JP5273034B2 - Helium leak detector - Google Patents
Helium leak detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP5273034B2 JP5273034B2 JP2009295372A JP2009295372A JP5273034B2 JP 5273034 B2 JP5273034 B2 JP 5273034B2 JP 2009295372 A JP2009295372 A JP 2009295372A JP 2009295372 A JP2009295372 A JP 2009295372A JP 5273034 B2 JP5273034 B2 JP 5273034B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- helium
- side electrode
- leak
- positive potential
- potential side
- 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.)
- Active
Links
- 239000001307 helium Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 63
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract description 3
- 150000002371 helium Chemical class 0.000 abstract 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 61
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 15
- -1 helium ions Chemical class 0.000 description 9
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process 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
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、真空容器の気密性の検査等に用いられるリークディテクタに関するものである。 The present invention relates to a leak detector used for airtightness inspection of a vacuum vessel.
ヘリウムリークディテクタの分析管において、ヘリウムイオンの検出にはこのヘリウムイオンをイオン電流として検出するイオンコレクタが従来用いられている(例えば特許文献1)。更にこのイオン電流の感度を向上するために、イオンコレクタの直前にマイクロチャンネルプレートを設けてイオン電流を増幅することが知られている(特許文献2、3参照)。
In an analysis tube of a helium leak detector, an ion collector that detects helium ions as an ion current has been conventionally used to detect helium ions (for example, Patent Document 1). Further, in order to improve the sensitivity of the ion current, it is known to amplify the ion current by providing a microchannel plate immediately before the ion collector (see
マイクロチャンネルプレートはこれに入射するイオンの電荷すなわちイオン電流がマイクロチャンネルプレートで増幅されて出力される。マイクロチャンネルプレートの寿命はこの出力電流の総計、すなわち総出力電荷量に依存し、出力電流が大きい状態で使用すると寿命は短くなる。出力電流は入射イオン量すなわち入射イオン電流に比例する。またマイクロチャネルプレートの寿命は、真空度の悪い状況で使用すると短くなる。大きなリークの場合は、真空度が劣化し、入射イオン量が増加するため、マイクロチャンネルプレートの寿命が短くなってしまう。 In the microchannel plate, the charge of ions incident on the microchannel plate, that is, the ion current is amplified by the microchannel plate and output. The lifetime of the microchannel plate depends on the total output current, that is, the total output charge amount, and the lifetime is shortened when the microchannel plate is used in a state where the output current is large. The output current is proportional to the amount of incident ions, that is, the incident ion current. In addition, the lifetime of the microchannel plate is shortened when used in a situation where the degree of vacuum is poor. In the case of a large leak, the degree of vacuum deteriorates and the amount of incident ions increases, so the life of the microchannel plate is shortened.
