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JPS5815051B2 - Hot cathode ionization vacuum gauge - Google Patents
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JPS5815051B2 - Hot cathode ionization vacuum gauge - Google Patents

Hot cathode ionization vacuum gauge

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JPS5815051B2
JPS5815051B2 JP16499078A JP16499078A JPS5815051B2 JP S5815051 B2 JPS5815051 B2 JP S5815051B2 JP 16499078 A JP16499078 A JP 16499078A JP 16499078 A JP16499078 A JP 16499078A JP S5815051 B2 JPS5815051 B2 JP S5815051B2
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JP
Japan
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vacuum gauge
hot cathode
anode
ionization vacuum
ion
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JP16499078A
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渡辺文夫
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SHINKU DENSHI KK
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は小型、高感度でかつ、イオンコレクターの浴
びる軟X線量を少なくした熱陰極電離真空計に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a hot cathode ionization vacuum gauge that is small, highly sensitive, and reduces the amount of soft X-rays that the ion collector is exposed to.

従来、超高真空領域の圧力を測定する場合の真空計とし
ては専らビーニー型電離真空計(ペイヤンードとアルパ
ートの両氏が開発したもので、通常B−A型電離真空計
と表示される。
Conventionally, the vacuum gauge used to measure pressure in the ultra-high vacuum region has been exclusively the Beanie type ionization vacuum gauge (developed by Messrs. Payand and Alpert, and usually referred to as the B-A type ionization vacuum gauge).

以下B −A型電離真空計という。Hereinafter referred to as the B-A type ionization vacuum gauge.

)が使用されていた。このB−A型電離真空計は線材を
スパイラル状に成型したもの、又はメツシュ材を円筒に
成型したもの等、の陽極に対して、陽極の中心軸上にイ
オンコレクターを配置すると共に、陽極の外側には熱陰
極を配置したいわゆる三極構造をしており、熱陰極と陽
極間に電子電流を流すことにより陽極を中心に熱陰極と
イオンコレクター間で電子を振動させ、・この振動電子
によって真空中の残留気体をイオン化し、生成したイオ
ンをイオンコレクターに捕捉して、このイオン電流より
圧力を求めるものである。
) was used. This B-A type ionization vacuum gauge has an ion collector placed on the central axis of the anode, which is made of a spiral wire molded or a mesh material molded into a cylinder. It has a so-called three-pole structure with a hot cathode placed on the outside, and by passing an electron current between the hot cathode and anode, electrons are oscillated between the hot cathode and the ion collector with the anode as the center. The residual gas in the vacuum is ionized, the generated ions are captured in an ion collector, and the pressure is determined from this ion current.

上記のような測定方式による時には、熱陰極より出た電
子が前記振動を繰り返すうちに陽極に衝突しくこれが前
記電子電流に相当する。
When using the above measurement method, electrons emitted from the hot cathode collide with the anode while repeating the vibration, and this corresponds to the electron current.

)、この衝撃によって陽極からは、たえず軟X線が放射
される。
), soft X-rays are constantly emitted from the anode due to this impact.

前記イオンコレクターがこの軟X線を浴びると光電子を
放出して、前記イオン電流と同じ方向に光電流を生ずる
When the ion collector is exposed to the soft X-rays, it emits photoelectrons, producing a photocurrent in the same direction as the ion current.

従ってこの光電流によってB−A型電離真空計による圧
力測定には限界があった。
Therefore, there is a limit to pressure measurement using a B-A type ionization vacuum gauge due to this photocurrent.

即ちガラス管球内に前記電極を収容した測定球では1O
−18Torr台、真空槽内に直接電極を露出するよう
にしたヌード型測定球ではIQ−11Torr台であっ
た。
That is, in the case of a measurement bulb in which the electrode is housed in a glass tube, 1O
-18 Torr level, and IQ-11 Torr level for the nude type measurement bulb with electrodes exposed directly in the vacuum chamber.

