(57)【要約】【課題】その内部にサーマルスイッチの機能を組み入れることが可能な収着ポンプを提供すること。【解決手段】収着脱気システムは、その内部に気体分子を吸着するための収着材料を有する伝導性内側容器を含む。内側容器の周りに外側容器が位置決めされており、この外側容器はこれに接続された熱伝達フランジを含む。内側容器と外側容器の間には気体チェンバが形成されている。気体チェンバは、熱伝導性気体をその内部に封止可能に包含するように製作されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部の気体分子を吸着するように収着材料を有する内側容器と、
内側容器の周りに位置決めされた外側容器と、
外側容器に接続された熱伝達フランジと、
内側容器と外側容器の間に形成された気体チェンバであって、熱伝導性気体をその内部に封止可能に包含するように製作された気体チェンバと、
を備える収着脱気システム。
【請求項２】
前記気体チェンバは熱伝達フランジを収着材料に選択的に熱的接続させている、請求項１に記載の収着脱気システム。
【請求項３】
前記熱伝達フランジと収着材料の間の選択的な接続は真空状態にあるときである、請求項１に記載の収着脱気システム。
【請求項４】
熱伝導性の気体をそこからポンピングし除去するために気体チェンバと流体接続させた気体ラインをさらに備える請求項１に記載の収着脱気システム。
【請求項５】
蒸発した気体分子を内側容器内に及び内側容器から転送するために第１の端部を内側容器に流体性に接続させたポンピングラインをさらに備える請求項１に記載の収着脱気システム。
【請求項６】
ポンピングラインの第２の端部に接続されると共にその内部に液体ヘリウム槽及び磁気共鳴（ＭＲ）撮像で使用するように過分極化させた物質を包含する外部チェンバをさらに備えており、該ポンピングラインは内側容器と外部チェンバを流体接続させて蒸発ヘリウムガス分子をこれらの間で転送している、請求項５に記載の収着脱気システム。
【請求項７】
その内部にある選択磁場を維持するように外部チェンバの周りに位置決めされた磁場生成デバイスをさらに備える請求項６に記載の収着脱気システム。
【請求項８】
収着材料を極低温まで冷却するために熱伝達フランジに接続させた冷却システムをさらに備える請求項１に記載の収着脱気システム。
【請求項９】
前記内側容器は熱伝導性が高い材料から製作されている、請求項１に記載の収着脱気システム。
【請求項１０】
外部システム内の気体の圧力を低下させるための装置であって、
熱伝導性の内側容器と、
内側容器内に包含された収着材料と、
内側容器を分離した関係で囲繞してこれらの間に真空封止チェンバを形成している外側容器と、
外側容器と熱的に接続させた伝導性フランジと、を備えると共に、
前記真空封止チェンバは収着材料と伝導性フランジが熱的接触状態で選択的に配置されるように構成されている装置。
【請求項１１】
伝導性気体の追加及び除去のために真空封止チェンバと接続させた気体ラインをさらに備える請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記収着材料及び前記伝導性フランジは、真空封止チェンバがその内部に伝導性気体を有するときに熱的接触状態にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記収着材料及び伝導性フランジは、真空封止チェンバが伝導性気体のない真空状態にあるときに熱的接触状態から脱している、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記伝導性フランジは、伝導性フランジを極低温まで冷却するように構成された閉サイクル冷凍機と接続させている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
蒸発したヘリウムガス分子をその間で転送させるために内側容器収着材料を液体ヘリウムコンテナに接続させるポンピングラインをさらに備える請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記収着材料は、冷却された伝導性フランジと熱的接触させて配置されたときに液体ヘリウムコンテナからの蒸発ヘリウムガス分子を吸着する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記液体ヘリウムチェンバはその内部に、磁気共鳴（ＭＲ）撮像で使用するように過分極化させる物質を受け容れるように準備されている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
収着脱気システムを製作するための方法であって、
伝導性の内側容器に収着材料を満たす工程と、
