特開 2025-12782 クライオポンプシステム、クライオポンプモニタリング方法およびクライオポンプモニタリングプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025012782

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】クライオポンプシステム、クライオポンプモニタリング方法およびクライオポンプモニタリングプログラム

(51)【国際特許分類】

   F04B 37/08 20060101AFI20250117BHJP

   F04B 49/06 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

F04B37/08

F04B49/06 331C

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023115879

(22)【出願日】2023-07-14

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 走

【テーマコード（参考）】

3H076

3H145

【Ｆターム（参考）】

3H076AA27

3H076AA39

3H076BB45

3H076CC51

3H076CC98

3H145AA03

3H145AA25

3H145AA38

3H145AA42

3H145BA31

3H145EA31

3H145EA48

(57)【要約】

【課題】クライオポンプシステムの状態を容易に把握することに役立つクライオポンプモニタリング技術を提供する。
【解決手段】クライオポンプシステム１００は、クライオポンプシステム１００に関する測定パラメータを測定するセンサと、測定パラメータをセンサから受け、測定パラメータを目標値に追従させるようにクライオポンプシステム１００の運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータでクライオポンプシステム１００を運転するように構成されるクライオポンプコントローラ１１０と、測定パラメータの時系列データおよび運転パラメータの時系列データを取得し、測定パラメータの時系列グラフと運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されるクライオポンプモニタ１３０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クライオポンプシステムに関する測定パラメータを測定するセンサと、
前記測定パラメータを前記センサから受け、前記測定パラメータを目標値に追従させるように前記クライオポンプシステムの運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで前記クライオポンプシステムを運転するように構成されるクライオポンプコントローラと、
前記測定パラメータの時系列データおよび前記運転パラメータの時系列データを取得し、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されるクライオポンプモニタと、を備えることを特徴とするクライオポンプシステム。

【請求項2】

前記クライオポンプモニタは、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを、前記測定パラメータの前記目標値と前記運転パラメータの限界値とを近接させるように並べて表示するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のクライオポンプシステム。

【請求項3】

前記クライオポンプモニタは、前記測定パラメータの時系列グラフを表示する第１表示エリアの縁部に前記測定パラメータの前記目標値の表示位置を定め、前記運転パラメータの時系列グラフを表示する第２表示エリアの縁部のうち前記第１表示エリアの前記縁部に近接する縁部に前記運転パラメータの前記限界値の表示位置を定めるように構成されることを特徴とする請求項２に記載のクライオポンプシステム。

【請求項4】

前記クライオポンプモニタは、前記クライオポンプシステムの診断が行われたことを示すマークを前記時間軸上での診断時刻の位置に表示するように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のクライオポンプシステム。

【請求項5】

前記クライオポンプモニタは、オペレータによる前記マークの指定に応答して、前記マークに紐付けられた前記クライオポンプシステムの診断情報を表示するように構成されることを特徴とする請求項４に記載のクライオポンプシステム。

【請求項6】

前記測定パラメータとは異なる前記クライオポンプシステムに関する第２の測定パラメータを測定する第２のセンサをさらに備え、
前記クライオポンプモニタは、前記第２の測定パラメータの時系列データを取得し、前記第２の測定パラメータの時系列グラフも前記測定パラメータおよび前記運転パラメータの時系列グラフと前記時間軸をそろえて表示するように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のクライオポンプシステム。

【請求項7】

前記クライオポンプシステムは、
複数のクライオポンプと、
各々が、前記複数のクライオポンプのうち対応するクライオポンプに関する測定パラメータを測定する複数のセンサと、を備え、
前記クライオポンプコントローラは、前記複数のクライオポンプの各々について、前記測定パラメータを前記複数のセンサのうち対応するセンサから受け、前記測定パラメータを目標値に追従させるように前記クライオポンプの運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで前記クライオポンプを運転するように構成され、
前記クライオポンプモニタは、前記複数のクライオポンプの各々について、前記測定パラメータの時系列データおよび前記運転パラメータの時系列データを取得し、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のクライオポンプシステム。

【請求項8】

前記クライオポンプモニタは、前記複数のクライオポンプについての前記測定パラメータの複数の時系列グラフをまとめて表示し、前記複数のクライオポンプについての前記運転パラメータの複数の時系列グラフをまとめて表示するように構成されることを特徴とする請求項７に記載のクライオポンプシステム。

【請求項9】

前記クライオポンプシステムは、
複数のクライオポンプと、
各々が、前記複数のクライオポンプのうち対応するクライオポンプに関する測定パラメータを測定する複数のセンサと、
前記クライオポンプコントローラに代えて、前記複数のクライオポンプを個別に制御する複数のコントローラと、を備え、
各コントローラは、前記複数のクライオポンプのうち対応するクライオポンプについて、前記測定パラメータを前記複数のセンサのうち対応するセンサから受け、前記測定パラメータを目標値に追従させるように前記クライオポンプの運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで前記対応するクライオポンプを運転するように構成され、
前記クライオポンプモニタは、前記複数のクライオポンプの各々について、前記測定パラメータの時系列データおよび前記運転パラメータの時系列データを取得し、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のクライオポンプシステム。

【請求項10】

クライオポンプシステムに関する測定パラメータの時系列データを取得することと、
前記測定パラメータを目標値に追従させるように制御される前記クライオポンプシステムの運転パラメータの時系列データを取得することと、
前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示することと、を備えることを特徴とするクライオポンプモニタリング方法。

【請求項11】

前記表示することは、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを、前記測定パラメータの前記目標値と前記運転パラメータの限界値とを近接させるように並べて表示することを備えることを特徴とする請求項１０に記載のクライオポンプモニタリング方法。

【請求項12】

前記表示することは、前記測定パラメータの時系列グラフを表示する第１表示エリアの縁部に前記測定パラメータの前記目標値の表示位置を定め、前記運転パラメータの時系列グラフを表示する第２表示エリアの縁部のうち前記第１表示エリアの前記縁部に近接する縁部に前記運転パラメータの前記限界値の表示位置を定めることを備えることを特徴とする請求項１１に記載のクライオポンプモニタリング方法。

【請求項13】

前記表示することは、前記クライオポンプシステムの診断が行われたことを示すマークを前記時間軸上での診断時刻の位置に表示することを備えることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載のクライオポンプモニタリング方法。

【請求項14】

前記表示することは、オペレータによる前記マークの指定に応答して、前記マークに紐付けられた前記クライオポンプシステムの診断情報を表示することを備えることを特徴とする請求項１３に記載のクライオポンプモニタリング方法。

【請求項15】

前記測定パラメータとは異なる前記クライオポンプシステムに関する第２の測定パラメータの時系列データを取得することをさらに備え、
前記表示することは、前記第２の測定パラメータの時系列グラフも前記測定パラメータおよび前記運転パラメータの時系列グラフと前記時間軸をそろえて表示することを備えることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載のクライオポンプモニタリング方法。

【請求項16】

クライオポンプシステムに関する測定パラメータの時系列データを取得することと、
前記測定パラメータを目標値に追従させるように制御される前記クライオポンプシステムの運転パラメータの時系列データを取得することと、
前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示することと、をコンピュータに実行させることを特徴とするクライオポンプモニタリングプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クライオポンプシステム、クライオポンプモニタリング方法およびクライオポンプモニタリングプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

クライオポンプは、極低温に冷却されたクライオパネルに気体分子を凝縮または吸着により捕捉して排気する真空ポンプである。クライオポンプは半導体回路製造プロセス等に要求される清浄な真空環境を実現するために真空プロセス装置に搭載される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７－２９３４３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

クライオポンプの運転中には、クライオポンプから様々なデータが継続的に取得される。取得されるデータには例えば、クライオポンプ内のクライオパネルおよびこれを囲む放射シールドそれぞれの冷却温度、クライオポンプを冷却する冷凍機の内部圧力、冷凍機を駆動するためのモータの運転周波数などが含まれうる。ひとつの真空プロセス装置には、複数台のクライオポンプが搭載されることもしばしばあり、クライオポンプごとにこうしたデータが取得される。クライオポンプに関するこうした多種、多量のデータは、クライオポンプの監視や診断に利用されうる。

【0005】

クライオポンプの設計エンジニアには、診断結果が正確であることを検証するために、さらには、必要に応じてそうした検証をクライオポンプのユーザーに報告するために、取得された大量のデータをクライオポンプの状態を把握できるように整理し分析することが求められることがある。こうした作業は、エンジニアが自身のノウハウを用いて行っているのが実情であるが、手間がかかる。また、そうしたノウハウを持たないユーザー自身がそれを行うことは、実際上困難である。

【0006】

本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、クライオポンプシステムの状態を容易に把握することに役立つクライオポンプモニタリング技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様によると、クライオポンプシステムは、クライオポンプシステムに関する測定パラメータを測定するセンサと、測定パラメータをセンサから受け、測定パラメータを目標値に追従させるようにクライオポンプシステムの運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータでクライオポンプシステムを運転するように構成されるクライオポンプコントローラと、測定パラメータの時系列データおよび運転パラメータの時系列データを取得し、測定パラメータの時系列グラフと運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されるクライオポンプモニタと、を備える。

【0008】

本発明のある態様によると、クライオポンプモニタリング方法は、クライオポンプシステムに関する測定パラメータの時系列データを取得することと、測定パラメータを目標値に追従させるように制御されるクライオポンプシステムの運転パラメータの時系列データを取得することと、測定パラメータの時系列グラフと運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示することと、を備える。

【0009】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、クライオポンプシステムの状態を容易に把握することに役立つクライオポンプモニタリング技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態に係るクライオポンプシステムを示す模式図である。