この圧力測定限界を低圧側に改善するには光電流を減ら
さなければならない。
In order to improve this pressure measurement limit to the lower pressure side, the photocurrent must be reduced.

光電流を減らすにはイオンコレクターの線径および長さ
を小さくして軟X線を浴びる表面積を減らすことか考え
られるが、イオンコレクターを小さくすると残留気体の
イオンを捕捉できる確立が小さくなり、真空計としての
感度が小さくなる問題があった。
One possible way to reduce the photocurrent is to reduce the wire diameter and length of the ion collector to reduce the surface area exposed to soft There was a problem that the sensitivity of the meter was reduced.

一方、真空計を取り付ける真空槽内では、例えば真空蒸
着や各種の計測が行なわれるが、真空槽内の空間を有効
に利用できることが望ましく、従って真空計としては、
できるだけ小型のものが要求される。
On the other hand, in the vacuum chamber where the vacuum gauge is attached, for example, vacuum evaporation and various measurements are performed, and it is desirable to be able to use the space inside the vacuum chamber effectively, so as a vacuum gauge,
Something as small as possible is required.

然し乍ら、前記B−A型電離真空計を小型化すると電離
有効空間の減少と共にイオンコレクターも小さくならざ
るを得ないので、前記と同様の理由で感度が小さくなり
、小型化を難しくしていた。
However, if the B-A type ionization vacuum gauge is miniaturized, the effective ionization space is reduced and the ion collector must also be made smaller, so the sensitivity decreases for the same reason as mentioned above, making miniaturization difficult.

然るにこの発明は、前記三極構造の電離真空計において
、陽極を球面に近似させて形成し、この陽極に対して外
側に熱陰極を配置すると共に、陽極の中心軸上にイオン
コレクターを配置し、残留気体のイオン化に寄与する電
子の軌道を陽極で囲まれる球状空間の中心に向う方向と
し、前記球状空間の中心部における電子密度およびイオ
ン密度を高くしたので、感度が大きくなり、この結果真
空計の小型化を可能とし、加えてイオンコレクターの小
型化に伴ない、軟X線を浴びる量の低減によって前記圧
力測定限界を改善するなど前記従来の問題点を悉く解決
したのである。
However, the present invention provides an ionization vacuum gauge with a three-electrode structure in which the anode is formed to approximate a spherical surface, a hot cathode is disposed outside of the anode, and an ion collector is disposed on the central axis of the anode. , the orbit of the electrons that contribute to the ionization of the residual gas is directed toward the center of the spherical space surrounded by the anode, and the electron density and ion density at the center of the spherical space are increased, resulting in increased sensitivity and, as a result, the vacuum In addition, as the ion collector became smaller, the pressure measurement limit was improved by reducing the amount of soft X-ray exposure, and all of the conventional problems were solved.

即ちこの発明を第1図および第2図に示した実施例(実
施例Iとする。
That is, the present invention will be described in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 (hereinafter referred to as "Embodiment I").

)について説明すれば、線材1,1(例えばモリブデン
線、線径0.15imf)複数本を環体2,2を介して
、所定の間隔を保って球の経線に沿うように張設するこ
とにより球面に近似させて形成した陽極3(直径約20
mm)を構成する。
), a plurality of wire rods 1, 1 (for example, molybdenum wire, wire diameter 0.15 imf) are strung together via rings 2, 2 along the meridian of the sphere while maintaining a predetermined interval. Anode 3 (diameter approximately 20 mm) formed to approximate a spherical surface
mm).

この陽極3の一方の環体2と、ガラス管球4の底部に貫
通設置したステム5とを固着することにより、陽極3を
ガラス管球4のはゾ中央部に設置すると共に、該陽極3
に対して、その外側。
By fixing one annular body 2 of this anode 3 to a stem 5 installed through the bottom of the glass tube 4, the anode 3 is installed at the center of the glass tube 4, and the anode 3
Against, its outside.

