(57)【要約】漏れ検出装置は、テストの検査サンプルを含むテストチャンバを接続可能なテスト入口（１０）を有する。高真空ポンプ（１２）は、テストガス検出器（１１）の中に高真空を生成する。プレ真空ポンプ（２０）は、２つのポンプステージ（２２，２３）を有する。テストチャンバを真空排気するために、ポンプステージ（２２，２３）は、吸引力を増加させて並列モードで操作される。必要な真空が得られると、ポンプステージ（２２，２３）は、テストガス検出器（１１）で必要な高真空、すなわち高検出感度のために必要とされる高真空を生成するために直列で操作される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テストチャンバの接続のためのテスト入口（１０）、テストガス検出器（１１）に接続された高真空ポンプ（１２）、及び少なくとも２つのポンプステージ（２２，２３）を含むプレ真空ポンプ（２０）を備える漏れ検出装置において、
前記プレ真空ポンプの前記ポンプステージ（２２，２３）間にタップ（２５）が設けられ、かつ、
前記ポンプステージは直列で、または並列で選択的に操作可能であることを特徴とする漏れ検出装置。
【請求項２】
弁装置（Ｖ２）は前記プレ真空ポンプ（２０）の前記ポンプステージ（２２，２３）間に設けられ、
前記弁装置は、第１状態にあるとき、前記第１ポンプステージ（２２）の出口を前記第２ポンプステージ（２３）の入口に接続し、第２状態にあるとき、前記第１ポンプステージ（２２）の出口を前記第２ポンプステージ（２３）の出口に接続することを特徴とする請求項１に記載の漏れ検出装置。
【請求項３】
バイパス弁（Ｖ４）は、前記テスト入口（１０）を前記第２ポンプステージ（２３）の入口に接続するために動作可能であり、かつ、
前記バイパス弁（Ｖ４）は、前記弁装置（Ｖ２）が前記弁装置（Ｖ２）の第２状態にあるとき開弁していることを特徴とする請求項２に記載の漏れ検出装置。
【請求項４】
前記漏れ検出装置は、前記テスト入口（１０）が前記高真空ポンプ（１２）の中間コネクタ（２９）に接続された逆流漏れ検出器であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の漏れ検出装置。
【請求項５】
前記プレ真空ポンプ（２０）の前記２つのポンプステージ（２２，２３）は共通の駆動部（３５）によって同期して駆動され、かつ、
前記駆動部は、前記テストチャンバに含まれるガスを排気するために高回転数が設定され、排気プロセスが終了した後、低回転数が設定されるように制御されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の漏れ検出装置。
【請求項６】
前記各回転数は、前記テスト入口（１０）の圧力（ＰＥ）に依存して選択されることを特徴とする請求項５に記載の漏れ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テストチャンバの接続のためのテスト入口、テストガス検出器に接続された高真空ポンプ、及び少なくとも２つのポンプステージを含む予備真空ポンプ（プレ真空ポンプ）を備える漏れ検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
漏れ気密性のためにテストの検査サンプルを収容しテストされるテストチャンバに接続するための漏れ検出装置が既に知られている。テストの検査サンプルは、例えばヘリウムのような軽いテストガスを含み、例えば質量分析計であるテストガス検出器によって検出できる。テストガス検出器では、１０−４ｍｂａｒ未満の高真空が要求される。この高真空は、予備真空ポンプと直列で操作される高真空ポンプによって作り出される。高真空ポンプは、通常、ターボ分子ポンプを備えている。プレ真空ポンプは、変位ポンプステージ、特にロータリーベーン真空ポンプを備えている。
【０００３】
漏れ検出装置用のポンプシステムは、独国特許出願公開第４２２８３１３号明細書に記載されている。このシステムでは、高真空ポンプは、２つの直列に操作される分子ポンプステージを備え、プレ真空ポンプは、単一のポンプステージからなっている。さらに、２つのステージのプレ真空ポンプを備える漏れ検出装置が知られている。２つのステージのプレ真空ポンプは、バックブラウンドのヘリウムをテストガス検出器から除くように、周囲空気に含まれるバックグラウンドのヘリウム（ヘリウム分圧）を強く抑制する目的を有する。２ステージ設計のプレ真空ポンプでは、２つのポンプステージの圧縮比が増加する。ポンプステージは、通常、共通のハウスブロックで実現され、ハウジングブロックの内部で互いに連結されている。その一方で、２つのポンプステージの連結部にアクセスできるようになっている。
