(57)【要約】【課題】加熱用電力を外側から容器内に供給するための電流導入端子を不要とし、容易に加熱することができる非蒸発型ゲッターポンプを提供することを目的とする。【解決手段】容器５１と、容器５１の内壁面に設けられた非蒸発型ゲッター担体５２と、容器５１の外壁面に設けられ、非蒸発型ゲッター担体５２を容器壁を介して熱伝導により加熱するヒータ５４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、
前記容器の内壁面に設けられた非蒸発型ゲッター担体と、
前記容器の外壁面に設けられ、前記非蒸発型ゲッター担体を容器壁を介して熱伝導により加熱するヒータと
を有する非蒸発型ゲッターポンプ。
【請求項２】
前記非蒸発型ゲッター担体は、非蒸発型ゲッターの粉末が基体の表面に固着されたものであることを特徴とする請求項１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【請求項３】
前記基体は、前記容器の内壁面上に放射状に、渦巻き状に又は同心円状に置かれていることを特徴とする請求項２記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【請求項４】
前記非蒸発型ゲッター担体は、非蒸発型ゲッターの粉末が収納された複数の凹部が前記容器壁の前記内壁面に形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【請求項５】
前記複数の凹部を覆う、多孔質の材料で形成された蓋部材を有することを特徴とする請求項４に記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【請求項６】
前記非蒸発型ゲッター担体は、非蒸発型ゲッターの粉末を焼結したピル型の非蒸発型ゲッターが前記容器壁に接して置かれたものであることを特徴とする請求項１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【請求項７】
前記非蒸発型ゲッター担体は、非蒸発型ゲッターの粉末を焼結したピル型の非蒸発型ゲッターが、前記容器壁の表面に立設された複数の支持部材の間に、かつ該支持部材によって複数段にわたって支持されて、並んでいるものであることを特徴とする請求項１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【請求項８】
前記容器壁の材料は、アルミニウム銅合金であることを特徴とする請求項１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【請求項９】
前記ヒータの周囲の前記容器壁は、他よりも厚さを薄くしたことを特徴とする請求項１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【請求項１０】
前記容器の上部にフランジを有し、該フランジを介してチャンバと接続可能であることを特徴とする請求項１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非蒸発型ゲッターポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
非蒸発型ゲッターポンプ (Non-Evaporated Getter Pump，以下ＮＥＧポンプと表記する。)は、非蒸発型ゲッター（以下、ＮＥＧ、或いは、ゲッターと表記する。)を用い、ゲッターの表面へのガスの吸着及びゲッターの内部へのガス分子の拡散を利用して排気を行う真空ポンプである。
【０００３】
ゲッターは、ゲッター作用がある種々の合金の粉末材料を、そのまま用いたり、又は、金属テープの表面に固着させて用いたり、或いは焼結してペレット状に固めて用いたりする。
【０００４】
ゲッターとしての機能を発揮させるためには、ゲッターを設置した容器を別の補助真空ポンプで高真空領域まで予備排気し、ヒータなど加熱手段でゲッターの温度を上昇させてゲッターを活性化することが不可欠である。
【０００５】
ゲッターの材料及び形態は特許文献１〜３に記載され、ゲッターの活性化方法は特許文献１〜２に記載され、真空ポンプの構成は特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１１−１９０２７４号公報
【特許文献２】特表平１１−５０９０３７号公報
【特許文献３】特開平５−１５９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ゲッターを活性化する加熱方法について、特許文献１では、ＮＥＧポンプの外界との仕切り壁を形成する円筒状の容器内にゲッターを円周に沿って並べ、その中心にヒータを置いて加熱する方法を採っている。特許文献２では、容器内にゲッターとヒータを置いて加熱する方法や、ゲッターを入れた容器をオーブン内に挿入して加熱する方法を採っている。
【０００７】
しかし、ＮＥＧポンプの容器内にゲッターとヒータを置いて加熱する方法では、加熱用電力を外側から容器内に供給するため電流導入端子を容器壁に設置する必要がある。この場合、容器内ではゲッター及び容器と電流導入端子との絶縁のため、より広い空間が必要になり、真空ポンプが大型化するとともに、装置の構造が複雑になる。また、ヒータからのガス放出があり、得られる真空度が制限される。
