特許 7598353 真空ポンプ、及び異物センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-03

(45)【発行日】2024-12-11

(54)【発明の名称】真空ポンプ、及び異物センサ

(51)【国際特許分類】

   F04D 19/04 20060101AFI20241204BHJP

【ＦＩ】

F04D19/04 H

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022189152

(22)【出願日】2022-11-28

(65)【公開番号】P2024077212

(43)【公開日】2024-06-07

【審査請求日】2023-12-05

(73)【特許権者】

【識別番号】508275939

【氏名又は名称】エドワーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097559

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 浩司

(74)【代理人】

【識別番号】100123674

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 亮

(74)【代理人】

【識別番号】100173680

【弁理士】

【氏名又は名称】納口 慶太

(72)【発明者】

【氏名】樺澤 剛志

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１９５８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５３３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５９６３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １９／０４

Ｇ０１Ｂ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気ガスが流動する排気経路を有する真空容器と、加熱手段による加熱の対象となる高温部と、冷却手段による冷却の対象となる低温部と、異物の検出を行う異物センサと、を有する真空ポンプであって、
前記異物センサが、
異物の堆積により静電容量が変化し得る一対の電極と、前記電極間における前記静電容量の計測を行う静電容量計測手段と、を備え、
前記電極を前記高温部に配設し、
前記静電容量計測手段を前記低温部に配設したことを特徴とする真空ポンプ。

【請求項2】

前記電極が、前記排気経路に面して配設されたことを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。

【請求項3】

前記静電容量計測手段が、
前記真空容器内に配設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。

【請求項4】

前記静電容量計測手段が、
樹脂モールドされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。

【請求項5】

前記静電容量計測手段が、
前記低温部に熱交換可能に配設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。

【請求項6】

前記電極から伸びたピンに、前記静電容量計測手段を直接接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。

【請求項7】

排気ガスが流動する排気経路を有する真空容器と、加熱手段による加熱の対象となる高温部と、冷却手段による冷却の対象となる低温部と、を有する真空ポンプに用いられ、異物の検出を行う異物センサであって、
異物の堆積により静電容量が変化し得る一対の電極と、前記電極間における前記静電容量の計測を行う静電容量計測手段と、を備え、
前記電極は前記高温部に配設されるものであり、
前記静電容量計測手段は前記低温部に配設されるものであることを特徴とする異物センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばターボ分子ポンプ等の真空ポンプ、及び、真空ポンプに用いられる異物センサに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、真空ポンプの一種としてターボ分子ポンプが知られている。このターボ分子ポンプは、例えば、半導体やフラットパネル等の製造装置における排気のために用いられる。ターボ分子ポンプにおいては、ポンプ本体内のモータへの通電により回転翼を回転させ、ポンプ本体に吸い込んだガス（プロセスガス）の気体分子（ガス分子）を弾き飛ばすことによりガスを排気するようになっている。また、このようなターボ分子ポンプには、ポンプ内の温度を適切に管理するために、ヒータや冷却管を備えたタイプのものがある。

【0003】

ターボ分子ポンプのような真空ポンプにおいては、半導体等の製造過程で生じる反応生成物が真空ポンプ内に堆積する場合がある。その堆積量を、静電容量の変化を利用して検出する技術が考案されている。

【0004】

後掲の特許文献１には、平行平板型電極の間の堆積物による静電容量の変化を検出する技術が開示されている。後掲の特許文献２には、櫛歯型電極の表面の堆積物による静電容量の変化を検出する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－１５９６３２号公報

【文献】特開２０２１－１９５８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

堆積物を検出するための電極を小型化すると、堆積物による静電容量の変化も小さくなる（例えば１～２ｐＦ（ピコファラッド）程度になる）。そのため、電極と検出回路を繋ぐケーブルやコネクタで生じる寄生容量の影響が無視できなくなる。

【0007】

寄生容量の影響は次の（Ａ）、（Ｂ）のような場合に大きくなる。
（Ａ）センサと検出回路を繋ぐ正負のケーブル同士の距離や、ケーブルと壁面（金属製の壁面）との距離が近い場合。
（Ｂ）ケーブルが長い場合。

【0008】

上記（Ａ）、（Ｂ）のような課題を解決するためには、電極と検出回路とを一体化し、ケーブル長を最小限にすると良い。例えば、近接センサや、液面レベルセンサ等では、電極と検出回路が一体化されたセンサが広く利用されている。しかし、センサが設置されるガス流路は、高温に加熱されており、電極と検出回路を一体化すると、次の（１）、（２）のような課題が生じる。
（１）両者（電極と検出回路）を高温のガス流路に設置すると、電極の温度が高温に保たれ、堆積量は適切に検出できるが、検出回路がオーバーヒート（過熱）し易くなる。
（２）両者（電極と検出回路）を低温部分に設置すると、検出回路はオーバーヒートしにくいが、電極の温度が低下し、堆積量が適切に検出できなくなる。

【0009】

上記（１）、（２）のような課題が存在することから、電極と検出回路を一体化し、ポンプ内に設置するアイデアは現実的ではない。そこで、従来は、電極をポンプ内に設置し、検出回路をポンプ外の制御回路内に設置し、両者をケーブルで接続することが行われている。このことは、前述の特許文献１における図１、図２や、特許文献２における図６に示されている。

【0010】

しかし、電極をポンプ内に設置し、検出回路をポンプ外に設置した場合、ポンプから検出回路まで、数メートル離れることがある。そして、ケーブルを長くすることにより、寄生容量の影響を強く受けることがある。

【0011】

また、ケーブルを動かすと寄生容量が変化する場合がある。この場合、ケーブルが動いたことによる静電容量の変化と、堆積物による静電容量の変化とが見分けられないこともある。

【0012】

本発明の目的とするところは、静電容量の変化を正確に検出することが可能な真空ポンプ、及び異物センサを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

（１）上記目的を達成するために本発明に係る真空ポンプは、
排気ガスが流動する排気経路を有する真空容器と、加熱手段による加熱の対象となる高温部と、冷却手段による冷却の対象となる低温部と、異物の検出を行う異物センサと、を有する真空ポンプであって、
前記異物センサが、
異物の堆積により静電容量が変化し得る一対の電極と、前記電極間における前記静電容量の計測を行う静電容量計測手段と、を備え、
前記電極を前記高温部に配設し、
前記静電容量計測手段を前記低温部に配設したことを特徴とする。
（２）上記目的を達成するために本発明に係る異物センサは、
排気ガスが流動する排気経路を有する真空容器と、加熱手段による加熱の対象となる高温部と、冷却手段による冷却の対象となる低温部と、を有する真空ポンプに用いられ、異物の検出を行う異物センサであって、
異物の堆積により静電容量が変化し得る一対の電極と、前記電極間における前記静電容量の計測を行う静電容量計測手段と、を備え、
前記電極は前記高温部に配設されるものであり、
前記静電容量計測手段は前記低温部に配設されるものであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

