JP3295136B2 - Cryopump regeneration method and regeneration device - Google Patents
Cryopump regeneration method and regeneration deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はクライオポンプの再生方
法及び再生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cryopump regeneration method and apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】小型ヘリウム冷凍機によって冷却される
高温側冷却部と低温側冷却部とを備えたクライオポンプ
が、多くの真空排気作業に使用されている。図5に示す
ように、この種のクライオポンプ20では、筒形のポン
プ容器2をヘリウム冷凍機3に取り付け、ポンプ容器2
の内部に高温側冷却部、すなわち第1段クライオパネル
4を設け、またこの内方に低温側冷却部、すなわち第2
段クライオパネル5が設けられている。2. Description of the Related Art A cryopump having a high-temperature side cooling unit and a low-temperature side cooling unit cooled by a small helium refrigerator is used for many evacuation operations. As shown in FIG. 5, in this type of cryopump 20, the cylindrical pump container 2 is attached to the helium refrigerator 3 and the pump container 2
Is provided with a high-temperature side cooling section, that is, a first-stage cryopanel 4, and a low-temperature side cooling section, that is, a second
A step cryopanel 5 is provided.
【0003】このような構成で、クライオポンプは排気
すべき各種の気体をクライオパネル4、5面に凝縮、ま
たは第2段クライオパネル5の内方に設けられている吸
着剤9に吸着させて貯め込むことにより排気する真空ポ
ンプであるため、貯め込まれた気体の量が多くなると、
排気量が減り、到達圧力が得られないので、貯め込んだ
気体を導出して、再度気体を排気できるようにするた
め、再生操作が必要となる。クライオポンプの再生は、
クライオポンプの温度を室温に戻し、凝縮や吸着によっ
て貯め込まれているガスを気体または液体(特に水の場
合)にし、ポンプ外に導出、除去することによって行な
われる。In such a configuration, the cryopump condenses various gases to be exhausted on the surfaces of the cryopanels 4 and 5 or adsorbs them on an adsorbent 9 provided inside the second-stage cryopanel 5. Because it is a vacuum pump that exhausts by storing, if the amount of stored gas increases,
Since the amount of exhaust gas is reduced and the ultimate pressure cannot be obtained, a regeneration operation is required to extract the stored gas and exhaust the gas again. Regeneration of the cryopump
This is performed by returning the temperature of the cryopump to room temperature, converting the gas stored by condensation or adsorption into a gas or liquid (particularly in the case of water), and taking it out of the pump and removing it.
【0004】クライオポンプを室温まで昇温させる方法
には、クライオポンプのポンプ容器の外面にヒータ等を
取り付け、外部から加熱する方法や、クライオポンプ内
に窒素等の不活性ガスを導入し、気体の熱量によって加
熱、昇温させる方法や、更に効率の良い再生として、こ
れらのヒータの加熱とガス導入とを併用することが行な
われている。[0004] The method of raising the temperature of the cryopump to room temperature includes a method of mounting a heater or the like on the outer surface of a pump container of the cryopump and heating from the outside, or a method of introducing an inert gas such as nitrogen into the cryopump. Heating of these heaters and gas introduction are used in combination as a method of heating and raising the temperature by the amount of heat, or as a more efficient regeneration.
【0005】これらの方法のうち、ガス導入法は図5に
おいて、クライオポンプ20のポンプ容器2内にガス導
入管11aと、ガス導出管12aを取り付け、ガス導入
管11aから加熱された窒素等の不活性ガスをポンプ容
器2内に導入し、この容器2内が昇温すると、凝縮され
ていた気体が気化し、窒素と共にポンプ外にガス導出管
から導出し、除去される。アルゴン、窒素、水素等の蒸
気圧の高い気体は、ポンプ容器2内が室温まで昇温して
いれば、完全に気化しているため、導入されている窒素
ガスと共にポンプ容器2外に排出される。[0005] Among these methods, a gas introduction method is shown in FIG. 5 in which a gas introduction pipe 11a and a gas outlet pipe 12a are attached in a pump vessel 2 of a cryopump 20, and nitrogen or the like heated from the gas introduction pipe 11a. When an inert gas is introduced into the pump vessel 2 and the temperature inside the vessel 2 rises, the condensed gas is vaporized and is taken out of the pump out of the pump together with the nitrogen and removed. Gases with a high vapor pressure, such as argon, nitrogen, and hydrogen, are completely vaporized if the inside of the pump container 2 is heated to room temperature, and are discharged out of the pump container 2 together with the introduced nitrogen gas. You.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、クライオポン
プから最も除去しにくいのは水である。水は室温におい
て大部分が液体であり、かつ蒸気圧が低いため窒素ガス
の流れにより蒸発乾燥させるのには時間がかかる。また
全部の水が蒸発したかどうかを判定するのは困難である
ため、ポンプが室温にもどってから、窒素導入時間が何
時間必要となるかは経験によって決定される。また、水
分の排気量は再生毎に変化するため、ガス導入時間にか
なりの安全率を見込む必要がある。このため、ガス導入
時間に必要以上の時間を要し、装置の稼働率の低下をき
たすなどの問題があった。However, water is most difficult to remove from the cryopump. Since water is mostly liquid at room temperature and has a low vapor pressure, it takes time to evaporate and dry it with a flow of nitrogen gas. Also, since it is difficult to determine whether all the water has evaporated, how many hours of nitrogen introduction time are required after the pump has returned to room temperature is empirically determined. In addition, since the amount of exhausted water changes with each regeneration, it is necessary to expect a considerable safety factor in the gas introduction time. For this reason, there has been a problem that the gas introduction time requires an unnecessarily long time and the operation rate of the apparatus is lowered.