【０００４】
テストの検査サンプルを収容するテストチャンバを真空排気するとき、排気に必要な時間を最小限にするために、排気プロセスは高吸引力で実行されるべきである。欧州特許第１００８８４１号明細書（アルカテル：Alcatel）には、排気プロセスの間、プレ真空ポンプが高回転数で操作される一方、測定プロセスは、低吸引力のプレ真空ポンプであるが高圧力差で実行される方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第４２２８３１３号明細書
【特許文献２】欧州特許第１００８８４１号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、単純な方法で、排気操作及び検出操作を実行可能にし、２つの操作モード間での切り替えを可能にする漏れ検出装置を提供することである。
【０００７】
本発明にかかる漏れ検出装置は、請求項１に規定されている。タップがプレ真空ポンプのステージ間に設けられ、これらのポンプステージ（pump stage）が、直列で、または並列で選択的に操作可能であることを特徴とする。
【０００８】
検出操作において、直列に接続された２つのポンプステージは、排気のために、並列状態に切り替えることができる。これは、テストチャンバに対する排気プロセスが、高吸引力で実行され、僅かしか時間がかからないという利点を有する。その一方で、検出操作は、低吸引力で真空を増加させて実行される。このように、プレ真空ポンプのポンプステージは、異なった操作モードで使用される。これは、排気操作が比較的短時間で実行され、検出操作において、排気のために並列に切り替えられるポンプステージが、直列で操作されるという利点を有する。この方法では、両方のポンプステージの高性能が各操作モードにおいて保証される。
【０００９】
本発明の望ましい実施形態によれば、弁装置は、プレ真空ポンプのポンプステージ間に設けられ、前記弁装置は、第１状態にあるとき、第１ポンプステージの出口を第２ポンプステージの入口に接続し、第２状態にあるとき、第１ポンプステージの出口を第２ポンプステージの出口に接続する。これは、並列操作と直列操作との切り替えの単純かつ安価な実現を可能にする。弁装置は、通過（passage）位置とブランチオフ(branch-off)位置との間で切り替えられるようになっている三方弁であってもよい。さらに、テスト入口を予備の真空チャンバの第２ポンプステージの入口に接続し、バイパス弁を設けることができる。弁装置が第２状態（ブランチオフ位置）にあるとき、前記バイパス弁は、開かれるように制御される。
【００１０】
適切には、プレ真空ポンプのポンプステージは、共通の駆動部によって、同期して駆動される。駆動部は、テストチャンバに含まれるガスを排気するために高回転数が設定され、排気プロセスが終了した後、低回転数が設定されるように制御される。これによって、排気性能の増加する効果をさらに増加できる。
【００１１】
駆動部の回転数の制御は、テスト入口の圧力に依存して実行できる。テスト入口の圧力によってテストチャンバの圧力をそれぞれの必要なポンプ操作で決定することができる。
【００１２】
本発明の例示的な実施形態は、図面の唯一の図を参照して、以下で、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかる漏れ検出装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明にかかる漏れ検出装置の概略図である。
【００１５】
ここで図示された漏れ検出装置は、逆流漏れ検出器である。この検出装置は、テストの検査サンプルが配置される図示されていないテストチャンバの接続用のテスト入口１０を備えている。漏れ気密性がテストされる検査サンプルは、例えばヘリウムのようなテストガスで満たされ、テストチャンバは、排気プロセスによって真空排気される。高真空を生成した後、テストガスが検査サンプルからテストチャンバに漏れたかテストガス検出器１１を用いて検出される。
【００１６】
