JP6413926B2 - Vacuum pump and mass spectrometer - Google Patents

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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps

Description

本発明は、真空ポンプおよび質量分析装置に関する。   The present invention relates to a vacuum pump and a mass spectrometer.

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)。   Vacuum pumps such as turbo molecular pumps are used in various devices as pumps that can generate a clean high vacuum environment. For example, in a mass spectrometer, the degree of vacuum in a quadrupole rod or detector is set to be about 5 to 10 times higher than the degree of vacuum in an ion source. Therefore, a vacuum pump having a plurality of exhaust ports is known so that such a device can be handled with a single vacuum pump (see, for example, Patent Document 1).

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。   The vacuum pump described in Patent Document 1 includes first and second turbo molecular stages and a Holweck stage, a first air inlet that can flow into the first turbo molecular stage, a first turbo molecular stage, A second air inlet that can flow into the second turbo molecular stage and a third air inlet that can flow into the Holbeck stage are provided. A through hole communicating with the third intake port is formed on the stator side of the Holbeck stage.

特開2003−129990号公報JP 2003-129990 A

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。   By the way, a plurality of spiral grooves are formed in the stator of the Holbeck stage, and they have the same shape. However, in the vacuum pump described in Patent Document 1, since the through hole penetrates only a part of the spiral grooves, the gas flow rate is different for each spiral groove. As a result, the intake side pressure of the Holbeck stage is increased, and the exhaust performance of the entire pump is deteriorated.

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、前記貫通孔が形成された第1のネジ溝の溝形状は、貫通孔が形成されてない第2のネジ溝の溝形状と異なり、より大流量に適した溝形状に設定されている。
さらに好ましい実施形態では、前記溝形状を表すパラメータはネジ溝の溝幅、溝角度および溝深さであって、前記第1のネジ溝の溝幅、溝角度および溝深さの少なくとも一つは、前記第1のネジ溝前記第2のネジ溝よりも大流量に適するように設定されている。
さらに好ましい実施形態では、前記第2のネジ溝の溝形状は、前記第1のネジ溝に対して周方向により近くに配置されている第2のネジ溝ほど流量が大きくなるように設定されている。
さらに好ましい実施形態では、前記円筒状ステータは、ステータ軸方向の前記貫通孔よりも上流側の領域では、前記第1のネジ溝の溝形状と前記第2のネジ溝の溝形状とは同一であり、ステータ軸方向の前記貫通孔よりも下流側の領域では、前記第1のネジ溝の溝形状と前記第2のネジ溝の溝形状とが異なっている。
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吸気口と複数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、前記貫通孔が形成された第1のネジ溝が、貫通孔が形成されていない第2のネジ溝よりも大流量に適するように前記第1および第2のネジ溝のネジ条数が設定されている。
さらに好ましい実施形態では、前記第1のネジ溝のネジ条数は前記第2のネジ溝のネジ条数よりも少なく設定されている
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。
The vacuum pump according to a preferred embodiment of the present invention is provided on the downstream side of the first pump stage and the first pump stage, and a plurality of screw grooves and screw threads are alternately formed in the circumferential direction of the inner peripheral surface. A cylindrical stator, a second pump stage having a cylindrical rotor provided on the inner peripheral side of the cylindrical stator, a first intake port provided upstream of the first pump stage, and the first A vacuum pump provided downstream of one pump stage and communicating with the second pump stage, wherein the cylindrical stator includes at least one of the second air inlet and one or more of the air inlets. A through hole communicating with the screw groove is formed so as to penetrate from the outer peripheral surface of the cylindrical stator to the inner peripheral surface, and the groove shape of the first screw groove in which the through hole is formed is formed as a through hole. It has not been Unlike the second screw groove of the groove shape it is set in a groove shape suitable for larger flow rates.
In a further preferred embodiment, the parameters representing the groove shape are a groove width, a groove angle, and a groove depth of a screw groove, and at least one of the groove width, the groove angle, and the groove depth of the first screw groove is The first screw groove is set to be suitable for a larger flow rate than the second screw groove.
In a further preferred embodiment, the groove shape of the second screw groove is set so that the flow rate becomes larger as the second screw groove arranged closer to the circumferential direction than the first screw groove. Yes.
In a further preferred embodiment, in the cylindrical stator, the groove shape of the first screw groove and the groove shape of the second screw groove are the same in a region upstream of the through hole in the stator axial direction. Yes, the groove shape of the first screw groove is different from the groove shape of the second screw groove in a region downstream of the through hole in the stator axial direction.
The vacuum pump according to a preferred embodiment of the present invention is provided on the downstream side of the first pump stage and the first pump stage, and a plurality of screw grooves and screw threads are alternately formed in the circumferential direction of the inner peripheral surface. A cylindrical stator, a second pump stage having a cylindrical rotor provided on the inner peripheral side of the cylindrical stator, a first intake port provided upstream of the first pump stage, and the first A vacuum pump provided downstream of one pump stage and communicating with the second pump stage, wherein the cylindrical stator includes the second air inlet and the plurality of screws. A through-hole communicating with the groove is formed so as to penetrate from the outer peripheral surface of the cylindrical stator to the inner peripheral surface, and the first screw groove in which the through-hole is formed is the first without the through-hole. 2 screws Screw Article number of the first and second screw groove is set to be suitable for high flow rates than.
In a more preferred embodiment, the number of threads of the first screw groove is set to be smaller than the number of threads of the second screw groove .
A mass spectrometer according to a preferred embodiment of the present invention includes the above-described vacuum pump, a first analysis unit, a second analysis unit that operates in a higher pressure region than the first analysis unit, and the first analysis unit. A first chamber having a first exhaust port to which an analysis unit is housed and to which a first air inlet of the vacuum pump is connected, and a second chamber to which the second analysis unit is housed and a second air inlet of the vacuum pump are connected. A second chamber having a second exhaust port.

