[发明专利]磁轴承式真空泵

说明书

本发明提供磁轴承式真空泵，包括：作为第一位移信号生成部的处理系统，基于以分辨率倍率K(其中，K＞1)对位移调制波信号进行放大所得的信号，生成包含规定位置的第一位移区域中的高分辨率位移信号；作为第二位移信号生成部的处理系统，基于位移调制波信号的差分信号，生成包含第一位移区域的更大的第二位移区域中的通常分辨率位移信号；切换控制部，基于从高分辨率位移信号或通常分辨率位移信号中除去稳态响应离心旋转位移的成分所得的信号，选择高分辨率位移信号及通常分辨率位移信号中的任一个位移信号；以及PID控制部，基于切换控制部所选择的位移信号来对磁轴承进行控制。

技术领域

本发明涉及一种磁轴承式真空泵。

背景技术

在控制式磁轴承类型的真空泵中，转子(rotor)组件不与定子(stator)组件接触而进行高速旋转运动。对于此种真空泵来说，即使在间隙最小的部位即保护轴承(touchdown bearing)(备用的机械轴承)处，也具有100μm左右的间隙。因此，与接触式的滚珠轴承类型相比，有如下特征：能够缓和转子不平衡修正的追随基准。

而且，若存在转子不平衡，则会因该转子不平衡而在径向(radialdirection)上产生离心旋转位移，另外，有时会因径向上的离心旋转而在轴向(axial direction)上也产生振动位移。这些位移是旋转速度的频率成分(或其谐波成分)的稳态响应，与轴承是非接触型还是接触型无关，且会作为与转子轴位移相对应的反作用力，通过轴承的弹簧刚性而传递至定子侧，随之也会产生噪音。

另外，已知除了不平衡以外，会因被称为机械振摆(mechanical runout)、电气振摆(electrical runout)的构件的损伤或磁特性的不均而产生同样的稳态响应。

一般来说，转子轴位移由伴随不平衡等的稳态响应成分、与该稳态响应成分以外的成分表示。该稳态响应成分以外的成分主要是由扰动力产生的瞬态位移等自由振动所引起的成分，但即使在瞬态位移已收敛的状态下，也包含成为定子侧的振动的主要原因的伴随传感(sensing)的微小噪声(noise)成分。噪声成分包含与供应轴承电流的励磁放大器(exciting amplifier)的PWM开关(switching)相伴的尖峰状电流的一部分从地线(Ground，GND)回流至传感电路而重叠的噪声成分、或经由模拟数字转换器(AD转换器)(ADconverter)向现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等数字控制器获取信号时的分辨率所引起的随机噪声等。

真空泵在使用于电子显微镜等分析测量装置、或由研究者靠近地进行操作的频率高的实验装置等的情况下，强烈地需要具有低振动性及静穆性。另外，在制造用途中，制造半导体的描绘曝光装置自不必说，离子注入装置、化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)装置、蚀刻(etching)装置等大多也需要具有低振动性及静穆性。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2006-71069号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，在离子注入装置、CVD装置、蚀刻装置中，伴随工序而产生的固相的反应生成物会附着在设置于工序容器内或下游侧的真空泵内部。例如，若反应生成物附着于涡轮分子泵的转子，则转子不平衡会随着时间而增大，额定旋转过程中的转子的离心旋转位移也会逐渐变大。

在专利文献1所记载的发明中，当对位移信号进行处理时，与以往的低分辨率线并列地设置高分辨率线，由高分辨率线的AD转换器(ADconverter)根据是否出现范围外(outof range)的信号来判别溢出(overflow)的有无，对低分辨率线与高分辨率线进行切换。