1379707 . 真空泵的容許吸入壓力。 控制部，在排氣流路的壓力超過上限壓力的情況，可 藉由將冷板冷卻而使排氣流路的壓力回復至上限壓力以下 〇 • 控制部，在排氣流路的壓力超過容許壓力範圍的情況 ’可將冷板冷卻至選自非液化溫度範圍的待機溫度。 控制部，在待機溫度下排氣流路的壓力低於容許壓力 Φ 範圍的情況，可將冷板昇溫至超過非液化溫度範圍的溫度 〇 控制部，在超過非液化溫度範圍的溫度下，能以比非 液化溫度範圍的昇溫速度更慢的昇溫速度將冷板昇溫。 控制部，可將冷板昇溫至選自非液化溫度範圍的壓力 判定溫度，在昇溫後判定排氣流路的壓力是否超過基準壓 力，在排氣流路的壓力超過基準壓力的情況，將冷板冷卻 至選自非液化溫度範圍的溫度，在排氣流路的壓力未超過 Φ 基準壓力的情況，將冷板昇溫至超過非液化溫度範圍的溫 度。 亦可進一步具備壓力感測器，其計測範圍包含再生處 理時在排氣流路可產生之全部壓力範圍，並配置成可測定 ' 排氣流路的壓力，且連接於控制部以將測定値輸出至控制 部。控制部，可根據壓力感測器的測定値來控制排氣流路 的壓力。 本發明的另一態樣是關於一種再生方法。該方法，是 使在冷阱表面捕捉的冰氣化而往外部排出的冷阱的再生方 1379707 法’其具備：將冷阱昇溫至超過非液化溫度範圍（保證使 被冷阱表面捕捉的冰能不發生融解而進行氣化）的溫度之 昇溫步驟、以及控制冷阱的環境氣氛壓力以在超過非液化 溫度範圍的溫度下使被冷阱表面捕捉的冰不發生融解而進 行氣化之排出步驟》 排出步驟，可將冷阱的環境氣氛壓力控制成不超過水 的三相點壓力。 在排出步驟，可進一步包含將氣化後的水蒸氣利用渦 輪分子泵往外部排出，且能將冷阱的環境氣氛壓力控制成 不超過該渦輪分子泵的容許吸入壓力。 排出步驟，在冷阱的環境氣氛壓力超過上限壓力的情 況，可藉由將冷阱冷卻以使環境氣氛壓力回復至上限壓力 以下。 排出步驟，在冷阱的環境氣氛壓力超過容許壓力範圍 的情況，可將冷阱冷卻至選自非液化溫度範圍的待機溫度 〇 排出步驟，在待機溫度下冷阱的環境氣氛壓力低於容 許壓Λ範圍的情況，可將冷饼昇溫至超過非液化溫度範圍 的溫度。 昇溫步驟，在超過非液化溫度範圍的溫度下，能以比 非液化溫度範圍的昇溫速度更慢的昇溫速度將冷阱昇溫。 在昇溫步驟，可將冷阱昇溫至選自非液化溫度範圍的 壓力判定溫度，在昇溫後判定環境氣氛壓力是否超過基準 壓力，在環境氣氛壓力超過基準壓力的情況，用選自非液 -8 - 1379707 ^ 化溫度範圍的溫度讓冰昇華而往外排出，在環境氣氛壓力 未超過基準壓力的情況，將冷阱昇溫至超過非液化溫度範 圍的溫度。 ' 從昇溫步驟開始至排出步驟完成，以共通的壓力感測 * 器來測定冷阱的環境氣氛壓力亦可。 本發明的另一態樣是關於一種再生控制裝置。該裝置 ，係用來實施使在冷阱表面凍結的氣體氣化而往外部排出 Φ 的再生處理之再生控制裝置，是將冷阱昇溫至超過非液化 溫度範圍（保證使在冷阱表面凍結的氣體不發生融解而進 行氣化）的溫度，並控制冷阱的環境氣氛壓力以在該溫度 下使在冷阱表面凍結的氣體不發生融解而進行氣化。 本發明的其他態樣是關於一種再生方法。該方法，係. 使在冷阱表面凍結的氣體氣化而往外部排出之冷阱的再生 方法，是在進行再生中監測冷阱的環境氣氛壓力，在所監 測的環境氣氛壓力超過容許壓力範圍的情況將冷阱暫時冷 • 卻。 【實施方式】 以下參照本發明的較佳實施形態來說明本發明，該等 實施形態只是本發明的例示，並非用來限制本發明。 在一實施形態，是在高溫下進行冷阱的再生以縮短再 生時間。典型的再生方法，爲了使在冷阱表面凍結的氣體 不經過液體狀態而進行氣化，是在低溫（例如2 6 0 K以下 )進行再生。避免經由液體狀態，是爲了防止對例如周圍 -9 - 1379707 的真空機器（例如渦輪分子泵等）的影響。相對於此，在 本實施形態，是將再生中的冷阱的環境氣氛壓力的壓力範 圍調節成，使凍結的氣體能不發生融解而進行氣化。因此 ，所捕捉的氣體可避免經過液體狀態而在高溫下進行再生 〇 此外，典型的再生方法，一旦將冷阱加熱至再生溫度 後，直到排氣完成爲止都維持該再生溫度》在進行再生中 將冷阱冷卻的技術思想，以往並不存在。然而在本實施形 態，例如是容許將冷阱暫時冷卻，以避免冷阱的環境氣氛 壓力到達讓凍結的氣體融解的壓力。藉此，可降低來自冷 阱的氣體的昇華速度而抑制環境氣氛壓力的上昇。本發明 人經實驗確認出，配合冷阱的暫時冷卻而進行高溫再生， 可將習知的低溫再生的再生時間大幅縮短。 在一實施形態，冷阱是具備控制再生處理的控制部。 控制部，是將冷阱昇溫至超過非液化溫度範圍的溫度。藉 此，使在冷阱表面凍結的氣體進行再氣化而往外部排出。 這時的控制部，是控制冷阱的環境氣氛壓力，以使在冷阱 表面凍結的氣體能不發生融解而進行氣化。非液化溫度範 圍，是保證在冷阱表面凍結的氣體能不發生融解而進行氣 化的溫度範圍，例如是根據該氣體的狀態圖來決定。 控制部是將冷阱的環境氣氛壓力控制成不超過界限壓 力。界限壓力，例如可以是應排氣的氣體的三相點壓力。 此外，在將再氣化後的氣體利用渦輪分子泵往外部排出的 情況，界限壓力可以是渦輪分子泵的容許吸入壓力。容許 -10- l3797〇7 、 吸入壓力，是渦輪分子泵的規格値，代表在渦輪分子泵的 ( 吸入口所能容許的最大壓力。爲了使冷阱的環境氣氛壓力 不超過界限壓力，控制部是例如控制冷阱的溫度，以將冷 阱的環境氣氛壓力維持在容許壓力範圍（由比界限壓力小 * 的既定的上限壓力和比該上限壓力更小的既定的下限壓力 所決定）。 在一實施形態，控制部是依序實施以下步驟以進行再 % 生處理：將冷阱昇溫至既定的再生溫度之昇溫步驟、使被 冷阱捕捉的氣體進行再氣化而往外部排出之排出步驟、將 冷阱施以再冷卻之冷卻步驟。控制部，是從預先設定的複 數個不同的再生溫度當中選擇任一個。至少可設定：超過 非液化溫度範圍的第1再生溫度、和選自非液化溫度範圍 之第2再生溫度。第1再生溫度，例如設定成冷凍機的耐 熱溫度以下。