(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気用の吸気弁を有する真空容器と、この真空容器の前記吸気弁に接続され、該真空容器を真空排気して極高真空を発生させる主排気ポンプと、その主排気ポンプに接続される補助ポンプからなる主排気装置と、前記真空容器を大気圧に戻すパージ経路を有する極高真空環境装置において、
前記パージ経路に第１仕切弁と、該第１仕切弁の上流側に第２仕切弁を設けるとともに、前記第１仕切弁と第２仕切弁の間のパージ経路から分岐し、第３仕切弁を有する排気経路を、前記主排気装置の前記主排気ポンプと前記補助ポンプとの間に接続して設けたことを特徴とする極高真空環境装置。
【請求項２】
前記真空容器と前記吸気弁との間に管路を設けるとともに、該管路に前記パージ経路を接続したことを特徴とする請求項１記載の極高真空環境装置。
【請求項３】
前記主排気装置とは別の補助排気装置を設けるとともに、前記第３仕切弁を有する排気経路を、該補助排気装置に接続したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の極高真空環境装置。
【請求項４】
前記第２仕切弁の上流側のパージ経路に、低温トラップを設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の極高真空環境装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空環境を形成するための技術に関し、特に極高真空環境装置の真空排気やパージの効率を改善するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面化学あるいは物理実験などの分野において、極高真空環境を達成できる真空環境装置の需要が高まっている。この分野における真空グレード区分は、１０5〜１００Ｐａが低真空、１００〜１０-1Ｐａが中真空、１０-1〜１０-5Ｐａが高真空、１０-5〜１０-9Ｐａが超高真空、１０-9Ｐａ以下が極高真空と分類されるのが一般的である。そして１０-9Ｐａ以下の極高真空は、現時点における限界技術の一つであり、これを達成するにはリークおよび脱ガスを極小とした真空容器と、十分な圧縮比を有する排気装置の組み合わせが不可欠である。
【０００３】
極高真空を達成できる従来の極高真空環境装置の一例を図５に示す。この極高真空環境装置１は、真空容器２と、真空容器に付属する吸気弁３と、真空容器２を排気するための、主ターボ分子ポンプ４、背圧側ターボ分子ポンプ５、油回転ポンプ６を直列に接続して構成された主排気装置７と、パージ用ガスボンベ８と、該ガスボンベ８からのパージガスを、減圧弁９、高真空弁１０を介して前記主ターボ分子ポンプ４と背圧側ターボ分子ポンプ５を接続する経路に導入するパージ経路１１とから構成されている。また、真空容器２と主ターボ分子ポンプ４および背圧側ターボ分子ポンプ５を接続する経路には、それぞれの真空度を測定する真空計１２，１３が設けられている。
【０００４】
真空容器２の内面は、その表面からの脱ガスを極小にするために、電解研磨等の表面処理が施されている。さらにリークを極小にするために、各溶接部はヘリウムリーク試験等で気密性の確認が実施されている。また主排気装置７は、真空容器２を１０5Ｐａの大気圧から１０-9Ｐａ以下の極高真空領域迄の排気に必要な圧縮比を有している。
【０００５】
このような極高真空環境装置１は、レイアウトの変更が生じた場合やゲージ交換等のメンテナンス時には、真空容器２内を極高真空状態から加圧して大気圧まで戻す必要がある。この大気圧戻し操作を、大気開放により外気を導入する方法で行うと、大気中の水蒸気やその他種々の大気成分ガスが不純物として、真空容器２の清浄な内面に付着してしまい、再起動する際にこれら不純物の影響で、到達真空度の悪化あるいは所定の極高真空状態の真空度に到達するのに長時間を要する等、性能劣化を招くことになる。
