JP2024516094A - ガス分析器の部品のためのシーリングシステム - Google Patents

ガス分析器の部品のためのシーリングシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2024516094A
JP2024516094A JP2023561649A JP2023561649A JP2024516094A JP 2024516094 A JP2024516094 A JP 2024516094A JP 2023561649 A JP2023561649 A JP 2023561649A JP 2023561649 A JP2023561649 A JP 2023561649A JP 2024516094 A JP2024516094 A JP 2024516094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal
sealing
gas analyzer
chamber
vacuum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023561649A
Other languages
English (en)
Inventor
ケネス チャールズ ライト
ジャイム リン ウィンフィールド
Original Assignee
インフィコン インコーポレイティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by インフィコン インコーポレイティド filed Critical インフィコン インコーポレイティド
Publication of JP2024516094A publication Critical patent/JP2024516094A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/102Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/002Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F16J15/004Sealings comprising at least two sealings in succession forming of recuperation chamber for the leaking fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/104Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
    • F16J15/106Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure homogeneous
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

シーリングシステムは、第1のシールと、第1のシールから間隔を置いて配置される第2のシールと、第1のシールと第2のシールとの間に規定されるシーリングチャンバとを備える。シーリングチャンバは真空源に流体接続される。動作中、シーリングチャンバは大気圧よりも低い圧力に維持される。第1のシールおよび第2のシールのうちの1つを破壊する汚染物質はシーリングチャンバ内に引き込まれ、真空源によって除去される。【選択図】図1A

Description

関連出願/優先権の主張の相互参照
本出願は、2021年4月8日に出願された共同所有の仮特許出願第63/172,338号に関連しており、その優先権を主張する。前記出願の全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、概して、真空チャンバに取り付けられる部品のためのシーリングシステムに関する。
ガス分析器システムは、様々な産業における製造プロセス中に放出されたガスをサンプリングして分析するために使用される。例えば、ガス分析器は、半導体製造プロセス中に生成されたガスを分析するために使用され得る。多くのガス分析器は、低圧または真空条件下で動作し、バルブおよびセンサの周囲に真空シールを必要とする。これらのシールは、シーリング面の欠陥、ガスケットなどのシーリング部品の欠陥、不適切な取り付け、および非金属製シールが使用されている場合のガス透過に起因して漏れが発生しやすくなる。また、機械的ストレスおよび/またはプロセス化学物質との相互作用に起因するシーリング部品の劣化の結果として時間の経過とともに漏れが発生する場合もある。注入口部品(inlet components)は試験されるデバイスまたはプロセスツールと接続するため、その注入口部品は特に漏れに対して脆弱である。これらの漏れは、ガス分析器によって採取されたサンプルおよび半導体製造プロセスの最終的な監視に支障を来す。