第2再生溫度，例如設定成非液化溫度範圍 的上限溫度、或是比上限溫度低若干的溫度。 ♦ 控制部，可在昇溫步驟將冷阱昇溫至壓力判定溫度後 ，判定冷阱的環境氣氛壓力是否超過基準壓力。壓力判定 溫度是例如選自非液化溫度範圍》壓力判定溫度也可以和 第2再生溫度相同。基準壓力例如設定成比上述界限壓力 更低壓。基準壓力也可以和上述容許壓力範圍的上限壓力 相同。控制部，在判定冷阱環境氣氛壓力超過基準壓力的 情況’用選自非液化溫度範圍的溫度（例如第2再生溫度 )進行排出步驟；在判定冷阱的環境氣氛壓力未超過基準 壓力的情況，用超過非液化溫度範圍的溫度（例如第1再 -11 - 1379707 生溫度）進行排出步驟。 此外，控制部，在昇溫步驟，可使超過非液化溫度範 圍的溫度下的昇溫速度比非液化溫度範圍的昇溫速度更慢 。例如，可使從壓力判定溫度至第1再生溫度的昇溫速度 比到達壓力判定溫度爲止的昇溫速度更慢。此外，控制部 也能隨著溫度昇高而使昇溫速度逐步或連續降低。控制部 ，可監測冷阱的環境氣氛壓力，在環境氣氛壓力超過既定 壓力時將昇溫速度降低。如此，可避免冷阱的環境氣氛壓 力在昇溫步驟急劇上昇。結果，可避免在冷阱上凍結的氣 體發生融解。 控制部，在排出步驟當冷阱的環境氣氛壓力超過上限 壓力的情況，可將冷阱冷卻以使環境氣氛壓力回復上限壓 力以下。例如，控制部，在冷阱的環境氣氛壓力超過容許 壓力範圍的情況，可將冷阱冷卻至待機溫度。此外，控制 部，在待機溫度下當冷阱的環境氣氛壓力低於容許壓力範 圍的情況，可將冷阱昇溫至超過非液化溫度範圍的再生溫 度（例如第1再生溫度）。如此般，控制部，是容許將冷 讲暫時冷卻「以在撕出歩驟將冷阱的-環境-氣氛贫力維持於------ 容許壓力範圍。 待機溫度例如是選自非液化溫度範圍。待機溫度例如 可和第2再生溫度相同。藉由將待機溫度設定成低溫，可 讓冷阱的環境氣氛壓力迅速回復容許壓力範圍。然而，相 對於在冷阱上凍結的氣體的三相點壓力，在將冷阱的環境 氣氛壓力的容許壓力範圍上限値設定成足夠低的情況，待 -12- 1379707 _ 機溫度可選自超過非液化溫度範圍的溫度。其理由在於， 只要容許壓力範圍上限値相對於三相點壓力是足夠低，即 r 使環境氣氛壓力超過容許壓力範圍，在冷阱上凍結的氣體 ' 也不會發生融解。另外，藉由將冷阱溫度保持在高溫，可 * 進一步縮短再生時間。因此，待機時間較佳爲，考慮對於 冷阱環境氣氛壓力的控制性及對再生時間的影響來做最佳 的設定。 φ 本實施形態的冷阱，例如爲線內（in line )型的冷阱 。該冷阱是配置於，用來將真空室等的排氣對象容積連接 至真空泵的排氣流路上》冷阱，是將從排氣對象容積通過 排氣流路被吸往真空泵而進行排氣之氣體的一部分在表面 凍結而加以捕捉。這時，排氣流路的壓力是相當於冷阱的 環境氣氛壓力。真空泵例如爲渦輪分子泵或擴散泵，這時 主要是考慮捕捉水蒸氣來設定冷阱的運轉溫度。渦輪分子 泵，不僅在排氣運轉中，在冷阱的再生中也進行運轉，而 φ 利用於將氣化的氣體往外部排出亦可。 在一實施形態，冷阱可具備用來測定環境氣氛壓力的 壓力感測器。壓力感測器例如配置成可測定上述排氣流路 的壓力。壓力感測器的計測範圍可包含在再生處理中可能 產生的所有壓力範圍，例如可使用水晶真空計（crystal gauge )。壓力感測器，具體而言，其計測範圍例如可包 含排出步驟的完成判定壓力和上述界限壓力雙方。壓力感 測器，可從再生處理開始至完成的整個期間監測冷阱的環 境氣氛壓力。控制部，可根據壓力感測器的測定値來調整 -13- 1379707 冷阱的溫度。 本實施形態的冷阱係具備：在表面捕捉氣體的冷板、 與冷板熱連接而用來冷卻冷板的冷凍機。本實施形態的冷 凍機可進行：用來冷卻冷板之通常運轉（以下也稱正轉運 轉）、用來加熱冷板之逆轉運轉。冷凍機，在通常運轉時 ，是經由讓吸入內部的氣體膨脹後吐出的熱循環來製冷。 另一方面，在逆轉運轉，是經由將通常運轉的熱循環逆轉 後的熱循環來製熱。控制部，係藉由切換冷凍機的通常運 轉和逆轉運轉來調節冷扳的溫度》控制部，可藉由控制通 常運轉或逆轉運轉時的熱循環的頻率，來調節冷板的溫度 〇 在一實施形態，控制部是以冷板的溫度及環境氣氛壓 力都能在容許範圍的方式來決定冷凍機的運轉狀態。然而 ，在冷板的環境氣氛壓力偏離容許壓力範圍的情況或預測 其會偏離的情況，控制部，能以讓冷板環境氣氛壓力位於 容許壓力範圍比讓冷板溫度位於容許溫度範圍更優先的方 式來決定冷凍機的運轉狀態。例如，控制部，在排氣步驟 ----------中當冷板—環境氣氛-壓力-超-過容許重方範雷的情祝，-可-將冷 凍機的運轉狀態從逆轉運轉切換至通常運轉以將冷板溫度 冷卻至比容許溫度範圍更低溫。或是，控制部，在冷板環 境氣氛壓力低於容許壓力範圍的情況，可將冷凍機的運轉 狀態從通常運轉切換至逆轉運轉以將冷板溫度加熱至比容 許溫度範圍更高溫。 以下，參照圖式來詳細說明本發明的最佳實施形態。 -14- 1379707 ^ 第1圖係本發明的一實施形態的真空排氣系統的示意圖。 該真空排氣系統係具備：冷阱10和渦輪分子泵12。渦輪 r 分子泵12是經由排氣流路14連接於真空處理裝置的真空 ’ 室16。冷阱10係配置在排氣流路14上之渦輪分子泵12 ‘ 的前方。冷阱10是配置於渦輪分子泵12的鉛垂方向上方 〇 另外，在排氣流路14設置：用來將真空排氣系統和 φ 真空室16隔離的閘閥18。閘閥18是設置在真空室16的 開口部和冷阱1 0之間。藉由打開閘閥1 8，使真空室1 6以 可排氣的方式連通於真空排氣系統，藉由關閉閘閥18,將 真空室16和真空排氣系統隔離。在進行冷阱10的再生時 ，通常閘閥1 8是關閉的。又閘閥1 8是構成真空排氣系統 的一部分亦可，作爲真空處理裝置的一部分而設置於真空 室16的開口部亦可。 冷阱1〇，係包含冷板20、冷凍機22及控制部24而 φ 構成。冷板20全體是露出於排氣流路14，經由冷凍機22 進行冷卻，以將流過排氣流路14的氣體的一部分在表面 凍結而加以捕捉。