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。   According to the present invention, it is possible to improve the exhaust performance of a vacuum pump having a plurality of intake ports.

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。FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of a vacuum pump according to the present invention. 図2は、真空ポンプの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the vacuum pump. 図3は、図2のA1−A1断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIG. 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。FIG. 4 is a development view showing the structure of the inner peripheral surface side of the first screw stator. 図5は、図4のA2−A2断面を示す図である。5 is a diagram showing a cross section A2-A2 of FIG. 図6は、質量分析装置の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a mass spectrometer.

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。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of a vacuum pump according to the present invention. The vacuum pump 1 includes a first housing 70 and a second housing 80. The first housing 70 is provided with a flange portion 75 in which a first air inlet 71, a second air inlet 72, and a third air inlet 73 are formed. Each of the intake ports 71, 72, 73 is formed with seal ring grooves 71a, 72a, 73a in which a seal ring is mounted. As will be described later, the second housing 80 is provided with a motor, and heat radiating fins 86 are formed on the surface of the second housing 80 (the bottom surface of the vacuum pump 1).

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。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the vacuum pump 1 taken along the axial direction. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIG. Inside the first housing 70, the shaft 10 to which the first turbine rotor 20, the second turbine rotor 30 and the motor rotor 90 are fixed is provided. The shaft 10 is supported by a magnetic bearing using permanent magnets 43 and 44 and a ball bearing 84. A motor stator 91 provided on the outer peripheral side of the motor rotor 90 is held by the second housing 80. The ball bearing 84 is held by a bearing holder 83 that is fixed to the second housing 80.

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。   The permanent magnet 44 is fixed in a recess formed at the right end of the shaft 10 in the figure. The permanent magnet 43 disposed inside the permanent magnet 44 is held by the magnet holder 40. The magnet holder 40 is fixed to the holder support portion 41, and the holder support portion 41 is fixed to the first housing 70. The magnet holder 40 is provided with a ball bearing 42. The ball bearing 42 functions as a regulating member that regulates the swing of the shaft 10 so that the permanent magnet 44 and the permanent magnet 43 do not come into contact with each other.

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。   The first turbine rotor 20 is formed with a plurality of first turbine blade stages 21 including a plurality of turbine blades in the axial direction. For the plurality of first turbine blade stages 21, first fixed blade stages 22 having a plurality of turbine blades are alternately arranged in the axial direction. These first turbine blade stage 21 and first fixed blade stage 22 constitute a first turbomolecular pump stage TP1.

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。   The second turbine rotor 30 is formed with a plurality of second turbine blade stages 31 including a plurality of turbine blades in the axial direction. For the plurality of second turbine blade stages 31, second fixed blade stages 32 having a plurality of turbine blades are alternately arranged in the axial direction. The second turbo blade stage 31 and the second fixed blade stage 32 constitute a second turbo molecular pump stage TP2. Positioning of the first fixed blade stage 22 and the second fixed blade stage 32 in the axial direction (left-right direction in the drawing) is performed by the spacers 23, 33, and 50.

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。   A disc portion 34 is formed on the pump downstream side (left side in the drawing) of the second turbine rotor 30 with respect to the second turbine blade stage 31. A first cylindrical rotor 62 and a second cylindrical rotor 63 are fixed to the disc portion 34. The second cylindrical rotor 63 is disposed on the inner peripheral side of the first cylindrical rotor 62. A first screw stator 60 is provided on the outer peripheral side of the first cylindrical rotor 62, and a second screw stator 61 is provided between the first cylindrical rotor 62 and the second cylindrical rotor 63. A through hole 60 a is formed in the first screw stator 60 at a position facing the third air inlet 73 of the first housing 70.

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。   As shown in FIG. 3, the inner peripheral surface of the first screw stator 60, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the second screw stator 61, and the opposing surface of the second housing 80 facing the inner peripheral surface of the second cylindrical rotor 63. Each has a thread groove and a thread. The first and second cylindrical rotors 62 and 63, the first and second screw stators 60 and 61, and the screw grooves and the threads formed on the opposing surfaces of the second housing 80 constitute a Holweck pump stage HP. Is done.

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。   The gas flowing in from the first intake port 71 of FIG. 2 is exhausted to the downstream side of the first turbo molecular pump stage TP1 by the first turbo molecular pump stage TP1. Further, the gas flowing in from the second intake port 72 and the gas exhausted by the first turbo molecular pump stage TP1 are exhausted downstream of the second turbo molecular pump stage TP2 by the second turbo molecular pump stage TP2. . The gas exhausted by the second turbo molecular pump stage TP2 and the gas flowing in from the third intake port 73 are exhausted by the Holbeck pump stage HP. The gas exhausted by the Holbeck pump stage HP passes through exhaust passages 81 and 82 formed in the second housing 80 and is exhausted from the exhaust port 85. The pressure P at the intake ports 71, 72, 73 becomes higher toward the downstream side as P (71) <P (72) <P (73).

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。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。   FIG. 4 is a development view showing the structure on the inner peripheral surface side of the first screw stator 60. FIG. 5A shows the A2-A2 cross-sectional view of FIG. 4 is the intake side (pump upstream side) and the lower side is the exhaust side (pump downstream side). On the inner peripheral surface side of the first screw stator 60, a plurality of screw grooves and screw threads are alternately formed in the circumferential direction. In the example shown in FIG. 4, eight screw grooves 601a to 601h and eight screw threads 602a to 602h are alternately formed. The through hole 60a is formed over the three screw grooves 601c, 601d, and 601e. In the example shown in FIG. 4, the through hole 60a does not penetrate the threads 602d and 602e, but may be configured to penetrate.

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。   When the first cylindrical rotor 62 provided on the inner peripheral side of the first screw stator 60 rotates in the direction of the arrow, the gas flowing into the screw grooves 601a to 601h is exhausted to the pump downstream side (exhaust side). By the way, in the case of the screw stator in which the through hole 60a is not formed, the gas flowing in from the intake side flows into the screw grooves 601a to 601h almost uniformly. Therefore, the pressure state on the intake side is substantially the same in any of the thread grooves 601a to 601h.

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。   On the other hand, when the through hole 60a is formed like the first screw stator 60 and the gas from the third intake port 73 also flows from the through hole 60a, the flow rate R1 of the screw grooves 601c to 601e is different from that of the other screw grooves. It becomes larger than the flow rate R2 of 601a, 601b, 601f to 601h. Generally, the pressure P (73) of the third intake port 73 is 10 times or more the pressure P (72) of the second intake port 72. Therefore, the intake side pressure of the Holbeck pump stage HP is governed by the intake side pressure of the screw grooves 601c to 601e, and the intake side pressure of the Holbeck pump stage HP is higher than when the through hole 60a is not formed. .

そこで、本実施の形態では、以下に説明するように、貫通孔60aが形成されたネジ溝601c〜601eの溝形状を、貫通孔60aが形成されてないネジ溝601a,601b,601f〜601hの溝形状と異ならせ、より大流量に適した溝形状に設定するようにした。ところで、排気側の圧力は排気側の真空系によってほぼ決定され、いずれのネジ溝も排気側の圧力はほぼ同一となる。そして、より大流量に適した溝形状とは、排気する気体の流量についてはネジ溝601a,601b,601f〜601hに比べてネジ溝601c〜601eの方が大きいが、吸気側圧力についてはほぼ同程度となるように設定された溝形状を意味する。その結果、ホルベックポンプステージHPの吸気側圧力、すなわち、第3吸気口73の圧力P(73)の上昇を防止することができる。   Therefore, in the present embodiment, as described below, the groove shapes of the screw grooves 601c to 601e in which the through hole 60a is formed are the same as those of the screw grooves 601a, 601b, and 601f to 601h in which the through hole 60a is not formed. Different from the groove shape, a groove shape suitable for a larger flow rate was set. By the way, the pressure on the exhaust side is almost determined by the vacuum system on the exhaust side, and the pressure on the exhaust side is almost the same in any of the screw grooves. The groove shape suitable for a larger flow rate is that the screw grooves 601c to 601e are larger than the screw grooves 601a, 601b, and 601f to 601h in terms of the flow rate of the exhaust gas, but the intake side pressure is almost the same. It means the groove shape set to be about. As a result, an increase in the intake side pressure of the Holbeck pump stage HP, that is, the pressure P (73) of the third intake port 73 can be prevented.

図4のネジ溝601a〜601hについて説明する。各ネジ溝601a〜601hは、一点鎖線L1よりも吸気側(ポンプ上流側)のネジ溝部601aa〜601haと、一点鎖線L1よりも排気側(ポンプ下流側)のネジ溝部601ab〜601hbとで構成されている。一点鎖線L1は、貫通孔60aのポンプ下流側端部を通り、第1ネジステータ60の軸方向と直交する方向に延在する直線である。   The screw grooves 601a to 601h in FIG. 4 will be described. The screw grooves 601a to 601h are constituted by screw groove portions 601aa to 601ha on the intake side (pump upstream side) from the alternate long and short dash line L1, and screw groove portions 601ab to 601hb on the exhaust side (downstream of the pump) from the alternate long and short dash line L1. ing. An alternate long and short dash line L1 is a straight line that passes through the pump downstream end of the through hole 60a and extends in a direction orthogonal to the axial direction of the first screw stator 60.