(1)請求項1の発明は被検体からリークされたヘリウムガスを分析管に導いて検出するヘリウムリークディテクタであって、この分析管は、ヘリウムイオン電流を増幅する2次電子増倍器と、ヘリウムイオンビームを2次電子増倍器の方向に偏向する、接地側電極と正電位側電極とから構成されたセクター電極と、正電位側電極に印加する電圧を供給する電圧源と、2次電子増倍器から放出される2次電子電流が入射する電子コレクタと、電子コレクタに入射した2次電子電流を測定する電流計と、正電位側電極を電圧源または電流計に接続する第1の切替スイッチSW1と、電流計を電子コレクタまたは正電位側電極に接続する第2の切替スイッチSW2とを備えることを特徴とする。
(2)請求項2の発明は、請求項1に記載のヘリウムリークディテクタにおいて、セクター電極の接地側電極は接地電位であり、正電位側電極には、ファインリークの場合は、第1の切替スイッチSW1を切り替えて、2次電子増倍器にヘリウムイオンビームが入射するように、正の電圧を印加し、グロスリークの場合には、第1の切替スイッチSW1を切り替えて、ヘリウムイオンビームが正電位側電極で検出されるように、正電位側電極を電流計に接続することを特徴とする。
(3)請求項3の発明は、請求項2に記載のヘリウムリークディテクタにおいて、ファインリークの場合は、第2の切替スイッチSW2は電流計と電子コレクタとを接続し、2次電子増倍器から放出される2次電子電流を測定することを特徴とする。
(4)請求項4の発明は、請求項2に記載のヘリウムリークディテクタにおいて、グロスリークの場合は、第2の切替スイッチSW2は電流計と正電位側電極とを接続し、正電位側電極に入射したヘリウムイオン電流を測定することを特徴とする。
(5)請求項5の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載のヘリウムリークディテクタにおいて、セクター電極の接地側電極と正電位側電極は円弧状に形成され、配置されていることを特徴とする。
(1) The invention of claim 1 is a helium leak detector for detecting helium gas leaked from a subject by introducing it into an analysis tube, the analysis tube comprising a secondary electron multiplier for amplifying a helium ion current; A sector electrode composed of a ground side electrode and a positive potential side electrode for deflecting the helium ion beam in the direction of the secondary electron multiplier; a voltage source for supplying a voltage to be applied to the positive potential side electrode; An electron collector to which a secondary electron current emitted from the secondary electron multiplier is incident, an ammeter for measuring the secondary electron current incident on the electron collector, and a positive electrode connected to the voltage source or ammeter 1 switch SW1 and 2nd switch SW2 which connects an ammeter to an electronic collector or a positive potential side electrode, It is characterized by the above-mentioned.
(2) The invention according to
(3) According to the invention of
(4) According to a fourth aspect of the present invention, in the helium leak detector according to the second aspect, in the case of a gross leak, the second change-over switch SW2 connects the ammeter and the positive potential side electrode, and the positive potential side electrode And measuring a helium ion current incident on the.
(5) A fifth aspect of the present invention is the helium leak detector according to any one of the first to fourth aspects, wherein the ground-side electrode and the positive-potential-side electrode of the sector electrode are formed and arranged in an arc shape. It is characterized by that.
本発明では、リークが大きい場合は、これに対応した大きなイオン電流をマイクロチャンネルプレートに入射しないように、別のイオンコレクタで検出する。これによりマイクロチャンネルプレートへの過大なイオン電流の入射が避けられるため、マイクロチャンネルプレートの寿命が短くなることが避けられる。 In the present invention, when the leak is large, a large ion current corresponding to the leak is detected by another ion collector so as not to enter the microchannel plate. This avoids an excessive ion current from entering the microchannel plate, thereby avoiding shortening the life of the microchannel plate.
