本發(fā)明涉及一種溫度控制裝置以及渦輪分子泵。

背景技術(shù)：

渦輪分子泵被用作各種半導體制造裝置的排氣泵，如果在蝕刻工藝(etchingprocess)等中進行排氣，則反應生成物會堆積于泵內(nèi)部。尤其容易堆積于泵下游側(cè)的氣體流路，如果轉(zhuǎn)子(rotor)與定子(stator)的間隙被堆積物填埋而反應生成物堆積，則會產(chǎn)生各種不良情況。例如，轉(zhuǎn)子固接于定子而轉(zhuǎn)子無法旋轉(zhuǎn)，或轉(zhuǎn)子翼與定子側(cè)接觸而破損。因此，已知有一種對泵基底(base)部進行加熱而抑制反應生成物的堆積的構(gòu)成的渦輪分子泵(例如參照專利文獻1：日本專利特開平10-266991號公報)。

專利文獻1中記載的渦輪分子泵包括：基底溫度設定單元，基于由旋轉(zhuǎn)翼溫度檢測單元求出的旋轉(zhuǎn)翼的溫度來設定基底部的目標溫度；溫差算出單元，算出基底溫度設定單元的目標溫度與基底部中實測到的溫度之間的差；以及溫度控制單元，基于溫差算出單元的輸出信號來控制基底部的加熱或冷卻。而且，在為了防止生成物的堆積而加熱基底部時，為了防止旋轉(zhuǎn)翼的溫度變得異常，通過基于由旋轉(zhuǎn)翼溫度檢測單元求出的旋轉(zhuǎn)翼的溫度來設定基底部的目標溫度，而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)翼的保護，且防止反應生成物的堆積。

然而，即便在為了防止旋轉(zhuǎn)翼的溫度變得異常而設定了基底部的目標溫度的情況下，也難以完全地防止反應生成物的堆積，從而無法避免反應生成物的堆積。因此，會產(chǎn)生如下問題，即，隨著泵運轉(zhuǎn)時間的經(jīng)過而反應生成物的堆積量增加，最終因反應生成物而轉(zhuǎn)子固接于定子。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過提供一種溫度控制裝置以及渦輪分子泵，以解決隨著泵運轉(zhuǎn)時間的經(jīng)過而反應生成物的堆積量增加，最終因反應生成物而轉(zhuǎn)子固接于定子的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的溫度控制裝置為渦輪分子泵的溫度控制裝置，所述渦輪分子泵包括：定子，設置于泵基底部；轉(zhuǎn)子，相對于所述定子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；加熱部，對所述泵基底部進行加熱；基底溫度檢測部，對所述泵基底部的溫度進行檢測；以及轉(zhuǎn)子溫度檢測部，檢測相當于所述轉(zhuǎn)子的溫度的物理量即溫度相當量，所述溫度控制裝置包括：加熱控制部，基于所述轉(zhuǎn)子溫度檢測部的檢測值來控制所述加熱部對所述泵基底部的加熱；以及通知部，在所述基底溫度檢測部的檢測溫度為規(guī)定閾值以下的情況下發(fā)出警報。

更優(yōu)選的實施方式中，所述加熱控制部以所述轉(zhuǎn)子溫度檢測部的檢測值為規(guī)定目標值的方式，控制所述加熱部對所述泵基底部的加熱。

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的溫度控制裝置為渦輪分子泵的溫度控制裝置，所述渦輪分子泵包括：定子，設置于泵基底部；轉(zhuǎn)子，相對于所述定子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；加熱部，對所述泵基底部進行加熱；以及轉(zhuǎn)子溫度檢測部，檢測相當于所述轉(zhuǎn)子的溫度的物理量即溫度相當量，所述溫度控制裝置以所述轉(zhuǎn)子溫度檢測部的檢測值為規(guī)定目標值的方式，控制所述加熱部對所述泵基底部的加熱。

更優(yōu)選的實施方式中，所述轉(zhuǎn)子溫度檢測部包括：強磁性體靶材，設置于所述轉(zhuǎn)子；以及傳感器，以相對于所述強磁性體靶材相向的方式配置，對所述強磁性體靶材的磁導率變化進行檢測，基于所述強磁性體靶材的居里點附近的磁導率變化，檢測所述轉(zhuǎn)子的溫度。

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的渦輪分子泵包括：定子，設置于泵基底部；轉(zhuǎn)子，相對于所述定子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；加熱部，對所述泵基底部進行加熱；基底溫度檢測部，對所述泵基底部的溫度進行檢測；轉(zhuǎn)子溫度檢測部，檢測相當于所述轉(zhuǎn)子的溫度的物理量即溫度相當量；以及所述溫度控制裝置中的任一個。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。根據(jù)本發(fā)明，能夠通過發(fā)出與反應生成物堆積相關(guān)的警報而進行適當?shù)木S護，并且能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子壽命延長及維護期間延長。

