JPH0658291A - Cryotrap for turbomolecular pump - Google Patents

Cryotrap for turbomolecular pump

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JPH0658291A
JPH0658291A JP22644692A JP22644692A JPH0658291A JP H0658291 A JPH0658291 A JP H0658291A JP 22644692 A JP22644692 A JP 22644692A JP 22644692 A JP22644692 A JP 22644692A JP H0658291 A JPH0658291 A JP H0658291A
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cryotrap
molecular pump
turbo molecular
trap
water molecules
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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
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Abstract

PURPOSE:To provide a cryotrap for turbomolecular pump which can trap water molecules efficiently. CONSTITUTION:A trap 4 consisting of a cylindrical plate member made of metal is arranged along the inner peripheral wall part of the cylindrical casing 2 on a cryotrap 1 connected with the upper part of a turbomolecular pump 6, and a trap 5 consisting of a disc shaped flat plate made of metal is arranged directly over the part where the blade 7a of the cylindrical rotor 13 is not arranged. The traps 4 and 5 are cooled to about 100 deg.k on the cryotrap surface by the cooling heat due to the refrigeration cycle, etc., of a refrigerator.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はターボ分子ポンプで排気
される気体のうち、特に水分子をトラップするターボ分
子ポンプ用クライオトラップに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cryotrap for a turbo molecular pump, which traps water molecules among gases exhausted by the turbo molecular pump.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその問題点】ターボ分子ポンプ単体で
は排気速度が非常に小さい水分に対して、その排気速度
を向上し、水分子の少ない真空を実現するためにターボ
分子ポンプにクライオトラップを併用することが多い。
また、水分子の少ない真空は最近では半導体の製造など
で非常に重要となっており、この水分子の少ない真空を
実現させるのにクライオトラップ付ターボ分子ポンプが
用いられている。
2. Description of the Related Art A turbo molecular pump used in combination with a cryotrap in order to improve the evacuation speed of water with a very small evacuation speed of a turbo molecular pump and realize a vacuum with few water molecules I often do it.
Further, a vacuum with few water molecules has become very important recently in manufacturing semiconductors and the like, and a turbo molecular pump with a cryotrap is used to realize this vacuum with few water molecules.

【0003】従来のターボ分子ポンプ用クライオトラッ
プ30は、図6及び図7に示されるように、ターボ分子
ポンプ41の吸入口部46にフランジ部45を当接させ
て接続され、このクライオトラップ30のケーシング3
1内には、コイル状のパイプ33と筒状のトラップ34
が配設されている。コイル状のパイプ33の一端には冷
媒をパイプ33内に導入させる導入口33aが形成さ
れ、他端には冷媒をパイプ33外に導出させる導出口3
3bが形成されている。この周外方にはこのパイプ33
のコイル径のほぼ2倍の径である上述した筒状のクライ
オトラップ34が配設されている。クライオトラップ3
4はパイプ33中を流れる冷媒からの熱伝導を受けてこ
れとほぼ同様の温度−200℃〜−100℃に冷却され
る。
As shown in FIGS. 6 and 7, a conventional turbo-molecular pump cryotrap 30 is connected to a suction port 46 of a turbo-molecular pump 41 with a flange portion 45 in contact with the cryotrap 30. Casing 3
1, a coiled pipe 33 and a tubular trap 34 are provided.
Is provided. An inlet 33a for introducing the refrigerant into the pipe 33 is formed at one end of the coiled pipe 33, and an outlet 3 for letting the refrigerant out of the pipe 33 is provided at the other end.
3b is formed. This pipe 33 is located outside this circumference.
The cylindrical cryotrap 34 described above having a diameter approximately twice the coil diameter is disposed. Cryo trap 3
4 receives heat conduction from the refrigerant flowing in the pipe 33 and is cooled to a temperature of about −200 ° C. to −100 ° C. which is almost the same as this.

【0004】クライオトラップ30の下端に接続されて
いるターボ分子ポンプ41はポンプ容器42内に、図8
のA及びBに示す翼角αを有する翼43aが全周に配列
された動翼ディスク43と、これと反対の翼角を有する
翼44bを配列させた固定ディスク44を上下に交互に
配設し、動翼ディスク43のみ、示されていない駆動モ
ータにより矢印Vの方向に回転させる。
A turbo molecular pump 41 connected to the lower end of the cryotrap 30 is placed in a pump container 42 as shown in FIG.
Blade blades 43a having the blade angle α shown in A and B are arranged all around, and fixed disks 44 in which blades 44b having the blade angle opposite to this are arranged alternately. Then, only the blade disk 43 is rotated in the direction of arrow V by a drive motor (not shown).

