JP2655012B2 - 改善された高容量ゲッタポンプ - Google Patents
改善された高容量ゲッタポンプInfo
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- JP2655012B2 JP2655012B2 JP6503948A JP50394894A JP2655012B2 JP 2655012 B2 JP2655012 B2 JP 2655012B2 JP 6503948 A JP6503948 A JP 6503948A JP 50394894 A JP50394894 A JP 50394894A JP 2655012 B2 JP2655012 B2 JP 2655012B2
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- blade
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
- F04B37/02—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by absorption or adsorption
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば超高真空室において或いは高エネル
ギー粒子加速器において真空を創出しそして維持するの
に適当な、改善された高容量ゲッタポンプに関するもの
である。
ギー粒子加速器において真空を創出しそして維持するの
に適当な、改善された高容量ゲッタポンプに関するもの
である。
ゲッタポンプは斯界で周知でありそして真空を創出し
そして維持するのに好適である。米国特許第3,780,501
号に記載された、最初の工業的に成功を納めたゲッタポ
ンプは、ハウジング内に、ゲッタ金属を埋入したひだ付
き金属ストリップを使用していた。そうしたゲッタポン
プの追加的な例は、米国特許第3,609,064;3,662,522;3,
961,897;及び4,137,012号に記載された。これら従来の
ゲッタポンプは広く工業的な成功を納めまた市場で広く
受入れられたが、それらはまだなお所定の容積の真空室
内部での収着容量の制限という欠点を呈している。
そして維持するのに好適である。米国特許第3,780,501
号に記載された、最初の工業的に成功を納めたゲッタポ
ンプは、ハウジング内に、ゲッタ金属を埋入したひだ付
き金属ストリップを使用していた。そうしたゲッタポン
プの追加的な例は、米国特許第3,609,064;3,662,522;3,
961,897;及び4,137,012号に記載された。これら従来の
ゲッタポンプは広く工業的な成功を納めまた市場で広く
受入れられたが、それらはまだなお所定の容積の真空室
内部での収着容量の制限という欠点を呈している。
収着容量を増大するために、ポンプハウジングを薬品
業界で使用されている粒状物（タブレット）に類似の寸
法及び形状を有するペレットの形態のゲッタ材料で単に
充填することが提唱された。こうしたペレットは、代表
的に、５〜10mmの直径と２〜10mmの高さを有する円柱状
である。しかしながら、ハウジングがこうしたペレット
で充填されるとき、かさばったゲッタ充填構造の個々の
ペレットへの気体の接近が満足できる水準からは程遠
い。こうしたペレットの使用と関連してのまた別の欠点
は、それらが所望されざる離脱しやすいゆるく付着した
粒子を発生しやすいことである。更に、かさばったゲッ
タ充填物は、（特に使用されたゲッタ材料が低い賦活温
度を有するとき、）加熱がなされた場合に、ゲッタ材料
の高い発熱性により、安全上の問題を呈する危険があ
る。
業界で使用されている粒状物（タブレット）に類似の寸
法及び形状を有するペレットの形態のゲッタ材料で単に
充填することが提唱された。こうしたペレットは、代表
的に、５〜10mmの直径と２〜10mmの高さを有する円柱状
である。しかしながら、ハウジングがこうしたペレット
で充填されるとき、かさばったゲッタ充填構造の個々の
ペレットへの気体の接近が満足できる水準からは程遠
い。こうしたペレットの使用と関連してのまた別の欠点
は、それらが所望されざる離脱しやすいゆるく付着した
粒子を発生しやすいことである。更に、かさばったゲッ
タ充填物は、（特に使用されたゲッタ材料が低い賦活温
度を有するとき、）加熱がなされた場合に、ゲッタ材料
の高い発熱性により、安全上の問題を呈する危険があ
る。
従って、本発明の第１の目的は、上述した欠点の少な
くとも一つを実質上排除した改善されたゲッタポンプを
提供することである。
くとも一つを実質上排除した改善されたゲッタポンプを
提供することである。
本発明の別の目的は、先行技術のゲッタポンプと比較
して、単位容積当り一層高い収着速度を有する改善され
たゲッタポンプを提供することである。
して、単位容積当り一層高い収着速度を有する改善され
たゲッタポンプを提供することである。
本発明のまた別の目的は、先行技術のゲッタポンプと
比較して、単位容積当り一層高い収着容量を有する改善
されたゲッタポンプを提供することである。
比較して、単位容積当り一層高い収着容量を有する改善
されたゲッタポンプを提供することである。
本発明の追加的な目的は、ひだ付き被覆ストリップや
ペレット形態のゲッタ材料に頼ることのない改善された
ゲッタポンプを提供することである。
ペレット形態のゲッタ材料に頼ることのない改善された
ゲッタポンプを提供することである。
本発明の他の目的は、以下の記載及び図面を参照する
と、当業者には明らかであろう。