附圖說明

圖1是表示渦輪分子泵的泵本體的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的剖視圖。

圖2是表示溫度控制裝置2的框圖。

圖3(a)、圖3(b)分別是表示將轉(zhuǎn)子溫度tr控制為規(guī)定溫度t1的情況下的轉(zhuǎn)子溫度tr及基底溫度tb的推移的一例圖。

圖4(a)、圖4(b)是表示轉(zhuǎn)子溫度tr及基底溫度tb的長時間的推移的一例圖。

圖5是說明轉(zhuǎn)子溫度傳感器的溫度檢測原理的圖。

圖6(a)、圖6(b)是表示居里溫度tc下的磁導率變化及電感變化的一例圖。

圖7是說明溫度tu、溫度tl的設定方法的圖。

圖8是說明使用了兩個靶材的情況下的溫度tu、溫度tl的設定方法的圖。

圖9是說明由一個溫度閾值進行的導通斷開控制的圖。

圖10是表示內(nèi)置溫度控制裝置的渦輪分子泵的一例的框圖。

【主要組件符號說明】

1：泵本體

2：溫度控制裝置

3：基底

4：旋轉(zhuǎn)體單元

4a：泵轉(zhuǎn)子

4b：軸

5：加熱器

6：基底溫度傳感器

7：冷卻裝置

8：轉(zhuǎn)子溫度傳感器

9：靶材

10：馬達

10a：馬達定子

10b：馬達轉(zhuǎn)子

21：溫度控制部

22：比較部

23：顯示部

24、25：輸入部

26：輸出部

30：泵殼體

30a：卡止部

31：固定翼

32：定子

33：間隔環(huán)

34、35、36：磁軸承

37a、37b：機械軸承

38：排氣埠

41：旋轉(zhuǎn)翼

42：圓筒部

100：控制器單元

101：馬達控制部

102：軸承控制部

a、b：溫度范圍

d：氣隙

d1：厚度

l1、l1'、l21、l22、l23：曲線

t1、t2：規(guī)定溫度

t1、t2、t3、t11、t12、t13、t14：時刻

ta：溫度

tb：基底溫度

tc、tc1、tc2：居里溫度

tl：目標下限溫度

tmax：能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度

tmin：能夠運轉(zhuǎn)的下限溫度

tr：轉(zhuǎn)子溫度

tu：目標上限溫度

va、vb：閾值

δt、δt1：溫度變化范圍

λ1、λ2、λ3：氣體的導熱率

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明的具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。

圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的圖，且是表示渦輪分子泵的泵本體1的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的剖視圖。泵本體1由未圖示的控制單元而控制。

泵本體1具有：渦輪泵級(turbopumpstage)，包含旋轉(zhuǎn)翼41與固定翼31；以及螺紋槽泵級，包含圓筒部42與定子32。螺紋槽泵級中，在定子32或圓筒部42形成著螺紋槽。旋轉(zhuǎn)翼41及圓筒部42形成于泵轉(zhuǎn)子4a。泵轉(zhuǎn)子4a緊固于軸4b。由泵轉(zhuǎn)子4a與軸4b構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體單元4。

相對于配置于軸方向的多級旋轉(zhuǎn)翼41，多級固定翼31交替地配置。各固定翼31隔著間隔環(huán)33而載置于基底3上。如果將泵殼體30螺固于基底3，則疊層的間隔環(huán)33夾持于基底3與泵殼體30的卡止部30a之間，而將固定翼31定位。

軸4b利用設置于基底3的磁軸承34、磁軸承35、磁軸承36非接觸地支撐。詳細圖示雖省略，但各磁軸承34～磁軸承36具備電磁鐵與移位傳感器。利用移位傳感器來檢測軸4b的浮起位置。軸4b、即旋轉(zhuǎn)體單元4的轉(zhuǎn)數(shù)(每一秒的轉(zhuǎn)數(shù))由旋轉(zhuǎn)傳感器43檢測。

軸4b利用馬達10而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。馬達10包含：設置于基底3的馬達定子10a、及設置于軸4b的馬達轉(zhuǎn)子10b。在磁軸承不工作時，軸4b由緊急用的機械軸承37a、機械軸承37b而支撐。如果旋轉(zhuǎn)體單元4利用馬達10而高速旋轉(zhuǎn)，則泵吸氣口側(cè)的氣體利用渦輪泵級(旋轉(zhuǎn)翼41、固定翼31)及螺紋槽泵級(圓筒部42、定子32)而依次排氣，且從排氣埠38排出。

在基底3設置著用以對定子32進行溫度調(diào)整的加熱器5及冷卻裝置7。圖1所示，作為冷卻裝置7，設置著形成有供冷卻劑流通的流路的冷卻區(qū)塊。雖未圖示，但在冷卻裝置7的冷卻劑流路設置著控制冷卻劑流入的導通斷開的電磁閥。在基底3設置著基底溫度傳感器6。另外，圖1所示例中，是將基底溫度傳感器6設置于基底3，也可設置于定子32。

