(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形のプレートの形態の非蒸発性の複数のゲッタ要素（10）と、加熱部材（20）と、を含むゲッタポンプであって、
折り目線（２，２ａ）により相互に近接状態で離間された平行なストリップとして一枚の金属の薄板から形成された側方ストリップ（３，３ａ）と底部ストリップ（１）とを有する一体部材としてのＵ字型の枠体にして、前記ゲッタ要素（10）が、Ｕ字型の相対する側方部分を形成する前記側方ストリップ（３，３ａ）の各側に相対して設けられた一連の平行なスリット（４，４ａ）にその各側部が収納され、前記加熱要素（20）が、底部ストリップ（１）に固定され且つ前記各ゲッタ要素の範囲内を伸延され、該各ゲッタ要素を放射によって加熱するようになっているゲッタポンプ。
【請求項２】
底部ストリップ及び側方ストリップ（１，３，３ａ）を含む枠体の材料のための薄板と同一の薄板から入手され得る２つの金属のストリップ（５，５ａ）にして、一連の平行なスリット（４，４ａ）が延在する範囲に沿った長さ部分と少なくとも等しい長さ寸法と、該スリット（４，４ａ）の長さと少なくとも等しい幅寸法とを有し、該金属のストリップ（５，５ａ）の各端部には、該金属ストリップ（５，５ａ）を、側方ストリップ（３，３ａ）の前記各スリット（４，４ａ）の外側に固定するための固定手段にして、側方ストリップ３，３ａを覆い且つ外側から保護すると共に、ゲッタ要素（10）の正しい位置を維持するための固定手段が設けられる請求の範囲１のゲッタポンプ。
【請求項３】
側方ストリップを覆い且つ保護する金属のストリップ（５，５ａ）が、該金属のストリップ（５，５ａ）の各端部位置で、対応する各側方ストリップ（３，３ａ）に固定され、該固定位置間の全長さの範囲において、前記各側方ストリップ（３，３ａ）から、該側方ストリップ（３，３ａ）と相互に平行状態で間隔を置いて離間されている請求の範囲２のゲッタポンプ。
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明は、複数の非蒸発性のゲッタ要素が、これらゲッタ要素を包納し且つ機械的に支持し、また、熱的シールドとしても作用し、単独部材として形成された枠体に取り付けられ、組立の容易さと幾何学的安定性に関する特性が共に改善されたゲッタポンプに関する。
（従来技術）
真空技術では所謂“ゲッタポンプ”は数十年前から既に知られており、機械的動作部材が含まれないことから評価が高い。よって、ゲッタポンプは静止状態で作働するに際して、脱気するべきチャンバ、例えば半導体工業におけるチャンバを汚染する潤滑油を使用する必要がない。更には、こうしたゲッタポンプは、しばしば望ましくない振動を、ゲッタポンプを接続するシステムに伝達しない。
ゲッタポンプの作働は、貴ガスを除く全てのガスを、非蒸発性のゲッタ材料（斯界ではＮＥＧ物質として知られる）に化学吸着させることに基づくものである。ＮＥＧの主な材料は、ジルコン及びチタンを、アルミニューム、バナジウム、鉄、ニッケルその他の遷移元素と結合させたもの、あるいはその他の結合物に基づく合金である。この合金としては、本件出願人が商標名Ｓｔ１０１として製造及び販売する、Ｚｒ８４％、Ａｌ１６％の重量組成を有するもののみならず、本件出願人が商標名Ｓｔ７０７として製造及び販売する、Ｚｒ７０％、Ｖ２４．６％、Ｆｅ５．４％の重量組成を有するものが最も重要である。
これらのゲッタポンプ（以下、ゲッタ要素とも称する）の作働部材は、粉末形態のＮＥＧ材料を好適な金属製の支持体に、一般にはラミネート処理により付着させることにより得ることができる。そうした形式のポンプは、例えば米国特許出願番号第４，１３７，０１２号（日本国特開平０４−５４８０号）に記載される。より最近では、米国特許出願番号５，３２０，４９４号及び同第５，３２４，１７２号に記載されるように、単一のゲッタ要素が、ＮＥＧ材料粉末を焼結させることで得られる物体の形を有するものが提案されている。
何れにせよ、ゲッタ材料の作用を確実に最適化するためには、ポンプ作動中の温度を少なくとも４００℃に維持する必要がある。更には、ＮＥＧ材料は、少なくとも４００℃から９００℃までの温度下に１０ないし３０分間、ポンプ始動のための“活性化”処置を行う必要もある。
