JP2503234B2 - 高真空排気制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子顕微鏡などの高真空装置に係り、試料室
に設けた高真空排気系における高真空排気制御装置に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、電子顕微鏡の排気系は図に示すように、試料
室に設けた高真空排気系と試料予備排気室に設けた試料
予備排気系からなっている。図中、１は試料室、２は試
料予備排気室、3,4は真空計、5,6,7,8は仕切弁、９は油
拡散ポンプ、10,11はロータリポンプ、12,13,14はリー
ク弁、15は制御器である。

図において、試料室１は仕切弁５を介して試料予備排
気室２に接続している。試料室１には仕切弁６を介して
油拡散ポンプ９が取り付けてあり、さらに、油拡散ポン
プ９には仕切弁８を介してロータリポンプ10が取り付け
てある。また、試料予備排気室２には仕切弁７を介して
ロータリポンプ11が取り付けてある。ロータリポンプ10
または11には運転を停止した時、オイルの逆流を防止す
るための大気導入用のリーク弁12または13がそれぞれ取
り付けてある。

試料室１および試料予備排気室２のそれぞれにはピラ
ニゲージのような真空計３及び４を備え、また、仕切弁
５には開閉位置を検出するスイッチ（図示せず）を設け
てある。制御器15に真空計３及び４の真空度信号及び仕
切弁５の開閉位置信号を入力し、適宜仕切弁６および７
を開閉制御する。

試料室１は試料を挿入する空間で高真空を維持するた
め常時仕切弁６を開いた状態で排気を続けている。試料
室１に試料を挿入するには仕切弁５を閉じ、リーク弁14
を開け、試料予備排気室２に試料を挿入する。このとき
大気が導入され、仕切弁５のスイッチ信号と真空計４の
信号で仕切弁７を開く。次いで、試料予備排気室２とリ
ーク弁14を閉じ、ロータリポンプ11で予備排気を行う。
試料予備排気室２の真空度が所定以上、例えば0.1Torr
以下に達すると、真空計４の検出信号に基づく制御器15
からの制御信号で仕切弁７を閉じ、ロータリポンプ11の
運転を停止する。真空計４で圧力を確認後、仕切弁６は
開の状態のまま、仕切弁５を開いて試料室１に試料を挿
入し、その後仕切弁５を閉じる。試料室１が所定の真空
度、例えば５×10^-3Torrに達した後、電子ビームを試料
上に照射し、試料の観察または分析を行う。

〔発明が解決すべき問題点〕

このように、従来は仕切弁６を開いたまま仕切弁５を
開いて試料予備排気室２から試料室１に試料を挿入して
いたが、真空計４で真空度が所定値以上であることを確
認しないで、仕切弁５を開くと、試料予備排気室２の圧
力が高い場合、油拡散ポンプ９のオイル蒸気の逆流やオ
イルの酸化等の事故の発生の原因となることがあった。
従って、真空計４を備えることは不可欠であった。ま
た、真空計４の確認を怠ったり、真空計４の劣化等によ
り圧力指示が変化した場合に同様な事故の発生の可能性
があった。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、仕切弁
５を開けている間だけ仕切弁６を閉じることによって、
前述の事故の防止ができる高真空排気制御装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明の高真空排気制御装置は、仕切弁を
介して試料室に取り付けられた高真空ポンプを有する高
真空排気系と、試料室に仕切弁を介して接続された試料
予備排気室に仕切弁を介して取り付けられた予備排気系
と、各仕切弁を制御する制御手段とを有する高真空装置
において、前記制御手段は、試料を入れた後、予備排気
系により所定真空度まで排気された試料予備排気室を高
真空排気系により高真空に排気されている試料室に仕切
弁を開いて連通させ、試料を挿入する際、少なくとも前
記試料室と試料予備排気室間の仕切弁開の期間中、試料
室と高真空ポンプ間の仕切弁を閉じて試料室と高真空ポ
ンプ間を非連通とするように制御することを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明の高真空排気制御装置は、試料を挿入または取
り出す場合に、試料室と試料予備排気室の間に設けた仕
切弁を少なくとも開けている時間だけ、試料室と油拡散
ポンプの間に設けた仕切弁を閉じ、試料室の真空度を確
認してから試料室と油拡散ポンプ間の仕切弁を開けるこ
とによって、油拡散ポンプ内のオイル蒸気の逆流または
オイルの酸化などによる事故防止が可能となる。