【図2】実施の形態に係るクライオポンプシステムに使用されうるクライオポンプの一例を示す模式図である。

【図3】実施の形態に係るクライオポンプシステムに使用されうる圧縮機の一例を示す模式図である。

【図4】実施の形態に係るクライオポンプモニタリング方法を示すフローチャートである。

【図5】実施の形態に係るクライオポンプシステムに使用されうるクライオポンプモニタの一例を示す模式図である。

【図6】実施の形態に係るクライオポンプモニタにおける時系列グラフ表示の一例を示す模式図である。

【図7】実施の形態に係るクライオポンプモニタにおける時系列グラフ表示の他の一例を示す模式図である。

【図8】実施の形態に係るクライオポンプモニタにおける時系列グラフ表示の他の一例を示す模式図である。

【図9】実施の形態に係るクライオポンプシステムの他の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。説明および図面において同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。図示される各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施の形態は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0013】

図１は、実施の形態に係るクライオポンプシステム１００を示す模式図である。クライオポンプシステム１００は、真空プロセス装置２００に搭載され、真空プロセス装置２００の真空容器２０２を所望の真空度に真空排気するために使用される。真空プロセス装置２００は、真空容器２０２内の真空環境で例えばウェハなどの被処理物を所望の真空プロセスで処理するように構成される。真空プロセス装置２００は、例えばイオン注入装置、スパッタリング装置、蒸着装置、またはその他の真空プロセス装置であってもよい。

【0014】

真空プロセス装置２００は、真空容器２０２に加えて、ホストコントローラ２０４と、筐体２０６とを備える。ホストコントローラ２０４は、真空プロセス装置２００とクライオポンプシステム１００との通信を制御するように構成される。ホストコントローラ２０４は、真空プロセス装置２００を制御する制御装置として構成され、またはそうした制御装置の一部を構成してもよい。筐体２０６は、真空プロセス装置２００の外装を形成し、真空プロセス装置２００の様々な構成要素を収納する。真空容器２０２とホストコントローラ２０４は、筐体２０６内に配置される。

【0015】

筐体２０６は、真空プロセス装置２００の全面を覆うエンクロージャーであってもよい。筐体２０６は、真空プロセス装置２００の構成要素が配設されこれらを支持するフレーム構造と、真空プロセス装置２００の内部を外から仕切るパネル部材と、真空プロセス装置２００の内部に外からアクセスするための開閉可能な扉とを備えてもよい。パネル部材と扉はフレーム構造に装着されていてもよい。筐体２０６は、真空プロセス装置２００で発生しうる放射線が外に漏れるのを防ぐために、例えば鉛などの放射線遮蔽材を有してもよい。

【0016】

あるいは、筐体２０６は、真空プロセス装置２００の全面を覆うものでなくてもよい。例えば、筐体２０６の一部が開放され、真空プロセス装置２００の一部が外から見えてもよい。

【0017】

クライオポンプシステム１００は、少なくとも１つのクライオポンプ１０と、少なくとも１つの圧縮機１２と、クライオポンプコントローラ１１０と、ネットワーク１２０と、クライオポンプモニタ１３０とを備える。

【0018】

クライオポンプ１０は、真空プロセス装置２００の真空容器２０２を真空排気するために真空容器２０２に取り付けられる。よって、クライオポンプ１０は、真空容器２０２とともに真空プロセス装置２００の筐体２０６内に配置される。実施の形態に係るクライオポンプシステム１００に使用されうるクライオポンプ１０の例示的な構成については、図２を参照して後述する。

【0019】

圧縮機１２は、クライオポンプ１０に設けられた膨張機（後述）に冷媒ガスを給排するために設けられている。圧縮機１２は、ガスライン１３によりクライオポンプ１０の膨張機と接続され、真空プロセス装置２００の筐体２０６外に配置される。ガスライン１３は、圧縮機１２から膨張機に冷媒ガスを供給するように圧縮機１２を膨張機に接続する高圧ライン１３ａと、膨張機から圧縮機１２に冷媒ガスを回収するように圧縮機１２を膨張機に接続する低圧ライン１３ｂとを備える。実施の形態に係るクライオポンプシステム１００に使用されうる圧縮機１２の例示的な構成については、図３を参照して後述する。

【0020】

なお、クライオポンプシステム１００には、複数のクライオポンプ１０、例えば数台から十数台、またはそれより多数のクライオポンプ１０が設けられてもよい。また、これらクライオポンプ１０に冷媒ガスを給排するために複数の圧縮機１２がクライオポンプシステム１００に設けられてもよい。

【0021】

クライオポンプコントローラ１１０は、ホストコントローラ２０４から受信する指令に基づいてクライオポンプシステム１００を統括的に制御するように構成される。また、クライオポンプコントローラ１１０は、クライオポンプシステム１００に関する情報をホストコントローラ２０４に送信するように構成される。よって、クライオポンプコントローラ１１０は、ホストコントローラ２０４からの指令に基づいてクライオポンプ１０と圧縮機１２を制御することができ、クライオポンプ１０に関する情報と圧縮機１２に関する情報をホストコントローラ２０４に送信することができる。

【0022】

クライオポンプコントローラ１１０は、第１通信線２０８によりホストコントローラ２０４に通信可能に接続される。第１通信線２０８は、例えばＲＳ－２３２Ｃなどの通信ケーブルであってもよい。一例として、クライオポンプコントローラ１１０は、ホストコントローラ２０４と同様に、真空プロセス装置２００の筐体２０６内に配置される。他の例として、クライオポンプコントローラ１１０は、真空プロセス装置２００の筐体２０６内に配置されてもよい。

【0023】

詳細は後述するが、クライオポンプシステム１００は、クライオポンプシステム１００に関する測定パラメータを測定するセンサを備える。クライオポンプシステム１００には、それぞれが異なる測定パラメータを測定する複数のセンサ（例えば、クライオポンプ１０に設けられた第１温度センサ２２および第２温度センサ２３、圧縮機１２に設けられた第１圧力センサ５４および第２圧力センサ５５など）が設けられてもよい。クライオポンプシステム１００が複数のクライオポンプ１０を備える場合、こうした複数のセンサがクライオポンプ１０ごとに設けられてもよい。

【0024】

クライオポンプコントローラ１１０は、測定パラメータをセンサから受け、測定パラメータを目標値に追従させるようにクライオポンプシステム１００の運転パラメータ（例えば、膨張機モータ３０の運転周波数）を決定し、決定された運転パラメータでクライオポンプ１０を運転するように構成されてもよい。クライオポンプシステム１００が複数のクライオポンプ１０を備える場合、クライオポンプコントローラ１１０は、複数のクライオポンプ１０の各々について、測定パラメータを当該クライオポンプ１０のセンサから受け、測定パラメータを目標値に追従させるように当該クライオポンプ１０の運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで当該クライオポンプ１０を運転するように構成されてもよい。

【0025】

ネットワーク１２０は、クライオポンプ１０とクライオポンプコントローラ１１０を通信可能に接続する。クライオポンプシステム１００は、ネットワーク１２０を介して、クライオポンプ１０に関する情報をクライオポンプ１０とクライオポンプコントローラ１１０との間で伝送する。クライオポンプ１０は、第２通信線１２２によりクライオポンプコントローラ１１０に接続される。第２通信線１２２は、例えばＲＳ－４８５などの通信ケーブルであってもよい。

【0026】

ネットワーク１２０は、さらに、圧縮機１２とクライオポンプコントローラ１１０を通信可能に接続する。クライオポンプシステム１００は、ネットワーク１２０を介して、圧縮機１２に関する情報を圧縮機１２とクライオポンプコントローラ１１０との間で伝送する。圧縮機１２は、第３通信線１２３によりクライオポンプコントローラ１１０に接続される。第３通信線１２３は、例えばＲＳ－４８５などの通信ケーブルであってもよい。

【0027】

クライオポンプモニタ１３０は、ネットワーク１２０に接続され、ネットワーク１２０を介して伝送されるクライオポンプ１０に関する情報を表示するように構成される。これに加えて、またはこれに代えて、クライオポンプモニタ１３０は、ネットワーク１２０を介して伝送される圧縮機１２に関する情報を表示するように構成されてもよい。

【0028】

図示されるように、クライオポンプモニタ１３０は、ホストコントローラ２０４を介することなくネットワーク１２０に接続されてもよい。つまり、クライオポンプモニタ１３０は、真空プロセス装置２００のホストコントローラ２０４とは通信しないように構成されてもよい。図示の例では、クライオポンプモニタ１３０は、第４通信線１２４によりクライオポンプコントローラ１１０に接続される。第４通信線１２４は、例えばＲＳ－４８５などの通信ケーブルであってもよい。

【0029】

クライオポンプモニタ１３０は、真空プロセス装置２００の筐体２０６外に配置される。クライオポンプモニタ１３０は、筐体２０６から離れた場所に配置されてもよい。図示されるように、クライオポンプモニタ１３０は、圧縮機１２またはその近傍に設置されてもよい。クライオポンプモニタ１３０は、圧縮機１２の近傍に設けられたモニタ設置面に設置されてもよい。モニタ設置面は、例えば、圧縮機１２の近傍の壁面、または圧縮機１２の近傍にある機器の表面であってもよい。

【0030】

クライオポンプモニタ１３０は、クライオポンプシステム１００に取り外し可能に設置されてもよく、クライオポンプシステム１００のモニタリングを行うべきタイミングで必要に応じてネットワーク１２０に接続されてもよい。クライオポンプモニタ１３０は、クライオポンプシステム１００に常時設置されることは必須ではない。例えば、クライオポンプモニタ１３０は、圧縮機１２に取り外し可能に装着されてもよい。

【0031】

この実施の形態では、クライオポンプモニタ１３０は、測定パラメータの時系列データおよび運転パラメータの時系列データを取得し、測定パラメータの時系列グラフと運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成される。実施の形態に係るクライオポンプシステム１００に使用されうるクライオポンプモニタ１３０の例示的な構成については、図５を参照して後述する。