中央の高さにおよそ5間の間隙を保って、ステム5a
、5a 、5b 、5bを介して(支持棒を介設する場
合もある。
Maintaining a gap of approximately 5 mm at the center height, stem 5a
, 5a, 5b, and 5b (a support rod may be provided in some cases).

)タングステン線(線径0.2mmf)からなる陰極6
,6aを弧状に張設し、かつ陽極3の他方の環体2を通
して、ガラス管球4の頂部に設けたステム7の先端部よ
り陽極3の内側空間8のはゾ中央部まで、陽極3の中心
軸に沿ってタングステン線(線径lOμf)からなる針
状のイオンコレクター9を垂下してこの発明の熱陰極電
離真空計を構成する。
) Cathode 6 made of tungsten wire (wire diameter 0.2 mmf)
, 6a are stretched in an arc shape, and through the other annular body 2 of the anode 3, from the tip of the stem 7 provided at the top of the glass bulb 4 to the center of the inner space 8 of the anode 3, the anode 3 A needle-shaped ion collector 9 made of a tungsten wire (wire diameter 10 μf) is suspended along the central axis of the hot cathode ionization vacuum gauge of the present invention.

図中10はこの熱陰極電離真空計を真空槽(図示してい
ない。
In the figure, numeral 10 denotes this hot cathode ionization vacuum gauge in a vacuum chamber (not shown).

)と接続する接続管である。) is a connecting pipe that connects with

尚、前記陰極6,6aは測定には何れか一方を使用し、
他方は予備とするものである。
Note that either one of the cathodes 6 and 6a is used for measurement,
The other is reserved.

次に第3図および第4図に示した実施例(実施例■とす
る。
Next, the example shown in FIGS. 3 and 4 (referred to as Example 2).

)は、前記実施例Iの陽極3が線材1,1を張設するこ
とにより構成したのに対して、メツシュ材(透過率60
%)を椀型に成型したものを2個、つき合せて環状鍔1
1により両者を一体化することにより、球面に近似させ
た陽極12を構成し、該陽極12を用いて前記実施例I
と同様に、ガラス管球13内に各種を配置したものであ
る。
) was constructed using a mesh material (transmittance 60
%) molded into a bowl shape and put them together to form a circular tsuba.
1 to form an anode 12 that approximates a spherical surface.
Similarly, various components are arranged inside the glass tube 13.

尚、イオンコレクター14も管球13の底部から導入し
である。
Incidentally, the ion collector 14 is also introduced from the bottom of the tube 13.

又、第5図および第6図に示した実施例(実施例■とす
る。
Further, the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 (hereinafter referred to as "Embodiment 2").

)は、前記実施例■における陰極6゜6aが陽極12の
はゾ中央の高さに配置したのに対して、陰極6,6aを
陽極12の下方に位置させたものである。
), the cathodes 6, 6a are located below the anode 12, whereas the cathode 6.6a in the embodiment (2) was placed at the center height of the anode 12.

上記実施例の熱陰極電離真空計により真空の圧力を測定
するには、一方の陰極6又は6aに陰極電源(前記タン
グステン線に電流を流す加熱電源)を接続すると共に、
陰極6と陽極2間には、所定の熱電子電流が流れるよう
に電子電流制御回路を接続する。
In order to measure the vacuum pressure with the hot cathode ionization vacuum gauge of the above embodiment, a cathode power source (a heating power source that flows current through the tungsten wire) is connected to one of the cathodes 6 or 6a, and
An electronic current control circuit is connected between the cathode 6 and the anode 2 so that a predetermined thermionic current flows.

この場合の陽極3,12および陰極6の電位は例として
陰極に対して陽極3,12が150ボルト、イオンコレ
クターに対して陰極6が20ボルトである。
In this case, the potentials of the anodes 3, 12 and the cathode 6 are, for example, 150 volts for the anodes 3, 12 relative to the cathode, and 20 volts for the cathode 6 relative to the ion collector.