【0005】このような構造を有するクライオトラップ
30は、上端のフランジ部32が真空槽(図示せず)に
接続され、上部吸気口32aを通って真空槽からケーシ
ング31内に飛び込んだ水分子の一部を、パイプ33の
表面やトラップ34面に凝縮することにより、空間から
排除させる。また、クライオトラップ30を通過した水
分や−200℃〜−100℃程度の温度では凝縮しない
アルゴンや水素などの気体は、領域の動翼ディスク4
3方向に飛んでいき、図8のA及びBに示す翼43aに
当たると、動翼ディスク43が矢印V方向に回転してい
ることから、領域から領域に向かう通過確率が、こ
の逆の領域から領域に向かう通過確率より大とな
り、気体分子は領域から領域へ、領域から領域
’へ、更に領域’から領域’へと次々に排気され
る。
In the cryotrap 30 having such a structure, the flange portion 32 at the upper end is connected to a vacuum chamber (not shown), and water molecules jumped into the casing 31 from the vacuum chamber through the upper intake port 32a. A part is condensed on the surface of the pipe 33 or the surface of the trap 34 to be removed from the space. Further, a gas such as argon or hydrogen that does not condense at the temperature of water and about -200 ℃ ~-100 ℃ passing through the cryo-trap 30, blade area A disc 4
When flying in three directions and hitting a blade 43a shown in FIGS. 8A and 8B, since the rotor blade disk 43 is rotating in the direction of arrow V, the passage probability from the area A to the area B is the opposite. large next the pass probability going from region B to the region a, the gas molecules to the area B from the area a, the area from the area B
The gas is exhausted to A ′ and further from the area A ′ to the area B ′.

【0006】以上、水分をトラップさせる方法として、
筒体のトラップ面を有するクライオトラップ30を説明
したが、他に水分子をトラップさせる方法として、図9
に示すケーシング36内にシェブロン37を配設させ
て、これをトラップ面とするシェブロンタイプのクライ
オトラップ35と、図10に示すケーシング39内にル
ーバ40を配設させて、これをトラップ面とするルーバ
タイプのクライオトラップ38がある。
As described above, as a method for trapping water,
Although the cryotrap 30 having the cylindrical trap surface has been described, as another method for trapping water molecules, FIG.
A chevron 37 is provided in a casing 36 shown in FIG. 10, and a chevron-type cryotrap 35 having the chevron 37 as a trap surface, and a louver 40 is provided in a casing 39 shown in FIG. There is a louver type cryotrap 38.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の筒体の
トラップ面を有するクライオトラップでは、ケーシング
内に配設された筒体のクライオトラップのトラップ面積
は小さく、筒体が垂直方向に配設されているため、真空
槽からターボ分子ポンプ内の動翼ディスクを見通せる構
造となっているため、吸入口より飛び込んだ水分子がこ
のクライオ面に衝突する確率は低く、多くがターボ分子
ポンプ翼列に衝突する。翼列に衝突した分子は衝突した
一部が排気されるが、多くは排気されないで他方向に再
放出され、真空容器側に戻る。このときもクライオ面の
面積が少ないため、そこに衝突して凝縮する確率が少な
く、多くの水分子が真空容器側へ逆流する。また、ター
ボ分子ポンプ本体から放出される水分子の真空容器側へ
の逆流についても同様である。すなわち、このような構
造では、水分子に対する排気速度は大きくなく、水分圧
の低いクリーンな真空を得るのが困難になる。
In the above-described conventional cryotrap having the trap surface of the cylindrical body, the trap area of the cryotrap of the cylindrical body arranged in the casing is small, and the cylindrical body is arranged in the vertical direction. Since the structure is such that the rotor disk inside the turbo molecular pump can be seen from the vacuum tank, the probability that water molecules that jumped in from the suction port will collide with this cryo surface is low, and most turbo molecular pump blades Clash with. Molecules that collide with the blade row are partially exhausted, but most are not exhausted and are re-emitted in the other direction and return to the vacuum container side. At this time as well, since the area of the cryo surface is small, there is little probability of collision and condensation there, and many water molecules flow back to the vacuum container side. The same applies to the reverse flow of water molecules discharged from the turbo molecular pump body to the vacuum container side. That is, with such a structure, the exhaust speed for water molecules is not high, and it becomes difficult to obtain a clean vacuum with a low water pressure.