上記発明によれば、静電容量の変化を正確に検出することが可能な真空ポンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態に係るターボ分子ポンプの構成を模式的に示す説明図である。

【図2】アンプ回路の回路図である。

【図3】電流指令値が検出値より大きい場合の制御を示すタイムチャートである。

【図4】電流指令値が検出値より小さい場合の制御を示すタイムチャートである。

【図5】第１実施形態に係るターボ分子ポンプの一部を拡大して示す説明図である。

【図6】異物センサの構成を概略的に示すブロック図である。

【図7】電極部における電極の一例を示す説明図である。

【図8】計測変換基板を図５の下方から見た状態を示す説明図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係るターボ分子ポンプの構成を模式的に示す説明図である。

【図10】第２実施形態に係るターボ分子ポンプの一部を拡大して示す説明図である。

【図11】計測変換基板を図１０の下方から見た状態を示す説明図である。

【図12】本発明の第３実施形態に係るターボ分子ポンプの構成を模式的に示す説明図である。

【図13】第３実施形態に係るターボ分子ポンプの一部を拡大して示す説明図である。

【図14】従来技術の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜第１実施形態に係るターボ分子ポンプ１００の基本構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る真空ポンプとしてのターボ分子ポンプ１００を示している。このターボ分子ポンプ１００は、例えば、半導体製造装置等のような対象機器の真空チャンバ（図示略）に接続されるようになっている。

【0017】

このターボ分子ポンプ１００の縦断面図を図１に示す。図１において、ターボ分子ポンプ１００は、円筒状の外筒１２７の上端に吸気口１０１が形成されている。そして、外筒１２７の内方には、ガスを吸引排気するためのタービンブレードである複数の回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）を周部に放射状かつ多段に形成した回転体１０３が備えられている。この回転体１０３の中心にはロータ軸１１３が取り付けられており、このロータ軸１１３は、例えば５軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。

【0018】

上側径方向電磁石１０４は、４個の電磁石がＸ軸とＹ軸とに対をなして配置されている。この上側径方向電磁石１０４の近接に、かつ上側径方向電磁石１０４のそれぞれに対応されて４個の上側径方向センサ１０７が備えられている。上側径方向センサ１０７は、例えば伝導巻線を有するインダクタンスセンサや渦電流センサなどが用いられ、ロータ軸１１３の位置に応じて変化するこの伝導巻線のインダクタンスの変化に基づいてロータ軸１１３の位置を検出する。この上側径方向センサ１０７はロータ軸１１３、すなわちそれに固定された回転体１０３の径方向変位を検出し、制御装置２００に送るように構成されている。

【0019】

この制御装置２００においては、例えばＰＩＤ調節機能を有する補償回路が、上側径方向センサ１０７によって検出された位置信号に基づいて、上側径方向電磁石１０４の励磁制御指令信号を生成し、図２に示すアンプ回路１５０（後述する）が、この励磁制御指令信号に基づいて、上側径方向電磁石１０４を励磁制御することで、ロータ軸１１３の上側の径方向位置が調整される。

【0020】

そして、このロータ軸１１３は、高透磁率材（鉄、ステンレスなど）などにより形成され、上側径方向電磁石１０４の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ独立して行われる。また、下側径方向電磁石１０５及び下側径方向センサ１０８が、上側径方向電磁石１０４及び上側径方向センサ１０７と同様に配置され、ロータ軸１１３の下側の径方向位置を上側の径方向位置と同様に調整している。

【0021】

さらに、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが、ロータ軸１１３の下部に備えた円板状の金属ディスク（「アーマチャディスク」ともいう）１１１を上下に挟んで配置されている。金属ディスク１１１は、鉄などの高透磁率材で構成されている。ロータ軸１１３の軸方向変位を検出するために軸方向センサ１０９が備えられ、その軸方向位置信号が制御装置２００に送られるように構成されている。

【0022】

そして、制御装置２００において、例えばＰＩＤ調節機能を有する補償回路が、軸方向センサ１０９によって検出された軸方向位置信号に基づいて、軸方向電磁石１０６Ａと軸方向電磁石１０６Ｂのそれぞれの励磁制御指令信号を生成し、アンプ回路１５０が、これらの励磁制御指令信号に基づいて、軸方向電磁石１０６Ａと軸方向電磁石１０６Ｂをそれぞれ励磁制御することで、軸方向電磁石１０６Ａが磁力により金属ディスク１１１を上方に吸引し、軸方向電磁石１０６Ｂが金属ディスク１１１を下方に吸引し、ロータ軸１１３の軸方向位置が調整される。

【0023】

このように、制御装置２００は、この軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが金属ディスク１１１に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ軸１１３を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。なお、これら上側径方向電磁石１０４、下側径方向電磁石１０５及び軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂを励磁制御するアンプ回路１５０については、後述する。

【0024】

一方、モータ１２１は、ロータ軸１１３を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁極は、ロータ軸１１３との間に作用する電磁力を介してロータ軸１１３を回転駆動するように、制御装置２００によって制御されている。また、モータ１２１には図示しない例えばホール素子、レゾルバ、エンコーダなどの回転速度センサが組み込まれており、この回転速度センサの検出信号によりロータ軸１１３の回転速度が検出されるようになっている。

【0025】

さらに、例えば下側径方向センサ１０８近傍に、図示しない位相センサが取り付けてあり、ロータ軸１１３の回転の位相を検出するようになっている。制御装置２００では、この位相センサと回転速度センサの検出信号を共に用いて磁極の位置を検出するようになっている。

【0026】

回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）とわずかの空隙（所定の間隔）を隔てて複数枚の固定翼１２３（１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ・・・）が配設されている。回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。

【0027】

また、固定翼１２３も、同様にロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ外筒１２７の内方に向けて回転翼１０２の段と互い違いに配設されている。そして、固定翼１２３の外周端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ１２５（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ・・・）の間に嵌挿された状態で支持されている。

【0028】

固定翼スペーサ１２５はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。固定翼スペーサ１２５の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒１２７が固定されている。外筒１２７の底部にはベース部１２９が配設されている。ベース部１２９には排気口１３３が形成され、外部に連通されている。チャンバ（真空チャンバ）側から吸気口１０１に入ってベース部１２９に移送されてきた排気ガスは、排気口１３３へと送られる。