一方イオンコレクター9゜14はその電位を零ボルト(
アース電位)として、直流増巾器を接続する。
On the other hand, the ion collector 9°14 lowers its potential to zero volts (
(ground potential), connect a DC amplifier.

上記の作動条件とすれば、前記したように、陰極6から
放出された熱電子は陽極3,12へ流れる。
Under the above operating conditions, thermionic electrons emitted from the cathode 6 flow to the anodes 3 and 12, as described above.

この場合、熱電子の一部は球面に近似させて形成した陽
極3,12を境としてその内外空間の間を振動するよう
に挙動する。
In this case, some of the thermoelectrons behave so as to vibrate between the inner and outer spaces of the anodes 3 and 12, which are formed to approximate spherical surfaces.

然して陽極3,12で囲まれた内側空間8内で、熱電子
と残留気体の衝突によりイオンが生成し、このイオンは
イオンコレクター9,14に集められる。
Ions are generated in the inner space 8 surrounded by the anodes 3 and 12 by the collision of the thermoelectrons and the residual gas, and these ions are collected in the ion collectors 9 and 14.

前記直流増巾器はこのイオン電流を増巾して、その値を
指示し、これより圧力を求めるのである。
The DC amplifier amplifies this ion current, indicates its value, and calculates the pressure from this value.

実施例におけるイオンコレクター9,14の先端部は球
面に近似させて形成した陽極3,12のはゞ中央部に位
置させた。
In the embodiment, the tips of the ion collectors 9 and 14 were formed to approximate spherical surfaces, and the anodes 3 and 12 were positioned at the center.

これは第7図に示したように、球面に近似させて形成し
た陽極3に対して中心軸上にイオンコレクター9a、9
bを先端間隙0.3 mmで対向させて配置し、この先
端間隙Gを中心軸上で移動させることによって、イオン
コレクターに入射するイオンの割合を求めて決定したも
のである。
As shown in FIG. 7, the ion collectors 9a and 9 are placed on the central axis of the anode 3, which is formed to approximate a spherical surface.
B are placed facing each other with a tip gap of 0.3 mm, and the tip gap G is moved on the central axis to determine the proportion of ions incident on the ion collector.

上記によるイオン収率分布曲線を第8図に示した。The ion yield distribution curve obtained above is shown in FIG.

即ち陽極3で囲まれた内側空間8の中央部におけるイオ
ン分布密度が特に高いことが判明したので、前記の通り
、各実施例におけるイオンコレクター9,14の先端部
を陽極312のほぼゞ中央部に位置させたのである。
That is, it was found that the ion distribution density in the center of the inner space 8 surrounded by the anode 3 was particularly high. It was located at

(尚、イオンコレクター9,14の電界がイオンに作用
することによってイオンはイオンコレクター側に附勢さ
れるので、イオンコレクター9,14の先端部を陽極3
,12の中央部に位置させることを限定事項とするもの
ではない。
(The ions are energized toward the ion collector by the electric field of the ion collectors 9 and 14 acting on the ions, so the tips of the ion collectors 9 and 14 are connected to the anode 3.
, 12 is not a limitation.

)これは、前記電子電流を形成する電子の飛行軌跡が、
求心的であって、(球面に近似させて形成した陽極の中
心点に向う)、中央部の電子密度が高い為と考えられる
) This means that the flight trajectory of the electrons forming the electron current is
This is thought to be because the electron density is centripetal (towards the center of the anode, which is formed to approximate a spherical surface), and the electron density at the center is high.

従ってイオンコレクターは実施例の如く、球面に近似さ
せて形成した陽極3,12に対して、その中央部に先端
部が位置する長さとしても十分シな感度が得られるので
ある。
Therefore, as in the embodiment, the ion collector can provide sufficient sensitivity even when the length of the anodes 3 and 12, which are formed to approximate spherical surfaces, is such that the tip is located in the center of the anodes.

