JP4592897B2

JP4592897B2 - 圧力測定装置および複合型圧力測定装置

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Publication number: JP4592897B2
Application number: JP2000260367A
Authority: JP
Inventors: 恒渡辺; 洋補川崎
Original assignee: Canon Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP2002071500A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力測定方法及び装置に係り、水晶振動子の共振インピーダンスが圧力により変化することを利用して気体の圧力を測定する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧力測定空間に配置された水晶振動子の共振インピーダンスＺ_ｐは、水晶振動子自体による固有共振インピーダンス成分Ｚ_０と圧力測定空間に存在する気体から受ける摩擦抗力による共振インピーダンス成分との和で表される。圧力が変化しても固有共振インピーダンスＺ_０は変化しないが、摩擦抗力による共振インピーダンスは、圧力測定空間中の気体の密度、すなわち圧力に応じて変化する。この現象を利用して、摩擦抗力による共振インピーダンスΔＺ（＝Ｚ_ｐ−Ｚ_０）から、該空間の圧力を求めることができる。なお、水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ_０は、気体の圧力により受ける摩擦抗力成分が実質的に無視できる低圧時に測定され、通常高真空で測定された値が用いられる。
【０００３】
一方、水晶振動子の共振インピーダンスＺは、温度Ｔとともに変化するため、圧力測定時の水晶振動子温度が、固有共振インピーダンス測定時の温度と異なると、測定精度が低下することになる。特に、摩擦抗力による共振インピーダンスΔＺが小さくなる低い圧力側ほど測定誤差が大きくなり、そのため、１Ｐａ以下の圧力では正確な圧力測定が困難であった。
この問題を解決する方法として、例えば、特公平７−９７０６０号公報に開示されているように、水晶振動子の共振周波数ｆから水晶振動子の温度Ｔを求め、その温度Ｔにおける補正値Ｚ_ｔを、基準温度の固有共振インピーダンスＺ_０に加算して用いる温度補正方法がある。この温度補正された固有共振インピーダンス（Ｚ_０＋Ｚ_ｔ）と温度Ｔとの関係は、水晶式圧力測定装置の生産時に求められ、演算回路に記憶されている。したがって、圧力測定時の共振周波数から得られる水晶振動子の温度Ｔから対応する固有共振インピーダンス（Ｚ_０+Ｚ_ｔ）を用いて、圧力測定空間の共振インピーダンスＺ_ｐとの差ΔＺ（Ｚ_ｐ−（Ｚ_０＋Ｚ_ｔ））を求めることにより、温度変動に起因する誤差をなくして正確に圧力を測定することができる。これにより、１０^−２Ｐａ台の圧力測定が可能となった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の圧力測定方法やその装置では、圧力測定時の温度と固有共振インピーダンス測定時の温度との違いに起因する測定誤差は解消できたものの、長期間にわたり使用を続けると圧力の測定誤差が徐々に大きくなって、正確な圧力測定ができなくなるという別の問題があることが明かとなった。すなわち、上述のような水晶式圧力測定装置の生産時に求められた水晶振動子の温度Ｔに依存する共振周波数ｆとそれに相当する（Ｚ_０＋Ｚ_ｔ）の相関関係を演算回路に記憶させる方法では、圧力測定空間に存在するガス種もしくは該圧力測定装置の累積使用時間などによって測定誤差が大きくなるため、正確な圧力測定を行うには、定期的に水晶振動子を交換する必要があった。
この測定誤差の増加は、薄膜堆積用ガスやエッチング用ガスを用いた場合に顕著になり、圧力測定装置の累積使用時間とともに、使用ガス種などによる水晶振動子のエッチングやゴミ、油またはその他の堆積物などの付着等が起こる結果、水晶振動子の共振周波数や固有共振インピーダンス等の特性が変化してしまうことが原因であると考えられる。