【0029】

さらに、ターボ分子ポンプ１００の用途によって、固定翼スペーサ１２５の下部とベース部１２９の間には、ネジ付スペーサ１３１が配設される。ネジ付スペーサ１３１は、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、又はこれらの金属を成分とする合金などの金属によって構成された円筒状の部材であり、その内周面に螺旋状のネジ溝１３１ａが複数条刻設されている。ネジ溝１３１ａの螺旋の方向は、回転体１０３の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口１３３の方へ移送される方向である。回転体１０３の回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）が形成された回転体本体１０３ａの下部には回転体下部円筒部１０３ｂが垂下されている。この回転体下部円筒部１０３ｂの外周面は、円筒状で、かつネジ付スペーサ１３１の内周面に向かって張り出されており、このネジ付スペーサ１３１の内周面と所定の隙間を隔てて近接されている。回転翼１０２および固定翼１２３によってネジ溝１３１ａに移送されてきた排気ガスは、ネジ溝１３１ａに案内されつつベース部１２９へと送られる。このように、ネジ付スペーサ１３１と、これに対向する回転体下部円筒部１０３ｂは、ホルベック型排気機構部２０４を構成する。ホルベック型排気機構部２０４は、ネジ付スペーサ１３１に対する回転体下部円筒部１０３ｂの回転により、排気ガスに方向性を与え、ターボ分子ポンプ１００の排気特性を向上する。

【0030】

ベース部１２９は、ターボ分子ポンプ１００の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。ベース部１２９はターボ分子ポンプ１００を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅などの剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。

【0031】

かかる構成において、回転翼１０２がロータ軸１１３と共にモータ１２１により回転駆動されると、回転翼１０２と固定翼１２３の作用により、吸気口１０１を通じてチャンバから排気ガスが吸気される。吸気口１０１から吸気された排気ガスは、回転翼１０２と固定翼１２３の間を通り、ベース部１２９へ移送される。このとき、排気ガスが回転翼１０２に接触する際に生ずる摩擦熱や、モータ１２１で発生した熱の伝導などにより、回転翼１０２の温度は上昇するが、この熱は、輻射又は排気ガスの気体分子（ガス分子）などによる伝導により固定翼１２３側に伝達される。

【0032】

固定翼スペーサ１２５は、外周部で互いに接合しており、固定翼１２３が回転翼１０２から受け取った熱や排気ガスが固定翼１２３に接触する際に生ずる摩擦熱などを外部へと伝達する。

【0033】

なお、上記では、ネジ付スペーサ１３１は回転体１０３の回転体下部円筒部１０３ｂの外周に配設し、ネジ付スペーサ１３１の内周面にネジ溝１３１ａが刻設されているとして説明した。しかしながら、これとは逆に回転体下部円筒部１０３ｂの外周面にネジ溝が刻設され、その周囲に円筒状の内周面を有するスペーサが配置される場合もある。

【0034】

また、ターボ分子ポンプ１００の用途によっては、吸気口１０１から吸引されたガスが上側径方向電磁石１０４、上側径方向センサ１０７、モータ１２１、下側径方向電磁石１０５、下側径方向センサ１０８、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂ、軸方向センサ１０９などで構成される電装部に侵入することのないよう、電装部は周囲をステータコラム１２２で覆われ、このステータコラム１２２内はパージガスにて所定圧に保たれる場合もある。

【0035】

この場合には、ベース部１２９にはパージガスポート（図示略）が配設され、この配管を通じてパージガスが導入される。導入されたパージガスは、保護ベアリング１２０とロータ軸１１３間、モータ１２１のロータとステータ間、回転翼１０２の内周側円筒部（回転体下部円筒部１０３ｂ）とステータコラム１２２やベース部１２９との間の隙間１３４を通じて排気口１３３へ送出される。

【0036】

ここに、ターボ分子ポンプ１００は、機種の特定と、個々に調整された固有のパラメータ（例えば、機種に対応する諸特性）に基づいた制御を要する。この制御パラメータを格納するために、上記ターボ分子ポンプ１００は、その本体内に電子回路部１４１を備えている。電子回路部１４１は、ＥＥＰ－ＲＯＭ等の半導体メモリ及びそのアクセスのための半導体素子等の電子部品、それらの実装用の基板１４３等から構成される。この電子回路部１４１は、ターボ分子ポンプ１００の下部を構成するベース部１２９の例えば中央付近の図示しない回転速度センサの下部に収容され、気密性の底蓋１４５によって閉じられている。

【0037】

ところで、半導体の製造工程では、チャンバに導入されるプロセスガスの中には、その圧力が所定値よりも高くなり、或いは、その温度が所定値よりも低くなると、固体となる性質を有するものがある。ターボ分子ポンプ１００内部では、排気ガスの圧力は、吸気口１０１で最も低く排気口１３３で最も高い。プロセスガスが吸気口１０１から排気口１３３へ移送される途中で、その圧力が所定値よりも高くなったり、その温度が所定値よりも低くなったりすると、プロセスガスは、固体状となり、ターボ分子ポンプ１００内部に付着して堆積する。

【0038】

例えば、Ａｌエッチング装置にプロセスガスとしてＳｉＣｌ_４が使用された場合、低真空（７６０［ｔｏｒｒ］～１０^－２［ｔｏｒｒ］）かつ、低温（約２０［℃］）のとき、固体生成物（例えばＡｌＣｌ_３）が析出し、ターボ分子ポンプ１００内部に付着堆積することが蒸気圧曲線からわかる。これにより、ターボ分子ポンプ１００内部にプロセスガスの析出物が堆積すると、この堆積物がポンプ流路を狭め、ターボ分子ポンプ１００の性能を低下させる原因となる。そして、前述した生成物は、排気口１３３の付近やネジ付スペーサ１３１付近の圧力が高い部分で凝固、付着し易い状況にあった。

【0039】

そのため、この問題を解決するために、従来はベース部１２９等の外周に図示しないヒータや環状の水冷管１４９を巻着させ、かつ例えばベース部１２９に図示しない温度センサ（例えばサーミスタ）を埋め込み、この温度センサの信号に基づいてベース部１２９の温度を一定の高い温度（設定温度）に保つようにヒータの加熱や水冷管１４９による冷却の制御（以下ＴＭＳという。ＴＭＳ；ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が行われている。本実施形態では、ネジ付スペーサ１３１に埋め込まれたヒータ１４８によりネジ付スペーサ１３１が加熱され、底蓋１４５に埋め込まれた水冷管１４９によりベース部１２９が冷却されるが、これらの点については後述する。

【0040】

次に、このように構成されるターボ分子ポンプ１００に関して、その上側径方向電磁石１０４、下側径方向電磁石１０５及び軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂを励磁制御するアンプ回路１５０について説明する。このアンプ回路の回路図を図２に示す。

【0041】

図２において、上側径方向電磁石１０４等を構成する電磁石巻線１５１は、その一端がトランジスタ１６１を介して電源１７１の正極１７１ａに接続されており、また、その他端が電流検出回路１８１及びトランジスタ１６２を介して電源１７１の負極１７１ｂに接続されている。そして、トランジスタ１６１、１６２は、いわゆるパワーＭＯＳＦＥＴとなっており、そのソース－ドレイン間にダイオードが接続された構造を有している。

【0042】

このとき、トランジスタ１６１は、そのダイオードのカソード端子１６１ａが正極１７１ａに接続されるとともに、アノード端子１６１ｂが電磁石巻線１５１の一端と接続されるようになっている。また、トランジスタ１６２は、そのダイオードのカソード端子１６２ａが電流検出回路１８１に接続されるとともに、アノード端子１６２ｂが負極１７１ｂと接続されるようになっている。

【0043】

一方、電流回生用のダイオード１６５は、そのカソード端子１６５ａが電磁石巻線１５１の一端に接続されるとともに、そのアノード端子１６５ｂが負極１７１ｂに接続されるようになっている。また、これと同様に、電流回生用のダイオード１６６は、そのカソード端子１６６ａが正極１７１ａに接続されるとともに、そのアノード端子１６６ｂが電流検出回路１８１を介して電磁石巻線１５１の他端に接続されるようになっている。そして、電流検出回路１８１は、例えばホールセンサ式電流センサや電気抵抗素子で構成されている。

【0044】

以上のように構成されるアンプ回路１５０は、一つの電磁石に対応されるものである。そのため、磁気軸受が５軸制御で、電磁石１０４、１０５、１０６Ａ、１０６Ｂが合計１０個ある場合には、電磁石のそれぞれについて同様のアンプ回路１５０が構成され、電源１７１に対して１０個のアンプ回路１５０が並列に接続されるようになっている。

【0045】

さらに、アンプ制御回路１９１は、例えば、制御装置２００の図示しないディジタル・シグナル・プロセッサ部（以下、ＤＳＰ部という）によって構成され、このアンプ制御回路１９１は、トランジスタ１６１、１６２のｏｎ／ｏｆｆを切り替えるようになっている。

【0046】

アンプ制御回路１９１は、電流検出回路１８１が検出した電流値（この電流値を反映した信号を電流検出信号１９１ｃという）と所定の電流指令値とを比較するようになっている。そして、この比較結果に基づき、ＰＷＭ制御による１周期である制御サイクルＴｓ内に発生させるパルス幅の大きさ（パルス幅時間Ｔｐ１、Ｔｐ２）を決めるようになっている。その結果、このパルス幅を有するゲート駆動信号１９１ａ、１９１ｂを、アンプ制御回路１９１からトランジスタ１６１、１６２のゲート端子に出力するようになっている。

【0047】

なお、回転体１０３の回転速度の加速運転中に共振点を通過する際や定速運転中に外乱が発生した際等に、高速かつ強い力での回転体１０３の位置制御をする必要がある。そのため、電磁石巻線１５１に流れる電流の急激な増加（あるいは減少）ができるように、電源１７１としては、例えば５０Ｖ程度の高電圧が使用されるようになっている。また、電源１７１の正極１７１ａと負極１７１ｂとの間には、電源１７１の安定化のために、通常コンデンサが接続されている（図示略）。

【0048】

かかる構成において、トランジスタ１６１、１６２の両方をｏｎにすると、電磁石巻線１５１に流れる電流（以下、電磁石電流ｉＬという）が増加し、両方をｏｆｆにすると、電磁石電流ｉＬが減少する。

【0049】

また、トランジスタ１６１、１６２の一方をｏｎにし他方をｏｆｆにすると、いわゆるフライホイール電流が保持される。そして、このようにアンプ回路１５０にフライホイール電流を流すことで、アンプ回路１５０におけるヒステリシス損を減少させ、回路全体としての消費電力を低く抑えることができる。また、このようにトランジスタ１６１、１６２を制御することにより、ターボ分子ポンプ１００に生じる高調波等の高周波ノイズを低減することができる。さらに、このフライホイール電流を電流検出回路１８１で測定することで電磁石巻線１５１を流れる電磁石電流ｉＬが検出可能となる。

【0050】

すなわち、検出した電流値が電流指令値より小さい場合には、図３に示すように制御サイクルＴｓ（例えば１００μｓ）中で１回だけ、パルス幅時間Ｔｐ１に相当する時間分だけトランジスタ１６１、１６２の両方をｏｎにする。そのため、この期間中の電磁石電流ｉＬは、正極１７１ａから負極１７１ｂへ、トランジスタ１６１、１６２を介して流し得る電流値ｉＬｍａｘ（図示せず）に向かって増加する。

【0051】

一方、検出した電流値が電流指令値より大きい場合には、図４に示すように制御サイクルＴｓ中で１回だけパルス幅時間Ｔｐ２に相当する時間分だけトランジスタ１６１、１６２の両方をｏｆｆにする。そのため、この期間中の電磁石電流ｉＬは、負極１７１ｂから正極１７１ａへ、ダイオード１６５、１６６を介して回生し得る電流値ｉＬｍｉｎ（図示せず）に向かって減少する。

【0052】

そして、いずれの場合にも、パルス幅時間Ｔｐ１、Ｔｐ２の経過後は、トランジスタ１６１、１６２のどちらか１個をｏｎにする。そのため、この期間中は、アンプ回路１５０にフライホイール電流が保持される。

【0053】

このような基本構成を有するターボ分子ポンプ１００は、図１中の上側（吸気口１０１の側）が対象機器の側に繋がる吸気部となっており、下側（排気ポート１３５に繋がる排気口１３３が図中の左側に突出するよう設けられたベース部１２９の側）が、図示を省略する補助ポンプ（バックポンプ）等に繋がる排気部となっている。そして、ターボ分子ポンプ１００は、図１に示すような鉛直方向の垂直姿勢のほか、倒立姿勢や水平姿勢、傾斜姿勢でも用いることが可能となっている。

【0054】

また、ターボ分子ポンプ１００においては、前述の外筒１２７とベース部１２９とが組み合わさって１つのケース（以下では両方を合わせて「本体ケーシング」などと称する場合がある）を構成している。また、ターボ分子ポンプ１００は、箱状の電装ケース（図示略）と電気的（及び構造的）に接続されており、電装ケースには前述の制御装置２００が組み込まれている。

【0055】

ターボ分子ポンプ１００の本体ケーシング（外筒１２７とベース部１２９の組み合わせ）の内部の構成は、モータ１２１によりロータ軸１１３等を回転させる回転機構部と、回転機構部より回転駆動される排気機構部に分けることができる。また、排気機構部は、回転翼１０２や固定翼１２３等により構成されるターボ分子ポンプ機構部と、回転体下部円筒部１０３ｂやネジ付スペーサ１３１等により構成されるネジ溝ポンプ機構部（ホルベック型排気機構部）に分けて考えることができる。

【0056】

また、前述のパージガス（保護ガス）は、軸受部分や回転翼１０２等の保護のために使用され、排気ガス（プロセスガス）に因る腐食の防止や、回転翼１０２の冷却等を行う。このパージガスの供給は、一般的な手法により行うことが可能である。

【0057】

例えば、ベース部１２９の所定の部位（排気口１３３に対して９０度や１２０度等離れた位置など）に、径方向に直線状に延びる前述のパージガスポート（図示略）を設ける。そして、このパージガスポートに対し、ベース部１２９の外側からパージガスボンベ（Ｎ２ガスボンベなど）や、流量調節器（弁装置）などを介してパージガスを供給する。

【0058】

前述の保護ベアリング１２０は、「タッチダウン（Ｔ／Ｄ）軸受」、「バックアップ軸受」などとも呼ばれる。これらの保護ベアリング１２０により、例えば万が一電気系統のトラブルや大気突入等のトラブルが生じた場合であっても、ロータ軸１１３の位置や姿勢を大きく変化させず、回転翼１０２やその周辺部が損傷しないようになっている。

【0059】

なお、ターボ分子ポンプ１００や回転体１０３の構造を示す図１では、部品の断面を示すハッチングの記載は、図面が煩雑になるのを避けるため省略している。

【0060】

＜第１実施形態に係るターボ分子ポンプ１００の異物検出＞
＜＜異物センサ２１０の概要＞＞
前出したように、ターボ分子ポンプ１００内部には、生成物が堆積する場合がある。本実施形態では、図５に拡大して示すように異物センサ２１０を用いて、堆積物の検出が行われる。異物センサ２１０は、「堆積センサ」や「堆積物センサ」などと呼ばれる場合もある。

【0061】

異物センサ２１０として、図６に概略的に示すように、電極部２１２、静電容量計測部２１４、及び、信号変換部２１６を備えたものが採用されている。電極部２１２は、堆積物の付着により物理量（ここでは静電容量）を変化させる。静電容量計測部２１４は、電極部２１２における静電容量に応じた信号を受信する。

【0062】

信号変換部２１６は、静電容量計測部２１４から出力された信号をデジタル信号に変換し、制御部（ここでは制御装置２００）へ向けて出力する。制御装置２００では、信号変換部２１６からの情報に基づき、電極部２１２の状態が判定される。静電容量計測部２１４と信号変換部２１６との組み合わせは、計測変換部２１７を構成する。なお、ここでいう「変換」は、アナログ－デジタル変換、デジタルーデジタル変換、及び、デジタル－アナログ変換のいずれであってもよい。

【0063】

＜＜電極部２１２＞＞
電極部２１２としては、図７に概略的に示すように、一対の電極Ａ、Ｂの間の静電容量の変化に基づいて堆積物を検出するタイプのものが採用されている。電極Ａ、Ｂは、センサ基板２１８に形成されている。センサ基板２１８は、電極部２１２に含まれ、電極部２１２の少なくとも一部を構成する。

【0064】

センサ基板２１８は、例えば、矩形状の絶縁基板（ここではセラミック基板）における一方の板面２１９に、櫛歯型の電極（平面電極）Ａ、Ｂを一対で形成したものとなっている。

【0065】

電極Ａ、Ｂは、互いに接触や交差することなく、櫛歯が、所定の間隔を空けて接触せずに噛み合った状態で、向かい合うよう形成されている。電極Ａ、Ｂの間には、静電容量計測部２１４から高周波電圧が印加されて電界が発生するようになっている。電極Ａ、Ｂの間の静電容量は、堆積物が付着していない清浄な状態で最小となる。堆積物が付着し、堆積物の量が増えると、電極Ａ、Ｂの間の静電容量は上昇する。

【0066】

図１及び図５の例では、センサ基板２１８は、排気口１３３に対しほぼ１８０度離れた部位に配置されている。ネジ付スペーサ１３１において、排気口１３３に対しほぼ１８０度離れた部位には、突出部１３１ｂが位置している。突出部１３１ｂは、ネジ付スペーサ１３１の端部（図１及び図５では下端部）に設けられている。この突出部１３１ｂは、ネジ付スペーサ１３１における径方向の外側から中心側に向かって突出している。

【0067】

センサ基板２１８は、突出部１３１ｂに載せられ、突出部１３１ｂに固定されている。センサ基板２１８の、突出部１３１ｂへの固定は、ネジ（図示略）を介して行うことが可能である。突出部１３１ｂに固定されたセンサ基板２１８の板面２１９には、排気ガス（プロセスガス）が、流動しながら接する。このため、電極Ａ、Ｂが、流動する排気ガス（プロセスガス）に接する。

【0068】

前述したように、本実施形態では、ネジ付スペーサ１３１が、図１に二点鎖線で示すヒータ１４８により加熱される。そして、センサ基板２１８（図１及び図５）や、センサ基板２１８に形成された電極Ａ、Ｂ（図７）も、ネジ付スペーサ１３１を介して加熱される。

【0069】

つまり、ネジ付スペーサ１３１は加熱されて相対的に高温となる高温部を構成し、電極Ａ、Ｂは、高温部であるネジ付スペーサ１３１に配設されている。電極Ａ、Ｂは、ネジ付スペーサ１３１に、熱伝達が可能なように接して固定されている。ネジ付スペーサ１３１がヒータ１４８により加熱されることから、電極Ａ、Ｂにネジ付スペーサ１３１の熱が伝わって、電極Ａ、Ｂが加熱される。

【0070】

ここで、ヒータ１４８を、図１に示されているよりも、センサ基板２１８に近付けて配置してもよい。また、図１では、排気口１３３に対してほぼ１８０度離間した位置にセンサ基板２１８が配置されているが、センサ基板２１８と排気口１３３の間隔は１８０度に限定されない。例えば、排気口１３３に対し２４０度や２７０度等離れた位置にセンサ基板２１８を配置してもよい。

【0071】

図５に示すように、センサ基板２１８の他方の板面２２０には、円筒状の絶縁カラー２２１が垂直に突出している。絶縁カラー２２１は、電気的に絶縁性を有する素材を用いて形成されている。絶縁カラー２２１には、電極ピン２２２が通されている。図１及び図５では、電極ピン２２２が１本のみ示されているが、電極ピン２２２の数は２本であり、電極ピン２２２は、センサ基板２１８に形成された電極Ａ、Ｂのそれぞれに電気的に接続されている。

【0072】

電極ピン２２２は、電極Ａ、Ｂの一部に、構造的に一体化（はんだ付けやコネクタ接続等を含む）されていてもよい。或いは、電極ピン２２２と電極Ａ、Ｂとは、センサ基板２１８の内部のパターン配線を介して電気的に接続されていてもよい。