と、当業者には明らかであろう。
広い様相において、本発明は、例えば超高真空室にお
いて或いは高エネルギー粒子加速器において真空を創出
しそして維持するのに適当な改善された高容量ゲッタポ
ンプに関するものであり、本発明ポンプは、非蒸発型ゲ
ッタ材料から作製された複数の多孔質の焼結羽根にし
て、 ｉ）第１の主面と、 ii）該第１の主面に実質上平行でありそして0.5〜5.0mm
の厚さそこから離間された第２の主面と を備える羽根を備え、その場合、前記羽根がハウジング
内に配列されそして互いに気体導通部（空の中間空間）
により離間され、そして隣り合う羽根の隣り合う表面が
0.5〜10mmの距離互いに離間していることを特徴とす
る。
いて或いは高エネルギー粒子加速器において真空を創出
しそして維持するのに適当な改善された高容量ゲッタポ
ンプに関するものであり、本発明ポンプは、非蒸発型ゲ
ッタ材料から作製された複数の多孔質の焼結羽根にし
て、 ｉ）第１の主面と、 ii）該第１の主面に実質上平行でありそして0.5〜5.0mm
の厚さそこから離間された第２の主面と を備える羽根を備え、その場合、前記羽根がハウジング
内に配列されそして互いに気体導通部（空の中間空間）
により離間され、そして隣り合う羽根の隣り合う表面が
0.5〜10mmの距離互いに離間していることを特徴とす
る。
隣り合う羽根間の気体導通部は気体分子が迅速に多孔
質ゲッタ構造体に侵入することを可能ならしめそして多
孔質焼結羽根の高い多孔度は先行技術のひだ付きストリ
ップやペレット（タブレット）に比較して気体収着効率
を一層増進する。
質ゲッタ構造体に侵入することを可能ならしめそして多
孔質焼結羽根の高い多孔度は先行技術のひだ付きストリ
ップやペレット（タブレット）に比較して気体収着効率
を一層増進する。
羽根は、好適には、ハウジング内で放射状に配列され
て、それらの内端でもって内側導通路を形成する。本発
明に従うゲッタポンプは更に、羽根を賦活温度にそして
また所望の動作温度に加熱するためのヒータを備えそし
てハウジングを真空室に締着するためのフランジを備え
る。
て、それらの内端でもって内側導通路を形成する。本発
明に従うゲッタポンプは更に、羽根を賦活温度にそして
また所望の動作温度に加熱するためのヒータを備えそし
てハウジングを真空室に締着するためのフランジを備え
る。
本発明に従うゲッタポンプの多孔質焼結羽根は平面状
（特には矩形状そして随意的にテーパ状及び／或いはベ
ベル状）、凸凹湾曲状及びその組合せから選択される形
状をとりうる。更に、羽根は、１〜5g/cm3、好ましくは
1.5〜3.5g/cm3の密度及び0.05〜1m2/g、好ましくは0.1
〜1m2/gの比表面積を有する。
（特には矩形状そして随意的にテーパ状及び／或いはベ
ベル状）、凸凹湾曲状及びその組合せから選択される形
状をとりうる。更に、羽根は、１〜5g/cm3、好ましくは
1.5〜3.5g/cm3の密度及び0.05〜1m2/g、好ましくは0.1
〜1m2/gの比表面積を有する。
本発明に従うゲッタポンプは、広範囲の真空機器及び
装置、例えば密閉された真空容器（例えば、ジュワーや
流体輸送パイプ用の真空ジャケット等）、粒子加速器
（例えば、シンクロトロン等）並びに超高真空室におい
て真空を維持するのに使用することができる。本発明ゲ
ッタポンプは、10-6mbarもの、更には10-12mbar（10-10
Pa）さえもの高い真空水準を維持することができる。
装置、例えば密閉された真空容器（例えば、ジュワーや
流体輸送パイプ用の真空ジャケット等）、粒子加速器
（例えば、シンクロトロン等）並びに超高真空室におい
て真空を維持するのに使用することができる。本発明ゲ
ッタポンプは、10-6mbarもの、更には10-12mbar（10-10
Pa）さえもの高い真空水準を維持することができる。
本発明に従うゲッタポンプの作製のために広く様々の
非蒸発型ゲッタ金属を使用することができ、例えばジル
コニウム、チタン、ハフニウム、タンタル、トリウム、
ウラン、ニオブ、その混合物並びにこれら金属同志の合
金及びこれら金属と他の種の金属との合金を挙げること
ができる。こうした合金は金属化合物を形成する場合も
あるし、そうでない場合もある。これらゲッタ金属は、
単独で使用される場合もあるし或いは焼結防止剤のよう
な他の種の材料と混合して使用される場合もある。本多
孔質焼結羽根の作製のための非蒸発型ゲッタ金属の例と
しては、限定されるわけではないが、次のものを例示す
ることができる； ａ）例えば米国特許第3,203,901号に記載されるような8
4％Zrそして残部A1を含む合金、 ｂ）Zr、Ta、Hf、Nb、Ti或いはＵを基とする米国特許第
3,584,253号に従う金属組成物、 ｃ）ZrとZr−Al合金の組合せを基とする米国特許第3,92
6,832号の例３に従う金属組成物、 ｄ）例えば米国特許第4,071,335号に記載される金属間
化合物Zr2Ni、 ｅ）米国特許第4,269,624号に従うZr−M1−M2合金（こ
こで、M1はＶ乃至NbでありそしてM2はFe乃至Niであ
る）、 ｆ）米国特許第4,306,887号に従うZr−Fe合金、 ｇ）米国特許第4,312,669号に記載されるようなジルコ
ニウム、バナジウム及び鉄の或る種の合金並びにジルコ
ニウムとバナジウムと微量のマンガンのような遷移金属
との他の種合金、 ｂ）米国特許第4,907,948号に記載されるようなジルコ
ニウム、チタン及び鉄の或る種の合金。
非蒸発型ゲッタ金属を使用することができ、例えばジル
コニウム、チタン、ハフニウム、タンタル、トリウム、