いくつかのガス分析器では、真空シールが、堅牢なシールまたは金属シール、例えばコンフラットシール(conflat seals)を生成するように溶接され、ガス分析器に必要な真空条件を達成するために使用される。これらのタイプのシールはより高価であり、ガス分析器システムに余分な重量が追加される。
これらは、現在ガス分析器で使用されているシールシステムに関連する問題のほんの一部にすぎない。
一実施形態では、シーリングシステムは、真空チャンバへの部品の導管または接続部を囲む内側シールを備えることができる。外側シールは、内側シールの周囲に配置され、その内側シールとの間に規定される内部容積またはポンプチャンバなどの容積を備えて内側シールから間隔を置いて配置される。ポンプチャンバは、大気圧よりも顕著に低い圧力まで排気または減圧され得る。内側シールに漏れがある場合、高圧(例えば1atm)からではなく、低圧に維持されているシール間の容積からのみガスが漏れる。これにより、システムに漏れるガスの量が何桁も減少する。その結果、通常は重大な漏れとなるはずの漏れがここで非常に小さくなり、機器の性能に影響を与えず、ガス分析器で試験される機器に悪影響を与えることはない。さらに、内側シールに漏れがあった場合、有毒ガスまたはその他の揮発性ガスの全てはポンプチャンバを介して排出され、外部環境に放出されることはない。
一実施形態では、ポンプチャンバは、二重シールされたターボ分子(ターボ)ポンプと接続されている。センサ(最も一般的には質量分析計)を保持する真空マニホールド(manifold)にはサンプリング接続部が取り付けられており、ポンピング容積をターボの下段に接続する加工されたチャネルを有してもよい。一実施形態では、ポンプチャンバは、真空マニホールドに一体化された1つまたは複数の真空導管を介してターボに結合され得る。別の実施形態では、ポンプチャンバは、真空マニホールドの外部にある1つまたは複数の真空導管を介してターボに結合され得る。さらに別の実施形態では、ポンプチャンバは、システムまたは真空マニホールドの外部に配置された別個の真空ポンプに結合され、これによって排気されてもよい。
一実施形態では、ガス分析器の部品のためのシーリングシステムは、内側シーリング部材と、内側シーリング部材から間隔を置いて配置される外側シーリング部材と、内側シーリング部材と外側シーリング部材との間に規定されるシーリングチャンバと、シーリングチャンバを真空源に流体接続するように構成された1つまたは複数の導管とを備える。動作中、シーリングチャンバは大気圧よりも低い圧力に維持される。内側シーリング部材および外側シーリング部材のうちの1つを破壊する汚染物質は、シーリングチャンバ内に引き込まれ、1つまたは複数の導管を介して除去される。
一実施形態では、内側シーリング部材は、ガス分析器の2つの部品の間の通路を囲む。一実施形態では、内側シーリング部材および外側シーリング部材のうちの少なくとも1つはエラストマー材料から構成される。一実施形態では、内側シーリング部材および外側シーリング部材のうちの少なくとも1つはポリマー材料から構成される。一実施形態では、外側シーリング部材は、ガス分析器の表面に規定された溝内に少なくとも部分的に配置される。さらなる実施形態では、1つまたは複数の導管はガス分析器の一部として形成される。
シーリングシステムの別の実施形態は、第1のシールと、第1のシールから間隔を置いて配置されるシールと、第1のシールと第2のシールとの間に規定されるシーリングチャンバとを備える。シーリングチャンバは真空源に流体接続され、動作中、シーリングチャンバは大気圧よりも低い圧力に維持される。第1のシールおよび第2のシールのうちの1つを破壊する汚染物質は、シーリングチャンバ内に引き込まれ、真空源によって除去される。
一実施形態では、第1のシールは、ガス分析器の2つの部品の間の通路を囲むように構成される。一実施形態では、第1のシールおよび第2のシールのうちの少なくとも1つはエラストマー材料から構成される。一実施形態では、第1のシールおよび第2のシールのうちの少なくとも1つはポリマー材料から構成される。さらなる実施形態では、第2のシールは、ガス分析器の表面に規定された溝内に少なくとも部分的に配置される。一実施形態では、シーリングチャンバは、ガス分析器の一部として形成される1つまたは複数の導管を使用して真空源に流体結合される。一実施形態では、真空源はガス分析器から離れて配置される。一実施形態では、真空源はガス分析器のためのシステム真空ポンプである。
ガス分析器の部品の間の接合部をシールする実施形態は、部品間にシーリングシステムを、第1のシールと、第1のシールから間隔を置いて配置されるシールと、第1のシールと第2のシールとの間に規定されるシーリングチャンバとを備えるように構築するステップを含む。シーリングチャンバは、動作中の場合、シーリングチャンバを大気圧よりも低い圧力に維持する真空源に流体接続される。第1のシールおよび第2のシールのうちの1つを破壊し、シーリングチャンバ内に引き込まれる汚染物質は、真空源を使用して除去される。
