JP5783866B2 - Hot cathode ionization gauge - Google Patents
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Description
本発明は、真空容器等の試験体内の圧力(全圧)を測定するための熱陰極電離真空計に関する。 The present invention relates to a hot cathode ionization vacuum gauge for measuring pressure (total pressure) in a test body such as a vacuum vessel.
スパッタリングや蒸着による成膜等、真空処理装置内で実施される真空プロセスにおいては、真空処理装置の真空チャンバ内の圧力が、例えば製品歩留まりに大きな影響を与える場合がある。真空プロセス中、真空チャンバ内の圧力のうち1Pa〜10−5Paの広い圧力範囲を精度よく測定するものとして、(三極管型)熱陰極電離真空計が一般に知られている。 In a vacuum process performed in a vacuum processing apparatus such as film formation by sputtering or vapor deposition, the pressure in the vacuum chamber of the vacuum processing apparatus may greatly affect, for example, product yield. A (triode tube type) hot cathode ionization vacuum gauge is generally known as one that accurately measures a wide pressure range of 1 Pa to 10 −5 Pa among the pressures in the vacuum chamber during the vacuum process.
熱陰極電離真空計は、試験体に装着されるガラス製の真空隔壁内に、ヘアピン状に成形されたフィラメントと、フィラメントの周囲に配置される、筒状の輪郭を有するグリッドと、グリッドの周囲に配置される筒状のイオンコレクタとを備えてなる(例えば、特許文献1参照)。そして、フィラメントに通電してこのフィラメントを点灯させて熱電子を放出させ、フィラメントより高い電位をグリッドに付与し、このグリッド周辺で熱電子と衝突して生じた気体原子、分子の正イオンをイオンコレクタで捕集し、このときのイオン電流から試験体内の圧力が検出される。 A hot-cathode ionization vacuum gauge is a filament formed in a hairpin shape in a glass vacuum partition to be mounted on a specimen, a grid having a cylindrical outline disposed around the filament, and a periphery of the grid (See, for example, Patent Document 1). Then, the filament is energized to light the filament to emit thermoelectrons, a potential higher than that of the filament is applied to the grid, and gas atoms and molecular positive ions generated by colliding with the thermoelectrons around the grid are ionized. Collected by the collector, the pressure in the test body is detected from the ion current at this time.
ここで、イオン電流と圧力との間には、Ii=S ・Ie・P(式1)の関係がある(式1中、Iiはイオン電流、Ieは電子電流、Sは感度係数、Pは圧力である)。そして、熱陰極電離真空計の測定限界(測定下限値)を決定する一要因として軟エックス線効果があることが知られている。つまり、フィラメントから放出された電子がイオンコレクタに捕集されたときに軟エックス線が放出される。この軟エックス線がイオンコレクタを照射すると、光電効果によりイオンコレクタから電子が放出される。その結果、疑似イオン電流がイオンコレクタに流れたことになる。従って、上記式1は、Ii=lip+lix=S・Ie・P +lix(式2)とあらわされる。この場合、Iip=S・Ie・P であり、lixは軟エックス線による疑似イオン電流であり、lix=α・β・Ie(式3)であらわされる。αは電子衝撃によりグリッド表面から軟エックス線が放出される確率であり、βは軟エックス線の照射によりイオンコレクタ表面から電子が放出される確率である。
Here, there is a relationship of Ii = S · Ie · P (Equation 1) between the ion current and the pressure (In
上記式2から、圧力が十分に低くなっても圧力依存性のない軟エックス線によるイオン電流があるため、このイオン電流に対応する圧力以下の値は示さないこととなる。従って、上記従来例の熱陰極電離真空計は、イオンコレクタの表面積が大きく、軟エックス線の照射面積も広いため、軟エックス線による疑似イオン電流も大きくなり、結果として、測定下限値が高く10−5Pa程度となる.