ウラン、ニオブ、その混合物並びにこれら金属同志の合
金及びこれら金属と他の種の金属との合金を挙げること
ができる。こうした合金は金属化合物を形成する場合も
あるし、そうでない場合もある。これらゲッタ金属は、
単独で使用される場合もあるし或いは焼結防止剤のよう
な他の種の材料と混合して使用される場合もある。本多
孔質焼結羽根の作製のための非蒸発型ゲッタ金属の例と
しては、限定されるわけではないが、次のものを例示す
ることができる； ａ）例えば米国特許第3,203,901号に記載されるような8
4％Zrそして残部A1を含む合金、 ｂ）Zr、Ta、Hf、Nb、Ti或いはＵを基とする米国特許第
3,584,253号に従う金属組成物、 ｃ）ZrとZr−Al合金の組合せを基とする米国特許第3,92
6,832号の例３に従う金属組成物、 ｄ）例えば米国特許第4,071,335号に記載される金属間
化合物Zr2Ni、 ｅ）米国特許第4,269,624号に従うZr−M1−M2合金（こ
こで、M1はＶ乃至NbでありそしてM2はFe乃至Niであ
る）、 ｆ）米国特許第4,306,887号に従うZr−Fe合金、 ｇ）米国特許第4,312,669号に記載されるようなジルコ
ニウム、バナジウム及び鉄の或る種の合金並びにジルコ
ニウムとバナジウムと微量のマンガンのような遷移金属
との他の種合金、 ｂ）米国特許第4,907,948号に記載されるようなジルコ
ニウム、チタン及び鉄の或る種の合金。
本発明の好ましい具体例に従えば、前記非蒸発型ゲッ
タ金属は、Zr−Ｖ−Fe合金及びZr−Ti−Fe合金から選択
され、随意的にZr単独及び／或いはTi単独と組合せるこ
とができる。後者は随意的に水素化物の形態でありう
る。本件出願人名による英国特許2,077,487号に開示さ
れた組合せが特に有益であることが見出され、これは、 Ｉ）三元相図においてプロットしたとき隅角点として次
の点（重量％） ａ）75％Zr−20％Ｖ−５％Fe ｂ）45％Zr−20％Ｖ−35％Fe ｃ）45％Zr−50％Ｖ−５％Fe を有する三角形内に入る組成（重量）を有する粒状三元
Zr−Ｖ−Fe非蒸発型ゲッタ合金と、 II）Zr及びTiから選択される粒状の非蒸発型ゲッタ金属
にして、前記合金粒子よりも小さな平均寸法を有するZr
及び／或いはTi粒子と から得られる。
タ金属は、Zr−Ｖ−Fe合金及びZr−Ti−Fe合金から選択
され、随意的にZr単独及び／或いはTi単独と組合せるこ
とができる。後者は随意的に水素化物の形態でありう
る。本件出願人名による英国特許2,077,487号に開示さ
れた組合せが特に有益であることが見出され、これは、 Ｉ）三元相図においてプロットしたとき隅角点として次
の点（重量％） ａ）75％Zr−20％Ｖ−５％Fe ｂ）45％Zr−20％Ｖ−35％Fe ｃ）45％Zr−50％Ｖ−５％Fe を有する三角形内に入る組成（重量）を有する粒状三元
Zr−Ｖ−Fe非蒸発型ゲッタ合金と、 II）Zr及びTiから選択される粒状の非蒸発型ゲッタ金属
にして、前記合金粒子よりも小さな平均寸法を有するZr
及び／或いはTi粒子と から得られる。
この組合せは、本件出願人により［SAES St172」と
して販売されている。
して販売されている。
上述した組合せ材料を出発材料として、本発明に従う
ゲッタポンプの多孔質焼結羽根を作製するための有益な
方法は、次の段階を包含する： Ａ）非蒸発型ゲッタ金属をZr−Ｖ−Fe合金及び／或いは
Zr−Ti−Fe合金の、随意的にZr単独及び／或いはTi単独
の粒子更には発泡剤と組合せての、個々の粉末粒子の形
態で調整する段階、 Ｂ）前記個々の粉末粒子（即ち、その結果としての混合
物）を型に注ぎそして焼結する段階。
ゲッタポンプの多孔質焼結羽根を作製するための有益な
方法は、次の段階を包含する： Ａ）非蒸発型ゲッタ金属をZr−Ｖ−Fe合金及び／或いは
Zr−Ti−Fe合金の、随意的にZr単独及び／或いはTi単独
の粒子更には発泡剤と組合せての、個々の粉末粒子の形
態で調整する段階、 Ｂ）前記個々の粉末粒子（即ち、その結果としての混合
物）を型に注ぎそして焼結する段階。
前記合金粒子は好ましくは0.15m2/g以上のそして好ま
しくは0.25m2/g以上の焼結前比表面積を有しそして400
μｍまでの、好ましくは１〜128μｍそして一層良好に
は１〜50μｍの焼結前粒寸を有する。
しくは0.25m2/g以上の焼結前比表面積を有しそして400
μｍまでの、好ましくは１〜128μｍそして一層良好に
は１〜50μｍの焼結前粒寸を有する。
前記Zr及び／或いはTi粒子は、１〜55μｍの平均粒寸
と0.1〜1.0m2/gの比表面積を有し、合金粒子とZr及び／
或いはTi粒子との間の重量比は好適には10:1〜1:1の範
囲である。
と0.1〜1.0m2/gの比表面積を有し、合金粒子とZr及び／
或いはTi粒子との間の重量比は好適には10:1〜1:1の範
囲である。
数分から数時間の範囲の時間維持すればよい実質上70
0〜1200℃の焼結温度が一般的に満足すべきものと考え
られるが、他方もっと低い焼結温度は長い焼結時間を必
要とする。焼結時間は寸法安定性を影響を与える。
0〜1200℃の焼結温度が一般的に満足すべきものと考え
られるが、他方もっと低い焼結温度は長い焼結時間を必
要とする。焼結時間は寸法安定性を影響を与える。
発泡剤は、焼結温度未満で完全に分解する、窒素及び
／或いは燐を含有する無機及び／或いは有機をベースと
するものいずれでもよく、例えば尿素、アゾジカルボン
アミド、及び／或いはカルバミド酸アンモニウムのよう
なカルバメートであり、非蒸発型ゲッタ材料に対して0.