而且，泵轉(zhuǎn)子4a的溫度由轉(zhuǎn)子溫度傳感器8檢測。如所述那樣泵轉(zhuǎn)子4a磁性浮起而高速旋轉(zhuǎn)，因而轉(zhuǎn)子溫度傳感器8使用的是非接觸式溫度傳感器。本實施方式中，轉(zhuǎn)子溫度傳感器8為電感式傳感器，將設置于泵轉(zhuǎn)子4a的靶材9的磁導率的變化作為電感的變化而檢測。靶材9由強磁性體形成。

圖2是表示溫度控制裝置2的框圖。泵本體1中，如所述那樣設置著溫度調(diào)整用的加熱器5、冷卻裝置7及基底溫度傳感器6、以及用以檢測泵轉(zhuǎn)子4a的溫度的轉(zhuǎn)子溫度傳感器8。它們連接于溫度控制裝置2。

溫度控制裝置2具備：溫度控制部21、比較部22、顯示部23、輸入部24、輸入部25及輸出部26。溫度控制部21基于由轉(zhuǎn)子溫度傳感器8檢測到的轉(zhuǎn)子溫度tr、輸入到輸入部24的規(guī)定溫度t1，而控制由加熱器5進行的加熱及由冷卻裝置7進行的冷卻。具體來說，進行加熱器5的導通斷開控制、及冷卻裝置7的冷卻劑流入的導通斷開控制。另外，本實施方式中，使用加熱器5與冷卻裝置7來進行溫度調(diào)節(jié)，也可僅利用加熱器5的導通斷開來進行溫度調(diào)節(jié)。

比較部22基于由基底溫度傳感器6檢測到的基底溫度tb與輸入到輸入部25的規(guī)定溫度t2，使與反應生成物的堆積有關(guān)的警報顯示在顯示部23中顯示。作為對輸入部24、輸入部25的規(guī)定溫度t1、規(guī)定溫度t2的輸入方法，例如，為操作人員對設置于輸入部24、輸入部25的操作部進行操作而手動地輸入的構(gòu)成。而且，也可為利用來自上位的控制器的指令設定規(guī)定溫度t1、規(guī)定溫度t2的構(gòu)成。另外，尤其在不從外部進行設定的情況下，適用作為t1、t2而預先存儲的標準值。

溫度調(diào)節(jié)動作及警報動作的說明:

其次，對由溫度控制裝置2進行的溫度調(diào)節(jié)動作及警報動作進行詳細說明。如上所述，如果在蝕刻工藝等中進行排氣，則反應生成物會堆積于泵內(nèi)部。尤其容易堆積于泵下游側(cè)的定子32、圓筒部42或基底3的氣體流路，如果對定子32及圓筒部42的堆積增大，則定子32與圓筒部42的間隙會因堆積物而變窄，從而存在定子32與圓筒部42發(fā)生接觸或固接的情況。因此，設置加熱器5及冷卻裝置7而對基底部分的溫度進行控制，以抑制反應生成物對定子32、圓筒部42或基底3的氣體流路的堆積。關(guān)于該溫度調(diào)整動作將在后面進行詳細敘述。

渦輪分子泵的泵轉(zhuǎn)子4a中一般使用鋁材，因而在泵轉(zhuǎn)子4a的溫度(轉(zhuǎn)子溫度tr)中存在與潛變應變(creepdeformation)相關(guān)的鋁材特有的容許溫度。因使渦輪分子泵中泵轉(zhuǎn)子4a高速旋轉(zhuǎn)，所以高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下強離心力作用于泵轉(zhuǎn)子4a而成為強拉伸應力狀態(tài)。如果在這種強拉伸應力狀態(tài)下泵轉(zhuǎn)子4a的溫度為容許溫度(例如120℃)以上，則無法忽視永久應變增加的潛變變形的速度。

如果在容許溫度以上持續(xù)運轉(zhuǎn)，則泵轉(zhuǎn)子4a的潛變應變增加而泵轉(zhuǎn)子4a的各部的直徑尺寸增大，圓筒部42與定子32的間隙或旋轉(zhuǎn)翼41與固定翼31的間隙變窄，從而存在它們發(fā)生接觸的可能性。這樣，如果考慮泵轉(zhuǎn)子4a的潛變應變，則優(yōu)選在容許溫度以下運轉(zhuǎn)。另一方面，為了抑制反應生成物的堆積而使堆積物去除的維護間隔進一步延長，優(yōu)選利用溫度調(diào)節(jié)將基底溫度tb保持得更高。

詳細情況將后續(xù)進行敘述，本實施方式中，以由轉(zhuǎn)子溫度傳感器8檢測到的轉(zhuǎn)子溫度tr為規(guī)定溫度或規(guī)定溫度范圍的方式控制加熱器5及冷卻裝置7，由此可保持為以潛變應變相關(guān)的泵轉(zhuǎn)子4a的壽命的延長為優(yōu)先的適當溫度，且實現(xiàn)對反應生成物堆積的維護時間的延長。

圖3(a)、圖3(b)是表示以轉(zhuǎn)子溫度tr為規(guī)定溫度t1的方式進行基底部的加熱及冷卻(即溫度調(diào)節(jié))的情況下的、轉(zhuǎn)子溫度tr及基底溫度tb的短時間內(nèi)的推移的一例圖。此處，短時間是指數(shù)分鐘至數(shù)小時的時間范圍。

