JP7455037B2 - クライオポンプおよびクライオポンプの再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、クライオポンプおよびクライオポンプの再生方法に関する。

クライオポンプは、極低温に冷却されたクライオパネルに気体分子を凝縮または吸着により捕捉して排気する真空ポンプである。クライオポンプは半導体回路製造プロセス等に要求される清浄な真空環境を実現するために一般に利用される。クライオポンプはいわゆる気体溜め込み式の真空ポンプであるから、捕捉した気体を外部に定期的に排出する再生を要する。

特開２００７－３０９１８４号公報

クライオポンプが適用されるプロセスによっては、いわゆるタイプ２ガスがクライオポンプ内に多量に溜め込まれることがある。タイプ２ガスとは、通例２０Ｋ以下に冷却されるクライオパネルに凝縮により捕捉される例えばアルゴンや窒素などのガスを指す。この場合、再生中のクライオポンプの昇温によって、溜め込まれた多量のタイプ２ガスが液化してクライオポンプ内部に一時的に溜まることがある。典型的なクライオポンプでは、液化したタイプ２ガスは、加熱により気化されてクライオポンプ外に排出される。多量の液化ガスを気化するには相応の時間がかかるので、クライオポンプの昇温時間ひいては再生時間が長くなる。加えて、液化したタイプ２ガスは非常に温度が低く、クライオポンプ内で接触した部位を冷却しうる。これによってもクライオポンプの昇温にかかる時間が長くなる。また、液化したタイプ２ガスとの接触によりクライオポンプ容器が冷却されればクライオポンプ外表面に多量の結露が生じうるという不都合もある。

本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、クライオポンプの再生時間を短縮することにある。

本発明のある態様によると、クライオポンプは、冷凍機と、冷凍機によって冷却されるクライオパネルと、クライオパネルを収容する容器胴体と、一端が容器胴体に結合され他端が冷凍機に固定され、冷凍機が挿入されている冷凍機収容筒と、を備えるクライオポンプ容器と、クライオポンプ容器から流体を排出するためのベントバルブと、容器胴体に設けられた第１排出ポートを有し、クライオポンプ容器の外に配置され第１排出ポートをベントバルブに接続する第１排出路と、冷凍機収容筒に設けられた第２排出ポートを有し、第２排出ポートをベントバルブに接続する第２排出路であって、第１排出路に第１排出ポートとベントバルブとの間で合流する第２排出路と、を備える。

本発明のある態様によると、クライオポンプの再生方法は、クライオポンプに捕捉されているガスのうち対象ガスの融点またはそれを超える温度にクライオポンプを昇温することと、対象ガスの液化物を、クライオポンプ容器の容器胴体から第１排出路を通じて、及び／またはクライオポンプ容器の冷凍機収容筒から第２排出路を通じて、ベントバルブに排出することと、を備える。第１排出路は、容器胴体に設けられた第１排出ポートを有し、クライオポンプ容器の外に配置されている。第２排出路は、冷凍機収容筒に設けられた第２排出ポートを有し、第１排出路に第１排出ポートとベントバルブとの間で合流する。

本発明のある態様によると、クライオポンプは、冷凍機と、冷凍機によって冷却されるクライオパネルと、クライオパネルを収容する容器胴体と、一端が容器胴体に結合され他端が冷凍機に固定され、冷凍機が挿入されている冷凍機収容筒と、を備えるクライオポンプ容器と、冷凍機収容筒に設けられ、クライオポンプ容器にパージガスを供給するためのパージバルブと、容器胴体に設けられた第１排出ポートを有する第１排出路と、冷凍機収容筒に設けられた第２排出ポートを有する第２排出路と、パージバルブからパージガスが供給されるとき第２排出路を閉鎖可能な切替制御弁と、を備える。

本発明のある態様によると、クライオポンプの再生方法は、クライオポンプに捕捉されているガスのうち対象ガスの融点またはそれを超える温度にクライオポンプを昇温することと、対象ガスの液化物を、クライオポンプ容器の容器胴体の第１排出ポートを通じて、及び／またはクライオポンプ容器の冷凍機収容筒の第２排出ポートを通じて、クライオポンプ容器外に排出することと、クライオポンプ容器にパージバルブからパージガスが供給されるとき、第１排出ポートと第２排出ポートのうちパージバルブに近いほうの排出ポートを閉じた状態で、第１排出ポートと第２排出ポートのうちパージバルブから遠いほうの排出ポートからパージガスを排出することと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、クライオポンプの再生時間を短縮することができる。

実施の形態に係るクライオポンプを模式的に示す。 実施の形態に係るクライオポンプを模式的に示す。 実施の形態に係るクライオポンプが横置きの場合についてクライオポンプの動作を模式的に示す図である。 実施の形態に係るクライオポンプが横置きの場合についてクライオポンプの動作を模式的に示す図である。 実施の形態に係るクライオポンプが縦置きの場合についてクライオポンプの動作を模式的に示す図である。 実施の形態に係るクライオポンプが縦置きの場合についてクライオポンプの動作を模式的に示す図である。 実施の形態に係るクライオポンプの再生方法を模式的に示す図である。 実施の形態に係るクライオポンプの再生方法を模式的に示す図である。 他の実施の形態に係るクライオポンプの排出ラインを模式的に示す。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。説明および図面において同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。図示される各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施の形態は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１および図２は、実施の形態に係るクライオポンプ１０を模式的に示す。図１にはクライオポンプ１０の外観が模式的に示され、図２にはクライオポンプ１０の内部構造が模式的に示される。クライオポンプ１０は、例えばイオン注入装置、スパッタリング装置、蒸着装置、またはその他の真空プロセス装置の真空チャンバに取り付けられて、真空チャンバ内部の真空度を所望の真空プロセスに要求されるレベルまで高めるために使用される。例えば１０^－５Ｐａ乃至１０^－８Ｐａ程度の高い真空度が真空チャンバに実現される。

クライオポンプ１０は、圧縮機１２と、冷凍機１４と、クライオポンプ容器１６とを備える。クライオポンプ容器１６は、クライオポンプ吸気口１７を有する。また、クライオポンプ１０は、ラフバルブ１８と、パージバルブ２０と、ベントバルブ２２と、切替制御弁２４とを備え、これらはクライオポンプ容器１６に設置されている。

