JPH10153513A - 真空計 - Google Patents

真空計

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JPH10153513A
JPH10153513A JP31071796A JP31071796A JPH10153513A JP H10153513 A JPH10153513 A JP H10153513A JP 31071796 A JP31071796 A JP 31071796A JP 31071796 A JP31071796 A JP 31071796A JP H10153513 A JPH10153513 A JP H10153513A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱陰極マグネトロン型真空計の圧力測定精度を
向上させること、光電子電流を少なくしアノード内壁に
付着する気体分子が電子によりイオンとして叩き出され
ることによる電流を少なくすること。 【解決手段】外周に磁石3を設けた真空計容器1内に、
熱電子を放出するフィラメント4と、該フィラメントか
ら放出される該熱電子を該磁石の磁力線に沿って誘引す
るアノード5と、該フィラメントよりも負電位で該熱電
子を反発する板状のシールド6と、該熱電子と該真空計
容器内の気体とが衝突して発生したイオンが入射するイ
オンコレクター7とを配置した真空計に於いて、該アノ
ードを殻状に形成して該シールドに対向させて設け、該
アノードの該シールドと対向する位置に熱電子導通用開
口5aを形成し、該イオンコレクターを、該熱電子の衝
突により該アノードの外面から発生するX線に照射され
ない位置に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱陰極マグネトロ
ン型の真空計に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の真空計として、図1に示
すようなラファティー型真空計が知られている。このラ
ファティー型真空計は、一端が電極端子aで塞がれ他端
が開放された円筒状の真空計容器bの外周を囲んで磁石
cを設け、該真空計容器bの内部に、該電極端子aを内
外に挿通したピンhに支持させて円筒状のアノードd、
フィラメントe、円板状のイオンコレクターf及び放電
空間から電極端子aを遮蔽する円板状のシールドgを設
けた構成を有する。該磁石cは、真空計容器bの円筒軸
方向に磁化すなわち円筒軸の両端が異極となるように磁
化されており、その磁力線の方向は該真空計容器bの軸
線方向である。
【0003】該アノードd、イオンコレクターf及びシ
ールドgの電位は、ラファティーの実施例ではフィラメ
ントeに対して夫々300、45、−10Vであり、磁
場の強さは250ガウスである。
【0004】該真空計により真空圧力を測定する場合、
該フィラメントeに通電してこれより熱電子を発生させ
る。熱電子はアノードdの方向に力を受けて加速される
が、磁石cの軸方向磁場の存在でローレンツ力を受けて
アノードd内の空間を螺旋運動に似た運動をする。該磁
石cがない場合は熱電子は直ちにアノードdの内壁に到
達するが、該磁場の存在で熱電子が螺旋状運動をするた
めにその軌道が非常に長いものになり、熱電子の飛行中
にアノードd内の気体分子を電離する確率が高められ
る。熱電子や電離された電子は螺旋状運動をして最終的
にはアノードdに到達する。気体分子から電離されたイ
オンはイオンコレクターfに集められる。該イオンコレ
クターfを流れるイオン電流は空間の気体の量に比例す
るので、イオン電流を測定することによって真空計容器
b内の圧力、ひいては真空計が取り付けられた圧力容器
等の真空空間の圧力を測定することができる。このラフ
ァティー型真空計の特徴は、磁場によって電子軌道を長
くして電子と空間の気体との衝突確率を高めることによ
ってイオン電流を増やす、つまり感度を高めることにあ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のラファティー型
真空計は、電子が図1のアノードd内の空間を螺旋状に
運動して最終的にはアノードdの内壁に衝突するが、そ
の衝突に際してアノード内壁から軟X線を発生すること
