JP2008151756A - 真空測定方法および真空計 - Google Patents
真空測定方法および真空計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008151756A JP2008151756A JP2006342951A JP2006342951A JP2008151756A JP 2008151756 A JP2008151756 A JP 2008151756A JP 2006342951 A JP2006342951 A JP 2006342951A JP 2006342951 A JP2006342951 A JP 2006342951A JP 2008151756 A JP2008151756 A JP 2008151756A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- vacuum
- ions
- sensitivity
- ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 126
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 54
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- -1 temperature Substances 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
【解決手段】真空中の気体分子を電離させてイオンを生成し、生成したイオンを捕捉してイオン電流を検出し、検出したイオン電流から圧力指示値を算出する真空測定方法であって、少なくとも感度の圧力依存特性を取得する工程と、算出された圧力指示値を感度の圧力依存特性で補正する工程を有する真空測定方法により、真空計の指示値の精度を向上することができる。
【選択図】図1
Description
例えば、真空処理装置等の真空槽内部の圧力を測定する手段の一つとして、電離真空計が知られている。
また、電離真空計と構造が似ており、特定の質量/電荷比を持ったイオンのみを検出することによって分圧を知ることのできる質量分析計が知られている。
Ii=S×Ie×P (式1)
Ii:イオン電流(A)
S:電離真空計の感度(Pa-1)
Ie:電子電流(A)
P:圧力(Pa)
Pint=Ii/(S×Ie) (式2)
そこで、例えば、従来の質量分析計において「全圧イオン電流を測定し全圧を決定する手段を持つ四極子型質量分析計において、得られる全圧によって四極子型質量分析計の分圧指示値を補正する方法」が提示されている(特許文献2参照)。
そこで特許文献2に記載のように、「全圧イオン電流を測定し全圧を決定する手段を持つ四極子型質量分析計において、得られる全圧によって四極子型質量分析計の分圧指示値を補正する方法」によると、高精度の全圧指示値が得られることを前提としている。
本発明の実施の形態の真空計は、電子源であるカソード電極1と、電子を捕捉するアノード電極2と、イオンを捕捉する集イオン電極3と、それらを制御する制御装置21とで電離真空計20として機能する。
(A)イオン電流から比例により圧力(従来の指示値)を求める工程;
(B)感度の圧力依存性を示す関数を変形する工程;
(C)変形した感度の圧力依存性を示す関数に測定条件を代入して、圧力の補正関数を得る工程;
(D)イオンの飛行距離を求め、圧力の補正関数に代入する工程;
(E)イオン電流から比例により求めた圧力(従来の指示値)を補正関数に代入し補正した圧力(感度の圧力依存性を補正した指示値)を得る工程;
により、演算を行う。
Ii=S×Ie×P (式1)
Ii:イオン電流(A)
S:電離真空計の感度(Pa-1)
Ie:電子電流(A)
P:圧力(Pa)
これは、制御装置21の演算工程の(A)の工程に対応する。
Pint=Ii/(S×Ie) (式2)
Ii’=S(P)×Ie×P
=S0×F(P)×Ie×P (式3)
S(P):圧力に依存する感度(=S0×F(P))
S0:圧力が十分に低い時(例えば、1×10-4Pa以下)の感度
F(P):感度の圧力依存性を示す関数
Pint=Ii’/(S0×Ie)
=S0×F(P)×Ie×P/(S0×Ie)
=F(P)×P (式4)
式4を変形すると、真の圧力Pは式5のように表すことができる。
P=Pint/F(P) (式5)
これは、制御装置21の演算工程の(B)の工程に対応する。
F(P)=exp(−L/λ)=(−LπPD2/kT) (式6)
ただし、λ=kT/πPD2
L:イオンの飛行距離
λ:イオンの平均自由行程(m)
D:イオンの直径(m)
k:ボルツマン定数(J/K)
T:絶対温度(K)
F(P)=exp(−108×L×P) (式7)
F(P)≒F(Pint)=exp(−108×L×Pint) (式8)
これは、制御装置21の演算工程の(C)の工程に対応する。
Pcor=Pint/F(Pint)
=Pint×exp(108×L×Pint) (式9)
これは、制御装置21の演算工程の(D)の工程に対応する。
Pint/Pref=F(Pint)
=exp(−108×L×Pint) (式10)
これにより、真空計のアノード電極2付近で生成されたイオンが、集イオン電極3に到達する割合に基づいて、イオン電流検出器4の出力であるイオン電流値を増加する方向で補正して、比較的圧力の高い真空の圧力範囲でも、従来よりも高い精度での圧力指示ができるという効果が得られる。
Pcor=Pint/F(Pint)
=Pint×exp(0.216×Pint) (式11)
Pcor=Pint/F(Pint)
=Pint×exp(0.254×Pint) (式12)
本実施例の真空計は、図3に示すように、電子源であるカソード電極1と、電子を捕捉するアノード電極2と、イオンを捕捉する集イオン電極3と、特定の質量/電荷比を持ったイオンのみを選択的に振り分ける分析部23と、分析部23によって振り分けられたイオンを捕捉する分圧測定のための集イオン電極25、それらを制御する制御装置31とを備えた質量分析計30である。分析部23には四極子型の分析部を使用した。
Claims (6)
- 真空中の気体分子を電離させてイオンを生成し、生成したイオンを捕捉してイオン電流を検出し、検出した前記イオン電流から圧力指示値を算出する真空測定方法であって、少なくとも感度の圧力依存特性を取得する工程と、算出された前記圧力指示値を前記感度の圧力依存特性で補正する工程を有することを特徴とする真空測定方法。
- 前記感度の圧力依存特性の取得に際して、感度の圧力依存性を示す関数Fを、イオンの飛行距離Lと圧力Pの関数として、
F=exp(α×L×P);αは、測定子や温度、気体種によって決定される定数、
と表すことを特徴とする請求項1に記載の真空測定方法。 - 前記イオンの飛行距離は、気体分子を電離させる電子の電子源と対向するアノード電極と、イオンを捕捉する集イオン電極との間の距離とすることを特徴とする請求項2に記載の真空測定方法。
- 前記イオンの飛行距離は、電離真空計の圧力指示値と参照用真空計の圧力指示値との比から算出することを特徴とする請求項2に記載の真空測定方法。
- 真空槽内の気体分子を電離させる電子の電子源と、前記電子源と対向するアノード電極で形成されるイオン化室と、前記イオン化室で生成した前記気体分子のイオンを捕捉する集イオン電極と、捕捉したイオンから前記真空槽の圧力を算出する演算手段とを備えた真空計であって、前記演算手段は、少なくとも感度の圧力依存特性を取得する手段を備えることを特徴とする真空計。
- 前記イオン化室で生成されたイオンを質量分離するための質量分離手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の真空計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006342951A JP5148104B2 (ja) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | 真空測定方法および真空計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006342951A JP5148104B2 (ja) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | 真空測定方法および真空計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008151756A true JP2008151756A (ja) | 2008-07-03 |