貫通孔60aからネジ溝601c〜601eに流入した気体は、一部は吸気側へと逆流するが、殆どはネジ溝内を排気側へと排気される。そのため、流入した気体に対する排気性能は貫通孔60aよりも下流側のネジ溝の形状によって殆ど決まってくる。また、本実施の形態では、上述したようにネジ溝601c〜601eの溝形状を大流量に適した形状としているので、貫通孔60aよりもポンプ上流側への逆流が抑えられる。その結果、貫通孔60aよりも上流側においては、ネジ溝601a〜601hにおける排気条件はほぼ同一となる。そのため、貫通孔60aよりも上流側においては、ネジ溝601a〜601hの設定(溝形状)をほぼ同一とすることができる。   A part of the gas flowing into the screw grooves 601c to 601e from the through hole 60a flows backward to the intake side, but most of the gas is exhausted to the exhaust side in the screw groove. Therefore, the exhaust performance with respect to the inflowing gas is almost determined by the shape of the thread groove on the downstream side of the through hole 60a. Moreover, in this Embodiment, since the groove shape of the screw grooves 601c-601e is made into the shape suitable for a large flow volume as mentioned above, the back flow to the pump upstream side is suppressed rather than the through-hole 60a. As a result, on the upstream side of the through hole 60a, the exhaust conditions in the thread grooves 601a to 601h are substantially the same. Therefore, the setting (groove shape) of the screw grooves 601a to 601h can be made substantially the same on the upstream side of the through hole 60a.

図4に示す例では、ネジ溝601a〜601hは、溝角度および溝深さが一定な螺旋溝としている。そして、一点鎖線L1よりも吸気側のネジ溝部601aa〜601haの溝形状を同一に設定している。すなわち、溝幅Wa、溝深さh(図5参照)、溝角度θaが同一とされている。一方、一点鎖線L1よりも排気側のネジ溝部601ab〜601hbについては、流量に応じて溝形状を異ならせている。   In the example shown in FIG. 4, the screw grooves 601a to 601h are spiral grooves having a constant groove angle and groove depth. The groove shapes of the screw groove portions 601aa to 601ha closer to the intake side than the one-dot chain line L1 are set to be the same. That is, the groove width Wa, the groove depth h (see FIG. 5), and the groove angle θa are the same. On the other hand, the groove shapes of the screw groove portions 601ab to 601hb on the exhaust side with respect to the alternate long and short dash line L1 are varied according to the flow rate.

貫通孔60aの各ネジ溝601c〜601eにおける開口面積は、ネジ溝601dが最も大きく、ネジ溝601c,601eはほぼ同一面積でネジ溝601dよりも小面積となっている。そのため、一点鎖線L1よりも排気側においては、ネジ溝部601dbの流量Qdが最も大きく、次いで、ネジ溝部601cb,6001ebの流量Qc,Qe(Qc≒Qe)が大きい。一方、ネジ溝内の気体は、ネジ山の部分の微少隙間(ネジ山と第1円筒ロータ62との隙間)を介して隣接するネジ溝に漏れる。そのため、ネジ溝部601ab,601bb,601fb〜601hbの流量Qa,Qb,Qf〜Qhは、ネジ溝部601cb,601ebに近いネジ溝部ほど大きくなるものと考えられる。すなわち、Qb≒Qf>Qa≒Qg>Qhとなっている。   The screw groove 601d has the largest opening area in each screw groove 601c to 601e of the through hole 60a, and the screw grooves 601c and 601e are substantially the same area and smaller than the screw groove 601d. For this reason, the flow rate Qd of the screw groove 601db is the largest on the exhaust side from the one-dot chain line L1, and then the flow rates Qc and Qe (Qc≈Qe) of the screw grooves 601cb and 6001eb are large. On the other hand, the gas in the screw groove leaks into the adjacent screw groove through a minute gap (gap between the screw thread and the first cylindrical rotor 62) in the screw thread portion. Therefore, the flow rates Qa, Qb, and Qf to Qh of the screw groove portions 601ab, 601bb, and 601fb to 601hb are considered to be larger as the screw groove portions are closer to the screw groove portions 601cb and 601eb. That is, Qb≈Qf> Qa≈Qg> Qh.

そこで、本実施形態では、一例として、ネジ溝部601ab〜601hbの溝角度を図4に示すように設定した。図4に示す溝角度θ1〜θ5は、各ネジ溝部の流量に応じてθ1<θ2<θ3<θ4<θ5のように設定されている。溝幅Wbおよび溝深さについては、全てのネジ溝部601ab〜601hbで同一とした。ここでは、溝角度が小さいほど流量が大きく、かつ、圧縮比が大きくなるという考え方に基づいて、溝角度θ1〜θ5を設定している。このように設定することで、ネジ溝601c〜601eは大流量に適した溝形状となり、ホルベックポンプステージHPの吸気側圧力の改善を図ることができる。   Therefore, in this embodiment, as an example, the groove angles of the screw groove portions 601ab to 601hb are set as shown in FIG. The groove angles θ1 to θ5 shown in FIG. 4 are set as θ1 <θ2 <θ3 <θ4 <θ5 according to the flow rate of each screw groove. The groove width Wb and the groove depth are the same for all the screw groove portions 601ab to 601hb. Here, the groove angles θ1 to θ5 are set based on the idea that the smaller the groove angle, the larger the flow rate and the higher the compression ratio. By setting in this way, the thread grooves 601c to 601e have a groove shape suitable for a large flow rate, and the intake side pressure of the Holbeck pump stage HP can be improved.

図4に示す例では、貫通孔60aが貫通しているネジ溝601c〜601eと貫通していないネジ溝601a,601b,601f〜601hとの間で、ネジ溝部の溝角度を異ならせて、ネジ溝601c〜601eを大流量に適した溝形状とした。しかしながら、溝角度に限らず、溝幅、溝深さ、ネジ条数のいずれか一つを調整することで、ネジ溝601c〜601eを大流量に適した溝形状とすることが可能である。例えば、溝幅または溝深さを大きくする、ネジ条数を減らすことで大流量化になるが、実際にはこれらの各条件の組み合わせが適宜に設定され得る。また、軸方向に沿ってネジ溝の形状(溝角度、溝幅、溝深さの少なくとも一つ)が変化する可変溝についても、上述した場合と同様の考え方を適用することができる。   In the example shown in FIG. 4, the screw grooves 601 c to 601 e through which the through hole 60 a passes and the screw grooves 601 a, 601 b, 601 f to 601 h that do not pass through are made to have different screw groove angles. The grooves 601c to 601e have a groove shape suitable for a large flow rate. However, not only the groove angle but also any one of the groove width, groove depth, and number of screw threads can be adjusted to make the screw grooves 601c to 601e into a groove shape suitable for a large flow rate. For example, the flow rate can be increased by increasing the groove width or groove depth or by reducing the number of screw threads, but in practice, combinations of these conditions can be set as appropriate. The same idea as described above can also be applied to variable grooves in which the shape of the thread groove (at least one of groove angle, groove width, and groove depth) changes along the axial direction.

また、貫通孔60aが貫通していないネジ溝601a,601b,601f〜601hについて、Qb≒Qf>Qa≒Qg>Qhのように、ネジ溝601c,601eに近いネジ溝ほど流量が大きくなるように溝形状を設定したが、同一の溝形状に設定しても良い。さらに、ネジ溝601c〜601eについても、同一の溝形状に設定しても構わない。   Further, for the screw grooves 601a, 601b, 601f to 601h through which the through hole 60a does not pass, the flow rate of the screw grooves closer to the screw grooves 601c, 601e is larger as Qb≈Qf> Qa≈Qg> Qh. Although the groove shape is set, it may be set to the same groove shape. Further, the screw grooves 601c to 601e may be set to the same groove shape.

なお、図4に示す例では、ネジ溝部601ab〜601hbの軸方向領域を貫通孔60aの下端部までとしたが、貫通孔60aの上端部までとしても良い。いずれの場合も、貫通孔60aよりも上流側の領域では、ネジ溝部601aa〜601haの溝形状は同一であり、貫通孔60aよりも下流側の領域では、ネジ溝部601cb〜601ebの溝形状とネジ溝部601ab,601bb,601fb〜601hbの溝形状とが異なっている。   In the example shown in FIG. 4, the axial direction region of the screw groove portions 601ab to 601hb is set to the lower end portion of the through hole 60a, but may be the upper end portion of the through hole 60a. In any case, the groove shapes of the screw groove portions 601aa to 601ha are the same in the region upstream of the through hole 60a, and the groove shape and the screw of the screw groove portions 601cb to 601eb in the region downstream of the through hole 60a. The groove shapes of the groove portions 601ab, 601bb, 601fb to 601hb are different.

図4に示す例では、一点鎖線L1の上下で溝形状が不連続に変化している。そのため、製作しやすさを考慮して、第1ネジステータ60を、一点鎖線L1よりも上流側の部分と、一点鎖線L1よりも下流側の部分とに2分割して構成しても良い。   In the example shown in FIG. 4, the groove shape changes discontinuously above and below the alternate long and short dash line L1. Therefore, in consideration of ease of manufacture, the first screw stator 60 may be divided into two parts, a part upstream from the one-dot chain line L1 and a part downstream from the one-dot chain line L1.

図6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6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。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the mass spectrometer 100 on which the vacuum pump 1 including the three intake ports 71 to 73 is mounted. FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a liquid chromatograph mass spectrometer using electrospray ionization (ESI). The mass spectrometer 100 includes an ionization chamber 150 and a mass analyzer 110. In the mass spectrometer 110, the first intermediate chamber 113 adjacent to the ionization chamber 150, the second intermediate chamber 114 adjacent to the first intermediate chamber, and the analysis chamber 115 adjacent to the second intermediate chamber 114 each have a partition wall. Is provided.

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。   The first intake port 71 of the vacuum pump 1 is connected to the exhaust port 131 of the analysis chamber 115. The second intake port 72 of the vacuum pump 1 is connected to the exhaust port 132 of the second intermediate chamber 114. The third intake port 73 of the vacuum pump 1 is connected to the exhaust port 133 of the first intermediate chamber 113. In this way, three spaces (first intermediate chamber 113, second intermediate chamber 114, and analysis chamber 115) having different pressure regions are evacuated by one vacuum pump 1.

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と第1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。   An ionization spray 151 is provided in the ionization chamber 150. The liquid sample separated by the liquid chromatograph LC is supplied to the ionization spray 151 through the pipe 152. Although not shown, nebulization gas is supplied to the ionization spray 151, and the liquid sample is sprayed by the ionization spray 151. A high voltage is applied to the tip of the ionization spray 151 and is ionized during spraying. A heater block 112 is provided between the first intermediate chamber 113 and the ionization chamber 150, and a desolvation pipe 120 that connects the ionization chamber 150 and the first intermediate chamber 113 is provided in the heater block 112. . The desolvation tube 120 has a function of promoting desolvation and ionization when ions generated in the ionization chamber 150 and sample droplets pass through.

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。   A first ion lens 121 is provided in the first intermediate chamber 113. The second intermediate chamber 114 is provided with an octopole 123 and a focus lens 124. In the partition wall between the second intermediate chamber 114 and the analysis chamber 115, an entrance lens 125 having pores is provided. In the analysis chamber 115, a first quadrupole rod 126, a second quadrupole rod 127, and a detector 128 are provided.

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。   The ions generated in the ionization chamber 150 sequentially pass through the desolvation tube 120, the first ion lens 121 in the first intermediate chamber 113, the skimmer 122, the octopole 123 in the second intermediate chamber 114, the focus lens 124, and the entrance lens 125. Unnecessary ions are sent to the analysis chamber 115 and discharged by the quadrupole rods 126 and 127, and only specific ions reaching the detector 128 are detected.

(1)以上説明したように、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、貫通孔60aが形成されたネジ溝601c,601d,601eの溝形状は、貫通孔60aが形成されていない他のネジ溝601a,601b,601f〜601hの溝形状と異なり、より大流量に適した溝形状に設定されている。 (1) As described above, the vacuum pump 1 includes a plurality of intake ports (first intake port 71, second intake port 72, and third intake port 73) as shown in FIG. The first screw stator 60 is formed with a through hole 60a communicating with the second air inlet 72 and the three screw grooves 601c, 601d, 601e so as to penetrate from the outer peripheral surface of the first screw stator 60 to the inner peripheral surface. The groove shapes of the screw grooves 601c, 601d, and 601e in which the holes 60a are formed are different from the groove shapes of the other screw grooves 601a, 601b, and 601f to 601h in which the through holes 60a are not formed, and are grooves suitable for a larger flow rate. The shape is set.

このように、貫通孔60aが形成されたネジ溝601c,601d,601eの流量は、貫通孔60aが形成されていないネジ溝601a,601b,601f〜601hの流量よりも大きいので、貫通孔60aからネジ溝601c,601d,601eに気体が流入しても、ネジ溝601c,601d,601eの上流側の圧力への影響を抑えることができる。その結果、第3吸気口73における圧力低下を図ることができる。   Thus, since the flow rate of the screw grooves 601c, 601d, and 601e in which the through hole 60a is formed is larger than the flow rate of the screw grooves 601a, 601b, and 601f to 601h in which the through hole 60a is not formed, from the through hole 60a. Even if gas flows into the screw grooves 601c, 601d, and 601e, the influence on the pressure on the upstream side of the screw grooves 601c, 601d, and 601e can be suppressed. As a result, a pressure drop at the third air inlet 73 can be achieved.

(2)また、溝形状を表すパラメータはネジ溝の溝幅、溝角度、溝深さおよびネジ条数であって、ネジ溝601c,601d,601eの溝幅、溝角度、溝深さおよびネジ条数の少なくとも一つは、ネジ溝601c,601d,601eの流量がネジ溝601a,601b,601f〜601hの流量よりも大きくなるように設定されている。 (2) The parameters representing the groove shape are the groove width, groove angle, groove depth, and number of screw threads of the screw groove, and the groove width, groove angle, groove depth, and screw number of the screw grooves 601c, 601d, and 601e. At least one of the number of strips is set so that the flow rates of the screw grooves 601c, 601d, and 601e are larger than the flow rates of the screw grooves 601a, 601b, and 601f to 601h.

