JP2020502543A - 逆マグネトロン冷陰極電離真空計に用いられるアノード電極シールド - Google Patents
逆マグネトロン冷陰極電離真空計に用いられるアノード電極シールド Download PDFInfo
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Abstract
Description
a)圧力に影響されない、純電子プラズマ密度の提供。
b)ガス圧力に対する逆マグネトロンCCIGの感度向上。
c)圧力に対する真空計の応答線形性の向上、すなわち、線形性係数が確実に限りなく1に近付く。
d)マグネトロン・ニー(magnetron knee)の低圧側への実質的な移動による、真空計が低圧域で放電維持問題に直面する確率の低下。
e)経時的な、圧力量の関数についての真空計のドリフト量を抑えることによる、真空計の長寿命化。
f)製品間の再現性が向上し、新規の前記シールド構造を搭載した製品の基準検量線(nominal calibration curve )を作成することが可能になる。
a)同じパッケージのままでの感度の向上;
b)最小限のコスト増;
c)長寿命化;
d)最低圧域での放電維持問題の発生率の低下;
e)線形性の向上;
f)より簡単で、より高速な校正(calibration );
g)基準検量線(nominal calibration curve )の作成(必要なのは検証のみ);
h)真空計設計の追加変更が不要で、単にシールドを追加して後付けするだけ;
Claims (25)
- 冷陰極電離真空計であって、
延出したアノードと、
前記アノードの長さに沿って前記アノードを取り囲むカソードであって、前記アノードと当該カソードとの間のプラズマの発生、および結果として生じる当該カソードへのイオン電流の発生を可能にするための放電空間を、前記アノードの周囲に形成する、カソードと、
自由電子の経路を長くして前記プラズマを維持するために、前記放電空間を通るように磁場を印加する磁石と、
前記アノードを支持するフィードスルー絶縁体と、
前記カソードに取り付けられており、前記アノードから離間して前記アノードを取り囲むシールドであって、前記絶縁体から電気的に絶縁されていて、前記絶縁体を前記プラズマの電子から遮蔽する、シールドと、
前記アノードと前記カソードとの間に電圧を印加することで前記アノードと前記カソードとの間のプラズマ放電によりイオン化を発生させ、前記カソードへの測定されるイオン電流に基づいて圧力を決定する、電気コントローラと、
を備える、冷陰極電離真空計。 - 請求項1に記載の冷陰極電離真空計において、前記シールドが前記アノードから第1の間隔で離間しており、前記シールドが前記絶縁体から、前記第1の間隔よりも大きい第2の間隔で離間しており、これら第1の間隔および第2の間隔が、前記プラズマの電子からの前記絶縁体の遮蔽を可能にする、冷陰極電離真空計。
- 請求項2に記載の冷陰極電離真空計において、前記シールドと前記アノードとの前記第1の間隔が、0.9〜2.7ミリメートルの範囲内である、冷陰極電離真空計。
- 請求項2または3に記載の冷陰極電離真空計において、前記シールドと前記絶縁体との前記第2の間隔が、0.9〜2.7ミリメートルの範囲内である、冷陰極電離真空計。
- 請求項2から4のいずれか一項に記載の冷陰極電離真空計において、前記シールドは、前記アノードが貫通して延出する開口部を有するプレートを含む、冷陰極電離真空計。
- 請求項5に記載の冷陰極電離真空計において、前記プレートにおける前記開口部が円形であり、前記第1の間隔が前記開口部の半径によって決まる、冷陰極電離真空計。
- 請求項5または6に記載の冷陰極電離真空計において、前記シールドが、さらに、前記プレートと前記絶縁体との前記第2の間隔を提供するように構成されたスペーサを含む、冷陰極電離真空計。
- 請求項7に記載の冷陰極電離真空計において、前記スペーサが、前記シールドを前記カソードに接続する脚部を有する、冷陰極電離真空計。
- 請求項8に記載の冷陰極電離真空計において、前記スペーサが、前記シールドを前記カソードに接続する複数の脚部を有する、冷陰極電離真空計。
- 請求項5に記載の冷陰極電離真空計において、前記シールドが前記絶縁体を取り囲むカップを含み、前記開口部を有する前記プレートが前記カップの底部である、冷陰極電離真空計。
