JPS6244450Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電子顕微鏡等においてクライオポンプ
を使用した排気系に関する。

透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡等におい
て試料の汚染等を少なくするためには、鏡体内を
クリーンバキユーム（オイルフリー）にすること
が必要である。その為には従来一般に使用されて
いる油拡散ポンプに代えて、クライオポンプを使
用することが考えられる。

しかし乍ら斯かるクライオポンプにおいてはピ
ストンを使用した断熱膨脹を行つているため、ピ
ストンの移動による低周波振動が発生し、その振
動が電子顕微鏡鏡体に伝わつて分解能が低下する
虞れがあり、振動に対する十分な対策が必要とな
る。そのためにクライオポンプを床に堅牢に固定
することが考えられる。この方法によれば、クラ
イオポンプを鏡体の直下に設置できる利点がある
が、基礎工事が必要となり、又鏡体の設置場所を
変更するたびに基礎工事を行わねばならず、取扱
いが非常に厄介となり、しかもコストアツプする
欠点を有している。又この欠点を防止するために
クライオポンプを鏡体からかなり離した位置に設
置する方法も考えられが、必然的に長い排気管を
使用しなければならないため、排気抵抗が大きく
なり、排気時間が長くなる欠点を有している。

本考案は斯様な不都合を解決するために、クラ
イオポンプを鏡体に接続された排気管にベローズ
を介して吊り下げるように支持したものである。
この場合、鏡体内を排気（真空）せしめた際背圧
によりクライオポンプが上方に引張られてベロー
ズが圧縮され、実質的にクライオポンプを排気管
に直接固定したことと同じ結果となり、クライオ
ポンプの振動が鏡体に伝達される可能性がある。

そこで本考案の構成は、鏡体と、該鏡体内に通
じる様に該鏡体の一部に接続された排気管と、こ
れら鏡体及び排気管を保持し且つ除振装置を介し
て床上に載置された架台と、前記排気管を介して
前記鏡体内を排気する為のクライオポンプ本体或
いは分子ポンプ本体の如きポンプ本体と、該ポン
プ本体を吊り下げるため排気管との間に設置され
たベローズとを備え、前記ポンプ本体に磁石を周
設し、更に、床上に設置させた磁石で該磁石を空
間を介して包囲し、該各磁石間の反発力が、鏡体
内の背圧により前記ポンプ本体が該鏡体方向に吸
引される力と等しいか或いは該力より大きくなる
様に設定して該ポンプ本体を磁気浮力により保持
させたものである。以下、本考案を図面に示した
一実施例に基づき詳説する。

添付図は本考案の一実施例を示す断面図であ
り、１は走査型電子顕微鏡の鏡体である。該鏡体
内には電子銃室２，集束レンズ部３及び試料室４
が順次配置されており、該鏡体は架台５に取付ら
れている。該架台５は除振装置６を備えた４本の
支柱７ａ乃至７ｄ（７ｃ及び７ｄは図示せず）に
よつて床８上に載置されている。９は前記試料室
４の底部に接続された主排気管で、該主排気管に
はケーシング１０及びステンレンス製のベローズ
１１を介してクライオポンプ本体１２が接続され
ている。この場合クライオポンプの本体１２の下
端は床８から浮かされている。つまり、クライオ
ポンプ本体はベローズ１１を介して主排気管９に
吊り下げるようにして支持されている。

前記クライオポンプ本体１２はピストンを収納
し且つヘリウムガスの膨脹室となるシリンダー１
３とこのシリンダーの上方に取付けられた第１，
第２のフイン１４，１５と前記シリンダー１３内
へのヘリウムガスの出し入れを制御するためのモ
ータを含むバルブ制御機構部１６とから構成され
ている。その大まかな動作原理は、前記バルブ制
御機構部１６を介して図示外のコンプレツサーか
ら圧縮されたヘリウムガスをシリンダー１３内に
導入して断熱膨脹させることによりヘリウムガス
の温度を極低温（10゜Ｋ程度）まで下げ、その極
低温のヘリウムガスにより第１，第２のフイン１
４，１５を冷却してガス分子を該フインに凝縮さ
せ、それにより鏡体１内を高真空に保つものであ
る。又低圧のヘリウムガスはバルブ制御機構部１
６を介してシリンダー１３外に排出され、コンプ
レツサーに回収される。