【0008】一方、シェブロンをクライオ面としたよう
な吸入口より見通せない構造のクライオトラップの場合
は、水分子に対する排気速度はクライオトラップの吸気
口の面積に対応する最大の理想的排気速度になるが、タ
ーボ分子ポンプで排気すべき他のアルゴンや水素に対し
てこのトラップの存在が抵抗となり、すなわちコンダク
タンスが約1/4と小さく、これら気体に対する排気速
度を同じにしようとすると、大きなターボ分子ポンプを
使用する必要がでてくる。また、ルーバをクライオ面と
した場合は先に説明した筒体のタイプの場合とシェブロ
ンタイプとの中間になる。すなわち、水分子に関する排
気速度はシェブロンタイプ程理想的でないが、アルゴン
や水素の排気速度は筒体のタイプよりも劣る。
On the other hand, in the case of a cryotrap having a structure in which a chevron is used as a cryo surface and cannot be seen through the intake port, the exhaust speed for water molecules becomes the maximum ideal exhaust speed corresponding to the area of the intake port of the cryotrap. However, the existence of this trap becomes a resistance to other argon and hydrogen that should be exhausted by the turbo molecular pump, that is, the conductance is as small as about 1/4, and if the exhaust speed for these gases is made the same, a large turbo molecule will be generated. You will need to use a pump. Further, when the louver is used as the cryo surface, it is intermediate between the case of the tubular body type described above and the chevron type. That is, although the exhaust speed of water molecules is not ideal as in the chevron type, the exhaust speed of argon and hydrogen is inferior to that of the cylinder type.

【0009】本発明は上記問題に鑑みてなされ、水分子
に対しては逆流を防止し、理想的な排気速度を保ち、ア
ルゴンや水素の排気速度の低下が少ないターボ分子ポン
プ用クライオトラップを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a cryotrap for a turbo molecular pump that prevents backflow of water molecules, maintains an ideal pumping speed, and has a small decrease in the pumping speed of argon and hydrogen. The purpose is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】以上の目的は、クライオ
トラップ面が、ターボ分子ポンプの吸入口に取り付けた
クライオトラップケーシングの内周に沿って配設された
筒体と、前記ターボ分子ポンプの円筒体ロータの最上段
の翼列の形成されていない部位の近傍の直上方に配設さ
れた平板とからなることを特徴とするターボ分子ポンプ
用クライオトラップによって達成される。
The above object is to provide a tubular body whose cryotrap surface is provided along the inner circumference of a cryotrap casing attached to the inlet of a turbomolecular pump, and the turbomolecular pump. The present invention is achieved by a cryotrap for a turbo molecular pump, which comprises a flat plate disposed immediately above a portion of a cylindrical rotor in which the uppermost blade row is not formed.

【0011】または以上の目的は、クライオトラップ面
が、ターボ分子ポンプのケーシングの吸入口部の内周に
沿って配設された筒体と、前記ターボ分子ポンプの円筒
体ロータの最上段の翼列の形成されていない部位の近傍
の直上方に配設された平板とからなることを特徴とする
ターボ分子ポンプ用クライオトラップによって達成され
る。
For the above-mentioned purpose, the cryotrap surface has a cylindrical body arranged along the inner circumference of the inlet of the turbo molecular pump casing, and the uppermost blade of the cylindrical rotor of the turbo molecular pump. The present invention is achieved by a cryotrap for a turbo molecular pump, characterized in that it comprises a flat plate arranged immediately above a region where no rows are formed.

【0012】[0012]

【作用】クライオトラップ面がターボ分子ポンプの円筒
体ロータの最上段の、翼列の形成されていない部位の近
傍の直上方と、クライオトラップケーシングの内周に沿
って、またはターボ分子ポンプ用クライオトラップのケ
ーシングの吸入口部の内周に沿って配設されたので、タ
ーボ分子ポンプの翼列に飛び込んで再放出された水分子
が、有効にクライオトラップ面に凝縮され、水分子以外
の気体も、クライオトラップ面を形成する筒体及び平板
に影響を受けることなく、ターボ分子ポンプにより排気
される。
The cryotrap surface is located just above the top of the cylindrical rotor of the turbo molecular pump in the vicinity of the portion where the blade row is not formed, along the inner circumference of the cryotrap casing, or in the cryomolecular pump cryopump. Since it was arranged along the inner circumference of the inlet of the trap casing, the water molecules that jumped into the blade row of the turbo molecular pump and were re-emitted were effectively condensed on the cryotrap surface, and gas other than water molecules Also, the gas is exhausted by the turbo molecular pump without being affected by the cylinder body and the flat plate forming the cryotrap surface.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例によるターボ分子ポン
プ用クライオトラップについて、図面を参照して説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cryotrap for a turbo molecular pump according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1はターボ分子ポンプ6と真空槽3がタ
ーボ分子ポンプ用クライオトラップ1を介在させて取り
付けられているところを示す。これらは真空槽3とクラ
イオトラップがクライオトラップ1の上端部のフランジ
部2aと真空槽3の下端部のフランジ部3aとで気密に
取り付けられ、またクライオトラップ1とターボ分子ポ
ンプ6がクライオトラップ1の下端部のフランジ部2b
とターボ分子ポンプ6の上端部のフランジ部6aとで気
密に取り付けられている。
FIG. 1 shows a turbo molecular pump 6 and a vacuum chamber 3 which are attached with a cryotrap 1 for the turbo molecular pump interposed therebetween. The vacuum chamber 3 and the cryotrap are airtightly attached to each other by the flange portion 2a at the upper end of the cryotrap 1 and the flange portion 3a at the lower end of the vacuum chamber 3, and the cryotrap 1 and the turbo molecular pump 6 are attached to the cryotrap 1. Flange 2b at the bottom of the
And the flange portion 6a at the upper end of the turbo molecular pump 6 are airtightly attached.

