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- 真空ポンプまとめ
全体像
真空ポンプには大きく分けて 「気体輸送式」 と 「蓄積式」 の2種類があります。
① 気体輸送式
チャンバー内の気体を掻き出し、外に排気する方式です（例：ロータリーポンプ、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ）。 風呂の水を手桶で掻き出すイメージで、ある程度真空が進むと、 ポンプからの逆流が支配的となり、回してもそれ以上は掻き出せなくなります。 大気圧〜高真空の領域で用いられます。
② 蓄積式
スパッタリングや冷却などを利用して、ポンプ内部に気体を蓄積することで排気します（例：イオンポンプ、クライオポンプ）。 掃除機がゴミを袋に集めるイメージで、内部が気体で満杯になるとそれ以上は排気できません。 主に高真空以上で用いられます。
| カテゴリ | ポンプ名 | 特徴・用途 | 起動可能圧力／到達真空度（目安） |
|---|---|---|---|
| 【1】容積輸送式ポンプ （粗引き用） |
ロータリーポンプ（油回転） | 安価で扱いやすい。油を使用。 一般的な粗引き・大気からの排気に使用 |
起動：大気圧（～10⁵ Pa） 到達：1～0.1 Pa（単段～二段） |
| ドライポンプ(ダイアフラム) | オイルフリー・小型。 クリーン用途の粗引き・薬液系に適合 |
起動：大気圧（～10⁵ Pa） 到達：10³～10² Pa |
|
| ドライポンプ（スクロール） | オイルフリー・低騒音・低振動。 クリーン用途の前段粗引きに使用 |
起動：大気圧（～10⁵ Pa） 到達：1～0.1 Pa |
|
| ドライポンプ（スクリュー） | 大流量に強い。 産業用途や大型装置の前段粗引きに使用 |
起動：大気圧（～10⁵ Pa） 到達：1～0.1 Pa |
|
| ピストンポンプ | 高い排気速度。やや大型。 産業用途や大型装置に使用 |
起動：大気圧（～10⁵ Pa） 到達：1～数 Pa |
|
| 【2】ブースターポンプ （中真空補助用） |
ルーツポンプ（メカニカルブースター） | オイルフリーでパーティクルフリー。 粗挽きポンプの排気速度を大幅に向上 |
起動：数百 Pa 以下 到達：背圧（粗引き）ポンプに依存 |
| 【3】運動量輸送式ポンプ （高・超高真空用） |
ターボ分子ポンプ | 高速回転翼で分子を叩き出す。 半導体装置・分析装置・研究用途に広く使用 |
起動：10～100 Pa 以下 到達：10⁻⁶～10⁻⁸ Pa（条件により ～10⁻⁹ Pa） |
| 拡散ポンプ | 油蒸気ジェットで分子を搬送。 大型装置やコーティング装置などで使用 |
起動：～1 Pa 以下 到達：～10⁻⁷ Pa（良好なトラップ併用時は ～10⁻⁸ Pa） |
|
| 【4】気体貯めこみ式ポンプ （蒸着・吸着による） |
クライオポンプ（低温ポンプ） | 気体を低温で凝縮・吸着。 水蒸気大量処理や希ガス・水素系ガスの捕集に有効 |
起動：10⁻¹ Pa 以下 到達：10⁻⁷Pa |
| スパッタイオンポンプ | 気体をイオン化し電極に埋め込み吸着。 超高真空・長期安定運用に適する |
起動：10⁻²～10⁻³ Pa 以下 到達：10⁻⁷～10⁻¹⁰ Pa |
|
| ゲッターポンプ | 活性金属の化学反応で気体を吸着（NEG 等）。 超高真空の実験装置・電子顕微鏡などに使用 |
起動：活性化後・10⁻¹ Pa 以下で有効 到達：10⁻⁸～10⁻¹⁰ Pa |
起動できるタイミング（例）
- 例1：ロータリーポンプ／ドライポンプ：大気圧から起動可能です。
- 例2：ターボ分子ポンプ：吸い込み量が多すぎると故障の可能性があるため、粗引き後に起動します（各機種の仕様書をご確認ください）。
- 例3：蓄積式（イオン／クライオ等）：ターボポンプ等で排気後に起動。ポンプ内が短時間で満杯にならない圧力域まで下げてから運転します。
真空ポンプ 対応圧力範囲チャート
真空ポンプ 対応圧力範囲チャート
極高真空
超高真空
高真空
中真空
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10⁻¹⁰
10⁻⁹
10⁻⁸
10⁻⁷
10⁻⁶
10⁻⁵
10⁻⁴
10⁻³
10⁻²
10⁻¹
1
10¹
10²
10³
10⁴
10⁵ Pa
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