１７は前記バルブ制御機構部１６の外周に固定
された環状の永久磁石、１８は該永久磁石１７を
任意な空間を保つて包囲する様に配置された断面
コの字をなした環状の電磁石で、該電磁石１８は
支持体１９ａ，１９ｂを介して床８上に載置され
ている。又前記永久磁石１７と電磁石１８との相
対向する極は図中Ｎ，Ｓの記号で示してある様に
同じである。

斯様になせば永久磁石１７と電磁石１８とは互
いに反発しあうため、永久磁石１７は電磁石１８
内で磁気浮上する。その結果この永久磁石１７と
一体化されているバルブ制御機構部１６は電磁石
１８内に非接触状態で保持される。そこで電磁石
１８に流す電流を調節して前記反発力を、鏡体１
内を排気せしめた際背圧によりクライオポンプ本
体１２が上方に吸引される力と等しく或はそれよ
りも大きくなる様に設定しておけば、クライオポ
ンプ本体が受ける背圧によりベローズ１１が圧縮
されるのを防止できるため、ベローズは常に自由
長の状態で使用できる。従つてクライオポンプ本
体の振動はベローズで減衰させることができるの
で、分解能の低下を防止することができる。

尚前述の説明ではバルブ制御機構部に取付ける
磁石は永久磁石を使用したが、電磁石を使用して
もよく、又床に載置する磁石は電磁石を使用した
が、永久磁石を使用してもよい。

更に、ベローズ１１をケーシング１０とバルブ
制御機構部１６との間に設けたが、これに限定さ
れることなくベローズは排気管９とケーシング１
０との間に設けてもよい。この場合にはケーシン
グ１０はバルブ制御機構部１６と対真空的に一体
化され、又永久磁石１７はバルブ制御機構部或は
ケーシング１０外壁若しくはバルブ制御機構部と
ケーシングにまたがつて取付けてもよい。

更に、又本考案を走査型電子顕微鏡に実施した
時合について述べたが、透過型電子顕微鏡や電子
線露光装置等にも同様に実施することができる。

更に、又本考案をクライオポンプに実施した場
合について述べたが、分子ボンプをベローズを介
して排気管に吊り下げて支持する場合にも同様に
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の一実施例を示す断面図であ
る。 １……鏡体、４……試料、５……架台、８……
床、９……主排気管、１０……ケーシング、１１
……ベローズ、１２……クライオポンプ本体、１
３……シリンダー、１４……第１のフイン、１５
……第２のフイン、１６……バルブ制御機構部、
１７……永久磁石、１８……電磁石、１９ａ，１
９ｂ……支持体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 鏡体１と、該鏡体１内に通じる様に該鏡体１の
   一部に接続された排気管９と、これら鏡体１及び
   排気管９を保持し且つ除振装置６を介して床８上
   に載置された架台５と、前記排気管９を介して前
   記鏡体１内を排気する為のクライオポンプ本体或
   いは分子ポンプ本体の如きポンプ本体１２と、該
   ポンプ本体１２を吊り下げるため排気管９との間
   に設置されたベローズ１１とを備え、前記ポンプ
   本体１２に磁石１７を周設し、更に、床８上に設
   置させた磁石１８で該磁石１７を空間を介して包
   囲し、該各磁石１７，１８間の反発力が、鏡体１
   内の背圧により前記ポンプ本体１２が該鏡体１方
   向に吸引される力と等しいか或いは該力より大き
   くなる様に設定して該ポンプ本体１２を磁気浮力
   により保持した電子顕微鏡等における排気系。