1〜15重量％（好ましくは２〜10％）の量で添加され
る。アゾジカルボンアミドの化学式は次の通りである： NH2−CO−Ｎ＝Ｎ−CO−NH2 ヒータが、ゲッタポンプのハウジングの内側或いは外
側に配列されうる。米国特許第3,609,064号に記載され
るようにゲッタ材料を通して直接電流を流してもよいし
或いは例えばUHV石英ランプにより伝導により或いは輻
射により加熱を行ってもよい。
／或いは燐を含有する無機及び／或いは有機をベースと
するものいずれでもよく、例えば尿素、アゾジカルボン
アミド、及び／或いはカルバミド酸アンモニウムのよう
なカルバメートであり、非蒸発型ゲッタ材料に対して0.
1〜15重量％（好ましくは２〜10％）の量で添加され
る。アゾジカルボンアミドの化学式は次の通りである： NH2−CO−Ｎ＝Ｎ−CO−NH2 ヒータが、ゲッタポンプのハウジングの内側或いは外
側に配列されうる。米国特許第3,609,064号に記載され
るようにゲッタ材料を通して直接電流を流してもよいし
或いは例えばUHV石英ランプにより伝導により或いは輻
射により加熱を行ってもよい。
後者の場合、多孔質焼結羽根は充分に照射を受けるよ
うに互いに（そしてポンプの軸方向平面に対して）僅か
に傾斜されるべきである。
うに互いに（そしてポンプの軸方向平面に対して）僅か
に傾斜されるべきである。
添付図面（第１〜10図）は、例示目的で呈示されるの
であり、本発明の範囲をいかようにも制限するものでは
ない。図面において、 第１図は、本発明に従うゲッタポンプの作動状態での
概略図である。
であり、本発明の範囲をいかようにも制限するものでは
ない。図面において、 第１図は、本発明に従うゲッタポンプの作動状態での
概略図である。
第２図は、第１図のII−II線に沿う本発明に従うゲッ
タポンプの拡大断面図である。
タポンプの拡大断面図である。
第３図は、第２図に示したゲッタポンプの一部の斜視
図である。
図である。
第４図は、第２図のIV−IV線に沿う本発明に従うゲッ
タポンプの断面図である。
タポンプの断面図である。
第５図は、ポンプの軸線方向平面Ｘ−Ｘと角度αを形
成する本発明に従う数枚の羽根の断面図である。
成する本発明に従う数枚の羽根の断面図である。
第６図は、異なった形状の羽根を示す第５図と同様の
断面図である。
断面図である。
第７図は、平面状の矩形羽根を焼結するための型の断
面図である。
面図である。
第８図は、実施例の試験中使用されたポンプ系統の概
略図である。
略図である。
第９図は、幾つかのポンピング試験の結果を報告する
グラフである。
グラフである。
第10図は、本発明に従う代表的なゲッタポンプの部分
的に切除した正面図であり、ここでは羽根は別々の重な
りあった環状列群をなして配列されている（クラウン或
いはカートリッジ）。
的に切除した正面図であり、ここでは羽根は別々の重な
りあった環状列群をなして配列されている（クラウン或
いはカートリッジ）。
ここで図面を全体的に、特に第１及び２図を参照する
と、フランジ14を備える気密ハウジング12を有する改善
された非蒸発型ゲッタポンプ10が示されている。フラン
ジ14は真空容器16にハウジング12を締着するための手段
を構成する。
と、フランジ14を備える気密ハウジング12を有する改善
された非蒸発型ゲッタポンプ10が示されている。フラン
ジ14は真空容器16にハウジング12を締着するための手段
を構成する。
第２図のゲッタポンプ10は、円筒状ハウジング12の内
側に非蒸発型ゲッタ金属から構成される複数の多孔質焼
結羽根18、19、20を具備する。羽根18は、第１の平面22
と第１の平面22に実質上平行な第２の平面24とを有し、
これらは約0.5〜5mmの距離ｔ（厚さ）離間している。羽
根18は例えば矩形状でありうる。羽根18、19、20・・・
のようなすべての羽根は、同様の構造を持つ。羽根18、
19、20・・・は、放射状に配列されそして隣り合う羽根
は互いに0.5〜10mmの距離ｃだけ離間している。隣り合
う羽根18、19、20・・・間の空間が気体導通部を構成す
る。
側に非蒸発型ゲッタ金属から構成される複数の多孔質焼
結羽根18、19、20を具備する。羽根18は、第１の平面22
と第１の平面22に実質上平行な第２の平面24とを有し、
これらは約0.5〜5mmの距離ｔ（厚さ）離間している。羽
根18は例えば矩形状でありうる。羽根18、19、20・・・
のようなすべての羽根は、同様の構造を持つ。羽根18、
19、20・・・は、放射状に配列されそして隣り合う羽根
は互いに0.5〜10mmの距離ｃだけ離間している。隣り合
う羽根18、19、20・・・間の空間が気体導通部を構成す
る。
各羽根の軸線は好ましくは、第５図に示すように、ハ
ウジングの少なくとも内壁を保護しそしてその結果とし
て外壁からの起こりうる脱ガスを低減するために、ポン
プの軸線方向平面Ｘ−Ｘと小さな角度α、例えば１〜15
度を形成している（第５図の羽根18'参照）。角度αの
適正な選択はまた、半径方向に沿っての羽根の完全な熱
照射を可能ならしめ、それにより多孔質ゲッタ材料の不
均一な加熱を回避する。全体的な加熱効率及び電力節約
はこうした配列の無視し得ない結果である。羽根の輪郭
に関しては、羽根は真直な形状を取りうるし或いは第６
図の羽根18"のようなわずかの凸凹湾曲を示すことがで
きる。軸線方向に対しての角度αの偏向と凸凹湾曲との
両方の場合とも、羽根の加熱が促進されるのみならず、
気体の収着が促進される。
ウジングの少なくとも内壁を保護しそしてその結果とし
て外壁からの起こりうる脱ガスを低減するために、ポン
プの軸線方向平面Ｘ−Ｘと小さな角度α、例えば１〜15
度を形成している（第５図の羽根18'参照）。角度αの
適正な選択はまた、半径方向に沿っての羽根の完全な熱
照射を可能ならしめ、それにより多孔質ゲッタ材料の不