【0015】図において、最下方に配設されているター
ボ分子ポンプ6の円筒状のポンプケース14内には全体
を1個の素材から切削加工されている円筒形ロータ13
が設けられ、この円筒形ロータ13は円筒体支持部13
a(径内方の全領域を含む)と動翼ディスク7と、この
周部に形成されている翼7aとからなり、複数の動翼デ
ィスク7はポンプケース14側に固定されている固定デ
ィスク8とで、交互に上下方向に配列されている。円筒
形ロータ13は駆動モータ10のシャフト11に固定さ
れ、駆動モータ10が駆動すると、円筒形ロータ13の
動翼ディスク7の翼7aの翼列が、分子の熱運動速度と
ほぼ同程度の速さで回転運動する。また、複数枚の固定
ディスク8は一枚毎に固定ディスク取付部材12、12
に挟着されてポンプケース14の内壁に固定されてい
る。円筒形ロータ13の上部のフランジ部6aの内方に
は、真空槽内の気体を吸入する吸入口部が設けられタ
ーボ分子ポンプ6の下方には排気口9が設けられ、図示
されていない補助真空ポンプが接続されている。
In the figure, the cylindrical rotor case 13 of the turbo molecular pump 6 disposed at the lowermost position is entirely machined from a single material into a cylindrical rotor 13.
The cylindrical rotor 13 is provided with
a (including the entire area of the inner diameter), a moving blade disk 7, and a blade 7a formed on this peripheral portion, and the plurality of moving blade disks 7 are fixed to the pump case 14 side. 8 and 8 are alternately arranged in the vertical direction. The cylindrical rotor 13 is fixed to the shaft 11 of the drive motor 10, and when the drive motor 10 is driven, the blade row of the blades 7a of the rotor blade disk 7 of the cylindrical rotor 13 has a speed substantially equal to the thermal motion velocity of molecules. Rotate. Further, the plurality of fixed disks 8 are fixed disk mounting members 12, 12 one by one.
And is fixed to the inner wall of the pump case 14. A suction port D for sucking the gas in the vacuum chamber is provided inside the flange 6a at the upper part of the cylindrical rotor 13, and an exhaust port 9 is provided below the turbo molecular pump 6, which is not shown. Auxiliary vacuum pump is connected.

【0016】ターボ分子ポンプ6の上部に接続されてい
るクライオトラップ1には、円筒形状のケーシング2の
内周壁部に沿って金属製で筒状の板材からなるトラップ
4が配設され、円筒体ロータ13の翼7aが配列されて
いない部分の直上方には、金属製で円形の平板からなる
トラップ5が配設されている。図示されていないが、こ
れらトラップ4、5は冷凍機による冷凍サイクルによる
冷却熱でクライオトラップ面を冷却してもよいし、パイ
プを用いて液体窒素等の冷媒をパイプ内に循環させ、こ
の液体窒素の冷却熱によりクライオトラップ面を冷却し
てもよい。但し、トラップ4、5に水分子が凝縮できる
ようにクライオトラップ面を100K程度に冷却する。
The cryotrap 1, which is connected to the upper portion of the turbo molecular pump 6, is provided with a trap 4 made of a metallic and tubular plate member along the inner peripheral wall of a cylindrical casing 2 to form a cylindrical body. A trap 5 made of a metal and made of a circular flat plate is arranged immediately above a portion of the rotor 13 where the blades 7a are not arranged. Although not shown, these traps 4 and 5 may cool the cryotrap surface by the cooling heat of the refrigeration cycle of the refrigerator, or a refrigerant such as liquid nitrogen may be circulated in the pipe to cool the liquid. The cryotrap surface may be cooled by the cooling heat of nitrogen. However, the cryotrap surface is cooled to about 100K so that water molecules can be condensed in the traps 4 and 5.

