JPH05174780A

JPH05174780A - 高真空装置及び該高真空装置を用いた真空ポンプ装置

Info

Publication number: JPH05174780A
Application number: JP4047533A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Nagai; 一敏長井; Toru Satake; 徹佐竹; Hideaki Hayashi; 英明林; Takashige Yasui; 孝成安井
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1991-02-12
Filing date: 1992-02-03
Publication date: 1993-07-13
Also published as: EP0499239A2; ATE182031T1; DE69229511D1; EP0499239B1; EP0499239A3; DE69229511T2

Abstract

(57)【要約】【目的】真空容器内の気体分子をイオン化加速して排
気することにより、真空容器内に高真空を達成する。ま
た、真空ポンプから逆拡散、脱離してきたガス分子をイ
オン化加速して真空ポンプに戻すと同時に、真空容器内
のガス分子をイオン化加速して積極的に真空ポンプに送
り込んで真空容器内に高度の真空を達成する。【構成】容器２５と、該容器２５内に設置され気体を
イオン化する手段２１，２２，２３と、前記イオン化し
た気体を一方向に移動させる手段２４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高真空装置及び該高真空
装置を用いた真空ポンプ装置に係り、特に真空容器内の
気体をイオン化して吸引することにより真空容器内に高
真空を発生する高真空装置と、該高真空装置に真空ポン
プを組み合わせることにより前記吸引気体を大気中に放
出する真空ポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の真空排気法を示す説明図
である。同図において、符号１は真空に排気すべき容器
（以下、真空容器という）であり、この真空容器１は排
気孔３を介して真空ポンプ２に接続されている。真空ポ
ンプ２は例えばターボ分子ポンプ、油拡散ポンプ、イオ
ンポンプなどで構成される。

【０００３】上記構成において、真空容器１内のガス分
子の内、排気孔３に飛び込んだ分子だけが、真空ポンプ
２によって外部に排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法におい
ては、真空ポンプ２がターボ分子ポンプの場合は、圧縮
比が大きく取れない水素ガス、ヘリウムガス等がターボ
分子ポンプから逆拡散して真空容器１に戻り、真空度の
低下を来すという問題がある。また、油拡散ポンプの場
合には、同様の理由で水素等が真空容器１に逆拡散する
ほか、作動油の蒸気も逆拡散して真空度の低下を招くと
いう問題がある。油拡散ポンプの場合には、この作動油
の逆拡散を防止するために、液体窒素によるコールドト
ラップを併用する方法があるが、この方法はコストが高
く、又、液体窒素供給の問題等で長時間運転が困難であ
るという問題がある。さらにイオンポンプにおいては、
チタン壁に吸収された気体分子が脱離して真空容器１に
逆戻りして真空度を低下させるという問題がある。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とする処は、真空容器内の気体分子をイ
オン化加速して積極的に排気することにより、真空容器
内に高真空を達成する高真空装置を提供することにあ
る。

【０００６】また、本発明の他の目的は、背圧側に設け
られる補助ポンプとして作用する任意の真空ポンプと組
み合わされて、該真空ポンプから逆流、脱離してくる気
体分子をイオン化加速して真空ポンプに戻すと同時に、
真空容器内の気体分子をイオン化加速して積極的に前記
真空ポンプに送り込むことにより、高度の真空度を達成
する高真空装置を用いた真空ポンプ装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の高真空装置の構成は、容器と、該容器内に
設置され気体をイオン化する手段と、前記イオン化した
気体を一方向に移動させる手段とを備えたことを特徴と
するものである。