図を参照して本発明によるヘリウムリークディテクタの動作について説明する。
図1は、本発明の実施の形態によるヘリウムリークディテクタの概略を示す全体構成図である。ヘリウムリークディテクタ1は、テストポート2を介してリーク検査の被検体である真空容器10に配管接続されている。
The operation of the helium leak detector according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of a helium leak detector according to an embodiment of the present invention. The helium leak detector 1 is connected via a
ヘリウムリークディテクタ1は油回転ポンプ3、4、ドラッグポンプ5およびターボ分子ポンプ6の4台の真空ポンプと、排気経路およびヘリウム導入経路を開閉する6個のバルブV1〜V6と、排気経路および真空ポンプを大気開放する3個のリークバルブV7〜V9と、リーク校正部7と、分析管8と、排気経路内の真空度を検出する2個のピラニ型真空計P1、P2と、制御装置9とを有する。尚、バルブV1〜V9は各々アクチュエータA1〜A9によって開閉され、これらのアクチュエータは制御装置9からリークディテクタの操作者の指示に基づいて制御される。各々のアクチュエータA1〜A9への配線は省略する。また各真空ポンプおよび真空計のオン/オフと、真空計の出力値(真空度)のモニターは各々のコントローラ(不図示)と制御装置9によって行われるが、これらの配線も同様に省略する。
The helium leak detector 1 includes four vacuum pumps of
分析管8はターボ分子ポンプ6、ドラッグポンプ5、バルブV6を介して油回転ポンプ4に配管接続されている。リーク試験を行う被検体である真空容器10は、テストポート2、バルブV1を介して油回転ポンプ3に配管接続されている。また、真空容器10はテストポート2、バルブV5を介してターボ分子ポンプ6の排気口6aに配管接続されている。リーク校正部7は、バルブV3と、バルブV4またはV5を介して、ターボ分子ポンプ6に配管接続されている。
バルブV4はターボ分子ポンプ6の排気段の途中に接続されており、ヘリウムリークディテクタの中間排気モードの場合に開放される。バルブV5はターボ分子ポンプの排気口6aに配管接続されており、ヘリウムリークディテクタの逆拡散排気モードの場合に開放される。
The
The valve V4 is connected in the middle of the exhaust stage of the turbo
被検体である真空容器10のリーク検査は以下の手順で行う。なおここでは簡単のため、逆拡散排気モードの場合についてのみ説明する。
(1)バルブV1〜V5およびリークバルブV7〜V9を閉じるとともに、バルブV6を開いて、分析管8内をターボ分子ポンプ6、ドラッグポンプ5、油回転ポンプ4の直列構成で所定の真空度(ヘリウムのバックグラウンド値)以下になるまで真空排気する。尚、バルブV3はリーク量校正を行う場合以外は閉じたままである。
(2)リーク試験を行う真空容器10をテストポート2に取り付ける。
(3)分析管8内が所定のバックグラウンド値以下に低下した後に、バルブV1を開いて、真空容器10内を油回転ポンプ3で真空排気(粗引き真空排気)する。
(4)バルブV1を閉じるとともにバルブV5を開いて、分析管8によるリーク検出を開始する。すなわち、真空容器10のリーク試験箇所に外側(大気側)よりヘリウム(He)ガスを吹き付ける。
(5)真空容器10のリーク試験箇所にリークがあると、真空容器10内にHeガスが空気とともに侵入する。このHeガスと空気は、真空容器および上記の配管内の残存ガスとともに、開放になっているバルブV5、ターボ分子ポンプ6を経て分析管8に到達する。分析管8がHeガスを検出することにより真空容器10のリーク量が測定される。
(6)以上のリーク試験が終了したら、バルブV5を閉じ、リークバルブV7を開いて真空容器10を大気開放する。
The leak test of the
(1) The valves V1 to V5 and the leak valves V7 to V9 are closed and the valve V6 is opened, and the
(2) A
(3) After the inside of the
(4) The valve V1 is closed and the valve V5 is opened, and leak detection by the
(5) When there is a leak at the leak test location of the
(6) When the above leak test is completed, the valve V5 is closed, the leak valve V7 is opened, and the
リーク量の校正を行う場合は、テストポート2を閉じ、バルブV3、V5を開いて、Heガスをリーク校正部7からターボ分子ポンプを経由して分析管8に導く。リーク校正部7からは規定の流量でHeガスが流出される。このときの検出値がリーク量の基準値となる。
When calibrating the leak amount, the
次に図2、図3を用いて本発明による分析管8の構成と動作について説明する。
図2は本発明によるヘリウムリークディテクタの分析管の構成の概略とリーク量が小さい(ファインリークの)場合の分析管の動作概略を示す図である。分析管8はイオンソース11、加速スリット12、中間隔壁13、加速スリット対向壁14、第1のアーススリット15、セクター電極16、第2のアーススリット17、マイクロチャンネルプレート(MCP)18、電子コレクタ19、電流計20、切替スイッチSW1、および切替スイッチSW2を備える。イオンソース11にはフィラメント11aが組み込まれており、このフィラメント11aは、フィラメント加熱用の電源により加熱され、熱電子引出し用の別の電源の電圧の印加により熱電子を放出するが、これらの電源は良く知られているので、図示および説明は省略する。分析管8は更に、イオンを加速するイオン加速電源21とMCPでの電子増幅のための電圧を印加する電源とを分析管の外部に備える。MCPでの電子増幅のための電源は記載を省略するが、MCPのイオン入射面側に数百Vの負の電圧を印加し、電子コレクタ側の面は接地されるように構成されている。尚、これらの種々の電源も制御装置9で制御されるが、これら電源への配線は図示を省略し、説明も省略する。
