JPH0658814A - ワーク温度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空室中でワークをヒータにより加熱処理す
る装置において、ヒータから壁面で反射して入射する赤
外線の影響と壁面自身の温度上昇の影響を最小にするワ
ーク温度測定装置を提供する。 【構成】 真空室中１でワーク４をヒータ２により加熱
処理する装置に用いられるワーク温度測定装置であっ
て、前記真空室１に設けられた窓９の外部に取り付けら
れ該窓を通して前記ワークが放射する赤外線を検出して
温度を測定する赤外線放射温度計１０を備えたワーク温
度測定装置において、前記赤外線放射温度計１０の検出
領域１２内であってワークの後方位置１２ａに冷却され
た遮蔽体１３が設けられたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空中でワークを加熱
処理する装置に係わり、特に物理蒸着法により皮膜を形
成する装置の温度測定機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空中でワークを加熱処理する装置にお
いてワーク温度の測定は重要であるが、しばしば困難を
伴う。特に真空中で皮膜を形成するいわゆる物理蒸着法
の装置では次の２つの点を考慮する必要がある。すなわ
ち第１に、このような装置ではワークは真空室内で、均
一な皮膜の付着を得る目的で自公転など複雑な動きをす
ることが多く、このように動きのあるワークの温度測定
が必要になる。第２に、物理蒸着の場合（特にイオンプ
レーティング法の場合）ワークに電圧を加えて皮膜を形
成することが多く、電圧を印加した状態のワークの温度
測定が必要になる。以上のような点から、非接触による
温度測定が当該技術分野では必要であり、従来からワー
クが放射する赤外線量を計測するいわゆる赤外線放射温
度計を用いた温度測定が行われてきた。この様子をイオ
ンプレーティング法の一種である真空アーク蒸着装置を
例に図４に示す。図４は真空アーク蒸着装置の模式図で
ある。図４において、真空チャンバ１の側壁にはアーク
蒸発源３が配置され、アーク電源６の負極に接続されて
いる。中央にはワーク４を載置した回転テーブル５が設
けられ、ワークバイアス電源７の負極に接続され、ワー
ク及び回転テーブル５は負電位に保たれている。真空チ
ャンバ１内は真空ポンプ８によって真空に保たれてお
り、またワーク４はヒータ２によって所定の温度に加熱
されている。この加熱されたワーク４にアーク放電によ
ってアーク蒸発源３から蒸発した材料が蒸着されて皮膜
が形成される。そして、真空チャンバ１の側壁の一部に
はのぞき窓９が設けられ、該のぞき窓９の外部にはワー
ク４が放射する赤外線をのぞき窓９を通して検出し、そ
の赤外線量を計測して温度を測定する赤外線放射温度計
１０が取り付けられている。この測定された温度はヒー
タ２の制御等に用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の温度
測定では、ワーク４の温度を測定する場合、ワーク４は
公転しているので間欠的に赤外線放射温度計１０の検出
領域１２を通過することになり、ワーク４が検出領域１
２に存在しない場合にはその背後の壁面１ａの温度を測
定することになる。このため、壁面１ａがヒータ２など
による加熱によって温度上昇した場合や、ヒータ２から
放射された赤外線１１が壁面１ａで反射して赤外線放射
温度計１０に入射する場合に測定誤差を生じるという問
題がある。とくに後者の場合は、ヒータ２の温度をワー
ク４の温度と誤認することになり、正しい測定が困難で
あるという問題点を有していた。

【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、真空室中でワークをヒータにより加熱処理する
装置において、ヒータから壁面で反射して入射する赤外
線の影響と壁面自身の温度上昇の影響を最小にするワー
ク温度測定装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明におけるワーク温度測定装置は、真空室中で
ワークをヒータにより加熱処理する装置に用いられるワ
ーク温度測定装置であって、前記真空室に設けられた窓
の外部に取り付けられ該窓を通して前記ワークが放射す
る赤外線を検出して温度を測定する赤外線放射温度計を
備えたワーク温度測定装置において、前記赤外線放射温
度計の検出領域内であってワークの後方位置に冷却され
た遮蔽体が設けられたものである。