JP5148104B2 JP5148104B2 (ja) | 2013-02-20 |
Family
ID=39654056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006342951A Active JP5148104B2 (ja) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | 真空測定方法および真空計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5148104B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008209181A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Ulvac Japan Ltd | 特定ガスの分圧の検出方法、及び四重極型質量分析計 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203524A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-08-10 | Granville Phillips Co | 真空計及びその制御回路 |
JPH1131473A (ja) * | 1997-03-21 | 1999-02-02 | Leybold Inficon Inc | 質量分光計において分圧の測定を訂正する方法 |
JP2003065877A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-05 | Ulvac Japan Ltd | 超高真空計及びそれを用いた超高真空測定法 |
JP2006266854A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Shinku Jikkenshitsu:Kk | 全圧測定電極付き四重極質量分析計及びこれを用いる真空装置 |
-
2006
- 2006-12-20 JP JP2006342951A patent/JP5148104B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203524A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-08-10 | Granville Phillips Co | 真空計及びその制御回路 |
JPH1131473A (ja) * | 1997-03-21 | 1999-02-02 | Leybold Inficon Inc | 質量分光計において分圧の測定を訂正する方法 |
JP2003065877A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-05 | Ulvac Japan Ltd | 超高真空計及びそれを用いた超高真空測定法 |
JP2006266854A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Shinku Jikkenshitsu:Kk | 全圧測定電極付き四重極質量分析計及びこれを用いる真空装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008209181A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Ulvac Japan Ltd | 特定ガスの分圧の検出方法、及び四重極型質量分析計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5148104B2 (ja) | 2013-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI442041B (zh) | 氣體分析器、氣體分析器修正方法、及氣體分析器用修正程式之記憶媒體 | |
US8288715B2 (en) | Oxygen detection method, air leakage determination method, gas component detection device, and vacuum processing apparatus | |
US7332714B2 (en) | Quadrupole mass spectrometer and vacuum device using the same | |
JP3062251B2 (ja) | 元素質量分析計において干渉を減少させる方法 | |
US20140110574A1 (en) | Transient level data acquisition and peak correction for time-of-flight mass spectrometry | |
CN107462622A (zh) | 用于静态气体质谱分析的设备和方法 | |
CN108352290A (zh) | 分析装置及其控制方法 | |
CN110244342B (zh) | 稳态原子束能谱测量系统以及方法 | |
JP4497455B2 (ja) | 質量分析計 | |
JP4932532B2 (ja) | 特定ガスの分圧の検出方法、及び四重極型質量分析計 | |
JP2018120804A (ja) | 質量分析装置及び質量分析方法 | |
JP5148104B2 (ja) | 真空測定方法および真空計 | |
JP6976445B2 (ja) | 質量分析装置および質量分析方法 | |
JP4199050B2 (ja) | 四重極型質量分析計とそれを有する真空装置 | |
JP6367762B2 (ja) | 分析方法 | |
JP6263132B2 (ja) | 質量分析における最大質量ピークの決定方法 | |
JP5055157B2 (ja) | 質量分析装置 | |
JP6213959B2 (ja) | 質量分析装置 | |
JP3490982B2 (ja) | 真空計用圧力補正装置 | |
US20110291002A1 (en) | Gas analyzer | |
JPH075266A (ja) | 電極間電圧の変動に伴う測定誤差を補正可能な比例計数管 | |
JP4714768B2 (ja) | 二次電子増倍素子を使用した測定方法及び二次電子増倍素子を使用した装置 | |
JP5806851B2 (ja) | 酸素検出計 | |
Cochems et al. | A miniaturized non-radioactive electron emitter including a vacuum pressure gauge based on electric retarding field ion currents | |
JP2004163136A (ja) | 真空計用圧力補正装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090427 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111012 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120911 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121102 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121128 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5148104 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151207 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |