０１ｃ〜６０１ｅの流量Ｒ１は、他のネジ溝６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｆ〜６０１ｈの流量Ｒ２よりも大きくなる。一般的に第３吸気口７３の圧力Ｐ（７３）は第２吸気口７２の圧力Ｐ（７２）の１０倍以上である。そのため、ホルベックポンプステージＨＰの吸気側圧力はネジ溝６０１ｃ〜６０１ｅの吸気側圧力によって支配され、貫通孔６０ａが形成されていない場合に比べて、ホルベックポンプステージＨＰの吸気側圧力が高くなる。

そこで、本実施の形態では、連通溝６０３を形成することで、貫通孔６０ａが形成されたネジ溝６０１ｃ〜６０１ｅとその他のネジ溝６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｆ〜６０１ｈとを連通するようにした。連通溝６０３を介してネジ溝６０１ｃ〜６０１ｅの気体がネジ溝６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｆ〜６０１ｈに流入し、各ネジ溝６０１ａ〜６０１ｈの流量の均一化が図れる。このように、貫通孔６０ａから流入した気体はより多くのネジ溝を流れることで流量の均一化が図れ、ホルベックポンプステージＨＰの排気効率の向上を図ることができる。その結果、第３吸気口７３の圧力Ｐ（７３）の低圧力化、すなわち真空度の向上を図ることができる。

なお、連通溝６０３を形成する場合の軸方向位置は、図５（ａ）に示す範囲Ｂ、すなわち、貫通孔６０ａのポンプ上流側端部からネジ溝６０１ｄのポンプ下流側端部の間に設定される。貫通孔６０ａから流入した気体を他のネジ溝６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｆ〜６０１ｈで効果的に排気するためには、範囲Ｂのより上流側に設けるのが好ましい。貫通孔６０ａからネジ溝６０１ｄに流入した気体は、ホルベックポンプステージＨＰの排気作用によって大部分がポンプ下流側へと流れることになる。そのため、連通溝６０３を貫通孔６０ａの上端部とネジ溝６０１ｄの上端部との間に形成した場合には、連通溝６０３を介した気体の流れによる流量均一化を効果的に行うことが難しい。

なお、図５（ａ）に示す例では、連通溝６０３の深さをネジ溝６０１ｄの深さ（すなわり、ネジ山６０２ｅの高さ）よりも深く設定している。しかしながら、流量均一化に支障が無ければ、図５（ｂ）のように、連通溝６０３の深さを、ネジ溝６０１ｄの深さよりも浅く設定しても良い。

図４では、ステータ内周を一周する連通溝６０３を形成して、ネジ溝同士を連通するようにしたが、図６に示すような連通路を形成するようにしても良い。図６（ａ）に示す例では、連通路６０４ｃ〜６０４ｆをネジ山６０２ｃ〜６０２ｆに形成した。連通路６０４ｃ〜６０４ｆの溝深さは、ネジ溝６０１ａ〜６０１ｈの溝深さと同一に設定されている。これにより、貫通孔６０ａから流入した気体は、ネジ溝６０１ｃに隣接するネジ溝６０１ｂ、および、ネジ溝６０１ｅに隣接するネジ溝６０１ｆに流入することができる。その結果、ネジ溝６０１ｂ〜６０１ｆの間で流量の均一化が図れ、連通路６０４ｃ〜６０４ｆを設けない場合よりもホルベックポンプステージＨＰの吸気側圧力の低圧化が図れる。

図６（ｂ）に示す例では、図６（ａ）の連通路６０４ｃ，６０４ｆに加えて、さらに、ネジ山６０２ｂ，６０２ｇに連通路６０４ｂ，６０４ｇを設けた。その結果、貫通孔６０ａから流入した気体は、連通路６０４ｂ〜６０４ｇを介して、ネジ溝６０１ｈを除くネジ溝６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｆ，６０１ｇに流入することができる。そのため、図６（ａ）の場合に比べて、より多くのネジ溝間で流入量の均一化を図ることができる。さらに、全ての隣接するネジ溝同士を連通路で連通するようにしても良い。なお、図６では、連通路６０４ｂ〜６０４ｇは、ステータ軸方向に関して同一位置に形成されているが、同一位置でなくても構わない。同一位置とすることで、連通路６０４ｂ〜６０４ｇの溝形成作業が簡単化される。

いずれの場合も、貫通孔６０ａが連通していないネジ溝６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｆ〜６０１ｈの内、貫通孔６０ａの周方向中央Ｍに対して左右対称に配置されたネジ溝に、貫通孔６０ａからの気体が導かれるように連通路が形成されている。連通路をこのように形成することで、貫通孔６０ａからの気体を、貫通孔６０ａに対して左右対称に流通させることができる。