圧縮機１２は、冷媒ガスを冷凍機１４から回収し、回収した冷媒ガスを昇圧して、再び冷媒ガスを冷凍機１４に供給するよう構成されている。冷凍機１４は、膨張機またはコールドヘッドとも称され、圧縮機１２とともに極低温冷凍機を構成する。圧縮機１２と冷凍機１４との間の冷媒ガスの循環が冷凍機１４内での冷媒ガスの適切な圧力変動と容積変動の組み合わせをもって行われることにより、寒冷を発生する熱力学的サイクルが構成され、冷凍機１４は極低温冷却を提供することができる。冷媒ガスは、通例はヘリウムガスであるが、適切な他のガスが用いられてもよい。理解のために、冷媒ガスの流れる方向を図１に矢印で示す。極低温冷凍機は、一例として、二段式のギフォード・マクマホン（Gifford-McMahon；ＧＭ）冷凍機であるが、パルス管冷凍機、スターリング冷凍機、またはそのほかのタイプの極低温冷凍機であってもよい。

図２に示されるように、冷凍機１４は、室温部２６、第１シリンダ２８、第１冷却ステージ３０、第２シリンダ３２、および第２冷却ステージ３４を備える。冷凍機１４は、第１冷却ステージ３０を第１冷却温度に冷却し、第２冷却ステージ３４を第２冷却温度に冷却するよう構成されている。第２冷却温度は第１冷却温度よりも低温である。例えば、第１冷却ステージ３０は６５Ｋ～１２０Ｋ程度、好ましくは８０Ｋ～１００Ｋに冷却され、第２冷却ステージ３４は１０Ｋ～２０Ｋ程度に冷却される。第１冷却ステージ３０及び第２冷却ステージ３４はそれぞれ、高温冷却ステージ及び低温冷却ステージとも称しうる。

第１シリンダ２８は第１冷却ステージ３０を室温部２６に接続し、それにより第１冷却ステージ３０は室温部２６に構造的に支持される。第２シリンダ３２は第２冷却ステージ３４を第１冷却ステージ３０に接続し、それにより第２冷却ステージ３４は第１冷却ステージ３０に構造的に支持される。第１シリンダ２８と第２シリンダ３２は径方向に沿って同軸に延在しており、室温部２６、第１シリンダ２８、第１冷却ステージ３０、第２シリンダ３２、及び第２冷却ステージ３４は、この順に直線状に一列に並ぶ。

冷凍機１４が二段式のＧＭ冷凍機の場合、第１シリンダ２８及び第２シリンダ３２それぞれの内部には第１ディスプレーサ及び第２ディスプレーサ（図示せず）が往復動可能に配設されている。第１ディスプレーサ及び第２ディスプレーサにはそれぞれ第１蓄冷器及び第２蓄冷器（図示せず）が組み込まれている。また、室温部２６は、第１ディスプレーサ及び第２ディスプレーサを往復動させるためのモータなど駆動機構（図示せず）を有する。駆動機構は、冷凍機１４の内部への作動気体（例えばヘリウム）の供給と排出を周期的に繰り返すよう作動気体の流路を切り替える流路切替機構を含む。

また、クライオポンプ１０は、放射シールド３６とクライオパネル３８を備える。放射シールド３６は、放射シールド３６は、クライオポンプ１０の外部またはクライオポンプ容器１６からの輻射熱からクライオパネル３８を保護するための極低温表面を提供するために、第１冷却ステージ３０に熱的に結合され、第１冷却温度に冷却される。

放射シールド３６は、例えば筒型の形状を有し、クライオパネル３８と第２冷却ステージ３４を包囲するように配置されている。クライオポンプ吸気口１７側の放射シールド３６の端部は開放されており、クライオポンプ１０の外からクライオポンプ吸気口１７を通じて進入する気体を放射シールド３６内に受け入れることができる。クライオポンプ吸気口１７と反対側の放射シールド３６の端部は閉塞され、または開口を有し、または開放されていてもよい。放射シールド３６はクライオパネル３８との間に隙間を有しており、放射シールド３６はクライオパネル３８と接触していない。放射シールド３６はクライオポンプ容器１６とも接触していない。

クライオポンプ吸気口１７には放射シールド３６の開放端に固定された入口バッフル３７が設けられてもよい。入口バッフル３７は放射シールド３６と同温度に冷却され、その表面にいわゆるタイプ１ガス（水蒸気などの比較的高温で凝縮する気体）を凝縮することができる。

クライオパネル３８は、タイプ２ガス（例えばアルゴン、窒素などの比較的低温で凝縮する気体）を凝縮する極低温表面を提供するために、第２冷却ステージ３４に熱的に結合され、第２冷却温度に冷却される。また、クライオパネル３８には、タイプ３ガス（例えば水素などの非凝縮性気体）を吸着するために、少なくとも一部の表面（例えばクライオポンプ吸気口１７とは反対側の表面）に例えば活性炭またはその他の吸着材が配置されている。クライオポンプ１０の外からクライオポンプ吸気口１７を通じて放射シールド３６内に進入する気体はクライオパネル３８に凝縮または吸着により捕捉される。放射シールド３６やクライオパネル３８の配置や形状など、これらがとりうる形態は、種々の公知の構成を適宜採用することができるので、ここでは詳述しない。

クライオポンプ容器１６は、容器胴体１６ａと冷凍機収容筒１６ｂを有する。クライオポンプ容器１６は、クライオポンプ１０の真空排気運転中に真空を保持し、周囲環境の圧力（例えば大気圧）に耐えるように設計された真空容器である。容器胴体１６ａは、その一端にクライオポンプ吸気口１７を有し、他端が閉じられた筒型の形状を有する。容器胴体１６ａには、放射シールド３６が収容され、上述のように放射シールド３６内にはクライオパネル３８が第２冷却ステージ３４とともに収容されている。冷凍機収容筒１６ｂは、一端が容器胴体１６ａに結合され他端が冷凍機１４の室温部２６に固定されている。冷凍機収容筒１６ｂには、冷凍機１４が挿入され、第１シリンダ２８が収容されている。

この実施の形態では、クライオポンプ１０は、冷凍機１４が容器胴体１６ａの側部に設けられたいわゆる横型のクライオポンプである。容器胴体１６ａの側部には、冷凍機挿入口が設けられ、冷凍機収容筒１６ｂは、この冷凍機挿入口で容器胴体１６ａの側部に結合されている。同様に、容器胴体１６ａの冷凍機挿入口に隣接して、放射シールド３６の側部にも冷凍機１４を通す穴が設けられている。これらの穴を通じて冷凍機１４の第２シリンダ３２と第２冷却ステージ３４が放射シールド３６の中に挿入され、放射シールド３６はその側部の穴の周囲で第１冷却ステージ３０と熱的に結合されている。