圖3(a)是表示轉(zhuǎn)子溫度tr的推移的圖。如所述那樣，規(guī)定溫度t1為進行基底部的溫度調(diào)節(jié)時的轉(zhuǎn)子溫度tr的控制目標值。圖3(b)的曲線l21、曲線l22、曲線l23表示基底溫度tb的推移。曲線l21、曲線l22、曲線l23排出的氣體種類不同。符號λ1、符號λ2、符號λ3表示氣體的導熱率，且為λ1＞λ2＞λ3的大小關(guān)系。

泵轉(zhuǎn)子4a為了在氣體中高速旋轉(zhuǎn)而排氣，利用與氣體的摩擦而發(fā)熱。另一方面，從泵轉(zhuǎn)子4a向固定翼、定子散放的熱量依賴于氣體的導熱率，氣體的導熱率越大則散熱量也越大。其結(jié)果，氣體的導熱率小的情況下，來自泵轉(zhuǎn)子4a的散熱量較小，轉(zhuǎn)子溫度tr較高。即，相對于同一氣體流量、同一基底溫度tb，氣體的導熱率越小，轉(zhuǎn)子溫度tr越高。

本實施方式中，因以轉(zhuǎn)子溫度tr為規(guī)定溫度t1的方式來控制基底部的加熱及冷卻，所以氣體的導熱率越小，基底溫度tb越低。圖3(b)所示的例中，為λ1＞λ2＞λ3，因而就基底溫度tb來說，導熱率λ3的曲線l23最低，且依照曲線l22、曲線l21的順序轉(zhuǎn)子溫度tr增高。

如果將規(guī)定溫度t1輸入到圖2的輸入部24，則從輸入部24對溫度控制部21輸入規(guī)定溫度t1。溫度控制部21如果被輸入規(guī)定溫度t1，則將用以進行加熱器5及冷卻裝置7的導通斷開控制的目標上限溫度tu(＝t1+δt)及目標下限溫度tl(＝t1-δt)設定為規(guī)定溫度t1的上下。而且，基于所輸入的規(guī)定溫度t1及轉(zhuǎn)子溫度tr，以轉(zhuǎn)子溫度tr為規(guī)定溫度t1的方式控制加熱器5及冷卻裝置7的導通斷開。

在圖3(a)的時刻t1，如果轉(zhuǎn)子溫度tr向上超過了目標下限溫度tl，則溫度控制部21使于導通狀態(tài)的加熱器5斷開而停止加熱。如果加熱器5對基底部分的加熱停止，則從基底部(定子32)向泵轉(zhuǎn)子4a的熱移動量減小，轉(zhuǎn)子溫度tr的上升率減小。然后，在時刻t2，如果轉(zhuǎn)子溫度tr向上超過了目標上限溫度tu，則溫度控制部21使冷卻裝置7導通而開始基底部的冷卻。如果利用冷卻而定子32的溫度降低，則熱從泵轉(zhuǎn)子4a向定子32移動，并從冷卻開始經(jīng)過了一段時間，轉(zhuǎn)子溫度tr開始下降。

轉(zhuǎn)子溫度tr下降，在時刻t3，如果轉(zhuǎn)子溫度tr向下超過了目標上限溫度tu，則溫度控制部21使冷卻裝置7斷開。其結(jié)果，從圓筒部42向定子32的熱移動減少，轉(zhuǎn)子溫度tr的下降率逐漸減小。然后，在時刻t4，如果轉(zhuǎn)子溫度tr向下超過了目標下限溫度tl，則溫度控制部21使加熱器5導通而重新開始基底部的加熱。如果因加熱器加熱而定子32的溫度上升，則熱從定子32向圓筒部42移動，轉(zhuǎn)子溫度tr開始上升。這樣，如果利用基底部的加熱、冷卻而基底3及定子32的溫度上升、下降，則伴隨于此，泵轉(zhuǎn)子4a的溫度(轉(zhuǎn)子溫度tr)也上升、下降。

圖4(a)、圖4(b)是表示以轉(zhuǎn)子溫度tr為規(guī)定溫度t1的方式進行基底部的加熱及冷卻的情況下的、轉(zhuǎn)子溫度tr及基底溫度tb的長時間推移的一例圖。此處的長時間是指數(shù)月到數(shù)年的期間。利用加熱器5及冷卻裝置7來進行基底部的溫度調(diào)節(jié)，由此抑制反應生成物的堆積，但即便于此，堆積仍緩慢進行。

隨著反應生成物堆積于泵內(nèi)而氣體流路變窄，渦輪翼部的壓力上升。如果渦輪翼部的壓力上升，則將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)維持為額定轉(zhuǎn)數(shù)所需的馬達電流會增加，并且伴隨氣體排出的發(fā)熱也會增加。其結(jié)果，轉(zhuǎn)子溫度有上升傾向。如果因反應生成物堆積而轉(zhuǎn)子溫度tr有上升傾向，則以轉(zhuǎn)子溫度tr為規(guī)定溫度t1的方式進行溫度調(diào)節(jié)，因而基底部的加熱量減少。即，伴隨反應生成物的堆積的增加而基底溫度tb下降。