From the
ところで、軟エックス線による疑似イオン電流を格段に小さくした真空計として、BA真空計が従来から知られている(例えば、特許文献2参照)。BA真空計は、フィラメントをグリッドの外に配置し、イオンコレクタをグリッドの中に配置して構成される。この場合、イオンコレクタを細い線又は針状にすることで、軟エックス線の照射面積を小さくし、軟エックス線による疑似イオン電流を小さくしている。これにより、10−8Pa程度の測定下限値が得られる。 By the way, a BA vacuum gauge is conventionally known as a vacuum gauge in which the pseudo ion current due to the soft X-ray is remarkably reduced (see, for example, Patent Document 2). The BA vacuum gauge is configured by arranging a filament outside the grid and an ion collector inside the grid. In this case, the irradiation area of the soft X-ray is reduced by making the ion collector a thin line or needle, and the pseudo ion current due to the soft X-ray is reduced. Thereby, a measurement lower limit of about 10 −8 Pa is obtained.
そこで、熱陰極電離真空計において、測定下限値を下げるためにはイオンコレクタを細くする必要があるが、イオンコレクタの表面積が小さくなると、正イオンを捕集する確率が低くなってしまう。また、熱陰極電離真空計が、炭化水素系の気体やシロキサンなどの気体雰囲気が形成される試験体に使用される場合、これらが絶縁膜として又は高抵抗膜として堆積し、イオンコレクタに入射したイオンがイオン電流として検出できなくなり、感度が低下する。このようにイオンコレクタの面積が小さいと、イオンコレクタ表面に堆積する絶縁層又は高抵抗膜の堆積速度が速くなり、感度低下が速くなる。即ち、イオンコレクタの表面積が大きいほうが、安定性が良い。 Therefore, in the hot cathode ionization vacuum gauge, it is necessary to make the ion collector thinner in order to lower the measurement lower limit value. However, if the surface area of the ion collector is reduced, the probability of collecting positive ions is lowered. In addition, when the hot cathode ionization gauge is used for a test body in which a gas atmosphere such as hydrocarbon gas or siloxane is formed, these are deposited as an insulating film or a high resistance film and are incident on an ion collector. Ions cannot be detected as an ion current, and sensitivity is lowered. When the area of the ion collector is small as described above, the deposition rate of the insulating layer or high resistance film deposited on the surface of the ion collector is increased, and the sensitivity is decreased. That is, the larger the surface area of the ion collector, the better the stability.
本発明は、以上の点に鑑み、従来例の三極管形の熱陰極電離真空計と同等の感度安定性を有すると共に、上記従来例のものよりも測定下限値を低くできるようにした熱陰極電離真空計を提供することをその課題とするものである。 In view of the above points, the present invention has a sensitivity stability equivalent to that of the conventional triode-type hot cathode ionization gauge and has a lower measurement lower limit than that of the conventional example. The object is to provide a vacuum gauge.
上記課題を解決するために、本発明は、試験体に装着されてその内部の圧力を検出する熱陰極電離真空計であって、フィラメントと、このフィラメントを囲うように配置される、筒状の輪郭を有するグリッドと、イオンコレクタとを備え、このフィラメントに通電してこのフィラメントを点灯させて熱電子を放出させ、フィラメントより高い電位をグリッドに付与し、このグリッド周辺で熱電子と衝突して生じた気体原子、分子の正イオンがイオンコレクタで捕集され、このときのイオン電流から圧力を検出するものにおいて、イオンコレクタが板状部材で構成され、グリッドの母線方向の延長上に所定の間隔を存して当該グリッドの少なくとも一方の開口を覆うように配置され、イオンコレクタの表面積をグリッドの開口面積の1.5倍以下とし、上記間隔を1〜5mmの範囲に設定することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a hot cathode ionization vacuum gauge that is mounted on a test body and detects the pressure inside the test body, and includes a filament and a cylindrical shape disposed so as to surround the filament. A grid having an outline and an ion collector are provided. The filament is energized to light the filament to emit thermoelectrons, and a potential higher than the filament is applied to the grid, colliding with the thermoelectrons around the grid. the resulting gas atoms, positive ions of the molecule are collected by the ion collector, the one that detects the pressure from the ion current at this time, ion-collector is a plate-like member, the predetermined on the extension of the generatrix direction of the grid disposed presence of intervals so as to cover at least one opening of the grid, 1.5 more than double the opening area of the grid surface area of the ion collector And then, and sets the interval in the range of 1 to 5 mm.