〔実施例〕

以下、実施例を図面を参照して説明する。

図において、試料室１を高真空に維持するため仕切弁
６を開いて油拡散ポンプ９及びロータリポンプ10で高真
空排気を続けている状態の下で、試料を試料予備排気室
に挿入する。仕切弁５を閉じ、リーク弁14を開けて試料
予備排気室２に大気を導入すると、仕切弁５のスイッチ
信号と真空計４の信号で仕切弁７を開く。試料予備排気
室に試料を入れた後、試料予備排気室２とリーク弁14を
閉じて、ロータリポンプ11を運転して、試料予備排気室
の排気を行う。試料予備排気室２の真空度が所定値以
上、例えば0.1Torr以下に達すると、真空計４の検出信
号に基づき仕切弁６と７を閉じる。次いで、仕切弁５を
開き、試料室１に試料を挿入して仕切弁５を閉じる。仕
切弁５を閉じると仕切弁５のスイッチ信号と試料室１の
真空度が所定値以下、例えば0.1Torr以下であることが
真空計３の信号で検出されると、その検出信号に基づき
仕切弁６を開き、試料室１の排気を行う。試料室１が所
定の真空度、例えば５×10^-3Torrに達すれば、電子ビー
ムを試料上に照射して、試料の観察または分析を行う。

上述の高真空排気制御装置において、真空計４の信号
により仕切弁７を開閉する代わりに、予備排気の時間が
経験上分っていれば、タイマを使用し、仕切弁７の操作
を手動で行い、高価な真空計４を安価なタイマで代用す
ることができる。この場合、試料挿入時、仕切弁５を開
き、試料室１が所定値以上の真空度であれば、真空計３
の信号と試料挿入後の仕切弁５の閉のスイッチ信号とで
仕切弁６が開き、試料室１が所定値以下の真空度であれ
ば、仕切弁６を閉じたままになり、前述の高真空の油拡
散ポンプ９の事故が防止できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、予備排気系によって低
真空に排気されている予備排気室と高真空排気系によっ
て高真空まで排気されている試料室間の仕切り弁を開く
際、その期間中だけ試料室と高真空ポンプ間の仕切弁を
閉じて、試料室と高真空ポンプ間を非連通とすることに
よって、試料の挿入または取り出し時に試料室と試料予
備排気室間の圧力差により発生する油拡散ポンプ内のオ
イル蒸気の逆流またはオイルの酸化などの高真空ポンプ
の損傷、即ち、被排気空間の真空度が比較的良好である
ことを前提として稼働する高真空ポンプが不用意に低真
空に晒されることにより生ずる損傷を防止することがで
きる。

また、試料予備排気室に設けた真空計をタイマに代用
することも可能となり、設備費の低減化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

図は電子顕微鏡の排気系統を示す図である。 １……試料室、２……試料予備排気室、3,4……真空
計、5,6,7,8……仕切弁、９……油拡散ポンプ、10,11…
…ロータリポンプ、12,13,14……リーク弁、15……制御
器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−106830（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−168255（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭62−24063（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仕切弁を介して試料室に取り付けられた高
   真空ポンプを有する高真空排気系と、試料室に仕切弁を
   介して接続された試料予備排気室に仕切弁を介して取り
   付けられた予備排気系と、各仕切弁を制御する制御手段
   とを有する高真空装置において、前記制御手段は、試料
   を入れた後、予備排気系により所定真空度まで排気され
   た試料予備排気室を高真空排気系により高真空に排気さ
   れている試料室に仕切弁を開いて連通させ、試料を挿入
   する際、少なくとも前記試料室と試料予備排気室間の仕
   切弁開の期間中、試料室と高真空ポンプ間の仕切弁を閉
   じて試料室と高真空ポンプ間を非連通とするように制御
   することを特徴とする高真空排気制御装置。