[发明专利]谐波除去电路、位置检测装置、磁轴承装置和真空泵

说明书

提供一种在不使用昂贵的部件的情况下除去在同步检波电路中产生的谐波而实现了低振动、低噪声的谐波除去电路、位置检测装置、磁轴承装置和真空泵。传感器载波频率的奇次谐波能够通过使同步检波电路的开关的通电期间为特定的值而从检波后的位移信号中除去。脉冲的生成方法的条件基本上以在180度+360度×n（n为包括0的正整数）的相位角下产生的方式进行调整。而且，同步检波的开关的脉冲的通电期间以谐波波形的正侧面积和负侧面积相等的方式进行设定。此外，调整脉冲的通电期间，以使得传感器信号的灵敏度最大的相位角成为中心。即，如果传感器信号为360度的正弦波，那么优选以90度、270度的相位角为中心来调整脉冲的通电期间。

技术领域

本发明涉及谐波除去电路、位置检测装置、磁轴承装置以及真空泵，特别地涉及在不使用昂贵的部件的情况下将在同步检波电路中产生的谐波除去而实现了低振动、低噪声的谐波除去电路、位置检测装置、磁轴承装置以及真空泵。

背景技术

伴随着近年来的电子学的发展，存储器、集成电路这样的半导体的需求急剧增大。这些半导体是通过在纯度极高的半导体基板中掺杂杂质来赋予电气性质、或在半导体基板上形成微细的电路图案并将其层叠等来制造的。而且，这些作业需要在高真空状态的腔室内进行，以避免空气中的尘埃等造成的影响。在该腔室的排气中，一般地使用真空泵作为泵装置，但是，特别地从残留气体少、保养容易等方面出发，多使用作为真空泵中的一个的涡轮分子泵。

此外，在半导体的制造工序中，存在许多使各种工艺气体作用于半导体的基板的工序，涡轮分子泵不仅用于使腔室内成为真空，还用于将这些工艺气体从腔室内进行排气。此外，涡轮分子泵还用于在电子显微镜等设备中使电子显微镜等的腔室内的环境成为高度的真空状态，以防止因粉尘等的存在而引起的电子束的折射等。在图10中示出了该涡轮分子泵的纵截面图。

在图10中，在涡轮分子泵100中，在圆筒状的外筒127的上端形成有吸气口101。而且，在外筒127的内部具备旋转体103，所述旋转体103在周部呈放射状且多级地形成有用于对气体进行吸引排气的涡轮叶片所构成的多个旋转翼102a、102b、102c、…。在该旋转体103的中心设置有转子轴113，该转子轴113例如利用5轴控制的磁轴承被悬浮支承在空中并被进行位置控制。

上侧径向电磁铁104被配置为4个电磁铁在X轴和Y轴上且在＋方向和－方向上构成各自的对（虽然未图示，但将＋侧的电磁铁设为上侧径向电磁铁104＋，将－侧的电磁铁设为上侧径向电磁铁104－）。此外，与该上侧径向电磁铁104接近且对应地具备由4个电磁铁构成的上侧径向传感器107。

上侧径向传感器107是分别从＋方向和－方向这两个方向检测转子轴113的X轴方向和Y轴方向位置的所谓的差动型的电感式传感器，向控制装置等磁轴承控制部（省略图示）输出与转子轴113的径向位置对应的传感器信号。在磁轴承控制部中，基于来自上侧径向传感器107的传感器信号来控制上侧径向电磁铁104的励磁，调整转子轴113的上侧的径向位置。

转子轴113由高磁导率材料（铁等）等形成，被上侧径向电磁铁104的磁力吸引。这样的调整在X轴方向和Y轴方向上分别独立地进行。

此外，下侧径向电磁铁105也被配置为4个电磁铁在X轴和Y轴上且在＋方向和－方向上形成各自的对（虽然未图示，但将＋侧的电磁铁设为下侧径向电磁铁105＋，将－侧的电磁铁设为下侧径向电磁铁105－）。进而，与该下侧径向电磁铁105接近且对应地具备由4个电磁铁构成的下侧径向传感器108。

该下侧径向传感器108也是差动型的电感式传感器，由控制装置等磁轴承控制部（省略图示）调整转子轴113的下侧的径向位置。

进而，轴向电磁铁106被配置为上下夹持在转子轴113的下部具备的圆板状的金属盘111（在图10中将上侧的电磁铁设为－侧的轴向电磁铁106A，将下侧的电磁铁设为＋侧的轴向电磁铁106B）。－侧的轴向电磁铁106A利用磁力将金属盘111向吸气口101侧吸引，＋侧的轴向电磁铁106B将金属盘111向基部129侧吸引。金属盘111由铁等高磁导率材料构成。