例えば、図4に示す第1ネジステータ60の場合には、溝形状のパラメータである溝角度が異なっている。すなわち、一点鎖線L1よりも下流側では、ネジ溝601c,601d,601eの溝角度θ1,θ2は、ネジ溝601a,601b,601f〜601hの溝角度θ3〜θ5よりも小さく設定されている。そのため、ネジ溝601c,601d,601eの流量は、ネジ溝601a,601b,601f〜601hの流量よりも大きくなる。   For example, in the case of the first screw stator 60 shown in FIG. 4, the groove angle which is a parameter of the groove shape is different. That is, on the downstream side of the alternate long and short dash line L1, the groove angles θ1 and θ2 of the screw grooves 601c, 601d, and 601e are set smaller than the groove angles θ3 to θ5 of the screw grooves 601a, 601b, and 601f to 601h. Therefore, the flow rates of the screw grooves 601c, 601d, and 601e are larger than the flow rates of the screw grooves 601a, 601b, and 601f to 601h.

(3)さらに、図4に示すように、ネジ溝601a,601b,601f〜601hの溝形状に関して、ネジ溝601c,601d,601eに対して周方向により近くに配置されているネジ溝ほど流量が大きくなるように設定するのが好ましい。上述したように、ネジ溝内の気体は、ネジ山の部分の微少隙間を介して隣接するネジ溝に漏れるので、流量の大きなネジ溝601c,601d,601eに近いネジ溝ほど、流量が大きくなる。そのため、ネジ溝601c,601d,601eに対して周方向により近くに配置されているネジ溝ほど流量が大きくなるように設定することで、ネジ溝601c,601d,601eだけでなく、ネジ溝601a,601b,601f〜601hに関しても溝形状の最適化が図れる。その結果、第3吸気口73のさらなる圧力低下を図ることができる。 (3) Further, as shown in FIG. 4, regarding the groove shapes of the screw grooves 601a, 601b, 601f to 601h, the flow rate of the screw grooves arranged closer to the circumferential direction with respect to the screw grooves 601c, 601d, 601e is higher. It is preferable to set so as to increase. As described above, the gas in the screw groove leaks into the adjacent screw groove through a minute gap in the thread portion, so the screw groove closer to the screw grooves 601c, 601d, and 601e having a larger flow rate has a higher flow rate. . Therefore, not only the screw grooves 601c, 601d, and 601e but also the screw grooves 601a, 601e, 601e, With regard to 601b and 601f to 601h, the groove shape can be optimized. As a result, it is possible to further reduce the pressure at the third air inlet 73.

(4)また、図4に示すように、貫通孔60aよりも下流側の領域において、上述のようにネジ溝601c,601d,601eの溝形状を大流量に適した溝形状に設定することで、上流側への逆流が抑えられる。そのため、貫通孔60aよりも上流側の領域では、ネジ溝601c,601d,601eの溝形状とネジ溝の溝形状601a,601b,601f〜601hとを同一としても良い。 (4) Further, as shown in FIG. 4, in the region downstream of the through hole 60a, the groove shapes of the screw grooves 601c, 601d, 601e are set to the groove shapes suitable for a large flow rate as described above. , Backflow to the upstream side is suppressed. Therefore, in the region upstream of the through hole 60a, the groove shapes of the screw grooves 601c, 601d, and 601e may be the same as the groove shapes 601a, 601b, and 601f to 601h of the screw grooves.

(5)本実施の形態の質量分析装置では、例えば、図6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。 (5) In the mass spectrometer of the present embodiment, for example, as shown in FIG. 6, the exhaust port 132 of the second intermediate chamber 114 in which the octopole 123 and the focus lens 124 as the first analysis unit are housed. The vacuum pump 1 is connected to the exhaust port 133 of the first intermediate chamber 113 where the second ion inlet 72 of the vacuum pump 1 is connected and the first ion lens 121 operating in a higher pressure region than the first analysis unit is accommodated. The third intake port is connected. Therefore, a plurality of chambers can be evacuated by one vacuum pump 1, and the cost of the mass spectrometer 100 can be reduced.

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。   Note that the present invention is not limited to the above embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired. For example, in the embodiment, a vacuum pump having three intake ports has been described as an example. However, the present invention does not include the second turbo molecular pump stage TP2 and the second intake port 72, and the first intake port 71 and the third intake port. The present invention can also be applied to a vacuum pump having only 73.

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、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、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   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum pump, 10 ... Shaft, 20 ... 1st turbine rotor, 21 ... 1st turbine blade stage, 22 ... 1st fixed blade stage, 60a ... Through-hole, 30 ... 2nd turbine rotor, 31 ... 2nd turbine blade Steps 32, second fixed blade stages 60, first screw stator 61, second screw stator 62, first cylindrical rotor 63, second cylindrical rotor 70, first housing 71, first intake port 72 2nd intake port, 73 ... 3rd intake port, 75 ... Flange, 80 ... 2nd housing, 81, 82 ... Exhaust passage, 601a-601h ... Screw groove, 602a-602h ... Screw thread, 100 ... Mass spectrometer , 110 ... Mass spectrometer, 113 ... First intermediate chamber, 114 ... Second intermediate chamber, 115 ... Analysis chamber, 121 ... First ion lens, 123 ... Octopole, 124 ... Focus lens, 131, 132, 13 ... exhaust port, 150 ... ionization chamber, HP ... Holweck (Holweck) pump stage, TP1 ... first turbomolecular pump stage, TP2 ... second turbomolecular pump stage