【0017】図において最上部に配設されている真空槽
3はこの内部の真空室に試料が配置され、例えば半導
体の製造や真空空間での顕微鏡観察などの作業が行われ
る。
In the vacuum chamber 3 disposed at the top in the figure, a sample is placed in a vacuum chamber C inside the vacuum chamber 3 and operations such as semiconductor manufacturing and microscope observation in a vacuum space are performed.

【0018】以上、本発明の実施例によるターボ分子ポ
ンプ用クライオトラップの構成について説明したが、次
にその作用について説明する。
The structure of the cryotrap for the turbo molecular pump according to the embodiment of the present invention has been described above. Next, its operation will be described.

【0019】クライオトラップ1のケーシング2内のト
ラップ4、5が図示されていない冷却手段により冷却さ
れ、排気口9に接続されている、同じく図示されていな
い補助真空ポンプとターボ分子ポンプ6の駆動モータ1
0とを駆動させると、真空槽3の真空室内の気体は真
空室からクライオトラップ1のケーシング2の方向へ
飛んでいく。ケーシング2内に飛んできた気体のうち、
トラップ4、5のトラップ面に衝突した水分子は、これ
らトラップ面が100K程度に冷却されているので、こ
こで凝縮される。この温度より凝縮温度の低い、水素、
アルゴン等の気体はこのトラップ面には凝縮されない。
The traps 4 and 5 in the casing 2 of the cryotrap 1 are cooled by a cooling means (not shown) and are connected to the exhaust port 9 to drive an auxiliary vacuum pump (not shown) and a turbo molecular pump 6 as well. Motor 1
When 0 is driven, the gas in the vacuum chamber C of the vacuum chamber 3 flies from the vacuum chamber C toward the casing 2 of the cryotrap 1. Of the gas that has flown into the casing 2,
The water molecules colliding with the trap surfaces of the traps 4 and 5 are condensed here because these trap surfaces are cooled to about 100K. Hydrogen whose condensation temperature is lower than this temperature,
Gases such as argon are not condensed on this trap surface.

【0020】トラップ面に衝突しなかった水分子や水
素、アルゴン等の気体は、ケーシング2内を通過する
と、動翼ディスク7の上面やポンプケース14の内壁に
衝突する。これらポンプケース14内の各部に衝突した
気体のうち、静止面に衝突した気体は図2に示すよう
に、余弦法則による方向分布で衝突面から各矢印の方向
へ再放出される。他方、回転運動をしている動翼ディス
ク7に衝突した気体のうち、一部は翼7a、7aの隙間
から排気され、それ以外の残りの気体は図3のA及びB
に示すような方向分布(但し、翼列が気体の分子の速度
と同じ程度の速度で回転している場合)で衝突面から放
出される。気体分子が動翼ディスク7のP点に衝突した
場合、矢印aで示す動翼ディスク7の回転方向の接線の
上方、すなわち動翼ディスク7の外周方向の上方に放出
される割合が大きく、これらの水分子はトラップ4に飛
んでいき、トラップ面に凝縮される。他方、衝突点Pで
動翼ディスク7の中心方向に放出された水分子は、トラ
ップ5に飛んでいきトラップ面に凝縮される。これによ
り、真空室から吸入口部に飛んできた水分子の多く
が、トラップ4、5のトラップ面に凝縮される。また、
動翼ディスク7や、その翼7a、7aの隙間から逆流さ
れる水分子も同様な方向分布で放出され、殆どがトラッ
プ4、5のトラップ面に凝縮される
Gases such as water molecules, hydrogen, and argon that have not collided with the trap surface pass through the casing 2 and collide with the upper surface of the rotor blade disk 7 and the inner wall of the pump case 14. Among the gases that have collided with the respective parts in the pump case 14, the gas that has collided with the stationary surface is re-emitted from the collision surface in the direction of each arrow with a directional distribution according to the cosine law, as shown in FIG. On the other hand, of the gas that has collided with the rotor blade disk 7 that is rotating, a part of the gas is exhausted from the gap between the blades 7a and 7a, and the remaining gas is A and B in FIG.
Is emitted from the collision surface with a directional distribution as shown in (when the blade row is rotating at the same speed as the gas molecules). When the gas molecules collide with the point P of the rotor blade disk 7, a large proportion is released above the tangent line of the rotor blade disk 7 in the rotation direction, that is, above the outer peripheral direction of the rotor blade disk 7. Water molecules of the above flow to the trap 4 and are condensed on the trap surface. On the other hand, the water molecules discharged toward the center of the rotor blade disk 7 at the collision point P fly to the trap 5 and are condensed on the trap surface. As a result, most of the water molecules that have flown from the vacuum chamber to the suction port D are condensed on the trap surfaces of the traps 4 and 5. Also,
Water molecules that flow backward from the rotor blade disk 7 and the gaps between the blades 7a and 7a are also discharged in the same directional distribution, and most of them are condensed on the trap surfaces of the traps 4 and 5.