がある。また、アノード内壁に付着している気体分子が
衝突する電子によりイオンとして叩き出されることがあ
る。軟X線の一部はイオンコレクターfを衝撃して光電
効果によって該コレクターfから電子を放出させ、その
電子はアノードdに流れる。これにより、イオンコレク
ターfに流れる電流は、空間の気体の電離によるイオン
電流と光電子電流の和になる。光電子電流は気体の圧力
とは関係のないもので、これは圧力測定を不正確にする
要因である。また、アノード内壁から叩き出されたイオ
ンによるイオン電流も、空間の圧力を測定する上でこれ
を不正確にする要因になっている。これらの要因は、空
間の気体分子数が少ない超高真空領域の圧力測定におい
て顕著になり、圧力測定を不正確にしている。
【0006】本発明は、熱陰極マグネトロン型真空計で
あるラファティー型真空計の圧力測定精度を向上させる
ことを目的とし、光電子電流を少なくしアノード内壁に
付着する気体分子が電子によりイオンとして叩き出され
ることによる電流を少なくすることを目的とするもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、外周に磁石
を設けた真空計容器内に、熱電子を放出するフィラメン
トと、該フィラメントから放出される該熱電子を該磁石
の磁力線に沿って誘引するアノードと、該フィラメント
よりも負電位で該熱電子を反発する板状のシールドと、
該熱電子と該真空計容器内の気体とが衝突して発生した
イオンが入射するイオンコレクターとを配置した真空計
に於いて、該アノードを殻状に形成して該シールドに対
向させて設け、該アノードの該シールドと対向する位置
に熱電子導通用開口を形成し、該イオンコレクターを、
該熱電子の衝突により該アノードの外面から発生するX
線に照射されない位置に配置することにより、上記の目
的を達成するようにした。該アノードを、該上記磁力線
の方向に延びた円筒体とその両端部を塞ぐ端板を有し、
且つ両端板の中央部に開口が形成されるとともに該円筒
体をその長さ方向の中間で分断した2分割の容器で構成
し、その分断部間にリング状に形成した上記イオンコレ
クターを設けると共に該アノードの外部の各開口と対向
する位置に板状のシールドを夫々設け、その一方の開口
とシールド間にフィラメントを設けた構成とすることが
好都合であり、該イオンコレクターのリングの断面を円
形若しくは矩形とし、或いは該シールドの該開口と対向
する位置に突起を形成しておくことで、上記の目的を的
確に達成できる。
【0008】
【発明の実施の形態】その実施の形態を図2及び図3に
基づき説明すると、これらの図に於いて符号1は一端が
電極端子2で塞がれ他端が開放された円筒状で非磁性金
属製の真空計容器、3は該真空計容器1の外周を囲んで
設けた永久磁石等の磁石を示す。該電極端子2は、絶縁
体2aとこれを挿通した複数本の金属製のピン2bで構
成され、該磁石3は、該真空計容器1の円筒軸方向で開
放された他端へ向かう磁力線が生じるように磁化されて
いる。該真空計容器1の内部には、熱電子を放出するフ
ィラメント4、該熱電子を該磁力線に沿って引き寄せる
アノード5、該フィラメント4より負電位で該熱電子を
反発する板状のシールド6、及び該熱電子と該真空計容
器1内の気体とが衝突して発生するイオンが入射するイ
オンコレクター7が該ピン2bに保持して設けられる。
【0009】以上の構成は従来の真空計も備える構成で
あるが、本発明のものでは、該アノード5を開口面積の
少ない容器型等の殻状に形成し、該イオンコレクター7
を該アノード5の外周面から見えず且つシールド6から
見にくい位置に配置し、軟X線による光電子電流の発生
とアノード5の外壁から叩き出されたイオンによるイオ
ン電流の発生を防ぎ、正確な圧力測定を行えるようにし
た。
【0010】これを更に詳述すると、該アノード5は、
該磁力線の方向の軸線をもつ円筒形容器等の殻状であっ
てその両端が中央部に熱電子の導通用開口5aを形成し
た端板5bにて塞がれ、且つその長さ方向の中間部にて
分断された2分割型の容器5cにて構成し、その分断部
間に該容器5cの平均直径と略同径のリング状のイオン
コレクター7を介在させ、該容器5cの外部で各導通用
開口5aと対向した位置に円板状のシールド6を設け
た。そして、電極端子2側のシールド6とアノード5の
