低温泵
阅读：40发布：2020-05-14
专利汇可以提供低温泵专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且低温 泵 (10)具备：制冷机(16)，其具备室温部、第1冷却台及第2冷却台；放射屏蔽件，其与第1冷却台热连接，并以与第2冷却台非 接触 的方式包围所述第2冷却台；及 低温泵 壳体(70)，其具备屏蔽件容纳部(74)及制冷机容纳部(76)，所述屏蔽件容纳部(74)具有进气口(12)并在与进气口(12)相反的一侧具备壳体底面(70a)，并且以与放射屏蔽件非接触的方式包围放射屏蔽件，所述制冷机容纳部(76)将屏蔽件容纳部(74)连接在制冷机(16)的室温部(26)。低温泵(10)设置有以从低温 泵壳 体(70)外部向内部赋予热量的方式配置在制冷机容纳部(76)的外表面的第1加热器(84)或配置在壳体底面(70a)的第2加热器，或者，设置有与第1冷却台热连接并且配置在制冷机容纳部(76)与制冷机(16)之间的间隙中的导热构件。，下面是低温泵专利的具体信息内容。
1.一种低温泵，其特征在于，具备：
制冷机，其具备室温部、第1冷却台及第2冷却台；
放射屏蔽件，其与所述第1冷却台热连接，并以与所述第2冷却台非接触的方式包围所述第2冷却台；
低温泵壳体，其具备屏蔽件容纳部及制冷机容纳部，所述屏蔽件容纳部具有低温泵进气口并在与所述低温泵进气口相反一侧具备壳体底面，并且以与所述放射屏蔽件非接触的方式包围所述放射屏蔽件，所述制冷机容纳部将所述屏蔽件容纳部连接在所述制冷机的所述室温部；及
加热器，其配置在所述制冷机容纳部的外表面或所述壳体底面，以便从所述低温泵壳体外部向内部赋予热量。
2.根据权利要求1所述的低温泵，其特征在于，
所述加热器配置在与所述室温部相邻的所述制冷机容纳部的基部的外表面。
3.根据权利要求1或2所述的低温泵，其特征在于，
还具备导热构件，所述导热构件与所述第1冷却台热连接，并且配置在所述制冷机容纳部与所述制冷机之间的间隙中。
4.根据权利要求3所述的低温泵，其特征在于，
所述制冷机构成为，具备可逆转马达，并且根据所述可逆转马达的旋转方向切换对所述第1冷却台及所述导热构件的冷却与加热。
5.一种低温泵，其特征在于，具备：
制冷机，其具备室温部、第1冷却台及第2冷却台；
放射屏蔽件，其与所述第1冷却台热连接，并且包围所述第2冷却台；
低温泵壳体，其具备屏蔽件容纳部及制冷机容纳部，所述屏蔽件容纳部具有低温泵进气口并在与所述低温泵进气口相反一侧具备壳体底面，并且以与所述放射屏蔽件非接触的方式包围所述放射屏蔽件，所述制冷机容纳部将所述屏蔽件容纳部连接在所述制冷机的所述室温部；及
导热构件，其与所述第1冷却台热连接，并且配置在所述制冷机容纳部与所述制冷机之间的间隙中。
低温泵
技术领域
背景技术
[0003] 由于低温泵为所谓气体捕集式真空泵，因此需要定期进行将捕捉的气体向外部排出的再生。为了再生，低温泵从超低温被加热至室温或比其稍高的温度。因此，低温泵通常在制冷机的冷却台等冷却源附设有电加热器等热源。并且，制冷机本身有时也可以代替制冷循环而进行伴随热力学的升温循环(包括工作气体的绝热压缩)的加热动作。被捕捉到低温板上的冰通过加热而融化，最后被气化而排出至低温泵的外部。
[0004] 以往技术文献
[0006] 专利文献1：日本专利第2725689号公报
发明内容
[0007] 发明要解决的技术课题
[0008] 本发明人等对低温泵的再生反复进行深入研究的结果，认识到了以下问题。被低温泵捕捉的除了水以外的各种气体在室温程度的再生温度下容易气化，因此其容易从低温泵排出。但是，水在该温度范围处于液态。液态水随着重力而向下流动，积存于低温泵内的底部或其他部位。排出口的位置并不一定在最下部。要想排出排出口下方的积水，必须使水蒸发。水在蒸发时从周围吸收热量。积存的水量越多，蒸发所吸收热量也会增加，有时水面可能会结冰。