【0007】本発明は以上の問題に鑑みてなされ、窒素
ガス等の不活性ガスをポンプ容器内に導入、導出するこ
とにより、クライオポンプの再生をするのに従来よりも
再生時間を大巾に短縮することができるクライオポンプ
の再生方法及び再生装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and the introduction of an inert gas such as nitrogen gas into and out of a pump vessel makes it possible to regenerate a cryopump with a longer regeneration time than before. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for regenerating a cryopump that can be shortened.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】以上の目的は、ポンプ容
器内に冷凍機によって冷却される冷却部を有するクライ
オポンプの再生方法において、前記ポンプ容器内に加熱
した不活性ガスを導入する工程と、前記ポンプ容器内の
圧力が前記不活性ガスにより大気圧に達すると、なお該
加熱した不活性ガスを導入しながら前記ポンプ容器から
外部に導出する工程と、前記ポンプ容器内に前記加熱し
た不活性ガスを導入開始した時の水分を検出する工程
と、前記不活性ガス導出後の前記ポンプ容器内の水分の
変化を検出する工程と、該水分が前記不活性ガス導入開
始時の水分になったことを検知する工程とから成ること
を特徴とするクライオポンプの再生方法によって達成さ
れる。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for regenerating a cryopump having a cooling section cooled by a refrigerator in a pump container, the step of introducing a heated inert gas into the pump container. When the pressure in the pump container reaches the atmospheric pressure due to the inert gas, a step of extracting the heated inert gas to the outside from the pump container and introducing the heated inert gas into the pump container. A step of detecting the moisture when the introduction of the active gas is started, a step of detecting a change in the moisture in the pump container after the derivation of the inert gas, and the moisture becomes the moisture at the start of the introduction of the inert gas. And a step of detecting that the cryopump has been regenerated.
【0009】また、以上の目的は冷凍機によって冷却さ
れる冷却部を有するクライオポンプのポンプ容器内に加
熱した不活性ガスを導入しながら該不活性ガスを導出し
て再生するようにしたクライオポンプの再生装置におい
て、前記ポンプ容器内の水分の変化を検出するための水
分検出器を設けたことを特徴とするクライオポンプの再
生装置によって達成される。Another object of the present invention is to provide a cryopump in which a heated inert gas is introduced into a pump container of a cryopump having a cooling unit cooled by a refrigerator, and the inert gas is derived and regenerated. In the regenerating apparatus of (1), the regenerating apparatus for a cryopump is provided with a moisture detector for detecting a change in moisture in the pump container.
【0010】[0010]
【作用】ポンプ容器内の水分の変化を検出するようにし
たので、不活性ガスの導入、導出中にポンプ容器内に水
分が残存している場合は、導出ガスに水分が存在するた
め、この水分の変化を検出することができる。不活性ガ
スの導入後の水分濃度は一旦上昇し、ポンプ容器内が乾
燥し始め、導入した時の水分と同程度まで低下するの
で、不活性ガスをポンプ容器内に導入開始した時の水分
を検出すると共に、不活性ガス導入、導出中のポンプ容
器内の水分の変化を検出すれば、ポンプ容器内が乾燥し
たときを知ることができ、この時点で不活性ガスの導入
を停止する。Since the change in the water in the pump container is detected, if water remains in the pump container during the introduction and discharge of the inert gas, the water is present in the pump gas. A change in moisture can be detected. The moisture concentration after the introduction of the inert gas once rises, the inside of the pump container starts to dry, and decreases to the same level as the moisture when the inert gas was introduced. By detecting the change of the water inside the pump container during the introduction and discharge of the inert gas, it is possible to know when the inside of the pump container has dried, and at this point, the introduction of the inert gas is stopped.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の第1実施例によるクライオポ
ンプの再生方法及び再生装置について図面を参照して説
明する。尚、従来例と同じ構成については、同一の符号
を付して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cryopump regeneration method and apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the same components as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals and described.