間にフィラメント4を配置した。この構成とすることに
より、フィラメント4からの熱電子がアノード5を通過
して反転した後にアノード5の内壁よりも外壁に衝突す
る確率が高まり、該イオンコレクター7は、アノード5
の分割部間に存在し、しかも該アノード5に端板5bが
設けられているから、該アノード5の外周面への電子の
衝突で生じる軟X線やイオンが該イオンコレクター7に
集まり難くなる。
【0011】例えば、該フィラメント4の電位に対し+
300Vの電位をアノード5に与え、イオンコレクター
7には+45V、シールド6には−10Vの電位を与
え、磁石3の磁場の強さを250ガウスとして真空圧を
測定した場合、該フィラメント4に通電されて発生する
熱電子は、該磁石3の磁力線の影響を受けてシールド6
で制限された範囲内を螺旋状運動し、非常に長い軌道を
たどりアノード5へと向かうが、その間にアノード5の
空間内の気体分子と衝突してこれを電離させ、その電離
により生じたイオンがイオンコレクター7に集められ
る。イオンコレクター7のイオン電流は空間の気体の量
に比例するから、イオン電流を測定することにより圧力
が測定できる。
【0012】こうした原理的作動は従来のこの種の真空
計と変わりがないが、フィラメント4からの熱電子や気
体が電離されて生じる電子は螺旋状運動をして磁力線に
沿うように運動し、アノード5の上方の端板5bの導通
用開口5aを介して上方のシールド6へ向かうが、これ
らの電子はアノード5の引力とフィラメント4に対して
負であるシールド6の斥力の作用により減速、反転し、
図4の軌跡Aのようにアノード5内へ再突入する。或い
は、軌跡Bのようにアノード5の外壁に衝突する。電子
の螺旋状運動の回転半径は、磁場の強さが250ガウ
ス、電子エネルギーが300eVのときは0.005m
m程度で図示できない程度である。アノード5内へ再突
入した電子は、アノード内壁に衝突したり反対側の端板
5bの導通用開口5aを通り抜けて反対側のシールド6
まで飛行し、その斥力で減速、反転し、最終的にはアノ
ード内壁又は外壁に衝突して消滅する。アノード5内で
は、電子は螺旋状運動をしながらも軸方向へ運動しやす
いので、アノード5の内壁よりも外壁に衝突する確率が
高い。
【0013】前記したように、電子がアノード5に衝突
するときに軟X線を発生することがあり、またアノード
5に付着している気体分子をイオンとして叩き出すこと
があるが、アノード5は電子の飛行方向には端板5bの
導通用開口5aしか開かれておらず、アノード5の分断
部間の奥まったシールド6から見にくい場所にイオンコ
レクター7が設置されているから、電子はアノード5の
内壁よりも外壁に多く衝突し、換言すればアノード5の
外面で多くの軟X線やイオンの叩き出しが発生し、その
発生した軟X線でイオンコレクター7が照射されずしか
もその外壁から叩き出されたイオンを奥まったイオンコ
レクター7には集めにくい。そのため、イオンコレクタ
ー7には軟X線やアノード5から叩き出されたイオンを
原因とするイオン電流即ち雑音の量が小さくなり、超高
真空領域の正確な圧力測定を行える。
【0014】以上の実施例に於いては、イオンコレクタ
ー7を円形断面のリングにて形成したが、図5に示すよ
うに矩形断面のリングで形成してもよい。また、電極を
遮蔽する2枚のシールド6の少なくとも一方のものの内
面に、図5の如く突起6aをアノード5の開口5aと対
向させて設ければ、電子の軌道が同図に示すように大き
く曲げられ、電子がアノード容器5cの内部へ再突入し
てその内壁に衝突する確率を減らして超高真空領域の圧
力測定を更に正確に測定できる。一方のシールド6の電
位をフィラメント4の電位よりも高くして電子を該シー
ルド6に衝突させても、電子がアノード容器5cに再突
入してその内壁に衝突する確率を減らせて正確な測定を
行える。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明によるときは、熱陰
極マグネトロン型真空計のアノードを開口部の少ない殻
状に形成すると共にイオンコレクターを該アノードの外
周面から熱電子の衝突により発生するX線に照射されな
い位置に配置したので、イオンコレクターに於ける軟X
線による光電子電流とアノードから叩き出されるイオン