冷板2 0是沿著與排氣流路1 4的氣體流 通方向（第1圖的上下方向）垂直的面來配置。冷板20 之氣體流通方向的投影面積是設定成，在與排氣流路14 的氣體流通方向垂直的截面積中例如占有大半。 冷板20,例如是具有複數片金屬製的葉板之百葉板。 各葉板是分別形成不同口徑的圓錐台的側面的形狀，且排 列成同心圓狀，再者，冷板20亦可形成人字（chevron) -15- 1379707 形狀，或是形成格子狀等的其他形狀。 冷板20，是藉由從其外周部突出的棒狀的傳熱構件 20，來熱傳上地接連於冷凍機22的冷卻台28。在排氣流 路14，在對應於傳熱構件26的位置形成開口，在該開口 安裝連接殼體32，該連接殼體32可收容傳熱構件26並將 排氣流路14和冷凍機殼體30連接在一起。藉由連接殼體 32,使排氣流路14的內部空間和冷凍機殼體30的內部空 間形成氣密連接。因此，冷凍機殼體30的內部壓力是和 排氣流路1 4的壓力相同。 冷凍機22，是屬於Gifford-McMahon式冷凍機（所謂 GM式冷凍機）。又冷凍機22是單段式的冷凍機，係具備 冷卻台28、汽缸34及冷凍機馬達36。在汽缸34的一端 安裝冷卻台28，在另一端設置冷凍機馬達36。在汽缸34 內部設置泵氣活塞（displacer，未圖示），在泵氣活塞的 內部組裝蓄冷材。冷凍機馬達36連接於泵氣活塞，以使 泵氣活塞能在汽缸34的內部往復移動。冷凍機馬達36連 接於冷凍機22內部的可動閥（未圖示），以使該閥能進 行正逆旋轉_ ------------------------… ——……------- —— 冷凍機22,是經由高壓配管及低壓配管而連接壓縮機 (未圖示）。冷凍機22，是藉由反覆進行熱循環（讓從壓 縮機供應的高壓的動作氣體（例如氦等）在內部膨脹後吐 出）來將冷卻台28及冷板20施以冷卻。爲了實現該熱循 環，冷凍機馬達36是讓可動閥朝既定方向旋轉。壓縮機 ’是將從冷凍機22吐出的動作氣體回收後再度加壓而供 1379707 應給冷凍機22»另外，冷凍機馬達36藉由使可動閥朝反 方向旋轉，來實現將上述熱循環逆轉後的熱循環，而將冷 卻台28及冷板20施以加熱。再者，亦可取代冷凍機22 的逆轉運轉，或是和逆轉運轉倂用而使用加熱器等的加熱 手段將冷卻台28或冷板20施以加熱。 在冷凍機22的冷卻台28設置溫度感測器38。溫度感 測器3 8，係周期性地測定冷卻台2 8的溫度，並將顯示測 定溫度的訊號朝控制部24輸出。溫度感測器3 8是以可進 行輸出通訊的方式連接於控制部24。由於冷卻台28和冷 板2 0是構成熱傳上之一體，溫度感測器3 8的測定溫度代 表冷板20的溫度。溫度感測器38亦可設置於熱板20或 傳熱構件26。 另外，在冷凍機殻體30的內部設置壓力感測器40。 壓力感測器4G，係周期性地測定冷凍機殼體30的內部壓 力（亦即排氣流路14的壓力），以將顯示測定壓力的訊 號朝控制部24輸出。壓力感測器40是以可進行輸出通訊 的方式連接於控制部24。壓力感測器40，亦可僅在冷阱 10的再生處理的實施中測定壓力並朝控制部24輸出。壓 力感測器40的測定値，是代表冷板20周圍的壓力，亦即 環境氣氛壓力。壓力感測器40亦可設置於連接殻體32的 內部或排氣流路1 4。 壓力感測器40，係具有從大氣壓至約OPa之寬廣的計 測範圍。較佳爲其計測範圍至少包含再生處理中可能產生 的壓力範圍。壓力感測器40較佳爲，在排氣流路14的氣 -17- 1379707 體流至少爲黏性流的情況可進行壓力測定。壓力感測器4〇 亦可爲，在排氣流路14的氣體流爲黏性流的情況和分子 流的情況都能進行壓力測定。一般而言，在排氣流路14 的壓力大於數Pa的情況，氣體流成爲黏性流，在壓力小 於lO^-^Pa的情況成爲分子流。作爲這種壓力感測器， 在本實施形態較佳爲使用水晶真空計。水晶真空計，是利 用水晶振動子的振動阻抗因壓力而改變的現象來測定壓力 的感測器。此外也能使用膜壓真空計。在典型的冷阱，並 不具備壓力感測器，或頂多是使用僅能測定分子流程度的 壓力之壓力感測器（例如τ/c感測器）。 控制部24，係由包含CPU的微處理器所構成，除 CPU以外，還具備：用來儲存各種程式的ROM、用來暫 時儲存資料的RAM、輸出入埠及通訊埠等。控制部24， 可和真空處理裝置的控制部連接成可進行通訊，以根據來 自真空處理裝置的控制部的指令來實施適當的控制。控制 部24，是根據從溫度感測器3 8及壓力感測器40輸入的測 定値來控制冷凍機22。控制部24是和冷凍機22的冷凍機 馬達3厂連接成可進行通_訊。在_控制部7 4和冷凍機馬達_ 3-6 之間例如設置轉換器（未圖示），控制部24將指令賦予 轉換器，以控制冷凍機馬達36的旋轉數。藉由改變冷凍 機馬達36的旋轉數，可改變冷凍機22的熱循環的頻率， 以使冷卻台28及冷板20的溫度產生變化》 在第1圖所示的真空排氣系統，排氣處理和再生處理 是交互且反覆進行。在排氣處理，係打開閘閥1 8並使渦 -18- 1379707 • 輪分子泵12動作’藉此將真空室16施以排氣而使真空度 提高至期望等級。這時，將冷阱10冷卻至可捕捉流過排 氣流路14的水蒸氣的溫度（例如ι〇〇κ)。通常渦輪分子 • 泵丨2之水蒸氣的排氣速度較小，而藉由倂用冷阱1〇，可 • 實現大的排氣速度。 在排氣處理時’控制部24是根據溫度感測器38的測 定溫度來控制冷凍機馬達36，以使冷板20的溫度和目標 φ 溫度（例如1 〇 〇Κ )—致。控制部24，例如是以溫度感測 器3 8的測定溫度和目標溫度的偏差最小化的方式來決定 冷凍機馬達36的旋轉數。控制部24例如，在測定溫度超 過目標溫度的情況將冷凍機馬達36的旋轉數增加，在測 定溫度低於目標溫度的情況將冷凍機馬達36的旋轉數減 少。如此般使冷板20的溫度維持於目標溫度。 隨著排氣處理繼續進行，凍結的氣體會逐漸蓄積於冷 阱1 0。在本實施形態，主要是水蒸氣固化所形成的冰量會 φ 逐漸增大。