[0009] 尤其，在被设计成能够排出大量水的大容量低温泵中，由于水量较多，因而更容易产生这种结冰。水的蒸发伴随结冰而显著抑制，基于气化的排出会变得困难，会导致再生时间变长。有可能会出现在实际使用中容许的时间内无法结束再生的情况。因此，要想进一步缩短再生时间，期待更有效地排出水。
[0010] 本发明的一种实施方式的例示性目的之一在于缩短低温泵的再生时间。
[0011] 用于解决技术课题的手段
[0012] 根据本发明的一种实施方式提供一种低温泵，其具备：制冷机，其具备室温部、第1冷却台及第2冷却台；放射屏蔽件，其与所述第1冷却台热连接，并以与所述第2冷却台非接触的方式包围所述第2冷却台；低温泵壳体，其具备屏蔽件容纳部及制冷机容纳部，所述屏蔽件容纳部具有低温泵进气口并在与所述低温泵进气口相反一侧具备壳体底面，并且以与所述放射屏蔽件非接触的方式包围所述放射屏蔽件，所述制冷机容纳部将所述屏蔽件容纳部连接在所述制冷机的所述室温部；及加热器，其配置在所述制冷机容纳部的外表面或所述壳体底面，以便从所述低温泵壳体外部向内部赋予热量。
[0013] 根据本发明的一种实施方式提供一种低温泵，其具备：制冷机，其具备室温部、第1冷却台及第2冷却台；放射屏蔽件，其与所述第1冷却台热连接，并且包围所述第2冷却台；低温泵壳体，其具备屏蔽件容纳部及制冷机容纳部，所述屏蔽件容纳部具有低温泵进气口并在与所述低温泵进气口相反一侧具备壳体底面，并且以与所述放射屏蔽件非接触的方式包围所述放射屏蔽件，所述制冷机容纳部将所述屏蔽件容纳部连接在所述制冷机的所述室温部；及导热构件，其与所述第1冷却台热连接，并且配置在所述制冷机容纳部与所述制冷机之间的间隙中。
[0014] 另外，在方法、装置、系统等之间相互替代以上构成要件的任意组合或本发明的构成要件或表现形式的方式也作为本发明的方式而有效。
[0015] 发明效果
[0017] 图1是概略地表示第1实施方式所涉及的低温泵的图。
[0018] 图2是概略地表示第2实施方式所涉及的低温泵的图。
[0019] 图3是概略地表示第3实施方式所涉及的低温泵的图。
具体实施方式
[0020] 以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。在以下说明及附图中，对相同或相等的构成要件、构件及处理标注相同的符号，并适当省略重复说明。为了便于说明，在附图中适当设定各部分的比例尺和形状，除非另有说明，其并不作限定性解释。实施方式指示示例，并不对本发明的范围作任何限定。在实施方式中记载的所有特征或其组合并不一定是发明的本质。
[0021] ＜第1实施方式＞
[0022] 图1是概略地表示第1实施方式所涉及的低温泵10的图。图1中示出了低温泵10的概略侧视图。
[0023] 低温泵10例如安装于离子注入装置、溅射装置、蒸镀装置或其他真空处理装置的真空腔室，并用于将真空腔室内部的真空度提高到所希望的真空处理中要求的水平。低温泵10具有用于从真空腔室接收待排出气体的低温泵进气口(以下，简称为“进气口”)12。气体通过进气口12进入到低温泵10的内部空间。
[0024] 低温泵10具备制冷机16及低温泵壳体70。低温泵10的内部结构可以采用公知的结构，并且，在后面会参照图2对例示性的结构进行说明，因此在此不进行详述。
[0025] 低温泵壳体70具备屏蔽件容纳部74及制冷机容纳部76。屏蔽件容纳部74在与进气口12的相反一侧具备壳体底面70a。屏蔽件容纳部74以与放射屏蔽件非接触的方式包围放射屏蔽件。制冷机容纳部76将屏蔽件容纳部74连接于制冷机16的室温部26。
[0026] 屏蔽件容纳部74具有一端开放而作为进气口12且另一端封闭而作为壳体底面70a的圆筒状或圆顶状的形状。屏蔽件容纳部74具备划定进气口12的进气口凸缘72。
[0027] 在将进气口凸缘72连接于壳体底面70a的屏蔽件容纳部74的侧壁，形成有供制冷机16插通的与进气口12不同的开口。制冷机容纳部76具有从该开口朝向制冷机16的室温部26延伸的圆筒状的形状。制冷机容纳部76与屏蔽件容纳部74形成为一体。
