(57)【要約】【課題】フランジの厚み方向の長さを低減し、ゲッターポンプの配置場所の自由度を向上させることができるゲッターポンプを提供する。【解決手段】非貫通穴１１を有する真空フランジ１０と、線状の加熱部材２０と、線状の加熱部材２０を貫通させる貫通穴３１を有するドーナツ状の複数の非蒸発ゲッター材３０と、を有し、線状の加熱部材２０を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材３０を、真空フランジ１０の非貫通穴１１の底面１２に沿って同一平面上に配置することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非貫通穴を有する真空フランジと、
線状の加熱部材と、
前記線状の加熱部材を貫通させる貫通穴を有するドーナツ状の複数の非蒸発ゲッター材と、
を有し、
前記線状の加熱部材を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材を、前記真空フランジの前記非貫通穴の底面に沿って同一平面上に配置することを特徴とするゲッターポンプ。
【請求項２】
前記非蒸発ゲッター材の外径は、前記非貫通穴の深さ以下であることを特徴とする、請求項１に記載のゲッターポンプ。
【請求項３】
前記線状の加熱部材を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材を、らせん状に配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載のゲッターポンプ。
【請求項４】
前記線状の加熱部材を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材を、ジグザグ状に配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載のゲッターポンプ。
【請求項５】
前記線状の加熱部材を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材を前記非貫通穴内に固定する固定部材を有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のゲッターポンプ。
【請求項６】
前記真空フランジと、前記複数の非蒸発ゲッター材との間に断熱部材を設けることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のゲッターポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配置場所の自由度を向上させることができるゲッターポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲッターポンプは、機械的可動部を有さず非蒸発型ゲッター材料（ＮＥＧ材料）を活性化することによりガスを吸着するポンプである。一般的にゲッターポンプは真空容器内に真空フランジにより接続され、真空容器内において超真空条件を実現するために使用される。
【０００３】
非蒸発型ゲッター材料としては、ジルコニウム又はチタンをベースとする合金が用いられる。非蒸発型ゲッター材料は４５０℃程度に加熱することにより活性化し、酸素、水素、水等の反応性気体の吸着作用を生じる。より効果的に吸着させるためには非蒸発型ゲッター材料と反応性気体との接触面積、すなわち非蒸発型ゲッター材料の表面積を拡大する必要があり、従来のゲッターポンプは、真空フランジの厚み方向に非蒸発ゲッター材を積み重ねる構成とし、真空容器内において非蒸発ゲッター材の表面積を確保していた（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５１７８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、真空フランジの厚み方向に非蒸発ゲッター材を並べた場合、フランジの厚み方向にゲッターポンプが突出することから設置場所に相当程度のスペースを要し、ゲッターポンプの設置場所が限定されてしまっていた。
【０００６】
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、フランジの厚み方向の長さを低減し、配置場所の自由度を向上させることができるゲッターポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係るゲッターポンプは、
非貫通穴を有する真空フランジと、
線状の加熱部材と、
前記線状の加熱部材を貫通させる貫通穴を有するドーナツ状の複数の非蒸発ゲッター材と、
を有し、
前記線状の加熱部材を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材を、前記真空フランジの前記非貫通穴の底面に沿って同一平面上に配置することを特徴とする。