因此’爲了將蓄積的冰往外部排出，從排氣處 理開始起算，經過既定時間後會進行冷阱10的再生處理 。再生處理，通常是將閘閥18關閉，而將冷阱10和真空 室16隔離。將冷阱10昇溫至比排氣處理中的冷阱溫度更 高溫的再生溫度，而使在表面凍結的氣體進行再氣化。再 氣化後的氣體，藉由渦輪分子泵12而往外部排出。也能 設置渦輪分子泵以外的真空泵作爲再生處理用，而藉由該 真空泵將氣體朝外部排出。 在本實施形態的再生處理，係監測排氣流路1 4的壓 -19- 1379707 力而控制成從再生處理開始至完成都不會超過界限壓力。 界限壓力例如爲氣體的三相點壓力。在本實施形態，冷阱 10主要是進行水分的排氣，可將水的三相點壓力設定爲界 限壓力。第2圖爲水的狀態圖。依據第2圖，水的三相點 壓力爲611Pa»因此界限壓力可設定爲611Pa。藉此，將 再生中的壓力控制在三相點壓力以下，能讓冰直接昇華成 水蒸氣。由於不經過液體狀態，水和冰不會滴到配置於冷 阱10的正下方之渦輪分子泵12。因此，可避免渦輪分子 泵12發生破損。另外，液體的水，可能會和被捕捉的其 他氣體產生化學變化而形成有害的組成物。由於不會產生 液體的水，故能抑制有害組成物的形成。 另外，可將渦輪分子泵12的容許吸入壓力設定爲界 限壓力。渦輪分子泵1 2的容許吸入壓力例如爲數Pa〜數百 Pa，也可以是100〜200Pa。在本實施形態，例如爲 lOOPa 。在渦輪分子泵12的容許吸入壓力比冷阱10的排氣對象 氣體的三相點壓力更低的情況，較佳爲將容許吸入壓力設 定爲界限壓力。如此，可防止再生處理中的渦輪分子泵12 -的—內—部-發—生過―熱—。 --------- ------------------------------ 第3圖係用來說明本實施形態的再生處理的流程圖。 第3圖所示的處理，是從再生處理的開始指令輸入控制部 24時開始。再生處理的開始指令，例如是在真空處理裝置 的控制部產生並輸入控制部24。或是，亦可從附設於控制 部24的輸入介面將再生處理的開始指令直接輸入控制部 24。控制部24亦可設定成，在接收再生處理的開始指令 -20- 1379707 , 且經過既定的延遲時間後，再開始進行再生處理。 控制部24，首先執行第1昇溫步驟（S10) »在第1 昇溫步驟，控制部24是將冷板20昇溫至壓力判定溫度。 ' 壓力判定溫度，是選自水的非液化溫度範圍的溫度，事先 • 設定好而儲存於控制部24 »在本實施形態，壓力判定溫度 例如設定爲260K »關於第1昇溫步驟，參照第4圖及第5 圖隨後會做詳細說明。 φ 水的非液化溫度範圍，可根據第2圖所示的狀態圖來 設定。水的非液化溫度範圍，是在再生處理中可能產生的 壓力範圍內，可保證冷板20表面的冰進行昇華而氣化的 溫度範圍。根據水的狀態圖，水的非液化溫度範圍例如可 設定在270K以下的溫度範圍。如第2圖所示，在水的情 況，由於融解曲線斜率是負的，非液化溫度範圍較佳爲比 三相點溫度之273.1 6K稍低的溫度爲更低溫，在融解曲線 斜率爲正的氣體的情況，可將比三相點溫度更低溫的溫度 φ 範圍設定爲非液化溫度範圍。 控制部24，在第1昇溫步驟後是進行第1壓力判定處 理（S12)。控制部24，是判定在第1昇溫步驟完成後的 冷阱的環境氣氛壓力是否比基準壓力更高。基準壓力是預 先設定好而儲存於控制部24。基準壓力例如可設定成等於 上述的界限壓力，或設定成以適當的餘裕度（margin)低 於界限壓力。在本實施形態，基準壓力是設定成渦輪分子 泵12的容許吸入壓力之lOOPa。 在判定第1昇溫步驟完成後的冷阱的環境氣氛壓力比 -21 - 1379707 基準壓力更高壓的情況（S12之Yes)，控制部24執行低 溫排氣步驟（S14)。亦即，用選自非液化溫度範圍的第 2再生溫度來繼續進行再生處理。在此情況，由於冷阱的 環境氣氛壓力是在相當高的狀態，藉由保持在非液化溫度 範圍，使避免產生液體狀態的水比縮短再生時間爲更優先 。第2再生溫度和壓力判定溫度，例如可設定成相等。因 此，在本實施形態將第2再生溫度設定爲2 6 0K。爲了縮 短再生時間，第2再生溫度較佳爲設定成非液化溫度範圍 的上限溫度，或是以既定的餘裕度低於上限溫度。該餘裕 度，爲了在冷板20的任何位置都能避免偏離非液化溫度 範圍，例如可考慮溫度控制誤差和傳熱特性等來做適當的 設定。若低溫排氣步驟結束，控制部24會執行冷卻步驟 (S24 )，以完成再生處理。 在判定第1昇溫步驟結束後的冷阱的環境氣氛壓力爲 基準壓力以下的情況（S12的No )，控制部24執行第2 昇溫步驟（S16)。在第2昇溫步驟，控制部24是將冷板 20從壓力判定溫度昇溫至第1再生溫度。第1再生溫度是 超過水的非液化溫度範圍的溫度，是預先設定好而儲存於 控制部24。在本實施形態，第1再生溫度例如設定成 32 0K。第1再生溫度較佳爲比冷凍機22的耐熱溫度更低 的溫度，宜設定成以既定的餘裕度低於冷凍機耐熱溫度。 該餘裕度，爲了在冷凍機22的任何位置都不致超過耐熱 溫度，例如可考慮溫度控制誤差和傳熱特性等來做適當的 設定。關於第2昇溫步驟，參照第6圖至第9圖隨後會做 -22- 1379707 . 詳細說明。 控制部24,能使第1昇溫步驟的昇溫速度比第2昇溫 步驟的昇溫速度更快。藉由在第1昇溫步驟以較快的昇溫 ' 速度進行昇溫，可謀求再生時間的縮短。藉由在第2昇溫 - 步驟進行緩慢昇溫，可抑制冷阱的環境氣氛壓力之急劇上 昇。具體而言，控制部24例如，使第2昇溫步驟的冷凍 機22的熱循環頻率小於第1昇溫步驟。亦即，控制部24 φ ，是使第2昇溫歩驟的冷凍機馬達36的旋轉數小於第1 昇溫步驟。 控制部24，在第2昇溫步驟後是進行第2壓力判定處 理（S 1 8 )。控制部24，是判定第2昇溫步驟結束後的冷 阱環境氣氛壓力是否比排氣完成壓力更低壓。排氣完成壓 力是預先設定好而儲存於控制部24。在本實施形態，排氣 完成壓力例如設定成5Pa。排氣完成壓力，是能將蓄積於 冷阱10的氣體完全排出的壓力，可依據經驗或實驗而適 • 當地設定。