【０００６】
これを回避するためには、これら不純物の少ないガスをパージガスとして導入して、大気圧に戻す方法が一般的に採用されている。図５の例では、パージ用ガスボンベ８に充填された上記不純物の少ないガス、例えば窒素ガスが、パージガスとして、減圧弁９および高真空弁１０が備えられたパージ経路１１から、主排気装置７の主ターボ分子ポンプ４と背圧側ターボ分子ポンプ５の間に導入されている。この例における高真空弁１０の構造は、グランド部が金属ベロー、シール部（弁座）はゴム系材料を用いている。
【０００７】
ところが、このパージガス導入方法は、パージガス経路１１が主ターボ分子ポンプ４の排気側に接続されているため、導入されたパージガスは、主ターボ分子ポンプ４を逆流して、吸気弁３を介して真空容器２に導かれることになる。周知のように一般的な主ターボ分子ポンプ４は、軸受に潤滑油を用いており、ガスの流れの中にこの潤滑油が混入することは避けられず、パージガスを逆流させると混入した油分が真空容器２内に持ち込まれてしまうという問題がある。
【０００８】
前述の通り真空容器２内表面は高度に清浄な状態に保たれており、極僅かな油分といえども一旦これが付着すると、該油分は蒸気圧が高いため簡単に除去できず、到達真空度の劣化を招くことになる。また、付着した油分を完全に取り除くためには、真空容器２を極高真空環境装置１から取り外して洗浄するか、または、別途の特別な洗浄装置を用いて行う必要が生じる等、多大な労力と費用を要することになる。
【０００９】
また、油潤滑式ターボ分子ポンプの代わりに、オイルレスの磁気式軸受複合分子ポンプを使用した例が、例えば実公平７−２０３９５号公報に記載されている。このポンプの場合は、パージガスの逆流によって油分を真空容器内に持ち込むことはないが、機械としての精密度が高いため、パージガスを逆流させることによって、回転体であるブレードのオフセットの狂いによる性能劣化等、ポンプ自身の障害が懸念される。
【００１０】
いずれにしても、主排気装置の主ターボ分子ポンプ４背圧側から、ポンプを逆流させるようなパージガス導入方法は、真空容器の汚染防止の観点から好ましくなく、特に極高真空環境装置のように僅かの油分でも性能劣化を招くものにあってはなおさらである。
【００１１】
図６は、排気ポンプ潤滑油の逆流による真空容器内汚染を防止した従来の極高真空環境装置を例示するものである。この極高真空環境装置１４は、パージ経路の接続位置を除いて、その他の構成は前記図５に示した極高真空環境装置１と同じであり、同一構成要素には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１２】
この装置１４において、減圧弁９と超高真空弁１０ａが設けられたパージ経路１１ａは、真空容器２に接続されている。したがってパージ用ガスボンベ８からのパージガスは、直接真空容器２に導入されるので、パージガス導入時に、図５に示したような主排気装置の主ターボ分子ポンプ４の油分を真空容器２に持ち込みこれを汚染させることはない。
【００１３】
パージガスは、ボンベ等の容器に充填されたものを用いるのが一般的であり、その充填圧力は大気圧以上、例えば１５ＭＰａである。パージガスを真空容器２に導入するパージ操作に当たっては、減圧弁９で大気圧近く、例えば１００ｈＰａ程度まで減圧するが、これを大気圧以下（真空状態）まで減圧することはしない。これは、大気圧以下まで減圧すると、パージ経路１１ａのどこかにリークが発生したような場合、そのリーク箇所から外気が侵入し真空容器２を汚染することになるからである。
【００１４】
したがってパージ操作時は、パージ経路１１ａに設けられた超高真空弁１０ａの一次側、即ち超高真空弁１０ａと減圧弁９間のパージ経路１１ａは大気圧力以上であり、一方超高真空弁１０ａの２次側となる真空容器２側は極高真空状態であるので、超高真空弁１０ａは、その出入口の間で大気圧（０．１ＭＰａ）以上の圧力差が発生することになる。
