KR19980016180A - 이온드래그 진공펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온드래그 진공펌프를 개시한다. 개시된 진공펌프는 몸체에 마련되며 이온을 발생시키는 이온발생수단과; 상기 이온발생수단에 의해 발생된 이온을 가속시킴으로써 이온 주위의 기체를 외부로 배출시키는 이온드래그수단과; 배출되는 이온을 중성화시키는 이온중성화수단을 포함한다. 따라서, 진폭, 소음 그리고 오염이 없는 진공시스템의 구성이 가능하고, 회로의 구성을 단순화시킬 수 있고, 소형경량화시킬 수 있어 휴대용으로도 발전시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

이온드래그 진공펌프
본 발명은 기체를 방전시켜 이온들이 발생되도록 한 후, + 이온들을 소정의 전장 및 자장을 이용하요 출구쪽으로 가속시키면 빠르게 움직이는 + 이온들이 주위의 기체분자들을 같이 끌고 내려가 기체흐름을 유발시키는 이온 드래그(Ion Drag)현상을 이용한 진공펌프에 관한 것이다.
빠르게 움직이는 고체, 액체 또는 기체분자와 부딪히는 기체분자가 빠르게 움직이는 물체를 따라 움직이게 되는 현상을 이용하여 진공펌프는 이미 많이 개발되어 상품화되어 있다.
이들중 고속으로 회전하는 회전체를 이용한 것에는 터보분자펌프(Turbo molecular pump)와 분자드래그 펌프(Molecular drag pump)가 있고, 증기를 이용한 경우에는 확산펌프(Diffusion Pump)등이 있으며, 이들은 초고진공용 펌프로서 반드시 로타리펌프나 루트펌프 등과 같은 역학적 진공펌프를 지원펌프(Backing Pump)로 사용해야 한다.
그리고 기체방전을 이용한 대표적인 진공펌프로는 초진공용으로써 게터작용을 활용하는 스파타 이온펌프가 있다. 또한 마이크로파로 ECR 플라즈마를 형성시킨 후 자기유체역학적으로 플라즈마의 흐름을 조절하는 자기유체역학적 진공펌프(Magnetohydrodynamic Vacuum Pump, 미합중국특허 US 4,641,060호)가 있으나, 이 펌프는 플라즈마의 운동 및 기체의 압축에만 주력한 것으로서 작동범위는 마이크로 방전가능한 영역 즉, 1Pa 정도이하의 압력에서만 작동되도록 되어 있어 지원펌프가 필요할 뿐만아니라, 마이크로파를 사용하고 플라즈마 흐름제어에 자석을 많이 사용하기 때문에 회로 및 역학적 구조면에서 매우 복잡하고 경제성이 없는 문제점이 있었다.
또한 지원펌프로 사용되는 로타리펌프 및 루트펌프 등은 가스배출을 위하여 역학적 구동장치를 사용하므로 에너지 소모가 많고, 진동, 열 및 소음을 많이 발생시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조가 간단하여 경제적이고 실용적이며 움직이는 부품이 없으며, 지진공(대기압-1Pa) 영역에서도 작동할 수 있어 현재 사용되고 있는 로타리 펌프등과 같은 역학적 진공펌프를 대치할 수 있는 순수전자기적인 이온드래그 진공펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일측이 진공챔버와 연통되도록 설치되는 몸체와; 상기 몸체에 마련되어 이온을 발생시키는 이온발생수단과; 상기 이온발생수단에 의해 발생되는 이온을 가속시킴으로써 이온주위의 기체를 외부로 배출시키는 이온드래그수단과; 이온을 중성화시키는 이온중성화수단을 포함하는 이온드래그 진공펌프를 제공하는데 그 특징이 있다.
본 발명의 바람직한 다른 특징은, 압력이 낮을때는 마그네트론 방전을, 압력이 높아짐에 따라 RF 글로우 방전, DC 글로우방전, 그리고 대기압 영역에서는 코로나 방전기구를 적당한 조건하에 사용하며, 상기 방전기구를 이용한 이온드래그 진공펌프들은 각 압력별로 사용되는 진공펌프일 수도 있고, 상기 방전기구들을 2,3 또는 4가지 직렬로 배합하여 10-2Pa에서 대기압까지 작동할 수 있는 복합 이온드래그 진공펌프로 배치할 수 있는 점에 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징은, 상기 이온발생수단이 코로나 방전을 일으키는 기구이고, 코로나 방전에 의해 발생된 이온을 전극 및 자장을 이용하여 가속시키고, 기체가 외부로 배출되기 전에 반드시 접지된 금속에 부딪히게 하여 중성화시키는 이온중성화수단은 포함하는 코로나 방전 이온드래그 진공펌프를 제공하는데 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징은, 상기 이온발생수단은 DC글로우 방전 기구이고, DC글로우 방전에 의해 발생된 이온을 전장과 자장으로 배출구쪽으로 가속시키는 이온드래그수단과 기체 및 이온분자가 외부로 배출되기 전에 반드시 접지된 금속과 충돌하여 이온을 중성화시키는 이온중성화수단을 포함하는 DC글로우 방전 이온드래그 진공펌프를 제공하는데 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징은, 상기 이온발생수단은 RF 글로우 방전기구이고, RF 글로우 방전에 의해 발생된 이온을 전장과 자장으로 배출구쪽으로 가속시키는 이온드래그수단과 모든 이온 및 기체분자가 밖으로 배출되기 전에 반드시 접지된 금속벽에 충돌하여 이온을 중성화시키는 이온중성화수단를 포함하는 RF 글로우 방전 이온드래그 진공펌프를 제공하는데 있다.