本発明によれば、イオンコレクタをグリッドの少なくとも一方の開口を塞ぐ面積の板状部材で構成したため、BA真空計と比較してイオンコレクタの表面積が大きくなって、正イオンを捕集する確率が低くなることが抑制される一方で、炭化水素系の気体やシロキサンなどの気体雰囲気が形成される試験体に使用される場合でも感度の低下を防止でき、従来例の熱陰極電離真空計と同等の感度安定性を有する。また、従来例の電離真空計に用いられる筒状のイオンコレクタと比較して、その表面積が小さいため、軟エックス線による疑似イオン電流を小さくでき、結果として、上記従来例のものよりも測定下限値を低くできる。なお、本発明において、所定間隔は、機械的な精度及びグリッド内で生成されたイオンの飛行距離を考慮して設定され、例えば、1〜5mmの範囲で設定される。この間隔が1mmより小さいと、グリッドとイオンコレクタが接触するという機械的な不具合がある一方で、5mmを超えると、イオンの飛行距離が長くなることで、圧力が高くなると、イオン−分子間衝突の確率が増え、圧力が高くなると出力信号対圧力の直線性が失われるという不具合が生じる。 According to the present invention, since the ion collector is composed of a plate-like member having an area that closes at least one opening of the grid, the surface area of the ion collector is larger than that of the BA vacuum gauge, and the probability of collecting positive ions is increased. While it is suppressed from lowering, it is possible to prevent a decrease in sensitivity even when used in a test specimen in which a gas atmosphere such as hydrocarbon gas or siloxane is formed, and is equivalent to the conventional hot cathode ionization vacuum gauge Sensitivity stability. In addition, compared to the cylindrical ion collector used in the conventional ionization vacuum gauge, because the surface area is small, the pseudo ion current due to soft X-rays can be reduced, and as a result, the measurement lower limit value than the conventional example Can be lowered. In the present invention, the predetermined interval is set in consideration of mechanical accuracy and the flight distance of ions generated in the grid, and is set in the range of 1 to 5 mm, for example. If this distance is smaller than 1 mm, there is a mechanical problem that the grid and the ion collector come into contact. On the other hand, if it exceeds 5 mm, the flight distance of ions becomes longer, and if the pressure increases, the ion-molecule collision occurs. When the pressure increases and the pressure increases, the linearity of the output signal versus pressure is lost.
ところで、上記従来例のように、フィラメントと、グリッドと、イオンコレクタとがガラス製の真空隔壁内に収納されていると、このガラス表面に熱電子がチャージアップし、この真空隔壁で囲繞された空間内の電位分布が変化し、イオン化率が低下する等の不具合が生じる。そこで、前記フィラメントと、グリッドと、イオンコレクタとが金属製の真空隔壁内に収納される構成を採用すれば、熱電子のチャージアップを防止して、真空隔壁で囲繞された空間内の電位分布を常時一定に保持されるため、長時間に亘って一定の感度で圧力を測定することができる。 By the way, when the filament, the grid, and the ion collector are accommodated in a glass vacuum partition as in the above-described conventional example, the thermoelectrons are charged up on the glass surface and surrounded by the vacuum partition. The potential distribution in the space changes, causing problems such as a decrease in ionization rate. Therefore, by adopting a configuration in which the filament, the grid, and the ion collector are housed in a metal vacuum partition, the potential distribution in the space surrounded by the vacuum partition is prevented by preventing charge-up of thermoelectrons. Since the pressure is always kept constant, the pressure can be measured with a constant sensitivity over a long period of time.
また、本発明においては、前記フィラメントは、タングステンとレニウムとの合金で構成されることが好ましい、これによれば、熱変形や自重による変形を抑制でき、熱電子放出領域の変動を抑制できてよい。 In the present invention, the filament is preferably composed of an alloy of tungsten and rhenium. According to this, it is possible to suppress thermal deformation and deformation due to its own weight, and it is possible to suppress fluctuations in the thermoelectron emission region. Good.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を三極管型の熱陰極電離真空計を例に説明する。以下においては、図示省略の試験体に対する後述のセンサ部の装着方向を上方として説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described by taking a triode-type hot cathode ionization vacuum gauge as an example with reference to the drawings. In the following description, the mounting direction of a sensor unit (described later) with respect to a test specimen (not shown) will be described as upward.
