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JP2012032004A - Vibration isolation mechanism - Google Patents

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JP2012032004A
JP2012032004A JP2011230417A JP2011230417A JP2012032004A JP 2012032004 A JP2012032004 A JP 2012032004A JP 2011230417 A JP2011230417 A JP 2011230417A JP 2011230417 A JP2011230417 A JP 2011230417A JP 2012032004 A JP2012032004 A JP 2012032004A
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JP
Japan
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vibration
bellows
mass
vibration isolation
flange
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Pending
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JP2011230417A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Uji
持 満 羽
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration isolation mechanism, capable of enhancing the vibration isolation performance without increasing the height of a device.SOLUTION: The vibration isolation mechanism is required upon using a precision device accompanied by vibration caused by a turbo pump or the like. The mechanism uses a bellows for vacuum sealing in which two or more dampers are arranged in series. The mechanism is configured to include: a configuration of concentrically disposing the bellows; and a configuration of disposing one of a rubber member supporting force by vacuum pressure, outside the object of vibration isolation.

Description

本発明は除振機構に関し、更に詳しくは電子顕微鏡等に用いて好適な除振機構に関する。   The present invention relates to a vibration isolation mechanism, and more particularly to a vibration isolation mechanism suitable for use in an electron microscope or the like.

電子顕微鏡や、荷電粒子ビーム描画装置等の高真空を必要とする装置には、油拡散ポンプ(DP)やターボ分子ポンプ(TMP)などの真空ポンプが利用される。近年、DPに用いられているオイルが真空中に蒸気として放出され、検査対象や、加工対象を汚染することが問題視されるようになり、クリーンな真空を得るためにTMPが採用されることが多くなってきた。   A vacuum pump such as an oil diffusion pump (DP) or a turbo molecular pump (TMP) is used for an apparatus that requires high vacuum such as an electron microscope or a charged particle beam drawing apparatus. In recent years, oil used in DP has been released as vapor in vacuum, and contamination of inspection objects and processing objects has become a problem, and TMP has been adopted to obtain a clean vacuum. Has increased.

TMPは、高速に羽を回転させることによって真空排気を行なうものであるため、その回転数に比例した振動を発生する。一方、上述の装置は、微細構造の観察・加工に用いられているため、振動により正確な画像を得ることができなくなる。そこで、TMPと装置との間に除振器を配置して、TMPから発生される振動伝達を抑制するのが通常である。   Since TMP performs evacuation by rotating a wing at high speed, it generates vibration proportional to the number of rotations. On the other hand, since the above-described apparatus is used for observation and processing of a fine structure, an accurate image cannot be obtained by vibration. Therefore, it is usual to arrange a vibration isolator between the TMP and the device to suppress vibration transmission generated from the TMP.

図8は従来の1段ダンパ(除振器)を用いた構成例を示す図である。図において、1は装置側フランジ、2は一対のフランジ、3はベローズである。4はベローズ3の外側に配置されたゴムである。一対のフランジ2と、ベローズ3と、ゴム4とで除振器(ダンパ)を構成している。ベローズ3はフランジ2に溶接されている。この除振器は、クランプ5によって装置側フランジ1に固定されている。6は除振器の下段に設けられたTMPである。該TMP6は、クランプ5によって除振器に固定されている。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration example using a conventional one-stage damper (vibrator). In the figure, 1 is a device side flange, 2 is a pair of flanges, and 3 is a bellows. 4 is a rubber disposed outside the bellows 3. The pair of flanges 2, bellows 3, and rubber 4 constitute a vibration isolator (damper). The bellows 3 is welded to the flange 2. This vibration isolator is fixed to the apparatus side flange 1 by a clamp 5. Reference numeral 6 denotes a TMP provided at the lower stage of the vibration isolator. The TMP 6 is fixed to the vibration isolator by a clamp 5.