【０００８】
また本発明に係るゲッターポンプは、
前記非蒸発ゲッター材の外径が、前記非貫通穴の深さ以下であることを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係るゲッターポンプは、
前記線状の加熱部材を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材を、らせん状に配置することを特徴とする。
【００１０】
また本発明に係るゲッターポンプは、
前記線状の加熱部材を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材を、ジグザグ状に配置することを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係るゲッターポンプは、
前記線状の加熱部材を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材を前記非貫通穴内に固定する固定部材を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係るゲッターポンプは、
前記真空フランジと、前記複数の非蒸発ゲッター材との間に断熱部材を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明におけるゲッターポンプによれば、フランジの厚み方向の長さを低減し、ゲッターポンプの配置場所の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るゲッターポンプを示す図である。
【図２】非蒸発ゲッター材を示す図である。
【図３】複数の非蒸発ゲッター材をらせん状に成形する工程を示す図である。
【図４】アルミナ製数珠玉碍子を示す図である。
【図５】図４とは異なるアルミナ製数珠玉碍子を示す図である。
【図６】アルミナ管を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るゲッターポンプに、固定部材及び断熱部材を設けた例である。
【図８】本発明のゲッターポンプの変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
（実施の形態）
図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係るゲッターポンプ１の正面図及び側面断面図である。本発明の一実施形態に係るゲッターポンプ１は、真空フランジ１０と、加熱部材２０（ヒータ２０）と、複数の非蒸発ゲッター材３０とを備える。図１では非蒸発ゲッター材３０を６９個備える例を示している。
【００１７】
真空フランジ１０は、ゲッターポンプ１を真空容器（不図示）に取り付けるために用いるものであり、非貫通穴１１及び底面１２を備え、非貫通穴１１は所定の深さｔを有する。真空フランジ１０の外周部には複数の貫通穴１３が設けられ、貫通穴１３にボルトを通し、ナットにより真空容器に取り付ける。好適には、フランジの厚さが１７．５ｍｍである場合、当該所定の深さ方向の長さｔ（以下、深さｔという。）は１５．５ｍｍである。この場合底面１２の厚さは２．０ｍｍとなる。ヒータ２０及び非蒸発ゲッター材３０は、非貫通穴１１内に設けられる。ここで真空フランジ１０において、非貫通穴１１が設けられている面は真空容器内の真空側に配向するため、以下、真空フランジ１０の非貫通穴１１が設けられている面を真空側という。
【００１８】
ヒータ２０は、線状の金属部材２１と、当該金属部材を覆う碍子２２とを備える。金属部材２１は可撓性を有する部材であり、両端を電流導入４０、４１に接続して通電することにより発熱する。好適には金属部材２１は、φ０．６ｍｍのタンタル線である。以下金属部材２１は、φ０．６ｍｍのタンタル線であるものとして説明する。また碍子２２は好適にはアルミナ製数珠玉碍子２２である。ヒータ２０は、非蒸発ゲッター材３０を少なくとも４５０℃において１０分程度加熱し、非蒸発ゲッター材３０を活性化することにより排気作用を生じさせる。なお電流導入４０、４１を通すための貫通穴４２、４３が、真空フランジ１０の外周部側面に設けられており、電流導入４０、４１により約５Ａの電流を金属部材２１に流す。なお、電流導入４０、４１と真空フランジ１０の間は熔接により気密が保たれている。
【００１９】
非蒸発ゲッター材３０はヒータ２０を貫通させるための貫通穴３１を有する略円柱形状（以下、ドーナツ形状という。）の非蒸発型ゲッター材料である。非蒸発ゲッター材３０は貫通穴３１内のヒータ２０が発熱し、当該熱が貫通穴３１から半径方向外側に向かって伝達することにより加熱される。図２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、非蒸発ゲッター材３０の正面図、側面図、斜視図である。好適には非蒸発ゲッター材３０の外径Ｄは、非貫通穴１１の深さｔ以下であり、例えば８．０ｍｍである。なお貫通穴３１は、ヒータ２０を貫通させるために十分な大きさの穴であればよく直径は例えばφ３．０ｍｍである。このようにドーナツ状の非蒸発ゲッター材３０の中心にヒータ２０を貫通させる構成により非蒸発ゲッター材３０を中心から加熱するため、僅かな消費電力で非蒸発ゲッター材３０を活性化することができる。