圖4(a)、圖4(b)所示的例圖中，在時刻t11開始使用泵后經(jīng)過了一段時間，反應生成物的堆積量未達到對轉(zhuǎn)子溫度tr造成影響的量，因而基底溫度tb大致保持為固定。然而，在堆積量增加了一定程度的時刻t12以后，因抑制轉(zhuǎn)子溫度tr的上升而基底加熱量會減少，從而基底溫度開始下降。而且，如果利用圖2的比較部22檢測到基底溫度tb為規(guī)定溫度t2以下，則比較部22將要求維護的警報信號輸出到顯示部23，并且經(jīng)由輸出部26將警報信號輸出到外部。如果警報信號被輸入到顯示部23，則顯示部23顯示警報顯示。

進而，如果由比較部22檢測到基底溫度tb已達到能夠運轉(zhuǎn)的下限溫度tmin，則比較部22將警告信號輸出到顯示部23，并且將泵停止信號從輸出部26輸出到外部(例如渦輪分子泵的控制單元)。

顯示部23如果被輸入警告信號，則顯示表示泵停止的警告顯示。而且，如果泵停止信號被輸入到渦輪分子泵的控制單元，則渦輪分子泵開始泵停止動作。

圖3(a)、圖3(b)、圖4(a)、及圖4(b)中，溫度tmax為渦輪分子泵的能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度，如果轉(zhuǎn)子溫度tr超過能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax則無法忽視泵轉(zhuǎn)子4a的潛變應變，從而對壽命減少的影響增大。因此，為了使轉(zhuǎn)子溫度tr不會超過能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax，規(guī)定溫度t1設定為tu<tmax。如果轉(zhuǎn)子溫度tr為能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax以下，則潛變應變的影響小，能夠?qū)⒈棉D(zhuǎn)子4a的潛變壽命保持為規(guī)定值以上。

然而，如果將規(guī)定溫度t1設定得過低，則溫度調(diào)節(jié)時的基底溫度tb為規(guī)定溫度t2以下，從而反應生成物的堆積量增加而維護間隔縮短。因此，規(guī)定溫度t1優(yōu)選的是如圖4(b)所示在初始狀態(tài)下，將基底溫度tb的曲線l21、曲線l22、曲線l23設定為比規(guī)定溫度t2高溫的位置。

圖3(a)、圖3(b)、圖4(a)、圖4(b)所示的例中，設定規(guī)定溫度t1時的下限值即溫度ta表示設想直到曲線l23的氣體為止的情況下的值。關(guān)于溫度ta，規(guī)定存在排氣可能性的多個氣體種類中的導熱率最低的氣體種類的氣體流量，將轉(zhuǎn)子溫度tr為溫度ta時的曲線l23(基底溫度tb)的位置設定為比規(guī)定溫度t2稍高溫側(cè)。這樣，溫度ta為用以使基底溫度tb不會低于規(guī)定溫度t2的轉(zhuǎn)子溫度tr的下限值。

規(guī)定溫度t1的下限值為：使基底溫度tb不會低于規(guī)定溫度t2的下限溫度，圖3(a)表示將規(guī)定溫度t1設定為下限值的情況。另一方面，圖3(a)的曲線l1'表示將規(guī)定溫度t1設定為上限值的情況。該情況下，轉(zhuǎn)子溫度tr被控制成能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax以下。即，規(guī)定溫度t1設定于由圖3(a)的符號a所表示的范圍內(nèi)。在將曲線l1的溫度變化范圍設為2δt1的情況下，溫度范圍a為ta+δt1≦t1≦tmax-δt1。如圖3(b)所示，為了使3種曲線l21、曲線l22、曲線l23全部高于規(guī)定溫度t2，而將下限值ta設定為ta＝t1-δt1即可。

另外，在將導熱率比預先設想的氣體種類低的氣體種類排出的情況下，或者，即便設定為與氣體種類無關(guān)的標準的規(guī)定溫度t1，結(jié)果也可能從初始狀態(tài)開始基底部溫度低于規(guī)定溫度t2，這種情況下，重新進行降低規(guī)定溫度t1的值的設定變更即可。

作為規(guī)定值t1的設定方法，也可為如下構(gòu)成，即，例如將以轉(zhuǎn)子壽命為最優(yōu)先的值t1＝ta+δt1預先設定為規(guī)定值t1的初始值，使用者能夠從輸入部24輸入ta+δt1≦t1≦tmax-δt1的范圍內(nèi)的所需值。使用者能夠根據(jù)對轉(zhuǎn)子壽命與維護期間中的哪一個賦予哪一種程度的權(quán)重(weight)來設定規(guī)定溫度t1。即，能夠?qū)D(zhuǎn)子壽命與維護期間加以適當?shù)臋?quán)衡(trade-off)。而且，關(guān)于規(guī)定溫度t2，也預先設定初始值，且設為使用者能夠從輸入部25輸入所需值的構(gòu)成。作為該情況下的規(guī)定溫度t2的初始值，例如，設定如下溫度，即，該溫度與對現(xiàn)有的基底溫度設定目標溫度來進行溫度調(diào)節(jié)的情況下的目標溫度為相同程度。