【０００６】

【作用】赤外線放射温度計の検出領域内のワークの後方
位置に冷却された遮蔽体を設けるので、壁面自身の放射
する赤外線やヒータからの反射による赤外線が遮蔽され
赤外線放射温度計には入射しない。また、遮蔽体を冷却
するので遮蔽体自身が放射する赤外線による誤差発生が
実質的に防止される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図１は本発明のワーク温度測定装置を用
いた真空アーク蒸着装置の模式図、図２は遮蔽体の斜視
図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。なお、図１にお
いて、図４と同様の作用を有する部分には同一の符号を
付してその説明を省略する。

【０００８】図１において、図４と異なる点は、赤外線
放射温度計１０の検出領域１２内のワーク４の後方位置
１２ａに冷却された遮蔽体１３が設けられた点である。
これによって、壁面１ａ自身の放射する赤外線やヒータ
２からの反射による赤外線が遮蔽され、赤外線放射温度
計１０に入射することが防止される。

【０００９】次に、図２及び図３基づき遮蔽体１３を説
明する。図２及び図３において、遮蔽体１３は好ましく
は９０度の角度で波形に形成された銅製のパネル１４の
背後に冷却パイプ１５が接触して設けられてなり、該冷
却パイプ１５に通水して冷却するものである。これによ
ってパネル１４自身が放射する赤外線を測定誤差が発生
しないレベルに抑えることができる。またパネル１４
は、自身が赤外線を放射しないだけでなく、ヒータ２か
らの赤外線を反射しないように配慮する必要があり、反
射率を低くすることが好ましい。ただし、ヒータ２から
の反射は、ヒータ２と遮蔽体１３との相対的な位置及び
角度の関係で発生するもので反射率を低くすることは必
須の要件ではない。本実施例では、パネル１４の表面を
ブラスト処理を施した後、ポーラスな炭素薄膜をコーテ
ィングして十分に反射率を低く（放射率を高く）したも
のを用いた。なお、パネル１４を波形に形成したのも反
射率を低くするためであり、波形は他の角度でもよく、
また、円弧状でも構わない。

【００１０】このように、上述の如く遮蔽体１３を設け
ることによって、赤外線放射温度計１０のワーク後方か
らの測定誤差要因を取り除くことができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明のワーク温度測定装置は上述のよ
うに、真空室中でワークをヒータにより加熱処理する装
置に用いると、赤外線放射温度計の検出領域内のワーク
の後方位置に冷却された遮蔽体を設けることによって、
壁面自身の放射する赤外線やヒータからの反射による赤
外線が遮蔽され、また遮蔽体自身が放射する赤外線も測
定誤差が発生しないレベルに抑えることができるので、
ワーク後方からの測定誤差要因を取り除くことができ、
正確な温度測定が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク温度測定装置を用いた真空アー
ク蒸着装置の模式図である。

【図２】遮蔽体の斜視図である。

【図３】図３は図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】真空アーク蒸着装置の模式図である。

【符号の説明】

１ 真空チャンバ（真空室） ２ ヒータ ４ ワーク ９ のぞき窓（窓） １０ 赤外線放射温度計 １２ 検出領域 １２ａ 後方位置 １３ 遮蔽体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空室中でワークをヒータにより加熱処
   理する装置に用いられるワーク温度測定装置であって、
   前記真空室に設けられた窓の外部に取り付けられ該窓を
   通して前記ワークが放射する赤外線を検出して温度を測
   定する赤外線放射温度計を備えたワーク温度測定装置に
   おいて、前記赤外線放射温度計の検出領域内であってワ
   ークの後方位置に冷却された遮蔽体が設けられたことを
   特徴とするワーク温度測定装置。