図1及び図2を参照して、熱陰極電離真空計IGは、センサ部Sと制御部Cとから構成される。センサ部Sは、有底筒状の金属製の容器(エンベロープ)たるセンサ本体1を備え、その縮径させた上部先端に形成したフランジ11(及びOリング)を介して図外の真空チャンバ等の試験体に着脱自在に取り付けられる。センサ本体1としては、ステンレス、ニッケル、ニッケルと鉄との合金、アルミ合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、タングステン、モリブデン、タンタルまたはこれらから選択された少なくとも二種の合金で構成され、真空隔壁を構成する。この場合、金属製のセンサ本体1は、アース接地していることが好ましい。
1 and 2, the hot cathode ionization vacuum gauge IG includes a sensor unit S and a control unit C. The sensor unit S includes a
センサ本体1は、その内部に、フィラメント2と、フィラメント2の周囲を囲うように同心に配置される、筒状の輪郭を有するグリッド3と、グリッド3の母線方向(図1中、上下方向)の延長上に所定間隔を存してグリッドの上下の開口31a、31bに平行にかつ当該開口31a、31bを覆うように夫々配置される円板状の(板状部材たる)イオンコレクタ41、42とを備える。フィラメント2としては、このフィラメント2に通電することで点灯(赤熱)させたときの2000〜2500℃の温度範囲において高い機械的強度を有するように、レニウムの重量比が3〜26重量%であるタングステンとレニウムの合金製で、φ0.1〜0.2mmの線材をヘアピン状に成形してなるものが用いられる。そして、フィラメント2の両自由端が、センサ本体1の底部を図示省略の絶縁体を介して貫通させてセンサ本体1内に突設した支持ピン21a、21bによりセンサ本体1内の所定位置に位置決め支持される。この場合、支持ピン21a、21bは接続端子(電極)の役割も果たす。
The sensor
フィラメント2は、グリッド3内の下側の開口31b側に、フィラメント2の挿入方向前端のヘアピン状に折り返す頂部22側から挿入され、当該頂部22が、グリッド3の母線方向における中点Mpの近傍たる中央領域に位置するように配置されている。なお、「中央領域」とは、グリッドの母線方向の長さ(高さ)をlとし、その中点Mpを含むグリッド3の高さ方向における一定の領域をいい、具体的には、グリッド3の高さの2/5〜3/5の範囲に頂部22が位置すればよい。3/5を超えると、電子を引き出すための電場が、電子が放出されやすいフィラメント2の頂部22に集中しないので、電子の放出効率が低下する、つまり、フィラメント2にかかる電力が増大すると共に、イオン化するための電子が飛行する領域が狭くなって感度が悪くなり、しかも、フィラメントが長くなることによる変形が起こりやすくなって感度変化が大きくなる、という不具合が生じる。他方で、2/5より小さいと、電子の飛行距離が長くなると共に、生成されたイオンの飛行距離も長くなるので、高い圧力における荷電粒子(ここでは電子及びイオン)対中性粒子(気体分子)の衝突頻度が多くなることによる感度の低下が起きる、という不具合が生じる。
The
グリッド3としては、タングステン、モリブデン、表面を白金で被覆したモリブデン、タンタル、白金、イリジウム、白金とイリジウムの合金、ニッケル、ニッケルと鉄との合金、ステンレスまたはこれらから選択された少なくとも二種の合金製のものが用いられる。そして、φ0.1〜0.5mmの線材を円筒形状の輪郭を有するようにコイル状に巻回して構成される。この場合、グリッドの孔軸Ha上にフィラメント2の頂部22が位置するようになる。なお、グリッド3の形態はこれに限定されるものではなく、上記線材を格子状に組み付けて筒状に成形したものやパンチングメタルまたはフォトエッチングシートを筒状に成形したものであってもよい。グリッド3もまた、センサ本体1の底部を図示省略の絶縁体を介して貫通させてセンサ本体1内に突設した支持ピン31c、31dによりセンサ本体1内の所定位置に位置決め支持される。この場合、支持ピン31cは、接続端子の役割も果たす。
The
イオンコレクタ41、42は、モリブデン、表面を白金で被覆したモリブデン、タンタル、白金、イリジウム、白金とイリジウムの合金、ニッケル、ニッケルと鉄との合金またはこれらから選択された少なくとも二種の合金製の円板状の板材で構成される。この場合、その厚さ50〜300μmの範囲に設定される。また、イオンコレクタ41、42のグリッド3との対向面の表面積は、グリッド3の上下方向の開口面積(巻き径から算出される面積)と同等以上に設定されてグリッド3の開口を覆うようになっている。なお、イオンコレクタ41、42の表面積は、グリッド3の開口面積の1.5倍以下であることが好ましい。1.5倍を超えると、軟エックス線による疑似イオン電流が大きくなり、測定下限値を低くできない。また、所定間隔は、機械的な精度やグリッド3内で生成されたイオンの飛行距離を考慮して設定され、例えば、1〜5mmの範囲で設定される。この間隔が1mmより小さいと、グリッド3とイオンコレクタ4が接触するという機械的な不具合がある一方で、5mmを超えると、イオンの飛行距離が長くなることで、圧力が高くなると、イオンー分子間衝突の確率が増え、圧力が高くなると出力信号対圧力の直線性が失われるという不具合が生じる。