ゲッタ要素は、もっとも異なる方式では、ゲッタポンプ内に、例えば、前記粉末材料から得た焼結ピルと共に単に充填され得る。しかしながら、ゲッタ要素は一般に、前述の温度に到達するために必要な加熱部材をも好ましく取り付けた支持体に取り付けられる。加熱部材は色々の形式のものであり得るが、交換の容易なＩＲランプを使用するのが特に有益である。なぜなら、加熱部材の寿命はゲッタ要素のそれと比較した場合にずっと短いからである。しかしながら、これらの加熱部材は再生及び交換され得るものでもあるから、ポンプは分解及び再組立が容易であるべきである。
既知のゲッタポンプは一般に、ＮＥＧ材料製の、ポンプ内部に最適な幾何学的寸法下に配列されたディスクあるいはプレートから形成される。実際、ゲッタポンプの性能、特にはそのガス吸着速度は各ゲッタ要素間の幾何学的関係に基づいている。例えば、平行なゲッタ要素の場合、最大のガス吸着速度が得られる最適な間隔範囲があり、それ以上あるいは以下の間隔範囲ではガス吸着速度は低下する。吸着速度はまた、加熱部材によるゲッタ要素の加熱の有効性に依存し、結局のところ幾何学的要因に依存する。ゲッタポンプにおけるゲッタ要素の間隔範囲の幾何学的許容誤差は、従って、ゲッタポンプの作働特性のための主要要因でもある。一組のゲッタ要素の幾何学的寸法を所望通りのものにしようとする場合、ポンプ胴部の内壁に固定した金属支承体が、全体的にポンプ内部に配列される。しかしながら、このためには機械的アセンブリ（ネジ等を伴う）あるいは複数の金属部材を溶接する必要が生じ、それが、ポンプ製造プロセスを複雑化する要因であるばかりか、ゲッタ要素の、ポンプ設計形状のために用意される幾何学的寸法上の許容誤差が、機械的組立ステージ中に失われてしまう。精密なポンプを製造した場合でも、ポンプ使用寿命期間中には許容誤差の問題が生じる。実際、室温（作動状態ではないポンプ）から、一般には少なくとも４００℃である作働温度への何度かの熱的サイクルを受けるポンプでは、ポンプ構造体は、特に機械的に組み立てられたポンプでは調整状態が幾分かずれてしまう。同様の問題はポンプを移動あるいは搬送する場合にも発生する。
（発明が解決しようとする課題）
上述のゲッタポンプであって、支持用の枠体が、この枠体を容易に得るべく折り目付け及び切れ目付けされた１枚のステンレス鋼から容易に得られ、ゲッタポンプ上のゲッタ要素アセンブリもまた素早く且つ安全な作業下に搬出されるゲッタポンプを提供することにある。
幾何学的寸法上の特性が、最小の許容誤差の下に確定され、機械的非変形性に関する幾何学的特徴が不変であり且つ安全である状況下に移動させることのできるゲッタポンプを提供することである。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、ＮＥＧ材料製の、矩形のプレート形態を有するプレートの端部を、Ｕ字型の枠体の相対する各側部に設けた一連の平行なスリットに収納し、前記枠体の底部には好ましくはＩＲランプである細長の加熱部材を、前記プレートに接近する状態でプレート平面に関して長手方向に且つ直交して取り付け、プレートが放射によって加熱されるゲッタポンプが提供される。
本発明に従うゲッタポンプの支持用の枠体が、その３つの側方部分が加熱部材を囲み、第４の側方部分がゲッタ要素であるＵ字形状を有していることにより、外部への熱損失を防ぎ且つ加熱部材からの放射を可能な限りにおいてゲッタ要素に差し向けるために好適な効果的な熱シールドを形成する。
【図面の簡単な説明】
図１は前形成されたステンレス鋼製の薄板の平面図である。薄板には本発明に従うゲッタポンプを形成するための切り込み、穴、折り目及び切れ目の各線が既に形成されている。
図２ａは図１の、前形成された薄板から、何カ所かを溶接することにより形成したポンプの側面図である。
図２ｂは図２ａのゲッタポンプの平面図である。
図３は、溶接なしで本発明のゲッタポンプを形成するための、前形成された薄板の別の例を示す平面図である。
図４ａは図３の薄板から形成したゲッタポンプの側面図である。