【0032】

クライオポンプコントローラ１１０およびクライオポンプモニタ１３０の内部構成は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現されるが、図では適宜、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。たとえば、クライオポンプモニタ１３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マイコンなどのプロセッサ１３２と、プロセッサ１３２が実行するソフトウェアプログラムの組み合わせで実装することができる。ソフトウェアプログラムは、実施の形態に係るクライオポンプモニタリング方法をプロセッサ１３２に実行させるためのコンピュータプログラム（例えば、クライオポンプモニタリングプログラム）であってもよい。

【0033】

図２は、実施の形態に係るクライオポンプシステム１００に使用されうるクライオポンプ１０の一例を示す模式図である。クライオポンプ１０は、膨張機１４と、クライオポンプ容器１６と、放射シールド１８と、クライオパネル２０とを備える。また、クライオポンプ１０は、圧力センサ２１と、ラフバルブ２４と、パージバルブ２６と、ベントバルブ２８とを備え、これらはクライオポンプ容器１６に設置されている。

【0034】

圧縮機１２は、冷媒ガスを膨張機１４から回収し、回収した冷媒ガスを昇圧して、再び冷媒ガスを膨張機１４に供給するよう構成されている。膨張機１４は、コールドヘッドとも称され、圧縮機１２とともに極低温冷凍機を構成する。膨張機１４を指して「冷凍機」と称する場合もある。圧縮機１２と膨張機１４との間の冷媒ガスの循環が膨張機１４内での冷媒ガスの適切な圧力変動と容積変動の組み合わせをもって行われることにより、寒冷を発生する熱力学的サイクルが構成され、膨張機１４は極低温冷却を提供することができる。冷媒ガスは、通例はヘリウムガスであるが、適切な他のガスが用いられてもよい。理解のために、冷媒ガスの流れる方向を図１に矢印で示す。極低温冷凍機は、一例として、二段式のギフォード・マクマホン（Gifford-McMahon；ＧＭ）冷凍機であるが、パルス管冷凍機、スターリング冷凍機、またはそのほかのタイプの極低温冷凍機であってもよい。

【0035】

クライオポンプ容器１６は、クライオポンプ１０の真空排気運転中に真空を保持し、周囲環境の圧力（例えば大気圧）に耐えるように設計された真空容器である。クライオポンプ容器１６は、吸気口１７を有するクライオパネル収容部１６ａと、冷凍機収容部１６ｂとを有する。クライオパネル収容部１６ａは、吸気口１７が開放され、その反対側が閉塞されたドーム状の形状を有し、この内部に放射シールド１８とクライオパネル２０が収容される。冷凍機収容部１６ｂは、円筒状の形状を有し、その一端が膨張機１４の室温部に固定され、他端がクライオパネル収容部１６ａに接続され、内部に膨張機１４が挿入されている。また、圧力センサ２１は、クライオポンプ容器１６内の圧力を測定する。

【0036】

放射シールド１８は、膨張機１４の第１冷却ステージに熱的に結合され、第１冷却温度（例えば８０Ｋ～１２０Ｋ）に冷却される。クライオパネル２０は、膨張機１４の第２冷却ステージに熱的に結合され、第１冷却温度より低い第２冷却温度（例えば１０Ｋ～２０Ｋ）に冷却される。放射シールド１８は、クライオパネル２０を囲むようにしてクライオポンプ容器１６内に配置され、クライオポンプ容器１６および周囲環境からクライオパネル２０への入熱を遮蔽する。クライオポンプ１０の吸気口１７から進入する気体はクライオパネル２０に凝縮または吸着により捕捉される。放射シールド１８とクライオパネル２０の配置や形状などクライオポンプ１０の構成は、種々の公知の構成を適宜採用することができるので、ここでは詳述しない。

【0037】

また、クライオポンプ容器１６内には、放射シールド１８の温度を測定する第１温度センサ２２と、クライオパネル２０の温度を測定する第２温度センサ２３とが設けられている。クライオポンプコントローラ１１０は、第１温度センサ２２によって測定された第１冷却温度を表す第１測定温度信号を受信するよう第１温度センサ２２と接続され、第２温度センサ２３によって測定された第２冷却温度を表す第２測定温度信号を受信するよう第２温度センサ２３と接続されていてもよい。

【0038】

ラフバルブ２４は、クライオポンプ容器１６、例えば冷凍機収容部１６ｂに取り付けられている。ラフバルブ２４は、クライオポンプ１０の外部に設置されたラフポンプ（図示せず）に接続される。ラフポンプは、クライオポンプ１０をその動作開始圧力まで真空引きをするための真空ポンプである。クライオポンプコントローラ１１０の制御によりラフバルブ２４が開放されるときクライオポンプ容器１６がラフポンプに連通され、ラフバルブ２４が閉鎖されるときクライオポンプ容器１６がラフポンプから遮断される。ラフバルブ２４を開きかつラフポンプを動作させることにより、クライオポンプ１０を減圧することができる。

【0039】

パージバルブ２６は、クライオポンプ容器１６、例えばクライオパネル収容部１６ａに取り付けられている。パージバルブ２６は、クライオポンプ１０の外部に設置されたパージガス供給装置（図示せず）に接続される。クライオポンプコントローラ１１０の制御によりパージバルブ２６が開放されるときパージガスがクライオポンプ容器１６に供給され、パージバルブ２６が閉鎖されるときクライオポンプ容器１６へのパージガス供給が遮断される。パージガスは例えば窒素ガス、またはその他の乾燥したガスであってもよく、パージガスの温度は、たとえば室温に調整され、または室温より高温に加熱されていてもよい。パージバルブ２６を開きパージガスをクライオポンプ容器１６に導入することにより、クライオポンプ１０を昇圧することができる。また、クライオポンプ１０を極低温から室温またはそれより高い温度に昇温することができる。

【0040】

ベントバルブ２８は、クライオポンプ容器１６、例えば冷凍機収容部１６ｂに取り付けられている。ベントバルブ２８は、クライオポンプ１０の内部から外部に流体を排出するために設けられている。ベントバルブ２８から排出される流体は基本的にはガスであるが、液体または気液の混合物であってもよい。ベントバルブ２８は、クライオポンプコントローラ１１０の制御により開閉可能である。それとともに、ベントバルブ２８は、クライオポンプ容器１６の内外の差圧によって機械的に開きうる。ベントバルブ２８は、クライオポンプ容器１６内に過剰な圧力が発生したときこの圧力を外部に解放するための安全弁としても機能するよう構成されている。

【0041】

また、膨張機１４には、膨張機１４を駆動する可変速の膨張機モータ３０が設けられている。膨張機モータ３０はインバータを有し、クライオポンプコントローラ１１０の制御により膨張機モータ３０の運転周波数（すなわち回転数）を変化させることができる。膨張機モータ３０の運転周波数は、膨張機１４において行われる熱サイクル（ＧＭ冷凍機の場合、ＧＭサイクル）の単位時間あたりの回数、つまり熱サイクルの周波数を定める。

【0042】

クライオポンプ１０は、クライオポンプ１０とクライオポンプコントローラ１１０との送受信を集約する入出力回路３２を備えてもよい。入出力回路３２は、例えばＩ／Ｏモジュール、またはリモートＩ／Ｏユニットであってもよい。入出力回路３２は、クライオポンプ１０の各機器、例えば、圧力センサ２１、第１温度センサ２２、第２温度センサ２３、ラフバルブ２４、パージバルブ２６、ベントバルブ２８、膨張機モータ３０と信号を送受信するようにこれら各機器と電気的に接続される。また、入出力回路３２は、第２通信線１２２によりクライオポンプコントローラ１１０と通信可能に接続される。

【0043】

したがって、クライオポンプ１０は、圧力センサ２１によるクライオポンプ容器１６内の測定圧力を示す測定圧力信号を入出力回路３２（および第２通信線１２２）を介してクライオポンプコントローラ１１０に送信する。クライオポンプ１０は、第１温度センサ２２および第２温度センサ２３それぞれの測定温度を示す測定温度信号を入出力回路３２を介してクライオポンプコントローラ１１０に送信する。また、クライオポンプ１０は、各バルブ（すなわち、ラフバルブ２４、パージバルブ２６、ベントバルブ２８）の開閉状態を示すバルブ状態信号を入出力回路３２を介してクライオポンプコントローラ１１０に送信する。クライオポンプ１０は、膨張機モータ３０のオンオフ状態と運転周波数を示すモータ状態信号を入出力回路３２を介してクライオポンプコントローラ１１０に送信する。

【0044】

また、クライオポンプ１０は、各バルブへの動作指令を示すクライオポンプコントローラ１１０からのバルブ制御信号を入出力回路３２で受信し、入出力回路３２はこのバルブ制御信号を対応するバルブに送信する。バルブ制御信号を受信したバルブは、バルブ制御信号に従って、開閉される。同様に、クライオポンプ１０は、膨張機モータ３０への動作指令を示すクライオポンプコントローラ１１０からのモータ制御信号を入出力回路３２で受信し、入出力回路３２はこのモータ制御信号を膨張機モータ３０に送信する。膨張機モータ３０は、モータ制御信号に従って、オンオフされ、または運転周波数が制御される。

【0045】

上述のように、クライオポンプコントローラ１１０は、測定パラメータをセンサから受け、測定パラメータを目標値に追従させるようにクライオポンプ１０の運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータでクライオポンプ１０を運転するように構成されてもよい。