【０００８】本発明の高真空装置の第１の態様は、陰極
と、該陰極を取り囲む筒状の電子加速グリッドと、該電
子加速グリッドを取り囲む外側電極と、該外側電極の軸
線と交差し且つ該外側電極から離間して設けられたイオ
ン加速グリッドと、前記各グリッド及び前記各電極を収
める容器と、該容器の外側に配置されて前記外側電極の
軸線にほぼ並行な磁界を発生する磁石と、前記陰極と前
記電子加速グリッドの間に高電圧を印加する高電圧電源
と、前記電子加速グリッドと前記外側電極の間に電圧を
印加する直流電源と、前記外側電極と前記イオン加速グ
リッドの間に、該外側電極側が正になるように電圧を印
加する直流電源とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００９】本発明の高真空装置の第２の態様は、陰極
と、該陰極を取り囲む外側電極と、該外側電極の軸線と
交差し且つ該外側電極から離間して設けられたイオン加
速グリッドと、該グリッド及び前記各電極を収める容器
と、該容器の外側に配置されて前記外側電極の軸線にほ
ぼ並行な磁界を発生する磁石と、前記陰極と前記外側電
極の間に高電圧を印加する高電圧電源と、前記外側電極
と前記イオン加速グリッドの間に、該外側電極側が正に
なるように電圧を印加する直流電源とを備えたことを特
徴とするものである。

【００１０】本発明の高真空装置の第３の態様は、外側
電極と、該外側電極の軸線に交差し且つ該外側電極から
離間して設けられたグリッド電極と、前記外側電極及び
前記グリッド電極を収める容器と、この容器の外側に設
けられ前記外側電極の軸線にほぼ並行な磁界を発生する
磁石と、前記外側電極と前記グリッド電極の間に、該グ
リッド電極側が負になるように高電圧を印加する直流電
源とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】本発明の高真空装置の第４の態様は、第１
グリッド電極と、この第１グリッド電極に対向して設け
られた第２グリッド電極と、これら第１，第２グリッド
電極を収める容器と、該容器の外側に設けられ前記第
１，第２グリッド電極に対して、交差する方向に磁界を
印加するための磁石と、前記１，第２グリッド電極間
に、該第２グリッド電極側が負になるように高電圧を印
加する直流電源とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】本発明の高真空装置の第５の態様は、第１
グリッド電極と、該第１グリッド電極に対向して配設さ
れた第２グリッド電極と、これら両電極を収める容器
と、該容器の外側に配設されるとともに高周波電源に接
続されたコイルと、前記第１，第２グリッド電極間に、
該第２グリッド電極側が負になるように高電圧を印加す
る直流電源とを備えたことを特徴とするものである。

【００１３】本発明の真空ポンプ装置は、上記各態様の
高真空装置に任意の真空ポンプを組み合わせたものであ
る。

【００１４】

【作用】本発明の高真空装置によれば、真空容器内の気
体分子をイオン化して加速し、吸引することにより気体
分子が排気されて高真空を達成できる。本発明の真空ポ
ンプ装置によれば、真空ポンプから逆拡散、脱離してき
た気体分子をイオン化加速して真空ポンプに戻すことが
できるとともに、真空容器内の気体分子をイオン化加速
して積極的に真空ポンプに送り込むことができ、排気能
率が向上し真空容器に高度の真空度を達成することがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る高真空装置及び該高真空
装置を用いた真空ポンプ装置の実施例を図１乃至図９を
参照して説明する。

【００１６】図１は本発明の第１実施例を示し、同図に
おいて符号５０は本発明の高真空装置、符号１００は高
真空装置５０を用いた、同じく本発明の真空ポンプ装置
を示している。前記真空ポンプ装置１００は高真空装置
５０と、この真空装置５０の背圧側に設けた任意の真空
ポンプ３１とを組み合わせて構成される。

【００１７】前記高真空装置５０は、真空ポンプ３１と
真空容器３２とを接続する容器２５を有し、容器２５の
中心部には棒状の冷陰極２１が配設されており、この冷
陰極２１を同心円状に取り囲んで電子加速グリッド２２
が設けられている。また、外側電極を構成する円筒電極
２３は電子加速グリッド２２を同心円状に取り囲んで設
けられており、この円筒電極２３の軸線に直交し、かつ
この円筒電極２３よりやや離間してイオン加速グリッド
２４が配設されている。