而且，作為規(guī)定溫度t2，也可使用反應生成物的升華溫度或其附近溫度。如果基底溫度tb低于作為升華溫度的規(guī)定溫度t2，則反應生成物的堆積速度急速加快，因而進行提醒維護的警報顯示。

關(guān)于能夠運轉(zhuǎn)的下限溫度tmin，作為一例，存在反應生成物的堆積顯著而圓筒部42與定子32的接觸等可能性增高的基底溫度，難以嚴格決定該基底溫度，視工序(process)的狀況或泵狀況而受到大的影響。因此，作為目標，以相對于規(guī)定溫度t2，溫度范圍b為10℃左右以下的方式設定。當然，也可在實際的工序條件下進行實驗或模擬而決定溫度tmin。

轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的說明:

轉(zhuǎn)子溫度傳感器8非接觸地檢測泵轉(zhuǎn)子4a的溫度。關(guān)于這種非接觸傳感器，有各種傳感器，本實施方式的轉(zhuǎn)子溫度傳感器8中，是將設置于泵轉(zhuǎn)子4a的強磁性體的靶材9的磁導率的變化作為電感的變化而檢測。

圖5是說明轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的溫度檢測原理的圖，且是轉(zhuǎn)子溫度傳感器8與靶材9形成的磁路的示意圖。轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的結(jié)構(gòu)是在硅鋼板等磁導率大的芯(core)的周圍卷繞線圈(coil)而成。對轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的線圈施加作為載波(carrierwave)的固定頻率、固定電壓的高頻電壓，從轉(zhuǎn)子溫度傳感器8朝向靶材9而形成高頻磁場。

靶材9中，使用具有居里溫度tc與泵轉(zhuǎn)子4a的能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax大致相同或者接近該上限溫度的溫度的磁性體材料。例如，在鋁的情況下能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax為110℃～130℃左右，關(guān)于居里溫度tc為120℃左右的磁性體材料，有鎳鋅鐵氧體(ferrite)或錳鋅鐵氧體等。

圖6(a)、圖6(b)是表示居里溫度tc下的磁導率變化及電感變化的一例圖。如果因轉(zhuǎn)子溫度上升而靶材9的溫度上升并超過居里溫度tc，則如圖6(a)的實線所示，靶材9的磁導率急劇地降低到真空的磁導率程度。圖6(a)是表示作為典型的磁性體的鐵氧體的情況下的磁導率變化的圖，常溫下的磁導率比居里溫度附近的磁導率低，隨溫度上升而上升且當超過居里溫度tc時會急劇降低。如果在轉(zhuǎn)子溫度傳感器8形成的磁場中靶材9的磁導率發(fā)生變化，則轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的電感也發(fā)生變化。其結(jié)果，載波得到振幅調(diào)制(amplitudemodulation)，對從轉(zhuǎn)子溫度傳感器8輸出的經(jīng)振幅調(diào)制的載波進行檢波、整流，由此可檢測出相當于磁導率的變化的信號變化。

轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的芯材料使用的是鐵氧體等磁性體，在該磁性體的磁導率與氣隙(airgap)的磁導率相比大到能夠忽視其的程度，而且，能夠忽視漏磁通(leakageflux)的情況下，電感l(wèi)與尺寸d、尺寸d1的關(guān)系近似地表現(xiàn)為以下數(shù)式(1)。另外，n為線圈的圈數(shù)，s為與靶材9相向的傳感器芯的剖面積，d為氣隙，d1為靶材9的厚度，μ1為靶材9的磁導率，氣隙的磁導率設為等于真空的磁導率μ0。

l＝n²/{d1/(μ1·s)+d/(μ0·s)}…………(1)

當轉(zhuǎn)子溫度tr低于居里溫度tc的溫度時，靶材9的磁導率充分大于真空的磁導率。因此，d1/(μ1·s)與d/(μ0·s)相比小到能夠忽視的程度，數(shù)式(1)可近似為以下數(shù)式(2)。

l＝n²·μ0·s/d…………(2)

另一方面，如果轉(zhuǎn)子溫度tr比起居里溫度tc有所上升，則近似為μ1＝μ0。因此，該情況下數(shù)式(1)表示為以下數(shù)式(3)。

l＝n²·μ0·s/(d+d1)…………(3)

即，氣隙相當于從d變?yōu)?d+d1)，與其對應地，轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的電感發(fā)生變化。通過檢測該電感變化，而能夠監(jiān)控轉(zhuǎn)子溫度是否為居里溫度tc以上。

圖6(a)所示的磁導率的變化利用轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的線圈而轉(zhuǎn)換為電感的變化，而電感如圖6(b)的實線那樣發(fā)生變化。電感也發(fā)生與磁導率的變化相同的變化，但變化的比例略小于磁導率，為上下壓縮的變化。

