JP6929277B2 - 非曝露電極を具備するガス放電セル内のトレーサガスの光学的検出 - Google Patents
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Description
トレーサガスは、バッファガス又はプラズマ電子の励起状態との相互作用によって、その励起状態を獲得できる。
電極32と放電体積空間30との間にガラス製セル壁14が設けられていることから、これらの電極は放電セル12内のガスには曝されない。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
〔態様1〕
トレーサガス検出装置であって、
放電体積空間(30)を画定するセル壁(14)および該放電体積空間(30)内へのトレーサガス入口(16)を有する、ガス放電セル(12)と、
前記放電セルの第1の側にあって、該放電セル内に光を放出する照射光源(26)、および前記放電セルの前記第1の側とは反対の第2の側にあって、前記照射光源(26)によって前記放電体積空間(30)を通過するように放出された照射光を検出する照射光検出器(28)を含む、光学式分光計の配置系と、
前記放電セルの両側の側部にあって、前記放電セル内にプラズマを発生させる電極(32)とを備え、
該電極(32)は、非曝露型プラズマ電極である、
トレーサガス検出装置。
〔態様2〕
態様1に記載のトレーサガス検出装置において、電気絶縁材料が、各電極と前記ガス放電体積空間(30)との間に設けられている、トレーサガス検出装置。
〔態様3〕
態様2に記載のトレーサガス検出装置において、それぞれの電極が、前記電気絶縁材料によって覆われている、トレーサガス検出装置。
〔態様4〕
態様2または3に記載のトレーサガス検出装置において、前記電気絶縁材料が、前記セル壁の一部である、トレーサガス検出装置。
〔態様5〕
態様1から4のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、前記ガス放電セル(12)が、誘電体バリア放電セルである、トレーサガス検出装置。
〔態様6〕
態様1から5のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、前記電極(32)が、交流電源によって給電される、トレーサガス検出装置。
〔態様7〕
態様1から6のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、前記放電体積空間(30)が、バッファガスを含む、トレーサガス検出装置。
〔態様8〕
態様7に記載のトレーサガス検出装置において、前記バッファガスが、アルゴンを含む、トレーサガス検出装置。
〔態様9〕
態様1から8のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、前記ガス放電セル(12)が、バッファガス入口(38)及びバッファガス出口(42)を有している、トレーサガス検出装置。
〔態様10〕
態様1から9のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、前記照射光源(26)から前記照射光検出器(28)への照射光の進行方向を横断する面における、前記ガス放電体積空間(30)の断面の幅が10mm未満である、トレーサガス検出装置。
〔態様11〕
態様1から10のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、前記トレーサガス入口(16)が、ガス選択膜(19)を含む、トレーサガス検出装置。
〔態様12〕
態様11に記載のトレーサガス検出装置において、前記膜(19)が、熱的に緻密化されたスピンオンガラス(SOG)誘電体の層を有する、トレーサガス検出装置。
〔態様13〕
態様12に記載のトレーサガス検出装置において、前記スピンオンガラスの層が、化学蒸着(CVD)されたホウリンケイ酸ガラス(BPSG)が熱的に再流動化された層によって平坦化および/またはキャップされている、トレーサガス検出装置。
〔態様14〕
態様1から13のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、前記ガス放電セル(12)の壁の少なくとも一部の内側表面が、誘電体材料を有する、トレーサガス検出装置。
〔態様15〕
態様1から14のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、前記ガス放電セル(12)の電子が(誘導源、高周波源などの)高周波源によって励起される、トレーサガス検出装置。
〔態様16〕
態様1から15のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、少なくともさらなる照射光源(26)が、プラズマパラメータに対するバックグラウンドガス成分の影響を定量化するために用いられる、トレーサガス検出装置。
〔態様17〕
態様1から16のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置において、少なくとも1つの磁石が、各電極の前記ガス放電体積空間(30)とは反対側の背後に、前記セル壁(14)上でのプラズマ電子の損失を最小化又は抑制するために配置される、トレーサガス検出装置。
〔態様18〕
態様1から17のいずれか一態様に記載のトレーサガス検出装置を使用した、トレーサガスの光学的検出方法であって、前記電極の電力の周波数および/または前記照射光源(26)からの照射光の周波数の信号変調が用いられる、方法。
〔態様19〕
態様18に記載の方法において、前記トレーサガスが前記放電セル内で励起されて励起状態で検出される、方法。
〔態様20〕
態様19に記載の方法において、前記トレーサガスが、前記放電セル内の前記バッファガスの消光状態を検出することによって検出される、方法。
〔態様21〕
態様20に記載の方法において、前記トレーサガスが、前記放電セル内の前記バッファガス又はプラズマ電子の励起状態との相互作用によって該トレーサガスの励起状態を達成する、方法。
〔態様22〕
態様21に記載の方法において、トレーサガスが経時的に監視され、かつ/あるいは、トレーサガスリークが検知され、かつ/あるいは、トレーサガスがスニッファープローブで嗅気される、方法。
〔態様23〕
態様18から22のいずれか一態様に記載の方法において、前記ガスが、ヘリウム、水素、酸素、ネオン、窒素もしくはこれらの組合せからなるものであるか、またはヘリウム、水素、酸素、ネオン、窒素もしくはこれらの組合せを含むものである、方法。
〔態様24〕
態様18から23のいずれか一態様に記載の方法において、前記トレーサガスが、非準安定であるが励起した活性化状態で検出される、方法。
〔態様25〕