Next, the configuration and operation of the
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the configuration of the analysis tube of the helium leak detector according to the present invention and an outline of the operation of the analysis tube when the amount of leak is small (fine leak). The
セクター電極16は円弧状にした2つの長さの異なる正電位側電極16aと接地側電極16bとからなり、約90°の円弧状となるように形成し、配置したものであり、原理的に平行平板型電極を円弧状にしたものである。長い方の正電位側電極16aには、後述する第1のスイッチSW1の切替位置に応じて、正の偏向電圧が印加されるかまたは、電流計20に接続されることにより実質的に接地電位とされる。この正の偏向電圧は図示されているように、イオン加速電源21の電圧を分割したものでも、また別の独立した電源から供給してもよい。また短い方の接地側電極16bは接地されている。
The
図中2点鎖線で示した領域Mは馬蹄形の永久磁石に挟まれている磁場領域であり、この磁場領域Mには紙面から手前に向かう方向の磁場が生成されているが、この永久磁石の図示は省略する。 A region M indicated by a two-dot chain line in the figure is a magnetic field region sandwiched between horseshoe-shaped permanent magnets, and a magnetic field is generated in the magnetic field region M in the direction from the front of the paper. Illustration is omitted.
分析管8に導入されたHeガスは、イオンソース11のフィラメント11aから放出される熱電子の流れ(エミッション電流)の作用を受けてイオン化され、He+イオンとなる。He+イオンはイオン加速電源21から加速スリット12に印加される電圧により加速される。そして、He+イオンは加速スリット12の開口12aから永久磁石が磁場を形成する領域Mにイオンビームとして出射される。加速スリット12に印加される加速電圧の電圧値は240〜300Vである。このイオンビームにはHe+イオンだけでなく、水素、酸素、窒素、水など空気成分に由来するイオンと、真空容器10や真空ポンプおよび配管などのヘリウムリークディテクタを構成する部品の真空側壁面に付着した水や、更に真空側壁面に付着した汚れ等から発生するハイドロカーボン(CmHn)に由来するイオン等が含まれる場合がある。
The He gas introduced into the
図2に示すように、He+イオンは、領域Mの磁場によって曲げられ、偏向軌道Rを通って、中間隔壁13の開口13aを通過した後、第1のアーススリット15の開口15aへ入射する。一方、He+イオンより軽いH+イオンは磁場による偏向が大きく、中間隔壁13の開口13aを通過しない。He+イオンより重いO+、N+、(CmHn)+などは、領域Mにおける磁場による偏向が小さく、やはり開口13aを通過しない。また、He以外の2価のイオンでもHe+と比較し偏向が小さいのでこれもやはり開口13aを通過しない。
このようにして、He+イオンのみを含むイオンビームが生成されて第1のアーススリット15の開口15aへ入射する。
As shown in FIG. 2, the He + ions are bent by the magnetic field in the region M, pass through the deflection trajectory R, pass through the opening 13 a of the
In this way, an ion beam containing only He + ions is generated and enters the opening 15 a of the first earth slit 15.
上記までの記載はリーク量が小さい(ファインリークの)場合とリーク量が大きい(グロスリークの)場合とで共通である。ここで、リーク量が小さい(ファインリークの)場合の分析管の動作を説明する。
上記の記載のように、He+イオンのみのビームが中間隔壁13および第1のアーススリット15を通過し、更にセクター電極16に入射する。セクター電極16の正電位側電極16aにはイオン加速電源21の電圧を分割した偏向電圧が印加される。これによりセクター電極16を通過するHe+イオンはMCP方向に偏向される。この際第1の切替スイッチSW1は、イオン加速電源21の電圧を分割したものを正電位側電極16aに印加する状態となっている。セクター電極16を通過したHe+イオンは、第2のアーススリット17を通過してMCP18に入射する。MCP18に入射したHe+イオンはMCP18で2次電子を発生し、この2次電子がMCP18内で増幅され、MCP18から電子コレクタ19に向かって2次電子電流として放出される。電子コレクタ19に入射した2次電子電流は電流計20により計測される。この際第2の切替スイッチSW2は電子コレクタ19と電流計20を接続する状態となっている。以上により計測された電流はMCP18に入射したHe+イオンの量すなわちヘリウムイオン電流に比例するので、検出されたHe+イオンの量を求めることができる。
The above description is common to a case where the leak amount is small (fine leak) and a case where the leak amount is large (gross leak). Here, the operation of the analysis tube when the leak amount is small (fine leak) will be described.
