[发明专利]低温泵及超低温制冷机

说明书

技术领域

本申请主张基于2010年9月13日申请的日本专利申请第2010-204891号的优先权。其申请的所有内容通过参考援用于该说明书中。

本发明涉及一种低温泵及超低温制冷机。

背景技术

例如专利文献1中记载有附带制冷机的低温泵，该制冷机使第1级排出器与第2级排出器之间的连接部中的工作气体的流道分支成2个工作气体流道。第1工作气体流道从第1级蓄冷器中的低温侧端部连接至第1级膨胀室。第2工作气体流道从第1级蓄冷器中的低温侧端部直接连接至第2级蓄冷器。朝向第2级蓄冷器的流入气体的一部分不经由第1级膨胀室内而通过第2工作气体流道流入。

专利文献1：日本特开2002-243294号公报

在作为超低温制冷机的典型的应用对象之一的低温泵中，制冷机的第1级冷却台安装于有底筒状的第1级低温板。制冷机的第2级冷却台配置于第1级低温板的内侧，所以连接第1级冷却台与第2级冷却台的第2级缸的长度根据第1级低温板的尺寸而受限制。第2级缸的长度是决定第1级冷却台与第2级冷却台的温度差的主要因素之一。这样，按照制冷机的应用对象的结构上的要求和有关制冷机的制冷性能的最佳设计有时未必一定会吻合。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可实现更加适合于应用对象的设计的超低温制冷机及应用该制冷机的低温泵。

本发明的一种形态的低温泵，具备：低温低温板；高温低温板，冷却成高于低温低温板的温度；及制冷机，提供用于对低温低温板进行冷却的低温冷却位置和用于对高温低温板进行冷却的高温冷却位置，且在长边方向上排列低温冷却位置和高温冷却位置，其中，所述制冷机具备沿所述长边方向相互连结的第1排出器及第2排出器，第2排出器的高温端容纳且连结于第1排出器的低温端，以便内置于第2排出器的蓄冷材的高温侧末端伸入到第1排出器。

根据该形态，为了对低温低温板及高温低温板进行冷却，以与各自对应的配置提供低温冷却位置及高温冷却位置。通过使第2排出器伸入到第1排出器能够加长第2排出器。由此，能够加大第2排出器的两端的温度差。因此，与具有直接反映低温低温板及高温低温板的位置关系的结构的制冷机相比，能够降低基于第2排出器的冷却温度。

并且，由于使内置于第2排出器的蓄冷材的高温侧末端伸入到第1排出器，因此能够增加第2排出器的蓄冷材的量。这样，还能够提高通过第2排出器实现的制冷能力。

本发明的另一种形态为超低温制冷机。该超低温制冷机具备使被连结的2个排出器的一方伸入到另一方中，直到内置于一方的蓄冷材的端部位于另一方的内部的排出器连结结构。

发明效果：

根据本发明能够提供一种可实现更加适合于应用对象的设计的超低温制冷机及应用其制冷机的低温泵。

附图说明

图1是示意地表示本发明的一实施方式所涉及的低温泵的图。

图2是表示本发明的一实施方式所涉及的制冷机的主要部分的图。

图3是表示本发明的一实施方式所涉及的制冷机的吸气工序的工作气体流动的图。

图4是表示本发明的一实施方式所涉及的制冷机的排气工序的工作气体流动的图。

图5是表示其他一例的制冷机的吸气工序的工作气体流动的图。

图6是表示其他一例的制冷机的排气工序的工作气体流动的图。

图中：10-低温泵，11-第1缸，12-第2缸，13-第1冷却台，14-第2冷却台，20-控制部，30-低温泵容器，40-放射屏蔽，50-制冷机，60-低温低温板，68-第1排出器，70-第2排出器，72-连结部，88-第1蓄冷器，114-第2蓄冷器，132-凹部，G-间隙。

具体实施方式

图1是示意地表示本发明的一实施方式所涉及的低温泵10的图。低温泵10例如安装于离子注入装置或溅射装置等的真空腔，为了将真空腔内部的真空度提高至所希望的工艺所需的水平而加以使用。低温泵10包含低温泵容器30、放射屏蔽40及制冷机50而构成。

制冷机50例如为吉福德-麦克马洪式制冷机(所谓GM制冷机)等制冷机。制冷机50具备第1缸11、第2缸12、第1冷却台13、第2冷却台14及阀驱动马达16。第1缸11与第2缸12串联连接。第1缸11的与第2缸12的结合部侧设置第1冷却台13，在第2缸12的远离第1缸11侧的一端设置第2冷却台14。