製品情報(bào) Product information
[クライオポンプQ&A 2 ]
技術(shù)について
| Q1 |
クライオポンプとは、どういうポンプですか？排気の原理を説明してください。 |
| A1 |
クライオポンプとは真空中に極低溫に冷卻された面（10～15Kに冷卻されたクライオパネルと80K程度に冷卻された80Kバッフル、80Kシールド）を置き、 この面に衝突する気體分子（Ar、N2、H2、H2Oなど）を 凝縮又は吸著することにより排気します。
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| Q2 |
排気スピードはどうやって計(jì)るのですか？ |
| A2 |
排気速度Sは導(dǎo)入している気體の流量Qを圧力Pで割ることによって求められます。
（S=Q/P)
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| Q3 |
排気容量とは何ですか？またどうやって計(jì)るのですか？ |
| A3 |
簡(jiǎn)単に言うと、クライオポンプ內(nèi)に溜め込まれる気體量を言います。排気容量には、凝縮性気體（Ar、N2等）に対する排気容量と 非凝縮性気體（He、H2、Ne）に対する排気容量とがあり,前者はクライオパネルの凝縮性気體がバッフルに接觸するまで排気した量を言い、 後者は（H2について）は排気速度が初期の値の80％に低下するまで排気した時(shí)の気體量を言います。 導(dǎo)入したガス量を測(cè)定しながら排気速度を測(cè)り、排気速度が初期の値の80％に落ちた時(shí)のガス量を求めます。
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| Q4 |
再生はどうやるのですか
再生を早くするにはどうするのですか? |
| A4 |
(1)自然昇溫法???????クライオポンプを止め、自然にクライオポンプ內(nèi)を室溫まで昇溫させ、40Pa(0.3Torr)まで粗引き、ビルドアップ試験を行い、クライオポンプを起動(dòng)させる。
(2)パージ法?????????クライオポンプを止め、クライオポンプ內(nèi)にNガスを?qū)毪贩懦訾工搿?昇溫が早くなり、ポンプ內(nèi)も清浄になる。次に40Pa(0.3Torr)まで粗引き、ビルドアップ試験を行いクライオポンプを起動(dòng)させる。 ホットN2及びバンドヒーター等で加熱することは再生時(shí)間を短縮んする上でより効果的である。
(3)急速再生?????????プロセスにより急速常溫再生、急速低溫再生をご提案しております。 従來の再生時(shí)間を約1/2に短縮することが可能です。 詳細(xì)につきましては、お問い合わせ下さい。
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| Q5 |
冷卻降下時(shí)間とは何ですか? |
| A5 |
クライオポンプを40Pa（0.3Torr)まで粗引きして起動(dòng)させてからクライオパネルが20Kになるまでの時(shí)間。
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| Q6 |
「最大流量」とは、何ですか？ |
| A6 |
クライオポンプがガスを?qū)毪筏皮い霠顟B(tài)で、クライオパネルの溫度が20Kに達(dá)する時(shí)のガスの流量を最大流量と言います。
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| Q7 |
熱負(fù)荷に強(qiáng)いとか、弱いとか言いますが、熱負(fù)荷とは何ですか？ |
| A7 |
クライオポンプに対する熱負(fù)荷とは、放射熱（輻射熱：真空裝置から來る）と気體による凝縮熱（気體が凝縮及び吸著する時(shí)の負(fù)荷）と気體の熱伝導(dǎo)による熱負(fù)荷を言います。
熱負(fù)荷に強(qiáng)いとか弱いとかは、クライオポンプが輻射熱や気體による凝縮熱に対して溫度上昇が少ないものが強(qiáng)く、その逆を弱いという表現(xiàn)をします。
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| Q8 |
クロスオーバーとは何ですか？ |
| A8 |
日本語(yǔ)で交差圧力（Crossover Pressure）と訳しています。真空槽を粗引きし、メインバルブを開けてクライオポンプに切り替える時(shí)の真空槽の圧力（粗引圧力）をいいます。この時(shí)に許される最大の粗引圧力を最大許容交差圧力といいます。
メインバルブを開けた瞬間に真空槽の気體はクライオポンプに流入し排気されますが、気體の量が限界を超えるとクライオポンプは昇溫し、それまで排気した気體を放出してしまいます。
最大許容交差圧力は、その限界の気體量（処理し得る最大のガス吸込み量）を真空槽の容積で割ることにより得られます。
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| Q9 |
安全弁はどの位で働きますか？ |
| A9 |
0.01MPaGから作動(dòng)し、0.02MPaGで全開になります。
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| Q10 |
気體の排気は何ケルビンからですか？ |
| A10 |
気體の飽和蒸気圧曲線、平衡蒸気圧曲線から、クライオポンプが気體を有効に排気するためには、凝縮の場(chǎng)合には蒸気圧が、吸著の場(chǎng)合には吸著平衡圧力が10-8Pa以下でなければなりません。 水とかCO2に対し、130K以下、Ar、N2、H2等に対し、20K以下で有効な排気速度が得られます。
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| Q11 |
「ケルビン」とは何ですか？ |
| A11 |
絶対溫度を表す國(guó)際単位（SI)です。-273℃を0K（ケルビン）とした単位です。
ちなみに0℃は273K(ケルビン）です。
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| Q12 |
クライオポンプのベーキングはどうやるのですか？ |
| A12 |
(1)クライオポンプケースにヒーターを取り付け、最大70℃まで加熱しながら、ソープションポンプやターボ分子ポンプで排気する。