クライオポンプは、使用される現場で様々な姿勢で設置されうる。一例として、クライオポンプ１０は、図示される横向きの姿勢、すなわちクライオポンプ吸気口１７を上方に向けた姿勢で設置されることができる。このとき、容器胴体１６ａの底部がクライオポンプ吸気口１７に対して下方に位置し、冷凍機１４は水平方向に延在する。

クライオポンプ１０は、第１冷却ステージ３０の温度を測定するための第１温度センサ４０と、第２冷却ステージ３４の温度を測定するための第２温度センサ４２と、を備える。第１温度センサ４０は、第１冷却ステージ３０に取り付けられている。第２温度センサ４２は、第２冷却ステージ３４に取り付けられている。第１温度センサ４０は、放射シールド３６の温度を測定し、放射シールド３６の測定温度を示す第１測定温度信号を出力することができる。第２温度センサ４２は、クライオパネル３８の温度を測定し、クライオパネル３８の測定温度を示す第２測定温度信号を出力することができる。また、クライオポンプ容器１６の内部に圧力センサ４４が設けられている。圧力センサ４４は例えば、冷凍機収容筒１６ｂに設置され、クライオポンプ容器１６の内圧を測定し、測定圧力を示す測定圧力信号を出力することができる。

また、クライオポンプ１０は、クライオポンプ１０を制御するコントローラ４６を備える。コントローラ４６は、クライオポンプ１０に一体に設けられていてもよいし、クライオポンプ１０とは別体の制御装置として構成されていてもよい。

コントローラ４６は、クライオポンプ１０の真空排気運転においては、放射シールド３６及び／またはクライオパネル３８の冷却温度に基づいて、冷凍機１４を制御してもよい。コントローラ４６は、第１温度センサ４０からの第１測定温度信号を受信するよう第１温度センサ４０と接続され、第２温度センサ４２からの第２測定温度信号を受信するよう第２温度センサ４２と接続されていてもよい。

また、コントローラ４６は、クライオポンプ１０の再生運転においては、クライオポンプ容器１６内の圧力に基づいて（または、必要に応じて、クライオパネル３８の温度およびクライオポンプ容器１６内の圧力に基づいて）、冷凍機１４、ラフバルブ１８、パージバルブ２０、ベントバルブ２２、切替制御弁２４を制御してもよい。コントローラ４６は、圧力センサ４４からの測定圧力信号を受信するよう圧力センサ４４と接続されていてもよい。

コントローラ４６の内部構成は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現されるが、図では適宜、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

たとえば、コントローラ４６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マイコンなどのプロセッサ（ハードウェア）と、プロセッサ（ハードウェア）が実行するソフトウェアプログラムの組み合わせで実装することができる。ソフトウェアプログラムは、クライオポンプ１０の再生をコントローラ４６に実行させるためのコンピュータプログラムであってもよい。

ラフバルブ１８は、クライオポンプ容器１６、例えば冷凍機収容筒１６ｂに設置されている。ラフバルブ１８は、クライオポンプ１０の外部に設置されたラフポンプ（図示せず）に接続される。ラフポンプは、クライオポンプ１０をその動作開始圧力まで真空引きをするための真空ポンプである。コントローラ４６の制御によりラフバルブ１８が開放されるときクライオポンプ容器１６がラフポンプに連通され、ラフバルブ１８が閉鎖されるときクライオポンプ容器１６がラフポンプから遮断される。ラフバルブ１８を開きかつラフポンプを動作させることにより、クライオポンプ１０を減圧することができる。

パージバルブ２０は、クライオポンプ容器１６、例えば冷凍機収容筒１６ｂに設置されている。パージバルブ２０は、クライオポンプ１０の外部に設置されたパージガス供給装置（図示せず）に接続される。コントローラ４６の制御によりパージバルブ２０が開放されるときパージガスがクライオポンプ容器１６に供給され、パージバルブ２０が閉鎖されるときクライオポンプ容器１６へのパージガス供給が遮断される。パージガスは例えば窒素ガス、またはその他の乾燥したガスであってもよく、パージガスの温度は、たとえば室温に調整され、または室温より高温に加熱されていてもよい。パージバルブ２０を開きパージガスをクライオポンプ容器１６に導入することにより、クライオポンプ１０を昇圧することができる。また、クライオポンプ１０を極低温から室温またはそれより高い温度に昇温することができる。

ベントバルブ２２は、後述する排出ライン５０に設けられ、クライオポンプ容器１６、例えば冷凍機収容筒１６ｂに設置されていてもよい。ベントバルブ２２は、クライオポンプ１０の内部から外部に流体を排出するために設けられている。ベントバルブ２２は、排出される流体を受け入れるクライオポンプ１０の外部の貯留タンク（図示せず）に接続されてもよい。あるいは、排出される流体が無害である場合には、ベントバルブ２２は、排出される流体を周囲環境に放出するよう構成されてもよい。ベントバルブ２２から排出される流体は基本的にはガスであるが、液体または気液の混合物であってもよい。

ベントバルブ２２は、コントローラ４６から入力される指令信号に従って開閉される。ベントバルブ２２は、例えば再生中などのようにクライオポンプ容器１６から流体を放出するときにコントローラ４６によって開放される。放出すべきでないときはコントローラ４６によってベントバルブ２２は閉鎖される。ベントバルブ２２は、例えば常閉型の制御弁であってもよい。加えて、ベントバルブ２２は、所定の差圧が作用したときに機械的に開放されるいわゆる安全弁としても機能するよう構成されている。そのため、クライオポンプ内部が何らかの理由で高圧となったときに制御を要することなくベントバルブ２２は機械的に開放される。それにより内部の高圧を逃がすことができる。

また、クライオポンプ１０は、複数の排出路、具体的には第１排出路５１と第２排出路５２を有する排出ライン５０を備える。第１排出路５１は、容器胴体１６ａに設けられた第１排出ポート５３を有し、第２排出路５２は、冷凍機収容筒１６ｂに設けられた第２排出ポート５４を有する。第１排出路５１は、クライオポンプ容器１６の外に配置され、第１排出ポート５３をベントバルブ２２に接続する。同様に、第２排出路５２は、クライオポンプ容器１６の外に配置され、第２排出ポート５４をベントバルブ２２に接続する。第２排出路５２は、第１排出路５１に第１排出ポート５３とベントバルブ２２との間で合流する。