図４ｂは図４ａのゲッタポンプの平面図である。
（実施例）
図１を参照して説明するに、図１には好ましくはステンレス鋼製の薄板の平面展開図が示され、本発明に従う、前述したような許容誤差、非変形性、携帯性及び分解可能性を有し、斯界に既知の手段により前形成された、ゲッタポンプを得るための形状を有している。そうした形状を有し前形成された薄板の、実質的に矩形の中央側方ストリップあるいは底部ストリップ１の両側には２本の折り目線２及び２ａが形成され、これらの折り目線がやはり実質的に矩形の側方ストリップ３及び３ａを連結している。側方ストリップ３及び３ａの、折り目線２及び２ａから遠い最も外側の部分には、予め切り込まれた一連の幾つかのスリット４及び４ａが、側方ストリップ３及び３ａの外縁部近くにまで形成される。スリット４及び４ａの全ては同じ幅及び長さを有し、これらスリットと実質的に同じ幅寸法を有する未加工部分により相互に等間隔に離間される。中央側方ストリップ１は更に、ゲッタポンプを支持体に定着させるための孔１１及び１１ａと、使用される熱電対（図示せず）を挿通させるための孔１３とを有する。
側方ストリップ１、３、３ａを含む薄板部分の外形は、幾つかの、破断しやすい連結用ステープルでつながれた不連続の切れ目線６により確定される。連結用ステープルはある程度の力を加えることにより手で破断し、そうすることで、以下に説明するようなポンプ製造において使用することができるようにするために、薄板の残余の部分からこれら３つで一組の側方ストリップセットを切り取るようになっている。薄板の外形を確定する切れ目線６は、レーザー切断によって、あるいは好ましくは、エッチングにより、可能な限り精密な許容誤差を有する状態下に形成することができる。同じようにしてスリット４及び４ａが、また側方ストリップ１の各孔が形成される。一方、折り目線２及び２ａおよび今後説明するその他の全ての折り目線を形成するためには、エッチング処理はある厚さの薄板に対してのみに限定される。
３つの側方ストリップ１、３、３ａにより、不連続の切れ目線６から可能な限り短い距離で形成されたこれらの側方ストリップに近接して、廃棄物を減少させるために、この薄板から取り外すことのできる一組の第２のストリップが前形成される。この一組の第２のストリップは、廃棄物の問題に対処するべく相互に接近され、ポンプ支持用の枠体の一部を形成するようになっており、先の３つの側方ストリップを構成する主要部分に対する、今後更に説明される仕上げ部品となるものである。詳しく説明すると、一組の第２のストリップには同じ形状の大きな２つのストリップ５、５ａが含まれ、その各両端部には一対の折り目線８−８’、８”−８’”及び８ａ−８’ａ、８”ａ−８’”ａが形成される。これらの折り目線の各々は、ストリップ５、５ａからストリップ７、７’及び７ａ，７’ａを分離させる。ストリップ７、７’及び７ａ，７’ａの長手方向寸法はストリップ５、５ａの幅寸法に相当する。折り目線８−８’、８”−８’”及び８ａ−８’ａ、８”ａ−８’”ａでの折り曲げ方向は逆向きになることから、各前記ストリップ７、７’及び７ａ，７’ａの各表面には、各１本の半切り込み線が形成される。これらの半切り込み線は図１では点線で示される。ストリップ５、５ａの幅寸法はスリット４、４ａの長さよりも若干長く、ストリップ５、５ａの長さは少なくともストリップ、３、３ａの、一連のスリットを設けた範囲部分の長さと同じである。
同様に、ストリップ５、５ａに接近する位置には別の３つのストリップ９、９’、９”が、廃棄物をできるだけ少なくするような状態で形成され、破断しやすい切取線によって夫々包囲されている。各ストリップ９、９’、９”の端部近くには折り目線１２及び１２ａ、１２’及び１２’ａ、１２”及び１２”ａ、が形成され、これらの折り目線が、ストリップ９、９’、９”から実質的に四角形の端部１５及び１５ａ、１５’及び１５’ａ、１５”及び１５”ａ、を分離させている。各ストリップ９、９’、９”の長さは、これら各ストリップの各２つの折り目線間の距離が実質的に側方ストリップ１の幅寸法と同じであるようなものであることを銘記されたい。