【0046】

例えば、クライオポンプコントローラ１１０は、クライオポンプ１０による真空容器２０２の真空排気運転中、第１温度センサ２２によって測定された第１冷却温度に基づいて、膨張機１４を制御するように構成されてもよい。例えば、クライオポンプコントローラ１１０は、この第１測定温度と第１目標温度との偏差を最小化するようにフィードバック制御により膨張機モータ３０の運転周波数を制御してもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、測定温度と目標温度との偏差の関数として（例えばＰＩＤ制御により）膨張機モータ３０の運転周波数を決定してもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、決定された運転周波数を膨張機モータ３０に出力し、膨張機モータ３０は、決定された運転周波数で運転されることになる。

【0047】

第１目標温度は通常、一定値に設定される。第１目標温度は例えば、クライオポンプ１０が取り付けられる真空プロセス装置２００で行われるプロセスに応じて仕様として定められる。なお、クライオポンプ１０の運転中に、目標温度は必要に応じて変更されてもよい。

【0048】

クライオポンプ１０への熱負荷が増加したとき放射シールド１８の温度が高まりうる。第１温度センサ２２による測定温度が目標温度よりも高温である場合には、クライオポンプコントローラ１１０は、膨張機モータ３０の運転周波数を増加させる。その結果、膨張機１４における熱サイクルの周波数も増加され、放射シールド１８は目標温度に向けて冷却される。逆に第１温度センサ２２による測定温度が目標温度よりも低温である場合には、膨張機モータ３０の運転周波数は減少されて放射シールド１８は目標温度に向けて昇温される。こうして、第１冷却温度を第１目標温度の近傍の温度範囲に留めることができる。熱負荷に応じて膨張機モータ３０の運転周波数を適切に調整することができるので、こうした制御はクライオポンプ１０の消費電力の低減に役立つ。

【0049】

膨張機１４の冷却能力を調整するために、膨張機モータ３０の運転周波数を制御することに代えて、またはそれに加えて、膨張機１４は、放射シールド１８を加熱することができるように放射シールド１８に熱的に結合された例えば電気ヒータなどの加熱装置３４を備えてもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、加熱装置３４のオンオフを切り替え、及び／または、加熱装置３４に入力される電力を制御するように構成されてもよい。この場合、クライオポンプコントローラ１１０は、第１測定温度と第１目標温度との偏差を最小化するようにフィードバック制御により加熱装置３４への入力を制御してもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、測定温度と目標温度との偏差の関数として（例えばＰＩＤ制御により）加熱装置３４への入力を決定してもよい。第１温度センサ２２による測定温度が目標温度よりも高温である場合には、クライオポンプコントローラ１１０は、加熱装置３４への入力を低下させる（または加熱装置３４をオフにする）。それにより、放射シールド１８は目標温度に向けて冷却される。逆に第１温度センサ２２による測定温度が目標温度よりも低温である場合には、加熱装置３４への入力は増加され（または加熱装置３４がオンとされ）、放射シールド１８は目標温度に向けて昇温される。

【0050】

このように第１目標温度に従ってクライオポンプ１０を制御することを、「１段温度制御」と呼ぶことがある。１段温度制御では、クライオパネル２０の温度は直接制御されない。つまり、１段温度制御の結果として、クライオパネル２０は、膨張機１４の２段の冷凍能力と外部からの熱負荷とによって定まる温度に冷却される。

【0051】

同様にして、クライオポンプコントローラ１１０は、クライオパネル２０の温度を目標温度に従って膨張機１４を制御する、いわば「２段温度制御」を実行することもできる。この場合、クライオポンプコントローラ１１０は、第２温度センサ２３によって測定された第２冷却温度に基づいて、膨張機１４を制御するように構成されてもよい。例えば、クライオポンプコントローラ１１０は、この第２測定温度と第２目標温度との偏差を最小化するようにフィードバック制御により膨張機モータ３０の運転周波数（またはクライオパネル２０を加熱する加熱装置への入力）を制御してもよい。これにより、クライオパネル２０の温度を目標温度に追従させることができる。２段温度制御において１段冷却温度（つまり放射シールド１８の温度）は直接制御されない。２段温度制御において１段冷却温度は、膨張機１４の１段の冷凍能力と外部からの熱負荷とによって定まる。

【0052】

また、クライオポンプコントローラ１１０は、クライオポンプ１０の再生運転においては、クライオポンプ容器１６内の圧力に基づいて（または、必要に応じて、クライオパネル２０の温度およびクライオポンプ容器１６内の圧力に基づいて）、ラフバルブ２４、パージバルブ２６、ベントバルブ２８、膨張機モータ３０を制御してもよい。

【0053】

図３は、実施の形態に係るクライオポンプシステム１００に使用されうる圧縮機１２の一例を示す模式図である。圧縮機１２は、高圧ガス出口５０、低圧ガス入口５１、高圧流路５２、低圧流路５３、第１圧力センサ５４、第２圧力センサ５５、バイパスライン５６、圧縮機本体５７、および圧縮機筐体５８を備える。

【0054】

高圧ガス出口５０は、圧縮機１２の作動ガス吐出ポートとして圧縮機筐体５８に設置され、低圧ガス入口５１は、圧縮機１２の作動ガス吸入ポートとして圧縮機筐体５８に設置されている。高圧ガス出口５０には高圧ライン１３ａが接続され、低圧ガス入口５１には低圧ライン１３ｂが接続される。高圧流路５２は、圧縮機本体５７の吐出口を高圧ガス出口５０に接続し、低圧流路５３は、低圧ガス入口５１を圧縮機本体５７の吸入口に接続する。圧縮機筐体５８は、高圧流路５２、低圧流路５３、第１圧力センサ５４、第２圧力センサ５５、バイパスライン５６、および圧縮機本体５７を収容する。圧縮機１２は、圧縮機ユニットとも称される。

【0055】

圧縮機本体５７は、その吸入口から吸入される作動ガスを内部で圧縮して吐出口から吐出するよう構成されている。圧縮機本体５７は、例えば、スクロール方式、ロータリ式、または作動ガスを昇圧するそのほかのポンプであってもよい。圧縮機本体５７は、可変速の圧縮機モータ５７ａを備えてもよい。圧縮機モータ５７ａはインバータを有し、クライオポンプコントローラ１１０の制御によりモータ運転周波数を変化させることができる。このようにして、圧縮機本体５７は、吐出する作動ガス流量を可変とするよう構成されていてもよい。あるいは、圧縮機本体５７は、固定された一定の作動ガス流量を吐出するよう構成されていてもよい。圧縮機本体５７は、圧縮カプセルと称されることもある。

【0056】

第１圧力センサ５４は、高圧流路５２を流れる作動ガスの圧力を測定するよう高圧流路５２に配置されている。第２圧力センサ５５は、低圧流路５３を流れる作動ガスの圧力を測定するよう低圧流路５３に配置されている。よって第１圧力センサ５４、第２圧力センサ５５はそれぞれ、高圧センサ、低圧センサと呼ぶこともできる。

【0057】

バイパスライン５６は、膨張機１４を迂回して高圧流路５２から低圧流路５３に作動ガスを還流させるように高圧流路５２を低圧流路５３に接続する。バイパスライン５６には、バイパスライン５６を開閉し、またはバイパスライン５６を流れる作動ガスの流量を制御するためのリリーフバルブ６０が設けられている。リリーフバルブ６０は、その出入口間に設定圧以上の差圧が作用するとき開くように構成されている。リリーフバルブ６０は、オンオフ弁または流量制御弁であってもよく、例えば電磁弁でもよい。設定圧は、設計者の経験的知見または設計者による実験やシミュレーション等に基づき適宜設定することが可能である。これにより、高圧ライン１３ａと低圧ライン１３ｂの差圧がこの設定圧を超えて過大となることを防ぐことができる。

【0058】

一例として、リリーフバルブ６０は、クライオポンプコントローラ１１０による制御によって開閉されてもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、測定される高圧ライン１３ａと低圧ライン１３ｂの差圧を設定圧と比較し、測定差圧が設定圧以上の場合にリリーフバルブ６０を開き、測定差圧が設定差圧未満の場合にリリーフバルブ６０を閉じるようにリリーフバルブ６０を制御してもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、高圧ライン１３ａと低圧ライン１３ｂの測定差圧を、第１圧力センサ５４と第２圧力センサ５５の測定圧力から取得してもよい。別の例として、リリーフバルブ６０は、いわゆる安全弁として作動するように構成されていてもよく、すなわち、出入口間に設定圧以上の差圧が作用するとき機械的に開放されてもよい。

【0059】

クライオポンプコントローラ１１０は、測定パラメータをセンサから受け、測定パラメータを目標値に追従させるように圧縮機１２の運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで圧縮機１２を運転するように構成されてもよい。例えば、クライオポンプコントローラ１１０は、測定された圧力（例えば、第１圧力センサ５４によって測定された第１圧力、または第２圧力センサ５５によって測定された第２圧力、または第１圧力と第２圧力との差圧）に基づいて、圧縮機モータ５７ａの運転周波数を制御するように構成されてもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、測定圧力と目標圧力との偏差を最小化するようにフィードバック制御により圧縮機モータ５７ａの運転周波数を制御してもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、測定圧力と目標圧力との偏差の関数として（例えばＰＩＤ制御により）圧縮機モータ５７ａの運転周波数を決定してもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、決定された運転周波数を圧縮機モータ５７ａに出力し、圧縮機モータ５７ａは、決定された運転周波数で運転されることになる。

【0060】

なお、圧縮機１２は、そのほか種々の構成要素を有しうる。例えば、高圧流路５２には、オイルセパレータ、アドゾーバなどが設けられていてもよい。低圧流路５３には、ストレージタンクそのほかの構成要素が設けられていてもよい。また、圧縮機１２には、圧縮機本体５７をオイルで冷却するオイル循環系や、オイルを冷却水で冷却する冷却系などが設けられていてもよい。

【0061】

上記の構成のクライオポンプ１０の動作を以下に説明する。クライオポンプ１０の作動に際しては、まずその作動前に他の適当な粗引きポンプで真空容器２０２を所定圧力（例えば１００Ｐａ程度または１０Ｐａ程度）にまで粗引きする。真空容器２０２とクライオポンプ１０の吸気口１７との間にはゲートバルブが通例設置されており、真空容器２０２の粗引き中、このゲートバルブは閉鎖される。その後（または真空容器２０２の粗引きと並行して）、クライオポンプ１０を作動させる。膨張機１４の駆動により放射シールド１８及びクライオパネル２０がそれぞれ第１冷却温度及び第２冷却温度に冷却される。吸気口１７には放射シールド１８と熱的に結合されたバッフルが設けられていてもよく、このバッフルも放射シールド１８とともに第１冷却温度に冷却される。その後、ゲートバルブが開かれ、クライオポンプ１０による真空容器２０２の真空排気が開始される。

【0062】

第１冷却温度に冷却されたバッフルおよび放射シールド１８は、真空容器２０２からクライオポンプ１０に向かって飛来するガスを冷却する。これらの表面には、第１冷却温度で蒸気圧が充分に低い（例えば１０^－８Ｐａ以下の）ガスが凝縮する。このガスは、第１種ガスと称されてもよい。第１種ガスは例えば水蒸気である。こうして、クライオポンプ１０は、第１種ガスを排気することができる。第１冷却温度で蒸気圧が充分に低くないガスの一部は、吸気口１７からクライオポンプ１０内に進入する。あるいは、ガスの他の一部は、バッフルで反射され、クライオポンプ１０内に進入せず真空容器２０２に戻る。

【0063】

クライオポンプ１０内に進入したガスは、クライオパネル２０によって冷却される。クライオパネル２０の表面には、第２冷却温度で蒸気圧が充分に低い（例えば１０^－８Ｐａ以下の）ガスが凝縮する。このガスは、第２種ガスと称されてもよい。第２種ガスは例えばアルゴンである。こうして、クライオポンプ１０は、第２種ガスを排気することができる。

【0064】

第２冷却温度で蒸気圧が充分に低くないガスは、クライオパネル２０の表面に設けられた活性炭などの吸着材に吸着される。このガスは、第３種ガスと称されてもよい。第３種ガスは例えば水素である。こうして、クライオポンプ１０は、第３種ガスを排気することができる。したがって、クライオポンプ１０は、種々のガスを凝縮または吸着により排気し、真空容器２０２の真空度を所望のレベルに到達させることができる。

【0065】

図４は、実施の形態に係るクライオポンプモニタリング方法を示すフローチャートである。本方法は、クライオポンプシステム１００に関する測定パラメータの時系列データを取得することと（Ｓ１０）、測定パラメータを目標値に追従させるように制御されるクライオポンプシステム１００の運転パラメータの時系列データを取得することと（Ｓ２０）、測定パラメータの時系列グラフと運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示することと（Ｓ３０）、を備える。

【0066】

クライオポンプシステム１００には上述のように、第１温度センサ２２、第２温度センサ２３、第１圧力センサ５４、第２圧力センサ５５など、クライオポンプシステム１００に関する測定パラメータを測定する各種のセンサが設けられている。クライオポンプシステム１００の運転中に継続的にこうしたセンサによって測定された測定パラメータは、クライオポンプシステム１００の制御のためにクライオポンプコントローラ１１０に入力される。クライオポンプコントローラ１１０は、取得した測定パラメータに基づいてクライオポンプシステム１００の運転パラメータを決定する。

【0067】

このようにして取得された測定パラメータと運転パラメータの時系列データは、クライオポンプコントローラ１１０に設けられた記憶部に格納されてもよい。または、測定パラメータの時系列データおよび運転パラメータの時系列データは、クライオポンプコントローラ１１０に接続可能な外部記憶装置に格納されてもよい。これらの時系列データは、比較的長期にわたるものであってもよく、例えば、少なくとも１ヶ月、または少なくとも半年、または少なくとも１年の運転期間にわたる時系列データであってもよい。

【0068】

Ｓ１０では、クライオポンプモニタ１３０のプロセッサ１３２（図１参照）は、クライオポンプコントローラ１１０から測定パラメータの時系列データを取得する。プロセッサ１３２は、測定パラメータの時系列データが格納された外部記憶装置からそれを取得してもよい。

【0069】

プロセッサ１３２は、複数の測定パラメータについて時系列データを取得してもよい。例えば、プロセッサ１３２は、第１から第４の測定パラメータのそれぞれについて時系列データを取得してもよい。第１の測定パラメータは、第１温度センサ２２によって測定された第１冷却温度であってもよい。第２の測定パラメータは、第２温度センサ２３によって測定された第２冷却温度であってもよい。第３の測定パラメータは、第１圧力センサ５４によって測定された第１圧力であってもよい。第４の測定パラメータは、第２圧力センサ５５によって測定された第２圧力であってもよい。

【0070】

Ｓ２０では、プロセッサ１３２は、クライオポンプコントローラ１１０（または外部記憶装置）から運転パラメータの時系列データを取得する。プロセッサ１３２は、複数の運転パラメータについて時系列データを取得してもよく、例えば、膨張機モータ３０の運転周波数と圧縮機モータ５７ａの運転周波数について時系列データを取得してもよい。膨張機１４に加熱装置３４が設けられている場合には、プロセッサ１３２は、膨張機モータ３０の運転周波数に代えて、またはそれに加えて、加熱装置３４への入力の時系列データを取得してもよい。

【0071】

Ｓ３０では、プロセッサ１３２は、取得した測定パラメータの時系列データに基づいて、測定パラメータの時系列グラフを生成する。複数の測定パラメータの時系列データが取得されている場合には、プロセッサ１３２は、各測定パラメータについてその時系列グラフを生成する。また、プロセッサ１３２は、取得した運転パラメータの時系列データに基づいて、運転パラメータの時系列グラフを生成する。複数の運転パラメータの時系列データが取得されている場合には、プロセッサ１３２は、各運転パラメータについてその時系列グラフを生成する。時系列グラフは、縦軸と横軸のうち一方（例えば横軸）により時間を表し、他方（例えば縦軸）により測定パラメータ（または運転パラメータ）を表すグラフである。

【0072】

クライオポンプモニタ１３０は、図５に示されるように、クライオポンプシステム１００に関する情報を表示するディスプレイ１３４を備える。プロセッサ１３２は、生成した少なくとも１つの測定パラメータ及び／または運転パラメータの時系列グラフをディスプレイ１３４に表示するようにディスプレイ１３４を制御するように構成されている。

【0073】

例えば、プロセッサ１３２は、ある特定の時系列グラフを表示する表示エリアをディスプレイ１３４上に設定するように構成されていてもよい。単一の表示エリアがディスプレイ１３４上に設定され、この表示エリアに１つの測定パラメータ（または運転パラメータ）の時系列グラフが表示されてもよい。あるいは、それぞれが対応する時系列グラフを表示する複数の表示エリアがディスプレイ１３４上に設定され、各表示エリアに対応する時系列グラフが表示されてもよい。例えば、第１表示エリアと第２表示エリアがディスプレイ１３４上に設定され、測定パラメータの時系列グラフが第１表示エリアに表示され、運転パラメータの時系列グラフが第２表示エリアに表示されてもよい。

【0074】

プロセッサ１３２は、ディスプレイ１３４上で複数のグラフ表示画面を切り替えるように構成されていてもよい。この場合、例えば、第１グラフ表示画面に少なくとも１つの表示エリアが設定され、第２グラフ表示画面に少なくとも１つの表示エリアが設定されてもよい。第１グラフ表示画面の表示エリアと第２グラフ表示画面の表示エリアとで、互いに異なる測定パラメータ（または運転パラメータ）の時系列グラフが表示されてもよい。例えば、第１グラフ表示画面には、クライオポンプ１０に関する測定パラメータと運転パラメータの時系列グラフが表示され、第２グラフ表示画面には、圧縮機１２に関する測定パラメータと運転パラメータの時系列グラフが表示されてもよい。

【0075】

また、プロセッサ１３２は、複数の時系列グラフをある特定の表示エリアにまとめて表示するように構成されていてもよい。例えば、複数のクライオポンプ１０についての同じ測定パラメータ（例えば、第１冷却温度）が、特定の表示エリアにまとめて表示されてもよい。また、複数のクライオポンプ１０についての同じ運転パラメータ（例えば、膨張機モータ３０の運転周波数）が、特定の表示エリアにまとめて表示されてもよい。

【0076】

この実施の形態では、プロセッサ１３２は、測定パラメータの時系列グラフと運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて、ディスプレイ１３４に表示するように構成されている。そのようなグラフ表示の例は後述される。

【0077】

図５は、実施の形態に係るクライオポンプシステム１００に使用されうるクライオポンプモニタ１３０の一例を示す模式図である。図示されるように、クライオポンプモニタ１３０のディスプレイ１３４上には、一例として、第１表示エリア１３６ａ、第２表示エリア１３６ｂ、および第３表示エリア１３６ｃが設定されている。

【0078】

この例では、第１表示エリア１３６ａには、第１の測定パラメータとして、第１温度センサ２２によって測定された第１冷却温度Ｔ１の時系列グラフが表示される。この第１の時系列グラフは、縦軸が第１冷却温度Ｔ１を表し、横軸が時間を表す。第２表示エリア１３６ｂには、第１の運転パラメータとして、膨張機モータ３０の運転周波数が表示される。第２の時系列グラフは、縦軸が膨張機モータ３０の運転周波数を表し、横軸が時間を表す。第３表示エリア１３６ｃには、第２の測定パラメータとして、第２温度センサ２３によって測定された第２冷却温度Ｔ２の時系列グラフが表示される。第３の時系列グラフは、縦軸が第２冷却温度Ｔ２を表し、横軸が時間を表す。

【0079】

これらの表示エリア、具体的には、第１表示エリア１３６ａ、第２表示エリア１３６ｂ、および第３表示エリア１３６ｃは、ディスプレイ１３４上で縦方向に並ぶように設定されている。そのため、これら表示エリアに表示される時系列グラフの横軸、すなわち時間軸がそろっている。言い換えれば、各表示エリアに表示される時系列グラフの横軸における同一の位置は、同一の時点を表す。

【0080】

第１表示エリア１３６ａ、第２表示エリア１３６ｂ、および第３表示エリア１３６ｃはそれぞれ、ディスプレイ１３４上で上部、中部、下部に設定されている。第２表示エリア１３６ｂが第１表示エリア１３６ａの下側に隣接し、第３表示エリア１３６ｃが第２表示エリア１３６ｂの下側に隣接している。したがって、第１冷却温度Ｔ１の時系列グラフの下側に隣接して、膨張機モータ３０の運転周波数の時系列グラフが表示されることになる。さらに、これら２つの時系列グラフの下側に隣接して、第２冷却温度Ｔ２の時系列グラフが表示されることになる。

【0081】

複数の表示エリアは、各表示エリアに表示される時系列グラフを互いに識別できるように設定される。図５では、一例として、第１表示エリア１３６ａ、第２表示エリア１３６ｂ、および第３表示エリア１３６ｃが、互いに若干の隙間をあけて縦方向に並ぶようにディスプレイ１３４上に設定されている。別の例として、隣接する２つの表示エリア（例えば、第１表示エリア１３６ａと第２表示エリア１３６）が隙間無く並ぶように設定されてもよい。あるいは、２つの表示エリアが少なくとも部分的に重なるように設定されてもよい。要するに、異なるパラメータの時系列グラフをディスプレイ１３４上で識別できる限り、それら時系列グラフのための表示エリアは、ディスプレイ１３４上で、互いに分離されていてもよいし、あるいは重なり合っていてもよい。

【0082】

後述のように、第１の測定パラメータの時系列グラフと第１の運転パラメータの時系列グラフとが、第１の測定パラメータの目標値と第１の運転パラメータの限界値とを近接させるように並べて表示されてもよい。これを実現するために、第１表示エリア１３６ａの縁部（例えば下縁部）に第１の測定パラメータの目標値の表示位置が定められ、第２表示エリア１３６ｂの縁部のうち第１表示エリア１３６ａの縁部に近接する縁部（例えば、第２表示エリア１３６ｂの上縁部）に第１の運転パラメータの限界値の表示位置が定められてもよい。

【0083】

図６は、実施の形態に係るクライオポンプモニタ１３０における時系列グラフ表示の一例を示す模式図である。このグラフ表示では、図５を参照して述べたように、第１表示エリア１３６ａに第１冷却温度Ｔ１が表示され、第２表示エリア１３６ｂに膨張機モータ３０の運転周波数が表示され、第３表示エリア１３６ｃに第２冷却温度Ｔ２が表示される。

【0084】

この例では、第１表示エリア１３６ａの縦軸はこのエリアの右側に設定されており、その右側に第１冷却温度Ｔ１を示す数値（８０Ｋ、９０Ｋ、１００Ｋ）が表示されている。また、第２表示エリア１３６ｂの縦軸はこのエリアの左側に設定されており、その左側に膨張機モータ３０の運転周波数を示す数値（５０Ｈｚから１００Ｈｚ）が表示されている。同様に、第３表示エリア１３６ｃの縦軸はこのエリアの左側に設定されており、その左側に第２冷却温度Ｔ２を示す数値（１０Ｋから２０Ｋ）が表示されている。

【0085】

また、図６の例では、第１表示エリア１３６ａの下縁部と第２表示エリア１３６ｂの上縁部とが接しているため、第１表示エリア１３６ａで８０Ｋを示す横線と第２表示エリア１３６ｂで１００Ｈｚを示す横線とが一致している。一方、第２表示エリア１３６ｂの下縁部と第３表示エリア１３６ｃの上縁部とは離れており、第２表示エリア１３６ｂで５０Ｈｚを示す横線と第３表示エリア１３６ｃで２０Ｋを示す横線が別々に描かれている。

【0086】

この実施の形態では、図６に見られるように、クライオポンプモニタ１３０は、第１冷却温度Ｔ１、膨張機モータ３０の運転周波数、および第２冷却温度Ｔ２の時系列グラフを時間軸をそろえて表示することができる。

【0087】

したがって、第１冷却温度Ｔ１と膨張機モータ３０の運転周波数のように、測定パラメータとこれに基づいて決定される運転パラメータとを視覚的に一体的に読み取ることができる。クライオポンプシステムの状態、例えば、ある時点での、またはある時間的範囲にわたる測定パラメータと運転パラメータの挙動を容易に把握することができる。

【0088】

また、第１冷却温度Ｔ１と第２冷却温度Ｔ２のように、異なる測定パラメータについても、それらの挙動を同じ時間軸で把握することができる。

【0089】

この例では、クライオポンプシステム１００は、４台のクライオポンプ（Pump 1, Pump 2, Pump 3, Pump 4）を有する。よって、図６では、４台のクライオポンプに対応して、第１冷却温度Ｔ１、膨張機モータ３０の運転周波数、および第２冷却温度Ｔ２についてそれぞれ４本ずつ時系列グラフが表示されている（つまり合計１２本のグラフが表示されている）。第１冷却温度Ｔ１の４本のグラフは第１表示エリア１３６ａにまとめて表示され、膨張機モータ３０の運転周波数の４本のグラフは第２表示エリア１３６ｂにまとめて表示され、第２冷却温度Ｔ２の４本のグラフは第３表示エリア１３６ｃにまとめて表示されている。したがって、測定パラメータ（または運転パラメータ）について、異なるクライオポンプ１０間での比較を容易に行うことができる。

【0090】

ただし、第１冷却温度Ｔ１については、グラフの大半の部分で４本のグラフが重なり合っている。これは、上述の１段温調制御が行われているためである。４台のクライオポンプの各々で第１冷却温度Ｔ１は、目標温度（この例では８０Ｋ）に所定温度範囲（例えば±０．１℃の範囲）以内で一致するように制御されている。

【0091】

しかしながら、図６上で破線の四角１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃで囲んだ部位に見られるように、あるクライオポンプ１０の第１冷却温度Ｔ１が目標温度から乖離し、目標温度を上回る状況が発生することがある。こうした状況は、真空容器２０２など外部からクライオポンプ１０への熱負荷が過剰に大きい場合や、クライオポンプ１０の長期にわたる運転に伴う経時劣化などに起因して起こりうる。このとき、第１冷却温度Ｔ１を目標温度に復帰させるべく、膨張機モータ３０の運転周波数は、増加されて、最終的には、予め定められた上限値（この例では９５Ｈｚ）に到達しこの上限値に維持される。それでも第１冷却温度Ｔ１は上昇を続けていることが図６から見て取れる。

【0092】

この例では、図６に示されるように、第１冷却温度Ｔ１の時系列グラフと膨張機モータ３０の運転周波数の時系列グラフとが、第１冷却温度Ｔ１の目標値（例えば８０Ｋ）と膨張機モータ３０の運転周波数の限界値（例えば上限値であり、例えば９５Ｈｚ）とを近接させるように並べて表示される。具体的には、第１表示エリア１３６ａの下縁部に第１冷却温度Ｔ１の目標値の表示位置が定められ、第２表示エリア１３６ｂの上縁部に膨張機モータ３０の運転周波数の上限値の表示位置が定められている。これにより、膨張機モータ３０の運転周波数が上限値に達すると第１冷却温度Ｔ１が目標温度を超えて上昇するという、クライオポンプシステム１００の挙動を看者に連続的かつ一体的に認識させることができる。

【0093】

クライオポンプモニタ１３０のプロセッサ１３２は、ディスプレイ１３４上で、クライオポンプ１０の診断が行われたことを示すマーク１４０を時系列グラフの時間軸上での診断時刻の位置１４２に表示するように構成されてもよい。このようにすれば、関連する診断結果があることを測定パラメータ及び／または運転パラメータの時系列グラフ上で容易に把握することができる。

【0094】

診断は、取得された測定パラメータ及び／または運転パラメータに基づいて、クライオポンプコントローラ１１０によって行われてもよい。診断は、取得されたパラメータと診断用のしきい値との比較に基づく診断方法、または既に提案されている公知のクライオポンプ診断方法、またはその他適宜の診断方法を適用するものであってもよく、ここでは詳述しない。

【0095】

図示される例では、マーク１４０として、「！」の記号が診断時刻に相当する時間軸上の位置１４２を指し示すように表示されている。なお、マーク１４０は、例えば、「故障」、「異常発生」、「正常」など、診断結果を表す文字を含んでもよい。

【0096】

また、マーク１４０は、診断結果のなかで注目すべきパラメータを指し示すように表示されてもよい。図示の例では、マーク１４０で示される診断時点で、膨張機モータ３０の運転周波数が上限値に到達し、その結果として第１冷却温度Ｔ１が目標温度から乖離し始めていることから、マーク１４０は、第１冷却温度Ｔ１の時系列グラフ上でその診断時点の位置を指し示す矢印を含んでいる。