クライオポンプ容器１６の冷凍機収容筒１６ｂには、第２排出路５２を開閉する切替制御弁２４が設置されている。切替制御弁２４は、第１排出路５１と第２排出路５２の合流部５５と第２排出ポート５４との間で第２排出路５２に設けられている。切替制御弁２４は、例えば開閉弁であり、例えば電磁弁であってもよい。切替制御弁２４は、ベントバルブ２２と同様に、コントローラ４６から入力される指令信号に従って開閉される。切替制御弁２４は、クライオポンプ容器１６から流体を放出するときにコントローラ４６によって開放され、放出すべきでないときはコントローラ４６によって閉鎖される。後述のように、切替制御弁２４は、パージバルブ２０からパージガスが供給されるとき第２排出路５２を閉鎖するように動作可能であってもよい。なお、切替制御弁２４は、第１排出路５１を開閉するものではない。第１排出ポート５３から第１排出路５１を通じたベントバルブ２２への流体排出は、切替制御弁２４の開閉にかかわらず許容されている。

第１排出ポート５３は、容器胴体１６ａからの流体の出口として容器胴体１６ａに形成された貫通穴を有し、この実施の形態では、容器胴体１６ａの底部に設けられている。そのため、第１排出路５１は、クライオポンプ吸気口１７を上方に向けてクライオポンプ１０が配置されるとき（すなわち横置きの場合）、冷凍機収容筒１６ｂよりも下方に位置するように設けられている。

また、第１排出ポート５３は、放射シールド３６やクライオパネル３８とパージガスとの熱交換を促進するために、パージバルブ２０からなるべく離れたクライオポンプ容器１６の部位に設けられてもよい。この実施の形態ではパージバルブ２０が冷凍機収容筒１６ｂに設けられているので、第１排出ポート５３は、例えば、容器胴体１６ａの冷凍機収容筒１６ｂとは反対側に設けられてもよい。

第１排出路５１は、第１排出ポート５３を合流部５５に接続するフレキシブル管５６を有してもよい。フレキシブル管５６には、必要に応じて、例えば電気ヒータなどの加熱器具が取り付けられてもよく、あるいは、断熱材で被覆されてもよい。あるいは、第１排出路５１は、リジッド管で構成されてもよい。同様に、第２排出路５２は、フレキシブル管またはリジッド管を有してもよく、必要に応じて加熱器具を有し、または断熱材で被覆されてもよい。

第２排出ポート５４は、冷凍機収容筒１６ｂからの流体の出口として冷凍機収容筒１６ｂに形成された貫通穴を有する。この実施の形態では、第２排出ポートは、容器胴体１６ａに結合される冷凍機収容筒１６ｂの一端よりも、冷凍機１４の室温部２６に固定される冷凍機収容筒１４ｂの他端に近接して冷凍機収容筒１６ｂに設けられている。

クライオポンプ１０の排気運転が継続されることによりクライオポンプ１０には気体が蓄積されていく。蓄積した気体を外部に排出するために、クライオポンプ１０の再生が行われる。クライオポンプ１０の再生は一般に、昇温工程、排出工程、及びクールダウン工程を含む。

昇温工程は、クライオポンプ１０に捕捉されているガスのうち対象ガスの融点またはそれを超える温度にクライオポンプ１０を昇温することと、クライオポンプ１０を再生温度までさらに昇温することと、を含む。対象ガスは、例えばタイプ２ガス（例えばアルゴン）であり、対象ガスの融点は、例えば１００Ｋ以下である。再生温度は、例えば室温またはそれより高い温度である。

昇温のための熱源は、例えば、冷凍機１４である。冷凍機１４は、昇温運転（いわゆる逆転昇温）を可能とする。すなわち、冷凍機１４は、室温部２６に設けられた駆動機構が冷却運転とは逆方向に動作するとき作動気体に断熱圧縮が生じるよう構成されている。こうして得られる圧縮熱で冷凍機１４は第１冷却ステージ３０及び第２冷却ステージ３４を加熱する。放射シールド３６とクライオパネル３８はそれぞれ第１冷却ステージ３０及び第２冷却ステージ３４を熱源として加熱される。また、パージバルブ２０からクライオポンプ容器１６内に供給されるパージガスもクライオポンプ１０の昇温に寄与する。あるいは、クライオポンプ１０には、例えば電気ヒータなどの加熱装置が設けられてもよい。例えば、冷凍機１４の運転から独立して制御可能な電気ヒータが冷凍機１４の第１冷却ステージ３０及び／または第２冷却ステージ３４に装着されていてもよい。

排出工程においてはクライオポンプ１０に捕捉された気体が再気化または液化され、気体、液体または気液の混合物として、排出ライン５０を通じて、またはラフバルブ１８を通じて排出される。排出工程は、後述のように、対象ガスの液化物を、クライオポンプ容器１６の容器胴体１６ａから第１排出路５１を通じて、及び／またはクライオポンプ容器１６の冷凍機収容筒１６ｂから第２排出路５２を通じて、ベントバルブ２２に排出することを含む。クールダウン工程においてはクライオポンプ１０が真空排気運転のための極低温に再冷却される。再生が完了すれば、クライオポンプ１０は再び排気運転を始めることができる。

図３および図４は、実施の形態に係るクライオポンプ１０が横置きの場合についてクライオポンプ１０の動作を模式的に示す図である。図３および図４では、再生中のクライオポンプ１０からの流体排出を実線の矢印で示し、クライオポンプ１０へのパージガスの供給を破線の矢印で示す。

クライオポンプ１０が適用されるプロセスによっては、いわゆるタイプ２ガスがクライオポンプ１０内に多量に溜め込まれることがある。例えば、スパッタリング装置ではプロセスガスとしてアルゴンガスが使用されることがあり、クライオポンプ１０に多量のアルゴンガスが溜め込まれうる。再生中のクライオポンプ１０の昇温によって、溜め込まれた多量のアルゴンガスが液化してクライオポンプ１０内部に一時的に溜まることがある。図３に示されるように、クライオポンプ１０が横置きの場合、アルゴンガスなどタイプ２ガスの液化物６０は、重力により下方に流れ、容器胴体１６ａの底部と冷凍機収容筒１６ｂの下部に溜まりうる。

このようにガスの液化物６０がクライオポンプ容器１６内に存在する場合には、コントローラ４６によって切替制御弁２４とベントバルブ２２が開かれる。容器胴体１６ａの底部に溜まった液化物６０は、第１排出ポート５３から第１排出路５１を通じてベントバルブ２２へと排出される。冷凍機収容筒１６ｂの下部に溜まった液化物６０は、切替制御弁２４が開いているので、第２排出ポート５４から第２排出路５２を通じてベントバルブ２２へと排出される。このようにして、図３に実線の矢印で示されるように、クライオポンプ容器１６内のガスの液化物６０を第１排出路５１と第２排出路５２の両方からクライオポンプ１０の外に排出することができる。

