JPH05113323A - 気密高周波窓の薄膜の膜厚測定法 - Google Patents
気密高周波窓の薄膜の膜厚測定法Info
- Publication number
- JPH05113323A JPH05113323A JP27234491A JP27234491A JPH05113323A JP H05113323 A JPH05113323 A JP H05113323A JP 27234491 A JP27234491 A JP 27234491A JP 27234491 A JP27234491 A JP 27234491A JP H05113323 A JPH05113323 A JP H05113323A
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- Japan
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- vswr
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- Pending
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- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 気密高周波窓の使用周波数５を含むある程度
広い範囲に周波数を変化させて、ＶＳＷＲを測定する。
使用周波数５付近では、ＶＳＷＲが小さくなるよう気密
高周波窓は設計されているが、それより外れた周波数の
ところに、急激なＶＳＷＲの変化９が観測される。この
周波数をゴーストモード周波数と呼び、この周波数で
は、気密高周波窓内部で、主として、誘電体円板３に特
定のモードのマイクロ波が共振状態にある。その表面に
薄膜４があるため、大きな損失を生じ、共振によって蓄
えられるエネルギーが減少し、ＶＳＷＲの値が減少す
る。あらかじめ、膜厚のわかっている数種類の気密高周
波窓でゴーストモード周波数付近でのＶＳＷＲの減少分
の測定を行っておけば、同一構成の気密高周波窓の膜厚
を換算する事ができる。 【効果】 気密高周波窓組立後、いつでも、ゴーストモ
ード共振周波数におけるＶＳＷＲの測定より、膜厚を求
める事ができる。そのため、成膜後の膜厚、膜質の変化
についても確認ができる。
広い範囲に周波数を変化させて、ＶＳＷＲを測定する。
使用周波数５付近では、ＶＳＷＲが小さくなるよう気密
高周波窓は設計されているが、それより外れた周波数の
ところに、急激なＶＳＷＲの変化９が観測される。この
周波数をゴーストモード周波数と呼び、この周波数で
は、気密高周波窓内部で、主として、誘電体円板３に特
定のモードのマイクロ波が共振状態にある。その表面に
薄膜４があるため、大きな損失を生じ、共振によって蓄
えられるエネルギーが減少し、ＶＳＷＲの値が減少す
る。あらかじめ、膜厚のわかっている数種類の気密高周
波窓でゴーストモード周波数付近でのＶＳＷＲの減少分
の測定を行っておけば、同一構成の気密高周波窓の膜厚
を換算する事ができる。 【効果】 気密高周波窓組立後、いつでも、ゴーストモ
ード共振周波数におけるＶＳＷＲの測定より、膜厚を求
める事ができる。そのため、成膜後の膜厚、膜質の変化
についても確認ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、進行波管や
クライストロンのようなマイクロ波管において、あるい
は、これらマイクロ波管のマイクロ波電力を利用する機
器において、真空部と外部導波管との間に設けられる気
密性の高周波窓における、誘電体表面上の薄膜の膜厚測
定法に関するものである。
クライストロンのようなマイクロ波管において、あるい
は、これらマイクロ波管のマイクロ波電力を利用する機
器において、真空部と外部導波管との間に設けられる気
密性の高周波窓における、誘電体表面上の薄膜の膜厚測
定法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は特開昭54−146561等に記載され
た、従来の一般的な気密高周波窓を示すものである。図
において、１は方形導波管、その方形導波管１の間に２
の円形導波管を形成し、円形導波管２内の中間に、３の
誘電体円板を気密ろう付けしている。この構造を持つ気
密高周波窓は、一般に、許容マイクロ波電力がかなり大
きく、マイクロ波反射も小さく、信頼性が高いという特
長を持つ。しかし、この気密高周波窓に、さらに大きな
電力のマイクロ波を通した場合、誘電体円板３の表面