均一な加熱を回避する。全体的な加熱効率及び電力節約
はこうした配列の無視し得ない結果である。羽根の輪郭
に関しては、羽根は真直な形状を取りうるし或いは第６
図の羽根18"のようなわずかの凸凹湾曲を示すことがで
きる。軸線方向に対しての角度αの偏向と凸凹湾曲との
両方の場合とも、羽根の加熱が促進されるのみならず、
気体の収着が促進される。
ゲッタポンプ10は、金属シート製の第１の環状保持板
26を具備し、これは通路口28、29、30、31、32及び33の
ような多数の放射状に配列した気体通路口を有する。隣
り合う気体通路口（スロット）例えば32、33は環状保持
板26から半径方向に伸びるリブ34により離隔される。
26を具備し、これは通路口28、29、30、31、32及び33の
ような多数の放射状に配列した気体通路口を有する。隣
り合う気体通路口（スロット）例えば32、33は環状保持
板26から半径方向に伸びるリブ34により離隔される。
半径方向リブ例えば34のフィン36、38は、軸線方向に
突出し、互いに平行でそして羽根例えば19の巾に実質上
等しい距離互いに離間されうる。これらフィン36、38は
羽根19の一端を保持している。ゲッタポンプ10はまた、
羽根例えば18、19、20のような羽根の下端（図示なし）
に位置付けられる第２の同等の環状保持板（図示なし）
をも具備している。
突出し、互いに平行でそして羽根例えば19の巾に実質上
等しい距離互いに離間されうる。これらフィン36、38は
羽根19の一端を保持している。ゲッタポンプ10はまた、
羽根例えば18、19、20のような羽根の下端（図示なし）
に位置付けられる第２の同等の環状保持板（図示なし）
をも具備している。
ゲッタポンプ10は複数の繋ぎ固定材（ストラップ）4
0、41、42を有し、その各々は第１の環状保持板26と第
２の環状保持板（図示なし）の周辺にスポット溶接され
る。ゲッタポンプ10は、賦活温度でのそしてまた動作温
度での羽根の加熱を提供するランプ44と熱電対47を備え
る（第10図参照）。ランプ44により必要とされる電力
は、電源46（第１図）により供給される。羽根の内端
は、直径Ｄを有し（第２図参照）そして気体導通部と連
通状態にある内側導通路を構成する。
0、41、42を有し、その各々は第１の環状保持板26と第
２の環状保持板（図示なし）の周辺にスポット溶接され
る。ゲッタポンプ10は、賦活温度でのそしてまた動作温
度での羽根の加熱を提供するランプ44と熱電対47を備え
る（第10図参照）。ランプ44により必要とされる電力
は、電源46（第１図）により供給される。羽根の内端
は、直径Ｄを有し（第２図参照）そして気体導通部と連
通状態にある内側導通路を構成する。
本発明に従うゲッタポンプは、先行技術のゲッタポン
プよりも所定の容積において数倍大きな収着容量を有す
る。本発明をある種の好ましい具体例を参照してかなり
詳しく説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく
多くの変更や改変をなしうることが理解されよう。特
に、次の例は例示目的で提示され本発明の範囲や精神を
いかようにも制限するものでない。
プよりも所定の容積において数倍大きな収着容量を有す
る。本発明をある種の好ましい具体例を参照してかなり
詳しく説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく
多くの変更や改変をなしうることが理解されよう。特
に、次の例は例示目的で提示され本発明の範囲や精神を
いかようにも制限するものでない。
例１ （Ａ）（羽根の作製とポンプの組立て） 多孔質焼結羽根を次の特性を示すZr−Ｖ−Fe合金の個々
の粉末粒子を出発材料として作製した： ・組成（重量％） Zr＝70;V＝24.5;Fe＝5.5 ・平均粒寸＝１〜128μｍ ・比表面積＝0.25m2/g 上記合金粉末をその後次の特性 ・平均粒寸＝１〜55μｍ ・比表面積＝0.45m2/g を有するZrの個々の粉末粒子と1.5:1の重量比に従って
そしてまた５重量％のカルバミド酸アンモニウム（NH2
−CO−Ｏ−NH4）と完全に混合した。
の粉末粒子を出発材料として作製した： ・組成（重量％） Zr＝70;V＝24.5;Fe＝5.5 ・平均粒寸＝１〜128μｍ ・比表面積＝0.25m2/g 上記合金粉末をその後次の特性 ・平均粒寸＝１〜55μｍ ・比表面積＝0.45m2/g を有するZrの個々の粉末粒子と1.5:1の重量比に従って
そしてまた５重量％のカルバミド酸アンモニウム（NH2
−CO−Ｏ−NH4）と完全に混合した。
生成混合物を第７図の矩形状グラファイト型に装填し
そして1000℃で10分間焼結した。生成した羽根は、75mm
長さ、20mm巾及び1.4mm厚さであった。多孔質焼結羽根
の比表面積は0.14〜0.15m2/gでありそして羽根の幾何学
的（露出）表面は約33cm2であった。羽根の密度は3g/cm
3であった。
そして1000℃で10分間焼結した。生成した羽根は、75mm
長さ、20mm巾及び1.4mm厚さであった。多孔質焼結羽根
の比表面積は0.14〜0.15m2/gでありそして羽根の幾何学
的（露出）表面は約33cm2であった。羽根の密度は3g/cm
3であった。
総数112枚の羽根を同じ方法で作製した。これら羽根
を100mm内径のステンレス鋼製の円筒状容器内に２つの
同等の重なり合った列群（各カートリッジに56枚）とし
てそして等角度間隔で放射状に配列した。羽根の外部主
寸法部、即ち外縁はハウジングの内壁にほぼ接触するよ
うなものであった（遊隙＝1mm）。表面比即ち羽根の露
出表面とハウジングの容積との間の比率は3.1cm2/cm3で
ありそして放射状に配列された羽根の内端により構成さ
れる内側導通路の直径は58mmであった。容積比、即ち羽
根の全体容積とハウジングの空の部分の容積の比率は0.