The ion collectors 4 1 , 4 2 are molybdenum, molybdenum coated with platinum, tantalum, platinum, iridium, an alloy of platinum and iridium, an alloy of nickel, nickel and iron, or at least two alloys selected from these It is made of a disc-shaped plate material made of steel. In this case, the thickness is set in the range of 50 to 300 μm. Further, the surface area of the surface of the ion collectors 4 1 , 4 2 facing the
イオンコレクタ41、42もまた、センサ本体1の底部を図示省略の絶縁体を介して貫通させてセンサ本体1内に突設した支持ピン41a〜41dによりセンサ本体1内の所定位置に位置決め支持される。この場合、支持ピン41a、41cは、接続端子の役割も果たす。なお、イオンコレクタ41、42の形態は上記に限定されるものではなく、矩形の板材で構成することもでき、また、グリッド3の上下の開口31a、31bのうち少なくとも一方に配置することもできる。
The ion collectors 4 1 , 4 2 are also positioned at predetermined positions in the
他方、制御部Cは筐体F(図1中、一点鎖線で示す)を備え、筐体F内にはコンピュータ、メモリやシーケンサ等を備えた制御手段C1が内蔵されている。制御手段C1は、後述の各電源の作動や後述の電流計Aにて測定されたイオン電流値を処理して例えば図示省略のディスプレイに圧力を表示する等の各種制御を統括して行う。また、筐体F内には、フィラメント2に直流電流を通電してフィラメント2を赤熱(点灯)するフィラメント点灯用の電源E1と、グリッド3に対してフィラメント2より高い電位を与えるグリッド用の電源E2と、フィラメント2の電位をイオンコレクタ41、42の電位よりも高くする電源E3と、イオンコレクタ41、42を夫々流れるイオン電流を測定する電流計Aとが内蔵されている。
On the other hand, the control unit C includes a housing F (indicated by a one-dot chain line in FIG. 1), and a control means C1 including a computer, a memory, a sequencer, and the like is built in the housing F. The control unit C1 performs various controls such as the operation of each power source described later and the ion current value measured by the ammeter A described later to display pressure on a display (not shown), for example. Further, in the housing F, a filament lighting power source E1 for supplying a direct current to the
なお、本実施形態では、特に図示して説明しないが、筐体Fには上記各電源に導通した出力端子が設けられ、センサ部Sと制御ユニットCとはコネクタ付きケーブルにて接続される。また、センサ部Sと制御ユニットCとを同一の筐体に組み込んで構成することもできる。 In the present embodiment, although not shown and described in particular, the housing F is provided with output terminals that are conducted to the respective power sources, and the sensor unit S and the control unit C are connected by a cable with a connector. Further, the sensor unit S and the control unit C can be incorporated in the same housing.