又爲了進行良好精度的測定，排氣完成壓力較 佳爲設定成，比所使用的壓力感測器40的最低可測定壓 力更大的値。 在判定第2昇溫步驟結束後的冷阱的環境氣氛壓力比 排氣完成壓力更低壓的情況（S1 8的Yes )，控制部24是 維持第1再生溫度而進行既定時間的待機（S20 )，接著 執行冷卻步驟（S 24)而完成再生處理。在環境氣氛壓力 比排氣完成壓力更低壓的情況，由於氣體已完全被排出， 故可結束再生處理。藉由在第1再生溫度進行既定時間的 -23- 1379707 待機，即使冷板20上殘留有冰仍能使其排出。在本實施 形態，例如進行數分鐘至10分鐘的待機。又在以縮短再 生時間爲優先的情況，省略該待機時間亦可。在冷卻步驟 ，控制部24是將冷板20冷卻至排氣處理的板目標溫度（ 例如100K)。關於冷卻步驟，參照第11圖隨後會做詳細 說明。 在判定第2昇溫步驟結束後的冷阱環境氣氛壓力比排 氣完成壓力更高壓的情況（S18的No)，控制部24是執 行高溫排氣步驟（S22 )。在高溫排氣步驟，控制部24是 在比非液化溫度範圍更高溫的第1再生溫度繼續進行再生 處理。然而，當冷阱環境氣氛壓力超過容許範圍時，藉由 暫時將冷板20冷卻以使環境氣氛壓力回復容許範圍。關 於高溫排氣步驟，參照第10圖隨後會做詳細說明。若高 溫排氣步驟結束，控制部24是執行冷卻步驟（S24 )，而 完成再生處理。 第4圖係用來說明本實施形態的第1昇溫步驟（第3 圖的S1 0 )的流程圖。控制部24，首先判定冷板溫度T是 否超過壓力判定溫度（例如26 OK ) ( S 3 0 ) 6在判定冷板 溫度T超過壓力判定溫度的情況（S30的No )，控制部 24是結束第1昇溫步驟而進行第1壓力判定處理（第3圖 的S 1 2 )。亦即省略第1昇溫步驟。例如，在真空排氣系 統的排氣運轉結束再經過相當時間後才開始進行再生處理 時，冷板的溫度經由自然昇溫可能會超過壓力判定溫度。 這時可藉由省略第1昇溫步驟來縮短再生時間。 -24- 1379707 在判定冷板溫度T爲壓力判定溫度以下的情況（S30 的 Yes)，控制部24會開始進行以壓力判定溫度作爲目 標溫度的溫度調整控制（S32 )。該溫度調整控制，以下 也稱爲低溫溫度調整控制。又在本實施形態，由於壓力判 定溫度爲260K，有時也稱爲260K溫度調整控制。控制部 24，從260K溫度調整控制開始實施後，判定冷板溫度T 是否到達 260K ( S34 )。在判定冷板溫度 T尙未到達 2 60K的情況（S34的No )，控制部24在下個控制時點再 度判定冷板溫度T是否到達260K ( S34 )。 在判定冷板溫度T到達260K以上的情況（S34的 Yes )，控制部24將2 60K溫度調整控制繼續進行既定的 待機時間（S36 )。這是考慮到，比起冷板溫度的上昇， 冷阱環境氣氛壓力的上昇會發生遲延。因此，該待機時間 ，可考慮冷阱環境氣氛壓力的上昇遲延而依據經驗或實驗 來設定。在本實施形態，例如可將待機時間設定爲數分鐘 至1 〇分鐘左右。控制部24，在待機時間經過後，結束第 1昇溫步驟而進行第1壓力判定處理（第3圖的S12)。 控制部24，例如根據第5圖的溫度表來進行260K溫 度調整控制》控制部24，是根據冷凍機22剛才的運轉狀 態和冷板溫度T來決定冷凍機22的運轉狀態。具體而言 ，控制部24是決定冷凍機22的運轉狀態爲逆轉運轉、運 轉停止、正轉運轉中的任一個，並決定冷凍機22的運轉 頻率。控制部24將該決定當作運轉指令而朝冷凍機馬達 36輸出。在第5圖中，「-」代表繼續剛才的運轉狀態。 -25- 1379707 關於這點，在其他圖也是相同的。 依據第5圖所示的溫度表，控制部24，是區分成冷板 溫度T低於容許溫度範圍的情況、包含於容許溫度範圍的 情況、以及超過容許溫度範圍的情況這3個情況，來決定 冷凍機22的運轉狀態。容許溫度範圍，是以對溫度調整 控制的目標溫度賦予既定的溫度餘裕的方式來設定。在本 實施形態，溫度調整控制的目標溫度爲 260K，若賦予 10K的溫度餘裕，則容許溫度範圍設定成250K至260K的 範圍。在此雖是以目標溫度作爲容許溫度範圍的上限溫度 ，但也能以目標溫度爲中心來設定容許溫度範圍，或是以 目標溫度作爲容許溫度範圍的下限溫度。 在冷板溫度T低於容許溫度範圍的情況，亦即未達 2 5 0K的情況（第5圖的左欄），控制部24，不論冷凍機 剛才的運轉狀態爲何，都會使下個運轉狀態成爲逆轉運轉 。在冷板溫度T包含於容許溫度範圍的情況，亦即25 OK 以上未達26 0K的情況（第5圖的中央欄），不論冷凍機 剛才的運轉狀態爲何，都會繼續該運轉狀態。在冷板溫度 T超過-容許溫度首雷的督況--，--亦即260【以-土的-情-況-(-第-5_ 圖的右欄），控制部24，不論冷凍機剛才的運轉狀態爲何 ，都會使下個運轉狀態成爲正轉運轉。藉此，在冷板溫度 T低於容許溫度範圍的情況藉由逆轉運轉使冷板昇溫，在 冷板溫度T高於容許溫度範圍的情況藉由正轉運轉使冷板 冷卻。 在此，控制部24,可使逆轉運轉中的冷凍機22的運 -26- 1379707 轉頻率比正轉運轉中大，較佳爲在逆轉運轉中是以最大運 轉頻率來讓冷凍機22運轉》如此’能將冷板溫度迅速昇 溫至目標溫度（例如壓力判定溫度）。此外，在本實施形 態，可在正轉運轉中以最低運轉頻率讓冷凍機22運轉。 由於目標溫度爲低溫，冷板溫度容易降低。因此’也可以 讓冷凍機22停止運轉來取代正轉運轉。 因此，在本實施形態的第1昇溫步驟，若開始進行 260K溫度調整控制，首先藉由冷凍機22的最大輸出的逆 轉運轉而使冷板20迅速昇溫至壓力判定溫度（ 260K)。 若昇溫至260K，冷凍機22切換成正轉運轉而朝250K進 行冷卻。若到達2 5 0K，則再度朝260K進行昇溫。在經過 待機時間爲止反覆進行前述動作。 第6圖係用來說明本實施形態的第2昇溫步驟（第3 圖的S16)的流程圖。