【００１８】一方、容器２５の外側には電磁石２６が配
設されており、この電磁石２６は円筒電極２３の軸線に
ほぼ並行に直流磁界を発生するようになっている。ま
た、容器２５の外側には３個の直流電源２８，２９，３
０が設けられており、各直流電源２８，２９，３０の電
流、電圧は容器２５の一部に設置された電流導入端子を
経て各要素２１，２２，２３，２４に伝達されるように
なっている。そして、放電用直流高電圧電源２９は冷陰
極２１と電子加速グリッド２２の間に直流高電圧を印加
し、イオン加速用直流電源３０は円筒電極２３とイオン
加速グリッド２４の間に、イオン加速グリッド２４側が
負になるように電圧を印加し、さらに電子減速用直流電
源２８は電子加速グリッド２２に対して円筒電極２３側
が負となるように電圧を印加する。

【００１９】なお、前記容器２５は真空容器３２の排気
孔と連通する構造、或いはこの排気孔を兼ねた構造とし
て構成されている。

【００２０】次に、上述のように構成された本発明の高
真空装置及び該高真空装置を用いた真空ポンプ装置の動
作を説明する。

【００２１】直流高電圧電源２９によって冷陰極２１と
電子加速グリッド２２の間にガス放電が発生する。この
ガス放電によって発生したプラズマ中の電子は、電子加
速グリッド２２に向かって加速され十分なエネルギーを
得て電子加速グリッド２２を通過する。電子加速グリッ
ド２２と円筒電極２３の間の空間には、電子の運動方向
に直交する磁界が印加されているため、電子は円筒電極
２３の軸線に垂直な面内で円運動しつつ円筒電極２３に
向かって移動する。電子が円運動するために、円筒電極
２３に到達するまでのパス（軌道）が非常に長くなり、
その間に多数の気体分子と衝突して多量にイオンを発生
する。この発生したイオンはイオン加速グリッド２４に
向かって加速され、このグリッド２４を通過して真空ポ
ンプ３１に捕捉され排気される。

【００２２】なお、電子加速グリッド２２を通過した直
後の電子は非常に大きな速度を有しているために気体分
子との衝突断面積が小さく、ガスのイオン化効率が低
い。しかしながら、本実施例においては、電子加速グリ
ッド２２と円筒電極２３の間には直流電源２８によって
電子に対する減速電界が印加されているため、電子はこ
れら要素２２，２３間で次第に減速され、気体分子との
衝突断面積が増加して、効率よくイオン化が進行するよ
うになる。また、通常ガス圧が低くなると、冷陰極２
１、電子加速グリッド２２間のガス放電が起こりにくく
なるが、電磁石２６の磁界の存在のために、たとえ容器
２５内のガス圧が低くなり真空度が向上しても、放電が
持続してポンプ作用が維持される。

【００２３】さらに、直流電源２８を取り除いて、円筒
電極２３を冷陰極２１と等電位にした場合には、大きな
運動エネルギーを得て電子加速グリッド２２を通過した
電子は、円筒電極２３に達したところで速度を失って反
転し、あらためて電子加速グリッド２２に向かって加速
され始め、気体分子との衝突を繰り返してイオンの生成
に寄与する。

【００２４】このようにして真空容器２５内の気体分子
ならびに真空ポンプ３１から逆拡散、脱離してきて真空
度低下の原因となる気体分子は、本発明に係る高真空装
置によって、イオン化及び加速されて再び真空ポンプ３
１に送り返されるために、高度の真空が達成される。ま
た真空ポンプ３１のみでは、気体分子の内で、排気孔に
飛び込んだものが排気されるだけであるが、本発明の高
真空装置を併用することによって、積極的に気体分子を
イオン化及び加速して真空ポンプ３１に送り込むため
に、排気能率が向上して高度の真空が達成される。