【0012】図1において、本実施例によるクライオポ
ンプは全体として1で示され、フランジ部2aを備えた
筒形のポンプ容器2をヘリウム冷凍機3に取り付け、こ
の冷凍機3は低温膨張室がそれぞれに隣接して設けられ
ている第1段冷凍ステージ7と第2段冷凍ステージ8
を、ポンプ容器2の内部に挿入させるようにして取り付
けられる。また、ポンプ容器2内には、熱伝導により上
記冷凍ステージ7、8により冷却される冷却部が設けら
れている。この冷却部の構造を簡単に説明すると、ポン
プ容器2内に薄板状の無酸素銅又はアルミニウム製の金
属板からなる第1段クライオパネル4と第2段クライオ
パネル5が配設されている。外側の第1段クライオパネ
ル4は、カップ状に形成され、第1段冷凍ステージ7上
に上向きに配設され、この上端部にバッフル6が設けら
れている。In FIG. 1, a cryopump according to the present embodiment is indicated by 1 as a whole, and a cylindrical pump vessel 2 having a flange portion 2a is mounted on a helium refrigerator 3, which has a low-temperature expansion chamber. A first stage refrigeration stage 7 and a second stage refrigeration stage 8 provided adjacent to each other
Is attached so as to be inserted into the inside of the pump container 2. Further, a cooling unit that is cooled by the freezing stages 7 and 8 by heat conduction is provided in the pump container 2. To briefly explain the structure of the cooling unit, a first-stage cryopanel 4 and a second-stage cryopanel 5 made of a thin plate of oxygen-free copper or aluminum metal plate are arranged in a pump container 2. The outer first-stage cryopanel 4 is formed in a cup shape, is disposed upward on the first-stage freezing stage 7, and a baffle 6 is provided at an upper end thereof.
【0013】更に、第1段クライオパネル4の内方に
は、第2段クライオパネル5がカップ状に形成され、第
2段冷凍ステージ8上に下向きに配設されている。また
第2段クライオパネルの内方には、活性炭やモレキュラ
ーシーブス等の吸着剤9が設けられている。A second-stage cryopanel 5 is formed in a cup shape inside the first-stage cryopanel 4, and is disposed on the second-stage refrigeration stage 8 in a downward direction. An adsorbent 9 such as activated carbon or molecular sieve is provided inside the second-stage cryopanel.
【0014】クライオポンプ1を再生するための再生装
置Fの構成を説明すると、ポンプ容器2の図面における
左方底部と第1段クライオパネル4の左方底部を貫通し
て、窒素ガスを導入するガス導入管11aの一端が配設
されている。ガス導入管11aはポンプ容器2の底部に
外気と気密に配設され、図示されていない加熱窒素供給
源に配管11b及びガス導入バルブ13を介在させて接
続されている。ガス導入バルブ13はバルブの開閉によ
り、ポンプ容器2内に導入される窒素ガスの供給、停止
を制御する。また、ポンプ容器2の右方底部にはポンプ
容器2内に導入されたガスを導出するガス導出管12a
の一端が底部を貫通して配設され、この底部とガス導出
管12aは外気と気密に配設されている。このガス導出
管12aの排出側端部には、ガス導出バルブ14が接続
され、更にこのガス導出バルブ14の排出側には、配管
12bを介在させて、水分検出器10(尚、本明細書に
おいて、水分検出器は湿度検出器など、これらに同等な
ものも含む。)が取り付けられている。ガス導出バルブ
14はその開閉により、窒素ガスの排出、停止を制御す
る。また、ガス導出管12aにはポンプ容器2内が大気
圧であるか確認するための大気圧確認器PSが接続され
ている。The structure of the regenerating apparatus F for regenerating the cryopump 1 will be described. Nitrogen gas is introduced through the left bottom of the pump vessel 2 in the drawing and the left bottom of the first cryopanel 4. One end of the gas introduction pipe 11a is provided. The gas introduction pipe 11a is disposed at the bottom of the pump container 2 in a gas-tight manner with the outside air, and is connected to a heating nitrogen supply source (not shown) via a pipe 11b and a gas introduction valve 13. The gas introduction valve 13 controls supply and stop of the nitrogen gas introduced into the pump container 2 by opening and closing the valve. Further, a gas outlet pipe 12a for leading out the gas introduced into the pump container 2 is provided at the right bottom of the pump container 2.