本明細書に開示されるシーリングシステムおよび方法は、その開示されるシーリングシステムおよび方法が、より使いやすく、より軽量で安価なエラストマーまたはポリマーシールを利用できるため、重くてより高価な金属シーリング技術(例えば、コンフラットフランジ)を置き換えるために使用することができる。このシーリングシステムはさらに、漏れに対して堅牢な超高真空シールを提供することができる。本明細書に開示されるシーリングシステムの例は、バルブおよび注入口部品に焦点を当てているが、シーリングシステムの実施形態はまた、互換性があり、ゲージ、センサなどのガス分析器の真空チャンバに取り付けられる任意の部品とともに使用することができる。
上記に簡潔に概説した本発明のより詳細な説明は、その一部が添付の図面に例示されている実施形態を参照することによって得ることができる。しかしながら、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを例示しており、したがって本発明は他の同様に効果的な実施形態を許容し得るため、その範囲を限定するものとみなされないことに留意されたい。したがって、本発明の性質および目的をさらに理解するために、以下の詳細な説明を図面と併せて参照することができる。
シーリングシステムの実施形態を備えたガス分析器の一部の実施形態の概略断面図を示す。 図1Aのシーリングシステムの実施形態の拡大図を示す。 シーリングシステムの一実施形態によってシールされているバルブの開口部の拡大概略図を示す。 シーリングシステムの別の実施形態を備えたガス分析器の一部の実施形態の概略断面図を示す。 シーリングシステムの一実施形態によってシールされているバルブの二重開口部の拡大概略図を示す。 図4Aの実施形態のA-Aに沿った概略断面図を示す。 シーリングシステムの別の実施形態を備えたガス分析器の一部の別の実施形態の概略断面図を示す。 図5のシーリングシステムの実施形態の拡大図を示す。 図6のシーリングシステムの実施形態の拡大概略断面図を示し、バルブ接続部における、およびポンプチャンバ内の空気の流れの例を示す。 図6のシーリングシステムの実施形態の拡大概略断面図を示し、バルブ接続部における、およびポンプチャンバ内の空気の流れの別の例を示す。 シーリングシステムの別の実施形態を備えたガス分析器の一部の実施形態の概略断面図を示す。 シーリングシステムの別の実施形態を備えたガス分析器の一部の実施形態の概略断面図を示す。 シーリングシステムの別の実施形態を備えたガス分析器の一部の実施形態の概略断面図を示す。 シーリングシステムの別の実施形態を備えたガス分析器の一部の実施形態の概略断面図を示す。 図10Aの実施形態の一部の拡大図を示す。 シーリングシステムの別の実施形態を備えたガス分析器の一部の実施形態の概略断面図を示す。 ターボ真空ポンプの一実施形態の斜視図を示す。 ターボ真空ポンプの一実施形態の上面斜視図を示す。
添付の図面は例示を目的としたものであり、必ずしも縮尺通りではない。
以下の説明は、ガス分析器に結合された部品のためのシーリングシステムの様々な実施形態に関する。本明細書に説明される変形例は、本明細書に詳述されるように、特定の発明概念を具体的に表現する例であることが理解されるであろう。そのために、他の変形例および修正は、当業者に容易に明らかになるであろう。加えて、添付の図面に関して適切な見解を提供するために、本説明の至る所で特定の用語が使用される。「上方」、「下方」、「前方」、「後方」、「内部」、「外部」、「前面」、「後面」、「上端」、「底面」、「内側」、「外側」、「第1」、「第2」などのこれらの用語は、特にそのように表示した場合を除いて、これらの概念を制限することを意図するものではない。本明細書に使用される場合、「約」、「およそ」または「実質的に」という用語は、他に述べられていない限り、特許請求された又は開示された値の80%~125%の範囲を指し得る。図面に関して、それらの目的は、ガス分析器に結合された部品のためのシーリングシステムの顕著な特徴を描写することであり、特に縮尺通りに提供されるものではない。
ガス分析器10の一部が図1A~図2に示される。ガス分析器10は概して、真空チャンバ30を囲むハウジング40に結合されたバルブ20を備える。バルブ20は、注入口23および排出口24を備える。1つまたは複数の内部導管26は、注入口23および排出口24に流体接続され、排出口24は真空チャンバ30に流体接続される。図1Aに示されるように、注入口23は、追加の外部または補足的な注入口チャネル22に流体結合され得る。センサ70は、真空チャンバハウジング40に結合され、真空チャンバ30内のガスを検出するように構成され得る。一実施形態では、センサ70は質量分析計であり得る。システム真空ポンプ50は、真空マニホールド60に囲まれており、真空チャンバ30を所望の圧力レベルに減圧するように構成される。示されるように、シーリングシステム100は、バルブ20および/または監視プロセスの機能を損なう漏れを防ぐためにバルブ20と真空チャンバ30との間の接続をシールするために使用される。