본 발명은 바람직한 또 다른 특징은, 상기 이온발생수단은 마그네트론 방전 기구이고, 마그네트론 방전에 의해 발생된 이온을 전장과 자장으로 배출구쪽으로 가속시키는 이온드래그수단과 기체분자 및 이온이 외부로 배출되기 전에 반드시 접지된 금속과 충돌하여 이온을 중성화시키는 이온중성화수단을 포함하는 마그네트론 방전 이온드래그 진공펌프를 제공하는데 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 특징은, 상기 몸체의 내부 상단에 설치되며 마그네트론 방전기구로 이루어진 제 1 이온발생부와, 마그네트론 방전으로 발생된 이온을 전장 및 자장으로 하단으로 가속 주위의 기체를 배출시키는 제 1 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기 전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 1 이온중성화부를 구비하는 제 1 이온드래그 진공펌프와;
상기 제 1 이온드래그 진공펌프와 인접되는 몸체 내부에 설치되며 RF 글로우 방전기구로 이루어진 제 2 이온발생부와, RF 글로우 방전전으로 발생한 이온을 전장과 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 2 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기 전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 2 이온중성화부를 구비하는 제 2 이온드래그 진공펌프와;
상기 제 2 이온드래그 진공펌프와 인접되는 몸체 내부에 설치되며 이온의 역류를 막는 그리드가 상단쪽으로 설치된 DC 글로우방전기구로 이루어진 제 3 이온발생부와, DC 글로우 방전으로 발생한 이온을 전장과 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 3 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기 전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 3 이온중성화부를 구비하는 제 3 이온드래그 진공펌프와;
상기 제 3 이온드래그 진공펌프와 인접되는 몸체 내부에 설치되며 이온의 역류를 막는 그리드가 상단쪽으로 설치된 코로나 방전기구로 이루어진 제 4 이온발생부와, 코로나 방전으로 발생한 이온을 전장과 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 4이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기 전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 4 이온중성화부를 구비하는 제 4 이온드래그 진공펌프를 포함하는 복합 이온드래그 진공펌프를 제공하는데 있다.
이와같은 본 발명에 의하면, 진동, 소음, 그리고 오염이 없는 진공시스템의 구성이 가능하고, 회로의 구성을 단순화시킬 수 있고, 소형경량화시킬 수 있어 휴대용으로도 발전시킬 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 1 실시예를 개력적으로 도시한 단면도.
도 2는 제 1 실시예의 요부를 발췌하여 도시한 일부절제 사시도.
도 3은 제 1 실시예의 다른 변형예를 도시한 사시도.
도 4는 제 1 실시예의 또 다른 변형예를 도시한 사시도.
도 5는 제 1 실시예의 또 다른 변형예를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 2 실시예를 도시한 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 3 실시예를 도시한 개략도.
도 8은 제 3 실시예의 변형예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 4 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 5 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1,11,21,31,41 : 진공챔버2,12,22,32,42 : 몸체
3,13 : 도선4,14,24 : 절연체
5,15,25 : 전극부재6,16,26 : 보조전극
7,18,27,38,48 : 배플19,28 : 이온 역류방지 그리드
23 : DC전극33,43 : RF 제 1 전극
34,44 : RF 제 2 전극36,46 : 제 1 그리드
37,47 : 제 2 그리드49,50 : 전자석
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다
도 1은 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 1 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 제 1 실시예의 요부를 발췌하여 도시한 일부절제 사시도이다.
도 1 및 도2에 도시된 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 1 실시예는 코로나방전 이온드래그 진공펌프로서, 이온발생수단이 코로나 방전기구인 +고전압이 인가되는 직선상의 도선(3)으로 이루어지고, 이온드래그수단은 그 일측이 상기 도선(3)과 절연체(4)를 사이에 두고 사각관 형상의 몸체(2)와 접지된 상태로 설치되며 상기 도선(3)의 코로나 방전에 의해 발생된 이온을 끌어당겨 가속시키는 사각관형상의 전극부재(5)로 이루어진다.
그리고 사각관 형상의 전극부재(5)의 타측 내부에는 도선(3)에 의해 발생된 이온의 가속을 돕기 위한 보조전극(6)이 설치되고, 전극부재(5)의 타측에는 가속된 이온을 중성화시켜 배출시키기 위한 이온중성화수단으로서의 접지된 배플(7)이 설치된다. 그리고 이온발생수단으로서의 도선(3)은 0.01~0.1㎜의 가는 직경으로 이루어진다.
그리고 도 3은 제 1 실시예의 변형예로서 이온발생수단으로서의 도선(3)과 이온드래그수단으로서의 사각관 형상의 전극부재(5)가 몸체(2) 내부에 병력 및 직렬로 복수개 설치된다.
그리고 도 4는 제 1 실시예의 변형예로서 몸체(12)가 원통형으로 이루어지고, 이온발생수단의 도선(13)과 절연체(14)가 링 형상으로 이루어지며, 이온드래그수단의 전극부재(15)와 보조전극(16)이 원통형으로 이루어진다.
그리고 원통형 전극부재(15)의 타측에는 가속된 이온을 중성화시켜 배출시키기 위한 이온중성화수단으로서의 배플(18)이 설치되고 원통형 전극부재(15)의 중앙부에는 원기둥(17)이 설치된다.
그리고 도 5는 제 1 실시예의 변형예로서, 원통형 몸체(12)내에 링형 도선(13)과 원통형 전극부재(15) 및 원통형 보조전극(16)을 동심원으로 여러겹 병렬로 배치하고, 이들을 길이방향으로 복수개(본 실시예에서는 2개) 직렬로 배치한다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 1 실시예는 다음과 같이 동작된다.
먼저 0.01~0.1㎜의 가는 직경으로 이루어진 이온발생수단으로서의 도선(3)에 5~30KV의 +전압이 인가되면, 코로나 방전이 일어나 주변대기가 전리되어 이온이 발생되게 된다.
그리고 발생된 이온중 +전하를 뛴 이온을 이온드래그수단으로서의 전극부재(5)에 의해 가속되게 되고, 이온이 가속되면서 이온 주위의 기체분자들을 함께 끌고 나가는 이온드래그 현상에 의해 몸체(2)와 연결된 진공챔버(1)내의 기체가 외부로 배출되게 된다.