Is disposed so as to penetrate the bottom, and the bottom and the gas outlet pipe 12a are disposed airtightly with the outside air. A gas outlet valve 14 is connected to the discharge side end of the gas outlet pipe 12a, and a moisture detector 10 (hereinafter, referred to in this specification) is connected to the outlet side of the gas outlet valve 14 via a pipe 12b. , The moisture detector includes a humidity detector and the like, and the like.) The opening and closing of the gas outlet valve 14 controls discharge and stop of nitrogen gas. An atmospheric pressure checker PS for checking whether the inside of the pump container 2 is at atmospheric pressure is connected to the gas outlet pipe 12a.
【0015】このように構成されているクライオポンプ
1はポンプ容器2のフランジ部2aがメインバルブを介
して、図示されていない真空装置に接続され、更にクラ
イオポンプ1の外部には冷凍サイクルを循環させるコン
プレッサが接続されている。In the cryopump 1 configured as described above, the flange 2a of the pump vessel 2 is connected to a vacuum device (not shown) via a main valve, and a refrigeration cycle is circulated outside the cryopump 1. Is connected to the compressor.
【0016】本発明の第1実施例によるクライオポンプ
1は以上のように構成されているが、次にその作用につ
いて説明する。The cryopump 1 according to the first embodiment of the present invention is configured as described above. Next, the operation thereof will be described.
【0017】クライオポンプ1が取り付けられている図
示されていない真空装置内を所定の圧力に減圧(粗引
き)させた後、クライオポンプ1の冷凍サイクルを起動
させる。これにより第1段冷凍ステージ7及び第2段冷
凍ステージ8がそれぞれ所定の温度に冷却される。各ク
ライオパネル4、5の望ましい温度は第1段クライオパ
ネル4が70K〜90Kであり、第2段クライオパネル
5が10K〜20Kである。After the pressure inside the vacuum device (not shown) to which the cryopump 1 is attached is reduced to a predetermined pressure (rough evacuation), the refrigeration cycle of the cryopump 1 is started. Thereby, the first refrigerating stage 7 and the second refrigerating stage 8 are each cooled to a predetermined temperature. Desirable temperatures of the cryopanels 4 and 5 are 70K to 90K for the first cryopanel 4 and 10K to 20K for the second cryopanel 5.
【0018】クライオポンプ1が作動すると、この開口
部から流入する気体分子のうちの凝縮温度の高い水蒸
気、二酸化炭素等をバッフル6及び第1段クライオパネ
ル4が凝縮固化し、これよりも凝縮温度の低い酸素、窒
素、アルゴン等の凝縮性ガスを第2段クライオパネル5
が凝縮固化する。これらの凝縮性ガスよりも凝縮温度の
最も低い、水素やヘリウムはクライオパネル4、5で凝
縮できないので、吸着剤9により吸着を行なっている。When the cryopump 1 is operated, the baffle 6 and the first-stage cryopanel 4 condense and solidify water vapor, carbon dioxide, and the like having a high condensing temperature, of the gas molecules flowing through the opening, and the condensing temperature becomes higher. Low condensable gas such as oxygen, nitrogen, argon etc.
Condenses and solidifies. Hydrogen and helium, which have the lowest condensing temperatures than these condensable gases, cannot be condensed in the cryopanels 4 and 5, and are adsorbed by the adsorbent 9.
【0019】このようにクライオポンプ1が作動して、
各クライオパネル4、5及び吸着剤9に気体が凝縮固化
または吸着され、これらの量が増大すると、気体の排気
速度が減少したり、到達圧力が得られなくなることがあ
り、クライオポンプ1の再生作業が必要となる。以下、
その再生手順を説明する。As described above, the cryopump 1 operates,
When the gas is condensed and solidified or adsorbed on each of the cryopanels 4 and 5 and the adsorbent 9 and the amount thereof increases, the exhaust speed of the gas may decrease or the ultimate pressure may not be obtained. Work is required. Less than,
The reproduction procedure will be described.
【0020】クライオポンプ1の運転を停止し、ガス導
入バルブ13を開くと、ほぼ真空空間であるポンプ容器
2内に加熱された窒素ガスが導入される。この時点で
は、ガス導出バルブ14は閉じられたままであるので、
ポンプ容器2内とガス導出管12a内は同圧である。大
気圧確認器PSにより、ポンプ容器2内が大気圧になっ
たことが確認できたら、ガス導出バルブ14を開き、窒
素ガスをガス導出管12aからポンプ容器2外に導出す
る。窒素ガスはガス導出バルブ14、水分検出器10を
通り排気される。この時の水分の量、すなわち水分検出
器10により検出される湿度は凝縮された気体がまだ気
化されず、窒素ガスの湿度である。When the operation of the cryopump 1 is stopped and the gas introduction valve 13 is opened, heated nitrogen gas is introduced into the pump vessel 2 which is a substantially vacuum space. At this point, the gas outlet valve 14 remains closed,
The inside of the pump container 2 and the inside of the gas outlet pipe 12a have the same pressure. When it is confirmed by the atmospheric pressure checker PS that the inside of the pump vessel 2 has reached the atmospheric pressure, the gas outlet valve 14 is opened, and nitrogen gas is led out of the pump vessel 2 through the gas outlet pipe 12a. The nitrogen gas is exhausted through the gas outlet valve 14 and the moisture detector 10. At this time, the amount of moisture, that is, the humidity detected by the moisture detector 10 is the humidity of the nitrogen gas since the condensed gas has not been vaporized yet.