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑み、水晶振動子がガスによりエッチングされたり、堆積物などが付着した場合であっても、水晶振動子もしくは測定ヘッドの交換や洗浄などを不要とし、正確な圧力測定を行うことのできる水晶振動子を用いた圧力測定方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の圧力測定装置は、水晶振動子の共振周波数ｆから水晶振動子の温度Ｔに応じた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と、圧力測定空間に配置された水晶振動子の共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺ（＝Ｚｐ−Ｚ０）から気体の圧力を測定する圧力測定装置において、前記水晶振動子を加熱するための加熱手段と、前記水晶振動子を発振電流で振動させる発振回路と、前記水晶振動子の共振周波数ｆを測定する周波数カウンタと、前記水晶振動子の共振インピーダンスＺを測定する共振インピーダンス測定回路と、前記水晶振動子の温度変化にともなう共振周波数ｆと共振インピーダンスＺとの相関関係を温度校正データとして取得し記憶する記憶演算回路と、前記水晶振動子の共振周波数ｆを前記温度校正データと照合して水晶振動子の温度Ｔに対応する固有共振インピーダンスＺ０を求める温度補償回路と、該温度補償回路によって得られた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と圧力測定空間における共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺを圧力に変換する圧力変換回路と、前記加熱手段により前記水晶振動子を加熱するとともに、前記周波数カウンタ及び前記共振インピーダンス測定回路の出力を、前記記憶演算回路に接続し、前記温度校正データを取得する温度校正データ取得モードと、前記周波数カウンタ及び前記共振インピーダンス測定回路の出力を、前記温度補償回路に接続し、気体の圧力を測定する圧力測定モードとを切り替えるための切替スイッチと、を具備した構成を有する。また、本発明の複合型圧力測定装置は、水晶振動子の共振周波数ｆから水晶振動子の温度Ｔに応じた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と、圧力測定空間に配置された水晶振動子の共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺ（＝Ｚｐ−Ｚ０）から気体の圧力を測定する水晶型圧力測定部であって、前記水晶振動子を加熱するとともに熱電子を放出するためのフィラメントと、前記水晶振動子を発振電流で振動させる発振回路と、前記水晶振動子の共振周波数ｆを測定する周波数カウンタと、前記水晶振動子の共振インピーダンスＺを測定する共振インピーダンス測定回路と、前記水晶振動子の温度変化にともなう共振周波数ｆと共振インピーダンスＺとの相関関係を温度校正データとして取得し記憶する記憶演算回路と、前記水晶振動子の共振周波数ｆを前記温度校正データと照合して水晶振動子の温度Ｔに対応する固有共振インピーダンスＺ０を求める温度補償回路と、該温度補償回路によって得られた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と圧力測定空間における共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺを圧力に変換する圧力変換回路と、前記加熱手段により前記水晶振動子を加熱するとともに、前記周波数カウンタ及び前記共振インピーダンス測定回路の出力を、前記記憶演算回路に接続し、前記温度校正データを取得する温度校正データ取得モードと、前記周波数カウンタ及び前記共振インピーダンス測定回路の出力を、前記温度補償回路に接続し、気体の圧力を測定する圧力測定モードとを切り替えるための切替スイッチと、を具備した水晶式圧力測定部、並びに、前記フィラメントの該熱電子を加速するグリット電極と、該熱電子との衝突により発生する気体のイオンを集めるコレクタとを具備した電離真空計部を有する。
圧力測定方法は、水晶振動子の共振周波数ｆから求めた水晶振動子の温度Ｔに対応する水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と、圧力測定空間に配置された水晶振動子の共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺ（＝Ｚｐ−Ｚ０）から気体の圧力を測定する方法において、圧力の測定前に、実測する圧力よりも低い減圧雰囲気内で水晶振動子に温度変化を生じさせながら該水晶振動子の共振周波数ｆと共振インピーダンスＺの相関関係を温度校正データとして取得し、圧力を測定する際に、測定される共振周波数ｆを前記温度校正データと照合して該共振周波数ｆに対応する共振インピーダンスＺを固有共振インピーダンスＺ０とすることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、圧力の測定前であって、特に堆積物などが付着した場合に、水晶振動子が気体圧力よりうける摩擦抗力が実質的に無視できる減圧雰囲気で、水晶振動子に温度変化を生じさせ、この水晶振動子の共振周波数ｆと共振インピーダンスＺの相関関係を温度校正データとして取得する。