【００２０】
そしてヒータ２０を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材３０を、真空フランジ１０の非貫通穴１１の底面１２に沿って、同一平面上に配置する。好適には図１に示すように、複数の非蒸発ゲッター材３０を、真空フランジ１０内の底面１２に沿って、らせん状に配置する。このように配置することで、ゲッターポンプ１の真空フランジ１０の厚み方向の長さを低減することができる。また好適には、非蒸発ゲッター材３０の外径Ｄは非貫通穴１１の深さｔ以下であるため、非貫通穴１１内に複数のゲッター材が収容されることになる。すなわちここで電流導入４１に接続されるヒータ２０の端部である接続配線部４４は、らせん状の中心部分から外側に配線する。従って図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、接続配線部４４は、らせん状に配置した非蒸発ゲッター材３０の上方（真空側）に配置する。好適には図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、接続配線部４４の下方には非蒸発ゲッター材３０を配置しないようにして、ゲッターポンプ１の真空フランジ１０の厚み方向の長さを低減する。
【００２１】
図３は、複数の非蒸発ゲッター材３０にヒータ２０を貫通させ、複数の非蒸発ゲッター材３０をらせん状に成形する工程を示す図である。はじめに図３（ａ）に示すように、金属部材２１に、複数のアルミナ製数珠玉碍子２２を通し、ヒータ２０の金属面を覆う。アルミナ製数珠玉碍子２２は絶縁体であり、金属部材２１のショートを防止するために設ける。
【００２２】
アルミナ製数珠玉碍子２２の側面断面図及び正面図を、それぞれ図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す。アルミナ製数珠玉碍子２２には金属部材２１を貫通させるための貫通穴２２０が設けられている（図４（ａ））。貫通穴２２０の直径は金属部材２１を貫通させるために十分な直径であればよく、例えばφ０．７５ｍｍである。またアルミナ製数珠玉碍子２２の外径は、例えば２．０ｍｍである。
【００２３】
アルミナ製数珠玉碍子２２は凸部２２１及び凹部２２２を備える。アルミナ製数珠玉碍子２２の凹部２２２は、金属部材２１に貫通させた場合に、隣接する他のアルミナ製数珠玉碍子２２の凸部２２１に組み合う。アルミナ製数珠玉碍子２２が凸部２２１及び凹部２２２を備えることにより、ヒータ２０が曲げられても、金属部材２１の金属面が露出することを防止し、金属部材２１のショートを効果的に防止することができる。
【００２４】
次に図３（ｂ）に示すように、ヒータ２０に複数の非蒸発ゲッター材３０を通す。続いて図３（ｃ）に示すように、ヒータ２０の両端に、アルミナ製数珠玉碍子２２ｂを通す。
【００２５】
アルミナ製数珠玉碍子２２ｂの側面断面図及び正面図を、それぞれ図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す。アルミナ製数珠玉碍子２２ｂも同様にヒータ２０を通す貫通穴２２０ｂを有する（図５（ａ））。また、アルミナ製数珠玉碍子２２ｂにも凸部２２１ｂ及び凹部２２２ｂが備えられる。貫通穴２２０ｂの直径はタンタル線を貫通させるために十分な直径であればよく、例えばφ０．７５ｍｍである。アルミナ製数珠玉碍子２２ｂの外径は、非蒸発ゲッター材３０の貫通穴３１の直径よりも大きく、例えばφ５．０ｍｍであり、非蒸発ゲッター材３０の位置ずれを防止する。
【００２６】
続いてアルミナ製数珠玉碍子２２ｂの外側に、複数のアルミナ製数珠玉碍子２２を通す（図３（ｄ））。続いて両端からアルミナ管２２ｃを通す（図３（ｅ））。続いて両端にソケットコンタクト２３を取り付ける。ソケットコンタクト２３は、ヒータ２０の両端、電流導入４０及び４１を接続するための接続部材である。
【００２７】
アルミナ管２２ｃの側面断面図及び正面図を、それぞれ図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す。アルミナ管２２ｃも同様に貫通穴２２０ｃを有する。貫通穴２２０ｃの直径はソケットコンタクト２３の外径よりも大きく、例えばφ７．０ｍｍであり、ソケットコンタクトのショートを防止する。
【００２８】