【００２５】なお、図１においては、直流電源２８を固
定電源としたが、該直流電源２８を可変電源とし、円筒
電極２３の電位を、電子加速グリッド２２に対して負か
ら正まで変化させ、ポンプの排気効率が最も良くなる点
を探すようにしても良い。これにより高度の真空が達成
される。

【００２６】次に、図２を参照して本発明の高真空装置
及び該高真空装置を用いた真空ポンプ装置の第２実施例
を説明する。図２において、図１の構成要素と同一の作
用及び機能を有する構成要素は同一符号を付し、説明を
省略する。

【００２７】容器２５の中心部には棒状の冷陰極２１が
配設されており、この冷陰極２１を同心円状に取り囲ん
で外側電極を構成する円筒電極２３が設けられている。
また、円筒電極２３の軸線に直交し、かつこの円筒電極
２３よりやや離間してイオン加速グリッド２４が配設さ
れている。

【００２８】また、容器２５の外側には電磁石２６が配
設されており、この電磁石２６は円筒電極２３の軸線に
ほぼ並行に直流磁界を発生するようになっている。

【００２９】放電用直流高電圧電源２９は冷陰極２１と
円筒電極２３の間に、直流高電圧を印加する。イオン加
速用直流電源３０は円筒電極２３とイオン加速グリッド
２４の間に、イオン加速グリッド２４側が負になるよう
に電圧を印加する。

【００３０】次に、前述のように構成された高真空装置
及び該高真空装置を用いた真空ポンプ装置の動作を説明
する。

【００３１】直流高電圧電源２９によって冷陰極２１と
円筒電極２３の間にガス放電が発生する。この放電によ
って発生したプラズマ中の電子は、円筒電極２３に向か
って加速される。冷陰極２１と円筒電極２３の間の空間
には、電磁石２６によって、電子の運動方向に直交して
磁界が印加されているから、電子は円筒電極２３の中心
軸に垂直な面内で円運動しつつ円筒電極２３に向かって
移動する。電子は円運動するために、円筒電極２３に到
達するまでのパスが非常に長くなり、その間に多数の気
体分子と衝突して多量にイオンを生成する。発生したイ
オンはイオン加速グリッド２４に向かって加速され、こ
れを通過して真空ポンプ３１に捕捉され排気される。

【００３２】次に、図３を参照して本発明の高真空装置
及び該高真空装置を用いた真空ポンプ装置の第３実施例
を説明する。図３において、図１の構成要素と同一の作
用及び機能を有する構成要素は同一符号を付し、説明を
省略する。

【００３３】容器２５内には、外側電極を構成する円筒
電極４１が配設されており、この円筒電極４１よりやや
離間して平板状のグリッド電極２４が配設されている。
また、容器２５の外側には、図１の実施例と同様に電磁
石２６が配設されている。

【００３４】直流高電圧電源４２は、円筒電極４１とグ
リッド電極２４間に介装され、この直流電源４２はグリ
ッド電極２４側が負となるよう結線されている。

【００３５】次に、前述のように構成された高真空装置
及び該高真空装置を用いた真空ポンプ装置の動作を説明
する。高電圧の直流電源４２によって、円筒電極４１と
グリッド電極２４の間に放電が生じて、多数のイオンが
生成される。これらイオンはグリッド電極２４に向かっ
て加速され、その後グリッド電極２４を通過して真空ポ
ンプ３１によって捕捉排気される。電磁石２６は放電の
際の電子の軌道を長くする効果があり、容器２５内のガ
ス圧が低くなり、真空度が向上しても放電が持続してポ
ンプ作用が維持される。

【００３６】次に、図４を参照して本発明の高真空装置
及び該高真空装置を用いた真空ポンプ装置の第４実施例
を説明する。図４において、図１の構成要素と同一の作
用及び機能を有する構成要素は同一符号を付し、説明を
省略する。