他方イオンコレクターとして更に満足すべき条件にイオ
ンコレクターの電位ECとイオン電流(コレクタ電流)
1cとの関係がある。
On the other hand, the ion collector potential EC and ion current (collector current) are the conditions that should be more satisfied as an ion collector.
There is a relationship with 1c.

即ちイオンコレクターの電位Ecの変動に対してイオン
電流Icは変動しないことが要求される。
In other words, it is required that the ion current Ic does not vary with respect to variations in the potential Ec of the ion collector.

この発明の構造では、前記の通りイオン密度の高い場所
に、確実にイオンコレクタ、−9,14を配置した構造
であるから、第9図に示したように、イオン電流Icは
イオンコレクターの電位ECの低い値で飽和し、この条
件を満足こする。
In the structure of the present invention, as mentioned above, the ion collectors -9 and 14 are reliably arranged at locations with high ion density, so as shown in FIG. 9, the ion current Ic is It saturates at a low value of EC and satisfies this condition.

この点従来のB−A型電離真空計では、電子電流を形成
する電子の飛行軌跡は、この発明の如く一点集中型では
なく、一軸集中型(陽極で囲まれる円柱空間の中心軸に
一様に集中する。
In this respect, in the conventional B-A type ionization vacuum gauge, the flight trajectory of the electrons forming the electron current is not concentrated at one point as in the present invention, but is concentrated on one axis (uniformly aligned along the central axis of the cylindrical space surrounded by the anode). Concentrate on.

)と考えられる。)it is conceivable that.

このことはイオンコレクターを陽極5で囲まれる円柱空
間の中心軸上全範囲に亘って配置していることからもう
かがえる。
This can be seen from the fact that the ion collectors are arranged over the entire range on the central axis of the cylindrical space surrounded by the anode 5.

この従来のイオンコレクターの長さを例えば半分とすれ
ば、イオンの収率は低下し、感度の低下はもちろんイオ
ンコレクター電圧Ecとイオン電流1c、5の関係4で
も満足した状態は得られない。
If the length of this conventional ion collector is halved, for example, the ion yield will be lowered, the sensitivity will be lowered, and the relationship 4 between the ion collector voltage Ec and the ion currents 1c and 5 will not be satisfied.

感度を向上できることは、それだけ、構造的に小型化が
可能である。
The more sensitivity can be improved, the more compact the structure can be.

因なみにこの発明による電離真空計と従来のB −A型
電離真空計との同一体積における感度比を求める為に、
感度を陽極の占める空間の体積で割って、S/■を求め
てみた所、従来のB−A型電離真空計の1に対してこの
発明の電離真空計では3.3であった。
Incidentally, in order to find the sensitivity ratio between the ionization vacuum gauge according to this invention and the conventional B-A type ionization vacuum gauge in the same volume,
When we calculated S/■ by dividing the sensitivity by the volume of the space occupied by the anode, it was 3.3 for the ionization vacuum gauge of the present invention, compared to 1 for the conventional B-A type ionization vacuum gauge.

感度が高いということは、イオンコレクター914を構
成するタングステン線の線径も細くできる。
High sensitivity means that the diameter of the tungsten wire that constitutes the ion collector 914 can also be made thinner.

上記実施例では線径10μfであり、従来のB−A型電
離真空計における線径150μfに対して約1/15で
ある。
In the above embodiment, the wire diameter is 10 .mu.f, which is about 1/15 of the wire diameter of 150 .mu.f in the conventional B-A type ionization vacuum gauge.

線径を細くできるということは、それに比例してイオン
コレクターの表面積も小さくなりそれだけ軟X線を浴び
る量を少なくすることができる。
The fact that the wire diameter can be made smaller means that the surface area of the ion collector becomes smaller in proportion to it, and the amount of soft X-rays exposed to it can be reduced accordingly.