21cm3/cm3でありそして質量比はおおよそ0.64g/cm3であ
った。
を100mm内径のステンレス鋼製の円筒状容器内に２つの
同等の重なり合った列群（各カートリッジに56枚）とし
てそして等角度間隔で放射状に配列した。羽根の外部主
寸法部、即ち外縁はハウジングの内壁にほぼ接触するよ
うなものであった（遊隙＝1mm）。表面比即ち羽根の露
出表面とハウジングの容積との間の比率は3.1cm2/cm3で
ありそして放射状に配列された羽根の内端により構成さ
れる内側導通路の直径は58mmであった。容積比、即ち羽
根の全体容積とハウジングの空の部分の容積の比率は0.
21cm3/cm3でありそして質量比はおおよそ0.64g/cm3であ
った。
（Ｂ）（ポンピング試験） 第８図に概略的に示すように、ゲッタポンプGPを既知
のコンダクタンス（較正コンダクタンス）Ｃのコンダク
タンス部を有する配管により高真空ポンプ排気システム
VPに接続された真空室VCに締着した。この実験用真空室
を主ポンプ排気システムにより10-8トルの範囲の圧力ま
で真空引きした。
のコンダクタンス（較正コンダクタンス）Ｃのコンダク
タンス部を有する配管により高真空ポンプ排気システム
VPに接続された真空室VCに締着した。この実験用真空室
を主ポンプ排気システムにより10-8トルの範囲の圧力ま
で真空引きした。
ゲッタポンプの加熱（賦活）をポンプのハウジングと
同軸の（図示なし）内部石英ランプを使用することによ
り行った。
同軸の（図示なし）内部石英ランプを使用することによ
り行った。
石英ランプを「オン」に切り替えそしてゲッタ羽根を
500℃の温度に達するまで照射した。この温度に１時間
維持した。ランプを続いて「オフ」に切り替えそしてゲ
ッタ材料を室温（25℃）に持ちきたした。この時点で、
高純度溜めＲから得られる既知の試験気体（C0）を高真
空ポンプ排気システム及び較正コンダクタンス部を接続
する配管を通して流通せしめた。気体流れはUHVサファ
イア弁により管理した。２つの圧力制御ゲージ（Bayard
−Alpert）BAG1及びBAG2を使用してコンダクタンス部前
後の圧力値を連続的に測定した。
500℃の温度に達するまで照射した。この温度に１時間
維持した。ランプを続いて「オフ」に切り替えそしてゲ
ッタ材料を室温（25℃）に持ちきたした。この時点で、
高純度溜めＲから得られる既知の試験気体（C0）を高真
空ポンプ排気システム及び較正コンダクタンス部を接続
する配管を通して流通せしめた。気体流れはUHVサファ
イア弁により管理した。２つの圧力制御ゲージ（Bayard
−Alpert）BAG1及びBAG2を使用してコンダクタンス部前
後の圧力値を連続的に測定した。
弁Ｖを適正に操作することによって、較正コンダクタ
ンス部の上流の圧力（Pm）を一定水準（1.5×10-4ト
ル）に維持することができ、そしてその下流の即ちゲッ
タポンプの近傍の圧力（Pg）を数時間検出した。下流圧
力（Pg）は気体コンダクタンス部上流の圧力（Pm）より
低かった。これはゲッタポンプが真空室VCに流入する気
体の一部を吸着するからである。ゲッタ材料により吸着
された気体の量の増大は、ポンピング速度の減少従って
下流圧力（Pg）の増加に対応した。
ンス部の上流の圧力（Pm）を一定水準（1.5×10-4ト
ル）に維持することができ、そしてその下流の即ちゲッ
タポンプの近傍の圧力（Pg）を数時間検出した。下流圧
力（Pg）は気体コンダクタンス部上流の圧力（Pm）より
低かった。これはゲッタポンプが真空室VCに流入する気
体の一部を吸着するからである。ゲッタ材料により吸着
された気体の量の増大は、ポンピング速度の減少従って
下流圧力（Pg）の増加に対応した。
圧力Pm（トル）と、気体コンダクタンスＣ（1/s）と
圧力Pg（トル）の経時変化とから、ゲッタポンプの吸着
気体量（トル×１）の関数としてのポンピング速度Ｇ
（1/s）を計算することが可能である。知られるよう
に、気体コンダクタンスＣ部分を通してある時点で流れ
る気体の量（Qi）は次の関係により表される： Qi＝Ｃ（Pm−Pg）（トル×1/s） この単位時間当りの気体量はゲッタポンプにより吸着
された気体量（単位時間当り）に一致し、これは、Ｇ×
Pg（トル×1/s）として、即ちゲッタのポンピング速度
と当該ゲッタの近傍の圧力（PG）との積として表すこと
ができる。これら２つの量を等しいと置くことにより、
次の等式を得ることができる。
圧力Pg（トル）の経時変化とから、ゲッタポンプの吸着
気体量（トル×１）の関数としてのポンピング速度Ｇ
（1/s）を計算することが可能である。知られるよう
に、気体コンダクタンスＣ部分を通してある時点で流れ
る気体の量（Qi）は次の関係により表される： Qi＝Ｃ（Pm−Pg）（トル×1/s） この単位時間当りの気体量はゲッタポンプにより吸着
された気体量（単位時間当り）に一致し、これは、Ｇ×
Pg（トル×1/s）として、即ちゲッタのポンピング速度
と当該ゲッタの近傍の圧力（PG）との積として表すこと
ができる。これら２つの量を等しいと置くことにより、
次の等式を得ることができる。
Ｇ×Pg＝Ｃ（Pm−Pg） これから、 Ｇ（ｔ）＝Ｃ［（Pm−Pg（ｔ）］/Pg（ｔ） 時間ｔにおけるゲッタポンプにより吸着された気体の
総量Ｑは、知られるように、単位時間に吸着された気体
の量Qiを時間にわたって積分することにより得ることが
できる： Ｑ＝∫Qidt＝∫Ｇ（ｔ）×Pg（ｔ）dt この測定結果、即ちゲッタにより吸着された気体の量
の関数としてのゲッタのポンピング速度の進行状況をＧ
（ポンピング速度）対Ｑ（収着容量）をプロットした第
９図に報告した。第９図において、これらデータ（曲線
１）を米国特許第3,662,522号に記載されそして等しい
ハウジング容積を有する先行技術に従うゲッタポンプ
（SAES Getters製GP200）を使用して得られた結果（曲
線２）と比較した。
総量Ｑは、知られるように、単位時間に吸着された気体
の量Qiを時間にわたって積分することにより得ることが
できる： Ｑ＝∫Qidt＝∫Ｇ（ｔ）×Pg（ｔ）dt この測定結果、即ちゲッタにより吸着された気体の量
の関数としてのゲッタのポンピング速度の進行状況をＧ
（ポンピング速度）対Ｑ（収着容量）をプロットした第
９図に報告した。第９図において、これらデータ（曲線
１）を米国特許第3,662,522号に記載されそして等しい
ハウジング容積を有する先行技術に従うゲッタポンプ
（SAES Getters製GP200）を使用して得られた結果（曲