その後、圧力測定の際に、水晶振動子を共振電流により振動させながら、共振インピーダンスＺ_ｐと共振周波数ｆを測定し、この共振周波数ｆに相当する共振インピーダンスＺを温度校正データより求め、この求めた共振インピーダンスＺを固有共振インピーダンスＺ_０とする。そして、測定された共振インピーダンスＺ_ｐとこの求められた固有共振インピーダンスＺ_０との差ΔＺから圧力を算出する方法である。
このような構成とすることにより、水晶振動子がエッチングされ、又は膜やゴミ等が堆積してその特性が変化した場合であっても、水晶振動子を交換することなく圧力測定を正確に行うことが可能となり、どのようなガスを用いる処理装置であっても、信頼性のある圧力測定装置として使用することができる。
【０００８】
また、温度校正データを取得するために、水晶振動子を温度変化させる必要があるが、この温度変化に、輻射熱を用いるのが好ましい。このように、フィラメントやランプの輻射熱を用いて水晶振動子を加熱することにより、加熱時間が短縮でき、短時間で温度校正データを取得することができる。また、高真空域の圧力測定に用いる熱陰極電離真空計の熱フィラメントを兼用することにより、別途加熱手段を設ける必要はなく、測定系を簡略化することができる。
なお、温度校正データの取得は、水晶振動子を加熱している温度上昇時か、一旦加熱した後、周囲の空間からの伝達熱および水晶振動子自体の熱放出による温度下降時に行われるが、温度上昇時の方が作業効率の向上を図る上で好ましい。
【０００９】
温度校正データの取得は、水晶振動子が気体圧力より受ける摩擦抗力の低い減圧雰囲気内であって、水晶式の圧力測定装置の測定下限圧力以下で行うことにより、高真空側の圧力測定を一層正確に行うことができる。この減圧雰囲気は、より低圧側の測定可能領域が１０^−２Ｐａ台程度であれば、この圧力より更に１桁低い１０^−３Ｐａ以下であることが好ましい。
【００１０】
上述の方法を行う圧力測定装置は、水晶振動子の共振周波数ｆから水晶振動子の温度Ｔに応じた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と、圧力測定空間に配置された水晶振動子の共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺ（＝Ｚｐ−Ｚ０）から気体の圧力を測定する装置において、前記水晶振動子の加熱手段と、前記水晶振動子を発振電流で振動させる発振回路と、前記水晶振動子の共振周波数ｆを測定する周波数カウンタと、前記水晶振動子の共振インピーダンスＺを測定する共振インピーダンス測定回路と、前記水晶振動子の温度変化にともなう共振周波数ｆと共振インピーダンスＺとの相関関係を温度校正データとして取得し記憶する記憶演算回路と、前記水晶振動子の共振周波数ｆを前記温度校正データと照合して水晶振動子の温度Ｔに対応する固有共振インピーダンスＺ０を求める温度補償回路と、該温度補償回路によって得られた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と圧力測定空間における共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺを圧力に変換する圧力変換回路と、を具備したことを特徴とする。
【００１１】
また、前記水晶振動子の加熱手段は熱電子を放出するフィラメントであり、該熱電子を加速するグリット電極と、該熱電子との衝突により発生する気体のイオンを集めるコレクタとを配設し、前記コレクタに流れる電流を計測して高真空域の圧力を測定する構成としたことを特徴とする、
このように一つの加熱手段を温度校正データ取得のための水晶振動子の加熱に用いるとともに、熱陰極電離真空計の熱電子発生源としても用いることにより、低真空域から高真空域までの広い圧力範囲において、正確な圧力測定が可能となる。さらに、圧力測定装置全体として電源、制御系、処理系の数及び構成を簡略化することができ、省スペース化、コスト低減を図ることができる。
【００１２】
前記共振周波数カウンタ及び前記共振インピーダンス測定回路の出力を、切替スイッチを介して、前記温度補償回路と前記記憶演算回路とに接続し、温度校正データの取得するモードと圧力測定モードとを前記切替スイッチによって切り替える構成としたことを特徴とする。