真空は、ベローズ3とOリング7によりシールされている。この真空圧により、ベローズ3は図中上方に縮められるが、ゴム4が圧縮されてこれに対抗する力を発生する。図9は、図8に示す除振機構の力学モデルを示す図である。図8と同一のものは、同一の符号を付して示す。ここでは、図中上下方向の1自由度振動系のみについて考える。このモデルは、TMP6とフランジ2とクランプ5からなるマスa(質量M1)が、装置側フランジ1に対して、ベローズ3とゴム4からなるバネb(バネ定数k1)と、主にゴム4による減衰項cとを介して接続されている集中定数系と見なせる。   The vacuum is sealed by the bellows 3 and the O-ring 7. This vacuum pressure causes the bellows 3 to be shrunk upward in the figure, but the rubber 4 is compressed and generates a force against it. FIG. 9 is a diagram showing a dynamic model of the vibration isolation mechanism shown in FIG. The same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. Here, only the one-degree-of-freedom vibration system in the vertical direction in the figure is considered. In this model, a mass a (mass M1) composed of a TMP 6, a flange 2 and a clamp 5 is formed by a spring b (spring constant k1) composed of a bellows 3 and rubber 4 and mainly rubber 4 with respect to the apparatus side flange 1. It can be regarded as a lumped parameter system connected via the attenuation term c.

この時、マスaから装置側フランジ1への上下方向の振動伝達関数を図10に示す。図10は図8に示す除振機構の伝達関数特性を示す図である。横軸は対数でとった周波数[Hz]、縦軸は伝達率[dB]である。伝達率は、低周波数域では0[dB]を示し、折れ点周波数f1[Hz]に共振ピークがあり、その後は−40dB/decadeで下がる。ここで、折れ点周波数f1は
f1=(1/2π)√(k1/M1)
で表される。図10中に示したfTはTMPの回転数であり、この周波数において除振器によりG0[dB]だけ振動伝達が抑制されることを示している。
At this time, the vertical vibration transfer function from the mass a to the apparatus side flange 1 is shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing transfer function characteristics of the vibration isolation mechanism shown in FIG. The horizontal axis represents the logarithm frequency [Hz], and the vertical axis represents the transmission rate [dB]. The transmissibility shows 0 [dB] in the low frequency range, has a resonance peak at the break frequency f1 [Hz], and then decreases at −40 dB / decade. Here, the break frequency f1 is f1 = (1 / 2π) √ (k1 / M1)
It is represented by FT shown in FIG. 10 is the rotational speed of TMP, and indicates that vibration transmission is suppressed by G0 [dB] by the vibration isolator at this frequency.

しかしながら、これでは振動伝達の抑制が不十分であることがある。この場合、図11に示すように、除振器を2段に直列接続して用いることがある。図11は従来の2段のダンパ(除振器)を用いた構成例を示す図である。図8と同一のものは、同一の符号を付して示す。図12は図11に示す除振機構の力学モデルを示す図である。図9と同一のものは、同一の符号を付して示す。マスd(質量M2)は、直列した除振器接続部のフランジ2の2枚分と、クランプ5を含めた質量に相当している。   However, this may not be sufficient to suppress vibration transmission. In this case, as shown in FIG. 11, the vibration isolator may be connected in series in two stages. FIG. 11 is a diagram showing a configuration example using a conventional two-stage damper (vibrator). The same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. FIG. 12 is a diagram showing a dynamic model of the vibration isolation mechanism shown in FIG. The same components as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. The mass d (mass M2) corresponds to the mass including the two flanges 2 of the vibration isolator connection portion in series and the clamp 5.

そして、その上下にそれぞれバネbと減衰項cが接続される。この時の伝達関数は、図13に示すようなものとなる。図13において、一つ目の折点周波数f1’はバネb(図12参照)が2本直列になったことによって図10のf1[Hz]よりも低い周波数に移行する。そして、マスdの上下方向の固有振動がf2[Hz]に発生するため、これによる共振ピークが見られ、f2以上の周波数で、伝達関数は−80[dB/decade]で小さくなる。この二つ目の折点周波数f2[Hz]をfT[Hz]よりも低くすることにより、図に示すようにfT[Hz]における伝達率をより低くすることができる。この時、除振器によりG1[dB]だけ振動伝達が抑制されることを示している。この結果、図10の抑制値G0に対してG1>G0になり、1段のダンパよりも2段のダンパにした方が抑制値が大きくなり、装置側に振動を伝えにくくなっていることが分かる。   A spring b and a damping term c are connected to the upper and lower sides, respectively. The transfer function at this time is as shown in FIG. In FIG. 13, the first break frequency f1 'shifts to a frequency lower than f1 [Hz] in FIG. 10 because two springs b (see FIG. 12) are connected in series. Since the natural vibration in the vertical direction of the mass d occurs at f2 [Hz], a resonance peak due to this is seen, and the transfer function becomes smaller at −80 [dB / decade] at a frequency equal to or higher than f2. By making this second break frequency f2 [Hz] lower than fT [Hz], the transmission rate at fT [Hz] can be made lower as shown in the figure. At this time, the vibration transmission is suppressed by G1 [dB] by the vibration isolator. As a result, G1> G0 with respect to the suppression value G0 of FIG. 10, and the suppression value is larger when the two-stage damper is used than with the one-stage damper, and it is difficult to transmit vibration to the apparatus side. I understand.

従来のこの種の装置としては、真空雰囲気内で除振対象物を支持する除振機構を備える除振装置であって、前記除振機構は、複数の金属ベローズがそれぞれの間に結合部材を互いに連通するように介在させて上下方向に連結され、内部に圧縮気体が封入されるベローズ結合体と、一端が前記結合部材の側面に取り付けられ、前記結合部材を前記ベローズ結合体の軸線方向と交差する交差方向に弾性支持するバネ部材とを備えた除振装置が知られている(例えば特許文献1参照)。   This type of conventional device is a vibration isolation device including a vibration isolation mechanism that supports a vibration isolation object in a vacuum atmosphere, and the vibration isolation mechanism includes a plurality of metal bellows with a coupling member therebetween. A bellows assembly that is connected to communicate with each other in the vertical direction and has compressed gas enclosed therein, and one end is attached to a side surface of the coupling member, and the coupling member is connected to the axial direction of the bellows assembly. A vibration isolator including a spring member elastically supported in an intersecting direction is known (see, for example, Patent Document 1).

また、除振対象を支持する天板の下部に除振機構9を備える除振装置において、除振機構は上金属ベローズと下金属ベローズとの間に任意の質量を有する結合部材を互いに連通するように介在させて直列に連結されたベローズ結合体を備えた除振装置が知られている(例えば特許文献2参照)。   Further, in the vibration isolation device including the vibration isolation mechanism 9 below the top plate that supports the vibration isolation object, the vibration isolation mechanism communicates a coupling member having an arbitrary mass between the upper metal bellows and the lower metal bellows. There has been known a vibration isolator including a bellows combination that is connected in series with each other (see, for example, Patent Document 2).

特開2007−205543号公報(段落0012〜0021、図1〜図4)JP 2007-205543 A (paragraphs 0012 to 0021, FIGS. 1 to 4) 特開2006−220204号公報(段落0017〜0031、図1、図2)JP 2006-220204 A (paragraphs 0017 to 0031, FIGS. 1 and 2)

前述したように、除振器を2段にすると、1段の場合よりも振動の遮断特性が向上する。しかしながら、図11に示すような除振器の直列構成をとると、除振器の高さが2倍以上になってしまう。装置によっては、床とのクリアランスを大きくとることができない場合があり、その場合には2段構成をとることができず、振動の遮断性能が低下するという問題があった。   As described above, when the vibration isolator has two stages, the vibration isolation characteristics are improved as compared with the case of one stage. However, if the vibration isolator is connected in series as shown in FIG. 11, the height of the vibration isolator is doubled or more. Depending on the device, there may be a case where the clearance from the floor cannot be made large. In this case, a two-stage configuration cannot be taken, and there is a problem that the vibration isolation performance is lowered.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、装置の高さを増やすことなく、除振性能を向上させることができる除振機構を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a vibration isolation mechanism capable of improving vibration isolation performance without increasing the height of the apparatus.

請求項1記載の発明は、精密装置で、ターボポンプ等の振動発生を伴う装置を利用する時に必要とされる除振機構であって、2段以上のダンパを直列構成で用いる真空シール用ベローズを利用するものにおいて、前記直列構成した2つのベローズ間に動吸振器を設けたことを特徴とする。   The invention described in claim 1 is a vibration isolation mechanism that is required when using a precision device such as a turbo pump with vibration generation, and uses a two-stage or more damper in a series configuration. Is used, a dynamic vibration absorber is provided between the two bellows configured in series.

本発明によれば、2つのベローズ間の中間部に設けた中間質量にダンパを設けることにより、折点周波数における遮断特性の悪化を抑制し、或いは折点周波数の共振ピークを低くすることができ、振動の遮断特性を向上させることができる。   According to the present invention, by providing a damper in the intermediate mass provided in the intermediate portion between the two bellows, it is possible to suppress the deterioration of the cutoff characteristic at the break frequency or to lower the resonance peak at the break frequency. , Vibration isolation characteristics can be improved.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を示す構成図である。図8と同一のものは、同一の符号を付して示す。本発明の特徴は、図に示すようにベローズを同心上に二重に配置したことである。13は外側に配置されたベローズ、14は内側に配置されたベローズである。図2はベローズの接続部分の詳細を示す図である。外側のベローズ13と内側のベローズ14とがフランジ18で接続されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. The feature of the present invention is that the bellows are arranged concentrically twice as shown in the figure. Reference numeral 13 denotes a bellows arranged outside, and 14 denotes a bellows arranged inside. FIG. 2 is a diagram showing details of the connecting portion of the bellows. The outer bellows 13 and the inner bellows 14 are connected by a flange 18.

外側のベローズ13は、その一端がフランジ17と接続され、他端がフランジ18と接続されている。一方、内側のベローズ14は、その一端がフランジ18と接続され、他端がフランジ28と接続されている。以上の説明で明らかなように、ベローズ13とベローズ14とは直列に接続されていることが分かる。1は装置側フランジである。フランジ17と、ベローズ13と、フランジ18と、ベローズ14と、フランジ28はそれぞれ溶接で接続されている。ベローズ13の外側には、その真空圧を支持するゴム15が配置されている。   The outer bellows 13 has one end connected to the flange 17 and the other end connected to the flange 18. On the other hand, the inner bellows 14 has one end connected to the flange 18 and the other end connected to the flange 28. As is clear from the above description, it can be seen that the bellows 13 and the bellows 14 are connected in series. Reference numeral 1 denotes a device side flange. The flange 17, the bellows 13, the flange 18, the bellows 14, and the flange 28 are connected by welding. A rubber 15 that supports the vacuum pressure is disposed outside the bellows 13.

フランジ28には、フランジ29がボルトで接続され、該フランジ29とフランジ18との間にはゴム16が配置され、ベローズ14にかかる真空圧を支持するようになっている。TMP6は、フランジ28にクランプ30で固定される。フランジ18の外側には、粘弾性材19を介してマス27が配置されている。   A flange 29 is connected to the flange 28 by a bolt, and a rubber 16 is disposed between the flange 29 and the flange 18 so as to support a vacuum pressure applied to the bellows 14. The TMP 6 is fixed to the flange 28 with a clamp 30. A mass 27 is disposed outside the flange 18 via a viscoelastic material 19.

粘弾性材19とマス27は、フランジ18の振動に対する制振機構を形成している。この実施の形態によれば、ゴム16がTMP6の外側に配置されているので、全体を高さ方向に短くすることができる。この実施の形態は、1段の除振器を用いた場合に比べて、高さ方向は僅かしか(例えば9mm)伸びていない。よって、床8と装置側フランジ1とのクリアランスが小さいため、1段の除振器しか利用できなかった装置に対しても、2段の除振器を適用することが可能である。このように構成された装置の動作を以下に説明する。   The viscoelastic material 19 and the mass 27 form a damping mechanism for the vibration of the flange 18. According to this embodiment, since the rubber 16 is disposed outside the TMP 6, the whole can be shortened in the height direction. In this embodiment, the height direction is slightly extended (for example, 9 mm) as compared with the case where a single-stage vibration isolator is used. Therefore, since the clearance between the floor 8 and the apparatus-side flange 1 is small, it is possible to apply a two-stage vibration isolator even to an apparatus that can only use one-stage vibration isolator. The operation of the apparatus configured as described above will be described below.

図3は本発明の第1の実施の形態の力学モデルを示す図である。装置側フランジ1に対して、フランジ18に相当するマスdがベローズ13とゴム15に相当するバネeと減衰項fによって支持されている。マスdの下部(質量M3)は、TMP6とフランジ28、フランジ29に相当するマスa(質量M1)に対して、ベローズ14とゴム16に相当するバネbと減衰項cで接続されている。また、マスdには、粘弾性材19に相当するバネgと、減衰項h及びマスiからなる制振機構が接続されている。   FIG. 3 is a diagram showing a dynamic model according to the first embodiment of the present invention. A mass d corresponding to the flange 18 is supported by the device side flange 1 by a bellows 13 and a spring e corresponding to the rubber 15 and a damping term f. The lower part (mass M3) of the mass d is connected to the mass a (mass M1) corresponding to the TMP 6 and the flanges 28 and 29 by the spring b corresponding to the bellows 14 and the rubber 16 and the damping term c. The mass d is connected to a spring g corresponding to the viscoelastic material 19 and a damping mechanism including a damping term h and a mass i.

この力学モデルにおける伝達関数を図4に示す。一つ目の折点周波数f1''は、図10に示す折点周波数f1よりも小さい値である。なお、図7に示す特性の折点周波数f1'と前記折点周波数f''とは必ずしも一致しない。ここで、マスdの質量M3を図12のマスbよりも大きくし(M2<M3)、上下のバネ定数k1',k2を図12の場合と同程度にすることにより、二つ目の折点周波数f2'を図13のf2よりも低くすることができる。これによってfTにおける伝達率はより低くなり、TMP回転数の振動伝達をより抑えることができる。即ち、図4におけるfTにおける減衰量をG2として、G2>G1とすることができる。   The transfer function in this dynamic model is shown in FIG. The first corner frequency f1 '' is a value smaller than the corner frequency f1 shown in FIG. Note that the corner frequency f1 ′ and the corner frequency f ″ shown in FIG. 7 do not necessarily match. Here, the mass M3 of the mass d is made larger than the mass b of FIG. 12 (M2 <M3), and the upper and lower spring constants k1 ′ and k2 are set to the same level as in FIG. The point frequency f2 ′ can be made lower than f2 in FIG. As a result, the transmission rate at fT is lower, and vibration transmission at the TMP rotational speed can be further suppressed. That is, the attenuation amount at fT in FIG. 4 is G2, and G2> G1.

次に、f2'に発生する共振ピークについては、図3中のM4,k3,c3による制振機構がM3の固有振動(f2'[Hz])を抑制するように調整されており、伝達関数のピークを小さくすることができる。従って、f2'[Hz]の共振による伝達率の悪化を抑制することができる。   Next, with respect to the resonance peak occurring at f2 ′, the damping mechanism by M4, k3, and c3 in FIG. 3 is adjusted so as to suppress the natural vibration (f2 ′ [Hz]) of M3, and the transfer function The peak can be reduced. Accordingly, it is possible to suppress the deterioration of the transmission rate due to the resonance of f2 ′ [Hz].

以上説明したように、二つ目の折点周波数をより低周波側に移動し、またこの周波数における共振倍率を抑えることによって、良好な伝達関数を有する除振機構を実現することができる。   As described above, the vibration isolation mechanism having a good transfer function can be realized by moving the second break frequency to the lower frequency side and suppressing the resonance magnification at this frequency.