[0028] 在制冷机容纳部76的圆筒状的侧面安装有用于在再生中从低温泵10排出气体或液体的粗抽阀78及通气阀80。粗抽阀78将低温泵壳体70连接于粗抽泵79。设置通气阀80的目的在于将在低温泵10的内部可能产生的高压释放到外部环境。并且，在屏蔽件容纳部74安装有用于向低温泵10的内部供给吹扫气体的清洗阀82。清洗阀82将低温泵壳体70连接于吹扫气体源83。通常，不会将粗抽泵79及吹扫气体源83视为低温泵10的构成要件。
[0029] 粗抽阀78、通气阀80及清洗阀82的配置只是例示，其并不受特别限定。在制冷机容纳部76也可以不安装这些阀。粗抽阀78及通气阀80也可以安装在屏蔽件容纳部74。并且，在制冷机容纳部76，例如也可以安装有真空计等其他构成要件。
[0030] 在制冷机容纳部76的末端(即，与屏蔽件容纳部74相反一侧的端部)设置有用于安装于制冷机16的室温部26的安装凸缘76a。在室温部26设置有与安装凸缘76a相对应的制冷机凸缘26a，安装凸缘76a通过螺栓等适当的紧固件固定在制冷机凸缘26a。室温部26也可以是容纳用于驱动制冷机16的马达的马达壳体。
[0031] 低温泵10具备配置在制冷机容纳部76的外表面从而从低温泵壳体70的外部向内部赋予热量的第1加热器84。第1加热器84为电加热器。第1加热器84具有片状的形状，其被缠绕在制冷机容纳部76的圆筒状的侧面。第1加热器84包围制冷机容纳部76的整周，但这并不是必须的。第1加热器84也可以设置在制冷机容纳部76的周向上的一部分上。第1加热器84的形状可以是任意形状，其并不只限定于片状。例如，第1加热器84也可以是线状的加热器。
[0032] 第1加热器84与加热器电源85连接。通常，低温泵10的再生包括升温步骤、排出步骤及冷却步骤。在升温步骤中，低温板被加热至再生温度。在排出步骤中，排出被低温泵10捕捉的气体。在冷却步骤中，低温板重新被冷却至用于真空排气运行的超低温。加热器电源85可以构成为，响应于低温泵10的再生开始(例如，升温步骤的开始)而开启第1加热器84，并响应于排出步骤的结束或冷却步骤的开始而关闭第1加热器84。
[0033] 第1加热器84的加热温度的下限可以以防止水结冰的方式选择，上限可以根据制冷机16的耐热温度而选择。第1加热器84的加热温度例如可以从10℃至50℃的范围或20℃至40℃的范围中选择。该温度设定在后述的第2加热器86中也相同。
[0034] 第1加热器84并不只限于此，其可以使用任意形式的加热装置。例如，第1加热器84也可以具备缠绕在制冷机容纳部76的外表面或沿制冷机容纳部76的外表面延伸的调温流体的配管，并使例如温水或暖气体流过该配管中，从而从低温泵壳体70的外部向内部提供热量。
[0035] 与第1加热器84同样地，后述的第2加热器也可以具有任意形状。并且，第2加热器也可以使用任意形式的加热装置。
[0036] 另外，虽然可以将由清洗阀82及吹扫气体源83构成的吹扫气体供给部向低温泵10供给吹扫气体视为一种加热方法，但是，第1加热器84不包括该方法。第1加热器84作为与吹扫气体供给部不同的加热装置而设置在低温泵10。
[0037] 第1加热器84配置在与室温部26相邻的制冷机容纳部76的基部76b的外表面。其中，制冷机容纳部76的基部76b是指：制冷机容纳部76中靠近室温部26的部分。第1加热器84以与安装凸缘76a相邻的方式安装在制冷机容纳部76的基部76b。如图1所示，在制冷机容纳部76设置有阀的情况下，第1加热器84配置在最靠近室温部26的阀(例如，通气阀80)与室温部26之间。
[0038] 低温泵10的进气口凸缘72能够以图1所示的朝向安装在真空腔室。低温泵10可以所谓的纵向配置使用。即，低温泵10有时以进气口12及壳体底面70a位于上方而制冷机16的室温部26位于下方的状态使用。
[0039] 在低温泵10的真空排气运行中，通过冷凝被捕捉到低温板表面的水(即，冰)在低温泵10的再生中被加热融化。如图1所示，在低温泵10纵向配置的情况下，融化的水因重力而流向下方，会积存于制冷机容纳部76的底部(室温部26的正上方)。若水位超过通气阀80，则能够从通气阀80向低温泵10的外部排出液体状态的水。但是，若水位尚未达到通气阀80，则为了将其排出需要使积水蒸发。
[0040] 蒸发产生的冷却作用使制冷机容纳部76底部的积水温度下降。最坏的情况下，积水的水面或整体可能重新结冰。典型的低温泵为了再生而具备加热机构。但是，该典型的加热机构配置在远离制冷机容纳部76底部的部位(例如，制冷机16的冷却台)。因此，很难进行使制冷机容纳部76底部的积水迅速蒸发的加热。
[0041] 若制冷机容纳部76底部的积水被冷却至比室温低的温度(例如，水的凝固点附近)，则从制冷机容纳部76底部的积水水面的水分蒸发会得到显著抑制。由此，基于气化的排水实际上变得困难，再生时间会变得极长。有可能会出现在实际使用中容许的时间内无法结束再生的情况。
[0042] 但是，在第1实施方式所涉及的低温泵10中，第1加热器84配置在制冷机容纳部76的基部76b。因此，可以使用第1加热器84加热制冷机容纳部76底部的积水，从而能够防止其结冰。并且，通过加热能够促进水的蒸发。因此，能够有效地排出水，从而能够缩短再生时间。
[0043] 另外，只要能够向积存于制冷机容纳部76的水有效地赋予热量，则第1加热器84配置在任何部位均可。例如，第1加热器84可以配置在远离制冷机容纳部76的基部76b而靠近屏蔽件容纳部74的部位。在阀或传感器等附加的结构物设置在制冷机容纳部76的基部76b的情况下，优选将第1加热器84配置在避开这些结构物的部位。
[0044] 并且，由于第1加热器84安装在制冷机容纳部76的外表面，因此，还具有能够在不具有这种加热器的现有的低温泵中追加设置地1加热器84的优点。
[0045] ＜第2实施方式＞
[0046] 图2是概略地表示第2实施方式所涉及的低温泵10的图。低温泵10的进气口凸缘72能够以图2所示的朝向安装在真空腔室。低温泵10可以所谓的横向配置使用。即，低温泵10有时以进气口12位于上方而壳体底面70a位于下方的状态使用。
[0047] 在放射屏蔽件30的底部可以形成有抽水孔87。此时，再生中融化的水通过抽水孔87容易积存于屏蔽件容纳部74的底部。
[0048] 低温泵10具备以使热量从低温泵壳体70外部赋予至内部的方式配置在壳体底面70a的第2加热器86。如此一来，能够通过第2加热器86对如图2所示低温泵10横向配置时可能会积存于屏蔽件容纳部74底部的水进行加热。因此，与第1实施方式所涉及的低温泵10同样地，通过第2实施方式所涉及的低温泵10也能够有效地排出水而缩短再生时间。
[0049] 在屏蔽件容纳部74中，第2加热器86仅配置在壳体底面70a。第2加热器86并未设置在屏蔽件容纳部74的侧面。如此一来，容易将平面形状的市售加热器用作第2加热器86。与将加热器安装在屏蔽件容纳部74的侧面及壳体底面70a这两面的情况相比，第2加热器86的设置变得容易。但是，也可以根据需要将第2加热器86设置在屏蔽件容纳部74的侧面及壳体底面70a这两面。
[0050] 与第1加热器84同样地，第2加热器86也与加热器电源85连接。
[0051] 低温泵10也可以具备第1加热器84及第2加热器86这两个加热器。
[0052] 接着，参照图2对低温泵10内部的构成要件的例示性结构进行说明。该结构也可以适用于图1所示的低温泵10。并且，也可以适用于后述的图3所示的低温泵10。