As described above, the beam of only He + ions passes through the
次にリーク量が大きい(グロスリークの)場合の動作について説明する。図3は図2において、リーク量が大きい(グロスリークの)場合のイオン電流の検出の方法を示す概略図である。
ファインリークの場合と同様にHe+イオンはセクター電極16に入射するが、グロスリークの場合には、第1の切替スイッチSW1を切り替えて、正電位側電極16aを電流計20に接続し、正電位側電極16aには偏向電圧を印加しない。この場合正電位側電極はほぼ接地電位となっている。これにより、セクター電極16に入射したHe+イオンは軌道が曲げられることなく、直進して正電位側電極16aに入射する。これにより正電位側電極16aはイオンコレクタとして動作し、第2の切替スイッチSW2を切り替えて電流計20を正電位側電極16aに接続することにより、ヘリウムイオン電流が計測される。このヘリウムイオン電流は検出されたHe+イオンの量に対応するものである。
Next, the operation when the leak amount is large (gross leak) will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing a method of detecting an ionic current when the leak amount is large (gross leak) in FIG.
As in the case of fine leak, He + ions enter the
更に従来技術と比較して本発明の特徴について説明する。図4は特許文献2に基づく従来のヘリウムリークディテクタの分析管の構成を示す概略図である。第1のアーススリット15にHe+イオンが入射するまでは、図2、図3で示した本発明の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
従来技術(特許文献2参照)においては、本発明のおけるセクター電極16が無く、第1のアーススリット15がMCP18の前に設けられ、この第1のアーススリット15を通過したHe+イオンがMCP18に入射する。
Further, the features of the present invention will be described in comparison with the prior art. FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of an analysis tube of a conventional helium leak detector based on
In the prior art (see Patent Document 2), the
この従来技術においては、グロスリークが生じた場合、大電流のイオン電流がMCP18に入射する。特許文献1においては、MCP18に印加する電圧を変更して、MCP18の増幅率を変更する方法が記載されている。これにより、グロスリークの場合にMCP18の増幅率を低減し、MCP18からの出力すなわち増幅された2次電子量を抑えることで、MCP18の総出力電流が抑えることが可能で、この分、MCP18の寿命が短くなることをある程度避けることができる。しかしながら、グロスリークの場合は真空度も劣化するので、これによるMCP18の劣化は避けられない。
In this prior art, when a gross leak occurs, a large ionic current is incident on the
本発明では、グロスリークの場合は、図3に示すようにセクター電極16の正電位側電極16aへの偏向電圧の印加を止め、He+イオンを正電位側電極16aで検出することにより、MCP18を使用せずにヘリウムイオン電流が測定できる。これによりMCP18の寿命が短くなることを防ぐことができる。
In the present invention, in the case of gross leak, as shown in FIG. 3, the application of the deflection voltage to the positive
尚、一般にヘリウムリークディテクタにおいては、実際は種々の低エネルギーのイオンが発生している。これらの望ましくない種々の低エネルギーのイオンが第1のアーススリット15を通りぬけることを防ぐために、第1のアーススリット15の後に、サプレッサスリット(例えば特許文献1)を更に設け、これに正の電圧を与えることにより、これらのイオンがイオンコレクタに入射するのを排除することが一般的に行われてきた。本発明ではセクター電極16が、このサプレッサスリットの効果をもっており、望ましくないイオンの検出を排除している。