上記の実施例ではイオンコレクター9,14の長さが従
来のB −A型電離真空計のイオンコレクターの長さの
約1/6〜1/10であることと相俟って、結局、表面
積では約1/100となる。
In the above embodiment, the length of the ion collectors 9 and 14 is approximately 1/6 to 1/10 of the length of the ion collector of the conventional B-A type ionization vacuum gauge, and as a result, the surface area is Then it will be about 1/100.

従って光電流も従来型の1/100となるから、圧力測
定の限界も理論的に2桁下げることができる。
Therefore, since the photocurrent is also 1/100 of that of the conventional type, the limit of pressure measurement can be theoretically lowered by two orders of magnitude.

第10図に示した実施例(実施例■とする。The embodiment shown in FIG. 10 (referred to as embodiment ①).

)は前記実施例Iに更にリフレクタ−電極を設置したも
のである。
) is the same as Example I except that a reflector electrode is further provided.

即ち円筒状のリフレクタ−電極15の内側に前記陰極6
.6a、陽極3およびイオンコレ久ター−9を位置させ
る。
That is, the cathode 6 is placed inside the cylindrical reflector electrode 15.
.. 6a, position the anode 3 and the ion collector 9;

リフレクタ−電極15も他の電極と同様にステム16,
16により(支持棒を介する場合もある。
Similarly to the other electrodes, the reflector electrode 15 also has a stem 16,
16 (sometimes via a support rod).

)支承し、リフレクタ−電極15と陰極6.6aとの間
隔は約2mtttに保つ。
), and the distance between the reflector electrode 15 and the cathode 6.6a is maintained at about 2 mttt.

又、第11図の実施例(実施例■とする。Further, the embodiment shown in FIG. 11 (referred to as embodiment ①).

)はりフレフタ−電極17を平板状とし、コレクターシ
ールドを兼ねたもので、陰極6,6aの下側に約2mm
の間隔を保って配置しである。
) Beam flaper electrode 17 is in the form of a flat plate, and also serves as a collector shield, approximately 2 mm below the cathodes 6, 6a.
They are placed with a certain distance between them.

上記の実施例■、■では、陰極、陽極およびイオンコレ
クターは前記実施例と同様の条件で動作させると共に、
リフレクタ−電極15.17には陰極の電位よりも低い
負の電位(−50−100V)を与えて動作させる。
In the above examples (■) and (2), the cathode, anode, and ion collector were operated under the same conditions as in the previous example, and
The reflector electrodes 15 and 17 are operated by applying a negative potential (-50 to 100 V) lower than the potential of the cathode.

このリフレクタ−電極15.17を用いれば、陰極より
放出される熱電子の発散を防ぎ、振動電子の求心的運動
(一点集中型の運動)を助長することができる。
By using the reflector electrodes 15, 17, it is possible to prevent thermionic electrons emitted from the cathode from dissipating and to promote centripetal movement (movement concentrating on one point) of the oscillating electrons.

このことによって一層感度の増大を期待することができ
る。
This can be expected to further increase sensitivity.

又、第10図の実施例のりフレフタ−電極15を陽極と
して動作させて、球面に近似させて形成した陽極3をイ
オンコレクターとしてこの電離真空計を10 ’ T
orr−I Torrを測定範囲とする低真空用電離真
空計として使用することもできる。
In addition, the ionization vacuum gauge was operated at 10' T by operating the glue flap electrode 15 of the embodiment shown in FIG. 10 as an anode and using the anode 3 formed to approximate a spherical surface as an ion collector.
It can also be used as a low vacuum ionization vacuum gauge with a measurement range of orr-I Torr.

然して一個の真空計でI Torr台よりI O”’T
orr台の広い範囲に亘る圧力測定も可能とすることが
できる。
However, with one vacuum gauge, I O'''T from I Torr stand.
It is also possible to measure pressure over a wide range of orr tables.