즉, 전극부재(5)에 의해 가속된 이온이 다른 기체분자들과 충돌하여 2차 전자를 방출하거나 자신의 전하와 운동에너지를 기체분자에 잃기도 하고, 가속된 2차 전자나 이온과의 충돌로 새로 생긴 +이온들이 다시 전극부재(5)에 의해 가속되다 또다른 기체분자와 충돌되어 운동량을 전해 주기도 하고 새로 이온화시키기도 하는 과정이 되풀이 되면서 전하 및 운동량을 기체분자에 전달해줌으로써 기체분자들이 이온에 끌려 빠른 속도로 몸체의 외부로 배출되게 된다.
따라서 진공챔버(1)와 연결된 몸체(2)의 입구쪽 기체 밀도가 낮아지므로 진공챔버(1) 내부의 기체가 몸체(2)의 입구쪽으로 확산됨으로써 기체의 배기 흐름이 이루어져 대기압 영역에서도 작동할 수 있는 진공펌프로서 작동하게 된다.
그리고 몸체(2)로 부터 배출되는 +이온은 도 1에 도시된 이온중성화수단으로서의 배플(7)에 의해 중성화되어 배출되게 된다.
그리고 도 3 및 도 5에 도시된 바와같이, 이온발생수단으로서의 도선(3)(13)과 이온드래그수단으로서의 전극부재(5)(15) 및 보조전극(6)(16)과 이온중성화수단으로서의 배플(7)(18)이 몸체(2)(12) 내부에 병렬 및 직렬로 복수개 설치되는 경우에는 배기속도 및 압축압력비가 높아지게 되어 펌프의 효율이 더욱 향상되게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 2 실시예인 DC글로우 방전 이온드래그 진공펌프를 도시한 것으로서, 코로나 방전이 비효율적이 되는 낮은 압력에서 실시한다. 이온발생수단은 DC글로우 방전기구인 사각관 형상의 몸체(22)내부에 배치되며 수 KV의 DC +고전압이 인가되는 금속판 전극(23)으로 이루어지고, 사각관 형상의 전극부재(25) 사이에서 일어나는 DC글로우 방전에 의하여 이온이 발생된다.
이온드래그수단은 사각관 형상의 전극부재(25)와 보조전극(26)으로 이루어지며, 배플(27)은 이온중성화 역할을 담당한다.
그리고 이와같이 구성된 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 2 실시예는, 도 3에 도시된 바와 마찬가지로 사각관 형상의 몸체 내부에 상기 이온발생수단으로서의 금속판 전극(23)과 이온드래그수단으로서의 전극부재(25) 및 보조전극(26)과, 이온중성화수단으로서의 배플(27)을 병렬 및 직렬로 복수개 설치할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 2 실시예는, 도 4에 도시된 바와 마찬가지로 원통형으로 형성할 수도 있으며, 도 5에 도시된 바와같이 몸체 내부에 병렬 및 직렬로 복수개 설치할 수도 있다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 이온드래그펌프의 제 2 실시예는 다음과 같이 동작된다.
먼저 금속판 전극(23)에 수 KV 의 DC +고전압을 인가하면, 금속판 전극(23)과 접지된 전극부재(25) 사이에 DC글로우 방전이 일어나 이온이 발생된다.
그리고 전자는 금속판 전극(23)에 흡수되고 +이온은 접지된 전극부재(25) 와 보조전극(26)에 의하여 가속되어 주위의 다른 기체와 충돌함으로써 운동량과 전하를 기체분자에 전달하는 과정을 되풀이 하는 이온드래그 현상에 의해 상술한 제 1 실시예에서와 마찬가지로 진공챔버(21)내의 기체를 외부로 배치시키는 진공펌의 작용을 하게 된다.
그리고 몸체(22)로부터 배출되는 +이온은 배플(27)에 충돌되어 중성화된 후 외부로 배출된다.
그리고 도 3 및 도 5에 도시된 바와같이, 이온발생수단으로서의 금속판 전극(23)와 이온드래그수단으로서의 전극부재(25) 및 보조전극(26)과 이온중성화수단으로서의 배플(27)이 몸체(22) 내부에 병렬 및 직렬로 복수개 설치되는 경우에는 배기속도 및 압축압력비가 높아지게 되어 펌프의 효율이 더욱 향상되게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 3 실시예은 RF 글로우 방전 이온드래그 진공펌프를 도시한 것으로서, 이온발생수단은, 사각관 형상의 몸체(32) 내부에 설치되는 사각관 형상의 RF 제 1 전극(33)과 이들 사이에서설치되는 금속판 형상의 RF 제 2 전극(34) 간에 발생되는 RF 글로우 방전으로 이루어진다.
그리고 이온드래그수단은, 사각관 형상의 RF 제 1 전극(33)과 RF 제 2 전극(34)의 양측에 각각 설치되며 고전압과 저전압이 각각 인가되는 제 1, 제 2 그리드(36)(37)로 이루어진다.
그리고 상기 사각관 형사의 몸체(32)의 배출구 쪽에 상기 이온드래그수단에 의해 가속된 이온을 중성화시켜 배출시키기 위한 이온중성화수단이 마련되고, 이온중성화수단은 사각관 형사의 몸체(32) 내부에 소정간격으로 경사지게 설치되는 복수개의 배플(38)로 이루어진다.
그리고 이와같이 구성된 본 발명에 따른 이온드래그펌프의 제 3 실시예는, 도 3에 도시된 바와같이, 사각관 형상의 RF 제 1 전극(33)과 RF 제 2 전극(34)로 이루어진 RF 글로우 방전부 및 제 1, 제 2그리드(36)(37)와 배플(38)을 사각관 형상의 몸체(32) 내부에 병렬 및 /또는 직렬로 복수개 연결할 수 있다.
그리고 RF 제 1 전극(33)은 상기 사각관 형상의 몸체(32) 내부에 서로 마주보도록 설치되는 한쌍의 금속판 형상으로 이루어질 수도 있다.
도 8은 제 3 실시예의 변형예로서 몸체(32)가 원통형으로 이루어지고, 이온발생수단의 RF 제 1 전극(33)이 원통형으로 이루어져 동심원상으로 복수개 설치되고, 이와 반대 극성인 RF 제 1 전극(33) 사이사이에 설치되며, 이온드레그수단의 제 1, 제 2 그리드(36)(37)가 원판형으로 이루어진다.