【0097】

また、プロセッサ１３２は、オペレータによるマーク１４０の指定に応答して、マーク１４０に紐付けられたクライオポンプ１０の診断情報をディスプレイ１３４上に表示するように構成されてもよい。クライオポンプ１０の診断情報は、診断結果を説明する文書、図表、写真などを含む診断レポートであってもよい。診断時にそのクライオポンプ１０の分解調査が行われた場合には、その分解調査の写真や説明文書が、診断情報に含まれてもよい。クライオポンプ１０の診断情報は、例えばハイパーテキスト形式またはそのほか適宜の形式でマーク１４０に紐付けられてもよい。マーク１４０は、例えばディスプレイ１３４上に表示されるポインターを操作する等、オペレータによる適宜の入力操作によって指定可能である。このようにすれば、詳細な診断結果を容易に把握することができ、便利である。

【0098】

図７は、実施の形態に係るクライオポンプモニタ１３０における時系列グラフ表示の他の一例を示す模式図である。膨張機モータ３０の運転周波数の制御に代えて、加熱装置３４が制御される場合には、加熱装置３４への入力が第２表示エリア１３６ｂに表示されてもよい。上述の例と同様に、第１表示エリア１３６ａと第３表示エリア１３６ｃにはそれぞれ、第１冷却温度Ｔ１と第２冷却温度Ｔ２が表示される。第１冷却温度Ｔ１、加熱装置３４への入力、および第２冷却温度Ｔ２の３つの時系列グラフが、時間軸をそろえてディスプレイ１３４に表示される。

【0099】

図６を参照して説明したように、クライオポンプ１０の第１冷却温度Ｔ１が目標温度から乖離し、目標温度を上回る状況が発生することがある（図６における破線の四角１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃ）。このとき、第１冷却温度Ｔ１を目標温度に復帰させるべく、加熱装置３４への入力は、減少されて、最終的には、予め定められた下限値（この例では０Ｗ）に到達しこの下限値に維持される。要するに、加熱装置３４はオフとされる。しかし、加熱装置３４がオフであっても第１冷却温度Ｔ１は上昇を続けていることが図７から見て取れる。

【0100】

第１冷却温度Ｔ１の時系列グラフと加熱装置３４への入力の時系列グラフとが、第１冷却温度Ｔ１の目標値（例えば８０Ｋ）と加熱装置３４への入力の限界値（例えば下限値であり、例えば０Ｗ）とを近接させるように並べて表示される。具体的には、第１表示エリア１３６ａの下縁部に第１冷却温度Ｔ１の目標値の表示位置が定められ、第２表示エリア１３６ｂの上縁部に加熱装置３４への入力の下限値の表示位置が定められている。加熱装置３４への入力を表す第２表示エリア１３６ｂの縦軸は、上に行くほど値が小さくなっている。これにより、加熱装置３４への入力が下限値に達すると第１冷却温度Ｔ１が目標温度を超えて上昇するという、クライオポンプシステム１００の挙動を看者に連続的かつ一体的に認識させることができる。

【0101】

なお、第１冷却温度Ｔ１を目標温度に制御するために、膨張機モータ３０の運転周波数と加熱装置３４への入力の両方が制御される場合には、膨張機モータ３０の運転周波数と加熱装置３４への入力の両方の時系列グラフが第１冷却温度Ｔ１の時系列グラフとともに表示されてもよい。

【0102】

図８は、実施の形態に係るクライオポンプモニタ１３０における時系列グラフ表示の他の一例を示す模式図である。クライオポンプモニタ１３０は、圧縮機１２に関する測定パラメータおよび運転パラメータを時間軸をそろえて表示してもよい。そこで、クライオポンプモニタ１３０は、ディスプレイ１３４上に第４表示エリア１３６ｄと第５表示エリア１３６ｅを設定してもよい。第４表示エリア１３６ｄには、第１圧力センサ５４によって測定された第１圧力ＰＨと第２圧力センサ５５によって測定された第２圧力ＰＬの時系列グラフがまとめて表示されている。第５表示エリア１３６ｅには、第１圧力ＰＨと第２圧力ＰＬの差圧ＤＰの時系列グラフと、圧縮機モータ５７ａの運転周波数Ｆの時系列グラフとがまとめて表示されている。別の言い方をすると、差圧ＤＰが表示される第５表示エリア１３６ｅと、運転周波数Ｆが表示される第６表示エリアとが、重なり合うようにディスプレイ１３４上に設定されている。圧縮機１２に関する測定パラメータおよび運転パラメータについても、マーク１４０が表示されてもよい。

【0103】

なお、図８に示されるこれら２つの表示エリアは、クライオポンプ１０に関する第１から第３の表示エリア（１３６ａ～１３６ｃ）と同じ画面に設定されてもよいし、または、切替可能な別画面に設定されてもよい。

【0104】

図８でマーク１４０により示されるように、圧縮機１２の運転中に、圧縮機モータ５７ａの運転周波数Ｆが予め定められた上限値（この例では７８Ｈｚ）に達しているにもかかわらず、第１圧力ＰＨと第２圧力ＰＬの差圧ＤＰが目標差圧（例えば１．５ＭＰａ）から乖離し、この目標差圧を下回ることがある（なお第５表示エリア１３６ｅで差圧ＤＰを示す右側の縦軸は、上に行くほど小さい値を示している。）。

【0105】

この例では、図８に示されるように、差圧ＤＰの時系列グラフと圧縮機モータ５７ａの運転周波数の時系列グラフとが、差圧ＤＰの目標値（例えば１．５ＭＰａ）と圧縮機モータ５７ａの運転周波数の限界値（例えば上限値であり、例えば７８Ｈｚ）とを近接させるように並べて表示される。これにより、圧縮機モータ５７ａの運転周波数が上限値に達すると差圧ＤＰが目標値から乖離し低下していくという、クライオポンプシステム１００の挙動を看者に連続的かつ一体的に認識させることができる。

【0106】

以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。ある実施の形態に関連して説明した種々の特徴は、他の実施の形態にも適用可能である。組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果をあわせもつ。

【0107】

上述の実施の形態では、クライオポンプモニタ１３０が時系列グラフの表示をディスプレイ１３４で画像により行う場合を例として説明しているが、クライオポンプモニタ１３０は、他の形式による表示を行うように構成されてもよい。例えば、クライオポンプモニタ１３０は、時系列グラフの表示を印刷により紙面に行うように構成されてもよい。

【0108】

また、クライオポンプモニタ１３０は、クライオポンプ１０や真空プロセス装置２００から遠隔に配置され、例えばインターネットまたはその他適宜の通信ネットワークを介してクライオポンプコントローラ１１０と通信可能に接続されてもよい。クライオポンプコントローラ１１０は、測定パラメータ及び／または運転パラメータの時系列データを通信ネットワークに出力し、クライオポンプモニタ１３０は、クライオポンプコントローラ１１０から出力されるデータを通信ネットワークから受信してもよい。

【0109】

クライオポンプモニタ１３０は、スタンドアロン型の装置であってもよい。言い換えれば、クライオポンプモニタ１３０は、クライオポンプコントローラ１１０と通信しないように構成されていてもよい。この場合、クライオポンプモニタ１３０は、測定パラメータ及び／または運転パラメータの時系列データが格納されたコンピュータ可読媒体から、こうした時系列データを取得してもよい。コンピュータ可読媒体には、クライオポンプコントローラ１１０（または他のコントローラ、または記憶装置）から時系列データがあらかじめ出力され格納されていてもよい。このようなコンピュータ可読媒体がクライオポンプモニタ１３０に接続され、時系列データがクライオポンプモニタ１３０に読み込まれてもよい。コンピュータ可読媒体は、例えば、ハードディスク、ＵＳＢメモリなど、公知のさまざまな形態のコンピュータ可読媒体であってもよい。

【0110】

クライオポンプモニタ１３０は、実施の形態に係るクライオポンプモニタリングプログラムが実装されたコンピュータ（例えば、パソコンなどの汎用のコンピュータ）であってもよい。あるいは、クライオポンプモニタ１３０は、例えばスマートフォンなど作業者が携帯可能な電子機器に実装されてもよい。あるいは、クライオポンプモニタ１３０は、真空プロセス装置２００に搭載されたモニタ装置に実装されてもよい。

【0111】

上述の実施の形態では、複数のクライオポンプ１０が共通のクライオポンプコントローラ１１０によって制御される場合を例として説明しているが、本発明はこれに限られない。図９に示されるように、クライオポンプシステム１００は、クライオポンプコントローラ１１０に代えて、複数のクライオポンプ１０を個別に制御する複数のコントローラ１１０ａを備えてもよい。各クライオポンプ１０には上述のように、当該クライオポンプ１０に関する測定パラメータを測定するセンサ（例えば、図２および図３に示されるように、クライオポンプ１０に設けられた第１温度センサ２２および第２温度センサ２３、圧縮機１２に設けられた第１圧力センサ５４および第２圧力センサ５５など）が設けられてもよい。各コントローラ１１０ａは、対応するクライオポンプ１０について、測定パラメータを当該クライオポンプ１０のセンサから受け、前記測定パラメータを目標値に追従させるように当該クライオポンプ１０の運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで当該クライオポンプ１０を運転するように構成されていてもよい。

【0112】

クライオポンプモニタ１３０は、複数のクライオポンプ１０の各々について、測定パラメータの時系列データおよび運転パラメータの時系列データを取得し、測定パラメータの時系列グラフと運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されていてもよい。この場合、クライオポンプモニタ１３０は、各コントローラ１１０ａから通信ネットワークを介して測定パラメータ及び／または運転パラメータの時系列データを取得してもよい。あるいは、クライオポンプモニタ１３０は、測定パラメータ及び／または運転パラメータの時系列データが格納されたコンピュータ可読媒体から、こうした時系列データを取得してもよい。このようにして、図６に例示されるように、クライオポンプモニタ１３０は、第１冷却温度Ｔ１、膨張機モータ３０の運転周波数、第２冷却温度Ｔ２の時系列グラフを表示してもよい。

