KR101456892B1 - 극저온 펌프에 대한 온도 제어를 제공하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

극저온 펌프 구성요소는 온도 제어를 위하거나 또는 히터로서 작용하는 박층 가열 요소를 사용하여 개선된다. 이들 가열 요소가 위치되어서 재생중에 풀링을 방지할 수 있다. 온도 제어는 세라믹 가열 요소의 사용을 통해 달성될 수도 있다. 세라믹 가열 요소는 극저온 펌프 내에 제 2 기능의 구조적 지지부를 포함할 수도 있다. 온도 제어는 방사 실드를 통해 더 달성될 수 있으며, 이때 방사 실드는 피복 판금 또는 코팅을 포함한다.

Description

극저온 펌프에 대한 온도 제어를 제공하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING TEMPERATURE CONTROL TO A CRYOPUMP}

본 출원은 2008년 7월 1일자로 제출된 U.S.가출원 제61/133,623호의 우선권을 주장한다.

상기 출원의 전체 내용은 본 명세서에서 참조로 통합된다.

진공 처리 챔버는 종종 제조시 사용되어서, 반도체 웨이퍼 제조, 전자 현미경 사용, 가스 크로마토그래피 및 그밖의 것과 같은 작업을 위한 진공 환경을 제공한다. 이러한 챔버는 통상적으로 플랜지 및 도관과 같은 진공 연결기에 의해 진공 처리 챔버에 진공 펌프를 부착함으로써 얻어진다. 진공 펌프는 처리 챔버로부터 실질적으로 모든 분자를 제거하도록 작동하여 그에 따라 진공 환경을 만든다.

극저온 펌프로 공지되어 있는 극저온 진공 펌프(cryogenic vacuum pump)는 냉동 기구를 사용하여 냉동 기구에 의해 냉각된 표면상에 많은 가스를 응축시킬 것인 낮은 온도를 얻을 것이다. 극저온 펌프의 한가지 유형이 본 출원의 양수인에게 양도되고 1999년 1월 26일 허여된 U.S.특허 5,862,671에서 개시된다. 이러한 극저온 펌프는 10 켈빈(K) 가까이로 콜드 핑거(cold finger)를 냉각시키기 위해 2단 헬륨 냉동기(two-stage helium refrigerator)를 사용한다.

극저온 펌프는 일반적으로 주 펌핑 표면으로서 일반적으로 4 내지 25K의 범위에서 작동하는 저온 제 2단 어레이(low temperature second stage array)를 포함한다. 이 표면은 더 낮은 온도 어레이에 방사 차폐(radiation shielding)를 제공하는, 일반적으로 60 내지 130K의 온도 범위 내에서 작동되는 더 높은 온도의 방사 실드에 의해 둘러싸인다. 방사 실드는 일반적으로 비워질(evacuated) 작동 챔버(work chamber)와 주 펌핑 표면 사이에 위치되는 전방 어레이(frontal array)를 통하는 것 외에는 폐쇄되는 하우징을 포함한다.

작동시, 수증기와 같이 높은 끓는점의 가스가 전방 어레이 상에 응축된다. 낮은 끓는점의 가스는 이러한 어레이를 통해 방사 실드 내의 부피로 움직이며, 저온 어레이 상에 응축된다. 저온 어레이의 온도에서 또는 그 미만에서 작동하는 분자체(molecular sieve) 또는 목탄과 같은 흡착제로 코팅된 표면은 수소와 같이 매우 낮은 끓는점의 가스들을 제거하기 위해 이러한 부피 내에 제공될 수도 있다. 펌핑 표면 상에 이렇게 응축되고/응축되거나 흡착된 가스들로 인해, 작동 챔버 내에는 진공만이 남는다.

극저온 어레이 상의 열 부하를 최소화되도록 극저온 어레이 주위에는 방사 실드가 사용될 수 있다. 이러한 방사 실드는 극저온 어레이 주위에서 외피(enclosure)의 형태를 취하며, 진공 처리 챔버와의 유체 소통을 허용하도록 루버(louvers) 또는 셰브론(chevrons)을 포함할 수 있다.

극저온 어레이 및 방사 실드는 매우 낮은 온도로 냉각되기 때문에, 극저온으로 냉각된 표면으로의 열 유동이 이상적으로 최소화된다. 원치 않는 열은 펌프를 냉각시키는데 요구되는 시간을 증가시키고, 펌프의 헬륨 소모를 증가시키고, 극저온 펌프가 달성하는 최소 온도에 영향을 미친다.

사용 며칠 또는 몇 주 후, 극저온 패널(cryopanels) 상에 응축된 가스 및 특히 흡착되는 가스들은 극저온 펌프를 포화시키기 시작한다. 그 후 재생 절차(regeneration procedure)가 계속되어 극저온 펌프를 가온시키고(warm), 그에 따라 가스를 방출하며, 시스템으로부터 가스들을 제거해야 한다. 가스가 증발할 때, 극저온 펌프 내의 압력은 증가하고, 가스는 릴리프 밸브(relief valve), 또는 다른 배출 밸브 또는 도관을 통해 배출된다. 재생중에, 극저온 펌프는 따뜻한 질소 가스로 종종 퍼지된다(purged). 질소 가스는 극저온 패널의 가온(warming)을 촉진하며, 또한 극저온 펌프로부터의 다른 증기와 물을 분출시키는데 도움이 된다. 질소는 비활성이며 수증기 없이 이용 가능하기 때문에 일반적인 퍼지 가스이다. 이는 일반적으로 질소 저장 병(nitrogen storage bottle)으로부터, 극저온 펌프에 결합된 퍼지 밸브 및 도관을 통하여, 또는 액체 질소 소오스로부터 증발(boil off)과 같이 전달된다.

극저온 펌프는 퍼지된 후, 가스 전도에 의해 열 전달을 감소시키기 위해 콜드 핑거 및 극저온 펌핑 표면 주위에 진공을 발생시키도록 러프 펌핑(rough pumped)되어야 하며, 그에 따라 극저온 냉각기가 정상 작동 온도로 냉각될 수 있다. 러프 펌프(rough pump)는 일반적으로 극저온 펌프에 장착되는 러핑 밸브(roughing valve)에 도관을 통하여 결합되는 기계적 펌프이다.

재생 프로세스의 제어는 콜드 핑거 열 스테이션(cold finger heat stations)에 결합되는 온도 게이지에 의해 용이해진다. 이온화 압력 게이지는 또한 극저온 펌프에 사용되어 왔지만, 일반적으로 추천되지 않는데, 이는 전류를 운반하는 열전쌍으로부터의 스파크에 의해 극저온 펌프에서 방출되는 점화 가스의 가능성 때문이다. 펌프에 장착되는 온도 및/또는 압력 센서는 전기 리드선(electrical leads)을 통해 온도 및/또는 압력 표시기에 결합된다.

재생은 극저온 냉각기를 수동으로 끄고 킴으로써, 그리고 퍼지 밸브 및 러핑 밸브를 수동으로 제어함으로써 제어될 수 있지만, 별도의 또는 일체형의 제어기가 보다 정교한 시스템에서 사용된다. 제어기로부터의 리드선은 작동될 밸브, 극저온 냉각기 모터, 및 센서 각각에 결합된다.

제어기는 재생 또는 냉각 작용(cold operation)중에 극저온 펌프의 극저온 펌핑 표면, 열 스테이션 및 재생 기구의 온도 제어를 제공하도록 히터를 조절한다.

일부 극저온 펌프는 저온의 제 2단 어레이(low temperature second stage array)를 갖지 않는다. 이들 단일 단 펌프는 2단 극저온 펌프의 전방 어레이의 온도와 유사한 온도에서 작용하는 하나의 주 펌핑 표면(primary pumping surface)을 갖는다. 더 고온의 작동 온도는 방사열(radiant heat)로부터 냉동 기구(refrigerating mechanism)를 보호하기 위해 방사 실드(radiation shield)의 사용을 필요로 하지 않는다.

극저온 펌프 및 향상된 극저온 펌프 구성요소에 대한 온도 제어를 제공하는 신규한 방법이 제공된다. 예시적인 실시예에 따르면, 극저온 펌프 방사 실드는 고 열전도성의 제 1 시트의 재료 및 클래딩(cladding) 프로세스에 의해 연결되는 고 반사도(저 방사율)의 제 2 시트의 재료를 포함한다. 피복된 제 1 및 제 2 시트의 재료는 컵 형상 구조로 구성될 수 있으며, 컵 형상 구조는 외부 원통형 표면상에 고 반사도의 재료를 갖는 실질적으로 원통형인 벽을 구비한다. 제 1 시트의 재료는 컵 형상 구조의 내부 표면일 수 있으며, 고 방사율 표면을 가질 수 있다. 제 1 시트의 재료는, 예를 들면 알루미늄 또는 구리일 수 있다. 제 2 시트의 재료는, 예를 들면 스테인리스 스틸일 수 있다.

피복 방사 실드 또는 극저온 어레이(cryoarray) 내의 저항 층(resistive layer), 박막 히터, 호일 히터(foil heater), 스프레이-온 저항 재료(spray-on resistive material), 또는 저항 패턴을 포함하는 박층 가열 요소는 극저온 펌프(예를 들면, 냉동기(refrigerator), 방사 실드, 극저온 어레이)의 구성요소 상에 배치될 수 있어서, 가열 요소가 재생 중에 극저온 풀링(cryogenic pooling)을 증발(boil off)시키도록 구성될 수도 있는 재생 또는 냉각 작용중에 온도 제어를 제공한다. 극저온 패널 또는 방사 실드 내의 풀링 위치에 박층 히터를 직접 배치하는 것은 풀링된(pooled) 재료의 증발을 돕는다. 풀링된 재료는 보다 긴 재생 시간을 이끌며, 따라서 풀링된 재료의 위치에 얇은 히터(thin heater)를 추가하는 것은 가열 에너지의 보다 효율적인 사용을 제공한다.

피복 방사 실드의 제 1 또는 제 2 시트의 재료는 고 저항성을 가질 수 있으며, 고 저항성의 제 1 또는 제 2 시트는 절연층에 의해 전기적으로 절연될 수 있다. 고 저항성의 제 1 또는 제 2 시트는 전류가 인가될 때 저항 가열을 제공할 수 있다. 방사 실드는 고 저항성을 갖는 제 3 시트의 재료를 더 포함할 수 있다. 피복 판금(clad sheeting)은 3개의 시트의 재료의 접합에 의해 형성될 수 있으며, 이때 제 3 시트의 재료는 제 1 시트의 재료와 제 2 시트의 재료 사이에 존재한다. 전류는 저항 가열을 제공하도록 제 3 시트의 재료에 인가될 수 있다. 제 3 시트는 2개의 절연층에 의해 전기적으로 절연될 수 있다.

극저온 패널을 지지하는 브래킷 또는 극저온 펌핑을 위한 극저온 표면과 같은 극저온 부재는 둘 또는 그보다 많은 시트의 재료로 제조될 수도 있다. 2개의 시트 중 하나는 극저온 패널 부재에 저항 가열을 제공하도록 고 저항성을 가질 수 있다. 전기적으로 절연된 층은 2개의 재료 시트들 사이에 배치될 수 있다. 대안적으로, 극저온 패널 어레이 부재는 다층 피복 판금(multi-layer clad sheeting)을 포함할 수 있으며, 다층 피복 판금은 상부 및 하부 시트 재료 및 고 저항성의 시트의 재료로 구성된다. 고 저항 시트의 재료는 상부 시트의 재료와 하부 시트의 재료 사이에 위치되고 2개의 절연 시트의 재료에 의해 절연될 수 있다.

방사 실드는 저항 패턴으로 코팅될 수도 있다. 전류는 저항 패턴에 인가될 수 있으며, 그에 따라 저항 가열을 제공한다. 저항 패턴은 절연층에 의해 전기적으로 절연된다. 극저온 패널 어레이 부재는 상부 및 하부 표면을 포함하고, 이때 저항 패턴 형태의 코팅이 저항 가열을 제공하도록 상부 표면 또는 하부 표면에 가해질 수 있다.

추가의 실시예는 극저온 펌프가 장착될 수 있는 잠재적인 방위를 반영하는 섹션내의 방사 실드 상에 별도의 박막 히터를 배치하는 것을 포함한다. 방위 센서(orientation sensor)는 그 후 방위를 자동으로 감지할 것이며, 재생 중에 액체가 풀링될 때 이들 히터들에만 전력이 가해질 것이다.

다른 실시예에서, 박막, 호일 또는 스프레이-온 저항 재료를 포함하는 박층 히터는 직접적으로 극저온 부재(예를 들면, 극저온 패널, 브래킷)에 부착될 수 있어서, 직접 가열을 제공하며, 이때 가스는 응축되거나 흡착된다. 박층 히터는 가스가 응축되거나 흡착제가 부착되는(attached) 극저온 패널의 표면상에 배치될 수 있다. 박층 히터는 어레이 디스크의 하면에 부착될 수도 있다.

다른 실시예에서, 박층 히터는 재생 또는 극저온 작용중에 온도 제어에 요구되는 바와 같은 균일하거나 선택적인 가열을 제공하도록 복수의 히터로 이루어진다. 선택적인 제어는 설치 이전 또는 설치시, 또는 작동 상태가 변화할 때, 제어기의 프로그래밍을 통하여 또는 수동으로 이루어질 수 있다.

다른 예시적인 실시예에서, 극저온 펌프는 제 1 단 및 제 2 단을 갖는 냉동기를 포함한다. 가열 요소는 각각의 단 내에서 구조적 지지 및 온도 제어 모두를 제공하도록 구성된다. 가열 요소는 극저온 펌프의 구조적 구성요소의 형태인 세라믹 히터일 수 있다. 가열 요소는 저항 가열을 제공하도록 구성된 방사 실드일 수 있다. 극저온 펌프는 하나의 단만을 갖거나 복수 단을 가질 수 있다.

각각의 실시예에 대해, 가열 방법의 제어는 별도의 제어기 또는 일체형 제어기 또는 호스트 제어기(host controller)를 통해 수동으로 또는 자동으로 이루어질 수 있다. 제어기는 극저온 펌프의 구조적 지지 또는 극저온 패널 또는 방사 실드의 온도의 제어를 가능하게 하도록 히터로부터의 열의 양을 조절한다.

전술한 바는 첨부 도면에 도시된 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예의 하기의 보다 상세한 설명으로부터 명확해질 것이며, 도면에서 동일한 참조 부호는 상이한 도면에 걸쳐서 동일한 부분을 지시한다. 도면은 반드시 일정한 비율로 도시되지는 않으며, 그 대신 본 발명의 실시예를 도시할 때 강조된다.
도 1은 극저온 펌프의 측면도이고;
도 2는 예시적인 실시예에 따른 피복 판금 방사 실드이며;
도 3a는 예시적인 실시예에 따른 온도 제어에 대한 가열 방법을 사용하는 방사 실드이며;
도 3b는 예시적인 실시예에 따른 고 열전도성 중간층을 구비하는 방사 실드이며;
도 3c는 예시적인 실시예에 따른 도 3a의 온도 제어에 대한 가열 방법을 사용하는 극저온 패널 단면이며;
도 3d는 예시적인 실시예에 따른 도 3b의 고 열전도성 중간층을 구비하는 극저온 패널 단면이며;
도 4는 예시적인 실시예에 따른 세라믹 구조 히터(ceramic structural heaters)를 구비하는 극저온 펌프 구성요소이며;
도 5는 예시적인 실시예에 따른 박층 가열 요소를 구비하는 극저온 펌프의 제 2단이며;
도 6a 및 도 6b는 예시적인 실시예에 따른 풀링 방지를 위한 박층 가열 요소를 포함하는 방사 실드이며;
도 7은 예시적인 실시예에 따른 박층 가열 요소를 포함하는 물 펌프이다.

본 발명의 예시적인 실시예에 대한 설명이 계속된다.

도 1은 통상적인 종래 기술의 극저온 펌프를 도시한다. 극저온 펌프(20)는 구동 모터(40) 및 크로스 헤드 조립체(crosshead assembly; 42)를 포함한다. 크로스 헤드는 모터(40)의 회전 운동을 왕복 운동으로 전환하여, 2단 콜드 핑거(two-stage cold finger; 44) 내에서 변위기를 구동시키고, 유입 밸브 및 배출 밸브의 개방 및 폐쇄를 제공한다. 각각의 사이클에 대해, 라인(46)을 통해 압력 하에서 콜드 핑거로 도입되는 헬륨 가스는 팽창되며, 그에 따라 극저온 온도에서 콜드 핑거를 유지시키도록 냉각된다. 그 후 변위기 내의 열 교환 매트릭스(heat exchange matrix)에 의해 가온된(warmed) 헬륨은 라인(48)을 통해 배출된다.

제 1 단 열 스테이션(50)은 냉동기의 제 1 단(52)의 저온 단부(cold end)에 장착된다. 유사하게, 열 스테이션(54)은 제 2 단(56)의 저온 단부에 장착된다. 적합한 온도 센서 요소(58, 60)가 열 스테이션(50, 54)의 후방에 장착된다. 주 펌핑 표면은 열 싱크(54)에 장착되는 극저온 패널 어레이(62)이다. 이러한 어레이는 U.S.특허 제4,555,907호에 개시된 바와 같은 복수의 디스크를 포함한다. 저온 흡착제는 비응축성 가스(noncondensible gases)를 흡착하기 위해 어레이(62)의 표면에 장착된다.

컵형상 방사 실드(64)는 제 1 단 열 스테이션(50)에 장착된다. 콜드 핑거의 제 2 단은 이러한 방사 실드(64) 내의 개구를 통하여 연장한다. 이러한 방사 실드(64)는 방사에 의해 주 극저온 패널 어레이의 가열을 최소화하도록 측면 및 후방에 대해 주 극저온 패널 어레이를 둘러싼다. 방사 실드의 온도는 40K만큼 낮은 온도로부터 130K만큼 높은 온도의 범위일 수 있다. 전방 극저온 패널 어레이(70)는 주 극저온 패널 어레이에 대한 방사 실드로서 및 수증기와 같이 더 높은 증발 온도(boiling temperature)를 위한 극저온 펌핑 표면 모두로서 작용한다. 이러한 패널은 원형 어레이의 동심 루버(louvers) 및 스포크 형 플레이트(spoke-like plate; 74)에 의해 연결되는 셰브론(chevrons; 72)을 포함한다. 이러한 극저온 패널(70)의 구성은 원형의 동심 구성요소로 제한될 필요는 없지만; 주 극저온 패널에 낮은 증발 온도의 가스를 위한 경로를 제공하면서 보다 높은 온도의 극저온 펌핑 패널 및 방사 열 실드로서 기능하도록 이와 같이 배치되어야 한다. 전방 극저온 패널 어레이(70)는 감소하는 방사선에 효과적이지만, 셰브론 및 루버를 지나는 가스의 유동을 방해하기 쉬울 수 있다.

또한 도 1에는 전기 가열 장치를 밀폐하는(hermetically seals) 튜브를 포함하는 히터 조립체(69)가 도시된다. 가열 장치는 그 외경에서 열 스테이션(50)에 부착될 수 있는 히터 장착구(71)를 통하여 제 1 단을 가열하고, 재생 또는 냉각 작용중에 온도 제어를 위해 히터 장착구(73)를 통하여 제 2 단을 가열한다. 극저온 펌프는 통상적으로 플랜지(22)를 포함하는 도관을 거쳐 진공 프로세스 챔버에 부착된다.

극저온 펌프 및 진공 시스템의 작동 및 설계시, 극저온 펌프의 작동중에 온도의 유지 및 제어가 특히 주의된다. 예시적인 일 실시예에서, 재생중에 극저온 펌프 구성요소들은 휘발(volatilization)을 가속화하도록 가열된다. 히터는 냉동기의 열 스테이션, 방사 실드 및 극저온 패널 부재의 온도 제어를 가능하게 하는데 사용될 수도 있다.

통상적으로, 종래 기술의 방사 실드는 컵 형상의 구성으로 제조되는, 고 열전도성을 위한 구리 판금(sheeting)을 사용하여 형성된다. 고 전도성은 제 2 단의 방사선 가열을 최소화하도록 방사 실드로부터 제 1 단의 열 싱크로 열을 빠르게 이동시킨다. 방사 실드는 열 싱크에 개별적으로 결합되거나(tied) 열적으로 연결되는 복수의 재료 단편들로 제조될 수도 있다.

방사 실드는 통상적으로 제 2 단에 대한 방사 휘도(radiance)를 감소시키는 고 방사율의 내부 표면 및 진공 용기로부터 극저온 펌프의 제 1 단으로의 방사 열의 흐름을 감소시키는 고 반사율의 외부 표면을 포함하도록 제조된다. 종래 기술의 방사 실드의 고 방사율의 내부 표면은 일반적으로 구리 판금의 내부 표면을 검게 페인팅함으로써 얻어진다. 저 방사율 및 고 반사율의 외부 표면은 통상적으로 구리 판금의 외부 표면상에 실행되는 니켈 도금 프로세스에 의해 얻어진다. 니켈 도금 프로세스는 통상적으로 고가의 전기도금 프로세스를 필요로 한다. 버핑(buffing) 또는 폴리싱(polishing) 프로세스는 외부 표면의 방사율을 더 감소시키기 위해 니켈 도금 표면의 외부 표면상에 실행될 수도 있다.

종래 기술의 구리 기반 방사 실드는 20K 미만에서 작동하는 제 2 단의 극저온 응축 구성요소에 비해 상승된 온도(50K-150K)에서 작동한다. 2개의 온도 단의 격리로 인해, 극저온 펌프의 더 저온인 제 2 단에서와 같이 열 성능이 구속되지 않는 극저온 펌프의 더 고온인 제 1 단상의 표준 극저온 친화성 재료(예를 들면, 무산소 고전도성 구리[OFHC] 또는 다른 구리)를 벗어날 가능성이 존재한다.

본 발명의 예시적인 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이 피복 판금을 갖도록 제조된 방사 실드(200)가 사용된다. 클래딩(cladding)이 형성된 피복층들은 기계적 또는 야금술적(metallurgical) 접합의 사용 또는 기술상 널리 공지되어 있는 접합 또는 클래딩을 위한 임의의 다른 방법으로 제공될 수 있으며; 그에 따라 전기 도금 프로세스를 제거하고 제조의 복잡성 및 비용을 감소시킨다.

도 2에서, 방사 실드(200)의 피복 판금은 외부 표면(201) 및 내부 표면(203)을 포함할 수 있다. 외부 표면(201)은 저 방사율, 고 반사율 및 저 열전도성을 나타낼 수 있다. 내부 표면(203)은 고 방사율, 고 열전도성 및 저 반사율을 나타낼 수 있다. 이러한 구성은 외부 표면(201)에 의한 열 방사 흡착을 최소화하고, 내부 표면(203)에 의한 열 방사 흡착을 최대화하며, 내부 표면(203)으로부터 제 2 단(56), 어레이(62) 및 열 싱크(54)로의 방사 에너지 방출을 최소화한다. 방사 실드의 구성은 또한 고 열 전도성 내부 표면(203)을 통해 도 1의 저온 열 싱크(50)로 열을 전도한다.

예시적인 실시예에서, 내부 표면(203)은 알루미늄일 수 있으며, 외부 표면(201)은 스테인리스 스틸일 수 있다. 스테인리스 스틸은 통상적으로 니켈 코팅, 도금 또는 종래 기술의 방사 실드 시스템을 필요로 하는 구리와 달리 추가의 처리를 필요로 하지 않는다. 스테인리스 스틸은 또한 극저온 펌프 내에서 작동중에 실드가 노출될 수 있는 부식성 가스 및 액체에 대해 구리 또는 니켈보다 더 저항성이 있다.

내부 표면으로서 알루미늄을 사용하는 것은 또한 구리를 포함하는 종래 기술의 방법에 비해 이점을 갖는다. 알루미늄 및 구리는 모두 방사 실드의 내부 표면의 방사율을 증가시키도록 페인팅 처리되지만; 그러나 통상적으로 페인트는 종래 기술의 구리 실드보다 더 알루미늄에 잘 점착된다. 추가로, 종래 기술의 방사 실드의 니켈 도금의 표면 마무리는 페인트의 우수한 점착을 얻기 위해 복잡한 처리를 필요로 한다. 탄소의 분무 또는 양극 산화와 같은 다른 표면 처리가 사용되어 페인트 외에 추가로 또는 페인트 대신 내부 표면의 방사율을 증가시킬 수도 있다. 저 방사율의 표면 또는 고 방사율의 표면을 제공하도록 코팅이 사용될 수 있다.

알루미늄은 구리만큼 열 전도성이 있지만, 제조에 더 적은 비용이 드는 점에 주목해야 한다. 따라서, 알루미늄의 사용으로, 종래 기술의 방사 실드 시스템에 비하여, 보다 두꺼운 내부 층이 사용될 수 있다. 보다 두꺼운 알루미늄 층은 증가된 열 전도성을 제공할 수 있다. 이러한 증가된 열 전도성은 방사 실드로부터 제 1 단 열 싱크(50)로 흡수되는 방사 열의 효율을 향상시켜서, 열이 제 2 단으로 방사되는 것을 방지할 수 있다.

구리는 피복 판금의 내부 층(203)으로서 사용될 수도 있음이 이해되어야 한다. 외부 표면으로서 니켈 도금이 아닌 스테인리스 스틸을 사용함으로써, 보다 많은 양의 구조적 지지가 제공된다. 따라서, 더 얇은 구리 층이 사용될 수 있다. 감소된 구리 층은 방사 실드의 전체 제조 비용을 낮추기 때문에 이득이 된다. 고전도성 표면은 내부 표면이 될 필요가 없음이 이해되어야 한다.

내부 표면(203) 또는 외부 층(201)은 고 저항성을 나타낼 수 있음이 또한 이해되어야 한다. 고 저항성의 박층은 층들 사이에 절연 층을 가짐으로써 전기적으로 절연될 수 있다. 고 저항성의 내부 표면(203) 또는 외부 층(201)은 전류가 층에 인가될 때 저항 가열을 제공하도록 구성될 수 있다.

다른 예시적인 실시예에서, 방사 실드는 온도 제어를 제공하기 위해 박층 저항 히터로서 기능할 수 있다. 도 3a는 극저온 펌프의 방사 실드(301)를 도시한다. 전기 접촉부(305, 307)는 방사 실드(301)의 전기 저항 층에 연결될 수 있다. 전기 접촉부(305, 307)를 통해, 전류는 방사 실드의 내부 표면(306) 또는 외부 표면(308) 상에 위치될 수 있는 전기 저항 층을 직접적으로 통하여 인가될 수 있으며, 그에 따라 온도 제어를 위해서 또는 재생 과정중에 활용될 수 있는 저항 열을 만들어낼 수 있다.

방사 실드(301)의 전체 내부 표면(306) 또는 외부 표면(308)을 통하여 전류가 흐르는 것을 보장하기 위해, 박층 저항 패턴이 사용될 수 있으며, 이때 전류는 저항 패턴을 통하여 이동할 수 있다. 저항 패턴은 방사 실드(301)의 전체 표면에 대해 전류가 고르게 발산되도록 보장하기 위해 방사 실드(301)의 전체 표면을 통하여 연장될 수 있다. 저항 패턴은 구불구불한 형태로 형성될 수 있음이 이해되어야 한다. 대안적으로 저항 패턴은 방사 실드를 통하는 복수의 국소 위치(localized places)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 저항 열은 재생중에 풀링(pooling)을 방지하는데 사용될 수 있다. 저항 패턴은 방사 실드 표면으로부터 전기적으로 절연될 수 있다.

추가 실시예에서, 도 3b는 다층 방사 실드(309)를 도시한다. 방사 실드(309)는 도 2에 관하여 설명된 표면과 유사한 내부 층(313) 및 외부 층(311)을 포함할 수 있다. 방사 실드(309)는 고 저항 중간 박층(315)을 추가로 포함할 수 있다. 완충 층(314)이 고 저항 중간 층(315)의 양 측면상에 배치될 수 있어서, 중간 층(315)을 내부 층(313) 및 외부 층(311)으로부터 전기 절연시킨다. 해당될 경우 배수공이 제공될 수 있다.

도 3a에서 설명된 바와 동일하게 중간 표면(315)에 전기 접촉부가 적용될 수 있다. 중간 층은 국소화되거나 국소화되지 않을 수 있는 박층 저항 패턴을 사용할 수도 있다. 전류는 방사 실드의 내부 표면(313), 외부 표면(311), 또는 중간 표면(315)에 직접적으로 인가될 필요는 없지만, 실드 내에 고정되거나 주입된 박층 가열 요소에 인가될 수도 있음이 또한 이해되어야 한다. 방사 실드는 저항 본체로서 방사 실드를 사용하기 위해 피복 방사 실드일 필요가 없음이 더 이해되어야 한다.

극저온 펌프의 다른 구성요소들은 고 저항 박층 및/또는 박층 저항 패턴을 구비하는(featuring) 피복 층들, 예를 들면 극저온 패널을 갖는 극저온 어레이 및 냉동기에 또는 서로에 대해 극저온 패널을 연결하는데 사용될 수 있는 구조적인 브래킷을 포함할 수 있음이 이해되어야 한다.

도 3c는 4개의 어레이 부재 또는 디스크((a) 내지 (d))를 구비하는 극저온 패널 어레이 섹션(319)을 도시한다. 각각의 어레이 부재는 상부 표면(323) 및 하부 표면(325)을 포함할 수 있다. 저항 패턴 형태의 박층 코팅은 상부 표면(323) 또는 하부 표면(325)에 도포될 수 있다. 저항 패턴을 통해 전류를 통과시키는 것은 극저온 패널 어레이의 온도를 제어하는데 사용될 수 있는 저항 가열을 제공할 수 있다. 상부 표면(323) 및 하부 표면(325)은 피복 판금될 수 있음이 이해되어야 한다. 상부 표면(323) 또는 하부 표면(325)은 고 저항성을 나타내며 절연 층을 통하여 절연될 수 있음이 더 이해되어야 한다. 고 저항성의 박층은 전류의 인가에 따라 저항 가열을 제공할 수도 있다.

도 3d는 3개의 어레이 부재, 또는 디스크((a) 내지 (c))를 구비하는 다른 극저온 패널 섹션(321)을 도시한다. 각각의 어레이 부재는 복수 층의 피복 판금을 포함할 수 있다. 복수 층의 피복 판금은 상부 표면(326) 및 하부 표면(329)을 포함할 수 있다. 고 저항 층(328)이 상부 표면(326)과 하부 표면(329) 사이에 제공될 수 있으며, 이 때 절연층(327)이 고 저항 층(328)을 전기적으로 절연시킨다. 전류는 저항 가열을 제공하기 위해 고 저항 박층에 인가될 수 있다.

도 2, 3a 및 3b의 향상된 방사 실드는 구조적 지지 요소 및 가열 요소 모두로서 사용될 수 있는 극저온 펌프 부재의 예시를 제공한다. 다른 예시적인 실시예에서, 열 제어는 구조적 지지부를 또한 제공하는 세라믹 히터의 사용을 통하여 달성될 수 있다. 세라믹 히터는 극저온 펌프의 구성요소로서 설계되거나 표준 플레이트 구성일 수 있다. 세라믹 극저온 펌프 구성요소는, 예를 들면 극저온 패널을 위한 장착 구성요소 및/또는 열 싱크와 같이, 구조적 구성요소 및 열원 모두로서 이중의 용법을 가질 수 있는 일체형 극저온 펌프 구성요소로서 세라믹 부품들을 제조하거나 몰딩함으로써 제공될 수 있다. 세라믹 극저온 펌프 구성요소는 가열 외에도 극저온 패널 어레이의 가스 응축 표면으로 사용될 수도 있다.

도 4는 온도 제어 및/또는 가속화된 재생을 위해 사용될 수 있는 세라믹 극저온 펌프 구성요소의 예시적인 일례를 제공한다. 도 4는 도 1의 콜드 핑거(44)와 유사하며, 제 1 단(403) 및 제 2 단(408)을 갖는 2단 콜드 핑거(400)를 도시한다. 장착 플레이트(401)가 극저온 펌프 용기에 연결될 수 있다. 콜드 핑거(403)의 제 1 스테이지는 방사 실드가 통상적으로 장착되는 열 싱크(406)를 포함한다.

이 실시예에서, 열 싱크(406)는 방사 실드에 추가 지지를 제공할 수 있는 가열 링(407)에 장착된다. 이 링(407)은 온도 제어되도록 구성되는 세라믹 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 방사 실드에 대한 구조적 지지를 제공하는 것 외에, 링은 재생 과정중에 휘발(volatilization) 속도를 증가시키도록 사용될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 열 센서(58)에 대한 링의 근접도로 인해, 링(407)은 극저온 펌프의 모든 작동 사이클 중에 방사 실드 또는 열 싱크의 온도 조절에 사용될 수도 있다.

콜드 핑거(403)의 제 2 단은 표준 플레이트(409)의 형태로 세라믹 히터를 포함할 수 있다. 가열 플레이트(409)는 도 1에 도시된 열 스테이션(54)에 인접하여서 또는 열 스테이션(54) 상에 위치될 수 있다. 링(407)과 유사하게, 가열 플레이트(409)는 도 1에 도시된 바와 같은 온도 센서 요소(60) 및/또는 극저온 패널 어레이에 대한 장착 표면을 제공함으로써 구조적 지지를 제공할 수 있다. 도 1에 도시된 구성은 최상부 입구 콜드 핑거를 구비하는 반면, 도 4의 구성은 측면 입구 콜드 핑거를 도시함이 이해되어야 한다. 가열 플레이트(409)는 극저온 펌프의 작동 사이클 중에 온도 제어를 제공하도록 구성될 수도 있다.

세라믹 극저온 펌프 구성요소는 극저온 펌프에서 통상적으로 사용되는 임의의 물품의 형태일 수 있으며, 예를 들어 세라믹 구성요소는 극저온 패널 어레이의 형태일 수도 있음이 이해되어야 한다. 임의의 개수의 세라믹 구성요소 또는 표준 플레이트 구성의 세라믹 히터는 동시에 극저온 펌프에서 사용될 수 있음이 또한 이해되어야 한다.

다른 예시적인 실시예에서, 온도 제어는 극저온 어레이 부재, 냉동기 및/또는 방사 실드의 표면에 적용되는 다른 박층 가열 요소에 의해 제공된다. 박층 가열 요소는 호일, 박막, 및/또는 스프레이-온 히터(spray-on heater)의 형태일 수 있다. 박층 가열 요소는 고 저항 흑연(graphite)을 포함할 수도 있다. 박층 히터는 넓은 표면적에 걸쳐서 배치되거나 복수의 소형 가열 요소들로 이루어질 수 있고, 고 저항 층을 포함할 수도 있으며, 그에 따라 작동을 위해 저 전력을 필요로 할 수 있다. 박층 가열 요소는 방사 실드 및 극저온 펌핑 표면과 같이 온도 제어 및/또는 가속화된 재생이 요구되는 국소 표면에서 사용될 수 있다. 박층 히터는 기판으로부터 히터를 전기 절연시키기 위해 전기적 절연 재료의 사용을 필요로 할 수 있다.

도 5는 방사 실드(503)를 둘러싸는 극저온 펌프 용기 또는 하우징(501)을 도시한다. 방사 실드는 피복 또는 비-피복 방사 실드일 수 있음이 이해되어야 한다. 도 5는 또한 도 4에 도시된 링(407)을 구비할 수 있는 콜드 핑거 입구 하부 구성요소(506)를 도시한다. 입구 하부 구성요소로부터 제 2 단 콜드 핑거(507)가 연장한다. 콜드 핑거(507)의 단부에서 극저온 패널(62)을 볼 수 있다. 박층 가열 요소(509)는 임의의 개수의 극저온 어레이 부재(62) 상에 또는 열 스테이션, 예를 들면 제 2 단 열 스테이션(54) 상의, 도 1에서 도시된 바와 같은 박층 가열 요소(511) 상에 배치될 수 있다.

박층 가열 요소는 용기 또는 하우징(501)의 표면을 따라 배치될 수도 있다. 단일한 또는 복수의 박층 가열 요소는 하우징(501)의 표면, 예를 들면 박층 가열 요소(513, 515)를 따라 임의의 위치에 배치될 수 있다. 박층 가열 요소(513, 515)는 극저온 펌프 재생중에 증발(boil off)을 위한 추가의 에너지를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 방사 실드 및 세라믹 구성요소뿐 아니라, 박층 가열 요소에 의해 제공되는 가열은 제어기(517)를 통해 조정될 수 있음이 이해되어야 한다.

다른 예시적인 실시예에서, 박층 가열 요소는 방사 실드의 표면 상에 배치될 수도 있다. 또한, 박층 가열 요소의 배치는 재생중에 풀링 액체(pooling liquids)의 증발을 위해 결정될 수 있다. 도 6a는 방사 실드(603)를 둘러싸는 극저온 펌프 용기(601)를 도시한다. 도 6a에 제공된 예시에서, 풀링은 수직 방위를 향해 구성되는 극저온 펌프로 인해, 방사 실드의 내벽 상에서 바닥 표면상에 형성되는 것으로 기대될 수 있다. 따라서, 박층 가열 요소(605)는 방사 실드(603)의 내벽의 바닥 표면상에 배치될 수 있다.

도 6b는 극저온 펌프가 수평 위치에 있을 때, 박층 히터의 사용으로 인한 풀링 방지의 일례를 도시한다. 도 6b에서, 방사 실드(603)를 둘러싸는 극저온 펌프 용기(601)는 수평으로 배향되며, 따라서 예상되는 풀링 영역은 방사 실드(603)의 내부 표면의 측벽 상에 형성될 수 있다. 따라서, 박층 가열 요소(605)는 예상되는 풀링 영역 상에 배치될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 온도 제어 방법은 압축기, 터보 분자 펌프(turbomolecular pumps), 러핑 펌프(roughing pumps), 물 펌프(water pumps), 칠러(chillers), 밸브, 게이지 및 다른 진공 시스템을 포함하도록 적용될 수 있음이 또한 이해되어야 한다.

도 7은 히터(730)에 부착되고 유체 도관(712)에 의해 싸인(encased) 어레이(720)를 포함하는 물 펌프(700)를 도시한다. 도 6a 및 6b의 방사 실드(603)와 유사하게, 박층 가열 요소(예를 들면, 박층 가열 요소(722))는 재생중에 및 작동 중에 온도 제어를 제공하기 위해 어레이(720)의 표면을 따라 배치될 수도 있다. 박층 가열 요소(예를 들면, 박층 가열 요소(724))는 재생중에 온도 제어를 제공하기 위해 유체 도관의 표면상에 배치될 수 있다. 박층(722, 724)의 가열은 재생중에 풀링이 일어날 수 있는 히터 요소의 작동을 허용하는 하나보다 많은 가열 요소로 이루어진다.

임의의 개수의 박층 가열 요소가 세라믹 히터 및/또는 피복 방사 실드와 함께 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 가열 요소들이 독립적으로 제어될 수 있음이 또한 이해되어야 한다. 예를 들면, 방사 실드는 극저온 펌프 용기 또는 방사 실드의 표면 상에 배치되는 복수의 박층 가열 요소를 포함할 수 있다. 중력 센서(gravitational sensors)를 사용하여, 방사 실드의 방위(예를 들면, 수직 또는 수평)가 결정될 수 있다. 방사 실드의 방위가 알려지면, 적합한 박층 가열 요소가 수동 또는 자동으로 선택되어, 예상되는 풀링 영역을 휘발시킬 수 있다. 박층들은 재생중에 풀링이 일어날 수 있는 극저온 어레이의 영역 상에서 사용될 수도 있다. 펌프의 방위의 확인은 극저온 펌프의 장치에서 초기 프로그래밍중에 설정될 수도 있다. 방위의 설정은 자동으로 또는 수동으로 입력될 수 있다. 박층 가열 요소는 임의의 풀링된 재료로부터 박층 가열 요소를 보호하기 위해, 보호 코팅, 예를 들면 Kapton®을 포함할 수 있음이 또한 이해되어야 한다.

가열 요소는 독립적인 역할을 포함할 수 있음(예를 들면, 가열 요소는 극저온 작동중에 온도 제어를 위해서만 또는 재생을 위해서만 사용되도록 구성될 수 있음)이 더 이해되어야 한다. 임의의 상기의 온도 제어 실시예는 극저온 펌프의 작동중에 과열점(hot spot)을 감소시키거나 방지하기 위해, 온도 센서와 함께 사용될 수 있음이 또한 이해되어야 한다.

박층 히터 재료의 적용은 둘보다 많은 단을 갖는 극저온 펌프 및 단일 단 극저온 증기 펌프로 확대될 수 있음이 또한 이해되어야 한다.

전술된 임의의 온도 제어/가속화된 재생 실시예는 임의의 개수 및/또는 결합으로 사용될 수 있음이 더 이해되어야 한다. 임의의 전술된 실시예는 이중의 목적을 위해(예를 들면, 풀링 방지, 온도 제어, 구조적 지지 및/또는 재생을 위해) 사용될 수 있음이 더 이해되어야 한다.

본 발명은 그 예시적인 실시예를 참조로 구체적으로 도시되고 설명되었지만, 당업자는 첨부된 특허청구범위에 의해 포함되는 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 본 발명 내에서 다양한 형태 및 세부 사항의 변화가 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (47)

1. 극저온 장치로서:
   냉동기,
   하나 이상의 극저온 펌핑 표면을 포함하는 상기 냉동기에 의해 냉각되는 구성요소들, 및
   상기 펌핑 표면에 관한 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소를 포함하며, 상기 전기적 박층 가열 요소는 피복 구조물(clad structure) 내에 저항 패턴, 또는 저항 층을 포함하는
   극저온 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소가 상기 펌핑 표면의 온도 제어를 제공하는
   극저온 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소가 상기 펌핑 표면을 포함하는 구성요소에 부착되는
   극저온 장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 전기적 박층 가열 요소는 펌핑 표면을 형성하는 피복 구조물 내에 저항 층을 포함하는
   극저온 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소는 상기 펌핑 표면으로부터 전기적으로 절연되는
   극저온 장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소는 상기 펌핑 표면의 하부 중력 영역(gravitational low region) 내에 위치되는
   극저온 장치.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 펌핑 표면의 하부 중력 영역에 위치되는 상기 전기적 박층 가열 요소를 결정하기 위해 중력 센서가 사용되는
   극저온 장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소를 조절함으로써 상기 극저온 장치의 온도를 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는
   극저온 장치.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 극저온 장치의 방위를 입력으로서 수용하도록 구성되는
   극저온 장치.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소를 조절함으로써 상기 극저온 펌핑 표면의 온도를 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는
    극저온 장치.
    
11. 제 1항에 있어서,
    상기 냉동기의 열 스테이션(heat station) 상에 박층 히터가 위치되는
    극저온 장치.
    