[0053] 另外，以下为了更通俗易懂地表示低温泵10的构成要件之间的位置关系，有时使用“轴向”、“径向”等术语。轴向表示通过进气口12的方向(图2中，沿中心轴A的方向)，径向表示沿着进气口12的方向(与中心轴A垂直的方向)。为方便起见，有时将轴向上相对靠近进气口12的一侧称为“上”，相对远离进气口12的一侧称为“下”。即，有时将相对远离低温泵10底部的的一侧称为“上”，相对靠近低温泵10底部的一侧称为“下”。关于径向，有时将靠近进气口12的中心(图1中为中心轴A)的一侧称为“内”，将靠近进气口12的周缘的一侧称为“外”。另外，这种表达形式与低温泵10安装在真空腔室时的配置无关。例如，低温泵10也可以以进气口12沿铅垂方向朝下的方式安装在真空腔室。
[0054] 并且，有时将围绕轴向的方向称为“周向”。周向为沿进气口12的第2方向，是与径向正交的切线方向。
[0055] 低温泵10具备制冷机16、第1低温板单元18、第2低温板单元20及低温泵壳体70。
[0056] 制冷机16例如为吉福德-麦克马洪式制冷机(所谓GM制冷机)等超低温制冷机。制冷机16为二级式制冷机。因此，制冷机16具备第1冷却台22及第2冷却台24。制冷机16构成为，将第1冷却台22冷却至第1冷却温度，将第2冷却台24冷却至第2冷却温度。第2冷却温度为低于第1冷却温度的温度。例如，第1冷却台22被冷却至65K～120K左右，优选被冷却至80K～100K，第2冷却台24被冷却至10K～20K左右。
[0057] 并且，制冷机16具备制冷机结构部21，该制冷机结构部21将第2冷却台24结构性地支撑在第1冷却台22并且将第1冷却台22结构性地支撑在制冷机16的室温部26。因此，制冷机结构部21具备沿着径向以同轴方式延伸的第1缸体23及第2缸体25。第1缸体23将制冷机16的室温部26连接于第1冷却台22。第2缸体25将第1冷却台22连接于第2冷却台24。室温部
26、第1缸体23、第1冷却台22、第2缸体25及第2冷却台24依次直线状排列成一列。
26、第1缸体23、第1冷却台22、第2缸体25及第2冷却台24依次直线状排列成一列。
[0058] 在第1缸体23及第2缸体25的内部分别配设有能够往复移动的第1置换器及第2置换器(未图示)。在第1置换器及第2置换器分别组装有第1蓄冷器及第2蓄冷器(未图示)。并且，室温部26具有用于使第1置换器及第2置换器往复移动的驱动机构(未图示)。驱动机构包括流路切换机构，该流路切换机构切换工作气体的流路以便周期性地重复向制冷机16的内部供给工作气体(例如氦气)及从制冷机16的内部排出工作气体。
[0059] 制冷机16连接于工作气体的压缩机(未图示)。制冷机16使通过压缩机加压的工作气体在制冷机16的内部膨胀从而对第1冷却台22及第2冷却台24进行冷却。膨胀的工作气体回收至压缩机并重新被加压。制冷机16通过重复进行包括工作气体的供给及排出以及与该工作气体的供给及排出同步的第1置换器及第2置换器的往复移动的热循环，从而产生寒冷。
[0060] 图示的低温泵10为所谓的卧式低温泵。卧式低温泵通常是指：制冷机16配设成与低温泵10的中心轴A交叉的(通常为正交)的低温泵。
[0061] 第1低温板单元18具备放射屏蔽件30及入口低温板32，且其包围第2低温板单元20。第1低温板单元18提供用于从来自低温泵10的外部或低温泵壳体70的辐射热保护第2低温板单元20的超低温表面。第1低温板单元18与第1冷却台22热连接。因此，第1低温板单元
18被冷却至第1冷却温度。第1低温板单元18与第2低温板单元20之间具有间隙，第1低温板单元18并未与第2低温板单元20接触。第1低温板单元18也未与低温泵壳体70接触。
18被冷却至第1冷却温度。第1低温板单元18与第2低温板单元20之间具有间隙，第1低温板单元18并未与第2低温板单元20接触。第1低温板单元18也未与低温泵壳体70接触。
[0062] 放射屏蔽件30是为了从来自低温泵壳体70的辐射热保护第2段低温板单元20而设置的。放射屏蔽件30存在于低温泵壳体70与第2低温板单元20之间，并且包围第2低温板单元20。放射屏蔽件30具有用于从低温泵10的外部接收气体进入内部空间14的屏蔽件主开口34。屏蔽件主开口34位于进气口12。