に、小さな穴が開き、気密性が不十分となる問題点があ
った。この小さな穴は、図４に示すように、方形導波管
１の方形の長辺中央部と対面する部位７に多く見られる
特長があり、主たる原因として、図５に示すような、方
形導波管１と円形導波管２の変換部６（特に方形長辺
部）から誘電体円板３に垂直にはいる高周波電界８によ
って加速された電子の衝突によるもの（高周波放電）と
考えられる。この高周波放電の発生は、高周波電界８の
強度と方向と共に、電子衝突に伴う誘電体円板表面から
の二次電子放出の割合の多少によって決まる。このた
め、誘電体円板表面からの二次電子放出を減少させるべ
く、誘電体表面全体に、窒化チタン、酸化チタン、酸化
クロム等の薄膜４をコーティングして、高周波放電の発
生を抑制している。誘電体円板表面からの二次電子放出
を減少させるためには、このコーティング膜の厚さが、
十分に厚い事が望ましい。しかし、薄膜の厚さが、あま
り厚くなるとこのコーティング膜により、マイクロ波が
反射され、マイクロ波窓としての特性が悪くなる。この
ため、マイクロ波の反射を生ずることなく、かつ、誘電
体円板表面からの二次電子放出を抑えるために、数ナノ
メートル程度の膜４を誘電体表面全体に形成する必要が
ある。従来の代表的な膜厚測定法としては、コーティン
グする時の膜厚モニター（水晶膜厚計）による膜厚測定
法、表面抵抗を測り膜厚を推定する方法、オージェ電子
分析装置による膜厚測定法がある。
た、従来の一般的な気密高周波窓を示すものである。図
において、１は方形導波管、その方形導波管１の間に２
の円形導波管を形成し、円形導波管２内の中間に、３の
誘電体円板を気密ろう付けしている。この構造を持つ気
密高周波窓は、一般に、許容マイクロ波電力がかなり大
きく、マイクロ波反射も小さく、信頼性が高いという特
長を持つ。しかし、この気密高周波窓に、さらに大きな
電力のマイクロ波を通した場合、誘電体円板３の表面
に、小さな穴が開き、気密性が不十分となる問題点があ
った。この小さな穴は、図４に示すように、方形導波管
１の方形の長辺中央部と対面する部位７に多く見られる
特長があり、主たる原因として、図５に示すような、方
形導波管１と円形導波管２の変換部６（特に方形長辺
部）から誘電体円板３に垂直にはいる高周波電界８によ
って加速された電子の衝突によるもの（高周波放電）と
考えられる。この高周波放電の発生は、高周波電界８の
強度と方向と共に、電子衝突に伴う誘電体円板表面から
の二次電子放出の割合の多少によって決まる。このた
め、誘電体円板表面からの二次電子放出を減少させるべ
く、誘電体表面全体に、窒化チタン、酸化チタン、酸化
クロム等の薄膜４をコーティングして、高周波放電の発
生を抑制している。誘電体円板表面からの二次電子放出
を減少させるためには、このコーティング膜の厚さが、
十分に厚い事が望ましい。しかし、薄膜の厚さが、あま
り厚くなるとこのコーティング膜により、マイクロ波が
反射され、マイクロ波窓としての特性が悪くなる。この
ため、マイクロ波の反射を生ずることなく、かつ、誘電
体円板表面からの二次電子放出を抑えるために、数ナノ
メートル程度の膜４を誘電体表面全体に形成する必要が
ある。従来の代表的な膜厚測定法としては、コーティン
グする時の膜厚モニター（水晶膜厚計）による膜厚測定
法、表面抵抗を測り膜厚を推定する方法、オージェ電子
分析装置による膜厚測定法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の気密高周波窓で
は、誘電体表面に、窒化チタン、酸化チタン、酸化クロ
ム等の薄膜をコーティングする時の膜厚モニター（水晶
膜厚計）による膜厚測定と、コーティング時のプロセス
管理によって膜厚を規定している。しかし、必ずしも平
坦でない誘電体表面に形成する非常に薄い膜のため、膜
厚の測定が非常に難しいという問題点や、成膜後の膜
厚、膜質の変化については確認できない、という問題点
が有った。また、表面抵抗による方法では、この非常に
薄い膜の測定においては、精度が出ない事と、窓組立後
には、測定が困難であるという問題点がある。オージェ
電子分析装置による膜厚測定法では、破壊的な測定法で
あるため、気密高周波窓組立後には測定することができ
ないといった問題点があった。
は、誘電体表面に、窒化チタン、酸化チタン、酸化クロ
ム等の薄膜をコーティングする時の膜厚モニター（水晶
膜厚計）による膜厚測定と、コーティング時のプロセス
管理によって膜厚を規定している。しかし、必ずしも平
坦でない誘電体表面に形成する非常に薄い膜のため、膜
厚の測定が非常に難しいという問題点や、成膜後の膜
厚、膜質の変化については確認できない、という問題点