【０００８】
また、オーブン内に容器を挿入して加熱する方法では、活性化のたびにオーブン内にＮＥＧポンプを挿入する必要があり、手間がかかる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、加熱用電力を外側から容器内に供給するための電流導入端子を不要とし、ＮＥＧを容易に加熱することができる非蒸発型ゲッターポンプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、容器と、前記容器の内壁面に設けられた非蒸発型ゲッター担体と、前記容器の外壁面に設けられ、前記非蒸発型ゲッター担体を容器壁を介して熱伝導により加熱するヒータとを有する非蒸発型ゲッターポンプが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の非蒸発型ゲッターポンプによれば、容器の外壁面にヒータを設置して容器内に設置された非蒸発型ゲッター担体を加熱するので、加熱用電力を外側から容器内に供給するための電流導入端子が不要となり、装置をシンプルにすることができる。
【００１２】
また、容器の内壁面に非蒸発型ゲッター担体を設置するとともに容器の外壁面にヒータを設置し、容器壁を介して熱伝導により加熱しているため、非蒸発型ゲッター担体、即ち非蒸発型ゲッターを容易に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＮＥＧポンプを示す断面図である。
【図２】図１の上面図であり、図２のI-I線に沿う断面図が図１に相当する。
【図３】図１のＮＥＧポンプを分解し、構成部品を示した断面図である。
【図４】（ａ）はＮＥＧ担体を示す上面図であり、（ｂ）はＮＥＧ担体の表面を示す図である。
【図５】（ａ）はＮＥＧ担体の押圧部材を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のII-II線に沿う断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の第１変形例に係るＮＥＧポンプを示す断面図である。
【図７】図６の上面図であり、図７のIII-III線に沿う断面図が図６に相当する。
【図８】本発明の第１実施形態の第２変形例に係るＮＥＧポンプを示す断面図である。
【図９】図８の上面図であり、図９のIV-IV線に沿う断面図が図８に相当する。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るＮＥＧポンプを示す断面図である
【図１１】図１０の上面図であり、図１１のV-V線に沿う断面図が図１０である。
【図１２】（ａ）は、図１１に示す容器壁の凹部に収納したＮＥＧへの熱伝達を説明する拡大上面図であり、（ｂ）は（ａ）のVI-VI線に沿う断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るＮＥＧポンプにおいて、ＮＥＧの粉末の飛散を防止する多孔質の蓋部材を用いた例を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るＮＥＧポンプのＮＥＧを収納した凹部の第１変形例を示す上面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係るＮＥＧポンプのＮＥＧを収納した凹部の第２変形例を示す上面図である。
【図１６】（ａ）は本発明の第３実施形態に係るＮＥＧポンプに用いるピル型ＮＥＧを示す斜視図であり、（ｂ）は本発明の第３実施形態に係るＮＥＧポンプを示す断面図である。
【図１７】（ａ）は、図１６（ａ）のピル型ＮＥＧの配置の変形例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）のVII-VII線に沿う断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に解説する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るＮＥＧポンプを示す断面図である。図２は、図１の上面図である。図３は、図１のＮＥＧポンプを分解し、構成部品を示した断面図である。図４（ａ）は、ＮＥＧ担体を示す上面図であり、図４（ｂ）はＮＥＧ担体の表面を示す図である。図５（ａ）はＮＥＧ担体の押圧部材を示す上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のII-II線に沿う断面図である。
【００１６】
第１実施形態のＮＥＧポンプは、図１に示すように、容器５１と、ＮＥＧ担体５２と、ＮＥＧ担体の押圧部材５３と、ヒータ５４とを有する。
【００１７】
容器５１は、容器５１の内外を仕切る、円板状の底部容器壁１と円筒状の側部容器壁２とを有する。容器５１の内径は６０ｍｍ〜３００ｍｍで、深さは約４０ｍｍである。容器５１の上部は、開放されている。側部容器壁２上部の周囲にはフランジ４が設けられており、フランジ４を介してチャンバ８が接続され、容器５１の上部を通してチャンバ８の内部９を減圧できるようになっている。なお、図１に示したチャンバ８は、本発明のＮＥＧポンプを接続して減圧し、成膜処理やエッチング処理を行う真空処理装置のチャンバであるが、補助真空ポンプなどは省略してある。