【００３７】容器２５内には、図３の実施例と同様に外
側電極をなす円筒電極４１が配設されており、この円筒
電極４１よりやや離間してグリッド電極２４が配設され
ている。高周波電源４３及び直流電源４４が円筒電極４
１とグリッド電極２４間に介装されている。直流電源４
４はグリッド電極２４側が負となるように結線されてい
る。本実施例の動作は以下のとおりである。

【００３８】高周波電源４３によって円筒電極４１とグ
リッド電極２４との間に放電が生じ、多数のイオンが生
成される。これらイオンは直流電源４４によってグリッ
ド電極２４に向かって加速され、その後グリッド電極２
４を通過して真空ポンプ３１によって捕捉排気される。
電磁石２６は放電の際の電子の軌道を長くする効果があ
り、容器２５内のガス圧が低くなり、真空度が向上して
も放電が持続してポンプ作用が維持される。

【００３９】図５は本発明に係る高真空装置及び該高真
空装置を用いた真空ポンプ装置の第５実施例を示す図で
ある。同図において、図１の構成要素と同一の作用及び
機能を有する構成要素は同一符号を付し、説明を省略す
る。

【００４０】容器２５内には、第１グリッド電極を構成
するグリッド電極５１と第２グリッド電極を構成するグ
リッド電極２４とが対向配置されている。両グリッド電
極５１，２４間には直流高電圧電源４２が介装され、こ
の直流高電圧電源４２はグリッド電極２４側が負となる
ように結線されている。本実施例の動作は以下のとおり
である。

【００４１】高電圧の直流電源４２によって、グリッド
電極５１とグリッド電極２４の間に放電が生じて、多数
のイオンが生成される。これらイオンはグリッド電極２
４に向かって加速され、その後グリッド電極２４を通過
して真空ポンプ３１によって捕捉排気される。電磁石２
６は放電の際の電子の軌道を長くする効果があり、容器
２５内のガス圧が低くなり、真空度が向上しても放電が
持続してポンプ作用が維持される。

【００４２】図６は本発明に係る高真空装置及び該高真
空装置を用いた真空ポンプ装置の第６実施例を示す図で
ある。同図において、図１の構成要素と同一の作用及び
機能を有する構成要素は同一符号を付し、説明を省略す
る。

【００４３】容器２５内には、第１グリッド電極を構成
するグリッド電極５１と第２グリッド電極を構成するグ
リッド電極２４とが対向配置されている。両グリッド電
極５１，２４間には、高周波電源４３及び直流電源４４
が介装されている。直流電源４４はグリッド電極２４側
が負となるように結線されている。本実施例の動作は以
下のとおりである。

【００４４】高周波電源４３によってグリッド電極５１
とグリッド電極２４の間に放電が生じ、多数のイオンが
生成される。これらイオンは直流電源４４によってグリ
ッド電極２４に向かって加速され、その後グリッド電極
２４を通過して真空ポンプ３１によって捕捉排気され
る。電磁石２６は放電の際の電子の軌道を長くする効果
があり、容器２５内のガス圧が低くなり、真空度が向上
しても放電が持続してポンプ作用が維持される。

【００４５】図１乃至図６に示される各実施例において
は、冷陰極放電によって発生する電子によってイオンが
生成され排気が行われるものである。しかしながら、こ
れらの高真空装置を圧力の低い状態から起動させようと
すると、冷陰極放電が起きにくいという状況がある。こ
れを回避するために、第１，第２実施例（図１，図２参
照）においては冷陰極２１の近傍、第３，第４実施例
（図３，図４参照）においてはグリッド電極２４と円筒
電極４１の間の空間に、第５，第６実施例（図５，図６
参照）においてはグリッド電極２４とグリッド電極５１
の間の空間に、図示はしていないが、熱フィラメントを
設置する。この熱フィラメントを赤熱して少量の熱電子
を放出させれば、この電子が芽となって冷陰極放電が発
生し高真空装置が起動する。