スピンオンガラス(SOG)ウェハを、ガス成分を単離するガス選択膜として使用することにより、ガスからガス成分を単離する方法。
〔態様26〕
態様25に記載の方法において、前記SOGウェハが、シリカ酸化物半導体である、方法。
〔態様27〕
態様25または26に記載の方法において、前記ウェハが、熱的に緻密化されたスピンオンガラス誘電体の層を有する、方法。
14 セル壁
16 ガス入口
18 ハウジング
19 ガス選択膜
26 照射光源
28 照射光検出器
30 放電体積空間
32 電極
38 バッファガス入口
42 バッファガス出口
44 ターボポンプ
48 ロータリーベーンポンプ
56 ダイアフラムポンプ
68 試験体
70 ガス漏洩部
72 スピンオンガラス層
74 多孔質支持体層
76 ホウリンケイ酸ガラス層
78 支持構造
82 ミラー
Claims (24)
- トレーサガス検出装置であって、
放電体積空間(30)を画定するセル壁(14)および該放電体積空間(30)内へのトレーサガス入口(16)を有する、ガス放電セル(12)と、
前記放電セルの第1の側にあって、該放電セル内に光を放出する照射光源(26)、および前記放電セルの前記第1の側とは反対の第2の側にあって、前記照射光源(26)によって前記放電体積空間(30)を通過するように放出された照射光を検出する照射光検出器(28)を含む、光学式分光計の配置系と、
前記放電セルの両側の側部にあって、前記放電セル内にプラズマを発生させる電極(32)とを備え、
該電極(32)は、非曝露型プラズマ電極である、
トレーサガス検出装置。 - 請求項1に記載のトレーサガス検出装置において、電気絶縁材料が、各電極と前記ガス放電体積空間(30)との間に設けられている、トレーサガス検出装置。
- 請求項2に記載のトレーサガス検出装置において、それぞれの電極が、前記電気絶縁材料によって覆われている、トレーサガス検出装置。
- 請求項2または3に記載のトレーサガス検出装置において、前記電気絶縁材料が、前記セル壁の一部である、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、前記ガス放電セル(12)が、誘電体バリア放電セルである、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、前記電極(32)が、交流電源によって給電される、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、前記放電体積空間(30)が、バッファガスを含む、トレーサガス検出装置。
- 請求項7に記載のトレーサガス検出装置において、前記バッファガスが、アルゴンを含む、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、前記ガス放電セル(12)が、バッファガス入口(38)及びバッファガス出口(42)を有している、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、前記照射光源(26)から前記照射光検出器(28)への照射光の進行方向を横断する面における、前記ガス放電体積空間(30)の断面の幅が10mm未満である、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、前記トレーサガス入口(16)が、ガス選択膜(19)を含む、トレーサガス検出装置。
- 請求項11に記載のトレーサガス検出装置において、前記膜(19)が、熱的に緻密化されたスピンオンガラス(SOG)誘電体の層を有する、トレーサガス検出装置。
- 請求項12に記載のトレーサガス検出装置において、前記スピンオンガラスの層が、化学蒸着(CVD)されたホウリンケイ酸ガラス(BPSG)が熱的に再流動化された層によって平坦化および/またはキャップされている、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、前記ガス放電セル(12)の壁の少なくとも一部の内側表面が、誘電体材料を有する、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から14のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、前記ガス放電セル(12)の電子が高周波源によって励起される、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から15のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、少なくともさらなる照射光源(26)が、プラズマパラメータに対するバックグラウンドガス成分の影響を定量化するために用いられる、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から16のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置において、少なくとも1つの磁石が、各電極の前記ガス放電体積空間(30)とは反対側の背後に、前記セル壁(14)上でのプラズマ電子の損失を最小化又は抑制するために配置される、トレーサガス検出装置。
- 請求項1から17のいずれか一項に記載のトレーサガス検出装置を使用した、トレーサガスの光学的検出方法であって、前記電極の電力の周波数および/または前記照射光源(26)からの照射光の周波数の信号変調が用いられる、方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記トレーサガスが前記放電セル内で励起されて励起状態で検出される、方法。
- 請求項19に記載の方法において、前記トレーサガスが、前記放電セル内の前記バッファガスの消光状態を検出することによって検出される、方法。
- 請求項20に記載の方法において、前記トレーサガスが、前記放電セル内の前記バッファガス又はプラズマ電子の励起状態との相互作用によって該トレーサガスの励起状態を達成する、方法。
- 請求項21に記載の方法において、トレーサガスが経時的に監視され、かつ/あるいは、トレーサガスリークが検知され、かつ/あるいは、トレーサガスがスニッファープローブで嗅気される、方法。
- 請求項18から22のいずれか一項に記載の方法において、前記ガスが、ヘリウム、水素、酸素、ネオン、窒素もしくはこれらの組合せからなるものであるか、またはヘリウム、水素、酸素、ネオン、窒素もしくはこれらの組合せを含むものである、方法。
- 請求項18から23のいずれか一項に記載の方法において、前記トレーサガスが、非準安定であるが励起した活性化状態で検出される、方法。
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