【0021】水素、アルゴン等のターボ分子ポンプで排
気すべき気体の排気に対しては、トラップ5の配設され
た位置が動翼ディスク7の翼7aの翼列のない直上方に
あり、実際にはターボ分子ポンプ6として排気能力のな
い部分を覆っているのみであり、このトラップ5の存在
により、ターボ分子ポンプ6の、水素やアルゴン等に対
する排気速度には全く影響しないといっていい。更に、
クライオトラップ1はケーシング2の内周壁に沿ってト
ラップ4が配設されているので、このクライオトラップ
1のコンダクタンスはクライオトラップ1のケーシング
2のコンダクタンスとほぼ同等となり、大きなコンダク
タンスを与える。また、このコンダクタンスは、ほぼこ
の筒状のケーシング2の長さにほぼ反比例するが、この
クライオトラップ1は高性能であり、長さを大きくとる
必要がない。従って、大きなコンダクタンスでターボ分
子ポンプ6の、水素、アルゴン等の気体の排気性能の低
下を殆ど生じさせない。
With respect to the exhaust of gas to be exhausted by a turbo molecular pump such as hydrogen and argon, the position where the trap 5 is arranged is immediately above the blade disk 7a of the rotor blade disk 7 without any row of blades. The turbo molecular pump 6 only covers a portion having no exhaust capacity, and the existence of the trap 5 does not affect the exhaust speed of the turbo molecular pump 6 for hydrogen, argon, etc. at all. Furthermore,
Since the trap 4 is arranged along the inner peripheral wall of the casing 2 of the cryotrap 1, the conductance of the cryotrap 1 is almost equal to the conductance of the casing 2 of the cryotrap 1, and a large conductance is given. The conductance is almost inversely proportional to the length of the cylindrical casing 2, but the cryotrap 1 has high performance and does not need to have a large length. Therefore, the large conductance hardly causes deterioration of the exhaust performance of the turbo molecular pump 6 for gases such as hydrogen and argon.

【0022】次に、本発明の第2実施例によるターボ分
子ポンプ用クライオトラップの構成について、図面を参
照して説明する。尚、ターボ分子ポンプの作動部につい
ては第1実施例と同様であるので詳細な説明は省略す
る。
Next, the structure of a cryotrap for a turbo molecular pump according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The operating part of the turbo-molecular pump is the same as that of the first embodiment, so a detailed description will be omitted.

【0023】図4は全体としてターボ分子ポンプ15を
示し、このターボ分子ポンプ15のポンプケース16は
筒状であり、上部にフランジ部17が形成される。この
フランジ部17の内方の開口には吸入口部17aが設け
られている。また、この吸入口部17aが形成されてい
るポンプケース16の内周には、これに沿って筒状の金
属製の板材からなるトラップ18が配設されている。す
なわち本実施例によるターボ分子ポンプ用クライオトラ
ップは、ターボ分子ポンプ15の吸入口部17aに配設
されている。また、円筒形ロータ27の動翼ディスク2
0に、翼20aが形成されていない部分の直上方には、
金属製の円形の平板からなるトラップ19が配設されて
いる。これらトラップ18、19は第1実施例と同様な
方法で、トラップ面が水分子を凝縮させる100K程度
に冷却される。
FIG. 4 shows the turbo molecular pump 15 as a whole, and the pump case 16 of the turbo molecular pump 15 has a tubular shape, and a flange portion 17 is formed on the upper portion thereof. A suction port portion 17a is provided at the inner opening of the flange portion 17. A trap 18 made of a tubular metal plate is provided along the inner circumference of the pump case 16 in which the suction port 17a is formed. That is, the cryotrap for the turbo molecular pump according to the present embodiment is arranged at the suction port portion 17 a of the turbo molecular pump 15. Also, the rotor blade disk 2 of the cylindrical rotor 27
0, just above the portion where the wing 20a is not formed,
A trap 19 made of a circular metal flat plate is provided. These traps 18 and 19 are cooled to about 100 K at which the trap surfaces condense water molecules by the same method as in the first embodiment.