【００４６】図７は本発明に係る高真空装置及び該高真
空装置を用いた真空ポンプ装置の第７実施例を示す図で
ある。同図において、図１の構成要素と同一の作用及び
機能を有する構成要素は同一符号を付し、説明を省略す
る。

【００４７】前記高真空装置５０は、真空ポンプ３１と
真空容器３２とを接続する容器２５を有し、この容器２
５はガラスあるいはセラミックス容器からなっている。
容器２５内には、第２グリッド電極を構成する平板状の
イオン収集グリッド電極２４と、このイオン収集グリッ
ド電極２４に対向して第１グリッド電極を構成するグリ
ッド電極５１とが配設されている。

【００４８】直流電源３３は、イオン収集グリッド電極
２４の電位がグリッド電極５１に対して負となるように
結線されている。またコイル３５は容器２５の外側にそ
れを取り巻くように巻回されている。

【００４９】次に、前述のように構成された高真空装置
及び該高真空装置を用いた真空ポンプ装置の動作を説明
する。

【００５０】高周波電源４３によってコイル３５に高周
波電源が流れ、誘導結合現象によって、グリッド電極５
１とイオン収集グリッド電極２４の間に放電が生じ、多
数のイオンが生成される。このイオンは直流電源３３に
よってイオン収集グリッド電極２４に向かって加速さ
れ、これを通過して真空ポンプ３１によって捕捉排気さ
れて、ポンプ作用が発揮されるものである。

【００５１】なお電源３３の電圧は容器２５の一部に設
置された電流導入端子を経て各要素２４，５１に伝達さ
れる。

【００５２】このようにして真空容器３２内のガス分子
ならびに真空ポンプ３１から逆拡散、脱離して来て真空
度低下の原因となる気体分子は、本発明になる高真空装
置によって、イオン化・加速されて再び真空ポンプ３１
に送り返されるために、高度の真空が達成される。また
真空ポンプ３１のみでは、気体分子の内、排気孔に飛び
込んだものが排気されるだけであるが、本発明の高真空
装置を併用することによって、積極的にガス分子をイオ
ン化・加速して真空ポンプ３１に送り込むために、排気
能率が向上して高度の真空が達成される。

【００５３】次に、図８を参照して本発明の高真空装置
及び該高真空装置を用いた真空ポンプ装置の第８実施例
を説明する。図８において、図７の構成要素と同一の作
用及び機能を有する構成要素は同一符号を付し、説明を
省略する。

【００５４】容器２５の外側には、この容器２５の外壁
に接し、かつ互いに対向して１対の板状電極３６が配設
されている。そして、この１対の板状電極３６には高周
波電源４３が接続されている。その他の構成は図７の構
成と同様である。本実施例の動作は以下のとおりであ
る。

【００５５】高周波電源４３によって電極３６に高周波
電圧が印加され、容量結合現象によって、グリッド電極
５１とイオン収集グリッド電極２４の間に放電が生じ、
多数のイオンが生成される。以下、図７の場合と同様
に、このイオンは直流電源３３によってイオン収集グリ
ッド電極２４に向かって加速され、これを通過して真空
ポンプ３１によって捕捉排気されて、ポンプ作用が発揮
されるものである。

【００５６】図９は本発明に係る高真空装置及び該高真
空装置を用いた真空ポンプ装置の第９実施例を示す図で
ある。同図において、図７の構成要素と同一の作用及び
機能を有する構成要素は同一の符号を付し、説明を省略
する。

【００５７】本実施例は第７実施例（図７参照）に熱フ
ィラメントを付加したものである。即ち、グリッド電極
５１近傍に、熱フィラメント３７を配設し、この熱フィ
ラメント３７には加熱用電源２７が接続されている。