例えば、図６（ａ）において、仮に、貫通孔６０ａの周方向一方に配置された設けられたネジ溝６０１ｆ、６０１ｇに気体を流入させるように連通路を形成する場合、ネジ溝６０１ｇはネジ溝６０１ｂよりも貫通孔６０ａから遠ざかっている。そのため、図６（ａ）の場合よりも流量均一化に関して劣っている。すなわち、貫通孔６０ａから流入した気体を左右対称に配置された複数のネジ溝に導く方が、流量均一化にとって好ましい。

このように、貫通孔６０ａから左右方向に遠ざかるほど、連通路を介した気体の流入量は減少する。そのため、減少傾向が比較的大きい場合には、最も遠いネジ溝６０１ｈ（貫通孔６０ａの周方向中央Ｍに対向するネジ溝）への連通路が無い図６（ｂ）のような構成であっても、一周に亘る連通溝６０３の場合とほぼ同一の効果を得ることができる。

なお、図６に示した二つの例では、貫通孔６０ａが形成されたネジ溝同士の間にも連通路６０４ｄ，６０４ｅを設けたが、設けなくても構わない。その場合、ネジ溝６０１ｄについては、気体が他のネジ溝に移動する連通路が無いので、連通路６０４ｄ，６０４ｅを設けた場合に比べて流量均一化が劣ることになる。

［変形例］
図７，８は、上述した実施の形態の変形例を示す図である。変形例では、上述した実施の形態の第１ネジステータ６０を、図７に示すように貫通孔６０ａが形成された上流側ネジステータ６０Ｂと、下流側ネジステータ６０Ｃとに分割した。図８（ａ）は、図７のＡ３−Ａ３断面図であり、上流側ネジステータ６０Ｂと下流側ネジステータ６０Ｃとを係合して一体とした状態を示す。図８（ａ）に示す第１ネジステータ６０は、図５（ａ）に示す第１ネジステータ６０を分割構造とした場合である。また、図８（ｂ）は、図５（ｂ）に示す第１ネジステータ６０を分割構造とした場合を示す。上流側ネジステータ６０Ｂの係合部６０５ａと下流側ネジステータ６０Ｃの係合部６０５ｂとを係合させることによって、一体の第１ネジステータ６０となる。

なお、図７，８に示す例では、連通溝６０３を上流側ネジステータ６０Ｂに形成したが、下流側ネジステータ６０Ｃに形成しても構わない。このように、変形例では、分割された上流側ネジステータ６０Ｂまたは下流側ネジステータ６０Ｃの端部に連通溝６０３を形成しているので、連通溝６０３の形成作業が容易となる。なお、位置決めピン等の位置決め部を係合部に設けることにより、上下のネジ溝同士の位置決めが容易となる。

図９は、３つの吸気口７１〜７３を備える真空ポンプ１が搭載される質量分析装置１００の一例を示す図である。図９は、エレクトロスプレーイオン化法（ＥＳＩ）を用いた液体クロマトグラフ質量分析装置の概略構成を示す模式図である。質量分析装置１００は、イオン化室１５０と質量分析部１１０とを備えている。質量分析部１１０には、イオン化室１５０に隣接する第１中間室１１３と、第１中間室に隣接する第２中間室１１４と、第２中間室１１４に隣接する分析室１１５とがそれぞれ隔壁を介して設けられている。

真空ポンプ１の第１吸気口７１は、分析室１１５の排気口１３１に接続される。真空ポンプ１の第２吸気口７２は、第２中間室１１４の排気口１３２に接続される。真空ポンプ１の第３吸気口７３は、第１中間室１１３の排気口１３３に接続される。このように、圧力領域の異なる３つの空間（第１中間室１１３、第２中間室１１４および分析室１１５）を一つの真空ポンプ１で排気する。

イオン化室１５０にはイオン化用スプレー１５１が設けられている。液体クロマトグラフ部ＬＣで成分分離された液体試料は、配管１５２によりイオン化用スプレー１５１に供給される。図示していないがイオン化用スプレー１５１にはネブライズガスが供給され、液体試料はイオン化用スプレー１５１により噴霧される。イオン化用スプレー１５１の先端には高電圧が印加されており、噴霧の際にイオン化される。第１中間室１１３とイオン化室１５０との間にはヒータブロック１１２が設けられており、ヒータブロック１１２にはイオン化室１５０と中間室１１３とを連通する脱溶媒管１２０が設けられている。脱溶媒管１２０は、イオン化室１５０で生成されたイオンや試料の液滴が通過する際に、脱溶媒化およびイオン化を促進する機能を有している。