【0113】

上述の実施の形態では、圧縮機１２がクライオポンプコントローラ１１０によって制御される場合を例として説明しているが、本発明はこれに限られない。クライオポンプシステム１００は、図９に示されるように、圧縮機１２を制御する圧縮機コントローラ１２ａを備えてもよい。圧縮機コントローラ１２ａは、自律的に（つまりクライオポンプ１０の制御から独立して）圧縮機１２を制御するように構成されていてもよい。したがって、圧縮機コントローラ１２ａは、圧縮機１２に関する測定パラメータをセンサから受け、測定パラメータを目標値に追従させるように圧縮機１２の運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで圧縮機１２を運転するように構成されてもよい。例えば、圧縮機コントローラ１２ａは、測定された圧力（例えば、第１圧力センサ５４によって測定された第１圧力、または第２圧力センサ５５によって測定された第２圧力、または第１圧力と第２圧力との差圧）に基づいて、圧縮機モータ５７ａの運転周波数を制御するように構成されてもよい。圧縮機コントローラ１２ａは、クライオポンプコントローラ１１０とは別個に設けられ、圧縮機１２に搭載されていてもよい。図１から図３を参照して例示したクライオポンプシステム１００においても、このように圧縮機１２を制御する圧縮機コントローラ１２ａが設けられてもよい。

【0114】

クライオポンプモニタ１３０は、圧縮機１２に関する測定パラメータの時系列データおよび運転パラメータの時系列データを取得し、測定パラメータの時系列グラフと運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されてもよい。この場合、クライオポンプモニタ１３０は、圧縮機コントローラ１２ａから通信ネットワークを介して測定パラメータ及び／または運転パラメータの時系列データを取得してもよい。あるいは、クライオポンプモニタ１３０は、測定パラメータ及び／または運転パラメータの時系列データが格納されたコンピュータ可読媒体から、こうした時系列データを取得してもよい。このようにして、図８に例示されるように、クライオポンプモニタ１３０は、第１圧力センサ５４によって測定された第１圧力ＰＨ、第２圧力センサ５５によって測定された第２圧力ＰＬ、第１圧力ＰＨと第２圧力ＰＬの差圧ＤＰ、圧縮機モータ５７ａの運転周波数Ｆの時系列グラフを表示してもよい。

【0115】

本発明の実施の形態は、番号を付した以下の各項のように表現することもできる。

【0116】

１．クライオポンプシステムに関する測定パラメータを測定するセンサと、
前記測定パラメータを前記センサから受け、前記測定パラメータを目標値に追従させるように前記クライオポンプシステムの運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで前記クライオポンプシステムを運転するように構成されるクライオポンプコントローラと、
前記測定パラメータの時系列データおよび前記運転パラメータの時系列データを取得し、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されるクライオポンプモニタと、を備えることを特徴とするクライオポンプシステム。

【0117】

２．前記クライオポンプモニタは、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを、前記測定パラメータの前記目標値と前記運転パラメータの限界値とを近接させるように並べて表示するように構成されることを特徴とする項１に記載のクライオポンプシステム。

【0118】

３．前記クライオポンプモニタは、前記測定パラメータの時系列グラフを表示する第１表示エリアの縁部に前記測定パラメータの前記目標値の表示位置を定め、前記運転パラメータの時系列グラフを表示する第２表示エリアの縁部のうち前記第１表示エリアの前記縁部に近接する縁部に前記運転パラメータの前記限界値の表示位置を定めるように構成されることを特徴とする項２に記載のクライオポンプシステム。

【0119】

４．前記クライオポンプモニタは、前記クライオポンプシステムの診断が行われたことを示すマークを前記時間軸上での診断時刻の位置に表示するように構成されることを特徴とする項１から３のいずれかに記載のクライオポンプシステム。

【0120】

５．前記クライオポンプモニタは、オペレータによる前記マークの指定に応答して、前記マークに紐付けられた前記クライオポンプシステムの診断情報を表示するように構成されることを特徴とする請求項４に記載のクライオポンプシステム。

【0121】

６．前記測定パラメータとは異なる前記クライオポンプシステムに関する第２の測定パラメータを測定する第２のセンサをさらに備え、
前記クライオポンプモニタは、前記第２の測定パラメータの時系列データを取得し、前記第２の測定パラメータの時系列グラフも前記測定パラメータおよび前記運転パラメータの時系列グラフと前記時間軸をそろえて表示するように構成されることを特徴とする項１から５のいずれかに記載のクライオポンプシステム。

【0122】

７．前記クライオポンプシステムは、
複数のクライオポンプと、
各々が、前記複数のクライオポンプのうち対応するクライオポンプに関する測定パラメータを測定する複数のセンサと、を備え、
前記クライオポンプコントローラは、前記複数のクライオポンプの各々について、前記測定パラメータを前記複数のセンサのうち対応するセンサから受け、前記測定パラメータを目標値に追従させるように前記クライオポンプの運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで前記クライオポンプを運転するように構成され、
前記クライオポンプモニタは、前記複数のクライオポンプの各々について、前記測定パラメータの時系列データおよび前記運転パラメータの時系列データを取得し、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されることを特徴とする項１から６のいずれかに記載のクライオポンプシステム。

【0123】

８．前記クライオポンプモニタは、前記複数のクライオポンプについての前記測定パラメータの複数の時系列グラフをまとめて表示し、前記複数のクライオポンプについての前記運転パラメータの複数の時系列グラフをまとめて表示するように構成されることを特徴とする項７に記載のクライオポンプシステム。

【0124】

９．前記クライオポンプシステムは、
複数のクライオポンプと、
各々が、前記複数のクライオポンプのうち対応するクライオポンプに関する測定パラメータを測定する複数のセンサと、
前記クライオポンプコントローラに代えて、前記複数のクライオポンプを個別に制御する複数のコントローラと、を備え、
各コントローラは、前記複数のクライオポンプのうち対応するクライオポンプについて、前記測定パラメータを前記複数のセンサのうち対応するセンサから受け、前記測定パラメータを目標値に追従させるように前記クライオポンプの運転パラメータを決定し、決定された運転パラメータで前記対応するクライオポンプを運転するように構成され、
前記クライオポンプモニタは、前記複数のクライオポンプの各々について、前記測定パラメータの時系列データおよび前記運転パラメータの時系列データを取得し、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示するように構成されることを特徴とする項１から６のいずれかに記載のクライオポンプシステム。

【0125】

１０．クライオポンプシステムに関する測定パラメータの時系列データを取得することと、
前記測定パラメータを目標値に追従させるように制御される前記クライオポンプシステムの運転パラメータの時系列データを取得することと、
前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示することと、を備えることを特徴とするクライオポンプモニタリング方法。

【0126】

１１．前記表示することは、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを、前記測定パラメータの前記目標値と前記運転パラメータの限界値とを近接させるように並べて表示することを備えることを特徴とする項１０に記載のクライオポンプモニタリング方法。

【0127】

１２．前記表示することは、前記測定パラメータの時系列グラフを表示する第１表示エリアの縁部に前記測定パラメータの前記目標値の表示位置を定め、前記運転パラメータの時系列グラフを表示する第２表示エリアの縁部のうち前記第１表示エリアの前記縁部に近接する縁部に前記運転パラメータの前記限界値の表示位置を定めることを備えることを特徴とする項１１に記載のクライオポンプモニタリング方法。

【0128】

１３．前記表示することは、前記クライオポンプシステムの診断が行われたことを示すマークを前記時間軸上での診断時刻の位置に表示することを備えることを特徴とする項１０から１２のいずれかに記載のクライオポンプモニタリング方法。

【0129】

１４．前記表示することは、オペレータによる前記マークの指定に応答して、前記マークに紐付けられた前記クライオポンプシステムの診断情報を表示することを備えることを特徴とする項１３に記載のクライオポンプモニタリング方法。

【0130】

１５．前記測定パラメータとは異なる前記クライオポンプシステムに関する第２の測定パラメータの時系列データを取得することをさらに備え、
前記表示することは、前記第２の測定パラメータの時系列グラフも前記測定パラメータおよび前記運転パラメータの時系列グラフと前記時間軸をそろえて表示することを備えることを特徴とする項１０から１２のいずれかに記載のクライオポンプモニタリング方法。

【0131】

１６．前記クライオポンプシステムは、複数のクライオポンプを備え、
前記測定パラメータの時系列データを取得することは、前記複数のクライオポンプの各々について、前記測定パラメータの時系列データを取得することを備え、
前記運転パラメータの時系列データを取得することは、前記複数のクライオポンプの各々について、前記測定パラメータを目標値に追従させるように制御される当該クライオポンプの運転パラメータの時系列データを取得することを備え、
前記表示することは、前記複数のクライオポンプの各々について、前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示することを備えることを特徴とする項１０から１５のいずれかに記載のクライオポンプモニタリング方法。

【0132】

１７．前記表示することは、前記複数のクライオポンプについての前記測定パラメータの複数の時系列グラフをまとめて表示し、前記複数のクライオポンプについての前記運転パラメータの複数の時系列グラフをまとめて表示することを備えることを特徴とする項１６に記載のクライオポンプモニタリング方法。

【0133】

１８．クライオポンプシステムに関する測定パラメータの時系列データを取得することと、
前記測定パラメータを目標値に追従させるように制御される前記クライオポンプシステムの運転パラメータの時系列データを取得することと、
前記測定パラメータの時系列グラフと前記運転パラメータの時系列グラフを時間軸をそろえて表示することと、をコンピュータに実行させることを特徴とするクライオポンプモニタリングプログラム。

【0134】

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【符号の説明】

【0135】

１０ クライオポンプ、 １００ クライオポンプシステム、 １１０ クライオポンプコントローラ、 １３０ クライオポンプモニタ、 １３６ａ 第１表示エリア、 １３６ｂ 第２表示エリア。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】