【００５８】第７及び第８実施例（図７，図８参照）に
おいては、高周波電界の誘導結合あるいは容量結合で誘
起されたガス放電中に発生する電子によって、イオンが
生成され高真空装置としての排気が行われるものであ
る。しかしこれらの高真空装置を圧力の低い状態から起
動させようとすると、ガス放電が起きにくいと云う現象
がある。これを回避するために図７，図８の実施例にお
いて、イオン収集グリッド電極２４とグリッド電極５１
の間の空間に、熱フィラメント３７を設置し、これを加
熱用電源２７によって赤熱し、少量の熱電子を放出させ
る。この電子が芽となって高周波で励起されたガス放電
が発生し高真空装置が起動するものである。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の高真空装置によれば、真空容器内の気体分子をイオン
化して吸引することにより真空容器内に高真空を達成す
ることができる。また、本発明の真空ポンプ装置によれ
ば、真空ポンプから逆拡散、脱離してきた気体分子をイ
オン化加速して真空ポンプに戻すことができるととも
に、真空容器内の気体分子をイオン化加速して積極的に
真空ポンプに送り込むことができ、排気能率が向上し真
空容器に高度の真空度を達成することができる。また真
空ポンプとして油拡散ポンプを使用した場合には、液体
窒素によるコールドトラップを併用する必要がないため
コスト低減を図ることができるとともに液体窒素供給の
問題がないため長時間運転が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高真空装置及び該高真空装置を用いた
真空ポンプ装置の第１実施例を示す説明図。