【００１５】
この例のように真空容器２に直接接続される超高真空弁１０ａの構造は、グランド部は前記図５に示した高真空弁１０と同じように金属ベローであるが、シール部はゴムに替え金属を使用した、いわゆるメタルタッチ構造のものが用いられる。これはゴムシールのものに比べ脱ガスが少なく、且つ高温のベーキングに耐えるようにするためである。メタルタッチ構造の弁は、そのシール機構が繊細で調整も微妙であるので、弁の出入口に大きな圧力差を与えると圧力差に起因する歪や金属疲労が生じ、リークの原因となりやすい。前述の如く、極高真空環境は僅かなリークがあっても達成できないので、このようなメタルタッチの弁の出入口に圧力差を生じさせるようなパージガス導入方法は好ましくない。
【００１６】
また、上記した図５、図６の従来例においては、真空容器２を大気圧の状態から真空排気する場合は、大気圧状態での水蒸気等の不純物を含んだガス（生ガス）が主ターボ分子ポンプ４を通過することになる。極高真空用ターボ分子ポンプは、ブレード等に脱ガス低減処理を施しているものがあるが、生ガスとの接触によりその効果が失われることがあり、その結果極高真空装置全体の性能低下を招く可能性がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、真空容器の効率的な排気操作ができるとともに、パージ操作に当たっては、真空容器を汚染することなく、且つ、リーク源を減少させることのできる極高真空環境装置を提供することを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の極高真空環境装置は、真空排気用の吸気弁を有する真空容器と、この真空容器の前記吸気弁に接続され、該真空容器を真空排気して極高真空を発生させる主排気ポンプと、その主排気ポンプに接続される補助ポンプからなる主排気装置と、前記真空容器を大気圧に戻すパージ経路を有する極高真空環境装置において、
前記パージ経路に第１仕切弁と、該第１仕切弁の上流側に第２仕切弁を設けるとともに、前記第１仕切弁と第２仕切弁の間のパージ経路から分岐し、第３仕切弁を有する排気経路を、前記主排気装置の前記主排気ポンプと前記補助ポンプとの間に接続して設けたことを特徴としている。
【００１９】
本発明の極高真空環境装置において、前記真空容器と前記吸気弁との間に管路を設けるとともに、該管路に前記パージ経路を接続しても良い。また、前記主排気装置とは別の補助排気装置を設けるとともに、前記第３仕切弁を有する排気経路を該補助排気装置に接続しても良い。さらに、前記第２仕切弁の上流側のパージ経路に、低温トラップを設けた構成としても良い。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した極高真空環境装置の設備構成の第一形態例を示す図である。なお、前記図５に示した従来例と同一要素のものには同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
この極高真空環境装置２０は、真空容器２と、該真空容器２に付属する吸気弁３と、主ターボ分子ポンプ４、背圧側ターボ分子ポンプ５、油回転ポンプ６を直列に接続して構成される主排気装置７と、パージ用ガスボンベ８と、該ガスボンベ８からのパージガスを真空容器２に導入するパージ経路２１と、該パージ経路２１から分岐して主排気装置７に接続される排気経路２５とから構成されている。また、真空容器２および主ターボ分子ポンプ４と背圧側ターボ分子ポンプ５の中間経路には、真空度を測定する真空計１２，１３がそれぞれ設けられている。
【００２４】