【0021】ポンプ容器2内は窒素ガスの導入により昇
温し、更に窒素ガスはガス導入管11aの端部がカップ
形状の第1段クライオパネル4の底部を貫通し、ガス導
出管12aがポンプ容器2の内壁と第1段クライオパネ
ル4の底面との間に配設されているので、窒素ガスは第
1段、第2段クライオパネル4、5のパネル面を流通
し、ここに凝縮固化あるいは吸着剤に吸着された水など
の気体は、窒素ガスの熱量により、気化して窒素ガスと
一緒になってガス導出管12aからポンプ容器2外へと
排気される。The temperature inside the pump vessel 2 is increased by the introduction of nitrogen gas, and the end of the gas introduction pipe 11a penetrates through the bottom of the cup-shaped first cryopanel 4 and the gas outlet pipe 12a is connected to the pump. Since the gas is disposed between the inner wall of the container 2 and the bottom of the first cryopanel 4, the nitrogen gas flows through the panel surfaces of the first and second cryopanels 4 and 5, where it condenses and solidifies. Alternatively, the gas such as water adsorbed by the adsorbent is vaporized by the calorific value of the nitrogen gas and is exhausted from the gas outlet pipe 12a to the outside of the pump container 2 together with the nitrogen gas.
【0022】ポンプ容器2外に窒素ガスと共に導出さ
れ、気化された水の量を図2により具体的に説明する
と、ガス導入バルブ13、ガス導出バルブ14が開かれ
た直後のA〜Bの再生開始の状態では、ポンプ容器2内
の温度上昇が小さく、水分検出器10で検知される湿度
は、窒素ガスの湿度の量である。窒素ガスの熱量によ
り、ポンプ容器2内が0℃(B点)を越えはじめると、
水の気化が始まり、この蒸発量が増加する。これによ
り、B〜C間で示すように水分検出器10で検出される
湿度は導入窒素ガスの湿度レベルよりも高くなり、徐々
にハイレベルに達する。このハイレベルとなった状態
で、C〜D間に示すように引き続き、ポンプ容器2内に
窒素の導入、導出を継続することにより、ポンプ容器2
内の水分も窒素ガスと共に排出される。やがて、ポンプ
容器2内の水分が減少するにつれて、D〜E間で示され
るように排出される窒素ガスの湿度が減少し、水分検出
器10の湿度の検出量が初めの窒素の湿度レベルと同程
度Eとなったことを検知する。この時点でポンプ容器2
内の水分の除去が完了しているので、ガス導入バルブ1
3及びガス導出バルブ14を閉じる。The amount of water discharged and vaporized together with the nitrogen gas out of the pump vessel 2 will be described in detail with reference to FIG. 2. Regeneration of AB immediately after the gas introduction valve 13 and the gas discharge valve 14 are opened. In the start state, the temperature rise in the pump container 2 is small, and the humidity detected by the moisture detector 10 is the amount of the humidity of the nitrogen gas. When the inside of the pump container 2 starts to exceed 0 ° C. (point B) due to the amount of heat of the nitrogen gas,
Evaporation of water begins and the amount of evaporation increases. Thereby, as shown in B to C, the humidity detected by the moisture detector 10 becomes higher than the humidity level of the introduced nitrogen gas and gradually reaches the high level. In this high level state, as shown between C and D, the introduction and desorption of nitrogen into the pump vessel 2 is continued, so that the pump vessel 2
The water inside is also discharged together with the nitrogen gas. Eventually, as the water in the pump container 2 decreases, the humidity of the nitrogen gas discharged decreases as shown between D and E, and the amount of humidity detected by the moisture detector 10 becomes the same as the initial nitrogen humidity level. It is detected that E has reached the same level. At this point, pump container 2
Since the removal of water from the inside has been completed, the gas introduction valve 1
3 and the gas outlet valve 14 are closed.