図２ａ、２ｂを参照するに、本発明に従うゲッタポンプが示される。ここでのゲッタポンプは図１に示される切り込み線及び折り目線を有する薄板と、既知の形式のある数の非蒸発性のゲッタ要素を有する矩形のプレートとを使用して全体的に組み立てられる。この矩形のプレートはスリット４、４ａ内に隙間なく挿入される厚さを有している。
先ず、加熱部材２０を、Ｕ字型の底部を形成する中央側方ストリップ１に、代表的には、成形ストリップ２１、２１’を使用する２つの支持部材により締着される。成形ストリップ２１、２１’は、中央側方ストリップ１に、例えばスポット溶接により固定することができる。ストリップ３、３ａに形成したスリット４、４ａが、好ましくは加熱部材２０の高温セグメントと少なくとも同じ長さを有するセグメントの長さ分伸延されることを銘記されたい。本アセンブリは、今後説明する様相の下に好ましく組み立てられる。
先ず、側方ストリップ１、３、３ａが薄板から取り外される。この取り外しは、これらのストリップを残余の薄板部分に連結している各ステープルから手で破断させるなどの既知の方法で実施される。次いで、折り目線２、２ａに沿って各ストリップを折り曲げ、中央側方ストリップ１を底部ストリップとし、側方ストリップ３、３ａ、をこの底部に関して９０度に折り曲げてＵ字型の枠体として成形する。
次いで、２つのストリップ５、５ａを薄板の切取線に沿って取り外し、これらストリップ５、５ａの何れか一方を、ストリップ３あるいは３ａの何れか一方の外側に、先ず、折り目線８−８’あるいは８ａ−８’ａ側から取り付け、次いで折り目線８”−８’”あるいは８”ａ−８’”ａ側を取り付ける。斯くして、端部ストリップ７及び７’あるいは７ａ及び７’ａがストリップ３あるいは３ａに接触される。一方、ストリップ５、５ａの大部分の長さ部分は枠体の各側方ストリップから、これら各側方ストリップと平行に、各対の折り目８−８’及び８ａ−８’ａ線間等を隔てる短い長さと等しい距離において、若干離間して位置付けられる。
次いで、ポンプのゲッタ要素を形成するところの矩形プレート１０（以下、ゲッタ要素１０とも称する）の短い方の各側部がストリップ３のスリット４あるいはストリップ３ａのスリット４ａに挿入される。ゲッタ要素１０の、スリット４に挿入した側とは反対側の各側部が、反対側の側方ストリップの相当するスリット４ａあるいは４に挿入される。底部ストリップ１あるいはＵ字形状の枠体の幅寸法が、ゲッタ要素１０の幅寸法よりも若干小さくなるように選択されそれにより、ゲッタ要素をスリット４、４ａを貫いて側方ストリップ３、３ａから若干突出する状態に維持することができることを銘記されたい。
枠体の各側方ストリップから各ゲッタ要素を等しい長さで突出させることで、先に説明したように配列した各ストリップ５、５ａの端部ストリップ７、７ａを側方ストリップ３、３ａ上にスポット溶接（図２ａでは溶接部分が＊印を付記して示される）すると、ゲッタ要素１０のための好適な側方封着部が形成される。斯くして、ゲッタ要素は外部に対して機械的に有効に保護されると共に熱的にも断絶されそれにより、放出損失量が小さくなり、一方、ゲッタポンプの安定した幾何学的寸法形状の特性下にしかるべく位置決めされた状態に維持される。
最後に、他方のストリップ５あるいは５ａを、相当する側方ストリップ３あるいは３ａの外側に取り付けることによりゲッタ要素１０を固定させる。
本発明の別の実施例に従えば、ゲッタポンプは溶接作業を要せずに組み立てられる。この目的のために、図３を参照するに、各１対をなす切り込み１４及び１４’及び１４ａ及び１４’ａが夫々側方ストリップ３及び側方ストリップ３ａに形成される。これらの切り込みは各スリット４及び４ａの外側でこれらスリットの両側に形成される。同様に、図３の実施例での前形成された薄板も、先の実施例と同様の２つのストリップ５、５ａを有し、本実施例ではこれらのストリップ５、５ａの各端部には、相互に反対向きに形成された折り目線１８−１８’、１８”−１８’”と、１８ａ−１８ａ’、１８ａ”−１８ａ’”とによってストリップ５、５ａから離間された、各２つの突出舌部１７、１７’及び１７ａ、１７ａ’が形成される。更に、加熱部材２０を支持する部材２１，２１’を締着させるための、図３で番号２２、２２ａで全体を示されるスリットを設けることができる。