在第1壓力判定處理（第3圖的 S12)判定冷阱環境氣氛壓力爲基準壓力以下的情況（第 3圖的S 12的No )，控制部24開始進行以第1再生溫度 作爲目標溫度的溫度調整控制（S40 )。該溫度調整控制 ，以下也稱爲高溫溫度調整控制。又在本實施形態’由於 第1再生溫度爲3 20K，有時也稱爲3 2 0K溫度調整控制。 控制部24，是將3 2 0K溫度調整控制繼續進行既定的 待機時間。控制部24，是判定是否到達待機時間（從 3 20K溫度調整控制開始起算的既定經過時間，S42) »這 是考慮到，比起冷板溫度的上昇，冷阱環境氣氛壓力的上 昇會發生遲延。因此，該待機時間，可考慮冷阱環境氣氛 -27- 1379707 壓力的上昇遲延而根據經驗或實驗來設定。在本實施形態 ，例如將待機時間設定爲數分鐘至10分鐘左右。 在判定待機時間尙未經過的情況（S42的No )，控制 部24在下個時點再度判定待機時間是否經過（S42 )。在 判定待機時間已經經過的情況（S42的Yes )，控制部24 進行第2壓力判定處理（第3圖的S18)。又在320K溫 度調整控制，由於是進行較緩慢的昇溫，在待機時間經過 後的時點，可能發生冷板溫度尙未到達320K的情況。 控制部24,根據第7圖至第9圖所示的控制表來進行 3 20K溫度調整控制。第7圖係320K溫度調整控制用的壓 力表，第8圖係320K溫度調整控制的溫度表。第9圖係 用來決定最終輸出的最終輸出表。在320K溫度調整控制 ，控制部24首先分別使用溫度表及壓力表來輸出冷凍機 22的運轉狀態。接著，控制部24是使用最終輸出表，來 決定是以根據溫度表的輸出及根據壓力表的輸出當中哪個 作爲最終輸出。控制部24依據所決定的最終輸出來控制 冷凍機22。 —依據第7圖所示的壓力表-，控制部-24是區分成冷阱 環境氣氛壓力低於容許壓力範圍的情況、包含於容許壓力 範圍的情況以及超過容許壓力範圍的情況，來決定冷凍機 22的運轉狀態。容許壓力範圍的上限値例如設定爲界限壓 力以下，容許壓力範圍的下限値是設定成比上限値更低既 定的壓力。在本實施形態，界限壓力爲lOOPa，因此將容 許壓力範圍的上限値及下限値設定爲l〇〇Pa及80Pa。 -28- 1379707 在冷阱環境氣氛壓力p低於容許壓力範圍的情況，亦 即未達80Pa的情況（第7圖的左欄），控制部24，不論 冷凍機剛才的運轉狀態爲何，都會使下個運轉狀態成爲逆 ' 轉運轉。在冷阱環境氣氛壓力P包含於容許壓力範圍的情 況，亦即80Pa以上未達lOOPa的情況（第7圖的中央欄 )，不論冷凍機剛才的運轉狀態爲何，都會繼續該運轉狀 態。在冷阱環境氣氛壓力P超過容許壓力範圍的情況，亦 φ 即l〇〇Pa以上的情況（第7圖的右欄），控制部24，不論 冷凍機剛才的運轉狀態爲何，都會使下個運轉狀態成爲正 轉運轉。藉此，在冷阱環境氣氛壓力P低於容許壓力範圍 的情況藉由逆轉運轉使冷板昇溫而增加壓力，在冷阱環境 氣氛壓力P高於容許壓力範圍的情況藉由正轉運轉使冷板 冷卻而減少壓力。 控制部24,在冷阱環境氣氛壓力P超過容許壓力範 圍的情況之冷凍機22的正轉運轉，其目標溫度爲既定的 φ 待機溫度。該待機溫度，例如爲選自非液化溫度範圍，在 本實施形態設定爲260K。這時的正轉運轉，控制部24是 讓冷凍機22以最大運轉頻率運轉。藉此，可使冷板溫度 急速降低，而使冷阱環境氣氛壓力迅速回復容許壓力範圍 〇 控制部24，在冷板溫度T夠接近待機溫度260K或到 達26 0K時，使冷凍機22成爲待機運轉狀態。在待機運轉 狀態例如，選擇冷凍機22的運轉頻率，以使冷阱10的熱 負載和冷凍機22的冷凍能力取得均衡而讓冷板溫度T維 -29- 1379707 持待機溫度。在待機運轉狀態，爲了讓冷凍機22穩定運 轉而以最小的運轉頻率進行運轉亦可° 此外，在第7圖所示的壓力表，並不輸出使冷凍機22 的運轉狀態成爲「運轉停止」。這是基於：在冷阱環境氣 氛壓力P上昇時，不是利用冷凍機22的運轉停止來進行 自然冷卻，而是藉由冷凍機22的正轉運轉來積極將冷板 20施以冷卻。 另外，依據第8圖所示的溫度表，控制部24是區分 成冷板溫度T低於容許溫度範圍的情況、包含於容許溫度 範圍的情況、以及超過容許溫度範圍的情況這3個情況， 來決定冷凍機22的運轉狀態。容許溫度範圍，是以和第5 圖所示的260K溫度調整控制用的溫度表同樣的方式來設 定。320K溫度調整控制的目標溫度爲3 20K，因此將容許 溫度範圍設定在310K〜320K的範圍。 在冷板溫度T低於容許溫度範圍的情況，亦即未達 310K的情況（第8圖的左欄），控制部24，不論冷凍機 剛才的運轉狀態爲何，都會使下個運轉狀態成爲逆轉運轉 。在冷板溫度_ T包含於容許溫度範圍的情祝，亦即一31 0K 以上未達32 0K的情況（第8圖的中央欄），不論冷凍機 剛才的運轉狀態爲何，都會繼續該運轉狀態。在冷板溫度 T超過容許溫度範圍的情況，亦即320K以上的情況（第8 圖的右欄），控制部24，不論冷凍機剛才的運轉狀態爲何 ，都會使下個運轉狀態成爲運轉停止。藉此，在冷板溫度 T低於容許溫度範圍的情況藉由逆轉運轉使冷板昇溫，在 -30- 1379707 冷板溫度τ高於容許溫度範圍的情況藉由運轉停止使冷板 自然冷卻。 此外，在第8圖所示的溫度表，並不會輸出使冷凍機 22的運轉狀態成爲「正轉運轉」。由於冷板溫度Τ比周 圍的溫度高，藉由運轉停止能使冷板20自然冷卻》因此 不須藉由正轉運轉來實施積極的冷卻亦可。 依據第9圖所示的最終輸出表，控制部24在壓力表 的輸出爲正轉運轉的情況，不論根據溫度表的輸出爲何， 都是以壓力表的輸出作爲最終輸出。藉此，在冷阱環境氣 氛壓力Ρ超過容許壓力範圍的情況，能確實地使冷凍機 22成爲正轉運轉狀態。結果，能使冷阱環境氣氛壓力ρ 回復。另一方面，控制部24在壓力表的輸出爲逆轉運轉 且溫度表的輸出爲運轉停止的情況，是以溫度表的輸出（ 運轉停止）作爲最終輸出。這是考慮到，由於溫度表的輸 出爲運轉停止代表冷板溫度Τ比容許溫度範圍更高溫，並 不須要進一步昇溫。