In general, in a helium leak detector, various low energy ions are actually generated. In order to prevent these undesired various low energy ions from passing through the first earth slit 15, a suppressor slit (for example, Patent Document 1) is further provided after the first earth slit 15, and positive ions are added thereto. It has been common practice to eliminate these ions from entering the ion collector by applying a voltage. In the present invention, the
特許文献3には図1に示すようなセクター電極16と同等の機能を有する電極とMCPの組み合わせが開示されている。しかしながら、グロスリークの場合にもMCPを使用してイオン電流を測定する構成となっている。本発明では上記の通り、グロスリークの場合にはMCPを使用しないでイオン電流を測定するのでMCPの寿命を損なうことがない。
グロスリークかファインリークかの判断は、真空容器10の取り付け後の真空引き時間、2つのピラニ型真空計P1、P2の出力値、各真空ポンプの負荷(消費電流)、検出されるイオン電流の大きさ等およびこれらの組み合わせで判断されるが、この説明は省略する。MCPを保護する観点からは、最初のイオン電流の測定はグロスリークを仮定して、上記のように測定することが望ましい。
Whether the leak is a gross leak or a fine leak is determined based on the evacuation time after the
尚、以上の説明において、図1と図2に示した本発明の実施形態におけるセクター電極16円弧状の正電位側電極16aと接地側電極16bとから構成されるとしたが、この正電位側電極16aと接地側電極16bは上記の説明のように円弧状でなくとも、これらの電極で形成される電場によりヘリウムイオンビームがマイクロチャンネルプレート18の方向に偏向されればよい。例えば長さの異なる2つの平行平板電極をこれに入射するヘリウムイオンビームに対し斜めに傾けて設置するような簡単な形態であっても良い。
In the above description, the
更に、セクター電極16の領域に重なるように磁場を発生する永久磁石または電磁石を用いて、これによりヘリウムイオンビームを偏向してもよい。この場合はセクター電極16の正電位側電極16aと接地側電極16bを同電位にすることが多いが、同電位でなくともよい。磁場の強度とセクター電極の電位は、セクター電極に入射するヘリウムイオンビームのエネルギーによって調整し、第2のアーススリットを通過して、MCPに入射するようにされる。
Furthermore, a helium ion beam may be deflected by using a permanent magnet or an electromagnet that generates a magnetic field so as to overlap the area of the
上記の説明ではセクター電極16の正電位側電極16aへの変更電圧を与える電源として、イオン加速電源21の電圧を分割したものを用いる実施例を示したが、この電源はイオン加速電源とは別の電源から供給しても良い。
In the above description, an example in which a voltage obtained by dividing the voltage of the ion
また、図1と図2においては、本発明の実施形態についてMCPを用いた実施例を示したが、MCP以外の種々の2次電子増倍器、例えばチャネルトロン等を用いることも可能である。 1 and 2 show examples using the MCP for the embodiment of the present invention, but various secondary electron multipliers other than the MCP, such as a channeltron, can also be used. .
また、上記の説明においては、ヘリウムイオンビームの選択は、このヘリウムイオンビームの偏向軌道R1が中間隔壁13の開口13aを通過することにより行われるとしたが、この選択はヘリウムイオンビームが第1アーススリット15の開口15aを通過することで行われても良い。
In the above description, the helium ion beam is selected by passing the deflection trajectory R1 of the helium ion beam through the
以上の説明は本発明の実施形態の一例であり、本発明はこの実施例に限定されることなく、本発明の範囲で種々の実施形態が可能である。 The above description is an example of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this example, and various embodiments are possible within the scope of the present invention.