更に、ストリップ５、５ａは、これらストリップ５、５ａと一体的に形成された３つの横断方向ストリップ９、９’、９”により相互に連結される。これらの各ストリップのための不連続の切れ目線１６が、各２つの突出舌部１７、１７’及び１７ａ、１７ａ部分を含んで、先の実施例における不連続の切れ目線６のように一時的に固定のための幾つかのステープルを含む状態で、薄板の全厚さ部分を切り込んだ状態でこれら各ストリップの外形全体に沿って設けられる。こうした切れ目線１６は、ストリップ５、５ａの内側の、これらストリップ５、５ａと、横断方向ストリップ９、９’、９”とにより形成される２つの矩形形状部分の周囲部分に相当する部分を薄板から分離させるためにも設けられる。横断方向ストリップ９、９’、９”の各端部のストリップ５、５ａとの境界部分には、不連続の切れ目線１６に代わる単なる折り目線１６’が形成され、また、反対方向への折り曲げのための各対の折り目線１８−１８’、１８”−１８’”及び１８ａ−１８ａ’、１８ａ”−１８ａ’”も形成される。
図４ａ及び４ｂを参照するに、予め形成した、覆い用及び支持用としての、図３に示されるような枠体から、各部材間に溶接を要することなく組み立てたゲッタポンプが示される。実際、枠体を前に説明したような形状とすると、覆い及び支持用のストリップ５、５ａの何れかが、側方ストリップ３、３ａに形成した切り込み１４及び１４’あるいは１４ａ及び１４’ａに、その各突出舌部１７、１７’あるいは１７ａ、１７ａ’を挿入することにより取り付けられる。折り目線１８−１８’、１８”−１８’”及び１８ａ−１８ａ’、１８ａ”−１８ａ’”の各間の短い部材部分がこれらのストリップ５、５ａを、相互に平行に且つ各ゲッタ要素１０及び枠体の底部１間の幅寸法の差に少なくとも等しい距離、側方ストリップ３、３ａから離間させる。次に、ゲッタ要素１０を一組のスリット４、４ａに挿入する。この場合、各ゲッタ要素は既にストリップ５あるいは５ａを装着した側とは反対側の、ストリップ３ａあるいは３の側から行う。ストリップ５あるいは５ａを折り目線１６’に沿って折り曲げることにより、これらストリップ５あるいは５ａは、尚緩い状態ながらも、被固定部材であるところの側方ストリップ３あるいは３ａに相対する位置に持ち来たされる。その後、突出舌部１７、１７’あるいは１７ａ、１７ａ’を、前に説明したように切り込み１４及び１４’及び１４ａ及び１４’ａに挿入することにより、ストリップ５、５ａが固定される。この固定と同時に、横断方向ストリップ９、９’、９”により形成されるステープルが、かくして形成された枠体の端部及び中央部を横断して配置される補強部材を提供し、更には、枠体の幾何学的特性の安定化を保証することが明らかである。
上述の別態様の実施例を使用することで、材料廃棄物コスト上昇が僅かであり、シンプル且つ迅速な手作業のみを提供することにより、最初に説明した実施例を使用して得られるような改善された特性と同じ特性及び利益のある枠体を得ることができることを銘記されたい。何れの実施例の場合でも、覆い用且つ包囲用としての、枠体とは何れにせよ一体化される側方ストリップを除き、実質的には一体部材として形成される枠体の利益を有することは明らかである。
前述の別態様として説明及び図示された実施例の場合、各部材からのはんだ除去といったような部分的な破壊を伴う作業を要すること無しに、単純な手作業により分解及び再組立することができるという特性が、本発明に従うゲッタポンプにより示される、小型であること、高い信頼性及び携帯性があるのみならず、改善された断熱性があるといった各特性に追加される。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。
【図１】
0003720377.tif 000002
【図２ａ】
0003720377.tif 000003
【図２ｂ】
0003720377.tif 000004
【図３】
0003720377.tif 000005
【図４ａ】
0003720377.tif 000006
【図４ｂ】
0003720377.tif 000007