続いて図３（ｇ）に示すように、ヒータ２０を曲げて、複数の非蒸発ゲッター材３０をらせん状に成形する。そして当該らせん状に成形した複数の非蒸発ゲッター材３０を、真空フランジ１０の非貫通穴１１の底面１２に沿って同一平面上に配置する。なお図３（ｇ）では、アルミナ管２２ｃ、ソケットコンタクト２３は省略して記載している（図１、図７、及び図８も同様にアルミナ管２２ｃ、ソケットコンタクト２３を省略して記載した）。
【００２９】
ここで非蒸発ゲッター材３０の形状がドーナツ形状であるため、らせん状に複数の非蒸発ゲッター材３０を配置すると、らせんの外側の方が内側よりも配置するための空間が大きいため、隣接する非蒸発ゲッター材３０間には間隙３２が生じる。このように隣接する各非蒸発ゲッター材３０間に間隙３２が存在することにより、複数の非蒸発ゲッター材３０の表面積を十分に確保できる。また、らせん状に複数の非蒸発ゲッター材３０を配置した場合、ヒータ２０が急激に曲げられる部分を少なくすることができ、アルミナ製数珠玉碍子２２が十分にヒータ２０の金属部材２１を覆い、金属部材２１が露出することを防止することができる。
【００３０】
図７は、らせん状に成形した複数の非蒸発ゲッター材３０を、真空フランジ１０の非貫通穴１１の底面１２に沿って同一平面上に配置している様子を示している図である。図７に示すように、真空フランジ１０の非貫通穴１１に、らせん状に成形した複数の非蒸発ゲッター材３０を配置する。なお図７においてはヒータ２０に通した非蒸発ゲッター材３０のうち両端の複数個のみを表示し、他は記載を省略している。
【００３１】
好適には図７に示すように、複数の非蒸発ゲッター材３０を非貫通穴１１内に固定する固定部材５１を有する。固定部材５１は複数の非蒸発ゲッター材３０を非貫通穴１１の真空側から固定する。好適には固定部材５１は、網、箔、又はワイヤー等により構成する。固定部材５１を設けることにより、真空容器内に真空フランジ１０の真空側を垂直方向下向きに向けて配置しても、複数の非蒸発ゲッター材３０が落下することがない。
【００３２】
また好適には、図７に示すように、非蒸発ゲッター材３０をヒータ２０により加熱した場合に、真空フランジ１０への伝熱を防止するために、真空フランジ１０の底面１２と非蒸発ゲッター材３０との間に断熱部材５２を設ける。断熱部材５２は、ワイヤー、箔、又は網等により構成する。図７においては、断熱部材５２として箔５２１を複数の非蒸発ゲッター材３０と真空フランジ１０との間に設け、さらに箔５２１と真空フランジ１０との間に所定の厚みを有する複数の離間部材５２２を設けることにより真空断熱を行う。なお図７においては、電流導入４０、４１、及び電流導入用の貫通穴４２、４３については図示していない。
【００３３】
以上説明したように、本発明によれば、ヒータ２０を貫通させた複数の非蒸発ゲッター材３０を、真空フランジ１０の非貫通穴１１の底面１２に沿って同一平面上に配置することにより真空フランジ１０の厚み方向の長さを低減し、配置場所の自由度を向上させることができるとともに、非蒸発ゲッター材３０を高密度に収容しつつ表面積を十分に確保できる。
【００３４】
図８は、本発明の変形例を示す図である。当該変形例においては、複数の非蒸発ゲッター材３０を、真空フランジ１０内の底面１２に沿って、ジグザグ状に配置する。このように配置することによっても、らせん状に配置した場合と同様に、真空フランジ１０の厚み方向の長さを低減し、配置場所の自由度を向上させることができるとともに、非蒸発ゲッター材３０を高密度に収容しつつ表面積を十分に確保できる。
【００３５】
なお、図１及び図８において電流導入４０及び４１は真空フランジ１０の所定の側面に設けているが、電流導入４０及び４１を設ける位置はこれに限定されず、非貫通穴１１内のヒータ２０の両端の位置に応じて適宜変更可能である。
【００３６】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各部材等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段や部材を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ゲッターポンプ
１０  真空フランジ
１１  非貫通穴
１２  底面
１３  貫通穴
２０  加熱部材（ヒータ）
２１  金属部材（タンタル線）
２２、２２ｂ  碍子（アルミナ製数珠玉碍子）
２２ｃ  アルミナ管
２２０、２２０ｂ、２２０ｃ  貫通穴
２２１  凸部
２２２  凹部
２３  ソケットコンタクト
３０  非蒸発ゲッター材
３１  貫通穴
３２  間隙
４０、４１  電流導入
４２、４３  貫通穴
４４  接続配線部
５１  固定部材
５２  断熱部材
５２１  箔
５２２  離間部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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