1‥ ヘリウムリークディテクタ
2‥ テストポート
3‥ 油回転ポンプ
4‥ 油回転ポンプ
5‥ ドラッグポンプ
6‥ ターボ分子ポンプ
6a‥ 排気口
7‥ リーク校正部
8‥ 分析管
9‥ 制御装置
10‥ 真空容器
11‥ イオンソース
11a‥ フィラメント
12‥ 加速スリット
12a‥ 開口
13‥ 中間隔壁
13a‥ 開口
14‥ 加速スリット対向壁
15‥ 第1のアーススリット
15a‥ 開口
16‥ セクター電極
16a‥ 正電位側電極 16b‥ 接地側電極
17‥ 第2のアーススリット
18‥ マイクロチャネルプレート(MCP)
19‥ 電子コレクタ
20‥ 電流計
21‥ イオン加速電源
M ‥ 磁場領域
R ‥ ヘリウムイオンの偏向軌道
SW1‥ 第1の切替スイッチ
SW2‥ 第2の切替スイッチ
P1‥ ピラニ型真空計
P2‥ ピラニ型真空計
V1〜V6‥ バルブ
V7〜V9‥ リークバルブ
A1〜A9‥ アクチュエータ
1. Helium leak detector
2.
5. Drug pump
6 ... Turbo molecular pump
6a ... Exhaust port 7 ...
13a ...
15. First earth slit
15a ...
16a ... Positive
18. Microchannel plate (MCP)
19. Electron collector
20 ... Ammeter
21. Ion acceleration power supply
M ... Magnetic field region R ... Helium ion deflection trajectory SW1 ... First selector switch
SW2 Second switch
P1 Pirani vacuum gauge P2 Pirani vacuum gauge V1 to V6 Valve V7 to V9 Leak valve A1 to A9 Actuator
Claims (5)
前記分析管は、
ヘリウムイオン電流を増幅する2次電子増倍器と、
ヘリウムイオンビームを前記2次電子増倍器の方向に偏向する、接地側電極と正電位側電極とから構成されたセクター電極と、
前記正電位側電極に印加する電圧を供給する電圧源と、
前記2次電子増倍器から放出される2次電子電流が入射する電子コレクタと、
前記電子コレクタに入射した2次電子電流を測定する電流計と、
前記正電位側電極を前記電圧源または前記電流計に接続する第1の切替スイッチSW1と、
前記電流計を前記電子コレクタまたは前記正電位側電極に接続する第2の切替スイッチSW2とを備えることを特徴とするヘリウムリークディテクタ。 In the helium leak detector that detects helium gas leaked from the analyte by guiding it to the analysis tube.
The analysis tube is
A secondary electron multiplier that amplifies the helium ion current;
A sector electrode composed of a ground side electrode and a positive potential side electrode for deflecting a helium ion beam in the direction of the secondary electron multiplier;
A voltage source for supplying a voltage to be applied to the positive potential side electrode;
An electron collector on which a secondary electron current emitted from the secondary electron multiplier is incident;
An ammeter for measuring a secondary electron current incident on the electron collector;
A first changeover switch SW1 for connecting the positive potential side electrode to the voltage source or the ammeter;
A helium leak detector comprising: a second changeover switch SW2 for connecting the ammeter to the electron collector or the positive potential side electrode.
前記セクター電極の前記接地側電極は接地電位であり、
前記正電位側電極には、ファインリークの場合は、前記第1の切替スイッチSW1を切り替えて、前記2次電子増倍器に前記ヘリウムイオンビームが入射するように、正の電圧を印加し、グロスリークの場合には、前記第1の切替スイッチSW1を切り替えて、前記ヘリウムイオンビームが前記正電位側電極で検出されるように、前記正電位側電極を前記電流計に接続することを特徴とするヘリウムリークディテクタ。 The helium leak detector according to claim 1,
The ground side electrode of the sector electrode is at ground potential,
In the case of fine leak, a positive voltage is applied to the positive potential side electrode so that the helium ion beam is incident on the secondary electron multiplier by switching the first changeover switch SW1. In the case of a gross leak, the first selector switch SW1 is switched to connect the positive potential side electrode to the ammeter so that the helium ion beam is detected by the positive potential side electrode. Helium leak detector.