次に、上記熱陰極電離真空計の使用例を説明する。センサ部Sを、フランジ部11及び図示省略のOリングを介して図外の試験体のテストポートに装着した後、試験体内を真空ポンプにより真空引きし、所定真空圧に達すると、圧力測定を開始する。先ず、電源E1によりフィラメント2に直流電流を通電してフィラメント2を点灯させ、熱電子を放出させる。そして、電源E2によりグリッド3とフィラメント2との間の電位差に相当するイオン化電圧で熱電子をグリッド3側に引き込む。このとき、熱電子と衝突したグリッド3周辺の気体原子、分子から正イオンが生じる。そして、生じた気体原子、分子の正イオンがイオンコレクタ41、42で夫々捕集され、このとき、電流計Aで測定したイオン電流から試験体内の圧力が検出される。なお、熱陰極電離真空計の制御方法やイオン電流からの圧力の算出方法等については、公知のものを利用できるため、ここでは詳細な説明を省略する。
Next, a usage example of the hot cathode ionization vacuum gauge will be described. After the sensor unit S is attached to the test port of the test body (not shown) via the
以上、本発明の実施形態によれば、イオンコレクタ41、42をグリッド3の少なくとも一方の開口31a、31bを塞ぐ面積の板状部材で構成したため、BA真空計と比較してイオンコレクタ41、42の表面積が大きくなって、正イオンを捕集する確率が低くなることが抑制される一方で、炭化水素系の気体やシロキサンなどの気体雰囲気が形成される試験体に使用される場合でも感度の低下を防止でき、従来例の熱陰極電離真空計と同等の感度安定性を有する。また、従来例の電離真空計に用いられる筒状のイオンコレクタと比較して、その表面積が小さいため、軟エックス線による疑似イオン電流を小さくでき、結果として、上記従来例のものよりも測定下限値を低くできる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the ion collectors 4 1 and 4 2 are configured by the plate-like members having an area that covers at least one of the
また、センサ部Sを金属製の真空隔壁1内に収納したため、熱電子のチャージアップを防止して、真空隔壁1で囲繞された空間内の電位分布を常時一定に保持されるため、長時間に亘って一定の感度で圧力を測定することができる。しかも、フィラメント2をタングステンとレニウムとの合金で構成したため、熱変形や自重による変形を一層抑制することができる。即ち、上記重量比のタングステンとレニウムとの合金は、フィラメント2を点灯させてときの2000〜2500℃の温度範囲における剛性、延性が高く、また、比較的化学的にも安定である。従って、上記温度領域となる熱陰極材料としてより適したものである。つまり、熱履歴による構造変化や振動、衝撃による形状変化(断線を含む)が小さく、同時に酸化物被覆をする必要がない。このため、熱陰極電離真空計IGのフィラメント2材として使用した場合における感度変化が少ない。
Further, since the sensor unit S is housed in the
次に、本発明の効果を確認するために、上記熱陰極電離真空計IGを用いて次の実験を行った。この場合、グリッド3として、モリブデン製の網部材を直径φ10mm、高さ24mmに成形したものを用いた。また、フィラメント2としては、その材質がレニウムの重量比を3重量%としたタングステン−レニウム合金製のものを用い、ヘアピン状に成形したフィラメント2の頂部22がグリッド3の中心に位置するようにグリッド3内に挿設した。イオンコレクタ41、42としては、その材質がSUS304とし、φ10mmの板材とした。
Next, in order to confirm the effect of the present invention, the following experiment was performed using the hot cathode ionization vacuum gauge IG. In this case, a
接地電位に対する電源E1の電位を+25V、電源E2の電位を+150Vとし、電源E3の電位を0Vとし、イオン化のための電子電流を1mAに制御することとした。そして、熱陰極電離真空計IGの測定下限値を測定したものを図3に示す。なお、図3中、−□−線は、上記熱陰極電離真空計IG(発明品)のものである。また、図3には、従来例の熱陰極電離真空計のもの(従来品:図3中、−○−で示すもの)及びBA真空計(比較品:図3中、−△−で示すもの)の測定下限値を測定したものも示している。これによれば、発明品のものは、BA真空計より圧力の測定下限値は高いが、従来品のものより、圧力の測定下限値が低くなっていることが確認された。 The potential of the power source E1 with respect to the ground potential is + 25V, the potential of the power source E2 is + 150V, the potential of the power source E3 is 0V, and the electron current for ionization is controlled to 1 mA. And what measured the measurement lower limit of the hot cathode ionization vacuum gauge IG is shown in FIG. In FIG. 3, the-□-line is for the hot cathode ionization vacuum gauge IG (invention). Also, FIG. 3 shows a conventional hot cathode ionization vacuum gauge (conventional product: indicated by -O- in FIG. 3) and a BA vacuum gauge (comparative product: indicated by-[Delta]-in FIG. 3). It also shows the measurement of the measurement lower limit value. According to this, it was confirmed that the product according to the invention has a lower pressure measurement lower limit than the BA vacuum gauge, but the pressure measurement lower limit is lower than that of the conventional product.