【図２】本発明の高真空装置及び該高真空装置を用いた
真空ポンプ装置の第２実施例を示す説明図。

【図３】本発明の高真空装置及び該高真空装置を用いた
真空ポンプ装置の第３実施例を示す説明図。

【図４】本発明の高真空装置及び該高真空装置を用いた
真空ポンプ装置の第４実施例を示す説明図。

【図５】本発明の高真空装置及び該高真空装置を用いた
真空ポンプ装置の第５実施例を示す説明図。

【図６】本発明の高真空装置及び該高真空装置を用いた
真空ポンプ装置の第６実施例を示す説明図。

【図７】本発明の高真空装置及び該高真空装置を用いた
真空ポンプ装置の第７実施例を示す説明図。

【図８】本発明の高真空装置及び該高真空装置を用いた
真空ポンプ装置の第８実施例を示す説明図。

【図９】本発明の高真空装置及び該高真空装置を用いた
真空ポンプ装置の第９実施例を示す説明図。

【図１０】従来の真空排気法の説明図。

【符号の説明】

１真空容器２真空ポンプ３排気孔２１冷陰極２２電子加速グリッド２３円筒電極２４イオン加速グリッド又はグリッド電極２５容器２６電磁石２７加熱用電源２８直流電源２９直流電源３０直流電源３１真空ポンプ３２真空容器３３直流電源３５コイル３６板状電極３７熱フィラメント４１円筒電極４２直流電源４３高周波電源４４直流電源５１グリッド電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安井孝成神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器と、該容器内に設置され気体をイオ
ン化する手段と、前記イオン化した気体を一方向に移動
させる手段とを備えたことを特徴とする高真空装置。
【請求項２】陰極と、該陰極を取り囲む電子加速グリ
ッドと、該電子加速グリッドを取り囲む外側電極と、該
外側電極の軸線と交差し且つ該外側電極から離間して設
けられたイオン加速グリッドと、前記各グリッド及び前
記各電極を収める容器と、該容器の外側に配置されて前
記外側電極の軸線にほぼ並行な磁界を発生する磁石と、
前記陰極と前記電子加速グリッドの間に高電圧を印加す
る高電圧電源と、前記電子加速グリッドと前記外側電極
の間に電圧を印加する直流電源と、前記外側電極と前記
イオン加速グリッドの間に、該外側電極側が正になるよ
うに電圧を印加する直流電源とを備えたことを特徴とす
る高真空装置。
【請求項３】請求項２記載の高真空装置において、前
記電子加速グリッドと前記外側電極の間に印加された直
流電源を取り除き、前記陰極と前記外側電極を等電位と
することを特徴とする高真空装置。
【請求項４】請求項２記載の高真空装置において、前
記電子加速グリッドと前記外側電極の間に電圧を印加す
る直流電源を可変電源とすることを特徴とする高真空装
置。
【請求項５】任意の真空ポンプと、該真空ポンプと真
空に排気すべき容器との間に、請求項２記載の高真空装
置を設置したことを特徴とする真空ポンプ装置。
【請求項６】陰極と、該陰極を取り囲む外側電極と、
該外側電極の軸線と交差し且つ該外側電極から離間して
設けられたイオン加速グリッドと、該グリッド及び前記
各電極を収める容器と、該容器の外側に配置されて前記
外側電極の軸線にほぼ並行な磁界を発生する磁石と、前
記陰極と前記外側電極の間に高電圧を印加する高電圧電
源と、前記外側電極と前記イオン加速グリッドの間に、
該外側電極側が正になるように電圧を印加する直流電源
とを備えたことを特徴とする高真空装置。
【請求項７】任意の真空ポンプと、該真空ポンプと真
空に排気すべき容器との間に、請求項６記載の高真空装
置を設置したことを特徴とする真空ポンプ装置。
【請求項８】外側電極と、該外側電極の軸線に交差し
且つ該外側電極から離間して設けられたグリッド電極
と、前記外側電極及び前記グリッド電極を収める容器
と、この容器の外側に設けられ前記外側電極の軸線にほ
ぼ並行な磁界を発生する磁石と、前記外側電極と前記グ
リッド電極の間に、該グリッド電極側が負になるように
高電圧を印加する直流電源とを備えたことを特徴とする
高真空装置。
【請求項９】請求項８記載の高真空装置において、前
記外側電極と前記グリッド電極の間に設けられた直流電
源に高周波電源を重畳することを特徴とする高真空装
置。
【請求項１０】任意の真空ポンプと、該真空ポンプと
真空に排気すべき容器との間に、請求項８記載の高真空
装置を設置したことを特徴とする真空ポンプ装置。
【請求項１１】第１グリッド電極と、該第１グリッド
電極に対向して設けられた第２グリッド電極と、これら
第１，第２グリッド電極を収める容器と、該容器の外側
に設けられ前記第１，第２グリッド電極に対して、交差
する方向に磁界を印加するための磁石と、前記第１，第
２グリッド電極間に、該第２グリッド電極側が負になる
ように高電圧を印加する直流電源とを備えたことを特徴
とする高真空装置。
【請求項１２】請求項１１記載の高真空装置におい
て、前記第１，第２グリッド電極の間に設けられた直流
電源に高周波電源を重畳することを特徴とする高真空装
置。
【請求項１３】任意の真空ポンプと、該真空ポンプと
真空に排気すべき容器との間に、請求項１１記載の高真
空装置を設置したことを特徴とする真空ポンプ装置。
【請求項１４】第１グリッド電極と、該第１グリッド
電極に対向して配設された第２グリッド電極と、これら
両電極を収める容器と、該容器の外側に配設されるとと
もに高周波電源に接続されたコイルと、前記第１，第２
グリッド電極間に、該第２グリッド電極側が負になるよ
うに高電圧を印加する直流電源とを備えたことを特徴と
する高真空装置。
【請求項１５】請求項１４記載の高真空装置におい
て、前記容器の外側に、前記コイルに代えて、高周波電
源に接続された電極を備えたことを特徴とする高真空装
置。
【請求項１６】任意の真空ポンプと、該真空ポンプと
真空に排気すべき容器との間に、請求項１４記載の高真
空装置を設置したことを特徴とする真空ポンプ装置。