このような構成とすることにより、温度校正データの取得モードと、圧力の測定モードとの切替操作が簡易かつ確実に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図を参照して本発明の実施の形態について説明するが、構造および構成については本発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎず、また数値および各構成部の組成（材質）などについては例示に過ぎない。したがって、本発明は以下の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に基づいて様々な形態に変更可能である。
【００１４】
本発明の第１の実施形態を図１を参照して説明する。
図１は、真空容器１に取り付けられた水晶振動子を用いた圧力測定装置の構成を示す概略図である。
この圧力測定装置は主に測定部、回路部などから構成されている。
測定部は、円筒状の金属製容器２からなり、その一端には接続フランジが設けられ、また、他端は金属製端子７ａ〜７ｄが埋め込まれた絶縁物６で閉塞されている。接続フランジをＯリングまたは金属製ガスケットなどのシール材３を介在して真空容器１に接続することにより、測定部内部は真空気密が保てるようになっている。
【００１５】
この測定部内部には音叉型の水晶振動子９とタングステン（W）線からなる熱フィラメント１１が配置され、水晶振動子９はリード線８を介して金属端子７ａ、７ｂに接続され、さらに熱フィラメント１１は金属端子７ｃ、７ｄに夫々電気的に接続されている。
水晶振動子９には、例えば、特公平７−９７０６０号公報に記載されたもので、温度Ｔと共振周波数ｆとが比例関係にある音叉型水晶振動子が好適に用いられる。また、真空容器１内で例えばプラズマ処理などが行われる場合に、プラズマのエネルギーが水晶振動子９に入射するのを防止する等のため、水晶振動子９近傍に接地電位とした支持板４と振動子ケース１０を設けることが好ましい。
【００１６】
回路部は、水晶振動子を発振電流で振動させる発振回路２０、共振周波数ｆを測定する周波数カウンタ２２、水晶振動子の共振インピーダンスＺを測定する共振インピーダンス測定回路２１、温度校正データ取得モードと圧力測定モードとの切替えを行うモード切替スイッチ２３、水晶振動子の温度変化に伴う共振周波数と共振インピーダンスＺとの相関関係を温度校正データとして取得し、記憶する記憶演算回路２５、圧力測定時に測定される共振周波数を温度校正データと照合し圧力測定時の温度における水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ_０求める温度補償回路２４、圧力測定時の共振インピーダンスＺ_ｐと固有共振インピーダンスＺ_０とから圧力を算出する圧力変換回路２６、算出された圧力値を表示する圧力表示器２８、及び回路部全体の動作を制御する制御器２７、から構成される。
なお、制御器２７には、主電源３０をＯＮすると各回路および圧力表示器２８を作動させるプログラムと、モード切替電源２９のＯＮ／ＯＦＦによりモード切替スイッチ２３を作動させるプログラムと、圧力変換回路からの測定信号を表示器２８に伝送するプログラムが予め記憶されている。
【００１７】
温度校正データの取得は、真空容器１内での処理を終了した状態であって、真空容器１内の領域と連通する測定部内部の領域が例えば１０^−３Ｐａ以下の減圧雰囲気となった状態で行う。
圧力測定装置の主電源３０をＯＮした状態でモード切替電源２９をＯＮにすると、制御器２７からモード切替スイッチ２３に信号が送られ、周波数カウンタ２２と共振インピーダンス測定回路２１とが記憶演算回路２５に電気的に接続され、さらに熱フィラメント１１が点灯する。水晶振動子９は発振回路２０からの発振電流により振動されながら、内部抵抗発熱で発熱した熱フィラメント１１からの輻射熱により加熱され、徐々に温度は上昇する。水晶振動子の温度が上昇する過程において、共振周波数ｆと共振インピーダンスＺは、夫々周波数カウンタ２２と共振インピーダンス測定回路２１によって測定され、水晶振動子９の共振周波数ｆと共振インピーダンスＺの相関関係は温度校正データとして取得され、そのデータは記憶演算回路２５に記憶される。
【００１８】
圧力を測定する際には、圧力測定装置の主電源３０をＯＮにした状態で、モード切替電源２９をＯＦＦにする。これにより、制御器２７よりモード切替スイッチ２３に信号が送られ、モード切替スイッチ２３は周波数カウンタ２２と共振インピーダンス測定回路２１を温度補償回路２４に電気的に接続するとともに、熱フィラメント１１を消灯させる。水晶振動子９の共振周波数ｆと共振インピーダンスＺ_ｐを夫々周波数カウンタ２２と共振インピーダンス測定回路２１によって測定し、その測定信号を温度補償回路２４に伝送する。この測定信号のうち、共振周波数ｆを記憶演算回路２５の温度校正データと照合させ、共振周波数ｆに対応する共振インピーダンスＺを求め、この求めた共振インピーダンスＺを固有共振インピーダンスＺ_０とする。測定した共振インピーダンスＺ_ｐとこの固有共振インピーダンスＺ_０の差ΔＺを算出し、この差ΔＺを圧力変換回路２６に伝送して、圧力値に換算する。その後、換算された信号は制御器２７を介して表示器２８に伝送され、測定部内の圧力値として文字表示される。