【0073】

電極ピン２２２は、絶縁カラー２２１からさらに、突出部１３１ｂの厚さ方向に突出している。突出部１３１ｂには、厚さ方向に貫通する透過孔１３１ｃが設けられている。絶縁カラー２２１と電極ピン２２２は、この透過孔１３１ｃを通過して、ベース部１２９に達している。

【0074】

ベース部１２９には、突出部１３１ｂの透過孔１３１ｃに対向する受入孔１２９ａが設けられている。この受入孔１２９ａは、ベース部１２９に形成された配線孔（「コネクタポート」ともいう）１２９ｂと空間的に繋がっている。配線孔１２９ｂは、ベース部１２９の径方向に延びており、受入孔１２９ａは、配線孔１２９ｂに直交する方向に延びている。

【0075】

電極ピン２２２は、透過孔１３１ｃと受入孔１２９ａを通過し、配線孔１２９ｂ内の計測変換基板２２６に到達している。

【0076】

＜＜静電容量計測部２１４＞＞
計測変換基板２２６には、前述の静電容量計測部２１４（図６）が形成されている。図８は、図１及び図５における計測変換基板２２６を、ベース部１２９の下方から（図１及び図５の下方から）平面視した状態を示している。計測変換基板２２６は、ベース部１２９の計測基板収容凹部２２８に収容されて、ベース部１２９に固定されている。計測変換基板２２６の、ベース部１２９への固定は、ネジ（図示略）を介して行うことが可能である。

【0077】

計測変換基板２２６の、ベース部１２９への固定は、伝熱促進手段を介して行われている。伝熱促進手段としては、伝熱グリス（図示略）等を採用することが可能である。この場合、伝熱グリスが、計測変換基板２２６と、ベース部１２９における計測変換基板２２６に接する部位とのうちの少なくとも一方に塗布される。

【0078】

図８に示すように、計測変換基板２２６には、計測変換用パッケージ２３０が実装されている。計測変換用パッケージ２３０は、計測回路部２３１をモールド樹脂２３０ａに内蔵したＩＣ（集積回路）パッケージである。計測回路部２３１は、センサ基板２１８からの信号に対し、増幅やノイズ除去等を行う。計測回路部２３１は、図６では、静電容量計測部２１４に対応する。

【0079】

図８に示すように、計測変換基板２２６には、計測変換用パッケージ２３０への電源入力（電源供給）に用いられる電源入力端子２３２ａ、２３２ｂと、電極部２１２のセンサ基板２１８への信号入力（信号供給）に用いられるセンサ基板入力端子２３４ａ、２３４ｂが設けられている。

【0080】

図８は、計測変換基板２２６について、センサ基板２１８の２本の電極ピン２２２が接続される前の状態を示している。計測変換基板２２６には、電極ピン２２２が差し込まれる２つのスルーホール２３６ａ、２３６ｂが形成されている。これらのスルーホール２３６ａ、２３６ｂにセンサ基板２１８の電極ピン２２２が差し込まれ、はんだ付けされる。

【0081】

ここで、電極ピン２２２と計測変換基板２２６との接続は、はんだ付けに限定されない。例えば、計測変換基板２２６に、電極ピン２２２を受け入れるコネクタ（図示略）を設け、このコネクタに電極ピン２２２を差し込んでもよい。また、電極ピン２２２をコネクタに形成し、このコネクタをセンサ基板２１８に実装してもよい。この場合、センサ基板２１８のコネクタと、計測変換基板２２６のコネクタとを接続することが可能である。

【0082】

電極ピン２２２には、電極Ａ、Ｂ間の静電容量に応じた間隔で、電流が流れる。生成物が堆積して電極Ａ、Ｂ間の静電容量が上昇するほど、短い時間間隔で、電極ピン２２２に電流が流れる。

【0083】

前述したように、本実施形態では、ベース部１２９が、水冷管１４９（図１及び図５）により冷却される。計測変換基板２２６も、ベース部１２９を介して冷却される。つまり、ベース部１２９は、冷却されて相対的に低温になる低温部を構成する。計測変換基板２２６も、低温部であるベース部１２９に配設されている。

【0084】

図５に示すように、ベース部１２９と、ネジ付スペーサ１３１との間には、環状の断熱材２３８が介在している。断熱材２３８は、断熱性を有する素材を用いて形成されている。断熱材２３８の外径は、外筒１２７の内径とほぼ同等であり、断熱材２３８の外周面が外筒１２７の内周面に接している。断熱材２３８の内周面とネジ付スペーサ１３１との間には、隙間２４０が形成されている。

【0085】

断熱材２３８により、高温部を構成するネジ付スペーサ１３１と、低温部を構成するベース部１２９とが、熱的に絶縁（分離）されている。断熱材２３８により、ネジ付スペーサ１３１からベース部１２９への熱伝達が防止される。

【0086】

＜＜信号変換部２１６と変換信号の導出＞＞
本実施形態において、前述した信号変換部２１６（図６）は、計測変換基板２２６に形成されている。信号変換部２１６は、図８に示すように計測変換用パッケージ２３０に内蔵された信号変換回路部２４２に対応している。信号変換回路部２４２は、図示は省略するが、信号変換回路や入出力回路等の回路素子を備えており、図１及び図５に概略的に示す導電配線（引出線）２４４を介し、真空コネクタ２４６に通電可能に接続されている。

【0087】

信号変換回路部２４２から出力される信号は、制御装置２００での情報処理に利用できるものであればよい。また、信号変換回路部２４２から出力される信号は、例えば、電圧や電流の条件が標準化された規格に沿ったもの（標準化フォーマットに適合したもの）等であってもよいが、ノイズや寄生容量の影響を受けにくい方式を選定すると良い。

【0088】

このように、計測回路部２３１の信号をそのまま出力せず、信号変換回路部２４２を組み合わせ、計測変換用パッケージ２３０としてユニット化すると、ノイズや寄生容量の影響を受けにくくなり、電極部２１２とは別な場所への配置が容易になる。

【0089】

なお、静電容量計測部２１４と信号変換部２１６の実施形態としては、計測変換用パッケージ２３０に限定されることなく、計測変換基板２２６上に、計測回路部２３１と信号変換回路部２４２の各々の電気回路や回路素子を実装するような形で配置しても良い。

【0090】

真空コネクタ２４６は、気密性を確保できる状態で、ベース部１２９の配線孔１２９ｂに設けられている。真空コネクタ２４６は、ターボ分子ポンプ１００の内部と外部との電気的な接続に用いられる。

【0091】

真空コネクタ２４６には、制御装置２００に電気的に繋がった制御装置用ケーブル２５０が接続される。真空コネクタ２４６を介して、ターボ分子ポンプ１００内の前述した各種のセンサ、電磁石、モータ等の機器に係る電気信号の入出力が行われる。図１及び図５には、制御装置用ケーブル２５０のコネクタ２５０ａを、配線孔１２９ｂから分離した状態が示されている。