ところで、既存のクライオポンプでは典型的に、クライオポンプ容器に第１排出ポート５３が設置されておらず、ベントバルブが冷凍機収容筒に直接設けられている。そうした既存のクライオポンプでは、横置きの場合、冷凍機収容筒の下部に溜まったガス液化物はベントバルブに排出することができるが、容器胴体の底部に溜まった液化物は気化させて排出するほかなかった。クライオポンプが大型であるほど容器胴体の底部に溜まる液化物も多量となりうる。

多量の液化物を気化するには相応の時間がかかるので、クライオポンプの昇温時間ひいては再生時間が長くなってしまう。加えて、この液化物は非常に温度が低く（例えば液化アルゴンは８０Ｋ程度でありうる）、クライオポンプ内で接触した部位（例えば放射シールド、冷凍機の第１シリンダなど）を真空排気運転中よりも低い温度へと冷却しうる。これによってもクライオポンプの昇温時間が長くなる。また、液化物によって第１シリンダが過剰に冷却された場合、それによる第１シリンダの熱収縮のために、シリンダ内を往復動するディスプレーサとのクリアランスが狭くなる（あるいは無くなる）かもしれない。そうすると、再生中の冷凍機の運転（すなわち逆転昇温）の際、冷凍機を駆動するモータの負荷が高まり、最悪の場合、冷凍機の故障をもたらしうる。

また、クライオポンプ容器が液化物との接触により冷却されればクライオポンプ外表面に結露が生じうるという不都合もある。クライオポンプ容器内での液化物の滞留が長くなるほど結露量も増えてしまう。

これに対して、この実施の形態では、第１排出ポート５３は、容器胴体１６ａの底部に設けられ、第１排出路５１は、クライオポンプ１０が横置きとされるとき冷凍機収容筒１６ｂよりも下方に位置するように設けられている。そのため、冷凍機収容筒１６ｂから液化物６０が第２排出路５２を通じて排出された後、容器胴体１６ａの底部に溜まっている液化物６０は、第１排出ポート５３から第１排出路５１を通じて排出することができる。このようにして、クライオポンプ容器１６内から液化物６０を速やかに外部に排出することができるので、上述の昇温時間と結露量の増加を抑制することができる。

図３に破線の矢印で示されるように、パージバルブ２０からクライオポンプ容器１６内にパージガスが供給されてもよい。パージガスによって液化物６０を加熱し気化させることができる。また、パージガスの圧力によって液化物６０を第１排出ポート５３と第２排出ポート５４に押し出すことによって、液化物６０の排出を促進できる。

さらに、この実施の形態では、パージバルブ２０が冷凍機収容筒１６ｂに設けられているので、パージバルブ２０からパージガスを第１シリンダ２８に直接吹き付けることができる。パージガスは室温またはそれより高い温度を有するから第１シリンダ２８を加熱することができ、液化物６０による第１シリンダ２８の冷却を抑制することができる。このようなパージガスによる第１シリンダ２８の加熱は、冷凍機１４に電気ヒータなどの加熱器具が設置されていない場合、とくに有用である。

第１シリンダ２８を加熱するだけでなく、パージガスの役割としては本来、容器胴体１６ａ内のクライオパネル３８や放射シールド３６とも熱交換をしてこれらを迅速に昇温することも望まれる。しかし、パージバルブ２０を冷凍機収容筒１６ｂに設ける場合、パージガスの大半がパージバルブ２０に近い第２排出ポート５４から排出され、容器胴体１６ａにあまり行き渡らず、パージガスによるクライオパネル３８や放射シールド３６の昇温作用が弱くなることが懸念される。これも不都合なことに再生時間の増加を招くかもしれない。

そこで、この実施の形態では、再生方法は、クライオポンプ容器１６にパージバルブ２０からパージガスが供給されるとき、第１排出ポート５３と第２排出ポート５４のうちパージバルブ２０に近いほうの排出ポートを閉じた状態で、第１排出ポート５３と第２排出ポート５４のうちパージバルブ２０から遠いほうの排出ポートからパージガスを排出することを備えてもよい。

具体的には、図４に示されるように、クライオポンプ容器１６から液化物６０が排出された後、コントローラ４６によって切替制御弁２４が閉鎖される。これにより、パージバルブ２０から供給されるパージガスは、冷凍機収容筒１６ｂから容器胴体１６ａを通り、クライオパネル３８や放射シールド３６を熱交換により加熱し、第１排出ポート５３から排出される。よって上述の不都合は避けられる。

なお、クライオポンプ１０に溜め込まれたタイプ２ガスの量が十分に少なく、液化物６０が再生中にクライオポンプ容器１６内に実質的に発生しない場合には、切替制御弁２４を再生中に開く必要は無い。

図５および図６は、実施の形態に係るクライオポンプ１０が縦置きの場合についてクライオポンプ１０の動作を模式的に示す図である。図５および図６に示されるように、クライオポンプ１０は、縦置き、すなわち、容器胴体１６ａが上方に位置し冷凍機１４の室温部２６が下方に位置するようにして設置されることもできる。この場合、冷凍機１４は鉛直方向に延在する。図５および図６では、再生中のクライオポンプ１０からの流体排出を実線の矢印で示し、クライオポンプ１０へのパージガスの供給を破線の矢印で示す。

再生によりクライオポンプ１０が昇温されると、図５に示されるように、縦置きの場合、ガスの液化物６０は、重力により下方に流れ、冷凍機収容筒１６ｂの底部（冷凍機１４の室温部２６側）に溜まりうる。

液化物６０がクライオポンプ容器１６内に存在する場合には、コントローラ４６によって切替制御弁２４とベントバルブ２２が開かれる。冷凍機収容筒１６ｂの底部に溜まった液化物６０は、切替制御弁２４が開いているので、第２排出ポート５４から第２排出路５２を通じてベントバルブ２２へと排出される。このようにして、図５に実線の矢印で示されるように、クライオポンプ容器１６内のガスの液化物６０をクライオポンプ１０の外に排出することができる。このとき、図５に破線の矢印で示されるように、パージバルブ２０からクライオポンプ容器１６内にパージガスが供給されてもよい。パージガスは、第１排出ポート５３から第１排出路５１を通じてベントバルブ２２へと排出される。このようにして、横置きの場合と同様に、クライオポンプ容器１６内から液化物６０を速やかに外部に排出することができ、上述の昇温時間と結露量の増加を抑制することができる。