が有った。また、表面抵抗による方法では、この非常に
薄い膜の測定においては、精度が出ない事と、窓組立後
には、測定が困難であるという問題点がある。オージェ
電子分析装置による膜厚測定法では、破壊的な測定法で
あるため、気密高周波窓組立後には測定することができ
ないといった問題点があった。
【０００４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、気密高周波窓の非常に薄い膜の
有無の確認、膜厚の測定を、膜形成後にする事を目的と
する。
ためになされたもので、気密高周波窓の非常に薄い膜の
有無の確認、膜厚の測定を、膜形成後にする事を目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る気密高周
波窓の薄膜の膜厚測定法は、気密高周波窓組立後に、気
密高周波窓のゴーストモード共振周波数におけるＶＳＷ
Ｒの減少分の測定より、膜厚を換算する測定法である。
波窓の薄膜の膜厚測定法は、気密高周波窓組立後に、気
密高周波窓のゴーストモード共振周波数におけるＶＳＷ
Ｒの減少分の測定より、膜厚を換算する測定法である。
【０００６】
【作用】この発明における気密高周波窓の薄膜の膜厚測
定法は、気密高周波窓のゴーストモード共振を利用す
る。気密高周波窓のゴーストモード共振が、薄膜によ
り、損失が増大され、その結果、気密高周波窓のＶＳＷ
Ｒの減少に現われたものを膜厚を換算する。
定法は、気密高周波窓のゴーストモード共振を利用す
る。気密高周波窓のゴーストモード共振が、薄膜によ
り、損失が増大され、その結果、気密高周波窓のＶＳＷ
Ｒの減少に現われたものを膜厚を換算する。
【０００７】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図２に示すように、気密高周波窓の薄膜の膜厚測
定法は、ＶＳＷＲを測定するために、例えば、ネットワ
ークアナライザと無反射終端器を気密高周波窓の両端に
取り付ける。気密高周波窓の使用周波数５を含むある程
度広い範囲に周波数を変化させて、ＶＳＷＲを測定す
る。図１に示すような、周波数とＶＳＷＲの関係が一般
に見られる。気密高周波窓内部の誘電体表面に、窒化チ
タン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜４がコーティン
グされているが、非常に薄いため、薄膜によるマイクロ
波の反射はＶＳＷＲの測定から求めることは困難であ
る。使用周波数５付近では、ＶＳＷＲが小さくなるよう
気密高周波窓は設計されているが、それより外れた周波
数のところに、急激なＶＳＷＲの変化９が観測される。
この周波数をゴーストモード周波数と呼び、この周波数
では、気密高周波窓内部で、特定のモードのマイクロ波
が共振状態にある。気密高周波窓内部の特定モードのマ
イクロ波共振状態は、主として、誘電体円板３によって
起こるため、その表面にある薄膜４の存在が大きく影響
する。即ち、共振によって作られる電磁界の強いところ
に薄膜４があるため、大きな損失を生ずる。そのため、
共振によって蓄えられるエネルギーが減少し、ＶＳＷＲ
の値が減少する。このことを利用して、あらかじめ、膜
厚のわかっている数種類の気密高周波窓でゴーストモー
ド周波数付近でのＶＳＷＲの減少分の測定を行っておけ
ばゴーストモード共振周波数におけるＶＳＷＲの減少分
の測定より、同一構成の気密高周波窓の膜厚を換算する
事ができる。
する。図２に示すように、気密高周波窓の薄膜の膜厚測
定法は、ＶＳＷＲを測定するために、例えば、ネットワ
ークアナライザと無反射終端器を気密高周波窓の両端に
取り付ける。気密高周波窓の使用周波数５を含むある程
度広い範囲に周波数を変化させて、ＶＳＷＲを測定す
る。図１に示すような、周波数とＶＳＷＲの関係が一般
に見られる。気密高周波窓内部の誘電体表面に、窒化チ
タン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜４がコーティン
グされているが、非常に薄いため、薄膜によるマイクロ
波の反射はＶＳＷＲの測定から求めることは困難であ
る。使用周波数５付近では、ＶＳＷＲが小さくなるよう
気密高周波窓は設計されているが、それより外れた周波
数のところに、急激なＶＳＷＲの変化９が観測される。
この周波数をゴーストモード周波数と呼び、この周波数
では、気密高周波窓内部で、特定のモードのマイクロ波
が共振状態にある。気密高周波窓内部の特定モードのマ
イクロ波共振状態は、主として、誘電体円板３によって
起こるため、その表面にある薄膜４の存在が大きく影響