前記パージ経路２１には、減圧弁２２と、高真空弁２３と、超高真空弁２４が設けられている。また、前記排気経路２５には、高真空弁２６が設けられている。前記パージ経路２１に設けられた超高真空弁２４は、真空容器２に対して第１仕切弁、同じく高真空弁２３は第２仕切弁、また、排気経路２５に設けられた高真空弁２６は第３仕切弁となっている。
【００２５】
上記の如く構成された極高真空環境装置２０を用いた極高真空形成方法（真空排気及びパージ運転）について以下に説明する。
先ず大気圧状態から行う真空排気運転の初期は、吸気弁３、第２仕切弁である高真空弁２３を閉とし、第１仕切弁および第３仕切弁である超高真空弁２４および高真空弁２６を開とし、主排気装置７の油回転ポンプ６を起動する。この操作により、真空容器２内のガスは、第１仕切弁２４、第３仕切弁２６、排気経路２５、背圧側ターボ分子ポンプ５を経由して、油回転ポンプ６で吸引され大気に排気される。したがって排気初期時、真空容器２の真空度が低真空時には、排気ガスは主ターボ分子ポンプ４をバイパスし、生ガスが主ターボ分子ポンプ４に接触しないので、ブレードなどの脱ガス処理効果を損ねることがなく、稼動後、極高真空環境装置２０全体の性能低下（脱ガスによる真空度劣化）を招くことが無くなる。
【００２６】
油回転ポンプ６の運転を継続すると、排気系の真空度が次第に高くなり、真空計１３で背圧側ターボ分子ポンプ５を起動できる真空度に達したことを確認して、背圧側ターボ分子ポンプ５を起動する。この操作で排気系の真空度がさらに高くなり、真空計１２で主ターボ分子ポンプ４を起動できる真空度に達したことを確認して、超高真空弁２４（第１仕切弁）、高真空弁２６（第３仕切弁）を閉、吸気弁３を開として、主ターボ分子ポンプ４を起動し所定の極高真空領域までの真空排気を行い、最後に吸気弁３を閉、主ターボ分子ポンプ４を停止して、極高真空環境装置２０は定常運転状態となる。
【００２７】
この定常運転状態でのパージ経路に注目すると、真空容器２は、該真空容器２に対して第１仕切弁である超高真空弁２４、第２仕切弁である高真空弁２３、第３仕切弁である高真空弁２６により遮断されており、これら３個の仕切弁に囲まれたパージ経路２１ｃは、前記した真空排気操作で背圧側ターボ分子ポンプ５により超高真空に排気されているため、第１の仕切弁である超高真空弁２４の出入口の圧力差は極小さなものとなる。
【００２８】
一例として、真空容器２内の真空度が１×１０-10Ｐａ、パージ経路２１ｃの真空度が１×１０-5Ｐａの場合を想定すると、第１仕切弁である超高真空弁２４の出入口の圧力差は１×１０-5Ｐａと微小となり、この微小な圧力差に起因する歪や金属疲労は無視し得る程度のものであり、第１仕切弁である超高真空弁２４の出入口の圧力差に起因して生じる、歪などによるリークを回避することができる。
【００２９】
さらに、前記３個の仕切弁に囲まれたパージ経路２１ｃは、高真空若しくは超高真空に保持されているため、仮に第１仕切弁である超高真空弁２４に微小のリークが発生したとしても、パージ経路２１から真空容器２に漏洩するリーク量は、従来のようにパージ経路２１ｃが大気圧以上である場合と比較して、無視できる程度のリーク量に抑えることができる。
【００３０】
また、前記３個の仕切弁に囲まれたパージ経路２１ｃを排気するのは、背圧側ターボ分子ポンプ５であり、これは主ターボ分子ポンプ４の背圧側である。したがって、パージ経路２１ｃから排気経路２５を付加したことにより、極高真空環境装置２０の性能を直接左右する主ターボ分子ポンプ４の性能には、一切影響を与えることがないので、極高真空環境装置２０全体の性能低下を防止することができる。
【００３１】
次に、本形態例のパージ運転の方法について説明する。
先ず、パージ経路の減圧弁２２が適切な圧力に調整できることを確認後、第３仕切弁である高真空弁２６を閉、第１仕切弁である超高真空弁２４および吸気弁３を開とし、その後第２の仕切弁である高真空弁２３を開とする。この操作により、パージガスは、真空容器２、主ターボ分子ポンプ４、背圧側ターボ分子ポンプ５、油回転ポンプ６の順に導入される。したがって、従来例のように主ターボ分子ポンプ４を逆流させることがないから、真空容器２に油分を持ち込むことなく、パージ運転をすることができる。