그리고 원통형으로 이루어진 RF 제 1 전극(33) 및 RF 제 2 전극(34)과, 제 1, 제 2 그리드(36)(37) 및 배플(38)은 원통형 몸체(32) 내부에 길이방향으로 직렬로 복수개(본실시예에서는 2개) 설치된다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 3 실시예는 다음과 같이 동작된다.
먼저 RF 제 1 전극(33)과 RF 제 2 전극(34)에 서로 다른 극성의 RF 전압을 각각 인가하면, RF 제 1, 제 2전극(33)(34) 사이에 글로우 방전이 일어나 플라즈마가 생성되게 된다.
그리고 전자는 -전압이 인가된 제 2 그리드(37)에서 반사되고 + 전압이 인가된 제 1 그리드(36)로 흡수되며, +이온은 +전압이 인가된 제 1그리드(36)에서 반사되고 -전압이 인가된 제 2 그리드(37)에 의해 가속되어 주위의 다른 기체분자와 충돌함으로써 운동량과 전하를 기체분자로 전달하는 과정을 되풀이 하는 이온드래그 현상에 의해 상술한 제 1 실시예에서와 마찬가지로 진공챔버(31) 내부의 기체를 외부로 배기시키는 진공펌의 작용을 하게 된다.
그리고 몸체(32)로부터 배출되는 +이온은 이온중성화수단으로서의 배플(38)에 의해 중성화되어 배출되게 된다.
그리고 도 8에 도시된 바와같이 몸체(32) 내부에 병렬 및 직렬로 복수개 설치되는 경우에는 배기속도 및 압축압력비가 높아지게 되어 펌프이 효율이 더욱 향상되게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 4 실시예인 마그네트론 방전 이온드래그 진공펌프를 도시한 것으로서, 이온발생수단은 제 3 실시예의 경우와 같은 구조에다 두 RF 제 1, 제 2전극(43)(44) 양측 끝부분 몸체(42) 외부에 코일을 감아 두개의 전자석(49)(50)을 배치하였다. 이온드래그수단과 이온중성화수단은 제 3 실시예와 같다.
그리고 이와같이 구성된 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 4 실시예는, 제 3 실시예의 변형예들과 같은 방법으로, 사각관 몸체 내부에 병렬 및 직렬로 복수개 설치할 수 있고, 원통형 구조도 가능하며, 원통형 몸체 내부에 병렬 및 직렬로 복수개 설치할 수도 있다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 4 실시예는 다음과 같이 작동된다.
먼저 RF 제 1, 제 2전극(43)(44)에 서로 다른 극성의 RF 전압을 인가하면, 전극들 사이에 RF 글로우 방전이 일어나 플라즈마가 생성되고, 생성된 플라즈마는 두 개의 전자석(49)(50)에 의해 밀도가 높아지게 되므로 더 낮은 압력에서도 방전이 쉽게 일어나게 된다.
그리고 +이온은 제 1 그리드(46)와 제 2 그리드(47) 사이의 전압차로 인해 제 2 그리드(47)로 가속되면서 이온드래그 현상에 의해 상술한 제 1 실시예와 마찬가지로 진공챔버(41) 내부의 기체를 외부로 배기시키는 진공펌프의 작용을 하게 된다.
그리고 몸체(42)로 부터 배출되는 +이온은 이온중성화수단으로서의 배플(48)에 의해 중성화되어 배출되게 된다.
그리고 도 8에 도시된 제 3 실시예의 변형예와 같이 몸체(42) 내부에 병렬 및 직렬로 복수개 설치되는 경우에는 배기속도 및 압축압력비가 높아지게 되어 펌프의 효율이 더욱 향상되게 된다.
도 10은 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 5 실시예인 복합 이온드래그 진공펌프를 도시한 것으로서, 몸체(42)의 내부에 상측으로부터 마그네트론 방전방식의 제 1 이온드래그 진공펌프와, RF 글로우 방전방식인 제 2 이온드래그 진공펌프와, DC글로우 방전방식의 제 3 이온드래그 진공펌프와, 코로나 방전방식의 제 4 이온드래그 진공펌프가 순차적으로 배치된다.
상기 제 1 이온드래그 진공펌프는, 마그네트론 방전기구로 이루어진 제 1 이온발생부와, 마그네트론 방전으로 발생된 이온을 전장 및 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 1 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 1 이온중성화부를 구비한다.
그리고 제 1 이온발생부는 몸체(42)의 내부 일측에 설치되며 각각 다른 극성의 RF전압이 인가되는 RF 제 1, 제 2 전극(43)(44)과, 상기 RF 제 1, 제 2 전극(43)(44)들 양측 끝 상기 몸체(42)의 외부에 코일을 감아 만든 전자석(49)(50)으로 이루어진다.
그리고 제 1 이온드래그부는 상기 제 1 이온발생부의 RF 제 1, 제 2 전극(43)(44) 양측에 각각 설치되며 상호간의 전압차로 상기 제 1 이온발생부에 의해 발생된 이온을 가속시키는 제 1, 제 2 그리드(46)(47)로 이루어진다.
그리고 제 1 이온중성화부는 상기 몸체(42) 내부에 소정간격으로 경사지게 설치되는 복수개의 배플(48)로 이루어진다.
상기 제 2 이온드래그 진공펌프는 상기 제 1 이온드래그 진공펌프와 인접되는 몸체 내부에 설치되며 RF 글로우 방전기구로 이루어진 제 2 이온발생부와, RF 글로우 방전으로 발생한 이온을 전장과 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 2 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기 전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 2 이온중성화부를 구비한다.
그리고 제 2 이온발생부는 상기 제 1 이온발생부와 인접되는 몸체(42) 내부에 설치되며 각각 다른 극성의 RF 전압이 인가되어 방전을 일으키는 RF 제 1, 제 2 전극(33)(34)으로 이루어진다.