電離真空計として、圧力測定に使用するには、前記感度
軟X線を受ける量の他に、(1)圧力とイオン電流が比
例関係にあること、(2)圧力を一定の条件で電子電流
とイオン電流が比例関係にあること、(3)圧力を一定
の条件で電子の加速電圧とイオン電流の関係が電子のエ
ネルギーによる電離衝突断面積曲線に似ていること、(
4)イオンコレクター電位の変動によるイオン電流の変
動が少ないこと等の緒特性が必要である。
In order to use it as an ionization vacuum gauge to measure pressure, in addition to the amount of sensitive soft (3) Under constant pressure conditions, the relationship between electron acceleration voltage and ion current is similar to the ionization collision cross-sectional area curve due to electron energy.
4) Necessary characteristics include small fluctuations in ion current due to fluctuations in ion collector potential.

これらの緒特性を第9図および第12図乃至第18図に
示した。
These characteristics are shown in FIG. 9 and FIGS. 12 to 18.

図中曲線に附した記号はIが第1図、■が第3図、■が
第5図、■が第10図の実施例の真空計に対応する。
As for the symbols attached to the curves in the figure, I corresponds to the vacuum gauge of the embodiment shown in FIG. 1, ■ corresponds to the vacuum gauge of the embodiment shown in FIG. 3, ■ corresponds to the vacuum gauge of FIG.

これらの測定結果から、この発明の熱陰極電離真空計は
必要な緒特性を具備した真空計と言うことができる。
From these measurement results, it can be said that the hot cathode ionization vacuum gauge of the present invention is a vacuum gauge having the necessary characteristics.

即ちこの発明によれば、球面に近似させて形成した陽極
に対して、その外側に陰極を配置すると。
That is, according to the present invention, a cathode is placed outside an anode formed to approximate a spherical surface.

共に、陽極の内側中心軸上にイオンコレクタを配置して
熱陰極電離真空計を構成したので、小型かつ高感度で軟
X線による測定限界を改良した真空計を提供できる効果
がある。
In both cases, the hot cathode ionization vacuum gauge is constructed by arranging the ion collector on the inner central axis of the anode, which has the effect of providing a vacuum gauge that is small, highly sensitive, and has improved measurement limits using soft X-rays.

尚、球面に近似させて形成した陽極は実施例の形状に限
定されるもの。
Note that the anode formed to approximate a spherical surface is limited to the shape of the embodiment.

ではなく、線材で形成した複数の環体を球の緯線に沿う
ように配置(従って異なる直径の環体を準備する。
Instead, multiple rings made of wire are arranged along the latitudes of the sphere (therefore, rings with different diameters are prepared).