第１中間室１１３には、第１イオンレンズ１２１が設けられている。第２中間室１１４には、オクタポール１２３とフォーカスレンズ１２４とが設けられている。第２中間室１１４と分析室１１５との間の隔壁には、細孔を有する入口レンズ１２５が設けられている。分析室１１５には、第１四重極ロッド１２６と、第２四重極ロッド１２７と、検出器１２８とが設けられている。

イオン化室１５０で生成されたイオンは、脱溶媒管１２０、第１中間室１１３の第１イオンレンズ１２１、スキマー１２２、第２中間室１１４のオクタポール１２３及びフォーカスレンズ１２４、入口レンズ１２５を順に経て分析室１１５に送られ、四重極ロッド１２６、１２７により不要イオンが排出され、検出器１２８に到達した特定イオンのみが検出されることになる。

（１）以上説明したように、本実施の形態の真空ポンプ１は、図２に示すように、複数の吸気口（第１吸気口７１，第２吸気口７２および第３吸気口７３）を備え、円筒状の第１ネジステータ６０には、第２吸気口７２と３つのネジ溝６０１ｃ，６０１ｄ，６０１ｅと連通する貫通孔６０ａが、第１ネジステータ６０の外周面から内周面に貫通するように形成され、少なくとも貫通孔６０ａが貫通しているネジ溝と貫通孔６０ａが連通していないネジ溝との間に、例えば、図６（ａ）に示すように、貫通孔６０ａが貫通しているネジ溝６０１ｃ，６０１ｅと貫通孔６０ａが貫通していないネジ溝６０１ｂ，６０１ｆとの間に、隣接するネジ溝同士を連通する連通路６０４ｃ、６０４ｆが設けられている。

このような連通路６０４ｃ、６０４ｆを設けたことにより、貫通孔６０ａから流入した気体は、ネジ溝６０１ｃに隣接するネジ溝６０１ｂ、および、ネジ溝６０１ｅに隣接するネジ溝６０１ｆに流入することができる。その結果、ネジ溝６０１ｂ〜６０１ｆの間で流量の均一化が図れ、連通路６０４ｃ〜６０４ｆを設けない場合よりもホルベックポンプステージＨＰの吸気側圧力の低圧化が図れる。

（２）さらに、図６（ｂ）に示すように、連通路６０４ｂ，６０４ｃ，６０４ｆ，６０４ｇは、貫通孔６０ａの周方向中央Ｍに対して周方向に対称配置された複数のネジ溝６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｆ，６０１ｇに貫通孔６０ａから流入した気体が導かれるように、設けられている。連通路をこのように形成することで、貫通孔６０ａからの気体を貫通孔６０ａに対して左右対称に流通させることができ、より流量均一化を図ることができる。

（３）また、円筒状の第１ネジステータ６０の全てのネジ溝に対して、隣接するネジ溝同士を連通する連通路を備えるようにしても良い。それにより、全てのネジ溝に貫通孔６０ａから流入した気体が導かれ、全てのネジ溝に関して流量の均一化を図ることができる。

（４）さらに、図６に示す連通路６０４ｂ〜６０４ｇや図４に示す連通溝６０３のように、円筒状の第１ネジステータ６０の軸方向同一位置に形成するのが望ましい。連通路の配置をこのようにすることにより、溝形成作業が容易となる。また、気体の排気性能は気体が流通するネジ溝の長さに依存するので、連通路を軸方向同一位置に形成することで、連通路からネジ溝の排気側端部までの距離が同一となり、流量均一化にとって好ましい。

（５）また、図５（ａ）に示すように、連通溝６０３のような連通路は、第１ネジステータ６０の軸方向において、貫通孔６０ａのポンプ上流側端面とネジ溝６０１ｄのポンプ上流側端面との間の領域を除く他の領域（範囲Ｂ）に設けるのが好ましい。貫通孔６０ａからネジ溝６０１ｄに流入した気体の大部分はポンプ下流側へと流れるので、連通溝６０３を貫通孔６０ａの上端部とネジ溝６０１ｄの上端部との間に形成した場合、流量均一化を効果的に行うことが難しい。

（６）さらにまた、図７，８に示すように、第１ネジステータ６０を軸方向に分割された上流側ネジステータ６０Ｂと下流側ネジステータ６０Ｃとで構成し、貫通孔６０ａを上流側ネジステータ６０Ｂに形成し、連通路である連通溝６０３を、上流側ネジステータ６０Ｂのポンプ下流側端部、または、下流側ネジステータ６０Ｃのポンプ上流側端部に形成するようにしても良い。連通路は上流側ネジステータ６０Ｂまたは下流側ネジステータ６０Ｃの端部に形成されるので、連通路の形成作業が容易となる。