그리고 제 2 이온드래그부는 상기 제 2 이온발생부의 RF 제 1, 제 2전극(33)(34) 양측에 각각 설치되며 상호간의 전압차로 상기 제 2 이온발생부에 의해 발생된 이온을 가속시키는 제 1, 제 2 그리드(36)(37)로 이루어진다.
그리고 제 2 이온중성화부는 상기 몸체(42) 내부에 소정간격으로 경사지게 설치되는 복수개의 배플(38)로 이루어진다.
상기 제 3 이온드래그 진공펌프는 상기 제 2 이온드래그 진공펌프와 인접되는 몸체(42) 내부에 설치되며 이온의 역류를 막는 그리드가 상단쪽으로 설치되는 DC글로우 방전기구로 이루어진 제 3 이온발생부와, DC글로우 방전으로 발생한 이온을 전장과 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 3 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기 전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 3 이온중성화부를 구비한다.
그리고 제 3 이온발생부는 상기 RF 제 1, 제 2 전극(33)(34)가 인접되는 몸체(42) 내부에 설치되며 +전압이 인가되어 DC글로우 방전을 일으키는 금속판 전극(23)으로 이루어진다.
그리고 제 3 이온드래그부는 상기 제 3 이온발생부의 금속판 전극(23)과 절연체(24)를 사이에 두고 몸체(42)와 접지된 상태로 설치되며 상기 전극(23)의 DC글로우 방전에 의해 발생된 이온을 끌어당겨 가속시키는 전극부재(25)로 이루어진다.
그리고 제 3 이온중성화부는 상기 몸체(42) 내부에 소정간격으로 경사지게 설치되는 복수개의 배플(27)로 이루어진다.
상기 제 4 이온드래그 진공펌프는 상기 제 3 이온드래그 진공펌프와 인접되는 몸체 내부에 설치되며 이온의 역류를 막는 그리드가 상단쪽으로 설치된 코로나 방전기구로 이루어진 제 4 이온발생부와, 코로나 방전으로 발생한 이온을 전장과 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 4 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기 전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 4 이온중성화부를 구비한다.
그리고 제 4 이온발생부는 상기 금속판 전극(23)과 인접되는 몸체(42) 내부에 설치되며 +전압이 인가되어 코로나 방전을 일으키는 도선(13)으로 이루어진다.
그리고 제 4 이온드래그부는 상기 제 4 이온발생부의 도선(13)과 절연체(14)를 사이에 두고 몸체(42)와 접지된 상태로 설치되며 상기 도선(13)의 코로나 방전에 의해 발생된 이온을 끌어당겨 가속시키는 전극부재(5)로 이루어진다.
그리고 제 4 이온중성화부는 상기 몸체(42) 내부에 소정간격으로 경사지게 설치되는 복수개의 배플(18)로 이루어진다.
그리고 상기 제 3 이온발생부와 제 4 이온발생부의 상단에는 +전압의 그리드(28)(29)가 각각 설치되어 +이온의 역류를 방지하게 된다.
그리고 각 단계별로 이온을 중성화시킴은 그 다음 단계 이온드래그 진공펌프의 작동을 위해 절대적으로 필요하다. 그리고 제 3 이온발생부와 제 4 이온발생부 상측에 +전압의 그리드(28)(19)가 설치되어 이온의 역류를 방지하게 된다.
그리고 상기 제 3 이온드래그부와 제 4 이온드래그부의 전극부재(25)(15)의 내측 하부에 상기 제 3 이온발생부의 금속판 전극(23)과 제 4 이온발생부의 도선(13)에 의해 발생된 이온의 가속을 돕기 위한 보조전극(26)(16)이 각각 설치된다.
그리고 상술한 몸체(42)와 제 1, 제 2 이온발생부의 전극 및 전자석이 원통형으로 이루어짐과 동시에 전극이 동심원상을 복수개 설치되고, 제 4 이온발생부의 도선이 링 형상으로 이루어지며, 제 1, 제 2 이온드래그부의 그리드들이 원판형으로 이루어지고, 상기 제 3 이온드래그부의 전극부재가 원통형으로 이루어질 수도 있으며, 각 단계의 이온드래그 진공펌프는 몸체(42) 내부에 병렬 및/또는 직렬로 복수개 설치될 수도 있다.
또한 이와같이 구성된 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 5 실시예는 상술한 제 3 실시예의 변형예들과 같은 방법으로, 사각관 몸체 내부에 병렬 및/또는 직렬로 복수개 설치할 수도 있으며, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 이온드래그 진공펌프를 원하는 압력에 따라 2,3 또는 4가지를 필요에 따라 선택 조합하여 상기 몸체의 내부에 직렬로 배치할 수도 있다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 제 5 실시예는 다음과 같이 동작된다.
먼저 제 1 이온발생부의 RF 제 1, 제 2전극(43)(44)에 고주파 전압을 인가하면 RF 전극들(43)(44) 사이에 글로우 방전이 일어나 플라즈마가 생성되게 되고, 생성된 플라즈마는 전자석(49)(50)의 자력에 의해 밀도가 높아지게 된다.
그리고 밀도가 높아진 플라즈마중의 +이온은 제 1 이온드래그부의 제 1, 제 2 그리드(46)(47)간의 전압차에 의해 가속되면서 주위의 기체분자를 끌고 나가는 이온드래그 효과에 의해 제 2 이온발생부쪽으로 가스가 압축되어 흐르게 되며, 잔류 +이온들은 이온중성화수단으로서의 배플(48)에 부딪혀 중성화 된다.
그리고 제 2 이온발생부의 RF 제 1, 제 2 전극(33)(34)에 고주파 전압을 인가하여 방전을 일으킨 후 이온을 제 2 이온드래그부의 제 1, 제 2 그리드(36)(37)간의 전압차로 가속시켜 이온드래그 효과로 제 3 이온발생부 쪽으로 가스를 압축시켜 배출시킨다.
그리고 제 3 이온발생부의 금속전극(23)에 전압을 인가하여 DC글로우 방전을 일으켜 이온을 생성하고 생성딘 이온은 금속부재(25)와 보조전극(26)에 의해 가속되며 이온드래그 현상을 일으켜 가스를 제 4 이온발생부쪽으로 압축시킨다. 그리고 배플(27)에 의해 중성화된 가스는 코로나 방전을 일으키기 충분한 정도로 높은 압력이 되어 제 4 이온발생부 쪽으로 배출된다.