圖6(a)、圖6(b)的雙點劃線表示與強磁性體的靶材9不同的純鐵的靶材的磁導率變化及電感變化。純鐵靶材的居里溫度tc充分高于靶材9的居里溫度tc，因而在圖6(a)、圖6(b)所示的溫度范圍內(nèi)，磁導率及電感會隨溫度上升而單純地增加。如果將這種純鐵靶材設置于泵轉(zhuǎn)子4a，并獲取靶材9的電感信號與純鐵靶材的電感信號的差分信號，則為圖7所示的差分信號。

圖7是說明溫度tu、溫度tl的設定方法的圖。如果對圖7那樣的差分信號設定兩個閾值va、閾值vb，則當轉(zhuǎn)子溫度tr為tl以上時，差分信號為閾值va以下，當轉(zhuǎn)子溫度tr為tu以上時，差分信號為閾值vb以下。

另外，在居里溫度tc附近的磁導率變化過于急劇而如圖7那樣難以獲取兩個溫度閾值(tl、tu)的情況下，例如，也可如圖8那樣使用居里溫度tc1、居里溫度tc2不同的兩個靶材。利用居里溫度tc1(＜tc2)的靶材獲取溫度閾值tl，利用居里溫度tc2的靶材獲取溫度閾值tu。

而且，在圖3(a)、圖3(b)所示的例中，是隔著規(guī)定溫度t1設置兩個溫度閾值(tu、tl)而進行加熱器5及冷卻裝置7的導通斷開控制，也可如圖9所示，設置一個溫度閾值而進行導通斷開控制。該情況下，規(guī)定溫度t1設定為與下限值ta相等。在時刻t1，若轉(zhuǎn)子溫度tr向上超過規(guī)定溫度t1，則使加熱器5斷開而使冷卻裝置7導通。其結(jié)果，基底溫度tb下降而轉(zhuǎn)子溫度tr也下降。然后，在時刻t2，如果轉(zhuǎn)子溫度tr向下超過規(guī)定溫度t1，則使加熱器5導通而使冷卻裝置7斷開。其結(jié)果，基底溫度tb上升而轉(zhuǎn)子溫度tr也上升。

所述實施方式中，以轉(zhuǎn)子溫度tr為規(guī)定溫度t1的方式進行加熱器5及冷卻裝置7的導通斷開控制。然而，也可以將轉(zhuǎn)子溫度tr控制為規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的方式進行加熱器5及冷卻裝置7的導通斷開控制。

例如，與圖8的情況同樣地，使用居里溫度不同的兩個強磁性體靶材來檢測轉(zhuǎn)子溫度tr為溫度tu、溫度tl的時機(timing)。而且，在轉(zhuǎn)子溫度tr超過溫度tu的情況下使泵基底部的加熱量減少，在溫度tr低于溫度tl的情況下使泵基底部的加熱量增加，由此將轉(zhuǎn)子溫度tr限制于tl以上且tu以下的溫度范圍內(nèi)。溫度tu設定為能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax以下，溫度tl設定為高于圖3(a)、圖3(b)的溫度ta。由此，轉(zhuǎn)子溫度tr為能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax以下而實現(xiàn)轉(zhuǎn)子壽命的延長，且，基底溫度tb保持得高于規(guī)定溫度t2而抑制反應生成物的堆積。

如果泵運轉(zhuǎn)時間延長則反應生成物的堆積量會增加，與圖4(a)的情況同樣地，基底溫度tb下降。而且，如果基底溫度tb為規(guī)定溫度t2以下，則會產(chǎn)生維護的警報。進而，如果基底溫度tb達到能夠運轉(zhuǎn)的下限溫度tmin，則將警告信號輸出到顯示部23，并且將泵停止信號從輸出部26輸出。

如上所述那樣，本實施方式的溫度控制裝置2為渦輪分子泵的溫度控制裝置，所述渦輪分子泵包括：設置于作為泵基底部的基底3的定子32，相對于定子32旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的泵轉(zhuǎn)子4a，對基底3進行加熱的加熱器5，檢測基底3的溫度的基底溫度傳感器6，以及檢測相當于泵轉(zhuǎn)子4a的溫度的物理量即溫度相當量的轉(zhuǎn)子溫度傳感器8，所述溫度控制裝置2包括：溫度控制部21，基于轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的檢測值來控制加熱器5對基底3的加熱；以及顯示部23及輸出部26，作為在基底溫度傳感器6的檢測溫度為規(guī)定閾值(例如規(guī)定溫度t2)以下的情況下發(fā)出警報的通知部。

溫度控制部21基于轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的檢測值控制加熱器5對基底3的加熱，因而能夠以泵轉(zhuǎn)子4a的轉(zhuǎn)子溫度tr不超過能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax的方式進行加熱器加熱。在因反應生成物的堆積而轉(zhuǎn)子溫度tr有上升傾向的情況下，如果進行所述加熱控制則轉(zhuǎn)子溫度上升被抑制，而基底溫度tb有逐漸降低的傾向。其結(jié)果，能夠?qū)⒎磻晌锏亩逊e量的增加作為基底溫度tb的下降而檢測，當基底溫度tr為規(guī)定溫度t2以下時，通知反應生成物去除的維護時機。由此，能夠預防反應生成物堆積引起的不良情況的發(fā)生，例如，泵轉(zhuǎn)子4a與定子32的固接或旋轉(zhuǎn)中的泵轉(zhuǎn)子4a對定子32的接觸。