【００３２】
なお、本形態例では、主排気装置７は、主ターボ分子ポンプ４、背圧側ターボ分子ポンプ５、油回転ポンプ６を直列に接続して構成した場合を示したが、所望の排気性能を有するものであれば、この構成に限定されるものではなく、例えば補助ポンプとしての背圧側ターボ分子ポンプ５と油回転ポンプ６は一体型とすることができる。
【００３３】
また、本形態例の構成において、第３仕切弁である高真空弁２６を介して排気する排気経路２５は、補助ポンプである背圧側ターボ分子ポンプ５に接続したものを示したが、これに代えて、破線２５ａで示すように補助ポンプである油回転ポンプ６に接続することもできる。即ち、主排気装置７の補助ポンプの何れかまたは真空排気の真空度の高さにしたがって補助ポンプを切り替えて使用することもできる。
【００３４】
図２は、本発明を適用した極高真空環境装置の設備構成の第二形態例を示す図である。なお、前記図１に示した第一形態例と同一要素のものには、同一符号、ないし関連符号（２０番台を３０番台にして）を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
この極高真空環境装置３０は、前記図１に示した構成の極高真空環境装置２０の、真空容器２と吸気弁３の間に、真空容器接続弁３７および管路３８を付加して、パージ経路３１を該管路３８に接続して構成したものである。その他の構成は図１に示すものと同じである。
【００３６】
付加された真空容器接続弁３７および管路３８は、何らかの理由で真空容器２にパージ経路を接続できない場合、例えば真空容器２に溶接でノズルを取り付けたくない場合や既設真空容器に本発明のパージ経路を追設する場合等に有効である。
【００３７】
本形態例の排気運転およびパージ運転方法は、前述の図１における運転方法と基本的に同じである。
先ず大気圧状態から行う真空排気運転の初期は、吸気弁３および第２仕切弁である高真空弁３３を閉とし、真空容器接続弁３７、第１仕切弁および第３仕切弁である超高真空弁３４、高真空弁３６を開とし、主排気装置７の油回転ポンプ６を起動する。この操作により、真空容器２内のガスは、真空容器接続弁３７、管路３８、第１仕切弁３４、第３仕切弁３６、排気経路３５、背圧側ターボ分子ポンプ５を経由して、油回転ポンプ６で吸引され、大気に排気される。
【００３８】
油回転ポンプ６の運転を継続すると、排気系の真空度が次第に高くなり、真空計１３で背圧側ターボ分子ポンプ５を起動できる真空度に達したことを確認して、背圧側ターボ分子ポンプを起動する。この操作で排気系の真空度がさらに高くなり、真空計１２で主ターボ分子ポンプ４を起動できる真空度に達したことを確認して、超高真空弁３４（第１仕切弁）、高真空弁３６（第２仕切弁）を閉、主ターボ分子ポンプ４を起動し、吸気弁３を開として、所定の極高真空領域までの真空排気を行い、最後に真空容器接続弁３７および吸気弁３を閉、主ターボ分子ポンプ４を停止して、極高真空環境装置２０は定常運転状態となる。
【００３９】
次に、本形態例のパージ運転の方法について説明する。
先ず、パージ経路の減圧弁３２が適切な圧力に調整できることを確認後、第３仕切弁である高真空弁３６を閉、真空容器接続弁３７、吸気弁３、第１仕切弁である超高真空弁３４を開とし、その後第２仕切弁である高真空弁３３を開とする。この操作により、パージガスは、管路３８、真空容器接続弁３７を介して真空容器２に、また吸気弁３を介して主ターボ分子ポンプ４、背圧側ターボ分子ポンプ５、油回転ポンプ６の順に導入される。
【００４０】