線２）と比較した。
この比較から、本発明に従う改善されたゲッタポンプ
のポンピング速度が被覆ストリップに基づく従来からの
GP200ポンプのそれの２倍を超えることが明らかであ
る。更に、２種のポンプのポンピング速度が1001/s以下
に落ちた時点で測定したものとしての収着容量が本発明
ポンプが一桁高いことも明らかである。従って、本発明
に従う改善されたゲッタポンプは、一定のハウジング容
積に対して従来からのNEG（非蒸発型ゲッタ）ポンプよ
り著しく高い収着特性及び容量特性を提供する。
のポンピング速度が被覆ストリップに基づく従来からの
GP200ポンプのそれの２倍を超えることが明らかであ
る。更に、２種のポンプのポンピング速度が1001/s以下
に落ちた時点で測定したものとしての収着容量が本発明
ポンプが一桁高いことも明らかである。従って、本発明
に従う改善されたゲッタポンプは、一定のハウジング容
積に対して従来からのNEG（非蒸発型ゲッタ）ポンプよ
り著しく高い収着特性及び容量特性を提供する。
例２ 次に、一酸化炭素を窒素と置き換えることにより例１
を繰り返した。ここでもまた、ポンピング速度と収着容
量は標準的なGP200ポンプより著しく高かった。
を繰り返した。ここでもまた、ポンピング速度と収着容
量は標準的なGP200ポンプより著しく高かった。
例３ 更に、一酸化炭素（CO）を水素（H2）に置き換えるこ
とにより例１を繰り返した。この場合もまた、改善され
たゲッタポンプのポンピング速度はGP200のその値の２
倍を超えた。ポンプ作製に使用されたNEG材料の水素の
容量はCO及びN2に対するそれよりはるかに高いから、ポ
ンプが10トル×１のH2を収着した後そしてポンピング速
度が低下し始める時点よりはるかに前に試験をやめた。
とにより例１を繰り返した。この場合もまた、改善され
たゲッタポンプのポンピング速度はGP200のその値の２
倍を超えた。ポンプ作製に使用されたNEG材料の水素の
容量はCO及びN2に対するそれよりはるかに高いから、ポ
ンプが10トル×１のH2を収着した後そしてポンピング速
度が低下し始める時点よりはるかに前に試験をやめた。
Claims (3)
- 【請求項１】真空を創出しそして維持するのに適当な改
善された高容量ゲッタポンプにして、非蒸発型ゲッタ材
料から作製されそして ｉ）第１の主面と、 ii）該第１の主面に実質上平行でありそして0.5〜5.0mm
の厚さ該第１の主面から離間された第２の主面と を備える複数の多孔質焼結羽根を備え、その場合、前記
羽根がハウジング内に配列されそして互いに気体導通部
により離間され、そして隣り合う羽根の隣り合う表面が
0.5〜10mmの距離互いに離間していることを特徴とする
高容量ゲッタポンプ。 - 【請求項２】羽根は実質上放射状に配列されてそれらの
内端でもってポンプの長手方向対称軸線を取り巻く内側
導通路を形成し、ヒータとハウジングに連結される締着
用フランジを備える請求項１のポンプ。 - 【請求項３】多孔質焼結羽根は平面状、凸凹湾曲状及び
その組合せから選択される形状をとり、羽根の軸線は各
羽根に対してポンプの長手軸線を通る軸線方向平面と１
〜15度の角度を形成する請求項２のポンプ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT92A001753 | 1992-07-17 | ||
| ITMI921753A IT1255439B (it) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Pompa getter non evaporabile |
| PCT/IT1993/000040 WO1994002957A1 (en) | 1992-07-17 | 1993-04-23 | High capacity getter pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07509036A JPH07509036A (ja) | 1995-10-05 |
| JP2655012B2 true JP2655012B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=11363695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6503948A Expired - Lifetime JP2655012B2 (ja) | 1992-07-17 | 1993-04-23 | 改善された高容量ゲッタポンプ |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0650639B1 (ja) |
| JP (1) | JP2655012B2 (ja) |
| KR (1) | KR100203018B1 (ja) |
| CN (1) | CN1057147C (ja) |
| AT (1) | ATE141025T1 (ja) |
| CA (1) | CA2128416C (ja) |
| DE (1) | DE69303901T2 (ja) |
| ES (1) | ES2090998T3 (ja) |
| IT (1) | IT1255439B (ja) |
| RU (1) | RU2082251C1 (ja) |
| WO (1) | WO1994002957A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5685963A (en) * | 1994-10-31 | 1997-11-11 | Saes Pure Gas, Inc. | In situ getter pump system and method |
| US6109880A (en) * | 1994-10-31 | 2000-08-29 | Saes Pure Gas, Inc. | Getter pump module and system including focus shields |
| US5911560A (en) * | 1994-10-31 | 1999-06-15 | Saes Pure Gas, Inc. | Getter pump module and system |
| US6142742A (en) * | 1994-10-31 | 2000-11-07 | Saes Pure Gas, Inc. | Getter pump module and system |