【００１８】
図１に示すように、底部容器壁１の中心部に直径がφ８mm〜３０mmの支柱５が立設されている。支柱５には、図４（ａ）に示す渦巻状のＮＥＧ担体５２が挿入されている。ＮＥＧ担体５２は、図４（ｂ）に示すようにテープ状の基体１１の表面にＮＥＧ粉末１２を固着し、図４（ａ）に示すように隣接する基体１１の間に０．１ｍｍ〜１０ｍｍの間隔を空けて渦巻状に加工したものである。支柱５に挿入されたＮＥＧ担体５２は、図１に示すように、ＮＥＧ担体５２の片側端部が底部容器壁１に接触して置かれている。
【００１９】
ＮＥＧ担体５２の上部には、板状の押圧部材５３が支柱５に装着されている。押圧部材５３は、図５（ａ）に示すように、中心部のドーナツ状のアーム支持部１３から放射状にかつ中心の周りに等間隔で８本の帯状のアーム１４が延びた形状を有する。押圧部材５３は、アーム支持部１３の中心部の穴１５を支柱５に挿入して装着される。さらに、支柱５の外周面上部には、図１に示すように、ネジ部５ａが形成されており、ワッシャー６を挟んでナット７をねじこみ、押圧部材５３を介してＮＥＧ担体５２を押圧することができるようになっている。この場合、押圧部材５３は、図５（ｂ）に示すように、中心部の板厚を先端部より薄くして弾力性を持たせ、非蒸発型ゲッター担体上に置いたときにＮＥＧ担体５２の中心部の上に隙間ができるようにしているため、押圧部材５３の中心部をナット７で締め付けることによりアーム１４が撓み、付勢力が得られる。このため、ＮＥＧ担体５２が一様にかつより強い力で底部容器壁１に押し付けられる。図２は、この状態を上面から見た図である。これにより、ＮＥＧ担体５２と底部容器壁１とがより密着してかつ一様に接触するため、それらの間の熱伝導がより向上し、また、熱伝導がより均一になる。
【００２０】
容器５１の底部容器壁１の外側(大気圧側)には、図１に示すように、円板状のヒータ５４が、ヒータ５４上面全体が底部容器壁１の外壁面と接触するように、取り付けられている。なお、符号１０はヒータ５４に発熱用電力を供給する配線を示す。このヒータ５４を発熱させると、底部容器壁１が加熱され、さらに熱がＮＥＧ担体５２に伝導してＮＥＧ担体５２の温度が上昇する。ＮＥＧ担体５２は底部容器壁１に加圧接触されているので、熱が一様にかつ低損失でＮＥＧ担体５２に伝達される。これにより、ＮＥＧ担体５２の活性化が効率よくかつ均一に行われる。
【００２１】
また、ヒータ５４周囲の底部容器壁１（符号３ａで示す部分）の厚さと、側部容器壁２の周囲の帯状部分（符号３ｂで示す部分）の厚さは、他より薄くなっている。このため、ヒータ５４により底部容器壁１が加熱されたとき、底部容器壁１及び側部容器壁２の板厚が薄くなった部分３ａ、３ｂで、熱伝導が抑制され、底部容器壁１の熱が側部容器壁２を通してフランジ４に伝導するのを抑制できる。これにより、底部容器壁１に熱を集中させ、一層効率良くＮＥＧ担体５２を加熱できるとともに、ＮＥＧポンプに接続される真空装置のチャンバ８の温度上昇を抑制することができる。
【００２２】
なお、図１では、容器５１の底部容器壁１及び側部容器壁２の厚さが薄くなった部分３ａ、３ｂを底部で一箇所、側部で２箇所設けているが、熱効率や容器壁の強度を考慮して任意の数で設けることができる。
【００２３】
また、底部容器壁１及び側部容器壁２の厚さを薄くする代わりに、熱伝導率が小さいステンレスやチタン金属などの異種金属を介在させて容器壁を作製してもよい。
【００２４】
（実施例）
図１に示すＮＥＧポンプを製作し、性能を調査した。
【００２５】
（試料用ＮＥＧポンプの作製）
容器５１の材料はアルミニウム約９％を含むアルミニウム銅合金であり、これを内径１００ｍｍ、深さ４０ｍｍの円筒状に加工し、容器５１とした。また、底部容器壁１の内壁面中央部の支柱５は直径を１４mmとし、上部にネジ部５ａを設けた。
【００２６】
ＮＥＧ担体５２は、市販品（ＮＥＧストリップと称されるＳＴ７０７）の、ＮＥＧ粉末１２が固着されているテープ状の基体１１を用いた。ＮＥＧ粉末１２は、70%Zr, 24.6%V, 5.4%Fe合金の粉末であり、基体１１は、コンスタンタン製であり、厚さ約０．５ｍｍ、幅３０ｍｍ、長さ３．７ｍに加工されたものである。このＮＥＧ担体５２を、基体１１間の平均間隔を１．５ｍｍとして渦巻状にし、図２のように、容器５１の底部容器壁１上に置いた。
【００２７】
押圧部材５３は、容器５１と同じアルミニウム銅合金製で、厚さ１０ｍｍの板から切り抜いて作製した。アーム１４の幅は８mmとした。板厚を外周部から漸次薄くして、中央部は外周部より０．５ｍｍ薄くし、ばね性を持たせた。この押圧部材５３を、ＮＥＧ担体５２の中心部の上に隙間ができるように支柱５に挿入し、ナット７で強く締め付けて取り付けた。ナット７は、癒着防止のためにモリブデン製とした。
【００２８】
ヒータ５４は、高耐熱性マイカで絶縁された円板状の面状発熱ヒータを用い、ヒータ５４の上部板面を底部容器壁１の外壁面に密着させて取り付けた。この例では、ヒータには９００ワットまで印加できる。
【００２９】
（調査方法）
ＮＥＧポンプの性能は、底部容器壁１の温度に対するＮＥＧ担体５２の温度の比較と、活性化後における水素ガスに対する排気速度とで評価した。ＮＥＧ担体５２の温度は、渦巻き状のＮＥＧ担体５２の基体１１間にクロメルアルメルタイプの熱電対を挿入して計測した。水素ガスに対する排気速度は、ＮＥＧ担体５２を活性化後にＮＥＧ担体５２の温度が室温まで下がった状態で、３．７リットル/秒のオリフィスを用いたオリフィス差圧測定法により測定した。
【００３０】
（調査結果）
・ＮＥＧ担体５２の温度を４５０℃に昇温した時の容器５１の底部容器壁１の温度: ４６０℃
・ＮＥＧ担体５２の温度を４５０℃に昇温した時のヒータ電力: ９００ Ｗ
・ＮＥＧ担体５２の温度が４５０℃に上がるまでの昇温時間: ３０ 分
・水素圧１０-6Ｐａにおける排気速度: ０．６ ｍ3/秒
であった。
【００３１】
以上のように、底部容器壁１の温度とＮＥＧ担体５２の温度差は、略１０℃と非常に小さく、大気側からのヒータ加熱と熱伝導だけで、熱損失を低く抑えてかつ均一に、ＮＥＧ担体５２の活性化に必要な４５０℃に昇温できることが分かった。
【００３２】
即ち、電流導入端子を用いずに、ＮＥＧ担体５２を均一にかつ効率よく活性化することができた。その上、排気速度が大きく、この観点からも本実施形態の非蒸発型ゲッターポンプはゲッターポンプとして実用的であることを確認することができた。
【００３３】
（第１変形例）
図６は、本発明の第１実施形態のＮＥＧポンプに対する、容器、ＮＥＧ担体、押圧部材及びヒータの変形例を示す断面図である。図７は、図６の上面図である。
【００３４】
容器５１ａは、図１と同様に、底部容器壁１ａの上側に円筒状の上部の側部容器壁２ａが設けられている。また、側部容器壁２ａには、周囲に厚さが他よりも薄くなっている帯状部分３ｂが設けられている。
【００３５】
一方で、図１と異なり、容器５１ａの中央部に容器５１ａの下部から上部に抜ける、粒子ビーム(Ｂ)が通過するビーム通路１６が設けられている。このため、底部容器壁１ａには、底部容器壁１ａを貫通する穴が設けられ、この穴を介して底部容器壁１ａの下側にビーム通路１６を囲むように円筒状の側部容器壁２ｂが設けられている。下部の側部容器壁２ｂにフランジ４ｂを介して粒子ビーム発生装置のチャンバ１７が接続される。また、下部の側部容器壁２ｂにも、ヒータ５４ａから粒子ビーム発生装置のチャンバ１７への熱伝導を抑制するため、側部容器壁２ｂの周囲に厚さが他よりも薄くなっている帯状部分３ｃが設けられている。
【００３６】
図７に示すように、図４（ｂ）に示す基体１１を数１００mmの長さに切って少し湾曲させた多数のＮＥＧ担体５２ａをビーム通路１６の周りの底部容器壁１ａの内壁面に立てて、風車状に並べる。基体１１の間隔は、０．１mm〜１０mmとする。
【００３７】
底部容器壁１ａの表面に置かれた多数のＮＥＧ担体５２ａは、図６に示すように、ビーム通路１６に対応する箇所にビーム通路１６よりも少し大きい穴が開いた押圧部材５３ａで押圧され、これにより、底部容器壁１ａの内壁面に密着して接触する。図７に、押圧部材５３ａの平面形状を示す。押圧部材５３ａは、ドーナツ状の中心部から放射状にアーム１４ａが延び、アーム１４ａの先端部が側部容器壁２ａの上部内壁に、例えばネジなどで固定される。
【００３８】
底部容器壁１ａの外壁面であって下部の側部容器壁２ｂの周囲には、ＮＥＧ担体５２ａを加熱するドーナツ板状のヒータ５４ａが、その上板面を底部容器壁１ａの外壁面に接触させて設けられている。ドーナツ板状のヒータ５４ａは、例えば、２つに分割されたものをビーム通路１６を挟んでつき合わせ、組み合わせる。なお、符号１０ａはヒータ５４ａに電力を供給する配線を示す。
【００３９】
下部の側部容器壁２ｂの下側の周囲にはフランジ４ｂが設けられており、フランジ４ｂを介して粒子ビーム発生装置のチャンバ１７が接続される。また、上部の側部容器壁２ａの上側の周囲にはフランジ４ａが設けられており、このフランジ４ａを介して、図１に示すものと同様なチャンバ８が接続される。本真空ポンプでチャンバ８、１７内が減圧され、ビーム通路１６を通して粒子ビームをチャンバ８内に照射して処理が行われる。
【００４０】
（第２変形例）
図８は、本発明の第１実施形態のＮＥＧポンプに対する、容器、ＮＥＧ担体及び押圧部材の変形例を示す断面図である。図９は、図８の上面図である。
【００４１】
このＮＥＧポンプでは、底部容器壁１ｂと円筒状の側部容器壁２ｃを有する容器５１ｂが用いられる。そして、容器５１ｂの側部容器壁２ｃの一部を伸縮自在のベローズ３ｄで製作し、大気圧を利用してＮＥＧ担体５２ｂを底部容器壁１ｂに密着して接触させるようにしている。なお、符号４ｃは側部容器壁２ｃの上側周囲に設けられたフランジを示す。
【００４２】
ＮＥＧ担体５２ｂは、図４（ｂ）に示すＮＥＧ粉末１２を表面に固着した基体１１を、図９に示すように、同心円状に加工したものである。直径が異なる円筒状のＮＥＧ担体５２ｂが、底部容器壁１ｂの内壁面に同心円状に置かれる。
【００４３】
ＮＥＧ担体５２ｂの押圧部材５３ｂとして、図９に示すように、中央部の円形状のアーム支持部１３ｂから放射状に等間隔で伸びる４本の帯状のアーム１４ｂが用いられる。４本のアーム１４ｂの先端部は、それぞれ容器５１ｂの側部容器壁２ｃの上部内壁に、例えばネジなどで固定される。
【００４４】
ＮＥＧ担体５２ｂを加熱するヒータは、図１と同じ円板状のヒータ５４ｂが用いられ、その上板面が、図１と同様に、底部容器壁１ｂの外壁面に接触するように設けられる。なお、符号１０ｂはヒータに電力を供給する配線を示す。
【００４５】
このＮＥＧポンプでは、容器５１ｂ内が減圧状態になると、下から大気圧を受けた底部容器壁１ｂが、側部容器壁２ｃのベローズ３ｄのため、押し上げられる。これにより、ＮＥＧ担体５２ｂが底部容器壁１ｂの内壁面に密着して接触する。また、ベローズ３ｄは肉厚が薄く形成されているため、熱伝導量が小さく、そのため、底部容器壁１ｂから容器５１ｂ上側に接続されるチャンバ８へ熱が伝わるのを抑制できる。
【００４６】
これにより、底部容器壁１ｂに熱を集中させ、一層効率良くかつ均一にＮＥＧ担体５２ｂを加熱することができるとともに、真空ポンプに接続されるチャンバの温度上昇を抑制することができる。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図１０〜図１２（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。第２実施形態では、ＮＥＧ担体は、ＮＥＧ粉末６２が収納された凹部２６が底部容器壁２１の内壁面に形成されたものである。
【００４８】
図１０はＮＥＧポンプの断面図であり、図１１はその上面図である。図１２（ａ）は、図１１に示す凹部に収納したＮＥＧ粉末６２への熱伝達を説明する拡大上面図である。なお、図１０の破線は、本実施形態のＮＥＧポンプを接続する、エッチングなどの処理を行う真空処理装置のチャンバ２７を示すが、補助真空ポンプなどは省略してある。
【００４９】
このＮＥＧポンプでは、図１０及び１１に示すように、円板状の底部容器壁２１の内壁面に直径１〜１０mmで、深さ５〜２０mmの円筒状の凹部２６が多数分散して設けられている。凹部２６は、底部容器壁２１にドリルで切削することにより、或いは、六角柱状の電極を用いた放電加工により形成される。凹部２６同士は、加工後に凹部の周りに残った底部容器壁２１の材料からなる、肉厚が０．２〜１mmの隔壁２５によって区画されている。この凹部２６に、粒径０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍのＺｒ−Ｖ−Ｆｅ３元合金のＮＥＧ粉末６２が収納されている。
【００５０】
ＮＥＧ粉末６２を加熱するヒータ６３は、底部容器壁２１に合わせて円板状を有し、上面全体を底部容器壁２１に密着させて設けられている。
【００５１】
なお、符号２３ａは、ＮＥＧポンプの上部に接続されるチャンバ２７への熱伝導を抑制するため、ヒータ６３周囲の底部容器壁２１の周縁部に沿って設けられた他より肉厚の薄い部分を示す。２２は、底部容器壁２１上に設けられた円筒状の側部容器壁を示し、チャンバ２７への熱伝導を抑制するため、側部容器壁２２の周囲に沿って設けられた他より肉厚の薄い帯状部分２３ｂを有する。２９はヒータ６３に電力を供給する配線を示す。
【００５２】
ところで、ＮＥＧ粉末６２としてＺｒ−Ｖ−Ｆｅ３元合金の粉末を用いたのでは、粉末粒子間に空間が存在するため熱伝導率は非常に悪い。その熱伝導率を改善するため、第２実施形態では、凹部２６の直径を小さくし、その凹部２６にＮＥＧ粉末６２を収納している。すなわち、底部容器壁２１が加熱されると、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、凹部２６の周囲の隔壁２５の温度は略一様となるため、凹部２６の隔壁２５から凹部２６内への熱３０の伝導も略一様になる。この場合、凹部２６の直径を小さくしているため、熱３０が余り損失せずに凹部２６の長さ方向にわたって一様に凹部２６の中心に伝わる。このため、凹部２６全体にわたってＮＥＧ粉末６２の集合体内の熱伝導率を改善することが可能になる。
【００５３】
一方で、排気の際には、ＮＥＧ粉末６２の粉末粒子間には空間が存在するため、ガス分子はこの空間に容易に入り込み、ＮＥＧ粉末６２に吸着される。この場合、粉末形状は表面積が非常に大きいため、ガス分子の吸着確率は非常に高まる。
【００５４】
（実施例）
図１０に示すＮＥＧポンプを製作し、排気性能を調査した。
【００５５】
内壁面に直径３mm、深さ１０mmの凹部を３６３個形成した底部容器壁を含む、内径約６０mmの円筒状容器(フランジ外形直径１１４mm)を作製し、凹部に約１８gのＮＥＧ粉末をほぼ一様に入れて、ＮＥＧポンプとした。
【００５６】
底部容器壁の外壁面に設置したヒータにより、このＮＥＧ粉末を４５０℃まで昇温した後、約１時間放置して室温まで下げ、排気実験をしたところ、窒素ガスに対しては約１０L/sの排気速度が得られ、水素ガスに対しては約４５L/sの排気速度が得られた。
【００５７】
なお、上述の凹部にはＮＥＧ粉末を約１００gまで入れることが可能であるから、目一杯にＮＥＧ粉末を充填すれば窒素に対しては５５L/s、水素に対しては２５０L/sの排気速度をもつＮＥＧポンプを提供することが可能である。
【００５８】
以上のように、本ＮＥＧポンプでは、簡単な装置構成で、ＮＥＧ材を効率的に活性化できるとともに、大きな排気量を得ることが可能になる。
【００５９】
なお、この実施形態ではＮＥＧ粉末を収納する凹部は円筒状であるが、これに限られず、多角形状の筒形であってもよい。
【００６０】
また、ＮＥＧ粉末６２を収納した凹部２６の上部は開放されているが、図１３に示すように、容器６１内の排気すべきガス分子がＮＥＧ粉末６２に移動するのを妨げないようにしつつ、凹部２６内のＮＥＧ粉末６２が飛散しないようにするため、多孔質の蓋部材６４、例えば多孔質のＳｉＣなどからなる蓋部材を用いて、ＮＥＧ粉末６２を収納した凹部２６の上部を覆うようにしてもよい。
【００６１】
（ＮＥＧ粉末を収納する凹部の変形例）
図１４及び図１５は、それぞれ、第２実施形態のＮＥＧ粉末を収納する凹部の第１及び第２変形例を示す上面図である。
【００６２】
図１１では、多数の円筒状の凹部２６が分散するように配置されているが、図１４に示すように、容器の底部容器壁の内壁面に平面形状が細長い凹部２６ａが互いに並行して配置されていてもよいし、図１５に示すように、容器の底部容器壁の内壁面に平面形状が円環状の凹部２６ｂが同心円状に配置されていてもよい。なお、図１４において、符号２５ａは凹部２６ａ同士を仕切る仕切り壁であり、図１５において、符号２５ｂは凹部２６ｂ同士を仕切る隔壁である。凹部２６ａ、２６ｂは、図１１の場合に準じて、幅が１〜１０mmで、深さが５〜２０mmとし、隔壁２５ａ、２５ｂの肉厚は、図１１の場合と同じように、０．２〜１mmとする。
【００６３】
この第１及び第２変形例によっても、第２実施形態と同様に、簡単な装置構成で、ＮＥＧ粉末の集合体の熱伝導の悪さを補いながら、ＮＥＧを効率的に活性化できるとともに、大きな排気量を得ることが可能になる。
【００６４】
（第３実施形態）
次に、ＮＥＧ粉末を焼結し、錠剤に似た形状（円柱形状）にしたピル型ＮＥＧを用いた、本発明の第３実施形態に係るＮＥＧポンプについて説明する。
【００６５】
図１６（ａ）は、ピル型ＮＥＧ７３の斜視図であり、図１６（ｂ）は、第３実施形態のＮＥＧポンプ１０７の構成、及び容器７１内における、図１６（ａ）のピル型ＮＥＧ７３の配置を示す断面図である。
【００６６】
この実施形態のピル型ＮＥＧ７３は、70%Zr, 24.6%V, 5.4%Fe合金の粉末を焼結したもので、図１６（ａ）に示すように、直径１０ｍｍ又は５ｍｍ、厚さ３ｍｍの円形のピル形状を有する。
【００６７】
この実施形態のピル型ＮＥＧ７３は、錠剤に似た焼結体であるため、取り扱いが容易である。また、粉末のようには飛散しないため、第２実施形態のＮＥＧ粉末で用いた多孔質の蓋部材６４なども省略できる。よって、ガス放出する部材を極力減らすことができる。
【００６８】
また、実験によれば、厚みのあるピル形状では、ＮＥＧ７３表面でのガスの吸着のみならず、ＮＥＧ７３内部においても吸着機能を有効に発揮させることができ、このため、ＮＥＧ粉末よりも長く吸着機能を発揮させ続け得ることが分かった。なお、ＮＥＧ粉末では、嵩を増しても内部のＮＥＧ粉末間の隙間が適度でなければ、表面に出たＮＥＧ粉末だけが有効に働くことになるという調整の難しさがある。
【００６９】
ＮＥＧポンプ１０７は、図１６（ｂ）に示すように、ピル型ＮＥＧ７３を円筒状の容器７１内に収納したものである。容器７１は、底部容器壁７１ａと、側部容器壁７１ｂと、フランジ７１ｃとで構成され、上部が開放されている。ピル型ＮＥＧ７３は、容器７１の底部容器壁７１ａの表面に敷き詰めて置かれる。なお、ＮＥＧ担体は、ＮＥＧの粉末を焼結したピル型ＮＥＧ７３が底部容器壁７１ａに接して置かれたものである。
【００７０】
ピル型ＮＥＧ７３を加熱するヒータ７２は、第１及び第２実施形態と同様に、底部容器壁７１ａの形状に合わせて円板状を有し、上面全体を底部容器壁７１ａに密着させて設けられている。
【００７１】
直径１０ｍｍ、厚さ３ｍｍのピル型ＮＥＧ７３を１９２個敷き詰めたＮＥＧポンプを用い、温度４５０℃、１０〜３０分間の活性化処理の後、スループット法により排気速度を調査したところ、水素に対して４００L/sが得られ、窒素に対して１００L/sが得られた。
【００７２】
ピル型ＮＥＧ７３では、次に説明する変形例のように容器内の配置を工夫することにより、排気速度をより一層向上させ、また、吸着機能をより一層長く持続させることができるようになる。
【００７３】
（ピル型ＮＥＧの配置の変形例）
次に、図１７（ａ）、（ｂ）を参照して、ピル型ＮＥＧの容器内の配置を工夫した変形例について説明する。
【００７４】
図１７（ａ）はピル型ＮＥＧの容器内の配置を示す上面図で、（ｂ）は（ａ）のVII-VII線に沿ってとられた断面図である。
【００７５】
このピル型ＮＥＧ７３の配置の変形例では、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、底部容器壁７１ａの全面にわたって複数のボルト（支持部材）７４がジグザグに並ぶように複数のボルト７４を立設し、三角形をなすように配置された３つのボルト７４の間にそれぞれピル型ＮＥＧ７３を保持するようにしている。
【００７６】
ピル型ＮＥＧ７３の一つの保持部においては、図１７（ｂ）に示すように、３段にわたって３つのピル型ＮＥＧ７３を保持できるようにしている。１つのボルト７４には、３段にわたって保持されたピル型ＮＥＧ７３相互間のスペーサとなり、かつピル型ＮＥＧ７３を支える、厚さ２〜３ｍｍの円板状のナット（支持部材）７５が挿入されている。すなわち、一つの保持部では、下から、ナット７５、第１段目のピル型ＮＥＧ７３、ナット７５、第２段目のピル型ＮＥＧ７３、ナット７５、第３段目のピル型ＮＥＧ７３、ナット７５というように積み上げられている。なお、一つの保持部において保持し得るピル型ＮＥＧ７３の個数は、３つ以外に、実用上問題のない範囲で任意に選択できる。
【００７７】
底部容器壁７１ａの外に設けられたヒータ７２の熱をピル型ＮＥＧ７３に効率よく伝えるため、ボルト７４及びナット７５は、ガスの放出が少なくかつ熱伝導に優れ、さらにＮＥＧの熱処理で変形しないような材料、例えば、アルミニウム銅合金やベリリウム銅合金などが用いられる。
【００７８】
なお、ＮＥＧ担体は、ＮＥＧ粉末を焼結したピル型ＮＥＧ７３が、底部容器壁７１ａの表面に立設された複数のボルト（支持部材）７４の間に、かつナット（支持部材）７５によって複数段（この変形例の場合、３段）にわたって支持されて、並んでいるものである。
【００７９】
以上、図１７に示すようなピル型ＮＥＧ７３の配置によって、ピル型ＮＥＧ７３を複数段にわたって敷き詰めることができ、しかも、ピル型ＮＥＧ７３の段間に隙間を設けてピル型ＮＥＧ７３の表面及び裏面をともに有効に働かせることができるので、排気速度をより一層向上させ、また、吸着機能をより一層長く持続させることができる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態を図１〜図１７を用いて説明したが、本発明の範囲は図１〜図１７の例示に限られない。
【００８１】
例えば、第１実施形態及びその変形例の、ＮＥＧ粉末を固着した基体は金属に限ったものではなく、表面にＮＥＧ粉末を固着させ得るセラミックであってもよい。
【００８２】
また、ＮＥＧは底部容器壁だけに設けられているが、これに限られない。ＮＥＧは側部容器壁だけに設けられてもよいし、底部容器壁及び側部容器壁の両方に設けられてもよい。
【００８３】
また、押圧部材は、図５、図７及び図９の構造に限られない。ＮＥＧ担体を固定し、かつ底部容器壁に密着して接触させ得るとともに、ガスを通過或いは透過させ得ることができれば、いかなる構造であってもよい。例えば、図５では、押圧部材の板厚を周辺部よりも中央部で薄くして、弾力性を持たせ、非蒸発型ゲッター担体上に置いたときに非蒸発型ゲッター担体の中心部の上に隙間ができるようにしているが、同じ厚さの板を湾曲させて、同じになるようにしてもよい。
【００８４】
また、ＮＥＧポンプの容器の材料としてアルミニウム銅合金を用いているが、これに限られない。熱伝導が良好でガス放出が少なく、容器の強度が保たれる材料であればよい。
【００８５】
また、ＮＥＧとして、ＮＥＧ粉末だけを圧縮加圧して、形状が保持可能な固形体としたものを用いてもよい。
【００８６】
また、第３実施形態では、ピル型ＮＥＧとして、円柱形状のＮＥＧを用いたが、球形状のＮＥＧを用いてもよい。
【００８７】
以下に、実施形態で説明したこの発明を付記としてまとめる。
【００８８】
（付記１）
容器と、
前記容器の内壁面に設けられた非蒸発型ゲッター担体と、
前記容器の外壁面に設けられ、前記非蒸発型ゲッター担体を容器壁を介して熱伝導により加熱するヒータと
を有する非蒸発型ゲッターポンプ。
【００８９】
（付記２）
前記非蒸発型ゲッター担体は、非蒸発型ゲッターの粉末が基体の表面に固着されたものであることを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９０】
（付記３）
前記基体は、前記容器の内壁面上に放射状に、渦巻き状に又は同心円状に置かれている
ことを特徴とする付記２記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９１】
（付記４）
前記非蒸発型ゲッター担体を前記内壁面に押圧する板状の押圧部材を有することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９２】
（付記５）
前記押圧部材は、中心部の周りに放射状にアームが延びている形状を有することを特徴とする付記４記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９３】
（付記６）
前記押圧部材は、前記非蒸発型ゲッター担体上に置いたときに該押圧部材と前記非蒸発型ゲッター担体の中心部との間に隙間ができる形状で、弾力性を有することを特徴とする付記５記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９４】
（付記７）
前記非蒸発型ゲッター担体は、非蒸発型ゲッターの粉末が収納された複数の凹部が前記容器壁の前記内壁面に形成されたものであることを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９５】
（付記８）
前記複数の凹部は、平面形状が円形状又は多角形状であり、前記容器の内壁面に分散して配置されていることを特徴とする付記７記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９６】
（付記９）
前記複数の凹部は、平面形状が細長い形状で前記容器の内壁面に互いに並行して配置されていることを特徴とする付記７記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９７】
（付記１０）