図1Bおよび図2を参照すると、シーリングシステム100は、第1のシールおよび第2のシールを備える。示されるように、シーリングシステムは、チャネルまたは導管を受け入れるかまたは囲むように構成される開口部119を規定する内側シール112または内側シーリング部材を有し、バルブ20の注入口23または排出口24などのチャネルまたは導管の外周の周囲に配置される。内側容積またはシールチャンバ118が内側シール112と外側シール114との間に規定されるように、外側シール114または外側シーリング部材は、内側シール112の周囲で、それから離れて配置される。図1A、図1B、図5~7B、図9A、図10A、および図10Bに示される実施形態を含むいくつかの実施形態では、外側シール114は、バルブ20または真空チャンバ30のハウジング40に形成される溝116に少なくとも部分的に配置され得る。いくつかの実施形態では、外側シール114は、エラストマーまたはポリマー材料から構成されるOリングであり得る。図1Bおよび図2に概略的に示される実施形態では、シールチャンバ118は、1つまたは複数の真空導管115を使用してシステム真空ポンプ50に流体接続される。しかしながら、図1Aおよび図3に示される実施形態などのいくつかの実施形態では、シールチャンバ118は代わりに真空チャンバ30に流体接続され、真空チャンバ30が減圧されると減圧される。
図3~4Bは、少なくとも1つの内側シール212またはシーリング部材と、バルブ20または真空チャンバ30のハウジング40に形成される溝またはチャネルに配置されていない外側シール214またはシーリング部材とを備えるシーリングシステム200の実施形態を備えたガス分析器10Aの一部を示す。代わりに、外側シール214は、バルブの接続部分、および真空チャンバ30のハウジング40に配置され得る。外側シール214は、1つもしくは複数の内側シール212から部品を分離し得るか、またはそれらは図4Aに示される実施形態などの単一の部品として形成されてもよい。少なくとも1つの内側シール212は、バルブ20の注入口23または排出口24などのチャネルまたは導管を受け入れるか、またはそうでなければ囲むように構成された開口部219を規定する。外側シール214は、バルブ20と真空チャンバ30のハウジング40との間に配置される。外側シール214および少なくとも1つの内側シール212の両方は、エラストマーもしくはポリマー材料などの同じ材料から構成されてもよいか、またはそれらは、各々異なる材料から構成されてもよい。外側シールおよび内側シール、ならびに導管の実施形態の多くは、楕円形(円形など)または長円形であると示されているが、当業者はこれらの部品について他の形状が可能であることを理解するであろう。図4Bは、図4Aの線A-Aに沿って示された概略断面図である。示されるように、1つまたは複数の内側シール212と外側シール214との間に規定される2つ以上の開口部213が、外側シール214と1つまたは複数の内側シール212との間に延びるシールチャンバ218を規定する。1つまたは複数の真空導管215は、シーリングシステム100のようにシールチャンバ218を真空チャンバ30に流体接続する。
図5~7Bは、図1Aおよび図1Bのものと同様の外側シール314を備えるシーリングシステム300を備えたガス分析器10Aの一部を示す。この実施形態では、外側シール314は、バルブ20および/または真空チャンバ30のハウジング40に形成された溝またはチャネル316内に配置される。シールチャンバ318は、外側シール314と1つまたは複数の内側シール312との間に形成される。この実施形態では、シールチャンバ318は、真空チャンバ30のハウジング40と一体化されるか、またはその中に形成される真空導管315に流体接続される。次いで真空導管315は、真空チャンバハウジング40および/またはガス分析器10Aの外部にある補足的な真空導管317に流体接続される。図5~7Bに示されるように、補足的な真空導管317は、ガス分析器10Aの外部にあり得る二次真空ポンプ80に流体接続される。この二次真空ポンプ80は、真空チャンバ30を個別に減圧するように構成されるシステム真空50とは別個である。したがって、シールチャンバ318の環境は、真空チャンバ30の環境とは独立して制御され得る。
図7Aおよび7Bは、シーリングシステム300を通る空気流パターンの例を示す。図7Aに複数の矢印として概略的に示される外側シール314における大気漏れの場合、大気漏れはポンプチャンバ318に入り、二次真空ポンプ80によって真空導管315(および補足的な真空導管317)を通じて排気される。あるいは、図7Bに複数の矢印として概略的に示されているように、1つまたは複数の内側シール312に漏れが発生した場合、漏れたあらゆるガスはポンプチャンバ318に入り、真空導管315(および補足的な真空導管317)を通じて排気される。このように、有毒ガスまたはその他の揮発性ガスが周囲環境に漏れることはない。図8に示されるように、ガス分析器10Aの一部は、真空チャンバ30のハウジング40に対してバルブ20をシールするシーリングシステム400を備えて示される。