進而，優(yōu)選以轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的檢測值為作為規(guī)定目標值的規(guī)定溫度t1的方式控制加熱器5對基底3的加熱。通過進行此種控制，能夠使轉(zhuǎn)子溫度tr接近能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax，且能夠?qū)⒒诇囟萾b設為盡可能高的溫度。其結(jié)果，能夠使反應生成物去除的維護間隔盡可能地延長。

而且，所述實施方式中，溫度控制裝置2為渦輪分子泵的溫度控制裝置，所述渦輪分子泵包括：設置于作為泵基底部的基底3的定子，相對于定子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的泵轉(zhuǎn)子4a，對基底3進行加熱的加熱器5，以及檢測相當于泵轉(zhuǎn)子4a的溫度的物理量即溫度相當量的轉(zhuǎn)子溫度傳感器8，所述溫度控制裝置2為如下構(gòu)成，即，以轉(zhuǎn)子溫度傳感器8的檢測值為規(guī)定目標值(例如規(guī)定溫度t1)的方式來控制基底3的加熱。

在這樣以轉(zhuǎn)子溫度tr為規(guī)定目標值的方式控制基底3的加熱的構(gòu)成中，使轉(zhuǎn)子溫度tr盡可能地接近能夠運轉(zhuǎn)的上限溫度tmax，由此能夠?qū)⒒诇囟萾b保持得更高。因此，能夠管理轉(zhuǎn)子壽命并盡可能地減少反應生成物的堆積，能夠使渦輪分子泵中的轉(zhuǎn)子壽命的延長與反應生成物去除的維護期間延長之間的權(quán)衡優(yōu)化。

另外，所述日本專利特開平10-266991號公報記載的發(fā)明中，利用基于轉(zhuǎn)子溫度的推斷運算來設定基底溫度目標值，以成為該基底溫度目標值的方式控制基底加熱。在這樣根據(jù)轉(zhuǎn)子溫度來推斷基底溫度目標值的構(gòu)成中，推斷運算變得復雜。進而，通過將基底溫度控制為基底溫度目標值而防止轉(zhuǎn)子溫度為高溫，因而與本實施方式相比，在轉(zhuǎn)子溫度控制精度方面較差。

轉(zhuǎn)子溫度檢測部包括：設置于泵轉(zhuǎn)子4a的強磁性體的靶材9，以及以相對于靶材9相向的方式配置且檢測靶材9的磁導率變化的轉(zhuǎn)子溫度傳感器8，基于靶材9的居里點附近的磁導率變化來檢測泵轉(zhuǎn)子4a的溫度。通過將轉(zhuǎn)子溫度檢測部設為所述構(gòu)成，能夠不依賴于排出氣體的種類而檢測轉(zhuǎn)子溫度tr。

另外，作為非接觸地檢測轉(zhuǎn)子溫度tr的方法，并不限于如所述那樣利用強磁性體的居里點的磁導率的變化，而有各種方法。例如，如日本專利特開平10-266991號公報所記載的那樣，也可基于旋轉(zhuǎn)翼的浮起方向的長度的熱膨脹前后的變化量、及旋轉(zhuǎn)翼的主軸的浮起方向長度的熱膨脹前后的變化量，并利用運算而推斷出旋轉(zhuǎn)翼的溫度。

而且，日本專利特開平10-266991號公報中，記載了基于吸氣口的氣體的溫度與排氣口的氣體的溫度的溫差來推斷旋轉(zhuǎn)翼的溫度的構(gòu)成，但該情況下，需要特定排出氣體的種類即氣體的導熱率，如果氣體種類不明則溫度推斷中會產(chǎn)生誤差。

另一方面，在利用所述強磁性體的居里點的磁導率變化的溫度檢測方法的情況下，能夠不依賴于氣體種類而檢測轉(zhuǎn)子溫度，因而能夠適當?shù)毓芾磙D(zhuǎn)子壽命。

而且，在圖2所示的構(gòu)成中，將溫度控制裝置2與渦輪分子泵分開地設置，從泵側(cè)獲取相當于轉(zhuǎn)子溫度tr的物理量即溫度相當量、及基底3的基底溫度tb，利用溫度控制裝置2的溫度控制部21來控制加熱器5及冷卻裝置7的導通斷開。然而，也可如圖10所示那樣，在渦輪分子泵的控制器單元100中內(nèi)置溫度控制裝置2的功能。在控制器單元100中設置著驅(qū)動控制泵本體1的馬達10的馬達控制部101，以及對磁軸承34、磁軸承35及磁軸承36供給電磁鐵電流的軸承控制部102。

以上，對各種實施方式及變形例進行了說明，但本發(fā)明不限定于這些內(nèi)容。在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)所能考慮的其他形態(tài)也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。