JPH08193659A - 超高真空ガスケットおよびそれによる真空容器 - Google Patents

超高真空ガスケットおよびそれによる真空容器

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JPH08193659A
JPH08193659A JP3299979A JP29997991A JPH08193659A JP H08193659 A JPH08193659 A JP H08193659A JP 3299979 A JP3299979 A JP 3299979A JP 29997991 A JP29997991 A JP 29997991A JP H08193659 A JPH08193659 A JP H08193659A
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vacuum
gasket
flange
ultra
high vacuum
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JP3299979A
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English (en)
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Keizo Matsumura
敬造 松村
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • F16J15/128Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal covering

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、弱い圧接力においてもフランジとガ
スケットの圧接面(接触面)から大気のリークのない
(無視できる)、かつ、ガスケットの内部を大気からの
水蒸気成分等の透過のない(無視できる)超高真空のた
めのガスケットの提供にある。また、それを使用したフ
ランジとガスケットの圧接面(接触面)およびガスケッ
ト内部の大気からの水蒸気成分等の侵入のない(無視で
きる)超高真空のための真空容器の提供にある。 【構成】柔軟な核材のオーリングの表面のフランジとの
接触面(図1、11の面)のみ核材をむき出しにし、他
の大気に接触する面と真空に接触する面(図1、13の
面)に大気成分を透過しない薄膜をメッキまたは蒸着に
より被覆した構成の超高真空ガスケット、および真空容
器のフランジによる接続(圧接)にこの超高真空ガスケ
ットを使用したことを特徴とする真空容器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】超高真空を使用する真空装置、半
導体製造装置、原子核物理実験装置、理化学実験装置等
の分野。
【0002】
【従来の技術】従来技術を少し説明しておく。私のかつ
て発明した特許第1049702号の超高真空用ガスケ
ットの、一実例を示す。それは、バイトンオーリングの
全表面にアルミニューム薄膜を熱蒸着により被覆したガ
スケットである。この超高真空ガスケットによって、大
気中のガスが超高真空へ侵入せず(侵入が無視でき)、
良好な真空装置が提供された。ここで、超高真空用ガス
ケット(特許第1049702号)のガスケットを、本
文においては、全面薄膜被覆超高真空ガスケットと呼ぶ
ことにする。全面薄膜被覆超高真空ガスケットにおいて
は、強い圧接力が必要とされた。また、ガラス部分と金
属部分とを持つ真空容器のガラスと金属間のシールに
は、バイトンオーリング等の柔軟なガスケットが多くの
場合使用されてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術である全面薄
膜被覆超高真空ガスケットを大気と超高真空との間のシ
ールに使用した場合に圧接力が十分な場合を除き、十分
な圧接力未満の圧接力においては、次のような、問題点
が生じる。 (問題点) 全面薄膜被覆超高真空ガスケットとフラン
ジとの間の圧接力が弱いとき、被覆されている薄膜とフ
ランジとの接触面を大気がわずか侵入し、真空上昇しず
らい。このリークにより、到達真空度がより高圧にな
る。本発明は、弱い圧接力においても大気の侵入のない
(無視できる)、かつ、大気からの水蒸気成分等の侵入
のない(無視できる)超高真空のためのガスケットの提
供にある。また、弱い圧接力においても大気の侵入のな
い(無視できる)、かつ、大気からの水蒸気成分等の侵
入のない(無視できる)真空のための真空容器の提供に
ある。本文において、フランジとガスケット間の弱い圧
接力とは、JIS硬度70のバイトンオーリングでつぶ
し率10ないし30程度に圧接したときの圧接力を意味
する。強い圧接力とは、上のつぶし率30以上の圧接力
を意味する。
【0004】
【課題を解決するための手段】柔軟な核材の一実例とし
てバイトンをもって説明する。全面薄膜被覆超高真空ガ
スケットでは、薄膜をフランジに圧接するために強い圧
接力を必要とした。一般に、フランジにおいて、バイト
ンオーリングを大気と真空との間のガスケットとして使
用した場合、弱い圧接力においてシールがなされる。弱
い圧接力でもフランジとバイトンとの接触面との隙間を
通過する大気は無視できる。このことを活用し、全面薄
膜被覆超高真空ガスケットを改良する。アルミニューム
薄膜がバイトンの中を通過する大気を遮蔽する、このこ
とを生かしつつ、接触面を上記のバイトンの裸の表面と
するならば、大気中の水蒸気成分等を通過させず小さな
圧接力で接触面での漏洩(リーク)もない(無視でき
る)超高真空のためのガスケットが完成する。尚、薄膜
は、フランジと核材との接触面に少し入ってもよい(図
3の波括弧の部分)。真空容器については、実施例に詳
説する。
【0005】
【発明の効果】本発明の超高真空ガスケットは、弱い圧
接力においても、十分にフランジへの圧接面(接触面)
を圧接し、大気からのフランジと超高真空ガスケットと
の接触面のリークを押さえ、薄膜が大気から水蒸気成分
等が超高真空ガスケットの内部(中)を通過してリーク
することを押さえる。したがって、本発明の超高真空ガ
スケットは、全面薄膜被覆超高真空ガスケットに比し小
さい圧接力で良好なガスケットたりえる。これにより、
目標真空度への到達時間は短縮され、到達真空度はより
低圧になる。真空容器については、実施例に詳説する。
超高真空に係る産業あるいは超高真空実験の1周期は、
到達時間に大きく左右され、真空系にもよるが従来と比
べ到達時間が短縮されて超高真空生産または超高真空実
験が行えることの産業界に与える影響(利益)は、極め
て大きい。人件費の大幅な節約をなし、生産効率実験効
率を大幅に上げることができる。
【0006】
【実施例】本超高真空ガスケットを使用した真空容器の
実施例を図4に掲げておく。41は、ガラス真空容器で
ありガラスフランジの接触面を持つ。42は、金属真空
容器であり、金属フランジの接触面を持つ。これらのフ
ランジは、通常、ボルトで締め付けられる。ガラスフラ
ンジ側は、金属性フランジを後ろから当て締め付ける場
合もある。また、ベルジャーのようにガラス部の自重と
真空によって押し付ける力により圧接する場合もある。
いずれにしても、フランジは、通常の方法で締め付けら
れる。この真空容器の一部は真空ポンプに接続される。
他の枝管が接続される場合もある。 このような、真空
容器のガスケットに請求項1の超高真空ガスケットが使
用されると弱い圧接力で接触面のリークが止まり、か
つ、大気中の水蒸気等のガスがガスケットの中を透過す
ることが阻止される為、到達真空度は、より低圧にな
り、目標とする到達真空度への到達時間は、短縮され
る。請求項1の超高真空ガスケットは、金属フランジと
金属フランジ間は、もちろん、ガラスフランジと金属フ
ランジ間のシールにも適する。真空容器が全て金属製の
場合も、上記に準ずる。
【0007】
【参考文献】
1)物理学辞典編集委員会(1986);”物理学辞
典”。 2)ジョン.F.オハンロン著、野田保等訳;”真空技
術マニュアル”、産業図書、昭和58年。 3)特許第1049702号、超高真空用ガスケット、
発明者、松村敬造。 4)ロス著、バキュームシーリングテクニック、パーガ
モンプレス。(A.Roth;”Vacuum Sea
ling Techniques,”Pargamon
Press,Oxford,1966.) 5)バンアタ著、”バキュームサイエンスアンドエンジ
ニアリング”、マクグロウヒル。(C.M.Van A
tta;”Vacuum Science AndEn
gineering,”McGraw−hill,Ne
wYork,1965.) 6)小宮宗治著;”超高真空がひらく世界”、講談社。 7)浅尾荘一郎他著;”真空技術用構成材料”、日刊工
業新聞社。 8)中川洋他著;”真空装置”、日刊工業新聞社。 9)中村一男著;”真空工業概論”、日刊工業新聞社。 10)真空技術常用諸表編集委員会編;”真空技術常用
諸表”、日刊工業新聞社。 11)田畑三郎他編;”真空技術による高機能コーティ
ング”、日刊工業新聞社。 12)萩原晋太郎著;”真空装置取扱必携”、オーム
社、昭和40年。
【図面の簡単な説明】
【図1】 超高真空ガスケットの斜視部分断面図
【符号の説明】
11:フランジとの接触面(圧接面) 12:核材(ふっ素ゴム等) 13:薄膜(アルミニューム等)
【図2】 フランジと超高真空ガスケットの使用説明図
【符号の説明】
21:フランジ 22:フランジ 23:本発明の超高真空ガスケット 24:真空パイプ 25:ボルト 26:ナット
【図3】 圧接中のフランジと超高真空ガスケットの断
面図
【符号の説明】
図1図2に同じ。
【図4】 ガラス部と金属部とを持つ真空容器の断面
図。
【符号の説明】
41:ガラス真空容器 42:金属真空容器 43:フランジ 44:請求項1の超高真空ガスケット 45:真空ポンプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】柔軟(硬度120以下)な核材(天然ゴ
    ム、バイトン(ふっ素ゴム)、テフロン、プラスチッ
    ク、等)を材質とするオーリングの表面のフランジとの
    接触面(図1、11の面)のみ核材をむき出しにし、他
    の大気に接触する面と真空に接触する面(図1、13の
    面)に室温において蒸気圧が10のマイナス6乗[P
    a]以下の物質(アルミニューム、金、銀、スズ、鉄、
    銅、ガラス、チタン、モリブデン、ステンレス、ニッケ
    ル、タングステン等)の薄膜(図1、13)をメッキ
    (電解メッキ、無電解メッキ等)または蒸着(熱蒸着、
    スパッタ蒸着、イオンプレーティング等)により被覆し
    たことを特徴とする超高真空ガスケット
  2. 【請求項2】ガラス真空容器(図4、41)と金属真空
    容器(図4、42)とのフランジによる接続(圧接)に
    請求項1の超高真空ガスケットを使用したことを特徴と
    する真空容器(図4)。
  3. 【請求項3】真空容器のフランジによる接続(圧接)に
    請求項1の超高真空ガスケットを使用したことを特徴と
    する真空容器。
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Cited By (7)

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