次に、上記と同一の熱陰極電離真空計IGを用いて他の実験を行った。即ち、電離真空計の安定性を示すために、シロキサンに暴露しながら動作させ,その後に窒素に対して校正して感度の変化を測定した。図4には、その測定結果が示され、図4中、−□−線は、発明品、−○−が従来品、−△−が比較品のものである、これによれば、比較品では、約1.5時間のシロキサンへの暴露で約2ケタ感度が低下することが判る。それに対して、発明品では、感度変化が少なく、従来品と同等の安定性を有することが確認された。 Next, another experiment was performed using the same hot cathode ionization vacuum gauge IG as described above. That is, in order to show the stability of the ionization vacuum gauge, it was operated while exposed to siloxane, and then calibrated against nitrogen to measure the change in sensitivity. FIG. 4 shows the measurement results. In FIG. 4, the-□-line indicates the invention product,-○-indicates the conventional product, and-△-indicates the comparison product. Thus, it can be seen that exposure to siloxane for about 1.5 hours reduces the sensitivity to about two digits. On the other hand, it was confirmed that the inventive product has little change in sensitivity and has the same stability as the conventional product.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではない。上記実施形態では、センサ本体1を備えたものを例に説明したが、センサ部を試験体にそのまま取り付けるような場合にも本発明は適用することができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited above. In the above embodiment, the
IG…熱陰極電離真空計、S…センサ部、C…制御部、1…金属製の容器(真空隔壁)、2…フィラメント、3…グリッド、41、42…イオンコレクタ、A…電流計、Ha…孔軸、Mp…(グリッドの母線方向における)中点、E1〜E3…電源。
IG ... Hot cathode ionization vacuum gauge, S ... Sensor part, C ... Control part, 1 ... Metal container (vacuum partition), 2 ... Filament, 3 ... Grid, 4 1 , 4 2 ... Ion collector, A ... Ammeter , Ha... Hole axis, Mp.
Claims (3)
フィラメントと、このフィラメントを囲うように配置される、筒状の輪郭を有するグリッドと、イオンコレクタとを備え、このフィラメントに通電してこのフィラメントを点灯させて熱電子を放出させ、フィラメントより高い電位をグリッドに付与し、このグリッド周辺で熱電子と衝突して生じた気体原子、分子の正イオンがイオンコレクタで捕集され、このときのイオン電流から圧力を検出するものにおいて、
イオンコレクタが板状部材で構成され、グリッドの母線方向の延長上に所定の間隔を存して当該グリッドの少なくとも一方の開口を覆うように配置され、イオンコレクタの表面積をグリッドの開口面積の1.5倍以下とし、上記間隔を1〜5mmの範囲に設定することを特徴とする熱陰極電離真空計。
A hot cathode ionization vacuum gauge that is mounted on a test body and detects the internal pressure of the test body,
A filament, a grid having a cylindrical outline disposed so as to surround the filament, and an ion collector are provided. The filament is energized to light the filament to emit thermoelectrons, and has a higher potential than the filament. Is applied to the grid, and the positive ions of the gas atoms and molecules generated by colliding with the thermoelectrons around the grid are collected by the ion collector, and the pressure is detected from the ion current at this time.
Ion-collector is a plate-like member, at a predetermined interval on the extension of the generatrix direction of the grid are arranged so as to cover at least one opening of the grid, the open area of the grid surface area of the ion collector A hot-cathode ionization vacuum gauge characterized by being 1.5 times or less and setting the interval in a range of 1 to 5 mm .
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