による電流を減少させることができ、超高真空領域に於
いて正確な圧力測定を行える等の効果があり、該アノー
ドを、両端部に開口を有する2分割の容器で構成し、そ
の分断部間にリング状のイオンコレクターを設けると共
に各開口と対向して板状のシールドを夫々設け、その一
方の開口とシールド間にフィラメントを設ける構成とす
ることにより、更には請求項3、4の構成とすることに
より、簡単な構成で前記効果を奏し得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例の切断側面図
【図2】本発明の実施の1例の一部を切除した斜視図
【図3】図2の切断側面図
【図4】作動状態の説明図
【図5】本発明の他の実施例の切断側面図
【符号の説明】
1 真空計容器、3 磁石、4 フィラメント、5 ア
ノード、5a 導通用開口、5b 端板、5c 容器、
6 シールド、6a 突起、7 イオンコレクター、

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外周に磁石を設けた真空計容器内に、熱電
    子を放出するフィラメントと、該フィラメントから放出
    される該熱電子を該磁石の磁力線に沿って誘引するアノ
    ードと、該フィラメントよりも負電位で該熱電子を反発
    する板状のシールドと、該熱電子と該真空計容器内の気
    体とが衝突して発生したイオンが入射するイオンコレク
    ターとを配置した真空計に於いて、該アノードを殻状に
    形成して該シールドに対向させて設け、該アノードの該
    シールドと対向する位置に熱電子導通用開口を形成し、
    該イオンコレクターを、該熱電子の衝突により該アノー
    ドの外面から発生するX線に照射されない位置に配置し
    たことを特徴とする真空計。
  2. 【請求項2】上記アノードを、上記磁力線の方向に延び
    た円筒体とその両端部を塞ぐ端板を有し、且つ両端板の
    中央部に開口が形成されるとともに該円筒体をその長さ
    方向の中間で分断した2分割の容器で構成し、その分断
    部間にリング状に形成した上記イオンコレクターを設け
    ると共に該アノードの外部の各開口と対向する位置に板
    状のシールドを夫々設け、その一方の開口とシールド間
    にフィラメントを設けたことを特徴とする請求項1に記
    載の真空計。
  3. 【請求項3】上記イオンコレクターのリングの断面は円
    形若しくは矩形であることを特徴とする請求項2に記載
    の真空計。
  4. 【請求項4】上記シールドの上記開口と対向した位置に
    突起を形成したことを特徴とする請求項1乃至3のいず
    れか1項に記載の真空計。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003003433A1 (fr) * 2001-06-28 2003-01-09 Tokyo Electron Limited Port de capteur de chambre, chambre et processeur de faisceau electronique
JP4493139B2 (ja) * 2000-02-02 2010-06-30 キヤノンアネルバ株式会社 電離真空計

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4493139B2 (ja) * 2000-02-02 2010-06-30 キヤノンアネルバ株式会社 電離真空計
WO2003003433A1 (fr) * 2001-06-28 2003-01-09 Tokyo Electron Limited Port de capteur de chambre, chambre et processeur de faisceau electronique
US6987271B1 (en) 2001-06-28 2006-01-17 Tokyo Electron Limited Chamber sensor port, chamber and electron beam processor

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