する。即ち、共振によって作られる電磁界の強いところ
に薄膜４があるため、大きな損失を生ずる。そのため、
共振によって蓄えられるエネルギーが減少し、ＶＳＷＲ
の値が減少する。このことを利用して、あらかじめ、膜
厚のわかっている数種類の気密高周波窓でゴーストモー
ド周波数付近でのＶＳＷＲの減少分の測定を行っておけ
ばゴーストモード共振周波数におけるＶＳＷＲの減少分
の測定より、同一構成の気密高周波窓の膜厚を換算する
事ができる。
【０００８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、気密
高周波窓組立後、いつでも、ゴーストモード共振周波数
におけるＶＳＷＲの測定より、膜厚を求める事ができ
る。そのため、成膜後の膜厚、膜質の変化についても確
認ができるといった効果がある。
高周波窓組立後、いつでも、ゴーストモード共振周波数
におけるＶＳＷＲの測定より、膜厚を求める事ができ
る。そのため、成膜後の膜厚、膜質の変化についても確
認ができるといった効果がある。
【図１】この発明の一実施例による気密高周波窓の薄膜
の膜厚換算のためのＶＳＷＲ測定の例である。
の膜厚換算のためのＶＳＷＲ測定の例である。
【図２】気密高周波窓の薄膜の膜厚換算のためのＶＳＷ
Ｒ測定の構成である。
Ｒ測定の構成である。
【図３】従来の気密高周波窓を示す断面図である。
【図４】従来の気密高周波窓の説明図である。
【図５】従来の気密高周波窓の断面図である。
１ 方形導波管 ２ 円形導波管 ３ 誘電体円板 ４ 薄膜 ９ ゴーストモード
Claims (1)
- 【請求項１】 方形導波管の間に、円形導波管があり、
その中間に誘電体円板を配置し、誘電体円板により気密
封止し、その誘電体円板の表面に、窒化チタン、酸化チ
タン、酸化クロム等の薄膜をコーティングした気密高周
波窓において、ゴーストモード共振周波数におけるＶＳ
ＷＲの減少分の測定より、膜厚を換算することを特徴と
する気密高周波窓の薄膜の膜厚測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27234491A JPH05113323A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 気密高周波窓の薄膜の膜厚測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27234491A JPH05113323A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 気密高周波窓の薄膜の膜厚測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113323A true JPH05113323A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17512579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27234491A Pending JPH05113323A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 気密高周波窓の薄膜の膜厚測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05113323A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103997706A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-08-20 | 歌尔声学股份有限公司 | 获取振膜固有频率的方法及系统 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP27234491A patent/JPH05113323A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103997706A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-08-20 | 歌尔声学股份有限公司 | 获取振膜固有频率的方法及系统 |
| CN103997706B (zh) * | 2014-04-24 | 2017-05-24 | 歌尔股份有限公司 | 获取振膜固有频率的方法及系统 |
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