| US5972183A (en) * | 1994-10-31 | 1999-10-26 | Saes Getter S.P.A | Getter pump module and system |
| FR2750248B1 (fr) * | 1996-06-19 | 1998-08-28 | Org Europeene De Rech | Dispositif de pompage par getter non evaporable et procede de mise en oeuvre de ce getter |
| IT1295340B1 (it) * | 1997-10-15 | 1999-05-12 | Getters Spa | Pompa getter ad elevata velocita' di assorbimento di gas |
| IT1312248B1 (it) | 1999-04-12 | 2002-04-09 | Getters Spa | Metodo per aumentare la produttivita' di processi di deposizione distrati sottili su un substrato e dispositivi getter per la |
| US20030191056A1 (en) | 2002-04-04 | 2003-10-09 | Kenneth Walker | Use of transthyretin peptide/protein fusions to increase the serum half-life of pharmacologically active peptides/proteins |
| KR100825080B1 (ko) * | 2008-02-26 | 2008-04-25 | 하양호 | 충전물의 비중이 일정한 게터 |
| ITMI20121732A1 (it) | 2012-10-15 | 2014-04-16 | Getters Spa | Pompa getter |
| TWI660125B (zh) | 2014-04-03 | 2019-05-21 | 義大利商沙斯格特斯公司 | 吸氣泵 |
| GB2592655B (en) * | 2020-03-05 | 2023-01-11 | Edwards Vacuum Llc | Pump module |
| WO2024028240A1 (en) * | 2022-08-01 | 2024-02-08 | Saes Getters S.P.A. | Snap-on getter pump assembly and its use |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB682555A (en) * | 1950-07-05 | 1952-11-12 | Cinema Television Ltd | Improvements in or relating to methods and apparatus for mounting and firing getters |
| USB353291I5 (ja) * | 1967-04-07 | |||
| US4137012A (en) * | 1976-11-03 | 1979-01-30 | S.A.E.S. Getters S.P.A. | Modular getter pumps |
-
1992
- 1992-07-17 IT ITMI921753A patent/IT1255439B/it active IP Right Grant
-
1993
- 1993-04-23 EP EP93910317A patent/EP0650639B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-23 WO PCT/IT1993/000040 patent/WO1994002957A1/en active IP Right Grant
- 1993-04-23 JP JP6503948A patent/JP2655012B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-23 RU RU9394045979A patent/RU2082251C1/ru active
- 1993-04-23 CA CA002128416A patent/CA2128416C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-23 AT AT93910317T patent/ATE141025T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-04-23 DE DE69303901T patent/DE69303901T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-23 KR KR1019940702619A patent/KR100203018B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-04-23 ES ES93910317T patent/ES2090998T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-31 CN CN93106487A patent/CN1057147C/zh not_active Expired - Lifetime
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| ES2090998T3 (es) | 1996-10-16 |
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| EP0650639A1 (en) | 1995-05-03 |
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| RU94045979A (ru) | 1996-08-10 |
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| CA2128416C (en) | 2000-06-13 |
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