内側容器を外側容器で封入し該内側容器と外側容器の間に中間気体ギャップを形成させる工程と、
外側容器上にこれに対して熱的に接続させて伝導性フランジを位置決めする工程と、
中間気体ギャップに気体ラインを流体接続させ、これに対して伝導性気体を追加及び除去することによって伝導性フランジと収着材料を互いに熱的に接触させて選択的に配置させる工程と、
を含む方法。
【請求項１９】
ポンピングラインの第１の端部を内側容器の内部体積と接続させる工程と、
磁気共鳴（ＭＲ）撮像で使用される物質を過分極化する際に使用するためにポンピングラインの第２の端部をその内部に液体ヘリウム槽を包含した外部チェンバと接続させる工程と、
外部チェンバ内の圧力を低下させるようにポンピングラインを介して内側容器を外部チェンバと流体連通して配置させる工程と、
をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
外部チェンバの周りに超伝導マグネットを位置決めする工程をさらに含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
伝導性フランジが収着材料と熱的接触状態にあるときに収着材料を極低温まで冷却するために冷却システムを伝導性フランジと接続させる工程をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には収着ポンプ（ｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｐｕｍｐ）に関し、またさらに詳細には、内蔵サーマルスイッチを有する収着ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
収着ポンプは、極低温まで冷却した非常に多孔性の分子ふるい材料（すなわち、収着材料）上に分子を吸着することによって所望のシステム内に部分真空を生成する真空ポンプである。収着ポンプによれば、圧力低下に用いられる別のタイプのポンプシステムに関連する欠点の多くを伴うことなくシステム内の圧力を約１０−７ｍｂａｒまで低下させることが可能である。すなわち、収着ポンプによれば開放系のポンプに存在するオイルその他の汚染物質を排除すること、並びにその内部に可動部がないために低コストで無振動の動作を提供できる利点がもたらされる。
【０００３】
収着ポンプは通常、合成ゼオライトや活性炭などの収着材料で満たしたステンレス鋼製、アルミニウム製、あるいはホウケイ酸ガラス製のコンテナとして製作される。収着ポンプは配管及び／またはバルブによって所望のシステムに流体接続されており、これらの間における分子の転送が可能である。さらに収着材料内の分子の吸着を可能にするように収着ポンプを極低温まで冷却するための機構または手段を存在させている。収着材料の温度を極低温まで低下させるための一方法は、液体窒素を満たしたデュワーフラスコ（すなわち、真空フラスコ）内にそれを浸漬させることである。しかし、液体窒素により提供される冷却はある種の分子の吸着に関しては常に十分とは限らない。これに関する一例は、収着ポンプに接続させた（分子をそこから吸着しようとする）システムが液体ヘリウム槽を包含している場合である。ヘリウム分子は液体窒素温度では十分に吸着を起こさず、このためこうしたシステムではこれより低い温度を生成できる十分に適した冷却機構が必要となる。
【０００４】
収着材料を極低温まで冷却させるための、収着ポンプによってヘリウム分子を吸着させなければならないようなシステムにより適した別の機構は、閉サイクル冷凍機である。こうした構成では、例えばサーマルバス（ｔｈｅｒｍａｌ  ｂｕｓｓ）などによって収着ポンプを冷凍機と熱的に接続させている。サーマルバスは、収着材料を適度の低さの極低温まで冷却させるように、収着ポンプを冷凍機と熱的に接触し配置させている。収着材料を冷却するための実際の機構によらず、収着ポンプの冷却はポンプをより高い温度（すなわち、室温など）までの再加熱期間と交替させる必要がある。すなわち効率よく動作させるためには、収着ポンプを周期性に動作させなければならない。あるモードまたはフェーズでは、ポンプは収着材料が分子を吸着するような極低温まで冷却される収着モードで動作している。脱着（ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ）モードまたはフェーズ（また任意選択では、再生フェーズ）では、収着材料は分子がそこから離脱できるような室温まで温度上昇することが許容される。
【０００５】
冷却と再加熱という交替する状態に収着材料を置かなければならないため、収着ポンプを冷却源と熱的接触させた状態とこれから離脱させた状態とで切り替えるための機構を提供する必要がある。収着ポンプが冷却のために閉サイクル冷凍機及びサーマルバスに接続されている一構成では、収着ポンプに冷凍システムを選択的に接続させるためにサーマルスイッチが利用される。既存のポンプ設計では、このサーマルスイッチは収着ポンプの外部に位置決めされている。外部に配置させたこのサーマルスイッチによって、システム全体は追加的な構成要素が追加されることになるため複雑さが増大する。別のサーマルスイッチ構成要素の追加は、システム全体のコストを増大させると共に、電気的や機械的な誤動作の機会を増大させる。さらに、サーマルスイッチを収着ポンプの外部に配置させることによって冷凍機と収着ポンプの間の熱伝達経路長の全体が長くなり、これによって全体的な熱動作性能が低下すると共に、ポンプを冷却させるためのコストがさらにまた増えることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ  ３６６８８８１  Ａ号
【特許文献２】ＵＳ  ４５９３５３０  Ａ号
【特許文献３】ＧＢ  １５０２２１４  Ａ号
【特許文献４】ＷＯ  ０２／３７１３２  Ａ号
【特許文献５】ＷＯ  ２００６／０５１２５１  Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、収着モードと脱着モードの間の切り替えのために収着ポンプを起動／起動停止させるために使用される目下のサーマルスイッチは非効率的であり、コストの上昇及び誤動作確率の増大をもたらす。したがって、単独の外部サーマルスイッチに関わるコスト及び非効率性を最小限にするようにその内部にサーマルスイッチの機能を組み入れることが可能な収着ポンプの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の欠点を克服した内蔵サーマルスイッチを有する収着脱気（ｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｐｕｍｐｉｎｇ）装置を提供する。収着ポンプ内に形成された気体チェンバが、収着ポンプを収着モードと脱着モードに選択的に配置させるサーマルスイッチの役割をする。
【０００９】
本発明の一態様では、収着脱気システムは、その内部の気体分子を吸着するように収着材料を有する内側容器と、該内側容器の周りに位置決めされた外側容器と、を含む。本収着脱気システムはさらに、外側容器に接続された熱伝達フランジと、内側容器と外側容器の間に形成された気体チェンバであって熱伝導性気体をその内部に封止可能に包含するように製作された気体チェンバと、を含む。
【００１０】
本発明の別の態様では、外部システム内の気体の圧力を低下させるための装置は、熱伝導性の内側容器と、該内側容器内に包含された収着材料と、分離した関係で内側容器を囲繞させてこれらの間に真空封止チェンバを形成している外側容器と、を含む。本装置はさらに、外側容器と熱的に接続させた伝導性フランジを含んでおり、真空封止チェンバは収着材料と該伝導性フランジが熱的接触状態で選択的に配置されるように構成されている。
【００１１】
本発明のさらに別の態様では、収着脱気システムを製作するための方法は、伝導性の内側容器に収着材料を満たす工程と、該内側容器を外側容器で封入しこれら内側容器と外側容器の間に中間気体ギャップを形成させる工程と、を含む。本方法はさらに、伝導性フランジをこれに対して熱的に接続させた外側容器上に位置決めする工程と、中間気体ギャップに気体ラインを流体接続させ、これに対して伝導性気体を追加及び除去することによって伝導性フランジと収着材料を互いに熱的に接触させて選択的に配置させる工程と、を含む。
【００１２】
本発明に関する別の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。
【００１３】
図面では、本発明を実施するために目下のところ企図される一実施形態を図示している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による収着脱気システムのブロック概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による外部システム内の圧力を低下させるための装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照すると、収着脱気システム１０の一実施形態を表している。収着脱気システム１０は、ＭＲＩで使用される撮像用薬剤サンプルを過分極化させるように構成された閉サイクルサーマルシステムである。例えばそのサンプルは、１３Ｃ１−ピルビン酸塩や分極させることが可能な同様の別の代謝性撮像用薬剤から構成することができる。収着脱気システム１０はその一部が、システムの内部構成要素を封入している真空チェンバ１２によって形成される。システム用の冷却システムの役割を果たす冷凍機１４も含まれている。一実施形態ではその冷凍機は、１０Ｋ未満の低温度環境の提供が可能な閉サイクル冷凍機である。図１に示すように冷凍機１４は、少なくともその一部が真空チェンバ１２の外部に位置決めされている。こうした構成によって、冷凍機１４が発生させる熱を真空チェンバ１２の外部にではなく周囲の環境内に排出することができる。