前記複数の凹部は、平面形状が円環状で前記容器の内壁面の中心に対して同心円状に配置されていることを特徴とする付記７記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９８】
（付記１１）
前記複数の凹部を覆う、多孔質の材料で形成された蓋部材を有することを特徴とする付記７乃至１０のいずれか１項に記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【００９９】
（付記１２）
前記非蒸発型ゲッター担体は、非蒸発型ゲッターの粉末を焼結したピル型の非蒸発型ゲッターが前記容器壁に接して置かれたものであることを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【０１００】
（付記１３）
前記非蒸発型ゲッター担体は、非蒸発型ゲッターの粉末を焼結した球形状の非蒸発型ゲッターが前記容器壁に接して置かれたものであることを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【０１０１】
（付記１４）
前記非蒸発型ゲッター担体は、非蒸発型ゲッターの粉末を焼結したピル型の非蒸発型ゲッターが、前記容器壁の表面に立設された複数の支持部材の間に、かつ該支持部材によって複数段にわたって支持されて、並んでいるものであることを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【０１０２】
（付記１５）
前記支持部材は、前記容器壁の表面に立設されたボルトと該ボルトに挿入されたナットで構成され、前記ピル型の非蒸発型ゲッターを該非蒸発型ゲッターの上面及び下面の周辺部で前記ナットによって支持することを特徴とする付記１４記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【０１０３】
（付記１６）
前記支持部材の材料は、アルミニウム銅合金であることを特徴とする付記１４又は１５に記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【０１０４】
（付記１７）
前記容器壁の材料は、アルミニウム銅合金であることを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【０１０５】
（付記１８）
前記ヒータの周囲の前記容器壁は、他よりも厚さを薄くしたことを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【０１０６】
（付記１９）
前記ヒータの周囲の前記容器壁は、他よりも熱伝導率の小さい材料で形成されていることを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【０１０７】
（付記２０）
前記ヒータの周囲の前記容器壁は、ベローズで形成されていることを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【０１０８】
（付記２１）
前記容器の上部にフランジを有し、該フランジを介してチャンバと接続可能であることを特徴とする付記１記載の非蒸発型ゲッターポンプ。
【符号の説明】
【０１０９】
１、１ａ、１ｂ、２１、７１ａ  底部容器壁、
２、２ｃ、２２、７１ｂ  側部容器壁、
２ａ  上部の側部容器壁、
２ｂ  下部の側部容器壁、
３ａ、３ｂ、３ｃ、２３ａ、２３ｂ  肉厚の薄い帯状部分、
３ｄ  ベローズ、
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、２４、７１ｃ  フランジ、
５  支柱、
５ａ  ネジ部、
７  ナット、
８、１７、２７  真空処理装置のチャンバ、
１１  基体、
１２、６２  ＮＥＧ粉末、
３０  熱、
２５、２５ａ、２５ｂ  隔壁、
２６、２６ａ、２６ｂ  凹部、
５１、５１ａ、５１ｂ、６１、７１  ＮＥＧポンプの容器、
５２、５２ａ、５２ｂ  ＮＥＧ担体、
５３、５３ａ、５３ｂ  押圧部材、
５４、５４ａ、５４ｂ、６３、７２  ヒータ、
６４  多孔質の蓋部材、
７３  ピル型ＮＥＧ、
７４  ボルト（支持部材）、
７５  ナット（支持部材）、
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７  ＮＥＧポンプ。
【図１】
2012225337.tif 000003
【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】
2012225337.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2012225337.tif 000012
【図１１】
2012225337.tif 000013
【図１２】
2012225337.tif 000014
【図１３】
2012225337.tif 000015
【図１４】
2012225337.tif 000016
【図１５】
2012225337.tif 000017
【図１６】
2012225337.tif 000018
【図１７】
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