この実施の形態では、第２排出ポート５４は、容器胴体１６ａに結合される冷凍機収容筒１６ｂの一端よりも、冷凍機１４に固定される冷凍機収容筒１６ｂの他端に近接して冷凍機収容筒１６ｂに設けられている。つまり、第２排出ポート５４は、冷凍機１４の室温部２６に近接して設けられている。そのため、より多くの液化物６０を冷凍機収容筒１６ｂの底部から排出することができる。

図６に示されるように、クライオポンプ容器１６から液化物６０が排出された後、コントローラ４６によって切替制御弁２４が閉鎖される。これにより、パージバルブ２０から供給されるパージガスは、冷凍機収容筒１６ｂから容器胴体１６ａを通り、クライオパネル３８や放射シールド３６を熱交換により加熱し、第１排出ポート５３から排出される。よって、パージガスがパージバルブ２０から第２排出ポート５４へと容器胴体１６ａを通らずに排出されることによる上述の不都合を避けられる。

図７および図８は、実施の形態に係るクライオポンプ１０の再生方法を模式的に示す図である。図７には、再生中の昇温工程における第１温度センサ４０によって測定される温度を切替制御弁２４とベントバルブ２２の開閉タイミングとともに示す。図８には、再生中の昇温工程における第２温度センサ４２によって測定される温度を切替制御弁２４とベントバルブ２２の開閉タイミングとともに示す。

再生が開始されるとクライオポンプ１０が昇温され、図７に示されるように、第１温度センサ４０の測定温度は上昇していく。クライオパネル３８の表面に凝縮されているアルゴンガスなどのタイプ２ガスは融ける。こうして液化したタイプ２ガスはクライオポンプ容器１６の底部に溜まりうる。

溜まった液化ガスは放射シールド３６や第１シリンダ２８など第１冷却ステージ３０によって冷却されるクライオポンプ１０の部位と接触しうる。これらの部位よりも液化ガスは低温であるので、放射シールド３６や第１シリンダ２８は液化ガスによって冷却される。そのため、第１温度センサ４０の測定温度の変化は、上昇から降下へと転換される（図７のタイミングＴａ）。

コントローラ４６は、第１温度センサ４０から測定温度を示す測定信号を受け、測定信号に基づいて測定温度の上昇から降下への転換を検知し、転換に応じて第２排出路５２を開くように切替制御弁２４を制御する。つまり、タイミングＴａで切替制御弁２４が開かれる。同時に、コントローラ４６は、ベントバルブ２２も開く。

こうして、クライオポンプ容器１６から第１排出路５１と第２排出路５２を通じて液化ガスが排出される。液化ガスの排出が完了すると、第１温度センサ４０の測定温度は再び上昇し始める（図７のタイミングＴｂ）。

コントローラ４６は、第１温度センサ４０から測定温度を示す測定信号を受け、測定信号に基づいて測定温度の降下から上昇への再転換を検知し、再転換に応じて第２排出路５２を閉じるように切替制御弁２４を制御する。つまり、タイミングＴｂで切替制御弁２４が閉鎖される。同時に、コントローラ４６は、ベントバルブ２２も閉じる。その後、クライオポンプ１０は再生温度に向けてさらに昇温されていくことになる。

なお、クライオポンプ１０内に蓄積されたタイプ２ガスの量が十分に少なく、クライオポンプ容器１６内に液化ガスが溜まらないか、または発生した液化ガスが速やかに気化した場合には、第１温度センサ４０の測定温度は、図７に破線で示すように、単純に上昇していく。測定温度が上昇から降下へと転換されることはない。したがって、コントローラ４６は、切替制御弁２４とベントバルブ２２を開かない。

また、図８に示されるように、再生が開始されると、第２温度センサ４２も上昇していく。液化したタイプ２ガスがクライオポンプ容器１６の底部に溜まった場合、液化ガスはクライオパネル３８などの第２冷却ステージ３４によって冷却されるクライオポンプ１０の部位と接触しうる。これらの部位と液化ガスは同程度の温度であるので、第２温度センサ４２の測定温度は上昇を停止する（図８のタイミングＴａ）。

よって、コントローラ４６は、第２温度センサ４２の測定温度に基づいて切替制御弁２４とベントバルブ２２を制御してもよい。コントローラ４６は、第２温度センサ４２から測定温度を示す測定信号を受け、測定信号に基づいて測定温度の上昇の停止を検知し、停止に応じて第２排出路５２を開くように切替制御弁２４を制御してもよい。つまり、タイミングＴａで切替制御弁２４が開かれる。同時に、コントローラ４６は、ベントバルブ２２も開いてもよい。

液化ガスの排出が完了すると、第２温度センサ４２の測定温度は再び上昇し始める（図８のタイミングＴｂ）。コントローラ４６は、第２温度センサ４２から測定温度を示す測定信号を受け、測定信号に基づいて測定温度の上昇の再開を検知し、再開に応じて第２排出路５２を閉じるように切替制御弁２４を制御してもよい。タイミングＴｂで切替制御弁２４が閉鎖される。同時に、コントローラ４６は、ベントバルブ２２も閉じてもよい。

測定温度の上昇から降下への転換または上昇の停止を検知するためのしきい値、および測定温度の降下から上昇への再転換または上昇の再開を検知するためのしきい値は、設計者の経験的知見または設計者による実験やシミュレーション等に基づき適宜設定することが可能である。

なお、再生開始時は、切替制御弁２４とベントバルブ２２は閉じておくことが好ましい。再生開始時にはクライオポンプ容器１６内が負圧となっている可能性があり、クライオポンプ容器１６内への逆流が発生するリスクを下げるためである。あるいは、コントローラ４６は、圧力センサ４４から測定圧力を示す測定信号を受け、測定信号に基づいて測定圧力が大気圧であるとき切替制御弁２４とベントバルブ２２を開いてもよい。

実施の形態によれば、クライオポンプ１０が使用される現場で様々な設置姿勢をとりうるなかで、設置姿勢に制限されずに、複数の排出ポートのいずれかを通じてガスの液化物を外部に速やかに排出することができる。例えば、クライオポンプ１０が横置きの場合には、容器胴体１６ａの底部から第１排出ポート５３を通じて、冷凍機収容筒１６ｂから第２排出ポート５４を通じて、液化物を排出できる。縦置きの場合には、冷凍機収容筒１６ｂから第２排出ポート５４を通じて排出できる。その他の設置姿勢の場合にも同様にして第１排出ポート５３及び／または第２排出ポート５４を通じて排出できる。クライオポンプ１０からガスの液化物を速やかに排出することにより、クライオポンプ１０の昇温時間ひいては再生時間を短縮することができる。また、液化物によるクライオポンプ１０の外表面への結露も低減することができる。