【0092】

＜第１実施形態に係るターボ分子ポンプ１００のメリット＞
以上説明したようなターボ分子ポンプ１００によれば、電極部２１２が高温部（ここではネジ付スペーサ１３１）に配設され、静電容量計測部２１４、及び、信号変換部２１６が低温部（ここではベース部１２９）に配設されている。したがって、堆積量の正確な検出（検知）と、静電容量計測部２１４や信号変換部２１６のオーバーヒートの防止とを両立することが可能である。

【0093】

また、異物センサ２１０の静電容量計測部２１４、及び、信号変換部２１６が、ベース部１２９の内部に配置され、ターボ分子ポンプ１００に内蔵されている。したがって、電極部２１２と、静電容量計測部２１４、及び、信号変換部２１６との間の配線の長さ（配線距離）を、最大限短くすることが可能である。

【0094】

このため、例えば、電極部２１２をターボ分子ポンプ１００の内部（外筒１２７やベース部１２９の内側）に配置し、静電容量計測部２１４や信号変換部２１６をターボ分子ポンプ１００の外部に配置したような場合と比べて、寄生容量の影響を受け難く、より正確に且つ容易に、静電容量の変化を検出できるようになる。

【0095】

また、本実施形態のターボ分子ポンプ１００によれば、電極Ａ、Ｂを有するセンサ基板２１８が、高温部を構成するネジ付スペーサ１３１に配設されている。したがって、電極Ａ、Ｂの温度を、ネジ付スペーサ１３１やプロセスガス（排気ガス）の温度に近付け易くなる。

【0096】

さらに、排気ガスの下流側に位置し排気ガスに接する部位は、一般に、堆積物が発生し易い部位である。したがって、堆積物が発生し易い部位において、電極Ａ、Ｂを、周囲と同様の温度環境下で使用することができる。

【0097】

また、電極Ａ、Ｂが、流動する排気ガス（プロセスガス）に接するよう設けられていることから、電極Ａ、Ｂが排気経路に面して配設されることとなる。したがって、堆積物の状況をより正確に検出することができる。

【0098】

また、計測回路部２３１と信号変換回路部２４２が、計測変換用パッケージ２３０にモールドされていることから、計測回路部２３１及び信号変換回路部２４２で発生した熱が、モールド樹脂２３０ａに拡散される。モールド樹脂２３０ａに拡散した熱は、計測変換基板２２６を介し、ベース部１２９に伝達される。したがって、計測回路部２３１と信号変換回路部２４２の熱を、冷却部であるベース部１２９に効率よく放熱できる。そして、計測回路部２３１や信号変換回路部２４２が配置された部分が局所的に温度上昇するのを防止できる。

【0099】

ここで、本実施形態においては、計測回路部２３１と信号変換回路部２４２が、共通のモールド樹脂２３０ａによりパッケージングされているが、計測回路部２３１と信号変換回路部２４２は、別個にパッケージングされていてもよい。

【0100】

さらに、計測回路部２３１と信号変換回路部２４２のうち、少なくとも信号変換回路部２４２が、ターボ分子ポンプ１００に係る真空容器（ここでは外筒１２７とベース部１２９との組み合わせ）の外側の部位に配置されていてもよい。真空容器の外側の部位としては、例えば、外筒１２７やベース部１２９の外側の壁面、制御装置２００内、又は、真空容器と制御装置２００との間の部位などを例示できる。

【0101】

また、計測変換基板２２６が、伝熱グリス等の伝熱促進手段を介してベース部１２９に接していることから、より一層効率よく、計測回路部２３１と信号変換回路部２４２からベース部１２９に放熱できる。

【0102】

また、本実施形態のターボ分子ポンプ１００によれば、センサ基板２１８の電極ピン２２２が、ケーブル（配線コード）を介さず直接に、計測変換基板２２６に差し込まれて接続されている。したがって、電極Ａ、Ｂと計測変換基板２２６とを、ケーブルを必要とせずに、可能な限り最短距離で接続することができる。そして、ケーブルが動いて寄生容量が変化するといったことがなく、堆積物の発生状況を正確に検出することが可能になる。

【0103】

そして、これらのことから、電極Ａ、Ｂにより検出された静電容量の変化を通して、堆積物の発生状況を正確に検出することが可能になる。さらに、例えば、図１４に示すようなターボ分子ポンプ１０に比べて、的確に異物検出を行うことが可能となる。図１４のターボ分子ポンプ１０においては、共通基板２６０がベース部１２９に配設され、共通基板２６０に、図６に示すような電極部２１２、静電容量計測部２１４、及び、信号変換部２１６がまとめて配設されている。そして、共通基板２６０に、各種の配線２６２が接続されている

【0104】

なお、第１実施形態のターボ分子ポンプ１００において、排気口１３３と配線孔１２９ｂ（コネクタポート）とは、１８０度離れた位置に配置されているが、これに限定されるものではない。排気口１３３と配線孔１２９ｂ（コネクタポート）の位置関係は、パージポートやその他のポート等の事情に応じて、種々に変更することが可能である。例えば、排気口１３３とパージポートとを１８０度離れた位置に配置し、その他の位置に、配線孔１２９ｂ（コネクタポート）を配置することも可能である。

【0105】

＜第２実施形態に係るターボ分子ポンプ３００の異物検出＞
次に、図９～図１１に基づき、本発明の第２実施形態に係るターボ分子ポンプ３００について説明する。なお、第１実施形態と同様の部分については同一符号を付し、適宜説明は省略する。

【0106】

第２実施形態においては、センサ基板２１８と計測変換基板３２６との電気的な接続が、第１実施形態のような電極ピン２２２ではなく、ケーブル３０２を介して行われている。ケーブル３０２の一端は、センサ基板２１８に、はんだ付けやコネクタ接続等の方法により接続されている。

【0107】

図９及び図１０では、ケーブル３０２が１本のみ示されているが、ケーブル３０２の数は、センサ基板２１８に形成された電極Ａ、Ｂに対応した２本である。ケーブル３０２と電極Ａ、Ｂとの電気的な接続は、センサ基板２１８の内部のパターン配線を介して行われていてもよい。なお、図９及び図１０に符号３１０で示すのは第２実施形態に係る異物センサである。

【0108】

図１１は、図９及び図１０における計測変換基板３２６を、ベース部１２９の下方から（図９及び図１０の下方から）平面視した状態を示している。計測変換基板３２６には、電源入力端子２３２ａ、２３２ｂと、センサ基板入力端子２３４ａ、２３４ｂに加え、センサ基板出力端子３３４ａ、３３４ｂが設けられている。センサ基板２１８から延びるケーブル３０２は、センサ基板出力端子３３４ａ、３３４ｂに電気的に接続されている。