再者，控制部24在壓力表的輸出及 溫度表的輸出都是逆轉運轉的情況，是以逆轉運轉作爲最 終輸出。 因此，在本實施形態的第2昇溫步驟，若開始進行 3 2 0Κ溫度調整控制，首先藉由冷凍機22的逆轉運轉使冷 板20昇溫至第1再生溫度32〇Κ。這時冷凍機22的運轉 頻率是比260Κ溫度調整控制時的逆轉運轉中的運轉頻率 小’因此是進行較緩慢的昇溫。若昇溫至320Κ，讓冷凍 機22的運轉停止，而自然冷卻至310Κ。若到達310IC， -31 - 1379707 則再度進行朝320K的昇溫。只要冷阱環境氣氛壓力P在 容許壓力範圍內，就反覆進行此動作直到高溫排氣步驟結 束爲止。 然而，在冷阱環境氣氛壓力P超過容許壓力範圍的情 況，以冷凍機22的最大輸出而朝待機溫度260K將冷板 20施以急速冷卻。由於待機溫度位於非液化溫度範圍，即 使冷阱環境氣氛壓力P是超過容許壓力範圍，在冷板上凍 結的氣體也不會發生液化或是能抑制在最小限度。到冷阱 環境氣氛壓力P低於容許壓力範圍爲止，都將冷板溫度T 保持於待機溫度。在環境氣氛壓力回復容許壓力範圍後， 再度開始實施通常的3 20K溫度調整控制，藉由冷凍機22 的逆轉運轉而使冷板溫度T朝第1再生溫度320K昇溫。 第1 〇圖係用來說明本實施形態的高溫排氣步驟（第3 圖的S22)的流程圖。在高溫排氣步驟，是繼續進行和上 述第2昇溫步驟相同的3 2 0K溫度調整控制。控制部24， 判定最大排氣時間是否經過（S50 )，並判定冷阱環境氣 氛壓力是否比排氣完成壓力更低壓（S52)。這2個判定 何者爲先-皆可。-在最大排氣诗間尙未-經過（S 50之No >而 且冷阱環境氣氛壓力爲排氣完成壓力以上的情況（S52的 No )，控制部24會在下個控制時點再度反覆進行該等的 判定。 在判定最大排氣時間已經經過的情況（S50的Yes) ，控制部24結束高溫排氣步驟而執行冷卻步驟（第3圖 的S24)。最大排氣時間，是容許進行高溫排氣步驟的時 -32- 1379707 間的最大値，是作爲規格而預先設定好並儲存於控制部24 。在經過最大排氣時間的情況，不論冷板上的冰是否已完 全被排出，都結束再生處理。又最大排氣時間，通常是設 定成足夠將冷板上的冰完全排出的時間。 此外，在判定冷阱環境氣氛壓力比排氣完成壓力更低 壓的情況（S52的Yes)，進行既定時間的待機（S54)。 待機時間是預先設定好而儲存於控制部2 4，例如設定成數 分鐘左右。在待機時間經過後，控制部24再度判定冷阱 環境氣氛壓力是否比排氣完成壓力更低壓（S56)。藉由 如此般在待機時間經過後進行排氣完成壓力的再度判定， 可避免發生：將初次的排氣完成判定（S5 2)時不過只是 瞬間壓力降低的情況誤認成排氣完成的狀況。再判定時是 判定冷阱環境氣氛壓力在排氣完成壓力以上的情況（S56 的No )，控制部24再度進行既定時間的待機（S54 )， 然後進行排氣完成判定（S56 )。再判定時是判定冷阱瓌 境氣氛壓力比排氣完成壓力更低壓的情況（S56的Yes) ，控制部24結束高溫排氣步驟而執行冷卻步驟（第3圖 的 S24 )。 低溫排氣歩驟（第3圖的S14)，也是採用和上述高 溫排氣步驟大致相同的方式來進行。低溫排氣步驟，是進 行260K溫度調整控制，這點和高溫排氣步驟不同。此外 ，低溫排氣步驟的最大排氣時間，係設定成比高溫排氣歩 驟更長，這點也是不同的。 第11圖係用來說明本實施形態的冷卻步驟（第3 _ -33- 1379707 的S24 )的流程圖。在冷卻步驟，控制部24首先，開始 進行使冷阱10成爲排氣運轉溫度的溫度調整控制（S60) 。控制部24,是以排氣運轉溫度和冷板溫度的偏差成爲最 小的方式來決定冷凍機22的運轉頻率。由於排氣運轉溫 度是比再生溫度更低溫，故冷阱10會被冷卻。排氣運轉 溫度例如爲100K。 控制部24，判定冷板溫度是否到達壓力感測器40的 零點調整溫度（S62)。在判定冷板溫度尙未到達壓力感 測器40的零點調整溫度的情況（S62的No)，控制部24 在下個判定時點再度進行判定（S62 )。在判定冷板溫度 已冷卻至壓力感測器40的零點調整溫度的情況（S 62的
Yes)，控制部24進行壓力感測器40的零點調整（S64) 〇 接著，控制部24判定冷板溫度是否到達冷卻完成溫 度（S66 ) »在判定冷板溫度尙未到達冷卻完成溫度的情 況（S66的No )，控制部24在下個判定時點再度進行判 定（S66 )。在判定冷板溫度已冷卻至冷卻完成溫度的情 況(S66的Yes ) -V控制部24判定再生處理已完成而結束 再生處理（S68 )。 在此，冷卻完成溫度例如設定成等於上述的排氣運轉 溫度。此外，零點調整溫度，例如設定成比冷卻完成溫度 高既定溫度，以在冷卻步驟結束前能完成零點調整。壓力 感測器的零點調整，在冷卻步驟中可以是一定要進行的， 也可以不是每次而是以適當的頻率來實施，又完全省略亦 -34- 1379707 . 可。又零點調整，在確認冷阱環境氣氛壓力成爲比排氣完 成壓力更低壓而開始實施冷卻步驟的情況才進行亦可。 » 依據以上所說明的本實施形態的再生方法，是以在被 ' 冷阱所捕捉的氣體於可發生融解的較高溫度下讓該氣體不 發生融解之方式來控制環境氣氛壓力。藉此，比起習知的 低溫再生，可大幅縮短再生時間。例如，在利用260K溫 度調整控制進行低溫再生的情況，再生時間爲約160分鐘 φ :取代低溫再生而採用本實施形態的再生方法的情況，經 實驗確認出大約一半的85分鐘就能完成再生處理。第12 圖係顯示這時的冷板溫度及冷阱環境氣氛壓力的經時變動 〇 在第12圖所示的實施例，是將冷阱環境氣氛壓力的 容許壓力範圍的上限値及下限値分別設定爲l〇〇Pa及80Pa 而進行上述再生處理。第12圖的縱軸代表冷板溫度及冷 阱環境氣氛壓力，橫軸代表從再生處理開始起算的經過時 φ 間。 在第12圖，從再生處理開始至時點B爲第1昇溫步 驟（第3圖的S10，第4圖）。