前記ファインリークの場合は、前記第2の切替スイッチSW2は前記電流計と前記電子コレクタとを接続し、前記2次電子増倍器から放出される2次電子電流を測定することを特徴とするヘリウムリークディテクタ。 The helium leak detector according to claim 2,
In the case of the fine leak, the second changeover switch SW2 connects the ammeter and the electron collector, and measures the secondary electron current emitted from the secondary electron multiplier. Helium leak detector.
前記グロスリークの場合は、前記第2の切替スイッチSW2は前記電流計と前記正電位側電極とを接続し、前記正電位側電極に入射したヘリウムイオン電流を測定することを特徴とするヘリウムリークディテクタ。 The helium leak detector according to claim 2,
In the case of the gross leak, the second changeover switch SW2 connects the ammeter and the positive potential side electrode, and measures the helium ion current incident on the positive potential side electrode. Detector.
前記セクター電極の前記接地側電極と前記正電位側電極は円弧状に形成され、配置されていることを特徴とするヘリウムリークディテクタ。
The helium leak detector according to any one of claims 1 to 4,
The helium leak detector according to claim 1, wherein the ground side electrode and the positive potential side electrode of the sector electrode are formed in an arc shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009295372A JP5273034B2 (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Helium leak detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009295372A JP5273034B2 (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Helium leak detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011133437A JP2011133437A (en) | 2011-07-07 |
JP5273034B2 true JP5273034B2 (en) | 2013-08-28 |
Family
ID=44346311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009295372A Active JP5273034B2 (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Helium leak detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5273034B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103759904B (en) * | 2014-01-03 | 2017-02-08 | 中国空间技术研究院 | System for detecting sealing performance |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5346116B2 (en) * | 1973-10-12 | 1978-12-11 | ||
JPS54133397A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-17 | Hitachi Ltd | Mass spectrograph |
JPS6113543A (en) * | 1984-06-27 | 1986-01-21 | Shimadzu Corp | Analysis tube for helium leak detector |
JP3339529B2 (en) * | 1994-07-22 | 2002-10-28 | アネルバ株式会社 | Helium leak detector |
-
2009
- 2009-12-25 JP JP2009295372A patent/JP5273034B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011133437A (en) | 2011-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7589328B2 (en) | Gas field ION source for multiple applications | |
JP5455700B2 (en) | Field emission electron gun and control method thereof | |
US7459677B2 (en) | Mass spectrometer for trace gas leak detection with suppression of undesired ions | |
WO2007108211A1 (en) | Gas analyzer | |
KR102325810B1 (en) | Gas analysis via inverted magnetron source | |
US20060011834A1 (en) | Low vacuum scanning electron microscope | |
JP2007207758A (en) | Particle optical device having predetermined final vacuum pressure | |
US7427751B2 (en) | High sensitivity slitless ion source mass spectrometer for trace gas leak detection | |
US7573029B2 (en) | Ion trap with longitudinal permanent magnet and mass spectrometer using same | |
WO2014181685A1 (en) | Charged particle beam device | |
JP2008262886A (en) | Scanning electron microscope device | |
JP5273034B2 (en) | Helium leak detector | |
WO2011092757A1 (en) | Charged particle radiation device | |
Li et al. | Development of a miniature magnetic sector mass spectrometer | |
JP4988905B2 (en) | Charged particle beam equipment | |
JP4597077B2 (en) | Scanning electron microscope | |
US20200348237A1 (en) | Gas analyzer | |
JP4981467B2 (en) | Dimension measuring device | |
JP6111129B2 (en) | Reverse magnetron type cold cathode ionization vacuum device | |
US20080242179A1 (en) | Tube run-in | |
JP2009180633A (en) | Helium leak detector | |
JP4811341B2 (en) | Method for adjusting voltage applied to correction electrode provided in helium leak detector and helium leak detector | |
JP6879663B2 (en) | Charged particle beam device | |
JP3405161B2 (en) | Ion beam irradiation equipment | |
JP3739141B2 (en) | Ionization gauge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130314 |
|
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: 20130416 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130429 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5273034 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
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 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |