[发明专利]真空泵和控制装置

说明书

【课题】提供在稳定运转时能进行高精度的稳定的控制并且耐干扰且泵的停止时间较短并谋求小型化的真空泵和控制装置。【解决方案】由减法运算器1计算出的位置偏差分别被输入到3个模式的PID22、32、42中。PID22是高偏置模式用的PID调节器，PID32是高刚性模式用的PID调节器，PID42是低刚性模式用的PID调节器。按PWM频率的每个时钟提取PID42的输出信号来作为指示电流的变化量，在计算部41中取几个时钟之间的指示电流的变化量的平均值ΔC。在此，通过切换控制部45运算平均化后的指示电流的变化量的平均值ΔC的大小是否比预先设定的规定值大，根据其结果，将α值以0至1的范围从切换控制部45输出。

技术领域

本发明涉及真空泵和控制装置，特别是涉及在稳定运转时能进行高精度的稳定的控制并且耐干扰且泵的停止时间较短并谋求小型化的真空泵和控制装置。

背景技术

伴随着近年的电子学的发展，存储器或集成电路等半导体的需要急剧地增大。

对纯度极高的半导体基板掺杂杂质来提供电性质或者通过蚀刻在半导体基板上形成微细的电路等来制造这些半导体。

然后，为了避免由空气中的尘土等造成的影响，需要在高真空状态的腔内进行这些作业。在该腔的排气中通常使用真空泵，但是，特别是从残留气体较少且保养容易等方面出发，较多使用作为真空泵之中的一个的涡轮分子泵。

此外，在半导体的制造工序中，存在使各种工艺气体作用于半导体的基板的许多工序，涡轮分子泵不仅用于使腔内为真空，而且还用于将这些工艺气体从腔内排出。

进而，涡轮分子泵还被用于在电子显微镜等设备中为了防止由粉尘等的存在造成的电子束的折射等而使电子显微镜等的腔内的环境为高度的真空状态。

该涡轮分子泵具备磁轴承装置以便对旋转体进行磁悬浮控制。而且，在该磁轴承装置中，在旋转体的加速运转中通过共振点时或在恒定速度运转中产生干扰时等，需要进行高速且强的力下的旋转体的位置控制。

在图7中示出以往的磁轴承控制的例子。在图7中，通过径向位置传感器107、108检测转子轴113的半径方向的位置。由该径向位置传感器107、108检测出的半径方向的位置信号和移位指令值X₀被输入到减法运算器1中，通过该减法运算器1计算偏差。该偏差信号在被PID2调整后，通过加法运算器3与规定的稳定电流相加。然后，在此相加出的信号被输入到切换单元4中。离开该切换单元4的信号A在被放大器电路5以50V左右的高电压信号放大之后，经过混合器6对径向电磁铁104、105的电磁铁卷线流动电流。再有，在该电磁铁卷线中流动的电流被电流检测电路7检测并返回到放大器电路5的输入侧，由此，进行电流调整。

另一方面，由减法运算器1计算出的偏差信号也被输入到PID12中，在被该PID12调整后，通过加法运算器13与规定的稳定电流相加。然后，在此相加出的信号被输入到切换单元4中。离开该切换单元4的信号B在被放大器电路15以15V左右的低电压信号放大后，经过混合器6对径向电磁铁104、105的电磁铁卷线流动电流。再有，在该电磁铁卷线中流动的电流被电流检测电路7检测并返回到放大器电路15的输入侧，由此，进行电流调整。

像这样，作为电源，除了在通常运转时的15V左右的低电压以外，还使用50V左右的高电压，以使能够进行在电磁铁卷线中流动的电流的急速的增加。

然后，通过检测在电磁铁卷线中流动的电流的变化速度，从而在切换单元4中对从高电压电源供给电力的情况（以下，称为高电压模式）和从低电压电源供给电力的情况（以下，称为低电压模式）进行切换控制。

即，在需要低振动运转的状态下以低电压模式工作，在其以外的可能产生干扰的状态下以高电压模式工作，由此，即使突然产生干扰，也保护旋转体（参照专利文献1）。

此外，以往，通过使用电磁铁消耗再生电力，从而实现了去掉再生电阻或其周边电路而实现了省空间化和成本降低的小型泵（参照专利文献2）。