【0023】以上のように本実施例では、放出する窒素
ガス中の水分を水分検出器10により検出することがで
き、窒素ガスの導入、導出を続け、ポンプ容器2内の水
分が完全に蒸発、除去されると、窒素の導出ガス中の水
分濃度は導入している窒素ガスの水分濃度と同程度まで
低下するため、ポンプ内が完全に乾燥したことを知るこ
とができる。この時点で窒素ガスの導入を停止すること
により、ガス導入時間に対する安全率をとる必要がな
く、窒素ガスの導入時間の短縮、すなわちクライオポン
プの再生時間の短縮ができ、ポンプ容器2内の水分除去
を効率よく確実に行なうことができる。As described above, in this embodiment, the moisture in the nitrogen gas to be released can be detected by the moisture detector 10, and the introduction and discharge of the nitrogen gas are continued, and the moisture in the pump vessel 2 is completely evaporated. When the water is removed, the water concentration in the nitrogen-derived gas decreases to the same level as the water concentration of the introduced nitrogen gas, so that it can be known that the inside of the pump is completely dried. By stopping the introduction of the nitrogen gas at this point, it is not necessary to take a safety factor for the gas introduction time, and the introduction time of the nitrogen gas, that is, the regeneration time of the cryopump can be shortened. Removal can be performed efficiently and reliably.
【0024】以上の作業が終了した後は、ポンプ容器2
内を図示されていない粗引き用ポンプで所定の圧力まで
粗引きし、粗引きが完了したらクライオポンプ1を起動
し、ポンプ容器2内を冷却する。冷却が完了すれば、ク
ライオポンプ1は気体を排気できる状態となり、クライ
オポンプ1の再生が完了する。After the above operation is completed, the pump container 2
The inside of the pump is roughed to a predetermined pressure by a roughing pump (not shown), and when the roughing is completed, the cryopump 1 is started and the inside of the pump vessel 2 is cooled. When the cooling is completed, the cryopump 1 is ready to exhaust gas, and the regeneration of the cryopump 1 is completed.
【0025】次に、本発明の第2実施例によるクライオ
ポンプの再生方法及び再生装置について、図3を参照し
て説明する。尚、第1実施例と同一の構成については同
一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。Next, a method and an apparatus for regenerating a cryopump according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0026】図3において本実施例によるクライオポン
プは全体として21で示され、このクライオポンプ21
を再生するための再生装置Gの構成を説明すると、ポン
プ容器15の周壁部に、この周壁を貫通する孔16をを
設け、この孔16に水分検出器10aの検出部が臨むよ
うにして、水分検出器10aが取り付けられている。第
1実施例ではガス導出管の管路に接続して窒素ガスの湿
度を検出したのに代えて、ポンプ容器2内から孔16に
導入された窒素ガスの湿度を検出するようにしている。
本実施例によるクライオポンプ21の再生装置Gは以上
のように構成されているが、クライオポンプ21の冷却
部などの他の構成については、第1実施例と同様であ
り、また再生の工程についても同様である。In FIG. 3, the cryopump according to the present embodiment is indicated by 21 as a whole.
The structure of the regenerating apparatus G for regenerating water will be described. A hole 16 penetrating the peripheral wall of the pump container 15 is provided, and the detecting section of the moisture detector 10a faces the hole 16 to detect the moisture. The vessel 10a is attached. In the first embodiment, the humidity of the nitrogen gas introduced into the hole 16 from inside the pump vessel 2 is detected instead of detecting the humidity of the nitrogen gas by connecting to the pipe of the gas outlet pipe.
The regenerating apparatus G of the cryopump 21 according to the present embodiment is configured as described above, but other configurations such as a cooling unit of the cryopump 21 are similar to those of the first embodiment. The same is true for
【0027】水分検出器は第1実施例のようにガス導出
管側の管路に取り付けるのが最も効率的であるが、本実
施例による構造でもポンプ容器15内が完全に乾燥した
ことを知ることができ、ガス導入時間に対する安全率を
とる必要がなく、窒素ガスの導入時間の短縮、すなわち
クライオポンプ21の再生時間の短縮ができ、ポンプ容
器15内の水分除去を効率よく確実に行なうことができ
るのは明らかである。It is most efficient to mount the moisture detector on the pipe on the side of the gas outlet pipe as in the first embodiment. However, even with the structure according to the present embodiment, it is known that the inside of the pump container 15 has been completely dried. It is not necessary to take a safety factor with respect to the gas introduction time, and the nitrogen gas introduction time can be reduced, that is, the regeneration time of the cryopump 21 can be reduced, and the water in the pump container 15 can be efficiently and reliably removed. Obviously you can.
【0028】次に、本発明の第3実施例による、クライ
オポンプの再生方法及び再生装置について図4を参照し
て説明する。尚、クライオポンプの冷却部については第
1実施例と同一の構成であり、その詳細な説明は省略す
る。Next, a method and apparatus for regenerating a cryopump according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The cooling unit of the cryopump has the same configuration as that of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
【0029】図4において本実施例によるクライオポン
プ22を再生するための再生装置Hの構成を説明する
と、マニホールド27及び真空バルブ26を介在させて
真空装置25に取り付けられている。マニホールド27
の周壁27aには、加熱した窒素ガスを導入するガス導
入管29aの一端が接続されている。ガス導入管29a
はマニホールド27の周壁27aに外気と気密に接続さ
れ、図示されていない加熱窒素供給源に配管29b及び
ガス導入バルブ31を介在させて接続されている。ガス
導入バルブ31はバルブの開閉により、ポンプ容器24
内に導入される窒素ガスの供給、停止を制御する。ま
た、マニホールド27の周壁27aに対向する周壁27
bには、マニホールド27からポンプ容器24内に導入
され、再度マニホールド27に戻されたガスを、外部に
導出するガス導出管30aの一端がこの周壁27bに外
気と気密に配設されている。このガス導出管30aの排
出側端部には、ガス導出バルブ32が接続され、更にこ
のガス導出バルブ32の排出側には、配管30bを介在
させて、水分検出器28が取り付けられている。Referring to FIG. 4, the structure of a regenerating device H for regenerating the cryopump 22 according to the present embodiment will be described. The regenerating device H is attached to a vacuum device 25 via a manifold 27 and a vacuum valve 26. Manifold 27
Is connected to one end of a gas introduction pipe 29a for introducing heated nitrogen gas. Gas inlet pipe 29a
Is connected airtight to the outside air on a peripheral wall 27a of the manifold 27, and is connected to a heating nitrogen supply source (not shown) via a pipe 29b and a gas introduction valve 31. The gas introduction valve 31 opens and closes the pump container 24 by opening and closing the valve.
Controls supply and stop of nitrogen gas introduced into the chamber. Further, the peripheral wall 27 facing the peripheral wall 27a of the manifold 27
In b, one end of a gas outlet pipe 30a that guides the gas introduced from the manifold 27 into the pump container 24 and returned to the manifold 27 to the outside is disposed on the peripheral wall 27b in a gas-tight manner with the outside air. A gas outlet valve 32 is connected to the discharge side end of the gas outlet pipe 30a, and a moisture detector 28 is attached to the outlet side of the gas outlet valve 32 via a pipe 30b.
【0030】以上、本発明の第3実施例の構成について
説明したが、本第3実施例でも第1実施例と同様な再生
工程により、ポンプ容器24内が完全に乾燥したことを
知ることができ、ガス導入時間に対する安全率をとる必
要がなく、窒素ガスの導入時間の短縮、すなわちクライ
オポンプ22の再生時間の短縮ができ、効率よくポンプ
容器24内の水分除去を確実に行なうことができるのは
明らかである。The configuration of the third embodiment of the present invention has been described above. In the third embodiment, however, it can be seen that the inside of the pump container 24 has been completely dried by the same regeneration process as in the first embodiment. It is not necessary to take a safety factor with respect to the gas introduction time, and the nitrogen gas introduction time can be reduced, that is, the regeneration time of the cryopump 22 can be shortened, and the water in the pump container 24 can be efficiently and reliably removed. It is clear.
【0031】以上、本発明の各実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is, of course, not limited to these, and various modifications can be made based on the technical concept of the present invention.
【0032】例えば、以上の各実施例としてポンプ容器
内に導入する不活性ガスとして窒素ガスを用いたが、こ
れは窒素ガスに限らず他の不活性ガスを用いることもで
きる。また、従来例で説明したヒータ加熱とガスを併用
してクライオポンプの再生を行なうものにも、勿論、適
用することができる。For example, in each of the embodiments described above, nitrogen gas is used as the inert gas introduced into the pump container. However, this is not limited to nitrogen gas, and other inert gases can be used. Further, the present invention can also be applied to the regeneration of the cryopump using both the heater heating and the gas described in the conventional example.
【0033】また、以上の第1、第3実施例では水分検
出器をガス導出バルブの排出側に取り付けたが、クライ
オポンプとガス導出バルブとの間に取り付けてもよい。In the first and third embodiments, the moisture detector is mounted on the discharge side of the gas outlet valve. However, it may be installed between the cryopump and the gas outlet valve.
【0034】また、第2実施例ではガス検出器をポンプ
容器の周壁に孔を設けて取り付けたが、これはポンプ容
器内であってもよく、例えば水分検出器の検出部をポン
プ容器内の壁部や第2段冷凍ステージなどのポンプ容器
内の他の位置に取り付けてもよい。この場合、水分検出
信号はリード線を気密にポンプ容器に挿通させ、これか
ら導出するようにすればよい。In the second embodiment, the gas detector is provided with a hole formed in the peripheral wall of the pump container. However, the gas detector may be provided in the pump container. For example, the detection unit of the moisture detector may be provided in the pump container. It may be attached to another position in the pump container such as a wall portion or a second refrigeration stage. In this case, the moisture detection signal may be derived from the lead wire which is inserted into the pump container in an airtight manner.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上、述べたように本発明のクライオポ
ンプの再生方法及び再生装置によれば、クライオポンプ
のポンプ容器内の不活性ガスの水分の変化を検出するこ
とにより、ポンプ容器内の水分が除去されたと知ること
ができ、ポンプ容器内から水分が無くなった時点でガス
導入を停止することができる。これにより、クライオポ
ンプの再生時間を大巾に短縮することができ、稼働率を
向上させることができる。As described above, according to the method and the apparatus for regenerating a cryopump according to the present invention, the change in the water content of the inert gas in the pump vessel of the cryopump is detected, whereby the inside of the pump vessel is detected. It is possible to know that the water has been removed, and it is possible to stop the gas introduction when the water has run out of the pump container. Thereby, the regeneration time of the cryopump can be greatly reduced, and the operation rate can be improved.
【図1】本発明の第1実施例によるクライオポンプの主
要部の概略部分破断正面図である。FIG. 1 is a schematic partially broken front view of a main part of a cryopump according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同ポンプ容器内に導入され、導出される窒素ガ
スの湿度の変化を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a change in humidity of nitrogen gas introduced and led into the pump container.
【図3】本発明の第2実施例によるクライオポンプの主
要部の概略部分破断正面図である。FIG. 3 is a schematic partial cutaway front view of a main part of a cryopump according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3実施例によるクライオポンプの主
要部の概略正面図である。FIG. 4 is a schematic front view of a main part of a cryopump according to a third embodiment of the present invention.
【図5】従来におけるクライオポンプの主要部の概略部
分破断正面図である。FIG. 5 is a schematic partial cutaway front view of a main part of a conventional cryopump.
1 クライオポンプ 2 ポンプ容器 3 冷凍機 4 第1段クライオパネル 5 第2段クライオパネル 6 バッフル 10 水分検出器 10a 水分検出器 15 ポンプ容器 21 クライオポンプ 22 クライオポンプ 24 ポンプ容器 28 水分検出器 F 再生装置 G 再生装置 H 再生装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cryopump 2 Pump container 3 Refrigerator 4 1st-stage cryopanel 5 2nd-stage cryopanel 6 Baffle 10 Moisture detector 10a Moisture detector 15 Pump container 21 Cryopump 22 Cryopump 24 Pump container 28 Moisture detector F regenerator G playback device H playback device
Claims (2)
る冷却部を有するクライオポンプの再生方法において、
前記ポンプ容器内に加熱した不活性ガスを導入する工程
と、前記ポンプ容器内の圧力が前記不活性ガスにより大
気圧に達すると、なお該加熱した不活性ガスを導入しな
がら前記ポンプ容器から外部に導出する工程と、前記ポ
ンプ容器内に前記加熱した不活性ガスを導入開始した時
の水分を検出する工程と、前記不活性ガス導出後の前記
ポンプ容器内の水分の変化を検出する工程と、該水分が
前記不活性ガス導入開始時の水分になったことを検知す
る工程とから成ることを特徴とするクライオポンプの再
生方法。1. A method for regenerating a cryopump having a cooling unit cooled by a refrigerator in a pump container,
A step of introducing a heated inert gas into the pump container, and when the pressure in the pump container reaches the atmospheric pressure due to the inert gas, the pump inert gas is introduced from the pump container while the heated inert gas is being introduced. And a step of detecting the moisture when the introduction of the heated inert gas into the pump container is started, and a step of detecting a change in the moisture in the pump container after the introduction of the inert gas. Detecting that the moisture has become the moisture at the start of the introduction of the inert gas.
るクライオポンプのポンプ容器内に加熱した不活性ガス
を導入しながら該不活性ガスを導出して再生するように
したクライオポンプの再生装置において、前記ポンプ容
器内の水分の変化を検出するための水分検出器を設けた
ことを特徴とするクライオポンプの再生装置。2. A cryopump regenerating apparatus in which a heated inert gas is introduced into a pump vessel of a cryopump having a cooling unit cooled by a refrigerator and the inert gas is derived and regenerated. A cryopump regeneration apparatus, further comprising a moisture detector for detecting a change in moisture in the pump container.
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|---|---|---|---|
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