【0024】次に、本発明のターボ分子ポンプ用クライ
オトラップの上記第2実施例の変形例の構成について、
図面を参照して説明する。
Next, the structure of a modification of the second embodiment of the cryotrap for a turbo molecular pump of the present invention will be described.
A description will be given with reference to the drawings.

【0025】図5は全体としてターボ分子ポンプ21を
示し、このターボ分子ポンプ21のポンプケース22は
筒状であり、上部でほぼヘの字形状に屈曲して形成され
ており、ポンプケース22の上端部のフランジ部23の
内方に形成される、吸入口部23aで径が上方に行くほ
ど小さくなっている。また、ポンプケース22のヘの字
形状に屈曲された内周面に沿って、同じくヘの字に屈曲
された筒状の金属製の板材からなるトラップ24が配設
されている。また、円筒形ロータ28の動翼ディスク2
6に翼26aが形成されていない部分の直上方には、金
属製の円形の平板からなるトラップ25が配設されてい
る。すなわち本第2実施例の変形例のターボ分子ポンプ
用クライオトラップも、ターボ分子ポンプ21内の吸入
口部23aに配設されている。また、これらトラップ2
4、25も、第1実施例と同様な方法で、トラップ面が
水分を凝縮させる100K程度に冷却される。
FIG. 5 shows a turbo molecular pump 21 as a whole, and the pump case 22 of the turbo molecular pump 21 is tubular and is formed by bending in a substantially V-shape at the top. The diameter of the suction port portion 23a formed inside the flange portion 23 at the upper end becomes smaller as it goes upward. Further, along the inner peripheral surface of the pump case 22 that is bent in a V shape, a trap 24 made of a tubular metal plate material that is also bent in a V shape is arranged. In addition, the rotor blade disk 2 of the cylindrical rotor 28
A trap 25 made of a circular metal flat plate is arranged immediately above a portion of the blade 6 where the blade 26a is not formed. That is, the cryotrap for the turbo molecular pump according to the modified example of the second embodiment is also arranged at the suction port portion 23 a in the turbo molecular pump 21. Also, these traps 2
Also in Nos. 4 and 25, the trap surface is cooled to about 100K for condensing water by the same method as in the first embodiment.

【0026】以上、図4に本発明の第2実施例によるタ
ーボ分子ポンプ用クライオトラップ、図5にその変形例
を示したが、これらクライオトラップでも第1実施例と
同様にトラップ面に、水分を効率良く凝縮できることは
明らかであり、更に本第2実施例及びこの変形例では、
第1実施例のようにクライオトラップ1のケーシング2
が配設されていないので、第1実施例よりもコンダクタ
ンスを大きくすることができ、水素、アルゴン等の気体
の排気能力を向上させることができる。
As described above, FIG. 4 shows the cryotrap for the turbo molecular pump according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a modified example thereof. In these cryotraps as well as in the first embodiment, moisture is trapped on the trap surface. It is clear that can be efficiently condensed. Furthermore, in the second embodiment and this modification,
The casing 2 of the cryotrap 1 as in the first embodiment
Is not provided, the conductance can be made larger than that of the first embodiment, and the exhausting ability of gases such as hydrogen and argon can be improved.

【0027】以上、本発明の各実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
Although the respective embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【0028】例えば、以上の第1実施例ではターボ分子
ポンプ用クライオトラップ1をターボ分子ポンプ6と別
に設けて、トラップをケーシング2内に配設させたが、
これを更に重複させて、第2実施例のようにターボ分子
ポンプの吸入口部にも設ければ、より効率良く水分子を
凝縮することができる。また、第1実施例のクライオト
ラップ1のケーシング2内にトラップ5のみを設け、タ
ーボ分子ポンプ6の吸入口部の内周壁に沿って筒状のト
ラップを設けてもよく、その組み合わせは種々多様にあ
る。
For example, in the above first embodiment, the cryotrap 1 for the turbo molecular pump is provided separately from the turbo molecular pump 6, and the trap is provided in the casing 2.
If this is further duplicated and provided at the suction port of the turbo molecular pump as in the second embodiment, water molecules can be condensed more efficiently. Further, only the trap 5 may be provided in the casing 2 of the cryotrap 1 of the first embodiment, and a tubular trap may be provided along the inner peripheral wall of the suction port portion of the turbo molecular pump 6, and the combination thereof may be various. It is in.