図5は本発明の第2の実施の形態を示す構成図である。この実施の形態は、図1に示す実施の形態と異なり、ダンパを同心状に配置せず、縦方向に直列接続し、1段目の除振器と2段目の除振器の間にダンパを設けたものである。図において、40は1段目の除振器、41は2段目の除振器である。42は1段目の除振器40と2段目の除振器41の間に取り付けられたダンパである。ダンパ42において、53はマス、54は粘弾性材、55はフランジである。1段目の除振器40と2段目の除振器41とは、ダンパ42により結合されている。   FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the dampers are not arranged concentrically but are connected in series in the vertical direction, and between the first-stage vibration isolator and the second-stage vibration isolator. A damper is provided. In the figure, 40 is a first-stage vibration isolator, and 41 is a second-stage vibration isolator. Reference numeral 42 denotes a damper attached between the first-stage vibration isolator 40 and the second-stage vibration isolator 41. In the damper 42, 53 is a mass, 54 is a viscoelastic material, and 55 is a flange. The first-stage vibration isolator 40 and the second-stage vibration isolator 41 are coupled by a damper 42.

このように構成された実施の形態の動作を説明する。図6は本発明の第2の実施の形態の力学モデルを示す図である。aはマス(質量M1)、bはバネ、cは減衰項である。dはマス(質量M3)で、該マスdと装置側フランジ1間に接続されるバネと減衰項の定数は、マスaとマスd間に接続されるバネと減衰項の定数と同じである。マスdに接続されるマス(質量M4)iとバネgと減衰項hとで動吸振器を構成しており、この部分は図5のダンパ42の力学モデルに対応している。   The operation of the embodiment thus configured will be described. FIG. 6 is a diagram showing a dynamic model according to the second embodiment of the present invention. a is a mass (mass M1), b is a spring, and c is a damping term. d is a mass (mass M3), and the constant of the spring and the damping term connected between the mass d and the apparatus side flange 1 is the same as the constant of the spring and the damping term connected between the mass a and the mass d. . The mass (mass M4) i connected to the mass d, the spring g, and the damping term h constitute a dynamic vibration absorber, and this portion corresponds to the dynamic model of the damper 42 in FIG.

図7は本発明の第2の実施の形態の伝達関数特性を示す図である。第1の折点周波数f1'は、図10に示す折点周波数f1よりも低周波側に移動し、第2の折点周波数f2'も図13に示す折点周波数f2よりも低周波側に移動している。この結果、TMPの回転周波数fTにおける減衰量G2は十分に大きな値となり、TMPの振動を装置側フランジ1に伝えなくすることができる。   FIG. 7 is a diagram showing the transfer function characteristics of the second embodiment of the present invention. The first corner frequency f1 ′ moves to the lower frequency side than the corner frequency f1 shown in FIG. 10, and the second corner frequency f2 ′ is also lower than the corner frequency f2 shown in FIG. Has moved. As a result, the attenuation G2 at the TMP rotation frequency fT becomes a sufficiently large value, and the vibration of the TMP can be prevented from being transmitted to the apparatus side flange 1.

この実施の形態によれば、2つのベローズ間の中間部に設けた中間質量にダンパを設けることにより、折点周波数低くすることができ、振動の遮断特性を向上させることができる。   According to this embodiment, by providing the damper in the intermediate mass provided in the intermediate portion between the two bellows, the break frequency can be lowered, and the vibration cutoff characteristic can be improved.

上述の実施の形態では、上下方向の振動について論じてきたが、水平方向の振動についても全く同様に考えることができる。この場合、圧縮方向のバネと減衰項ではなく、水平せん断方向のバネと減衰項によって伝達関数が決定される。この場合も、ベローズに挟まれた中間質量の水平方向振動モードが二つ目の折点周波数を決定する。この質量を大きくすることにより、上下方向の場合と同様に、二つ目の折点周波数を低くする効果がある。   In the above-described embodiment, the vibration in the vertical direction has been discussed. However, the vibration in the horizontal direction can be considered in the same manner. In this case, the transfer function is determined not by the spring and the damping term in the compression direction but by the spring and the damping term in the horizontal shear direction. In this case as well, the horizontal vibration mode of the intermediate mass sandwiched between the bellows determines the second break frequency. Increasing this mass has the effect of lowering the second break frequency as in the case of the vertical direction.