【００１９】
このように、本実施形態の圧力測定装置は、圧力測定前に、温度校正データを更新できる構成としたため、どのような使用状況であっても、常に安定して１０^−２Ｐａ台の圧力を正確に測定することが可能となる。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
本実施形態の圧力測定装置は、水晶振動子を用いた圧力測定装置と電離真空計を複合化し、低真空域から高真空域までの広範囲の圧力を測定可能としたものであり、図２にその構成概略図を示す。なお、図１で説明した実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２１】
この圧力測定装置は、測定部に、図１の構成に加え、螺旋状のグリッド電極１３とグリッド電極１３の中心軸上に配置されたイオンコレクタ１２を備えている。また、回路部には、温度校正データを取得するモード以外（即ち、圧力測定モード）でも熱フィラメント１１を点灯させることのできるフィラメント点灯スイッチ３２と、イオンコレクタ１２で測定されたイオン電流を圧力値に変換する第二の圧力変換回路３１が備えられている。
【００２２】
さらに、制御器２７には、図１で説明した圧力測定装置の制御器に記憶されているプログラムに加え、圧力変換回路２６の出力信号が水晶振動子の特性を利用して測定できる圧力以下の圧力値に相当する場合に、水晶式圧力測定装置部を停止させ、電離真空計部を作動させるプログラムが予め記憶されている。
【００２３】
従って、測定部内の圧力が上記水晶振動子の特性を利用して測定できる圧力値以下である場合は、電離真空計部による圧力測定が行われる。
制御器２７から伝送される信号によりフィラメント点灯スイッチ３２を動作させて熱フィラメント１１をＯＮし、さらに、グリッド電極１３を熱フィラメント１１より高い電位にし、且つイオンコレクタ１２を熱フィラメント１１より低い電位となるように電離真空計部を作動させる。熱フィラメント１１より放出した熱電子がグリッド電極１３に集束される過程で測定部内の気体分子をイオン化し、このイオンをイオンコレクタ１２に集束させる。このイオンは電流値として測定され、第二の圧力変換回路３１で圧力値に変換し、制御器２７を介して圧力表示器２８に文字表示される。
このように、本実施形態の圧力測定装置は、水晶振動子により正確な圧力測定を実現するとともに、水晶振動子で測定できない高真空域の圧力測定も可能としている。
【００２４】
また、制御器２７に、圧力が所定値以上の場合に、電離真空計部を停止させ、水晶式圧力測定装置部を作動させるプログラムを組み込むことにより、低真空域から高真空域まで広い圧力範囲で、圧力に応じて電離真空計部と水晶式圧力測定部との切替を自動的に行うことができ、この広い圧力範囲で圧力の連続測定及びその表示を行うことが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
上述の説明で明らかなように、堆積物などの付着や腐食により水晶振動子の共振周波数と固有共振インピーダンスとの関係が変化してしまった場合でも、振動子の交換・洗浄する必要はなく、適宜にこれらの相関関係を温度校正データとして取得し、記憶することで、水晶振動子の温度変化及び堆積物等に起因する測定誤差を低減することができ、常に、正確な圧力測定を行うことができる。
また、水晶振動子の加熱手段である熱フィラメントを熱陰極電離真空計と共用することにより、低真空域から高真空域まで広い圧力範囲を高精度でしかも連続的に測定、表示可能な圧力測定装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧力測定装置を示す概略図である。
【図２】本発明を用いた複合型の圧力測定装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１真空容器、
２金属性容器、
３シール材、
４支持板、
６絶縁物、
７ａ〜７ｇ金属製端子、
８リード線、
９水晶振動子、
１０振動子ケース、
１１熱フィラメント、
１２イオンコレクタ、
１３グリッド電極、
２０発振回路、
２１共振インピーダンス測定回路、
２２周波数カウンタ、
２３モード切替スイッチ、
２４温度補償回路、
２５記憶演算回路、
２６圧力変換回路、
２７制御器、
２８圧力表示器、
