JP2822330B2 - Cryopump and vacuum pump - Google Patents

Cryopump and vacuum pump

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JP2822330B2
JP2822330B2 JP23486089A JP23486089A JP2822330B2 JP 2822330 B2 JP2822330 B2 JP 2822330B2 JP 23486089 A JP23486089 A JP 23486089A JP 23486089 A JP23486089 A JP 23486089A JP 2822330 B2 JP2822330 B2 JP 2822330B2
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信治 大迫
俊雄 菊地
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アネルバ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、極高真空に到達可能としたクライオポン
プと、該クライオポンプを用いた真空排気装置に関する
ものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cryopump capable of reaching an extremely high vacuum, and a vacuum evacuation device using the cryopump.

(従来の技術) 現在、10-10Pa以下のいわゆる極高真空を得る排気手
段としては、以下に述べるようなポンプを排気の主ポン
プとして用いる方法が知られている。
(Prior Art) At present, as a pumping means for obtaining a so-called ultra-high vacuum of 10 −10 Pa or less, a method using a pump described below as a main pump for pumping is known.

(1) スパッタイオンポンプとチタンゲッターポンプ
を組み合わせた方法。
(1) A method combining a sputter ion pump and a titanium getter pump.

(2) ディフュージョンポンプとチタンゲッターポン
プを組み合わせた方法。
(2) A method combining a diffusion pump and a titanium getter pump.

(3) クライオポンプまたはクライオポンプと上記の
幾つかのポンプを組み合わせた方法。
(3) A cryopump or a method combining a cryopump and some of the above pumps.

これらの方法の中で、(3)のクライオポンプによる
ものが排気速度、排気容量の点で最も優れており、将来
の極高真空の実用化にとって最短距離にあるといえる。
Among these methods, the method using the cryopump (3) is the best in terms of pumping speed and pumping capacity, and it can be said that it is the shortest distance for practical use of ultra-high vacuum in the future.

(発明が解決しようとする課題) 現在までにクライオポンプによって極高真空を得た報
告は幾つかある。しかしながら、それらのクライオポン
プは全て液体窒素を冷却(4K)するようにした冷凍機、
またはHe液化機を用いていた。これらの冷凍機または液
化機は構造が複雑であり、運転操作も難しく、また価格
が高いために実用的な極高真空の排気システムを構築す
るには不向きである欠点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) There have been some reports of obtaining an extremely high vacuum by a cryopump to date. However, those cryopumps are all refrigerators that cool (4K) liquid nitrogen,
Alternatively, a He liquefier was used. These refrigerators or liquefiers have the disadvantages that they have complicated structures, are difficult to operate and operate, and are not suitable for constructing a practical ultra-high vacuum exhaust system because of their high cost.

一方、現在真空工業においては、G−M、ソルベイ、
スターリングなどの名称で呼ばれる熱サイクルを応用し
た小型冷凍機を用いたクライオポンプが広く用いられて
いる。これらのクライオポンプは、構造が単純で操作が
容易であり、価格も安く、容易に入手ができるが、液体
窒素の到達温度が約10Kであるので10-8Pa程度の超高真
空領域までの排気には用いることが出来てもそれ以下の
極高真空領域には使用できないと一般には考えられてい
た。
On the other hand, in the vacuum industry, GM, Solvay,
A cryopump using a small refrigerator applying a heat cycle called a name such as Stirling is widely used. These cryopumps have a simple structure, are easy to operate, are inexpensive, and can be easily obtained.However, since the ultimate temperature of liquid nitrogen is about 10K, they can be used in ultra-high vacuum areas of about 10 -8 Pa. It was generally thought that although it could be used for evacuation, it could not be used in an extremely high vacuum region below that.

この発明の目的は、上記の問題点を解決し、構造が簡
単で、運転操作も容易であり、かつ安価であると共に、
極高真空領域までの排気が可能なクライオポンプを提供
することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems, to have a simple structure, easy to operate, and inexpensive,
An object of the present invention is to provide a cryopump capable of evacuating to an extremely high vacuum region.

又、この発明の他の目的は、前記クライオポンプを用
いて、極高真空領域まで到達できる真空排気装置を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide a vacuum exhaust device that can reach an extremely high vacuum region by using the cryopump.