若再生處理開始進行，冷 凍機22以最大輸出進行逆轉運轉而使冷板溫度朝壓力判 定溫度（260K)急速昇溫。在時點A冷板溫度到達260K ，以後直到經過待機時間（第4圖的S36 )爲止，都是依 據26 0K溫度調整控制用溫度表（第5圖）將冷板溫度保 持在25 0K〜2 60K的容許溫度範圍。 在經過待機時間後的時點B，第1昇溫步驟結束而實 -35- 1379707 施第1壓力判定處理（第3圖的S12)。在時點B，冷阱 環境氣氛壓力僅〇Pa左右而比基準壓力（l〇〇Pa)低，因 此接著實施第2昇溫步驟（第3圖的S16，第6圖）》從 時點B至時點C爲第2昇溫步驟。在第2昇溫步驟，是以 比第1昇溫步驟緩慢的昇溫速度來使冷板20昇溫。在第2 昇溫步驟，冷阱環境氣氛壓力開始上昇。如圖所示般，比 起冷板的溫度上昇，冷阱環境氣氛壓力的上昇發生延遲。 接著在經過待機時間（第6圖的S42 )後的時點C， 結束第2昇溫步驟而實施第2壓力判定處理（第3圖的 S18)。冷板溫度，在時點C爲約2 9 0K，尙未到達第2昇 溫步驟的目標溫度（ 3 20K)。在時點C，冷阱環境氣氛壓 力爲約25 Pa，是比排氣完成壓力（5 Pa)更高壓，因此接 著實施高溫排氣步驟（第3圖的S2 2,第10圖）。 從時點C至時點E爲高溫排氣步驟。在高溫排氣步驟 ，是和第2昇溫步驟同樣的實施3 2 0K溫度調整控制。因 此，是依據第7圖至第9圖所示的壓力表、溫度表及最終 輸出表來決定冷凍機22的運轉狀態，藉此控制冷板的溫 度。在本實―施例一「冷阱環境氣氛壓方最-大也只到約-9 0 P a-， 並未超過容許壓力範圍的上限壓力。因此，直到時點D之 冷阱環境氣氛壓力成爲比排氣完成壓力（5Pa)更低壓爲 止（第10圖的S52)，根據32 0K溫度調整控制用溫度表 (第8圖）的輸出成爲最終輸出表（第9圖）的最終輸出 ，而使冷板溫度保持在310K〜320K的容許溫度範圍》
接著在經過待機時間（第1 〇圖的S 5 4 )後的時點E -36- 1379707 也是，冷阱環境氣氛壓力是比排氣完成壓力低（第10圖 的S56)，在時點E結束高溫排氣步驟而實施冷卻步驟（ 第3圖的S 24，第11圖）。在冷卻步驟，冷凍機22以最 大輸出進行正轉運轉而使冷板溫度朝排氣運轉溫度（100K )急速冷卻。在時點F，冷板溫度到達1 OOK，結束再生處 理。再生處理能以習知大致一半的時間，亦即只要約85 分鐘就完成。 第13圖係顯示本實施形態的再生處理的溫度及壓力 的變動之另一例。在第13圖所示的實施例，將冷阱環境 氣氛壓力的上限値及下限値分別設定成80Pa及60Pa來進 行上述再生處理。第13圖所示的實施例，除了容許壓力 範圍以外是和第12圖所示的實施例相同。和第12圖同樣 的’第13圖的縱軸代表冷板溫度及冷阱環境氣氛壓力， 橫軸代表從再生處理開始起算的經過時間。 在第13圖所示的實施例，在高溫排氣步驟暫時冷卻 至待機溫度這點是和第12圖所示的實施例不同。在圖中 ’從時點G至時點κ爲高溫排氣步驟。從時點G至時點 H’是朝第1再生溫度（320K)使冷板溫度進行昇溫。這 時’根據320K溫度調整控制用溫度表（第8圖）的輸出 成爲最終輸出表（第9圖）的最終輸出，藉由冷凍機22 的逆轉運轉使冷板20進行昇溫。 然而’在時點Η，冷阱環境氣氛壓力到達上限壓力 8〇Pa °因此’根據32〇κ溫度調整控制用壓力表（第7圖 )的輸出成爲最終輸出表（第9圖）的最終輸出，冷凍機 -37- 1379707 22的運轉狀態切換成正轉運轉而使冷板溫度朝待機溫度（ 26 0K)急速冷卻。又在時點I，當冷板溫度冷卻至待機溫 度，冷凍機22成爲待機運轉狀態而使冷板溫度保持在待 機溫度。然後在時點J，冷阱環境氣氛壓力到達下限壓力 6 0Pa。這時，由於冷板溫度爲待機溫度故低於容許溫度範 圍。因此，根據3 20K溫度調整控制用壓力表（第7圖） 的輸出成爲逆轉運轉，且根據3 20K溫度調整控制用溫度 表（第8圖）的輸出也成爲逆轉運轉。因此，冷凍機22 的運轉狀態切換成逆轉運轉而再度朝第1再生溫度進行昇 溫。在時點K，冷阱環境氣氛壓力變得比排氣完成壓力低 而結束高溫排氣步驟。在第13圖所示的實施例也是，能 以比習知的低溫再生大幅縮短的再生時間約93分鐘完成 。又另外一例，在將容許溫度範圍的上限壓力及下限壓力 進一步降低而分別設定成60Pa及40Pa的情況也是，約93 分鐘就能完成再生處理。 依據以上的本實施形態，可在監測溫度及壓力下進行 冷阱1的再生處理，因此比起習知的低溫再生可大幅縮短 再生時間τ另外，由於將溫度及壓力控制成使在冷讲 凍結的氣體於再生中不會發生融解，故液體不會從冷阱10 滴到渦輪分子泵12等其他的機器類，而能防止對機器類 造成不良影響。例如，可防止和融解的液體一起落下的固 體造成機器類的破損。 【圖式簡單說明】 -38- 1379707 第1圖係本發明的一實施形態的真空排氣系統的示意 圖。 第2圖係水的狀態圖。 第3圖係用來說明本實施形態的再生處理之流程圖。 第4圖係用來說明本實施形態的第1昇溫步驟之流程 圖。 第5圖係顯示本實施形態的溫度表的一例。 第6圖係用來說明本實施形態的第2昇溫步驟之流程 圖。 第7圖係顯示本實施形態的壓力表的一例。 第8圖係顯示本實施形態的溫度表的一例。 第9圖係顯示本實施形態的最終輸出表的一例。 第1〇圖係用來說明本實施形態的高溫排氣步驟之流 程圖》 第11圖係用來說明本實施形態的冷卻步驟之流程圖 〇 第12圖係顯示本實施形態的再生處理的溫度及壓力 的變動的一例。 第13圖係顯示本實施形態的再生處理的溫度及壓力 的變動的另一例。 【主要元件符號說明】 1 〇 :冷阱 12 :渦輪分子泵 1379707 1 4 :排氣流路 16 :真空室 1 8 :閘閥 20 :冷板 22 :冷凍機 24 :控制部 2 6 :傳熱構件 2 8 :冷卻台 3 0 :冷凍機殼體 32 :連接殼體 3 4 :汽缸 3 6 :冷凍機馬達 3 8 :溫度感測器 40 :壓力感測器 -40-