그리고 제 4 이온발생부의 도선(13)에 전압을 인가하여 코로나 방전을 일으켜 이온을 생성하고, 생성된 이온은 제 4 이온드래그부의 전극부재(15)에 의해 가속되어 상술한 이온드래그 효과로 인해 진공챔버(41)내의 기체를 외부로 배기시키는 진공펌프이 작용을 하게 된다.
그리고 몸체(42)로부터 배출되는 +이온은 이온중성화수단으로서의 배플(18)에 의해 중성화되어 외부로 배출되게 된다.
그리고 상술한 이온발생부와 이온드래그부를 몸체(42) 내부에 병렬 및 직렬로 복수개 설치하는 경우에는 배기속도 및 압축압력비가 높아지게 되어 펌프의 효율이 더욱 향상되게 된다.
한편 본 발명에 따른 이온드래그 진공펌프의 이온발생수단은 압력이 낮을때는 마그네트론 방전을, 압력이 높아짐에 따라 RF 글로우 방전, DC글로우 방전 그리고 코로나 방전기구를 적당한 조건하에 사용하며, 상기 방전기구를 이용한 이온드래그 진공펌프들은 각 압력별로 사용되는 진공펌프일 수도 있고, 상기 방전기구들을 2,3 또는 4가지 직렬로 배합하여 10-2Pa에서 대기압까지 작동할 수 있는 복합 이온드래그 진공펌프로 배치할 수 있다.
이상에서 설명한 바와같이 본발명 이온드래그 진공펌프에 의하면, 움직이는 부품이 없어 현재 사용되고 있는 로타리 펌프등과 같은 역학적 진공펌프가 가지고 있는 진동, 소음 및 오염 등의 문제점을 해결할 수 있게 되고, 구조를 단순화시킬 수 있어 경제적이고 소형경량화가 가능하여 휴대용으로도 발전시킬 수 있는 등의 이점을 가진다.

Claims (35)

  1. 일측이 배기대상물과 연통되도록 설치되는 몸체와;
    상기 몸체에 마련되며 이온을 발생시키는 이온발생수단과;
    상기 이온발생수단에 의해 발생된 이온을 가속시킴으로써 이온주위의 기체를 외부로 배출시키는 이온드래그수단과;
    상기 이온을 중성화시키는 이온중성화수단을; 포함하는 이온드래그 진공펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온발생수단이 코로나 방전을 일이키는 기구이고, 코로나 방전에 의해 발생된 이온을 전극 및 자장을 이용하여 가속시키고, 기체가 외부로 배출되기 전에 반드시 접지된 금속에 부딪히게 하여 중성화시키는 것을 특징으로 하는 코로나 방전 이온드래그 진공펌프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이온발생수단으로서의 코로나 방전기구는, +고전압이 인가되는 직선상의 도선으로 이루어지고,
    상기 이온드래그수단은, 그 일측이 상기 도선과 절연체를 사이에 두고 몸체와 접지된 상태로 설치되며 상기 도선의 코로나 방전에 의해 발생된 이온을 끌어당겨 가속시키는 사각관형상의 전극부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코로나 방전 이온드래그 진공펌프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 사각관 형상의 전극부재의 타측 내부에 상기 도선에 의해 발생된 이온의 가속을 돕기 위한 보조전극이 더 설치된 것을 특징으로 하는 코로나 방전 이온드래그 진공펌프.
  5. 제 2 항엥 있어서,
    상기 이온발생수단으로서의 코로나 방전기구는, +전압이 인가되는 링 형상의 도선으로 이루어지고,
    상기 이온드래그수단은, 그 일측이 상기 링 형상의 도선과 절연체를 사이에 두고 몸체와 접지된 상태로 설치되며 상기 도선의 코로나 방전에 의해 발생된 이온을 끌어당겨 가속시키는 원통형 전극부재로 이루어지고,
    상기 원통형 전극부재의 타측에 상기 링 형상의 도선에 의해 발생된 이온의 가속을 돕기 위한 원통형 보조전극이 설치된 것을 특징으로 하는 원통형 코로나 방전 이온드래그 진공펌프.
  6. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 도선은, 0.01~0.1㎜ 직경의 가는 도선의 이루어지고, 5-30KV의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전 이온드래그 진공펌프.
  7. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 전극부재의 타측에 가속된 이온을 중성화시켜 배출시키기 위한 이온중성화수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 이온드래그 진공펌프.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이온중성화수단은, 상기 전극부재의 타측에 소정간격으로 경사지게 접지되어 설치되는 복수개의 배플로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코로나 방전 이온드래그 진공펌프.