【0109】

＜第２実施形態に係るターボ分子ポンプ３００のメリット＞
以上説明したようなターボ分子ポンプ３００によれば、第１実施形態と比べると、ケーブル３０２による寄生容量が発生し得るが、その他の点では、第１実施形態に係るターボ分子ポンプ１００と同様のメリットがある。

【0110】

＜第３実施形態に係るターボ分子ポンプ４００の異物検出＞
次に、図１２及び図１３に基づき、本発明の第３実施形態に係るターボ分子ポンプ４００について説明する。なお、第１実施形態（又は第２実施形態）と同様の部分については同一符号を付し、適宜説明は省略する。

【0111】

図１２及び図１３の例においては、計測変換用パッケージ２３０が、電子回路部４４１に実装されている。電子回路部４４１は、第１実施形態及び第２実施形態に比べて大型化されており、ベース部４２９には、電子回路部４４１を収容する空間４２９ｃが、第１実施形態及び第２実施形態のベース部１２９に形成された空間１２９ｃよりも大口径で確保されている。

【0112】

電子回路部４４１は、軸方向センサ１０９に固定されている。電子回路部４４１には、図示は省略するが、ターボ分子ポンプ４００のＩＤ（１台ごとの個体識別情報）を記憶した記憶回路部（ＩＣパッケージ）が実装されている。この点は、第１実施形態及び第２実施形態の電子回路部１４１も同様である。ターボ分子ポンプ４００のＩＤを記憶したＩＣパッケージに、計測変換用パッケージ２３０を一体化し、計測回路部２３１や信号変換回路部２４２を内蔵してもよい。

【0113】

電子回路部４４１とセンサ基板２１８との電気的な接続は、ケーブル４０２を介して行われている。ケーブル４０２における各端部のセンサ基板２１８や電子回路部４４１への接続は、第２実施形態（図９～図１１）と同様に行われている。

【0114】

電子回路部４４１と真空コネクタ２４６との電気的な接続は、導電配線（引出線）４４４を介して行われている。導電配線４４４の電子回路部４４１への接続は、第１実施形態及び第２実施形態における、導電配線２４４の電子回路部１４１への接続と同様に行われている。また、導電配線４４４の真空コネクタ２４６への接続も、第１実施形態及び第２実施形態における、導電配線２４４の真空コネクタ２４６への接続と同様に行われている。

【0115】

電子回路部４４１の軸方向センサ１０９への固定は、特に支障がなければ、伝熱グリス等の伝熱促進手段を介して行ってもよい。なお、図１２及び図１３に符号４１０で示すのは、第３実施形態に係る異物センサである。

【0116】

＜第３実施形態に係るターボ分子ポンプ４００のメリット＞
以上説明したようなターボ分子ポンプ４００によれば、電子回路部４４１は、ベース部４２９の内側に配置されており、ベース部４２９は、断熱材２３８を介して、ネジ付スペーサ１３１と熱的に絶縁（分離）されている。したがって、電子回路部４４１を冷却でき、電子回路部４４１の温度上昇を防止できる。

【0117】

さらに、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、計測回路部２３１や信号変換回路部２４２の熱を、計測変換用パッケージ２３０のモールド樹脂２３０ａを介して電子回路部４４１に放熱できる。そして、計測変換用パッケージ２３０のモールド樹脂２３０ａや電子回路部４４１を介して、ベース部４２９に放熱できる。

【0118】

＜各実施形態から抽出可能な発明＞
以上説明した各実施形態から、以下のような発明を抽出することが可能である。
（１）排気ガスが流動する排気経路を有する真空容器（外筒１２７とベース部１２９の組み合わせなど）と、加熱手段（ヒータ１４８など）による加熱の対象となる高温部（ネジ付スペーサ１３１など）と、冷却手段（水冷管１４９など）による冷却の対象となる低温部（ベース部１２９など）と、異物の検出を行う異物センサ（異物センサ２１０、３１０、４１０など）と、を有する真空ポンプ（ターボ分子ポンプ１００、３００、４００など）であって、
前記異物センサが、
異物の堆積により静電容量が変化し得る一対の電極（電極Ａ、Ｂなど）と、前記電極間における前記静電容量の計測を行う静電容量計測手段（静電容量計測部２１４、静電容量計測部２１４と信号変換部２１６の組み合わせなど）と、を備え、
前記電極を前記高温部に配設し、
前記静電容量計測手段を前記低温部に配設したことを特徴とする。
（２）前記電極が、前記排気経路に面して配設されたことを特徴とする上記（１）に記載の真空ポンプ。
（３）前記静電容量計測手段が、
前記真空容器内に配設されたことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の真空ポンプ。
（４）前記静電容量計測手段が、
樹脂モールド（モールド樹脂２３０ａによるモールドなど）されたことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の真空ポンプ。
（５）前記静電容量計測手段が、
前記低温部に熱交換可能に配設されたことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の真空ポンプ。
（６）前記電極から伸びたピン（電極ピン２２２など）に、前記静電容量計測手段を直接接続したことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の真空ポンプ。
（７）排気ガスが流動する排気経路を有する真空容器（外筒１２７とベース部１２９の組み合わせなど）と、加熱手段（ヒータ１４８など）による加熱の対象となる高温部（ネジ付スペーサ１３１など）と、冷却手段（水冷管１４９など）による冷却の対象となる低温部（ベース部１２９など）と、を有する真空ポンプに用いられ、異物の検出を行う異物センサ（異物センサ２１０、３１０、４１０など）であって、
異物の堆積により静電容量が変化し得る一対の電極（電極Ａ、Ｂなど）と、前記電極間における前記静電容量の計測を行う静電容量計測手段（静電容量計測部２１４など）と、を備え、
前記電極は前記高温部に配設されるものであり、
前記静電容量計測手段は前記低温部に配設されるものであることを特徴とする異物センサ。

【0119】

＜その他＞
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形や各実施形態の組合せをすることが可能である。

【符号の説明】

【0120】

１００、３００、４００ ：ターボ分子ポンプ
１２７ ：外筒
１２９、４２９ ：ベース部
１３１ ：ネジ付スペーサ
１４８ ：ヒータ
１４９ ：水冷管
２１０、３１０、４１０ ：異物センサ
２１２ ：電極部
２１４ ：静電容量計測部
２１６ ：信号変換部
２１８ ：センサ基板
２２２ ：電極ピン
２２６ ：計測変換基板
２３０ ：計測変換用パッケージ
２３１ ：計測回路部
２４２ ：信号変換回路部
２４４、４４４ ：導電配線
３０２、４０２ ：ケーブル
３２６ ：計測変換基板
Ａ ：電極
Ｂ ：電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】