この実施形態では、外側シール414および1つまたは複数の内側シール412は図3および/または図4Bのものと同様である。シールチャンバ418は、外側シール414と1つまたは複数の内側シール412との間に形成される。シールチャンバ418は、真空チャンバ30のハウジング40と一体化されるか、またはその中に形成される真空導管415に結合される。真空導管415は、真空チャンバハウジング40および/またはガス分析器10Aの外部にあり得る補足的な真空導管417に流体接続される。図8に示されるように、補足的な真空導管417は、ガス分析器10Aから外部にあり得る二次真空ポンプ80に流体接続される。この二次真空ポンプ80は、真空チャンバ30を減圧するように構成されるシステム真空ポンプ50から分離しており、したがって、システム真空ポンプ50とは独立して制御され得る。
図9Aは、二次真空ポンプ80に接続されていない図5~7Bのシーリングシステム300の実施形態を備えたガス分析器10Bの一部を示す。ここで、シーリングシステム300の補足的な真空導管317は、真空導管315、したがってポンプチャンバ318を、真空マニホールド60に形成される1つまたは複数のシステムチャネル62を介してシステム真空ポンプ50に接続する。このように、システム真空ポンプ50は、真空チャンバ30およびポンプチャンバ318を減圧または排気するために使用され得る。補足的な真空導管317は、システム真空ポンプ50または図5~7Bのような二次真空ポンプ80に流体接続するために使用され得るように、補足的な真空導管317は取り外し可能であってもよい。補足的な真空導管317が二次真空ポンプ80に流体接続されると、1つまたは複数のシステムチャネル62が塞がれ得るか、またはそうでなければ外部汚染から遮断され得る。
図9Bは、真空チャンバ30のハウジング40に対してバルブ20をシールするシーリングシステム400の一実施形態を備えたガス分析器10Bの一部を示す。この実施形態では、1つまたは複数の内側シール412および外側シール416は、図3および/または図4Bのものと同様である。したがって、シールチャンバ418は、外側シール414と1つまたは複数の内側シール412との間に形成される。シールチャンバ418は、真空チャンバ30のハウジング40と一体化されるか、またはその中に形成される真空導管415に結合される。次いで真空導管415は、真空チャンバハウジング40および/またはガス分析器10Aの外部にあり得る補足的な真空導管417に流体接続することができる。図8に示されるように、補足的な真空導管417は、ガス分析器10Bから外部にあり得る二次真空ポンプ80に流体接続される。この二次真空ポンプ80は、真空チャンバ30を減圧するように構成されるシステム真空ポンプ50から分離されており、したがって、システム真空ポンプ50とは独立して制御され得る。
図10Aおよび図10Bに示される実施形態では、シーリングシステム500の別の実施形態を備えたガス分析器10Cの一部が示される。ここで、外側シール514は、図1A~2で説明した外側シール114と同様である。外側シール514は、バルブ20または真空チャンバ30のハウジング40の一部として形成される溝またはチャネル516内に少なくとも部分的に配置され得る。シーリングチャンバ518は、外側シール514と少なくとも1つの内側シール512との間に規定される。シーリングチャンバ518は、真空チャンバ30のハウジング40と一体化されるか、またはその中に形成される真空導管515に結合される。特に図10Aに示されるように、真空導管515は、システム真空ポンプ50に結合される真空マニホールド60の中に形成されるか、またはそれと一体化される1つまたは複数のシステム導管562、564に結合される。システム導管562、564の直径は、所望の真空特性またはガス分析器の設計に応じて変化させてもよい。例えば、真空チャンバ30または真空チャンバハウジング40の近くに配置されるシステム導管561、563の一部は、システム真空ポンプ50まで延びるシステム導管562、564の残りの部分よりも大きな直径を有してもよい。したがって、ガス分析器10Cのこの実施形態は、真空マニホールド60および真空チャンバ30のハウジング40と一体化されるか、またはそれとともに形成される導管を介してシステム真空ポンプ50に結合されるシーリングチャンバ518を備えるシーリングシステム500を有する。
シーリングシステム600の別の実施形態が図11に示される。この実施形態では、外側シール614は、図3および図4A~4Bで説明した外側シール214と同様である。外側シール614は、バルブ20と真空チャンバ30のハウジング40との間、またはそれらの接続部(interface)に配置される。少なくとも1つの内側シール612は、外側シール614の内側に配置され、バルブ20の注入口23または排出口24などのチャネルまたは導管を受け入れ、そうでなければ囲むように構成された少なくとも1つの開口部を規定する。シーリングチャンバ618は、外側シール614と少なくとも1つの内側シール612との間に規定される。シーリングチャンバ618は、真空チャンバ30のハウジング40と一体化されるか、またはその中に形成される真空導管615に流体接続される。真空導管615は、システム真空ポンプ50に流体接続される真空マニホールド60内に形成されるか、またはそれと一体化される1つまたは複数のシステム導管662、664に流体接続され得る。システム導管662、664の直径は、所望の真空特性またはガス分析器の設計に応じて変化させてもよい。例えば、真空チャンバ30または真空チャンバハウジング40の近くに配置されるシステム導管661、663の一部は、システム真空ポンプ50まで延びるシステム導管662、664の残りの部分よりも大きな直径を有してもよい。したがって、ガス分析器10Cのこの実施形態はまた、真空マニホールド60および真空チャンバ30のハウジング40と一体化されるか、またはそれとともに形成される導管を介してシステム真空ポンプ50に流体接続されるシーリングチャンバ618を備えるシーリングシステム600を有する。
前述の説明において記載した1つまたは複数の内側シールおよび外側シールは、ゴムなどのエラストマー材料から構成され得る。ポンプチャンバは、1atmまたは760トルよりはるかに低いレベルまで減圧され得る。一実施形態では、ポンプチャンバ内の圧力は、1トル未満まで減圧され、1トル未満に維持され得る。別の実施形態では、ポンプチャンバ内の圧力は、0.5トル未満まで減圧され、0.5トル未満に維持され得る。シーリングシステム100、200、300、400、500、600の実施形態をバルブ20に関して説明してきたが、シーリングシステムのそのような実施形態は、任意の表面実装部品をセンサ70などのガス分析器の真空チャンバにシールするために使用される。
説明される実施形態で使用される真空ポンプは、任意の公知の真空ポンプであってもよい。一実施形態では、システム真空ポンプ50または二次真空ポンプ80は、ポンプチャンバ内に配置されたゲッタ材料(getter material)と組み合わせて使用されてもよい。図12Aおよび図12Bを参照して説明される別の実施形態では、システムポンプ50は、アクチュエータに動作可能に結合され、ブレードチャンバ53内で回転するように構成された複数のブレード51を備えるターボポンプであってもよい。内側シール52は、真空マニホールド60または真空チャンバ30のハウジング40に対してブレードチャンバをシールするためにブレードチャンバ53の開口部の周りに配置される。外側シール54は、内側シール52の外側に配置され、内側シール52を囲む。シール52、54の間に規定される容積55は、1つまたは複数のポンプ導管56を介して1atmまたは760トルよりはるかに低いレベルまで減圧され得る。図12Aおよび図12Bに示されるものなどのターボポンプがシステム真空ポンプ50として使用される場合、1つまたは複数のポンプ導管56が、ポンプチャンバを減圧するためにシーリングシステムのポンプチャンバに結合され得る。例えば、シーリングシステム500、600のシーリングチャンバ518、618、真空導管515、615、システム導管562、564、662、664およびシステム真空ポンプ50が全てガス分析器10Cのマニホールド60またはハウジング40内に配置されるように、1つ以上のポンプ導管56は、内部または一体化された真空導管515、615およびシステム導管562、564、662、664を介してポンプチャンバに結合され得る。
本発明は、特定の例示的な実施形態を参照して具体的に示され、説明されてきたが、記載されている説明および図面によって支持され得る本発明の精神および範囲から逸脱することなく、詳細に様々な変更を本発明に加えることができることが当業者によって理解されるであろう。さらに、例示的な実施形態が特定の数の要素を参照して説明されている場合、例示的な実施形態は、特定の数の要素よりも少ないまたは多い要素を利用して実施できることが理解されるであろう。

Claims (20)

  1. ガス分析器のためのシーリングシステムであって、
    内側シーリング部材と、
    前記内側シーリング部材から間隔を置いて配置される外側シーリング部材と、
    前記内側シーリング部材と前記外側シーリング部材との間に規定されるシーリングチャンバと、
    前記シーリングチャンバを真空源に流体接続するように構成された1つまたは複数の導管と、
    を備え、
    動作中、前記シーリングチャンバは大気圧よりも低い圧力に維持され、
    前記内側シーリング部材および前記外側シーリング部材のうちの1つを破壊する汚染物質が、前記シーリングチャンバ内に引き込まれ、前記1つまたは複数の導管を介して除去される、シーリングシステム。
  2. 前記内側シーリング部材は、前記ガス分析器の2つの部品の間の通路を囲むように構成される、請求項1に記載のシーリングシステム。