前記テストガス検出器１１は、第１ポンプステージ１３及び第２ポンプステージ１４を備える高真空ポンプ１２に接続されている。第１ポンプステージは、望ましくはターボ分子ポンプであり、第２ポンプステージ１４は、分子ポンプである。両ポンプステージは、直列で操作される。第２ポンプステージ１４の出口は、切り替え可能な弁Ｖ１を介してプレ真空ポンプ２０の入口２１に接続されている。プレ真空ポンプ２０は、第１ポンプステージ２２及び第２ポンプステージ２３からなっている。第２ポンプステージ２３の出口は、大気に通じるプレ真空ポンプ２０の出口２４を形成する。
【００１７】
テスト入口１０は、導入管２６に接続されている。この導入管から、入口弁Ｖ５が設けられた第１支管２７が、高真空ポンプ１２の第１ポンプステージ１３の中間コネクタ２９につながっている。流入した量の流れにテストガスを放出するようになっている校正されたテストガス源を含むテストリーク２８も前記中間コネクタに接続されている。導入管２６からの第２支管３０は、遮断弁Ｖ３を介してプレ真空ポンプ３０の第１ポンプステージ２２の入口につながっている。第３支管３１は、導入管２６からバイパス弁Ｖ４を介して第２ポンプステージ２３の入口につながっている。
【００１８】
第１ポンプステージ２２と第２ポンプステージ２３との間には、内部でコネクタ１，２，３を有する三方弁として形成された弁装置Ｖ２が配置されている。コネクタ３は、ポンプステージ２２，２３間の中間コネクタ２９を形成する。弁装置は、通過位置１−２とブランチオフ位置１−３との間で切り替えることができる。弁装置Ｖ２が前記通過位置１−２にあるならば、バイパス弁Ｖ４は閉じられる。弁装置Ｖ２がブランチオフ位置１−３にあるならば、バイパス弁Ｖ４は開いた状態にある。この方法で、ポンプステージ２２，２３は、直列操作と並列操作との間で切り替えることができる。直列操作では、弁装置Ｖ２は、通過位置１−２にある。並列操作では、弁装置Ｖ２は、ブランチオフ位置１−３にある。並列操作で作り出した流路は、３２及び３３によって記されている。これらの流路の一方である３２は、ポンプステージ２２を通り、並列路３４を通って第２ポンプステージ２３の近傍で出口２４につながっている。他方の並列路３３は、導入管２６から第１ポンプステージ２２を越えて、バイパス弁Ｖ４につながり、バイパス弁Ｖ４から第２ポンプステージ２３につながっている。
【００１９】
２つのポンプステージ２２，２３は、例えばロータリーベーン真空ポンプのような変位ポンプである。ポンプステージは、共通のハウジングブロックを有することができる。必要な弁は、外部に配置することもできるし、あるいはハウジングブロックに一体化することもできる。
【００２０】
ポンプステージ２２，２３は、回転数が制御されたエンジンとして実現された共通の駆動部３５によって駆動される。前記駆動部は、圧力センサ３６によって得られるテスト入口１０の圧力ＰＥに依存して制御される。テスト入口１０の圧力が制限値を超える限り、プレ真空ポンプ２０のポンプステージ２２，２３は、並列操作で作動される。圧力が制限値以下に低下すると、ポンプステージは、直列操作で作動される。圧力センサ３６は、駆動部３５の回転数を制御する。
【００２１】
別の圧力センサ３７がこの位置に広がる圧力を測定するために高真空ポンプ１２の出口に配置されている。この圧力は、通常、１０ｍｂａｒ未満である。高真空ポンプ１２のポンプステージ１３の中間コネクタ２９での圧力は、通常、０．１ｍｂａｒ未満であり、テストガス検出器１１の圧力は、１０−４ｍｂａｒ未満である。
【００２２】
導入管２６は、導入管２６に接続された通気弁Ｖ０を有している。したがって、操作終了後、真空領域に通気できる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  テスト入口
１１  テストガス検出器
１２  高真空ポンプ
１３  第１ポンプステージ
１４  第２ポンプステージ
２０  プレ真空ポンプ
２１  入口
２２  第１ポンプステージ
２３  第２ポンプステージ
２４  出口
２６  導入管
２７  第１支管
２８  テストリーク
２９  中間コネクタ
３０  第２支管
３１  第３支管
３２  流路
３３  並列路
３４  並列路
３５  駆動部
３６  圧力センサ
３７  圧力センサ
Ｖ０  通気弁
Ｖ１  弁
Ｖ２弁装置
Ｖ３  遮断弁
Ｖ４  バイパス弁
Ｖ５  入口弁
【図１】
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【国際調査報告】
2013532833.tif 000004
2013532833.tif 000005
2013532833.tif 000006
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