吸气泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种改进的吸气泵，其包括多个吸气盒。
【背景技术】
[0002]单独使用或与其他类型的泵组合使用的吸气泵被广泛使用和知道，并被描述在各种文献中，例如申请人名下的国际专利申请WO 9858173、WO 2010/105944和WO2009/118398 中。
[0003]尽管吸气泵与其他类型的真空泵的组合在某些应用、比如真空下运行的表面科学系统和分析仪中提供了显著的优点，但是，当存在限制不允许这样的组合使用时优选使用单独的吸气泵，尤其是在诸如H2、CO、CO2的活性气体是主要气体源且惰性气体的泵送不是问题的时候更是如此。
[0004]EP 0742370和EP 0753663 (两者都在申请人名下)描述了使用多个吸气材料盘片的特定类型的吸气泵，所述多个吸气材料盘片安装在中心支撑件上，而申请人名下的US6149392描述了一种包含多个这样的元件的泵，这三篇文献的教导和内容通过引入结合在本文中。
[0005]在US 6149392中，人们认识到，对于一些应用，具有高的气体吸附速度比高的气体吸附能力更重要且更关键，典型的例子是粒子加速器的情况，其中，有多个真空泵安装在加速器的不同部分上，以在整个长度上提供充足的真空度。
【发明内容】
[0006]发明人已经进一步研究了该问题，并发现能够进一步改善泵送速度的替代且不同的构造。在第一个方面，本发明在于一种吸气泵，其包括:壳体，所述壳体的形状是回转体；和多个吸气盒，所述多个吸气盒安装在所述吸气泵壳体内，每个吸气盒包括线性中心支撑件和安装在所述线性中心支撑件上的间隔开的吸气元件。包含线性中心支撑件并平行于所述回转体轴线的平面被定义为吸气盒"定向平面"，垂直于壳体轴线并穿过线性中心支撑件的中点的平面被定义为吸气盒"定位平面"，所述吸气泵的特征在于，由定位平面与线性中心支撑件形成的角度等于或小于30°，优选地等于或小于10°。
[0007]表述〃回转体〃用来包括通过使一平面区域绕位于同一平面中的一给定轴线旋转而得到的所有立体图形，所述给定轴线也被定义为"回转轴线〃。在本发明共同的且最有用的实施例中，所述回转体为圆柱体，而其他有用形状是圆锥体或截锥体或它们的组合。此夕卜，为了本发明的目的，考虑到回转体是理想形状，而泵壳体是实物，与该理想几何回转形状的微小偏差仍在其广度和范围之内。
[0008]鉴于在最优选的实施例中所述回转体为圆柱体，在下面的实例中，对于吸气泵壳体将特别参考该形状，但是这仅被视为作为用于吸气泵外壳体的适合的几何形状的回转体的广义概念的非限制性实施例。
【附图说明】
[0009]本发明将借助于下面的附图进一步说明，其中:
[0010]图1显示了依照现有技术的吸气盒的示意图，所述吸气盒在本文中用作依照本发明的吸气泵中的组成元件；
[0011]图1A显示了依照现有技术的吸气盒的变形的示意图；
[0012]图2显示了依照本发明的吸气泵的实施例的横截面图；
[0013]图3显示了依照本发明的吸气泵的实施例的俯视图；
[0014]图3A显示了图3中所描绘的实施例的变形的俯视图。
【具体实施方式】
[0015]在这些图中，元件的尺寸和尺寸比例可能是不正确的，在有些情况下，例如在图1中，为了改善图的可理解性，相对于中心轴直径，盘片形式的间隔开的吸气元件的直径已经被改变。
[0016]依照本发明的吸气泵构想存在多个吸气盒，例如图1中示意性显示的吸气盒，每个吸气盒10具有用作支撑件的中心轴11和典型地且最优选地具有盘片形状的多个间隔开的吸气元件12、12’、……12n。在图1中，没有显示将吸气盘片固定到中心轴上的装置，所述装置对于理解本发明来说不是必需的，并且在本领域技术人员的知识内。
[0017]如图1A所示，适于在依照本发明的吸气泵中使用的替代的吸气盒100可以具有吸气盘片，所述吸气盘片不是等距离间隔开的，而是在末端或在盘片堆叠内可以存在一定间隙/空隙。如果存在吸气盒本身或诸如供电电缆或馈入装置的其他元件带来的妨碍需要考虑的话，这些空间是有用的。所以，具有多个大致等距离间隔开的吸气元件的吸气盒仅是在依照本发明的泵中使用的适合的吸气盒的优选且非限制性的例子。
[0018]吸气盒的特征和特性将不进行更详细描述，因为本领域技术人员拥有该知识，况且还有一些细节和信息存在于已经提到的EP 0742370和EP 0753663中。在本发明中，充当吸气元件的支撑件的轴11需要为线性的，例如图1中、EP 0742370中、EP 0753663中以及US 6149392中所示，而诸如WO 9858173中所示的构造将是不适合的。用于该线性轴/支撑件的最有用的形状是圆柱形。
[0019]还应当注意，本发明不局限于特定的吸气材料，而是任何适合的能够吸收气体并借助于热处理被重新激活的材料都可以采用并落入用于本发明的范围和目的的吸气材料的限定之内。这样的材料的知识和特性对本领域技术人员来说都是可以得到的，并且可以容易地从各种来源检索到，例如上面提到的EP 0742370。特别有利的是吸气金属或包括钛、锆、钇中的一种或多种的至少30%的合金。
[0020]发明人在试图利用多个吸气盒进一步改善吸气泵的速度的过程中已经发现能够相对于US 6149392中所描述的提供改善的特定构造。
[0021]尤其是，图2显示了依照本发明的吸气泵的一部分的纵向横截面图。该吸气泵部分20具有由两个侧壁21和21’限定的圆柱形壳体，其几何形状进一步由回转轴线24限定。在壳体内装有两个吸气盒22和23，每个吸气盒自身的定位平面222和232垂直于该回转轴线24并穿过吸气盒支撑件221和231的中点。由每个定位平面与每个吸气盒线性支撑件221和231形成的角度分别用α和α’指示。对于依照本发明的吸气泵来说必需的是，这些角度不高于30°、优选小于10°。
[0022]图2所述的吸气泵具有带有两个不同定位平面、即距离大于1.5cm的两个定位平面的两个吸气盒；由于根据定义，定位平面彼此平行，所以它们的距离可以容易地确定。
[0023]定位平面的距离小于1.5cm的吸气盒被认为是大致在同一平面中的吸气盒，该同一平面将被定义为吸气"子组件平面"，且与位于大致同一平面中的吸气盒的最下面的定位平面(即相对于流动方向在上游的平面)一致。
[0024]在图2中，没有显示将吸气盒连接到壳体上的装置，因为它们对于本领域技术人员来说都是常见的且普遍知道的，例如焊接。关于此，重要的是强调线性中心支撑件的末端部分可能被弯曲以易于固定到壳体上，由此中心支撑件必须至少在保持吸气盘片的部分是线性的。
[0025]关于适于在依照本发明的吸气泵结构中使用的吸气盒，具有长度在4cm到30cm之间的线性中心支撑件的那些吸气盒在盘片保持部分中每厘米保持2到7个吸气盘片。
[0026]此外，也没有显示吸气泵外部的附加元件，例如电源和控制元件，因为它们都是常见的。它们的目的通常是向吸气盒的线性中心支撑件供给电流，以便通过加热支撑件而使吸气盘片被重新激活。关于加热，替代性地，其可以由加热吸气泵的壳体的外部源提供，该外部源可以已经存在于吸气泵所安装的系统中，因为该系统经常构想存在烘烤系统，所述烘烤系统有时也能够有利地用来加热和激活吸气泵。
[0027]关于优选为圆柱形的壳体，有两个优选实施例。在第一个优选实施例中，壳体在一个端部由金属基部封闭，所述金属基部通常用与侧壁相同的材料制成，并且在另一端部由标准真空法兰封闭。
[0028]在第二个优选实施例中，壳体仅仅由侧壁限定，在该构造中，吸气泵具有端部敞开的壳体，从而气体分子可以横穿该吸气泵。当该吸气泵可直接地集成(例如同轴地)到系统中而不是作为附加元件时，例如在粒子加速器的壁部分用带有依照第二个优选实施例制成的壳体的依照本发明的吸气泵替代的情况下，该构造是有用的。该吸气泵构造允许在粒子加速器的主要部分内部分配大的吸附速度和能力，而不会干涉经过其的任何粒子或电子束。
[0029]即使依照本发明的吸气泵最适合用作单独的泵，其也可以在与其