２９モード切替電源、
３０主電源、
３１第二の圧力変換回路、
３２フィラメント点灯スイッチ。

Claims

水晶振動子の共振周波数ｆから水晶振動子の温度Ｔに応じた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と、圧力測定空間に配置された水晶振動子の共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺ（＝Ｚｐ−Ｚ０）から気体の圧力を測定する圧力測定装置において、
前記水晶振動子を加熱するための加熱手段と、
前記水晶振動子を発振電流で振動させる発振回路と、
前記水晶振動子の共振周波数ｆを測定する周波数カウンタと、
前記水晶振動子の共振インピーダンスＺを測定する共振インピーダンス測定回路と、
前記水晶振動子の温度変化にともなう共振周波数ｆと共振インピーダンスＺとの相関関係を温度校正データとして取得し記憶する記憶演算回路と、
前記水晶振動子の共振周波数ｆを前記温度校正データと照合して水晶振動子の温度Ｔに対応する固有共振インピーダンスＺ０を求める温度補償回路と、
該温度補償回路によって得られた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と圧力測定空間における共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺを圧力に変換する圧力変換回路と、
前記加熱手段により前記水晶振動子を加熱するとともに、前記周波数カウンタ及び前記共振インピーダンス測定回路の出力を、前記記憶演算回路に接続し、前記温度校正データを取得する温度校正データ取得モードと、前記周波数カウンタ及び前記共振インピーダンス測定回路の出力を、前記温度補償回路に接続し、気体の圧力を測定する圧力測定モードと、を切り替えるための切替スイッチと、
を具備したことを特徴とする圧力測定装置。
前記切替スイッチを作動させる制御器とを備える請求項１に記載の圧力測定装置。
前記水晶振動子近傍に設けられ、接地電位とした支持体と、
前記支持体に設けられるとともに、プラズマ処理が行なわれる真空容器とは反対側に配置された振動子ケースと、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧力測定装置。
水晶振動子の共振周波数ｆから水晶振動子の温度Ｔに応じた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と、圧力測定空間に配置された水晶振動子の共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺ（＝Ｚｐ−Ｚ０）から気体の圧力を測定する水晶式圧力測定部であって、
前記水晶振動子を加熱するとともに熱電子を放出するためのフィラメントと、
前記水晶振動子を発振電流で振動させる発振回路と、
前記水晶振動子の共振周波数ｆを測定する周波数カウンタと、
前記水晶振動子の共振インピーダンスＺを測定する共振インピーダンス測定回路と、
前記水晶振動子の温度変化にともなう共振周波数ｆと共振インピーダンスＺとの相関関係を温度校正データとして取得し記憶する記憶演算回路と、
前記水晶振動子の共振周波数ｆを前記温度校正データと照合して水晶振動子の温度Ｔに対応する固有共振インピーダンスＺ０を求める温度補償回路と、
該温度補償回路によって得られた水晶振動子の固有共振インピーダンスＺ０と圧力測定空間における共振インピーダンスＺｐとの差ΔＺを圧力に変換する圧力変換回路と、
前記加熱手段により前記水晶振動子を加熱するとともに、前記周波数カウンタ及び前記共振インピーダンス測定回路の出力を、前記記憶演算回路に接続し、前記温度校正データを取得する温度校正データ取得モードと、前記周波数カウンタ及び前記共振インピーダンス測定回路の出力を、前記温度補償回路に接続し、気体の圧力を測定する圧力測定モードと、を切り替えるための切替スイッチと、を具備した水晶式圧力測定部、並びに、
前記フィラメントの該熱電子を加速するグリット電極と、該熱電子との衝突により発生する気体のイオンを集めるコレクタとを具備した電離真空計部を有する複合型圧力測定装置。
前記切替スイッチを作動させる制御器と、を備えることを特徴とする請求項４に記載の複合型圧力測定装置。
前記コレクタで測定されたイオン電流を圧力値に変換する第二の圧力変換回路を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の複合型圧力測定装置。
前記圧力測定モードにおいても、前記フィラメントを測定可能なフィラメント点灯スイッチとを備えることを特徴とする請求項４乃至６のうちいずれか１項に記載の複合型圧力測定装置。