  9. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 이온발생수단으로서의 도선과 상기 이온드래그수단으로서의 전극부재 및 보조전극이 상기 몸체 내부에 병렬 및/또는 직렬로 복수개 설치되고,
    상기 병렬 및/또는 직렬로 복수개 설치된 전극부재의 타측에 상기 이온중성화수단으로서의 배플이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 코로나 방전 이온드래그 진공펌프.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온발생수단은 DC글로우 방전기구이고, DC글로우 방전에 의해 발생된 이온을 적당한 전장과 자장으로 배출구쪽으로 가속시키는 이온드래그수단과 기체 및 이온분자가 외부로 배출되기 전에 반드시 접지된 금속과 충돌하여 이온을 중성화시키는 이온중성화수단을 포함하는 DC글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 이온발생수단으로서의 DC글로우 방전기구는, DC +고전압이 인가되는 금속판 전극으로 이루어지고
    상기 이온드래그수단은 그 일측이 상기 금속판 전극과 절연체를 사이에 두고 상기 몸체와 접지된 상태로 설치되며 상기 DC글로우 방전에 의해 발생된 이온을 끌어당겨 가속시키는 사각관 형성의 전극부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 DC글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 사각관 형상의 전극부재의 타측 내부에 상기 DC글로우 방전에 의해 발생된 이온의 가속을 돕기 위한 보조전극이 더 설치된 것을 특징으로 하는 DC글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 이온발생수단으로서의 DC글로우 방전기구는, DC+고전압이 인가되는 금속봉 형상의 전극으로 이루어지고,
    상기 이온드래그수단은 그 일측이 상기 금속봉 형상의 전극과 절연체를 사이에 두고 모체와 접지된 상태로 설치되며 상기 DC글로우 방전으로 발생된 이온을 끌어당겨 가속시키는 원통형 전극부재로 이루어지며,
    상기 원통형 전극부재의 타측에 상기 DC글로우 방전으로 발생된 이온의 가속을 돕기위한 원통형 보조전극이 설치된 것을 특징으로 하는 DC글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  14. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 전극부재의 타측에 가속된 이온을 중성화시켜 배출시키기 위한 이온중성화수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 DC글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 이온중성화수단은 상기 전극부재의 타측에 소정간격으로 경사지게 접지되어 설치되는 복수개의 배플로 이루어지는 것을 특징으로 하는 DC글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  16. 재 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 이온발생수단으로서의 전극과 이온드래그수단으로서의 전극부재 및 보조전극이 상기 몸체의 내부에 병렬 및/또는 직렬로 복수개 설치되고,
    상기 병렬 및 /또는 직렬로 복수개 설치된 전극부재의 타측에 상기 이온중성화수단으로서의 배플이 각각 설치된 것을 특징을 하는 DC글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온발생수단은 RF 글로우 방전기구이고, RF 글로우 방전에 의해 발생된 이온을 적당한 전장과 자장으로 배출구쪽으로 가속시키는 이온드래그수단과 모든 이온 및 기체분자가 밖으로 배출되기 전에 반드시 접지된 금속벽에 충돌하여 이온을 중성화시키는 이온중성화수단을 포함하는 RF 글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 이온발생수단은, 사각관 형상의 몸체 내부에 설치되며 각각 다른 극성의 RF 전압이 인가되는 사각관 형상의 RF 제 1 전극과, 이 사각관 형상의 RF 제 1 전극 사이에 설치되는 금속판 형상의 RF 제 2 전극과의 사이에서 발생되는 RF 글로우 방전으로 이루어지고;
    상기 이온드래그수단은, 상기 RF 제 1, 제 2전극 양측에 설치된 제 1 그리드와 제 2 그리드간의 전압차로 주어지며;
    상기 이온중성화수단은, 사각관 형상의 몸체 타측 내부에 소정간격으로 경사지게 접지되어 설치되는 복수개의 배플로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RF 글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 이온발생수단은, 사각관 형상의 몸체 내부에 서로 마주보도록 설치되며 각각 다른 극성의 RF 전압이 인가되는 한쌍의 금속판 형상의 RF 제 1 전극과, 이 한쌍의 금속판 형상의 RF 제 1 전극 사이에 설치되는 금속판 형상의 RF 제 1 전극과의 사이에서 발생되는 RF 글로우 방전으로 이루어지고;
    상기 이온드래그수단은, 상기 RF 제 1, 제 2전극 양측에 설치된 제 1 그리드와 제 2 그리드간의 전압차로 주어지며;
    상기 이온중성화수단은, 사각관 형상의 몸체 타측 내부에 소정간격으로 경사지게 접지되어 설치도는 복수개의 배플로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RF 글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 이온발생수단은, 원통형 몸체 내부에 동심으로 설치되며 각각 다른 극성의 RF 전압이 인가되는 원통형의 RF 제 1 전극과, 이 원통형 RF 제 1 전극과 동심으로 설치되는 원통형 RF 제 2 전극과의 사이에서 발생되는 RF 글로우 방전으로 이루어지고;
    상기 이온드래그수단은, 상기 원통형 RF 제 1, 제 2전극 양측에 설치된 원판형 제 1 그리드와 제 2 그리드간의 전압차로 주어지며;
    상기 이온중성화수단은, 원통형의 몸체 타측 내부에 소정간격으로 경사지게 접지되어 설치되는 복수개의 배플로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RF 글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온발생수단으로서의 RF 제 1, 제 2 전극과, 상기 이온드래그수단으로서의 제 1, 제 2 그리드와, 상기 이온중성화수단으로서의 배플이, 상기 몸체 내부에 병렬 및/또는 직렬로 복수개의 설치된 것을 특징으로 하는 RF 글로우 방전 이온드래그 진공펌프.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온발생수단은 마그네트론 방전기구이고, 마그네트론 방전에 의해 발생된 이온을 전장과 자장으로 배출구쪽으로 가속시키는 이온드래그수단과 기체분자 및 이온이 외부로 배출되기 전에 반드시 접지된 금속벽에 충돌하여 이온을 중성화시키는 이온중성화수단을 포함하는 마그네트론 방전 이온드래그 진공펌프.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 이온발생수단은, 사각관 형상의 몸체 내부에 설치되며 각각 다른 극성의 RF 전압이 인가되는 사각관 형상의 RF 제 1 전극과, 이 사각관 형상의 RF 제 1 전극 사이에 설치되는 금속판 형상의 RF 제 2 전극 양극간의 RF 글로우 방전으로 발생되는 플라즈마를 상기 사각관 형상의 몸체 외부에 설치된 마그네트로 밀도를 증가시키는 마그네트론효과로 이루어지고,
    상기 이온드래그수단은, 상기 RF 제 1, 제 2 전극 양측에 각각 설치되며 +전압과 -전압이 각각 인가되는 제 1, 제 2 그리드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마그네트론 방전 이온드래그 진공펌프.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 이온발생수단은, 사각관 형상의 몸체 내부에 서로 마주보도록 설치되며 각각 다른 극성의 RF 전압이 인가되는 한쌍의 금속판 형상의 RF 제 1 전극과, 이 금속판 형상의 RF 제 1 전극 사이에 설치되는 금속판 형상의 RF 제 2 전극 양극간의 RF 글로우 방전으로 발생하는 플라즈마를 상기 몸체 외부에 설치된 마그네트로 밀도를 증가시키는 마그네트론효과로 이루어지고,
    상기 이온드래그수단은, 상기 RF 제 1, 제 2 전극 양측에 각각 설치되며 +전압과 -전압이 각각 이나되는 제 1, 제 2 그리드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마그네트론 방전 이온드래그 진공펌프.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 몸체와 이온발생수단은 RF 제 1, 제 2 전극이 원통형으로 이루어지고, 상기 마그네트가 상기 RF 제 1, 제 2 전극의 양측 몸체 외부에 코일을 감아만든 전자석으로 이루어지며, 상기 이온드래그수단의 제 1, 제 2 그리드가 원판형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마그네트론 방전 이온드래그 진공펌프.