  3. 前記内側シーリング部材および前記外側シーリング部材のうちの少なくとも1つはエラストマー材料から構成される、請求項1に記載のシーリングシステム。
  4. 前記内側シーリング部材および前記外側シーリング部材のうちの少なくとも1つはポリマー材料から構成される、請求項1に記載のシーリングシステム。
  5. 前記外側シーリング部材は、前記ガス分析器の表面に規定された溝内に少なくとも部分的に配置される、請求項1に記載のシーリングシステム。
  6. 前記1つまたは複数の導管は、前記ガス分析器の一部として形成される、請求項1に記載のシーリングシステム。
  7. 第1のシールと、
    前記第1のシールから間隔を置いて配置される第2のシールと、
    前記第1のシールと前記第2のシールとの間に規定されるシーリングチャンバと、
    を備えるシーリングシステムであって、
    前記シーリングチャンバは真空源に流体接続され、
    動作中、前記シーリングチャンバは大気圧よりも低い圧力に維持され、
    前記第1のシールおよび前記第2のシールのうちの1つを破壊する汚染物質は、シーリングチャンバ内に引き込まれ、前記真空源によって除去される、シーリングシステム。
  8. 前記第1のシールは、ガス分析器の2つの部品の間の通路を囲むように構成される、請求項7に記載のシーリングシステム。
  9. 前記第1のシールおよび前記第2のシールのうちの少なくとも1つはエラストマー材料から構成される、請求項7に記載のシーリングシステム。
  10. 前記第1のシールおよび前記第2のシールのうちの少なくとも1つはポリマー材料から構成される、請求項7に記載のシーリングシステム。
  11. 前記第2のシールは、ガス分析器の表面に規定された溝内に少なくとも部分的に配置される、請求項7に記載のシーリングシステム。
  12. 前記シーリングチャンバは、ガス分析器の一部として形成される1つまたは複数の導管を使用して前記真空源に流体結合される、請求項7に記載のシーリングシステム。
  13. 前記真空源はガス分析器から離れて配置されている、請求項7に記載のシーリングシステム。
  14. 前記真空源はガス分析器のためのシステム真空ポンプである、請求項7に記載のシーリングシステム。
  15. ガス分析器の2つの部品の間の接合部をシールする方法であって、前記方法は、
    シーリングシステムを、
    第1のシールと、
    前記第1のシールから間隔を置いて配置される第2のシールと、
    前記第1のシールと前記第2のシールとの間に規定されるシーリングチャンバと、
    を備えるように構築するステップと、
    前記シーリングチャンバを真空源に流体接続するステップと、
    動作中の場合、前記シーリングチャンバを大気圧よりも低い圧力に維持するステップと、
    前記第1のシールおよび前記第2のシールのうちの1つを破壊し、前記真空源を使用して前記シーリングチャンバ内に引き込まれる汚染物質を除去するステップと、
    を含む、方法。
  16. エラストマー材料を含むように前記第1のシールおよび前記第2のシールのうちの少なくとも1つを構築するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
  17. ガス分析器の表面に規定された溝内に前記第2のシールを少なくとも部分的に配置するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
  18. 前記シーリングチャンバを真空源に流体接続するステップは、ガス分析器の一部として形成される1つまたは複数の導管を含む、請求項15に記載の方法。
  19. 前記真空源はガス分析器から離れて配置されている、請求項15に記載の方法。
  20. 前記真空源はガス分析器のためのシステム真空ポンプである、請求項15に記載の方法。
JP2023561649A 2021-04-08 2022-04-07 ガス分析器の部品のためのシーリングシステム Pending JP2024516094A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163172338P 2021-04-08 2021-04-08
US63/172,338 2021-04-08
PCT/US2022/023872 WO2022216954A1 (en) 2021-04-08 2022-04-07 Sealing system for components of a gas analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024516094A true JP2024516094A (ja) 2024-04-12

Family

ID=83545724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023561649A Pending JP2024516094A (ja) 2021-04-08 2022-04-07 ガス分析器の部品のためのシーリングシステム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240183446A1 (ja)