（７）本実施の形態の質量分析装置では、例えば、図９に示すように、第１の分析ユニットであるオクタポール１２３およびフォーカスレンズ１２４が収納される第２中間室１１４の排気口１３２に、真空ポンプ１の第２吸気口７２が接続され、第１の分析ユニットよりも高い圧力領域で動作する第１イオンレンズ１２１が収納される第１中間室１１３の排気口１３３に、真空ポンプ１の第３吸気口が接続される。そのため、複数のチャンバを１台の真空ポンプ１で排気することができ、質量分析装置１００のコストダウンを図ることができる。

なお、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。例えば、実施形態では３つの吸気口を有する真空ポンプを例に説明したが、本発明は、第２ターボ分子ポンプステージＴＰ２および第２吸気口７２が無く、第１吸気口７１と第３吸気口７３のみを備える真空ポンプにも適用することができる。

１…真空ポンプ、１０…シャフト、２０…第１タービンロータ、２１…第１タービン翼段、２２…第１固定翼段、６０ａ…貫通孔、３０…第２タービンロータ、３１…第２タービン翼段、３２…第２固定翼段、６０…第１ネジステータ、６０Ｂ…上流側ネジステータ、６０Ｃ…下流側ネジステータ、６１…第２ネジステータ、６２…第１円筒ロータ、６３…第２円筒ロータ、７０…第１ハウジング、７１…第１吸気口、７２…第２吸気口、７３…第３吸気口、７５…フランジ部、８０…第２ハウジング、８１，８２…排気通路、６０１ａ〜６０１ｈ…ネジ溝、６０２ａ〜６０２ｈ…ネジ山、６０３…連通溝、６０４ｂ〜６０４ｇ…連通路、１００…質量分析装置、１１０…質量分析部、１１３…第１中間室、１１４…第２中間室、１１５…分析室、１２１…第１イオンレンズ、１２３…オクタポール、１２４…フォーカスレンズ、１３１，１３２，１３３…排気口、１５０…イオン化室、ＨＰ…ホルベック（Holweck）ポンプステージ、ＴＰ１…第１ターボ分子ポンプステージ、ＴＰ２…第２ターボ分子ポンプステージ

Claims (7)

1. 第１ポンプステージと、
   前記第１ポンプステージよりもポンプ下流側に設けられ、ネジ溝とネジ山とが内周面周方向に交互に複数形成された円筒状ステータ、および、前記円筒状ステータの内周側に設けられた円筒状ロータを有する第２ポンプステージと、
   前記第１ポンプステージよりも上流側に設けられた第１吸気口と、
   前記第１ポンプステージよりも下流側に設けられ、前記第２ポンプステージに連通する第２吸気口と、を備える真空ポンプであって、
   前記円筒状ステータには、前記第２吸気口と一以上の前記ネジ溝とを連通する貫通孔が、前記円筒状ステータの外周面から内周面に貫通するように形成され、
   前記貫通孔が貫通している第１のネジ溝と前記貫通孔が貫通していない第２のネジ溝との間に、隣接するネジ溝同士を連通する連通路が設けられている、真空ポンプ。
2. 請求項１に記載の真空ポンプにおいて、
   前記連通路は、前記貫通孔から流入した気体が、前記貫通孔の周方向中央位置に対して周方向に対称配置された複数の前記第２のネジ溝に導かれるように、設けられている、真空ポンプ。
3. 請求項１に記載の真空ポンプにおいて、
   前記円筒状ステータの全ての前記ネジ溝に対して、隣接するネジ溝同士を連通する前記連通路が設けられている、真空ポンプ。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記隣接するネジ溝同士を連通する連通路は、前記円筒状ステータの軸方向同一位置に形成されている、真空ポンプ。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記連通路は、前記円筒状ステータの軸方向において、前記貫通孔のポンプ上流側端面と前記ネジ溝のポンプ上流側端面との間の領域を除く他の領域に設けられている、真空ポンプ。
6. 請求項４に記載の真空ポンプにおいて、
   前記円筒状ステータは、軸方向に分割された上流側ステータと下流側ステータとで構成され、
   前記貫通孔は前記上流側ステータに形成され、
   前記連通路は、前記上流側ステータのポンプ下流側端部、または、前記下流側ステータのポンプ上流側端部に形成されている、真空ポンプ。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の真空ポンプと、
   第１の分析ユニットと、
   前記第１の分析ユニットよりも高い圧力領域で動作する第２の分析ユニットと、
   前記第１の分析ユニットが収納され、前記真空ポンプの第１吸気口が接続される第１排気口を有する第１チャンバと、
   前記第２の分析ユニットが収納され、前記真空ポンプの第２吸気口が接続される第２排気口を有する第２チャンバと、を備える質量分析装置。

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