【００１６】
以下においてサンプル１６と呼ぶ分極させようとする物質または材料（例えば、１３Ｃ１−ピルビン酸塩）は、過分極化させるために真空チェンバ１２内部に位置決めされる。サンプル１６は、収着脱気システム１０に対するサンプルの追加及び除去のための機構に取り付けられている。図１に示すようにサンプル１６は、取外し式サンプル搬送チューブ１８などのサンプル導入手段を介して収着脱気システム１０内部に配置される。サンプル搬送チューブ１８は、サンプル１６をその内部に配置させるコンテナ２０内の部分真空を保持するために、その上側端部において適当な任意の方法で封止することが可能である。図１に示した実施形態ではサンプルを導入するための機構としてチューブ１８を記載しているが、サンプルを収着脱気システム１０内に配置させまた収着脱気システム１０からサンプルを排除することを可能にさせるような当技術分野でよく知られた別の機構が使用されることもある。
【００１７】
サンプル１６の過分極化を可能にするために、サンプルはその内部に極低温冷凍剤２２を有する典型的には液体ヘリウム槽２２の形態としたコンテナ２０内に配置させている。サンプル１６は、コンテナ２０の液体ヘリウム槽２２と熱的に接触させた保持用コンテナ２３内に位置決めされることが好ましい。保持用コンテナ２３内へのこうしたサンプル１６の配置によれば、サンプルの装填によって収着脱気システム１０内に、より具体的にはシステム内の収着ポンプ２６に汚染が不可避的に導入されるため、収着脱気システム１０の寿命が長くなると共にシステム効率が向上する。収着ポンプ２６は汚染による影響を受けやすくまた容易に回復させることができないため、サンプル１６を保持用コンテナ２３内に配置すると、こうした汚染物質が液体ヘリウム槽２２内に入るのを防ぐのに役立つ。コンテナ２０は封止可能であると共に、低い圧力（例えば、概ね１ｍｂａｒ以下の圧力）まで排気することが可能である（これについては、以下でさらに詳細に説明することにする）。サンプル１６の過分極化を可能にするために、液体ヘリウム槽２２の温度を適当な温度（例えば、４．２Ｋ未満、また好ましくは１．５Ｋ未満の温度）まで低下させている。
【００１８】
コンテナ２０及び液体ヘリウム槽２２の周りには、磁場生成デバイス２４が位置決めされる。図１の実施形態では磁場生成デバイス２４は、その内部にコンテナ２０を配置させたその中を通過するボアを有する超伝導マグネットである。超伝導マグネット２４は、サンプル１６の過分極化を起こさせるために、例えば３．５Ｔなど例えば１〜２５Ｔ以上の十分に高い磁場強度を生成させることが可能である。超伝導マグネット２４が確実に効率よく動作するように、マグネットは冷凍機１２により冷却される。
【００１９】
上で言及したように、コンテナ２０は封止可能であると共に、低い圧力になるまで排気することが可能である。他方コンテナ２０を低い圧力まで排気させると、液体ヘリウムの一部が蒸発すると共にその状態点がヘリウム飽和曲線に沿って移動することによって液体ヘリウム槽２２の温度が低下する。すなわち、液体ヘリウムの沸騰温度（４．２Ｋ）はその蒸気圧の関数である。液体ヘリウム槽２２上の圧力が低下することによって、液体ヘリウム槽及びその中のサンプル１６を複雑さを追加することなく約１Ｋまで冷却することが可能である。次いでこの低い温度によって、サンプル１６を希望する高分別分極状態（ｈｉｇｈ  ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｓｔａｔｅ）に変換することが可能である。
【００２０】
液体ヘリウム槽２２上の圧力のこうした低減を達成するために、圧力を低下させる装置２６（すなわち、収着ポンプ）をポンピングライン２７によってコンテナ２０と流体接続させている。収着ポンプ２６は、液体ヘリウム槽２２から分子を吸着することによって、コンテナ２０内の圧力を低下させるように構成される。収着ポンプ２６は、ポンプを極低温まで低下させるときはこの収着モード（すなわち、分極／ポンピングフェーズ）で動作する。すなわち収着ポンプを約１０Ｋ以下の温度まで冷却させる際は、液体ヘリウム槽２２からヘリウムガスが気化すると共に収着ポンプ２６によってこれが吸着されてその中の収着材料上に単一層または２つの層を形成させる。
【００２１】