以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。

図９は、他の実施の形態に係るクライオポンプ１０の排出ライン５０を模式的に示す。図示されるように、切替制御弁２４は、第１排出路５１と第２排出路５２の合流部５５に設けられた三方弁であってもよい。この場合、切替制御弁２４は、第１排出路５１と第２排出路５２を交互に開閉することができる。このようにしても、排出ライン５０は、第１排出路５１を通じて、または第２排出路５２を通じて、ベントバルブ２２へと流体を排出することができる。

上述の実施の形態では、パージバルブ２０が冷凍機収容筒１６ｂに設けられているが、パージバルブ２０は、クライオポンプ容器１６の他の部位、例えば容器胴体１６ａに設けられてもよい。この場合、切替制御弁２４が第１排出路５１に設けられ、第１排出路５１が開閉されてもよい。このようにすれば、クライオポンプ容器１６にパージバルブ２０からパージガスが供給されるとき、パージバルブ２０に近いほうの排出ポート（すなわち第１排出ポート５３）を閉じた状態で、パージバルブ２０から遠いほうの排出ポート（すなわち第２排出ポート５４）からパージガスを排出することができる。

上述の実施の形態では、第１排出路５１と第２排出路５２が１つのベントバルブ２２へと合流しているが、これは必須ではない。ある実施の形態では、第１排出路５１と第２排出路５２それぞれにベントバルブが設けられてもよい。

上記の説明においては横型のクライオポンプ１０を例示したが、本発明は、縦型その他のクライオポンプにも適用可能である。縦型のクライオポンプ１０では、容器胴体１６ａの底部には、冷凍機挿入口が設けられ、冷凍機収容筒１６ｂは、この冷凍機挿入口で容器胴体１６ａの底部に結合されている。同様に、容器胴体１６ａの冷凍機挿入口に隣接して、放射シールド３６の底部にも冷凍機１４を通す穴が設けられている。これらの穴を通じて冷凍機１４の第２シリンダ３２と第２冷却ステージ３４が放射シールド３６の中に挿入され、放射シールド３６はその側部の穴の周囲で第１冷却ステージ３０と熱的に結合されている。

本発明の実施の形態は以下のように表現することもできる。

１．冷凍機と、
前記冷凍機によって冷却されるクライオパネルと、
前記クライオパネルを収容する容器胴体と、一端が前記容器胴体に結合され他端が前記冷凍機に固定され、前記冷凍機が挿入されている冷凍機収容筒と、を備えるクライオポンプ容器と、
前記クライオポンプ容器から流体を排出するためのベントバルブと、
前記容器胴体に設けられた第１排出ポートを有し、前記クライオポンプ容器の外に配置され前記第１排出ポートを前記ベントバルブに接続する第１排出路と、
前記冷凍機収容筒に設けられた第２排出ポートを有し、前記第２排出ポートを前記ベントバルブに接続する第２排出路であって、前記第１排出路に前記第１排出ポートと前記ベントバルブとの間で合流する第２排出路と、を備えることを特徴とするクライオポンプ。

２．前記容器胴体は、クライオポンプ吸気口を有し、前記冷凍機収容筒は、前記容器胴体の側部に結合され、
前記第１排出ポートは、前記容器胴体の底部に設けられ、前記第１排出路は、前記クライオポンプ吸気口を上方に向けて前記クライオポンプが配置されるとき前記冷凍機収容筒よりも下方に位置するように設けられていることを特徴とする実施形態１に記載のクライオポンプ。

３．前記第２排出ポートは、前記容器胴体に結合される前記冷凍機収容筒の前記一端よりも、前記冷凍機に固定される前記冷凍機収容筒の前記他端に近接して前記冷凍機収容筒に設けられていることを特徴とする実施形態１または２に記載のクライオポンプ。

４．前記冷凍機収容筒に設けられ、前記クライオポンプ容器にパージガスを供給するためのパージバルブと、
前記第１排出路と前記第２排出路の合流部に、または前記合流部と前記第２排出ポートとの間で前記第２排出路に設けられ、少なくとも前記第２排出路を開閉する切替制御弁と、をさらに備えることを特徴とする実施形態１から３のいずれかに記載のクライオポンプ。

５．前記クライオポンプ内の温度を測定し、測定温度を示す測定信号を出力する温度センサと、
前記測定信号に基づいて前記測定温度の上昇から降下への転換または上昇の停止を検知し、前記転換または前記停止に応じて前記第２排出路を開くように前記切替制御弁を制御するコントローラと、をさらに備えることを特徴とする実施形態４に記載のクライオポンプ。

６．前記コントローラは、前記測定信号に基づいて前記測定温度の降下から上昇への再転換または上昇の再開を検知し、前記再転換または前記再開に応じて前記第２排出路を閉じるように前記切替制御弁を制御することを特徴とする実施形態５に記載のクライオポンプ。

７．クライオポンプの再生方法であって、
前記クライオポンプに捕捉されているガスのうち対象ガスの融点またはそれを超える温度に前記クライオポンプを昇温することと、
前記対象ガスの液化物を、クライオポンプ容器の容器胴体から第１排出路を通じて、及び／または前記クライオポンプ容器の冷凍機収容筒から第２排出路を通じて、ベントバルブに排出することと、を備え、
前記第１排出路は、前記容器胴体に設けられた第１排出ポートを有し、前記クライオポンプ容器の外に配置され、
前記第２排出路は、前記冷凍機収容筒に設けられた第２排出ポートを有し、前記第１排出路に前記第１排出ポートと前記ベントバルブとの間で合流することを特徴とする方法。

８．冷凍機と、
前記冷凍機によって冷却されるクライオパネルと、
前記クライオパネルを収容する容器胴体と、一端が前記容器胴体に結合され他端が前記冷凍機に固定され、前記冷凍機が挿入されている冷凍機収容筒と、を備えるクライオポンプ容器と、
前記冷凍機収容筒に設けられ、前記クライオポンプ容器にパージガスを供給するためのパージバルブと、
前記容器胴体に設けられた第１排出ポートを有する第１排出路と、
前記冷凍機収容筒に設けられた第２排出ポートを有する第２排出路と、
前記パージバルブから前記パージガスが供給されるとき前記第２排出路を閉鎖可能な切替制御弁と、を備えることを特徴とするクライオポンプ。