  26. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 몸체의 배출구 쪽에 상기 이온드래그수단에 의해 가속된 이온을 중성화시켜 배출시키기 위한 이온중성화수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 방전 이온드래그 진공펌프.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 이온중성화수단은, 상기 몸체 내부에 소정간격으로 경사지게 설치되는 복수개의 배플로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마그네트론 방전 이온드래그 진공펌프.
  28. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 이온발생수단으로서의 전극부재 및 전극과, 상기 이온드래그수단으로서의 제 1, 제 2 그리드가, 상기 몸체 내부에 병렬 및/또는 직렬로 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 마그네트론 방전 이온드래그 진공펌프.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체의 내부 상단에 설치되며 마그네트론 방전기구로 이루어진 제 1 이온발생부와, 마그네트론 방전으로 발생된 이온을 전장 및 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 1 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 1 이온중성화부를 구비하는 제 1 이온 드래그진공펌프와;
    상기 제 1 이온드래그 진공펌프와 인접되는 몸체 내부에 설치되며 RF 글로우 방전기구로 이루어진 제 2 이온발생부와, RF 글로우 방전으로 발생한 이온을 전장과 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 2 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 2 이온중성화부를 구비하는 제 2 이온 드래그진공펌프와;
    상기 제 2 이온드래그 진공펌프와 인접되는 몸체 내부에 설치되며 이온의 역류를 막는 그리드가 상단쪽으로 설치된 DC 글로우 방전기구로 이루어진 제 3 이온발생부와, DC 글로우 방전으로 발생한 이온을 전장과 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 3 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 3 이온중성화부를 구비하는 제 3 이온 드래그진공펌프와;
    상기 제 3 이온드래그 진공펌프와 인접되는 몸체 내부에 설치되며 이온의 역류를 막는 그리드가 상단쪽으로 설치된 코로나 방전기구로 이루어진 제 4 이온발생부와, 코로나 방전으로 발생한 이온을 전장과 자장으로 하단으로 가속시켜 주위의 기체를 배출시키는 제 4 이온드래그부와, 이온이 다음 단계로 내려가기전 반드시 접지된 금속에 부딪혀 중성화되게 하는 제 4 이온중성화부를 구비하는 제 4 이온 드래그진공펌프를 포함하는 복합 이온드래그 진공펌프.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 이온발생부는 각각 다른 극성의 RF전압이 인가되는 사각관 형상의 RF 제 1, 제 2 전극과 이 전극 끝부분 양측 상기 몸체의 외부에 코일을 감아만든 전자석으로 이루어지고,
    상기 제 2 이온발생부는 각각 다른 극성의 RF전압이 인가되어 방전을 일으키는 사각관 형상의 RF 제 1, 제 2 전극으로 이루어지며,
    상기 제 3 이온발생부는 +전압이 인가되어 DC글로우 방전을 일으키는 금속판 전극으로 이루어지고,
    상기 제 4 이온발생부는 +전압이 인가되어 코로나 방전을 일으키는 직선상의 도선으로 이루어지며,
    상기 제 1 이온드래그부는 상호간의 전압차로 상기 제 1 이온발생부에 의해 발생된 이온을 가속시키는 제 1, 제 2 그리드로 이루어지고,
    상기 제 2 이온드래그부는 상호간의 전압차로 상기 제 2 이온발생부에 의해 발생된 이온을 가속시키는 제 3, 제 4 그리드로 이루어지며,
    상기 제 3 이온드래그부는 상기 금속판 전극의 DC 글로우 방전에 의해 발생된 이온을 끌어당겨 가속시키는 사각관 형상의 전극부재로 이루어지고,
    상기 제 4 이온드래그부는 상기 도선의 코로나 방전에 의해 발생된 이온을 끌어당겨 가속시키는 사각관 형상의 전극부재로 이루어지며,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 이온중성화는, 상기 몸체 내부에 소정간격으로 경사지게 설치되는 복수개의 배플로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 이온드래그 진공펌프.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 이온발생부와 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 이온드래그부와, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 이온중성화부가 상기 몸체의 내부에 병렬 및/또는 직렬로 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 복합 이온드래그 진공펌프.
  32. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 이온드래그 진공펌프는 원하는 압력에 따라 선택 조합되어 상기 몸체의 내부에 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 복합 이온드래그 진공펌프.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 몸체와 제 1, 제 2 이온발생부의 전극이 동심원상으로 이루어지고, 상기 제 3 이온발생부의 +전극이 금속봉 형상으로 이루어지며, 상기 제 4 이온발생부의 도선이 링형상으로 이루어지며, 상기 제 1, 제 2 이온드래그부의 그리드들이 원판형으로 이루어지고, 상기 제 3, 제 4 이온드래그부의 전극부재가 원통형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통형 복합 이온드래그 진공펌프.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 이온발생부와, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 이온드래그부가 상기 몸체의 내부에 병렬 및/또는 직렬로 복수개의 설치된 것을 특징으로 하는 복합 이온드래그 진공펌프.
  35. 제 29 항 도는 제 30 항에 있어서,
    상기 제 3, 제 4 이온드래그부의 전극부재의 내측 하부에 상기 제 3 이온발생부의 +전극 및 제 4 이온발생부의 도선에 의해 발생된 이온의 가속을 돕기 위한 보조전극이 설치된 것을 특징으로 하는 복합 이온드래그 진공펌프.
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