[0063] 放射屏蔽件30具备：屏蔽件前端36，确定屏蔽件主开口34；屏蔽件底部38，位于与屏蔽件主开口34相反的一侧；及屏蔽件侧部40，将屏蔽件前端36连接于屏蔽件底部38。屏蔽件侧部40沿轴向从屏蔽件前端36朝向与屏蔽件主开口34相反的一侧延伸，并且以包围第2冷却台24的方式沿周向延伸。
[0064] 屏蔽件侧部40具有供制冷机结构部21插入的屏蔽件侧部开口44。第2冷却台24及第2缸体25从放射屏蔽件30的外部通过屏蔽件侧部开口44插入到放射屏蔽件30中。屏蔽件侧部开口44为形成在屏蔽件侧部40的安装孔，其形状例如为圆形。第1冷却台22配置在放射屏蔽件30的外部。
[0065] 屏蔽件侧部40具备制冷机16的安装座46。安装座46为用于将第1冷却台22安装在放射屏蔽件30的平坦部分，从放射屏蔽件30的外部观察时，其稍微凹陷。安装座46形成屏蔽件侧部开口44的外周。通过将第1冷却台22安装在安装座46，放射屏蔽件30与第1冷却台22热连接。
[0066] 在一种实施方式中，放射屏蔽件30也可以经由追加的导热构件而与第1冷却台22热连接，从而代替上述直接将放射屏蔽件30安装在第1冷却台22。导热构件例如可以为两端具有凸缘的中空的短筒。导热构件可以为通过其中一端的凸缘固定在安装座46，通过另一端的凸缘固定在第1冷却台22。导热构件可以包围制冷机结构部21而从第1冷却台22延伸至放射屏蔽件30。屏蔽件侧部40也可以包括这种导热构件。
[0067] 在图示的实施方式中，放射屏蔽件30一体地形成为筒状。取而代之，放射屏蔽件30也可以构成为通过组合多个零件而使其整体成为筒状。这些多个零件也可以配设成彼此之间具有间隙。例如，放射屏蔽件30可以在轴向上分割成两个部分。此时，放射屏蔽件30的上部为两端开放的筒，具备屏蔽件前端36及屏蔽件侧部40的第1部分。放射屏蔽件30的下部也为两端开放的筒，并且具备屏蔽件侧部40的第2部分和屏蔽件底部38。在屏蔽件侧部40的第1部分与第2部分之间形成有沿周向延伸的狭缝。该狭缝可以形成屏蔽件侧部开口44的至少一部分。或者，屏蔽件侧部开口44也可以构成为，其上半部分形成于屏蔽件侧部40的第1部分，其下半部分形成于屏蔽件侧部40的第2部分。
[0068] 放射屏蔽件30在进气口12与屏蔽件底部38之间形成包围第2低温板单元20的气体接收空间50。气体接收空间50为低温泵10的内部空间14的一部分，且为在径向上与第2低温板单元20相邻的区域。
[0069] 入口低温板32为了从来自低温泵10外部的热源(例如，安装有低温泵10的真空腔室内的热源)的辐射热保护第2低温板单元20而设置在进气口12(或屏蔽件主开口34，下同)。并且，在入口低温板32的冷却温度下冷凝的气体(例如，水分)捕捉到该入口低温板32的表面。
[0070] 入口低温板32配置在进气口12中的与第2低温板单元20相对应的部位。入口低温板32占据进气口12的开口面积的中心部分，其与放射屏蔽件30之间形成有环状的开放区域51。开放区域51位于进气口12中的与气体接收空间50相对应的部位。气体接收空间50以包围第2低温板单元20的方式位于内部空间14的外周部，因此开放区域51位于进气口12的外周部。开放区域51为气体接收空间50的入口，低温泵10通过开放区域51接收气体至气体接收空间50。
[0071] 入口低温板32通过安装构件(未图示)安装在屏蔽件前端36。如此，入口低温板32固定在放射屏蔽件30，从而与放射屏蔽件30热连接。入口低温板32靠近第2低温板单元20但并未与第2低温板单元20接触。
[0072] 入口低温板32具备配设在进气口12的平面结构。入口低温板32例如可以具备形成为同心圆状或方格状的百叶窗或人字形板，也可以具备平板(例如，圆板)状的板。低温板32也可以配设成横跨整个进气口12。此时，可以切除板的一部分或切除百叶窗或人字形板的一部分板条而形成开放区域51。