(課題を解決する為の手段) そこでこの発明は、ポンプ容器、更には真空容器の容
器壁およびシール部分におけるガス放出およびリークを
低減することにより、極高真空領域への到達を可能にし
た。
(Means for Solving the Problems) Accordingly, the present invention has made it possible to reach an extremely high vacuum region by reducing gas discharge and leakage at the container wall and the seal portion of the pump container, and furthermore, the vacuum container.

即ちこの発明のクライオポンプは、金属製のポンプ容
器内に、気体を吸着排気する為の冷却面を設置してなる
クライオポンプにおいて、 (1) 前記冷却面は、吸着剤が貼付けられていると共
に、G−M、ソルベイ、スターリングなどのサイクル名
で知られた、約10K程度の到達温度の機械式冷凍機と連
結されており、 (2) 前記ポンプ容器は、真空内露出面が平滑に加工
され、および/または緻密な酸化膜で被覆されており、 (3) 前記ポンプ容器のシール面は、金属ガスケット
または補助真空構造を介在させたシール構造としてあ
る、 ことを特徴としたものである。
That is, the cryopump of the present invention is a cryopump in which a cooling surface for adsorbing and exhausting gas is installed in a metal pump container. (1) The cooling surface has an adsorbent attached thereto. , GM, Solvay, Stirling, etc., are connected to a mechanical refrigerator having a temperature of about 10K, which is known as a cycle name. (2) The pump container has a smooth exposed surface in a vacuum. And (3) the sealing surface of the pump container has a sealing structure with a metal gasket or an auxiliary vacuum structure interposed therebetween.

又、この発明の真空排気装置は、前記クライオポンプ
を真空容器に接続してあり、 (1) 前記真空容器が金属製で構成され、かつ真空内
露出面が平滑に加工され、および/または緻密な酸化膜
で被覆されており、 (2) 前記真空容器のシール面は、金属ガスケットま
たは補助真空構造を介在させたシール構造としてある、 ことを特徴としたものである。
In the vacuum evacuation apparatus of the present invention, the cryopump is connected to a vacuum vessel. (1) The vacuum vessel is made of metal, and the exposed surface in the vacuum is smoothed and / or dense. (2) The sealing surface of the vacuum vessel has a sealing structure in which a metal gasket or an auxiliary vacuum structure is interposed.

前記において、冷却面に貼付けられた吸着剤として
は、活性炭が主として用いられるが、他の低温吸着剤
(例えばモレキュラーシーブなど)とすることもでき
る。
In the above description, activated carbon is mainly used as the adsorbent attached to the cooling surface, but other low-temperature adsorbents (such as molecular sieves) can also be used.

又、ポンプ容器および真空容器は、加熱処理などによ
り吸蔵ガスが充分に取除かれたアルミニウム合金(例え
ばA5052アルミニウム合金)や、ステンレス鋼(例えばS
US304,SUS316)を用いて構成するのが望ましい。
Further, the pump container and the vacuum container are made of an aluminum alloy (for example, A5052 aluminum alloy) from which occluded gas has been sufficiently removed by heat treatment or the like, or a stainless steel (for example, S
US304, SUS316) is desirable.

このようなポンプ容器および真空容器の真空内露出面
の平滑化は、複合電解研磨や電解砥粒研磨などによって
超鏡面に仕上げることが望ましい。又、前記真空内露出
面を緻密な酸化膜で被覆するときは、アルゴンと酸素の
混合ガス又は酸素ガス雰囲気中で加熱し、真空内露出面
に酸化膜を形成させると良い。
It is desirable to smooth the exposed surfaces of the pump container and the vacuum container in a vacuum to a super mirror surface by composite electrolytic polishing or electrolytic abrasive polishing. When the exposed surface in the vacuum is covered with a dense oxide film, the oxide film may be formed on the exposed surface in the vacuum by heating in a mixed gas of argon and oxygen or an oxygen gas atmosphere.