【0029】また、以上の各実施例ではトラップを10
0K程度の温度としたが、真空槽内の圧力と各種気体の
平衝蒸気圧を考慮して、トラップの冷却温度を変えるこ
とにより水分子以外の他の気体をトラップ面に捕獲する
ようにしてもよい。
In each of the above embodiments, 10 traps are used.
Although the temperature was set to about 0 K, in consideration of the pressure in the vacuum tank and the equilibrium vapor pressure of various gases, the trap cooling temperature is changed so that gases other than water molecules are trapped on the trap surface. Good.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のターボ分子
ポンプ用クライオトラップによれば、効率良く水分子を
トラップすることができ、かつコンダクタンスを低下さ
せることなく、水素、アルゴン等の気体の排気性能を劣
化させることなく排気できる。
As described above, according to the cryotrap for a turbo molecular pump of the present invention, water molecules can be efficiently trapped, and a gas such as hydrogen or argon can be trapped without lowering the conductance. Can exhaust without degrading exhaust performance.

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

【図1】本発明の第1実施例によるターボ分子ポンプ用
クライオトラップがターボ分子ポンプに取り付けられて
いるのを示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing that a cryotrap for a turbo molecular pump according to a first embodiment of the present invention is attached to a turbo molecular pump.

【図2】排気されようとする気体が静止部に衝突して放
出されたときの分布を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a distribution when gas to be exhausted collides with a stationary portion and is discharged.

【図3】Aは気体が動翼ディスクの翼列に衝突して放出
されたときの方向分布を示す平面図である。Bは同側面
図である。
FIG. 3A is a plan view showing a directional distribution when gas collides with a blade row of a blade disk and is discharged. B is the same side view.

【図4】本発明の第2実施例によるターボ分子用クライ
オトラップがターボ分子ポンプの吸入口部に配設されて
いるのを示す部分破断正面図である。
FIG. 4 is a partially cutaway front view showing that the cryotrap for a turbo molecule according to the second embodiment of the present invention is disposed at the inlet of a turbo molecular pump.

【図5】同第2実施例の変形例を示す部分破断正面図で
ある。
FIG. 5 is a partially cutaway front view showing a modified example of the second embodiment.

【図6】従来のターボ分子ポンプ用クライオトラップの
平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a conventional cryotrap for a turbo molecular pump.

【図7】同正面図である。FIG. 7 is a front view of the same.

【図8】Aは動翼ディスクの翼列を示す平面図である。
Bは同側面図である。
FIG. 8A is a plan view showing a blade row of a rotor blade disk.
B is the same side view.

【図9】シェブロンタイプのターボ分子ポンプ用クライ
オトラップを示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a chevron-type cryotrap for a turbo molecular pump.

【図10】ルーバタイプのターボ分子ポンプ用クライオ
トラップを示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a louver type cryotrap for a turbo molecular pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 クライオトラップ 2 ケーシング 4 トラップ 5 トラップ 6 ターボ分子ポンプ 13 円筒形ロータ 15 ターボ分子ポンプ 17a 吸入口部 18 トラップ 19 トラップ 21 ターボ分子ポンプ 23a 吸入口部 24 トラップ 25 トラップ 27 円筒形ロータ 28 円筒形ロータ 1 Cryo Trap 2 Casing 4 Trap 5 Trap 6 Turbo Molecular Pump 13 Cylindrical Rotor 15 Turbo Molecular Pump 17a Suction Port 18 Trap 19 Trap 21 Turbo Molecular Pump 23a Suction Port 24 Trap 25 Trap 27 Cylindrical Rotor 28 Cylindrical Rotor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クライオトラップ面が、ターボ分子ポン
プの吸入口に取り付けたクライオトラップケーシングの
内周に沿って配設された筒体と、前記ターボ分子ポンプ
の円筒体ロータの最上段の翼列の形成されていない部位
の近傍の直上方に配設された平板とからなることを特徴
とするターボ分子ポンプ用クライオトラップ。
1. A tubular body having a cryotrap surface arranged along an inner circumference of a cryotrap casing attached to a suction port of a turbo molecular pump, and an uppermost blade row of a cylindrical rotor of the turbo molecular pump. A cryotrap for a turbo molecular pump, comprising: a flat plate disposed immediately above a portion where no is formed.
【請求項2】 クライオトラップ面は、ターボ分子ポン
プのケーシングの吸入口部の内周に沿って配設された筒
体と、前記ターボ分子ポンプの円筒体ロータの最上段の
翼列の形成されていない部位の近傍の直上方に配設され
た平板とからなることを特徴とするターボ分子ポンプ用
クライオトラップ。
2. The cryotrap surface is formed with a cylindrical body arranged along an inner circumference of an inlet portion of a casing of a turbo molecular pump and an uppermost blade row of a cylindrical rotor of the turbo molecular pump. A cryotrap for a turbo molecular pump, characterized in that it comprises a flat plate disposed immediately above a portion that is not open.
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