)して陽極を構成したもの、或いは線材をスパイラルに
巻き、その曲率を順次変化させて球面に近似させて形成
して陽極を構成したもの等種々の構造が考えられ、いず
れも前記と同様の作用効果を得ることが可能である。
), or one in which the anode is formed by winding a wire into a spiral and gradually changing its curvature to approximate a spherical surface. It is possible to obtain effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の実施例Iの一部を破切した斜視図、
第2図は同じく電極の配置図、第3図はこの発明の実施
例■の一部を破切した斜視図、第4図は同じく電極の配
置図、第5図はこの発明の実施例■の一部を破切した斜
視図、第6図は同じく電極の配置図、第7図はイオン収
率分布を求めるのに使用した真空計の電極の配置図、第
8図はイオン収率分布曲線、第9図および第18図はイ
オンコレクター電位とイオン電流の関係を示す図、第1
0はこの発明の実施例■の一部を破切した斜視図、第1
1図はこの発明の実施例Vの一部を破切した斜視図、第
12図および第15図は圧力とイオン電流の関係を示す
図、第13図および第16図は電子電流とイオン電流の
関係を示す図、第14図および第17図は電子の加速電
圧とイオン電流の関係を示す図である。 1・・・・・・線材、2・・・・・・環体、3,12・
・・・・・陽極、4、13−−−−−・ガラス管球、5
.5a、5b、?。 16・・・・・・ステム、6,6a・・・・・・陰極、
8・・・・・・内側空間、9.14・・・・・・イオン
コレクター、10・・・・・・接続管、11・・・・・
・環状鍔、15,17・・・・・・リフレクタ−電極。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of Embodiment I of the present invention;
FIG. 2 is a diagram of the arrangement of the electrodes, FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of the embodiment (2) of the present invention, FIG. 4 is a diagram of the arrangement of the electrodes, and FIG. 5 is a diagram of the embodiment (2) of the invention. Figure 6 is a partially cutaway perspective view, Figure 6 is a diagram of the electrode arrangement, Figure 7 is a diagram of the electrode arrangement of the vacuum gauge used to determine the ion yield distribution, and Figure 8 is the ion yield distribution. The curves, Figures 9 and 18 are diagrams showing the relationship between ion collector potential and ion current, Figure 1.
0 is a partially cutaway perspective view of Embodiment 1 of the present invention;
Figure 1 is a partially cutaway perspective view of Example V of the present invention, Figures 12 and 15 are diagrams showing the relationship between pressure and ionic current, and Figures 13 and 16 are diagrams showing the relationship between electron current and ionic current. 14 and 17 are diagrams showing the relationship between electron acceleration voltage and ion current. 1... Wire rod, 2... Ring body, 3, 12...
...Anode, 4, 13--Glass tube, 5
.. 5a, 5b,? . 16...Stem, 6,6a...Cathode,
8...Inner space, 9.14...Ion collector, 10...Connecting pipe, 11...
- Annular collar, 15, 17...Reflector electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 熱陰極と陽極とイオンコレクターの三極構造を有す
る電離真空計において、球面に近似させて形成した陽極
の外側の熱陰極を配置すると共に、前記陽極の中心軸上
にイオンコレクターを配置したことを特徴とする熱陰極
電離真空計。 2 球面に近似させて形成した陽極は、複数本の線材を
球の経線又は緯線に沿って張設して構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の熱陰極電離真空計。 3 球面に近似させて形成した陽極は、メツシュ材によ
る中空球としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の熱陰極電離真空計。 4 イオンコレクターは、球面に近似させて形成した陽
極の内側空間におけるはゞ中心部に、その先端部を位置
させたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の熱
陰極電離真空計。 5 熱陰極の外側にリフレクタ−電極を、近接して配置
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の熱陰
極電離真空計。 6 リフレクタ−電極は円筒としたことを特徴とする特
許請求の範囲第5項記載の熱陰極電離真空計。 7 リフレクタ−電極は平板としたことを特徴とする特
許請求の範囲第5項記載の熱陰極電離真空計。
[Claims] 1. In an ionization vacuum gauge having a three-pole structure of a hot cathode, an anode, and an ion collector, a hot cathode is disposed outside an anode formed to approximate a spherical surface, and a hot cathode is placed on the central axis of the anode. A hot cathode ionization vacuum gauge featuring an ion collector. 2. The hot cathode ionization vacuum gauge according to claim 1, wherein the anode formed to approximate a spherical surface is constructed by stretching a plurality of wires along the meridian or latitude of the sphere. 3. The hot cathode ionization vacuum gauge according to claim 1, wherein the anode formed to approximate a spherical surface is a hollow sphere made of mesh material. 4. The hot cathode ionization vacuum gauge according to claim 1, wherein the ion collector has its tip located at the center of the inner space of the anode formed to approximate a spherical surface. 5. The hot cathode ionization vacuum gauge according to claim 1, characterized in that a reflector electrode is disposed close to the outside of the hot cathode. 6. The hot cathode ionization vacuum gauge according to claim 5, wherein the reflector electrode is cylindrical. 7. The hot cathode ionization vacuum gauge according to claim 5, wherein the reflector electrode is a flat plate.
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CN103762146B (en) * 2013-12-24 2016-02-17 兰州空间技术物理研究所 Ionization gauge
CN103762147B (en) * 2013-12-24 2016-02-17 兰州空间技术物理研究所 Anode structure of ionization gauge

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