また、粘弾性材19(図1参照)とマス27は、水平方向の振動に対してもこの周波数の吸振ピークを抑制できるようになっており、同様に共振による伝達関数の悪化を防ぐことができる。よって、上下方向と同様に、水平方向の振動伝達関数の特性も良好なものとなる。   Further, the viscoelastic material 19 (see FIG. 1) and the mass 27 can suppress the vibration absorption peak of this frequency even with respect to horizontal vibration, and similarly prevent deterioration of the transfer function due to resonance. it can. Therefore, the characteristic of the vibration transfer function in the horizontal direction is good as in the vertical direction.

以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下の効果がある。
1)同心に二重のベローズを配置し、TMPの外側の空間を有効利用することにより、2段の除振器でも1段のものとほとんど同じ使用高さにすることができ、高さ方向のスペースのとれない装置にも、より高い除振性能を提供することができる。
2)ベローズ間の中間質量を大きくすることにより、伝達関数の二つ目の折点周波数を低くし、TMP回転周波数の含まれる高周波域の除振性能を高めることができる。
3)前記中間質量に制振機能を設けることによって、折点周波数における共振による伝達率の悪化を防ぐことができる。
As described above in detail, the present invention has the following effects.
1) By arranging double bellows concentrically and making effective use of the space outside the TMP, a two-stage vibration isolator can be used at almost the same height as that of the first stage. Higher vibration isolation performance can be provided even for a device that does not take up much space.
2) By increasing the intermediate mass between the bellows, the second break frequency of the transfer function can be lowered, and the vibration isolation performance in the high frequency region including the TMP rotation frequency can be improved.
3) By providing the intermediate mass with a damping function, it is possible to prevent deterioration of the transmission rate due to resonance at the break frequency.

このように、本発明によれば、良好な伝達関数を有し、かつ高さ方向に省スペースな除振機構を提供することができる。   Thus, according to the present invention, it is possible to provide a vibration isolation mechanism that has a good transfer function and is space-saving in the height direction.

本発明の第1の実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 1st Embodiment of this invention. ベローズの接続部分の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the connection part of a bellows. 本発明の第1の実施の形態の力学モデルを示す図である。It is a figure which shows the dynamic model of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の伝達関数特性を示す図である。It is a figure which shows the transfer function characteristic of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の力学モデルを示す図である。It is a figure which shows the dynamic model of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の伝達関数特性を示す図である。It is a figure which shows the transfer function characteristic of the 2nd Embodiment of this invention. 従来の1段ダンパを用いた構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example using the conventional 1 step | paragraph damper. 図8に示す除振機構の力学モデルを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a dynamic model of the vibration isolation mechanism illustrated in FIG. 8. 図8に示す除振機構の伝達関数特性を示す図である。It is a figure which shows the transfer function characteristic of the vibration isolation mechanism shown in FIG. 従来の2段ダンパを用いた構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example using the conventional 2 step | paragraph damper. 図11に示す除振機構の力学モデルを示す図である。It is a figure which shows the dynamic model of the vibration isolation mechanism shown in FIG. 図11に示す除振機構の伝達関数特性を示す図である。It is a figure which shows the transfer function characteristic of the vibration isolation mechanism shown in FIG.

1 装置側フランジ
6 TMP(ターボ分子ポンプ)
7 Oリング
13 ベローズ
14 ベローズ
15 ゴム
16 ゴム
17 フランジ
18 フランジ
19 粘弾性材
27 マス
28 フランジ
29 フランジ
30 クランプ
1 Equipment side flange 6 TMP (turbo molecular pump)
7 O-ring 13 Bellows 14 Bellows 15 Rubber 16 Rubber 17 Flange 18 Flange 19 Viscoelastic material 27 Mass 28 Flange 29 Flange 30 Clamp

Claims (1)

精密装置で、ターボポンプ等の振動発生を伴う装置を利用する時に必要とされる除振機構であって、2段以上のダンパを直列構成で用いる真空シール用ベローズを利用するものにおいて、
前記直列構成した2つのベローズ間に動吸振器を設けたことを特徴とする除振機構。
In a precision device, a vibration isolation mechanism required when using a device with vibration generation such as a turbo pump, which uses a vacuum seal bellows that uses a two-stage damper in a series configuration,
A vibration isolator provided with a dynamic vibration absorber between the two bellows configured in series.
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