本形態例においても、排気初期時は生ガスが主ターボ分子ポンプに接触しないので、ブレードなどの脱ガス処理効果を損ねることがなく、また第１仕切弁である超高真空弁３４の出入口の圧力差は極小にすることができリークを防止または極小にできる。さらにパージガスを主排気装置を逆流させないので、真空容器を油分で汚染させることもない等、上記第一形態例と同様な効果が得られる。
【００４１】
図３は、本発明を適用した極高真空環境装置の設備構成の第三形態例を示す図である。なお、前記図１に示した第一形態例と同一要素のものには、同一符号、ないし関連符号（２０番台を４０番台にして）を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
この極高真空環境装置４０は、真空容器２に初期排気用およびパージガス導入経路４１ｃの排気用として、主排気装置７とは別の補助排気装置４９を設けて構成されている。
【００４３】
先ず大気圧状態から行う真空排気運転の初期は、吸気弁３、第２および第３仕切弁である高真空弁４３および４６を閉、第１仕切弁である超高真空弁４４を開として、補助排気装置４９の油ポンプ４８を起動し、その後第３仕切弁である高真空弁４６を開とする。この操作により、真空容器２内のガスは、超高真空弁４４（第１仕切弁）、高真空弁４６（第３仕切弁）、補助排気装置４９側の排気経路４５、背圧側ターボ分子ポンプ４７を経由して、油回転ポンプ４８で吸引され大気に排気される。
【００４４】
補助排気装置４９側の油回転ポンプ４８の運転を継続すると、補助排気経路４５の真空度が次第に高くなり、該経路４５に設けられた真空計５０で背圧側ターボ分子ポンプ４７を起動できる真空度に達したことを確認して、背圧側ターボ分子ポンプ４７を起動する。この操作で真空容器２を含めた排気系の真空度がさらに高くなり、真空計１２で主排気装置７の主ターボ分子ポンプ４を起動できる真空度に達したことを確認して、排気系を、補助排気装置４９から主排気装置７に切り替える。即ち、主排気装置７の油ポンプ６、背圧側ターボ分子ポンプ５を起動し、超高真空弁４４（第１仕切弁）、高真空弁４６（第３仕切弁）を閉、吸気弁３を開として、主ターボ分子ポンプ４を起動し所定の極高真空領域までの真空排気を行い、最後に吸気弁３を閉、主ターボ分子ポンプ４を停止して、極高真空環境装置４０は定常運転状態となる。
【００４５】
次に、本形態例のパージ運転の方法について説明する。
先ず、パージ経路の減圧弁４２が適切な圧力に調整できることを確認後、吸気弁３、第３仕切弁である高真空弁４６を閉、第１仕切弁であり超高真空弁４４を開とし、その後第２仕切弁である高真空弁４３を開とする。この操作によりパージガスは、パージ経路４１、第１仕切弁４４を介して真空容器２に導入される。
【００４６】
本形態例においても、排気初期時は生ガスが主ターボ分子ポンプに接触しないので、ブレードなどの脱ガス処理効果を損ねることがなく、また第１仕切弁である超高真空弁３４の出入口の圧力差は極小にすることができリークを防止または極小にでき、さらに、パージガスを主排気装置を逆流させないので、真空容器を油分で汚染させることもない等、上記第一形態例と同様な効果が得られる。
【００４７】
図４は、本発明の極高真空環境装置の第四形態例を示すものである。この装置は上記第一形態例のパージガス導入経路２１に、液体窒素を用いた低温トラップ６０を設けた構成になっている。
【００４８】
この低温トラップ６０は、液体窒素溜容器６１、この容器６１に液体窒素ＬＮを供給する経路６２、気化したＬＮを排出する経路６３、液体窒素溜容器６１内を加圧するための加圧経路６４およびパージガスを液体窒素溜容器６１の液体窒素中に導入する経路６５から構成され、それぞれの経路には必要に応じ弁が設けられている。
【００４９】
この低温トラップ６０は、パージガスボンベ８から供給されるパージガス中に微量の水分等の不純物を含んでいる場合に、パージガス導入経路２１ｂの弁６５ａを閉、経路６５の弁６５ｂを開にして、パージガスを液体窒素溜容器６１に導き、該容器中の液体窒素と熱交換させ冷却することにより、これらの不純物を凝固して捕捉するために設けたものである。捕捉された不純物は主排気装置７で系外に放出する。
【００５０】
加圧経路６４は、液体窒素溜容器６１に導入されたパージガス自体が液化しないように、減圧弁２２前のパージガスを弁６４ａで圧力調節して液体窒素溜容器６１の上部空間に供給加圧し、冷却温度を調節するものである。
【００５１】
上記不純物は、パージガスの種類によって異なるが、例えばパージガスが窒素ガスである場合は、上記微量の水分の他に、微量の炭酸ガスや酸素などが含まれる。
【００５２】
また、冷却源としては、パージガス中の不純物を冷却して凝固できるものなら何でもよく、液体窒素に限定されるものではない。また、本例では、低温トラップを第一形態例に適用した場合を示したが、前記した第二、第三形態例に適用できることは勿論であり、さらに、低温トラップの構成も一例を示したものでありこれに限定されるものではない。
【００５３】
このようにして、微量の不純物を除去したガスをパージガスとして用いることにより、真空容器２内に不純物を持ち込むのを防止することができるので、真空排気時における排気時間の短縮や所望の到達真空度達成を容易にすることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、真空容器に接続された主排気装置とパージ経路のうち、該パージ経路に第１仕切弁と第２仕切弁とを設けるとともに、該第１仕切弁と第２仕切弁との間に、該パージ経路から分岐した第３仕切弁を有する排気管路を設け、前記真空容器の到達真空度が低い状態の排気初期時には、前記第１仕切弁と排気管路の第３仕切弁を通して真空容器の排気を行い、前記真空容器の到達真空度が所定値以上に達した後、排気経路を切り替え、前記主排気装置で真空容器の排気を行うことによって、３つの仕切弁に囲まれたパージ経路が真空排気され、真空容器側の第１仕切弁の出入口の圧力差が極小となる。したがって、第１仕切弁の出入口の圧力差に起因して生じる、歪などによるリークを回避することができ、従来型の同種装置に比べ、排気効率と到達真空度が改善され、極高真空環境装置の性能向上を達成することができる。
またパージ経路を真空容器に接続して配設したことによって、パージ運転時にパージガスが主排気装置を逆流して真空容器に導入されることがない、したがって真空容器内に油分等の不純物を持ち込むことなくパージ運転をすることができるので、真空排気時における排気時間の短縮や到達真空度達成を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の極高真空環境装置の第一形態例を示す構成図。
【図２】  本発明の極高真空環境装置の第二形態例を示す構成図。
【図３】  本発明の極高真空環境装置の第三形態例を示す構成図。
【図４】  本発明の極高真空環境装置の第四形態例を示す構成図。
【図５】  従来の極高真空環境装置の一例を示す構成図。
【図６】  従来の極高真空環境装置の別な例を示す構成図。
【符号の説明】
２    真空容器
３    吸気弁
４    主ターボ分子ポンプ（主排気ポンプ）
６    油回転ポンプ（補助ポンプ）
７    主排気装置
２０，３０，４０    極高真空環境装置
２１，３１，４１    パージ経路
２３，３３，４３    高真空弁（第２仕切弁）
２４，３４，４４    超高真空弁（第１仕切弁）
２５，３５，４５    排気経路
２６，３６，４６    高真空弁（第３仕切弁）
【図１】
0004434327.tif 000002
【図２】
0004434327.tif 000003
【図３】
0004434327.tif 000004
【図４】
0004434327.tif 000005
【図５】
0004434327.tif 000006
【図６】
0004434327.tif 000007