収着ポンプ２６の一実施形態を図２に示している。収着ポンプ２６はその内部に収着材料３０を包含した内側容器２８を含む。内側容器２８は、形状が円筒状であると共に、銅などの熱伝導性が高い材料から形成されることが好ましい（ただし、適当な別の材料を使用することも可能である）。内側容器２８内に包含させる収着材料３０は、低い温度における吸着率が高い材料から形成されている。一実施形態では収着材料３０は、その総表面積が大きい（１グラム当たり数１０平方メートルである）ために吸着率が高い活性炭により構成されている。収着材料３０は合成ゼオライト材料により構成することも可能であることが企図される。
【００２２】
主ポンピングライン２７の第１の端部３１は内側容器２８に接続されており、またポンピングライン２７の第２の端部３３はコンテナ２０に接続されている。したがって主ポンピングライン２７により収着材料３０と液体ヘリウム槽２２（図１参照）が流体接続され、槽２２から収着材料３０へのヘリウム分子の吸着が可能となる。ポンピングライン２７は穴あきチューブとして収着材料３０から延ばすことが可能である、このためポンピングを受けた気体を収着材料３０と迅速に平衡させることができる。一実施形態では、収着材料を通過させるこの延長を内側容器２８内の中心位置とさせることが可能である。内側容器２８はさらに、収着材料３０と内側容器２８の壁との間の熱的接触状態を確実に良好にさせるようにヒートフィン３５を包含することが可能である。内側容器２８と同様に、これらのヒートフィンは低い温度における熱伝導率がよい材料から製作すべきである。
【００２３】
内側容器１０を外側容器３２により囲繞させている。外側容器３２は熱伝導性材料から構成されると共に、これに取り付けた熱伝導性のフランジ３４（すなわち、熱伝達フランジ）と熱的に接続させている。伝導性フランジ３４は、図１に示すようにポンプを冷凍機１２と熱的に接続させることによって収着モードにあるとき収着ポンプ２６を極低温まで冷却させるように機能する。
【００２４】
図２に戻ると、その間に中間気体ギャップまたは気体チェンバ３６を形成させるようにして外側容器３２を内側容器２８から分離させている。気体チェンバ３６は、その内部において気体を選択的に追加／除去することが可能な真空封止チェンバである。気体チェンバ３６に対して気体ライン３８を流体連通させ、その気体に関する制御された方式による追加及び除去を可能にしている。気体ライン３８は、その内部に熱伝導性気体の供給源を包含した気体源（図示せず）に接続されている。気体チェンバ３６に対する気体の追加及び除去によって、気体チェンバ３６は断熱性媒質と熱伝導性媒質のいずれとしての機能も可能となる。すなわち、気体チェンバ３６がその内部の伝導性気体を排気させて真空を形成したときは、気体チェンバ３６は内側容器２８及びその内部にある収着材料３０を外側容器３２から熱的に分離するように機能する。逆に、気体チェンバ３６に気体ライン３８を介して熱伝導性の気体が追加されると、外側容器３２と内側容器２８の間に熱伝導性媒質が形成され、これによって収着材料３０は伝導性フランジ３４と熱的に接触されるように配置される。
【００２５】
中間気体チェンバ３６の伝導率が制御された状態にあることによって、伝導性フランジ３４及び外側容器３２をその内部の内側容器２８及び収着材料３０と選択的に接続させるサーマルスイッチが形成される。伝導性気体が気体チェンバ３６を満たして伝導性媒質が形成されると、収着材料３０が極低温まで冷却されると共に収着ポンプ２６は収着モードで動作する。気体チェンバ３６が伝導性気体を排気して真空が形成されると、気体チェンバ３６は伝導性フランジ３４及び外側容器３２をその内部の内側容器２８及び収着材料３０から熱的に分離させる。この状態では収着ポンプ２６は、収着材料３０に吸着された気体分子の離脱（すなわち、脱着（ｄｅｓｏｒｂ））を可能とさせるように収着材料３０が温度の上昇を許容されるモードである脱着モードで動作する。
【００２６】
気体チェンバ３６の熱伝導率が選択式であること、並びにこれが収着ポンプ２６を収着モード及び脱着モードで動作させるサーマルスイッチとして機能することによって、収着ポンプ２６に別に外部サーマルスイッチを接続する必要がなくなる。したがって、気体チェンバ３６の形態で「サーマルスイッチ」を組み込むことによって収着ポンプ２６の熱動作性能が増大する。
【００２７】
図１に戻ると、冷凍機１２は主サーマルバス４０を介して収着ポンプ２６に接続されている。主サーマルバス４０は、収着ポンプ２６の収着モードでの動作を可能とするように収着材料３０を極低温まで冷却するために冷凍機１４と伝導性フランジ３４の間にリンクを提供する。主サーマルバス３６により提供される伝導性リンクは気体チェンバ３６を介して収着ポンプ２６に対して選択的に接続及び分離されるため、希望するときにポンプを収着モードから脱することも可能となる。
【００２８】