[0073] 第2低温板单元20设置在低温泵10的内部空间14的中心部。第2低温板单元20具备多个低温板60及板安装构件62。板安装构件62从第2冷却台24沿轴向朝上及朝下延伸。第2低温板单元20经由板安装构件62安装在第2冷却台24。由此，第2低温板单元20与第2冷却台24热连接。因此，第2低温板单元20被冷却至第2冷却温度。
[0074] 在第2低温板单元20中，在至少一部分表面上形成有吸附区域64。吸附区域64是为了通过吸附捕捉非冷凝性气体(例如，氢气)而设置的。吸附区域64形成于成为在上方相邻的低温板60的阴影的部位，因而从进气口12看不见吸附区域64。即，吸附区域64形成在各个低温板60的上表面的中心部及整个下表面。但是，在顶部低温板60a的上表面并未形成有吸附区域64。吸附区域64例如通过将吸附材料(例如，活性碳)粘接在低温板表面而形成。
[0075] 并且，在第2低温板单元20的至少一部分表面形成有用于将冷凝性气体通过冷凝进行捕捉冷凝区域66。冷凝区域66例如为低温板表面上的未粘接吸附材料的区域，其暴露有低温板基材表面(例如，金属面)。
[0076] 多个低温板60沿从屏蔽件主开口34朝向屏蔽件底部38的方向(即，沿中心轴A)排列在板安装构件62上。多个低温板60分别为沿与中心轴A垂直的方向延伸的平板(例如，圆板)，彼此平行地安装在板安装构件62。为便于说明，有时将多个低温板60中最靠近进气口12的低温板称为顶部低温板60a，将多个低温板60中最靠近屏蔽件底部38的低温板称为底部低温板60b。
[0077] 第2低温板单元20在进气口12与屏蔽件底部38之间沿轴向细长地延伸。第2低温板单元20的上端到下端之间的轴向上的距离大于第2低温板单元20的轴向上的垂直投影的外观尺寸。例如，顶部低温板60a与底部低温板60b之间的间隔大于低温板60的宽度或直径。
[0078] 多个低温板60可以如图2所示分别具有相同的形状，也可以具有不同的形状(例如，不同的直径)。多个低温板60中的某一个低温板60的形状可以与在上方相邻的低温板60的形状相同，或更大。其结果，底部低温板60b可以大于顶部低温板60a。底部低温板60b的面积可以为顶部低温板60a的面积的约1.5倍～5倍。
[0079] 并且，多个低温板60彼此之间的间隔可以如图2所示恒定，也可以彼此不同。
[0080] 低温泵壳体70为容纳第1低温板单元18、第2低温板单元20及制冷机16的低温泵10的筐体，并且是以保持内部空间14的真空气密的方式构成的真空容器。低温泵壳体70以非接触的方式包围第1低温板单元18及制冷机结构部21。低温泵壳体70安装在制冷机16的室温部26。
[0081] 低温泵壳体70的前端划定进气口12。低温泵壳体70具备从其前端朝向径向外侧延伸的进气口凸缘72。进气口凸缘72遍及低温泵壳体70的整周而设置。低温泵10利用进气口凸缘72安装在真空排气对象的真空腔室。
[0082] 以下，对上述结构的低温泵10的真空排气运行进行说明。在低温泵10工作时，首先，在其工作之前利用其他适当的粗抽泵将真空腔室内部粗抽至1Pa左右。之后，使低温泵10工作。第1冷却台22及第2冷却台24通过制冷机16的驱动而分别被冷却至第1冷却温度及第2冷却温度。因此，分别与第1冷却台22及第2冷却台24热连接的第1低温板单元18及第2低温板单元20也分别被冷却至第1冷却温度及第2冷却温度。
[0083] 入口低温板32冷却从真空腔室朝向低温泵10飞来的气体。在第1冷却温度下蒸气压充分降低的(例如10-8Pa以下的)气体在入口低温板32的表面冷凝。该气体也可称作第1种气体。第1种气体例如为水蒸气。如此，入口低温板32能够排出第1种气体。在第1冷却温度下蒸气压未充分降低的气体的一部分从进气口12进入到内部空间14。或者，气体的另一部分被入口低温板32反射而未进入内部空间14。
[0084] 进入到内部空间14的气体被第2低温板单元20冷却。在第2冷却温度下蒸气压充分降低的(例如10-8Pa以下的)气体在第2低温板单元20的表面冷凝。该气体也可称作第2种气体。第2种气体例如为氩气。如此，第2低温板单元20能够排出第2种气体。
[0085] 在第2冷却温度下蒸气压未充分降低的气体被第2低温板单元20的吸附材料吸附。该气体也可称作第3种气体。第3种气体例如为氢气。如此，第2低温板单元20能够排出第3种气体。因此，低温泵10通过冷凝或吸附来排出各种气体，从而能够使真空腔室的真空度提升到所希望的水平。
[0086] 通过持续进行排气运行，气体逐渐积蓄在低温泵10。为了将积蓄的气体排出到外部，需要进行低温泵10的再生。
[0087] ＜第3实施方式＞
[0088] 图3是概略地表示第3实施方式所涉及的低温泵10的图。
[0089] 低温泵10具备导热构件88，该导热构件88与第1冷却台22热连接，并且配置在制冷机容纳部76与制冷机16之间的间隙中。图3所示的导热构件88包括两根导热棒，但是，也可以包括一根或三根以上的导热棒。与第1冷却台22同样地，导热构件88由高导热系数的材料(例如，铜)形成。
[0090] 导热构件88的一端固定在第1冷却台22，另一端则位于制冷机容纳部76的基部76b的附近。导热构件88在制冷机容纳部76与第1缸体23之间沿着第1缸体23延伸。导热构件88可以与第1缸体23平行地直线状延伸，也可以弯曲(例如，螺旋状围绕第1缸体23)延伸。导热构件88的形状是任意形状。
[0091] 导热构件88的末端稍微离开制冷机16的室温部26，其与室温部26并未物理接触。导热构件88与室温部26的距离例如为几mm左右。导热构件88也未与第1缸体23接触。
[0092] 制冷机16能够进行所谓的逆转升温。制冷机16构成为，具备可逆转马达90，并且根据可逆转马达90的旋转方向切换对第1冷却台22及第2冷却台24的冷却与加热。若第1冷却台22被冷却，则导热构件88也被冷却，若第1冷却台22被加热，则导热构件88也被加热。可逆转马达90容纳于室温部26。众所周知，制冷机16的逆转升温可以用作低温泵10再生的热源，因此在此不对其进行详述。
[0093] 另外，也可以将电加热器等加热要件配置在第1冷却台22，并利用加热要件加热导热构件88。
[0094] 在如图示低温泵10纵向配置的情况下，导热构件88的末端可能会浸渍于制冷机容纳部76底部的积水中。因此，被第1冷却台22加热的导热构件88可以加热制冷机容纳部76底部的积水。与第1实施方式所涉及的低温泵10同样地，通过第3实施方式所涉及的低温泵10也能够有效地排出水而缩短再生时间。
[0095] 低温泵10可以具备第1加热器84与导热构件88的组合或第2加热器86与导热构件88的组合。低温泵10也可以具备第1加热器84、第2加热器86及导热构件88。
[0097] 在上述说明中，举例说明了卧式低温泵，但是，本发明也可以应用于立式及其他低温泵。另外，所谓立式低温泵是指：制冷机16沿着低温泵10的中心轴A而配设的低温泵。此时，在低温泵壳体70中，供制冷机16插通的开口形成在壳体底面70a。制冷机容纳部76从该开口朝向制冷机16的室温部26延伸，并将屏蔽件容纳部74连接于室温部26。第1加热器84可以配置在制冷机容纳部76的外表面(例如，制冷机容纳部76的基部76b的外表面)。第2加热器86可以配置在壳体底面70a。
[0098] 符号说明
[0099] 10-低温泵，12-进气口，16-制冷机，22-第1冷却台，24-第2冷却台，26-室温部，30-放射屏蔽件，70-低温泵壳体，70a-壳体底面，74-屏蔽件容纳部，76-制冷机容纳部，84-第1加热器，86-第2加热器，88-导热构件，90-可逆转马达。
[0100] 产业上的可利用性
[0101] 本发明可以在低温泵领域中利用。
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