12. 제 1항에 있어서,
    방사 실드를 더 포함하며, 상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소가 상기 방사 실드의 온도 제어를 제공하는
    극저온 장치.
    
13. 제 12항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소가 상기 방사 실드의 하부 중력 영역 내에 위치되는
    극저온 장치.
    
14. 제 13항에 있어서,
    상기 방사 실드의 하부 중력 영역에 위치되는 전기적 박층 가열 요소를 결정하기 위해 중력 센서가 사용되는
    극저온 장치.
    
15. 제 12항에 있어서,
    상기 방사 실드 상의 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소를 조절함으로써 상기 방사 실드의 온도를 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함하는
    극저온 장치.
    
16. 제 15항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 극저온 장치의 방위를 입력으로서 수용하도록 구성되는
    극저온 장치.
    
17. 제 15항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소는 상기 방사 실드의 별도의 영역들에서 상기 가열 요소에 선택적으로 에너지를 가하도록(energize) 구성되는
    극저온 장치.
    
18. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소는 상기 극저온 장치의 별도의 영역들에서 상기 가열 요소에 선택적으로 에너지를 가하도록 구성되는
    극저온 장치.
    
19. 제 1항에 있어서,
    상기 극저온 장치는 복수의 온도 단(temperautre stages)을 포함하는
    극저온 장치.
    
20. 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소를 포함하는
    극저온 펌프의 극저온 어레이(cryoarray) 부재.
    
21. 제 20항에 있어서,
    상기 전기적 박층 가열 요소는 펌핑 표면을 형성하는 피복 구조물 내에 박막 히터, 호일 히터, 스프레이-온 히터, 저항 패턴, 또는 저항 층을 포함하는
    극저온 어레이 부재.
    
22. 제 20항에 있어서,
    상기 극저온 어레이 부재는 피복 판금 재료(clad sheeting material)로서 함께 접합되는 둘 이상의 시트의 재료로 이루어지는
    극저온 어레이 부재.
    
23. 하나 이상의 전기적 박층 가열 요소를 포함하며,
    상기 전기적 박층 가열 요소는 피복 구조물(clad structure) 내에 저항 패턴, 또는 저항 층을 포함하는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
24. 제 23항에 있어서,
    상기 전기적 박층 가열 요소는 방사 실드를 형성하는 피복 구조물 내에 저항 층을 포함하는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
25. 제 23항에 있어서,
    상기 방사 실드는 피복 판금 재료로서 함께 접합되는 둘 이상의 시트의 재료를 포함하는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
26. 제 25항에 있어서,
    고 저항성을 갖는 제 3 박층 시트의 재료를 더 포함하며, 상기 제 3 박층 시트의 재료는 피복 판금(clad sheeting) 내에서 제 1 시트 재료와 제 2 시트의 재료 사이에 접합되며, 상기 제 3 박층 시트의 재료는 저항 가열을 제공하도록 더 구성되는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
27. 제 26항에 있어서,
    상기 제 3 박층 시트는 다른 두 시트로부터 전기적으로 절연되는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
28. 냉동기, 및
    상기 냉동기에 대한 온도 제어를 제공하도록 구성된 박층 가열 요소를 포함하고, 상기 박층 가열 요소는 피복 구조물 내에 저항 패턴, 또는 저항 층을 포함하는
    극저온 장치.
    
29. 제 28항에 있어서,
    전기적인 상기 박층 가열 요소는 피복 구조물 내에 저항 층을 포함하는
    극저온 장치.
    
30. 극저온 펌프로서:
    냉동기,
    상기 냉동기에 의해 냉각되는 하나 이상의 극저온 패널, 및
    방사 실드를 포함하며,
    상기 방사 실드는 상기 방사 실드의 온도 제어를 제공하도록 상기 방사 실드 상에 하나 이상의 박층 가열 요소를 구비하고, 상기 박층 가열 요소는 피복 구조물 내에 저항 패턴, 또는 저항 층을 포함하는
    극저온 펌프.
    
31. 극저온 펌프로서
    냉동기, 및
    상기 냉동기에 의해 냉각되는 극저온 어레이를 포함하며,
    상기 극저온 어레이는 상기 극저온 어레이의 온도 제어를 제공하도록 상기 극저온 어레이 상에 하나 이상의 박층 가열 요소를 구비하며, 상기 박층 가열 요소는 피복 구조물 내에 저항 패턴, 또는 저항 층을 포함하는
    극저온 펌프.
    
32. 극저온 펌프의 방사 실드로서:
    제 1 시트의 재료, 및
    제 2 시트의 재료를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 시트의 재료는 피복 판금으로서 함께 접합되고, 상기 제 1 시트는 극저온으로 냉각된 표면을 향하고, 상기 제 2 시트는 극저온으로 냉각된 표면으로부터 먼 쪽을 향하는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
33. 제 32항에 있어서,
    상기 제 1 시트의 재료의 외부에 상기 제 2 시트의 재료를 갖는 컵 형상으로 구성되는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
34. 제 32항에 있어서,
    상기 제 2 시트는 저 방사율 표면(emissivity surface)을 갖는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
35. 제 34항에 있어서,
    상기 제 2 시트 상의 코팅이 저 방사율 표면을 초래하는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
36. 제 32항에 있어서,
    상기 제 1 시트의 재료는 고 방사율 표면을 지지하는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
37. 제 36항에 있어서,
    상기 제 1 시트 상의 코팅이 고 방사율 표면을 초래하는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
38. 제 32항에 있어서,
    하나의 시트가 고 열전도성을 갖는
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
39. 제 32항에 있어서,
    상기 제 1 시트의 재료가 알루미늄인
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
40. 제 32항에 있어서,
    상기 제 1 시트의 재료가 구리인
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
41. 제 32항에 있어서,
    상기 제 2 시트의 재료가 스테인리스 스틸인
    극저온 펌프의 방사 실드.
    
42. 삭제
43. 삭제
44. 삭제
45. 삭제
46. 제 1항에 있어서,
    상기 전기적 박층 가열 요소는 저항 패턴을 포함하는
    극저온 장치.
    
47. 제 23항에 있어서,
    상기 전기적 박층 가열 요소는 저항 층을 포함하는
    극저온 펌프의 방사 실드.

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