収着ポンプ２６がサンプル１６の過分極化のために液体ヘリウム槽２２の温度を所望の温度まで低下させるだけの十分な数の分子を吸着し終えた後で、収着ポンプはその動作モードを切り替える。すなわち収着ポンプ２６は脱着モード（すなわち、再加熱／再凝縮フェーズ）に切り替わり、その内部に吸着したヘリウム分子を再凝縮させこれをコンテナ２０に戻して液体ヘリウム槽２２を再度満たす。脱着モードでは収着ポンプ２６の温度は、ヘリウム分子が収着材料３０から脱着されてこれから放出されるような温度に至るまで上昇する。より高い温度を実現するには、収着材料３０が伝導性フランジ３４及び冷凍機１２と熱的接触しないように分離させるために気体チェンバ３６から伝導性気体を除去して真空を生成する。冷凍機１２から熱的に分離させると、収着材料３０はゆっくりと温度が上昇し、ある温度（例えば、３０〜４０Ｋの温度）に至ると脱着フェーズに入る。
【００２９】
上で言及したように脱着フェーズでは、それ以前に蒸発したヘリウムガス分子を再凝縮させることができる。この再凝縮は、ポンピングライン２７を介して収着ポンプ２６と接続させたヘリウム凝縮器４２によって実現されている。脱着フェーズの間に収着材料３０から放出されたヘリウムガスはポンピングライン２７を通して収着ポンプ２６から出て、ヘリウム凝縮器４２に運ばれる。ヘリウム凝縮器４２はヘリウムを液体状態にするのに要する温度までヘリウムガスを冷却する働きをする。ヘリウムが再凝縮されて液体状態になった後は、コンテナ２０内に再びこれが入ると共に液体ヘリウム槽２２が再度満たされる。ヘリウム凝縮器４２は、共通サーマルバス４４が形成する接続を通じて冷凍機１２によって冷却される。図１に示すように共通サーマルバス４４は主サーマルバス４０を介して冷凍機１２に接続されている。さらにヘリウムガスを再凝縮して凝縮器内に入ることを可能とするように、共通サーマルバス４４はヘリウム凝縮器４２に接続されている。分極フェーズの間に液体ヘリウム槽２２の一部分が蒸発し気化すると、収着脱気システム１０によりその内部の液体ヘリウムの再利用が可能となることによって、ヘリウム凝縮器４２はヘリウム消費を軽減する役割をする。
【００３０】
したがって本発明の一実施形態では、収着脱気システムは、その内部の気体分子を吸着するように収着材料を有する内側容器と、該内側容器の周りに位置決めされた外側容器と、を含む。収着脱気システムはさらに、外側容器に接続された熱伝達フランジと、内側容器と外側容器の間に形成された気体チェンバであって熱伝導性気体をその内部に封止可能に包含するように製作された気体チェンバと、を含む。
【００３１】
本発明の別の実施形態では、外部システム内の気体の圧力を低下させるための装置は、熱伝導性の内側容器と、該内側容器内に包含された収着材料と、分離した関係で内側容器を囲繞させてこれらの間に真空封止チェンバを形成している外側容器と、を含む。本装置はさらに、外側容器と熱的に接続させた伝導性フランジを含んでおり、収着材料と該伝導性フランジが熱的接触状態で選択的に配置されるように真空封止チェンバが構成されている。
【００３２】
本発明のさらに別の実施形態では、収着脱気システムを製作するための方法は、伝導性の内側容器に収着材料を満たす工程と、該内側容器を外側容器で封入しこれら内側容器と外側容器の間に中間気体ギャップを形成させる工程と、を含む。本方法はさらに、伝導性フランジをこれに対して熱的に接続させた外側容器上に位置決めする工程と、中間気体ギャップに気体ラインを流体接続させ、これに対して伝導性気体を追加及び除去することによって伝導性フランジと収着材料を互いに熱的に接触させて選択的に配置させる工程と、を含む。
【００３３】
本発明を好ましい実施形態に関して記載してきたが、明示的に記述した以外に等価、代替及び修正が可能であり、これらも添付の特許請求の範囲の域内にあることを理解されたい。
【符号の説明】
【００３４】
１０  収着脱気システム
１２  真空チェンバ
１４  冷凍機
１６  サンプル
１８  サンプル搬送チューブ
２０  コンテナ
２２  液体ヘリウム槽
２３  保持用コンテナ
２４  磁場生成デバイス
２６  収着ポンプ
２７  主ポンピングライン
２８  内側容器
３０  収着材料
３１  主ポンピングラインの第１の端部
３２  外側容器
３３  主ポンピングラインの第２の端部
３４  熱伝導性フランジ
３５  ヒートフィン
３６  中間気体ギャップ、気体チェンバ
３８  気体ライン
４０  主サーマルバス
４２  ヘリウム凝縮器
４４  共通サーマルバス
【図１】
2010522300.tif 000003
【図２】
2010522300.tif 000004
【国際調査報告】
2010522300.tif 000005
2010522300.tif 000006
2010522300.tif 000007