９．クライオポンプの再生方法であって、
前記クライオポンプに捕捉されているガスのうち対象ガスの融点またはそれを超える温度に前記クライオポンプを昇温することと、
前記対象ガスの液化物を、クライオポンプ容器の容器胴体の第１排出ポートを通じて、及び／または前記クライオポンプ容器の冷凍機収容筒の第２排出ポートを通じて、前記クライオポンプ容器外に排出することと、
前記クライオポンプ容器にパージバルブからパージガスが供給されるとき、前記第１排出ポートと前記第２排出ポートのうち前記パージバルブに近いほうの排出ポートを閉じた状態で、前記第１排出ポートと前記第２排出ポートのうち前記パージバルブから遠いほうの排出ポートから前記パージガスを排出することと、を備えることを特徴とする方法。

１０ クライオポンプ、 １４ 冷凍機、 １６ クライオポンプ容器、 １６ａ 容器胴体、 １６ｂ 冷凍機収容筒、 １７ クライオポンプ吸気口、 ２０ パージバルブ、 ２２ ベントバルブ、 ２４ 切替制御弁、 ３８ クライオパネル、 ４０ 第１温度センサ、 ４２ 第２温度センサ、 ４６ コントローラ、 ５１ 第１排出路、 ５２ 第２排出路、 ５３ 第１排出ポート、 ５４ 第２排出ポート。

Claims (9)

1. 冷凍機と、
   前記冷凍機によって冷却されるクライオパネルと、
   前記クライオパネルを収容する容器胴体と、一端が前記容器胴体に結合され他端が前記冷凍機に固定され、前記冷凍機が挿入されている冷凍機収容筒と、を備えるクライオポンプ容器と、
   前記クライオポンプ容器から流体を排出するためのベントバルブと、
   前記容器胴体に設けられた第１排出ポートを有し、前記クライオポンプ容器の外に配置され前記第１排出ポートを前記ベントバルブに接続する第１排出路と、
   前記冷凍機収容筒に設けられた第２排出ポートを有し、前記第２排出ポートを前記ベントバルブに接続する第２排出路であって、前記第１排出路に前記第１排出ポートと前記ベントバルブとの間で合流する第２排出路と、を備え、
   クライオポンプに捕捉されているガスのうち対象ガスの融点またはそれを超える温度にクライオポンプを昇温する昇温工程と、前記対象ガスの液化物を前記容器胴体から前記第１排出路を通じて及び／または前記冷凍機収容筒から前記第２排出路を通じて前記ベントバルブに排出する排出工程とを含むクライオポンプ再生方法を実行可能であることを特徴とするクライオポンプ。
2. 前記容器胴体は、クライオポンプ吸気口を有し、前記冷凍機収容筒は、前記容器胴体の側部に結合され、
   前記第１排出ポートは、前記容器胴体の底部に設けられ、前記第１排出路は、前記クライオポンプ吸気口を上方に向けて前記クライオポンプが配置されるとき前記冷凍機収容筒よりも下方に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクライオポンプ。
3. 前記第２排出ポートは、前記容器胴体に結合される前記冷凍機収容筒の前記一端よりも、前記冷凍機に固定される前記冷凍機収容筒の前記他端に近接して前記冷凍機収容筒に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のクライオポンプ。
4. 前記冷凍機収容筒に設けられ、前記クライオポンプ容器にパージガスを供給するためのパージバルブと、
   前記第１排出路と前記第２排出路の合流部に、または前記合流部と前記第２排出ポートとの間で前記第２排出路に設けられ、少なくとも前記第２排出路を開閉する切替制御弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のクライオポンプ。
5. 前記クライオポンプ内の温度を測定し、測定温度を示す測定信号を出力する温度センサと、
   前記測定信号に基づいて前記測定温度の上昇から降下への転換または上昇の停止を検知し、前記転換または前記停止に応じて前記第２排出路を開くように前記切替制御弁を制御するコントローラと、をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のクライオポンプ。
6. 前記コントローラは、前記測定信号に基づいて前記測定温度の降下から上昇への再転換または上昇の再開を検知し、前記再転換または前記再開に応じて前記第２排出路を閉じるように前記切替制御弁を制御することを特徴とする請求項５に記載のクライオポンプ。
7. クライオポンプの再生方法であって、
   前記クライオポンプに捕捉されているガスのうち対象ガスの融点またはそれを超える温度に前記クライオポンプを昇温することと、
   前記対象ガスの液化物を、クライオポンプ容器の容器胴体から第１排出路を通じて、及び／または前記クライオポンプ容器の冷凍機収容筒から第２排出路を通じて、ベントバルブに排出することと、を備え、
   前記第１排出路は、前記容器胴体に設けられた第１排出ポートを有し、前記クライオポンプ容器の外に配置され、
   前記第２排出路は、前記冷凍機収容筒に設けられた第２排出ポートを有し、前記第１排出路に前記第１排出ポートと前記ベントバルブとの間で合流することを特徴とする方法。
8. 冷凍機と、
   前記冷凍機によって冷却されるクライオパネルと、
   前記クライオパネルを収容する容器胴体と、一端が前記容器胴体に結合され他端が前記冷凍機に固定され、前記冷凍機が挿入されている冷凍機収容筒と、を備えるクライオポンプ容器と、
   前記冷凍機収容筒に設けられ、前記クライオポンプ容器にパージガスを供給するためのパージバルブと、
   前記容器胴体に設けられた第１排出ポートを有する第１排出路と、
   前記冷凍機収容筒に設けられた第２排出ポートを有する第２排出路と、
   前記パージバルブから前記パージガスが供給されるとき前記第２排出路を閉鎖可能な切替制御弁と、を備え、
   クライオポンプに捕捉されているガスのうち対象ガスの融点またはそれを超える温度にクライオポンプを昇温する昇温工程と、前記対象ガスの液化物を前記容器胴体から前記第１排出路を通じて及び／または前記冷凍機収容筒から前記第２排出路を通じて前記クライオポンプ容器外に排出する排出工程とを含むクライオポンプ再生方法を実行可能であることを特徴とするクライオポンプ。
9. クライオポンプの再生方法であって、
   前記クライオポンプに捕捉されているガスのうち対象ガスの融点またはそれを超える温度に前記クライオポンプを昇温することと、
   前記対象ガスの液化物を、クライオポンプ容器の容器胴体の第１排出ポートを通じて、及び／または前記クライオポンプ容器の冷凍機収容筒の第２排出ポートを通じて、前記クライオポンプ容器外に排出することと、
   前記クライオポンプ容器にパージバルブからパージガスが供給されるとき、前記第１排出ポートと前記第２排出ポートのうち前記パージバルブに近いほうの排出ポートを閉じた状態で、前記第１排出ポートと前記第２排出ポートのうち前記パージバルブから遠いほうの排出ポートから前記パージガスを排出することと、を備えることを特徴とする方法。

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