- 請求項10に記載の冷陰極電離真空計において、前記開口部が円形であり、前記第1の間隔が前記開口部の半径によって決まる、冷陰極電離真空計。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の冷陰極電離真空計において、前記絶縁体の頂部が、金属で覆われている、冷陰極電離真空計。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の冷陰極電離真空計において、前記カソードが、ベースプレートおよびそのベースプレートから延出した円筒状の側壁を含み、前記ベースプレートが、前記絶縁体を取り囲み、かつ前記絶縁体に連結されている、冷陰極電離真空計。
- 圧力を測定する方法であって、
アノードとカソードとの間の放電空間に磁場を印加する過程と、
前記放電空間に電子を放出して、前記放電空間内のプラズマ放電および前記カソードへのイオン電流を発生させる過程と、
前記カソードに取り付けられたシールドにより、前記アノードを支持するフィードスルー絶縁体を前記プラズマ放電の電子から遮蔽する過程と、
前記カソードへの測定されるイオン電流に基づいて圧力を決定する過程と、
を備える、方法。 - 冷陰極電離真空計であって、
延出したアノードと、
前記アノードの長さに沿って前記アノードを取り囲むカソードであって、前記アノードと当該カソードとの間のプラズマの発生、および結果として生じる当該カソードへのイオン電流の発生を可能にするための放電空間を、前記アノードの周囲に形成する、カソードと、
自由電子の経路を長くして前記プラズマを維持するために、前記放電空間を通るように磁場を印加する磁石と、
前記アノードを支持するフィードスルー絶縁体と、
前記アノードと前記カソードとの間に電圧を印加することで前記アノードと前記カソードとの間のプラズマ放電によりイオン化を発生させ、前記カソードへの測定されるイオン電流に基づいて圧力を決定する、電気コントローラと、
を備え、
前記カソードに、前記アノードが貫通して延出するシールド開口部が前記絶縁体の上方に形成されており、前記絶縁体上の金属でのアノード電位から直接カソード電位の前記カソードに直接電場が生じるように、かつ、前記金属およびシールド開口部の上方には、前記プラズマから前記金属に電子を引き込む電場が生じないように、前記開口部が寸法決めされている、冷陰極電離真空計。 - 請求項15に記載の冷陰極電離真空計において、前記カソードが前記アノードから、前記シールド開口部に設けられた第1の間隔で離間しており、前記カソードが前記シールド開口部において前記絶縁体から、前記第1の間隔よりも大きい第2の間隔で離間している、冷陰極電離真空計。
- 請求項16に記載の冷陰極電離真空計において、前記シールド開口部が円形であり、前記第1の間隔が前記シールド開口部の半径によって決まる、冷陰極電離真空計。
- 請求項16または17に記載の冷陰極電離真空計において、前記カソードと前記アノードとの前記第1の間隔が、0.9〜2.7ミリメートルの範囲内である、冷陰極電離真空計。
- 請求項16から18のいずれか一項に記載の冷陰極電離真空計において、前記カソードと前記絶縁体との前記第2の間隔が、0.9〜2.7ミリメートルの範囲内である、冷陰極電離真空計。
- 請求項15から19のいずれか一項に記載の冷陰極電離真空計において、前記カソードが、ベースプレートおよびそのベースプレートから延出した側壁を含む、冷陰極電離真空計。
- 請求項20に記載の冷陰極電離真空計において、前記側壁が円筒状である、冷陰極電離真空計。
- 請求項20または21に記載の冷陰極電離真空計において、前記シールド開口部が前記ベースプレートにある、冷陰極電離真空計。
- 請求項20または21に記載の冷陰極電離真空計において、前記カソードがシールドプレートを含み、前記シールドプレートは前記ベースプレートにベースプレート開口部の上方で取り付けられており、前記シールド開口部が前記シールドプレートにある、冷陰極電離真空計.
- 請求項20または21に記載の冷陰極電離真空計において、前記シールド開口部が、前記ベースプレートにおけるベースプレート開口部に架設されたシールドプレートにある、冷陰極電離真空計。
- 圧力を測定する方法であって、
アノードとカソードとの間の放電空間に磁場を印加する過程と、
前記放電空間に電子を放出して、前記放電空間内のプラズマ放電および前記カソードへのイオン電流を発生させる過程と、
前記カソードにより、前記アノードを支持するフィードスルー絶縁体上の金属におけるアノード電位からカソード電位の前記カソードへの直接の電場を、前記プラズマ放電から前記金属に電子を引き込む電場が前記金属およびカソードの上方において生じないように、確立する過程と、
前記カソードへの測定されるイオン電流に基づいて圧力を決定する過程と、
を備える、方法。
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