次に、ポンプ容器および真空容器のシール面に介在さ
せる金属ガスケットとしては、商品名ヘリコフレックス
(ヘリコフレックス社製)と呼ばれる金属製Oリング
や、インジウムワイヤーガスケット、或いは無酸素銅板
や、純アルミニウム板で環状に形成されたガスケットを
用いることができる。又、シール面に補助真空構造を介
在させたシール構造とする場合には、ガスケットには金
属製ではなくエラストマーガスケットを用いることがで
きるが、補助真空部の内側は金属ガスケットとすること
が望ましい。
Next, as a metal gasket to be interposed between the sealing surfaces of the pump container and the vacuum container, a metal O-ring called Helicflex (manufactured by Helicoflex), an indium wire gasket, an oxygen-free copper plate, or a pure aluminum plate And a gasket formed in an annular shape can be used. Further, in the case of a seal structure in which an auxiliary vacuum structure is interposed on the seal surface, an elastomer gasket can be used instead of a metal gasket, but a metal gasket is preferably used inside the auxiliary vacuum portion.

(作用) 次に、この発明のクライオポンプが、極高真空領域に
到達できることを説明する。
(Operation) Next, the fact that the cryopump of the present invention can reach the extremely high vacuum region will be described.

クライオポンプで排気された真空チャンバー内の圧力
Pは、以下の(1)式で表される。
The pressure P in the vacuum chamber evacuated by the cryopump is expressed by the following equation (1).

P=Q/S+PS(TG/TS1/2 (1) ここで、Qはチャンバー内へのリーク、透過やガス放
出などによる気体侵入流量、Sは排気速度、PSは活性炭
上の吸着平衡圧、TGは排気中のガスの温度、TSは活性炭
の表面温度である。また、(1)式におけるPSは、Aを
吸着熱に関係した定数、Bをガス吸着量に関係した定数
として、 logPS=−A/TS+B (2) と表わすことができる。
P = Q / S + P S (T G / T S) 1/2 (1) where, Q is leakage into the chamber, the gas penetration rate due to transmission and outgassing, S is the pumping speed, P S on activated carbon , T G is the temperature of the gas in the exhaust gas, and T S is the surface temperature of the activated carbon. Further, P S in the equation (1) can be expressed as logP S = −A / T S + B (2), where A is a constant related to the heat of adsorption and B is a constant related to the gas adsorption amount.

(1)式において、圧力Pは真空チャンバー内へ漏
れ、透過或いはガス放出などで気体が侵入して来る流量
Qと排気速度Sの比で決まる第1項Q/Sと、活性炭上の
気体の吸着平衡圧で決まる第2項PS(TG/TS1/2との和
になっている。第1項は活性炭の表面温度TSには依存せ
ず一定の値となるが、第2項は(2)式に示されるよう
に温度TSに強く依存する。
In the equation (1), the pressure P is the first term Q / S determined by the ratio of the flow rate Q at which the gas leaks into the vacuum chamber and the gas enters due to permeation or gas release, and the pumping speed S, and the pressure of the gas on the activated carbon. It is the sum of the second term P S (T G / T S ) 1/2 determined by the adsorption equilibrium pressure. The first term has a constant value without depending on the surface temperature T S of the activated carbon, but the second term strongly depends on the temperature T S as shown in the equation (2).

(1)式の圧力を、活性炭表面温度TSの逆数の関数と
してグラフに示したものが第4図である。
FIG. 4 is a graph showing the pressure of equation (1) as a function of the reciprocal of the activated carbon surface temperature T S.

(1)式において温度が高くなる程、第2項で表され
る圧力成分の占める割合が高くなり、第1項は無視でき
るようになる。従って、対数で表した圧力は第4図にA
の記号で示した部分のように直線的に上昇する。
The higher the temperature in the equation (1), the higher the proportion of the pressure component represented by the second term becomes, and the first term becomes negligible. Therefore, the pressure expressed in logarithm is shown in FIG.
It rises linearly as indicated by the symbol.

逆に(1)式において温度が下がると、第2項は小さ
くなり、温度に無関係に一定な第1項が支配的になる。
第4図では低温側で圧力が一定になっているBで示され
る部分がこれに相当する。
Conversely, when the temperature decreases in equation (1), the second term becomes smaller, and the constant first term becomes dominant irrespective of the temperature.
In FIG. 4, the portion indicated by B where the pressure is constant on the low temperature side corresponds to this.

以上の考察より、クライオポンプの到達できる圧力は
ガス放出が大きく、(1)式の第1項が支配的である時
には温度にはよらない。このような場合には、4Kの冷凍
機を用いても、10Kの冷凍機を用いても到達圧力は変ら
ないと言うことができる。
From the above considerations, the pressure that can be reached by the cryopump has a large gas release, and does not depend on the temperature when the first term of the equation (1) is dominant. In such a case, it can be said that the ultimate pressure does not change even if a 4K refrigerator or a 10K refrigerator is used.

第5図は、発明者らが測定したクライオポンプ(到達
温度約10Kの機械式冷凍機を用いたもの)の温度と圧力
の関係の一例である。第4図と対照すると、(1)式の
第2項の寄与による圧力は、この冷凍機の動作温度であ
る約10Kにおいても、10-11Paより遥かに低くなることが
予測でき、ガス放出やリークなどチャンバー内に流入す
る気体を少なくすれば、圧力に対する(1)式第1項の
寄与が減少して、第2項の寄与のみの値に近付くので、
10-11Pa程度の極高真空は、10Kの冷凍機においても充分
可能と見込まれる。従って、10-11Paおよび10-12Pa程度
の圧力領域においては、4Kの冷凍機を用いようと、10K
の冷凍機を用いようと、到達圧力を決定するのは(1)
式の第1項であり、到達圧力を下げるには、前記気体侵
入流量Qで表されるガス放出やリーク、透過などポンプ
容器内に漏れ込む気体を少なくすることが本質的である
と結論できる。
FIG. 5 is an example of the relationship between the temperature and the pressure of a cryopump (using a mechanical refrigerator having an ultimate temperature of about 10 K) measured by the inventors. In contrast to FIG. 4, it can be predicted that the pressure due to the contribution of the second term of the equation (1) is much lower than 10 −11 Pa even at the operating temperature of the refrigerator of about 10 K. If the amount of gas flowing into the chamber, such as leak and leak, is reduced, the contribution of the first term of equation (1) to the pressure decreases and approaches the value of only the contribution of the second term.
Extremely high vacuum of about 10 -11 Pa is expected to be sufficiently possible even with a 10K refrigerator. Therefore, in a pressure range of about 10 −11 Pa and about 10 −12 Pa, even if a 4K refrigerator is used,
The ultimate pressure is determined by using the refrigerator of (1)
This is the first term of the equation, and it can be concluded that it is essential to reduce the gas leaking into the pump container, such as gas release, leak, or permeation represented by the gas inflow rate Q, in order to lower the ultimate pressure. .

この発明においては、ガス放出を少なくするべく、真
空内露出面が滑らかに加工され、および/または緻密な
酸化膜を表面に、制御された条件にて生成された、金属
製ポンプ容器を用い、ガス放出と大気側からの漏れを減
少とするために、全てのシール部にメタルガスケット又
は補助真空構造を介在させたので、(1)式の第1項の
成分を小さくでき、極高真空領域への到達を可能にでき
る。この発明の真空排気装置においても同様である。
In the present invention, in order to reduce outgassing, the exposed surface in the vacuum is processed smoothly and / or a dense oxide film is formed on the surface, using a metal pump container produced under controlled conditions, In order to reduce outgassing and leakage from the atmosphere side, a metal gasket or an auxiliary vacuum structure is interposed in all the seal parts, so that the component of the first term of the equation (1) can be reduced, and the extremely high vacuum region Can be reached. The same applies to the vacuum exhaust device of the present invention.

(実施例) 第1図(a)において、10がクライオポンプであっ
て、内部に冷却面11を備えている。前記冷却面11は、現
在真空工業界で最も多く使用されているG−Mサイクル
の冷凍機12で冷却されるもので、冷凍機12はコンプレッ
サーユニット13で駆動されるようになっている。このク
ライオポンプ10はHe、H2、Neなどの蒸気圧の比較的高い
気体を低温吸着排気する為に、前記冷却面11の表面には
活性炭11aが貼付けられている。
(Example) In FIG. 1A, reference numeral 10 denotes a cryopump, which has a cooling surface 11 therein. The cooling surface 11 is cooled by a refrigerator 12 of a GM cycle, which is currently most frequently used in the vacuum industry, and the refrigerator 12 is driven by a compressor unit 13. The cryopump 10 has an activated carbon 11a attached to the surface of the cooling surface 11 in order to adsorb and exhaust a gas having a relatively high vapor pressure such as He, H 2 , and Ne at a low temperature.

ポンプ容器14及び真空容器20の大部分はA5052アルミ
ニウム合金で作られ、真空内露出面は滑らかに加工され
た後にアルゴンと酸素の混合ガス中で高温に加熱するこ
とにより緻密な酸化膜で被覆してあり、ガス吸着が少な
い安定な表面となっている。ポンプ容器14、真空容器20
の材料には、SUS304やSUS316などのステンレス鋼を用い
ることも可能である。表面は複合電解研磨、電解砥粒研
磨などによって超鏡面に仕上げて、ガス吸着実行面積を
減らし、酸素中で加熱することにより安定な酸化膜を生
成することもガス放出の低減には有効である。
Most of the pump vessel 14 and vacuum vessel 20 are made of A5052 aluminum alloy, and the exposed surface in vacuum is smoothed and then covered with a dense oxide film by heating to a high temperature in a mixed gas of argon and oxygen. It has a stable surface with little gas adsorption. Pump container 14, vacuum container 20
It is also possible to use stainless steel such as SUS304 or SUS316 as the material. The surface is finished to a super mirror surface by composite electrolytic polishing, electrolytic abrasive polishing, etc., reducing the gas adsorption execution area, and generating a stable oxide film by heating in oxygen is also effective in reducing gas emission. .

ポンプ容器14と真空容器20間、ポンプ容器底部の冷凍
機12の取り付け部、真空容器20に取り付けられた真空計
34や荒引きバルブ31などのフランジ40のシール部には、
商品名ヘリコフレックスと呼ばれるメタル性のOリング
44を介在させて緊締してある。前記Oリング44はインジ
ウムワイヤーガスケットまたは無酸素銅や、純アルミな
どの板で作られたメタルシートガスケットとすることも
できる。或いは第1図(b)に示すようにフランジ40の
シール部に2重にガスケット41、42を配置し、内側のガ
スケット41と外側のガスケット42の間の空間を補助真空
領域45として、該補助真空領域45を中間排気管43を通じ
てメカニカルポンプ50などで補助排気する事により、大
気側から高真空側へのリークや気体の透過を防ぐ構造と
することもできる。この場合には、ガスケット41、42は
金属製で無く、エラストマーガスケットとすることもで
きるが、ガス放出を少なくする観点からは内側のガスケ
ット41は金属製とするのが望ましい。
Between the pump container 14 and the vacuum container 20, the mounting part of the refrigerator 12 at the bottom of the pump container, a vacuum gauge attached to the vacuum container 20
In the seal part of the flange 40 such as 34 and the roughing valve 31,
Metallic O-ring called Helicflex
It is tight with 44 in between. The O-ring 44 may be an indium wire gasket or a metal sheet gasket made of a plate of oxygen-free copper or pure aluminum. Alternatively, as shown in FIG. 1 (b), the gaskets 41 and 42 are arranged in a double manner on the sealing portion of the flange 40, and the space between the inner gasket 41 and the outer gasket 42 is set as an auxiliary vacuum region 45, and By evacuating the vacuum region 45 through the intermediate exhaust pipe 43 with a mechanical pump 50 or the like, a structure that prevents leakage from the atmosphere side to the high vacuum side and gas permeation can be achieved. In this case, the gaskets 41 and 42 are not made of metal but may be made of an elastomer gasket. However, from the viewpoint of reducing gas emission, the inner gasket 41 is preferably made of metal.

また、クライオポンプ10の作動時に真空容器20の荒引
き系を遮断する荒引きバルブ31は、金属ガスケットを用
いたメタルシールバブルが使用されている。更に、クラ
イオポンプ10が室温へ昇温する際の大量の吸着気体の再
放出による内圧の上昇に対して、真空容器20やポンプ容
器14を破壊から守る為に通常設けられる防爆弁32も、メ
タルシールバルブが用いられている。このメタルシール
バルブは薄い金属やガラスなどの隔壁が圧力上昇時に破
壊して内圧を開放するタイプの破壊弁とすることもでき
る。これら防爆弁32や荒引きバルブ31は、第1図(c)
のように弁33の大気側をメカニカルポンプ50などの補助
ポンプで排気する事によって大気側からのリークを避け
る構造とすることもできる。この場合には、弁33のシー
ルガスケットは金属製で無くエラストマーガスケットと
する事もできるが、ガス放出を少なくする観点からは金
属製のガスケットを用いるのが望ましい。
The roughing valve 31 that shuts off the roughing system of the vacuum vessel 20 when the cryopump 10 is operated uses a metal seal bubble using a metal gasket. Furthermore, an explosion-proof valve 32, which is usually provided to protect the vacuum vessel 20 and the pump vessel 14 from destruction against an increase in internal pressure due to re-release of a large amount of adsorbed gas when the cryopump 10 rises to room temperature, is also a metal. A seal valve is used. This metal seal valve may be a break valve of a type in which a partition wall made of a thin metal or glass breaks when a pressure rises and releases internal pressure. The explosion-proof valve 32 and the roughing valve 31 are shown in FIG.
By exhausting the atmosphere side of the valve 33 with an auxiliary pump such as the mechanical pump 50 as described above, a structure that avoids leakage from the atmosphere side can be adopted. In this case, the seal gasket of the valve 33 may be an elastomer gasket instead of metal, but it is desirable to use a metal gasket from the viewpoint of reducing gas emission.

真空容器20とクライオポンプ10との間には、場合によ
ってはゲートバルブなどの主排気弁30が設けられること
もある。この主排気弁30の弁体シールは、大気側からの
直接のリークの恐れが無い為、エラストマーガスケット
を用いることも可能であるが、ガス放出を極少にするた
めには、メタルシールが望ましい。また、この主排気弁
の真空内露出表面も、ポンプ容器14や真空容器20と同
様、ガス放出の少ない金属材料を用い、表面に酸化膜処
理などのガス放出低減対策を施すのが望ましい。
A main exhaust valve 30 such as a gate valve may be provided between the vacuum vessel 20 and the cryopump 10 in some cases. For the valve body seal of the main exhaust valve 30, an elastomer gasket can be used because there is no possibility of direct leakage from the atmosphere side, but a metal seal is desirable in order to minimize gas emission. Also, as in the case of the pump container 14 and the vacuum container 20, it is preferable that the surface of the main exhaust valve exposed in the vacuum be made of a metal material that emits little gas, and that the surface be subjected to gas emission reduction measures such as oxide film treatment.

第2図は第1図(a)に示した実施例における到達圧
力の履歴を示す。排気開始より70日目に真空リークと真
空計へ流れ込む暗電流が発見され、これらを取り除いた
結果、3から5X10-11Paの極高真空が繰り返し得られ
た。
FIG. 2 shows the history of the ultimate pressure in the embodiment shown in FIG. 1 (a). On the 70th day from the start of evacuation, a vacuum leak and dark current flowing into the vacuum gauge were found, and as a result of removing these, an extremely high vacuum of 3 to 5 × 10 −11 Pa was repeatedly obtained.

第3図は第1図(a)に示した実施例の真空排気装置
の大気圧からの排気特性の典型例を示す。チャンバーを
大気圧迄戻した後、28時間放置し、排気開始して途中16
時間のベーキングを行い、90時間後に3X10-11Paの到達
圧力が得られた。
FIG. 3 shows a typical example of the exhaust characteristics from the atmospheric pressure of the vacuum exhaust device of the embodiment shown in FIG. 1 (a). After returning the chamber to atmospheric pressure, leave it for 28 hours,
After baking for 90 hours, the ultimate pressure of 3 × 10 −11 Pa was obtained after 90 hours.

(発明の効果) 以上に説明したように、この発明のクライオポンプお
よび真空排気装置によれば、高価で複雑な4Kの冷凍機を
用いることなく、現在真空工業で広く使われている小型
冷凍機を用いた構成で、10-11Pa、或いはそれ以下の極
高真空領域まで到達可能にできる効果があり、かつ構造
を簡単にして運転操作も容易にできる効果がある。
(Effects of the Invention) As described above, according to the cryopump and the vacuum exhaust device of the present invention, a small refrigerator widely used in the vacuum industry at present without using an expensive and complicated 4K refrigerator. Has the effect that it is possible to reach an extremely high vacuum region of 10 −11 Pa or less, and it is also possible to simplify the structure and facilitate the operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a)は本発明の実施例の系統図、第1図(b)
はフランジシール部の別の実施例の断面図、第1図
(c)はバルブシールの別の実施例の系統図、第2図は
第1図の実施例における初回排気からの到達圧力の履歴
を示すグラフ、第3図は同じく第1図の実施例における
排気特性の1例を示すグラフ、第4図はクライオポンプ
の圧力のクライオ面温度に対しての変化を示す概念図、
第5図は発明者が実測した従来のクライオポンプにおけ
る圧力のクライオ面温度に対する変化を示すグラフであ
る。 10……クライオポンプ 11……冷却面、11a……活性炭 12……G−M冷凍機 13……コンプレッサーユニット 14……ポンプ容器、20……真空容器 40……フランジ、41……内側ガスケット 42……外側ガスケット、43……中間排気管 44……ガスケット、45……補助真空領域
FIG. 1 (a) is a system diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b).
Is a sectional view of another embodiment of the flange seal portion, FIG. 1 (c) is a system diagram of another embodiment of the valve seal, and FIG. 2 is a history of the ultimate pressure from the first exhaust in the embodiment of FIG. FIG. 3 is a graph showing an example of the exhaust characteristic in the embodiment of FIG. 1, and FIG. 4 is a conceptual diagram showing a change in the pressure of the cryopump with respect to the cryogenic surface temperature.
FIG. 5 is a graph showing a change in pressure with respect to a cryo-surface temperature in a conventional cryopump measured by the inventor. 10 Cryopump 11 Cooling surface 11a Activated carbon 12 GM refrigerator 13 Compressor unit 14 Pump container 20 Vacuum container 40 Flange 41 Inner gasket 42 …… Outer gasket, 43 …… Middle exhaust pipe 44 …… Gasket, 45 …… Auxiliary vacuum area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04B 37/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F04B 37/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】金属製のポンプ容器内に、気体を吸着排気
する為の冷却面を設置してなるクライオポンプにおい
て、 (1) 前記冷却面は、吸着剤が貼付けられていると共
に、G−M、ソルベイ、スターリングなどのサイクル名
で知られた、約10K程度の到達温度の機械式冷凍機と連
結されており、 (2) 前記ポンプ容器は、真空内露出面が平滑に加工
され、および/または緻密な酸化膜で被覆されており、 (3) 前記ポンプ容器のシール面は、金属ガスケット
または補助真空構造を介在させたシール構造としてあ
る、 ことを特徴としたクライオポンプ
1. A cryopump in which a cooling surface for adsorbing and exhausting gas is provided in a metal pump container. (1) The cooling surface has an adsorbent attached thereto and a G- M, Solvay, Stirling, and other known cycle names are connected to a mechanical refrigerator having a temperature of about 10K, and (2) the pump container has a vacuum-exposed surface that is smoothed, and And / or a dense oxide film, and (3) the sealing surface of the pump container has a sealing structure with a metal gasket or an auxiliary vacuum structure interposed therebetween.
【請求項2】請求項1に記載したクライオポンプを真空
容器に接続してあり、 (1) 前記真空容器が金属製で構成され、かつ真空内
露出面が平滑に加工され、および/または緻密な酸化膜
で被覆されており、 (2) 前記真空容器のシール面は、金属ガスケットま
たは補助真空構造を介在させたシール構造としてある、 ことを特徴とした真空排気装置
2. The cryopump according to claim 1, wherein the cryopump is connected to a vacuum vessel. (1) The vacuum vessel is made of metal, and an exposed surface in a vacuum is smoothed and / or dense. (2) a vacuum pumping device, wherein the sealing surface of the vacuum vessel has a sealing structure with a metal gasket or an auxiliary vacuum structure interposed.
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