Claims (7)

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、
前記貫通孔が形成された第1のネジ溝の溝形状は、貫通孔が形成されてない第2のネジ溝の溝形状と異なり、より大流量に適した溝形状に設定されている、真空ポンプ。
A first pump stage;
A cylindrical stator provided downstream of the first pump stage and having a plurality of screw grooves and screw threads formed alternately in the circumferential direction of the inner circumferential surface; and provided on the inner circumferential side of the cylindrical stator. A second pump stage having a closed cylindrical rotor;
A first air inlet provided upstream of the first pump stage;
A vacuum pump provided on the downstream side of the first pump stage and having a second intake port communicating with the second pump stage,
In the cylindrical stator, a through hole that communicates the second intake port and the one or more screw grooves is formed so as to penetrate from the outer peripheral surface of the cylindrical stator to the inner peripheral surface,
Groove shape of the first thread groove of the through hole is formed is different from the groove shape of the second screw groove through hole is not formed, is set in a groove shape suitable for larger flow rates, Vacuum pump.
請求項1に記載の真空ポンプにおいて、
前記溝形状を表すパラメータはネジ溝の溝幅、溝角度および溝深さであって、
前記第1のネジ溝の溝幅、溝角度および溝深さの少なくとも一つは、前記第1のネジ溝前記第2のネジ溝よりも大流量に適するように設定されている、真空ポンプ。
The vacuum pump according to claim 1, wherein
The parameters representing the groove shape are the groove width, groove angle and groove depth of the screw groove,
At least one of the groove width, groove angle, and groove depth of the first screw groove is set so that the first screw groove is more suitable for a larger flow rate than the second screw groove. .
請求項1または2に記載の真空ポンプにおいて、
前記第2のネジ溝の溝形状は、前記第1のネジ溝に対して周方向により近くに配置されている第2のネジ溝ほど流量が大きくなるように設定されている、真空ポンプ。
The vacuum pump according to claim 1 or 2,
The vacuum shape of the groove shape of the second screw groove is set such that the flow rate of the second screw groove disposed closer to the first screw groove is larger in the circumferential direction.
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、
前記円筒状ステータは、
ステータ軸方向の前記貫通孔よりも上流側の領域では、前記第1のネジ溝の溝形状と前記第2のネジ溝の溝形状とは同一であり、
ステータ軸方向の前記貫通孔よりも下流側の領域では、前記第1のネジ溝の溝形状と前記第2のネジ溝の溝形状とが異なっている、真空ポンプ。
The vacuum pump according to any one of claims 1 to 3,
The cylindrical stator is
In the region upstream of the through hole in the stator axial direction, the groove shape of the first screw groove and the groove shape of the second screw groove are the same,
The vacuum pump, wherein a groove shape of the first screw groove is different from a groove shape of the second screw groove in a region downstream of the through hole in the stator axial direction.
第1ポンプステージと、  A first pump stage;
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、  A cylindrical stator provided downstream of the first pump stage and having a plurality of screw grooves and screw threads formed alternately in the circumferential direction of the inner circumferential surface; and provided on the inner circumferential side of the cylindrical stator. A second pump stage having a closed cylindrical rotor;
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、  A first air inlet provided upstream of the first pump stage;
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、  A vacuum pump provided on the downstream side of the first pump stage and having a second intake port communicating with the second pump stage,
前記円筒状ステータには、前記第2吸気口と複数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、  In the cylindrical stator, a through hole that communicates the second intake port and the plurality of screw grooves is formed so as to penetrate from the outer peripheral surface of the cylindrical stator to the inner peripheral surface,
前記貫通孔が形成された第1のネジ溝が、貫通孔が形成されていない第2のネジ溝よりも大流量に適するように前記第1および第2のネジ溝のネジ条数が設定されている、真空ポンプ。  The number of threads of the first and second screw grooves is set so that the first screw groove in which the through hole is formed is suitable for a larger flow rate than the second screw groove in which the through hole is not formed. A vacuum pump.
請求項5に記載の真空ポンプにおいて、  The vacuum pump according to claim 5,
前記第1のネジ溝のネジ条数は前記第2のネジ溝のネジ条数よりも少なく設定されている、真空ポンプ。  The vacuum pump, wherein the number of threads of the first thread groove is set to be smaller than the number of threads of the second thread groove.
請求項1乃至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。
A vacuum pump according to any one of claims 1 to 6 ,
A first analysis unit;
A second analysis unit operating in a higher pressure region than the first analysis unit;
A first chamber containing the first analysis unit and having a first exhaust port to which a first intake port of the vacuum pump is connected;
A mass spectrometer comprising: a second chamber that houses the second analysis unit and has a second exhaust port to which a second intake port of the vacuum pump is connected.
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