(2)高溫までベークする場(chǎng)合は、冷凍機(jī)取付部分に水冷パイプを取付け、シールドの溫度が10℃を越えたら、冷凍機(jī)を運(yùn)転しながらベークします。 ベーカブルタイプの場(chǎng)合は、機(jī)種によりますが最大約250℃のベークが可能です。
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| Q13 |
バンドヒーターの溫度は何度まで上がりますか？ |
| A13 |
約70℃まで上がります。自己溫調(diào)型です。
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| Q15 |
すべてのガスを排気できますか? |
| A15 |
クライオポンプはすべてのガスを排気できます。ただし、Heは排気容量が小さいため、多量のHeを排気することはできません。
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| Q16 |
クライオポンプの耐用年數(shù)はどの位ですか？ |
| A16 |
クライオパネル、シールド、バッフル、シリンダー等の使用狀況により壽命は異なります。 冷凍機(jī)やコンプレッサは正しくメンテナンスを行うことにより、10年以上使用されているケースも多くあります。
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| Q17 |
再生の時(shí)、水を引きすぎてロータリーポンプへ水が行って困る。上手い解決の方法はありますか？ |
| A17 |
(1)ロータリーポンプのガスバラストをきかせて排気する。
(2)クライオポンプを最大70℃に加熱し（バンドヒーター等）ホットN2ガスでパージし、水を追い出す。
(3)クライオポンプに水抜のバルブを設(shè)ける。
(4)ロータリーポンプに、油水分離器を使う。
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| Q18 |
他のポンプと一緒に使えますか？ |
| A18 |
（クライオポンプの場(chǎng)合）
オイルフリーを望む場(chǎng)合は、イオンポンプとの併用が効果的で、到達(dá)圧力を下げたい場(chǎng)合もこの組み合わせが有効です。 また、ターボ分子ポンプとの併用が可能です。 油拡散ポンプは油の逆流があるので推奨できません。
（スーパートラップの場(chǎng)合）
拡散ポンプ、ターボ分子ポンプとの併用が可能です。
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| Q19 |
クライオポンプに使用されている冷凍機(jī)の「冷凍の原理」を簡(jiǎn)単に説明して下さい。 |
| A19 |
クライオポンプの冷凍機(jī)には冷媒として10Kでも液化しないHeガスが使用されます。 コンプレッサーから送られたHeガスは、冷凍機(jī)の膨脹室で膨脹し、寒冷を発生（サイモン膨脹）させるサイクルをくり返し、溫度を下げます。
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| Q20 |
ディスプレーサーの中見はどうなっていますか？ |
| A20 |
ディスプレーサーの中見は、金屬メッシュ（1段側(cè)）金屬粒（2段側(cè)）が入っています。これが蓄冷材として使用されています。
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| Q21 |
なぜ、高純度ヘリウムガスでないといけないのですか？ |
| A21 |
Heガスはコンプレッサーユニットから冷凍機(jī)に入ると約10K（-263℃）まで冷卻されます。この時(shí)ヘリウム以外のガス（H2、Neは除いて）や不純物等があると凍結(jié)し、冷凍機(jī)のディスプレーサーを傷つけたり、シールを傷つけたりします。 それで、ファイブナイン（5N?99.999％）以上の純度が必要です。Heガスの液化溫度は4.2Kです。
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| Q22 |
コンプレッサの油はなくなりませんか？ |
| A22 |
コンプレッサの油は圧縮機(jī)本體と油分離器の間を循環(huán)しています。従って減ることはありません。 アドソーバーで一部吸収されますが、性能には全く支障のない量です。
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| Q23 |
50Hzと60Hzでどういう違いが出ますか？ |
| A23 |
冷凍機(jī)はモータでバルブを開閉しますので、1分間にシリンダーに入ってくる量はモーターの回転數(shù)で決まります。
50Hz：60回転
60Hz：72回転
ですので、シリンダーに入って來るガス量が60Hzの方が約20％（72/60＝1.2）多くなり、それだけ冷凍能力が大きくなります。 なお、冷卻降下時(shí)間も60Hzの方が若干早くなります。
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| Q26 |
エッチング裝置に使用されていますか? |
| A26 |
クライオポンプがエッチング裝置（RIE）についているものもあります。この場(chǎng)合、クライオポンプは補(bǔ)助ポンプとして使用されています。
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| Q27 |
クライオポンプの排気能力のチェック方法は？ |
| A27 |
ご依頼いただければ當(dāng)社にて、試験を行います。また、裝置に搭載したままでチェックする場(chǎng)合は、日常點(diǎn)検項(xiàng)目のデーターで推定はできます。
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| Q28 |
吸著パネルの良否の判定はどうすれば良いですか？ |
| A28 |
吸著パネルの活性炭の色、又は質(zhì)量分析計(jì)等で判定します。
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| Q29 |
クライオポンプの到達(dá)圧力はどの位ですか？ |
| A29 |
標(biāo)準(zhǔn)型（O－リングタイプ）では、10-7 Pa以下です。
ベーカルブルタイプ（メタルガスケットタイプ）では、10-8Pa以下です。
ベーカブルタイプで10-10Pa臺(tái)の実績(jī)もあります。
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