EP (1) EP4320433A1 (ja)
JP (1) JP2024516094A (ja)
KR (1) KR20230167117A (ja)
TW (1) TW202242372A (ja)
WO (1) WO2022216954A1 (ja)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3144035A (en) * 1963-02-01 1964-08-11 Nat Res Corp High vacuum system
US3455092A (en) * 1965-12-06 1969-07-15 Varian Associates Gas analyzer inlet system for gaseous state materials
US4322964A (en) * 1980-01-14 1982-04-06 Despatch Industries, Inc. Gas analyzer calibration apparatus
EP1256377A1 (en) * 2001-05-11 2002-11-13 Avantium International B.V. Apparatus, suitable for high throughput experimentation
US6675629B2 (en) * 2002-03-26 2004-01-13 Roland Aldridge Method of and instrument for analyzing a gas

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022216954A1 (en) 2022-10-13
US20240183446A1 (en) 2024-06-06
EP4320433A1 (en) 2024-02-14
TW202242372A (zh) 2022-11-01
KR20230167117A (ko) 2023-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102011867B (zh) 高真空密封
JP6008006B2 (ja) 気相式水素透過試験装置および気相式水素透過試験装置の保護方法
KR101656426B1 (ko) 가스누설 및 압력변화 감지가 가능한 배관연결조립체
US7240536B2 (en) Test-gas leak detector
US6123516A (en) Vacuum pump
US20140151592A1 (en) Butterfly valve and method of checking for leaks in the same
GB2459233A (en) Vacuum pump or vacuum apparatus having a vacuum pump
JP3109161U (ja) ポンプ装置
JP2019523882A (ja) 共通のシャフト上にターボ分子ポンプおよびブースターポンプを有する質量分析式漏洩検出器
JP2024516094A (ja) ガス分析器の部品のためのシーリングシステム
TW201309911A (zh) 用於低溫泵的蓋結構、低溫泵、低溫泵的啟動方法及低溫泵的保管方法
KR20060009907A (ko) 실 조립체 및 진공 펌프
WO2019004087A1 (ja) シリンダ装置のシール状態検出方法およびシール状態検出装置
JP4886207B2 (ja) 組み合わせ式真空ポンプ・ロードロック組立体
US9995309B2 (en) Vacuum system
CN115735105A (zh) 用于自动泄漏检测的设备和方法
NL2034497B1 (en) Vacuum coupling with integrated vibration insulator.
US20090242046A1 (en) Valve module
AU2018209168A1 (en) Film chamber having double film
US20220341807A1 (en) Fluid evacuation apparatus
SU1153243A1 (ru) Устройство дл испытаний изделий на герметичность
KR100896967B1 (ko) 피드쓰루의 진공 누설 검사 장치 및 이를 이용한 진공 누설검사 방법
CN110954281A (zh) 一种腔室检漏系统
KR20230145085A (ko) 이중 진공 밀봉
EP4381197A1 (en) In a turbomachine, rotor structure with seal assembly and method in connection with same