JPH1151903A - ガス回収装置及び固体内核反応発生ガス解析装置 - Google Patents

ガス回収装置及び固体内核反応発生ガス解析装置

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JPH1151903A
JPH1151903A JP21191597A JP21191597A JPH1151903A JP H1151903 A JPH1151903 A JP H1151903A JP 21191597 A JP21191597 A JP 21191597A JP 21191597 A JP21191597 A JP 21191597A JP H1151903 A JPH1151903 A JP H1151903A
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JP
Japan
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gas
pump
vacuum
exhaust
dry pump
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21191597A
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English (en)
Inventor
Takehiko Ito
岳彦 伊藤
Yasuhiro Iwamura
康弘 岩村
Noburo Goto
信朗 後藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】試料放出ガスをドライポンプの排気速度を落と
さずに全て回収できるとともに、放出された試料ガス全
体をガス分析でき、トリチウム計測用イオンチャンバが
作動できる圧力範囲内で試料ガスをイオンチャンバに回
収できる。 【解決手段】ターボ分子ポンプ2と、該ポンプの排気側
に真空バルブを介して吸気口が接続するドライポンプ
2、ロータリーポンプ2、ガス回収用タンク10とを有す
るガス回収系と、ガス回収用タンクの排気口とターボ分
子チャンバとをバリアブルバルブを介して接続して構成
される回収ガス分析系と、トリチウム計測用イオンチャ
ンバ18、該イオンチャンバの動作可能圧力確認のための
圧力計19、ガス導入用バルブ21とを有するトリチウム計
測系とを具備することを特徴とする固体内核反応発生ガ
ス解析装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガス回収装置及び固
体内核反応発生ガス解析装置に関し、特にCVD等の成
膜装置の材料ガス回収・再利用、固体内反応実験装置の
試料放出ガス回収に適用されるガス回収装置及び固体内
核反応発生ガス解析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、真空容器内の試料から放出される
ガスは排気するのみであった。したがって、試料からの
ガス放出時のガスの時間変化のみしか計測できず、試料
放出ガスの全体のガス分析を行うことができない。又、
従来法でターボ分子ポンプに回収タンクを取り付けただ
けでは、ターボ分子速度の排気速度が変化してしまい、
チャンバーの真空特性が変わってしまうため、従来のガ
ス放出実験が不可能になるほか、全ての微量の試料放出
ガスを回収することができない。更に、トリチウム計測
用イオンチャンバーは0.1気圧〜1気圧で作動する
が、この圧力範囲に微量の試料放出ガスをイオンチャン
バー内に取り込む技術はない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした事情
を鑑みてなされたもので、真空装置の排気側にドライポ
ンプの吸気口を接続させ、更にこのドライポンプの排気
側にガス回収用タンクを接続させることにより、従来で
は排気していた試料放出ガスを真空ポンプの排気速度を
落とさずに全て回収しえるガス回収装置を提供すること
を目的とする。
【0004】また、本発明は、真空チャンバ内のガスを
排気する真空ポンプと、ガス回収系と、回収ガス分析系
と、トリチウム計測計とを具備した構成とすることによ
り、放出された試料ガス全体をガス分析できるようにす
るとともに、トリチウム計測用イオンチャンバが作動で
きる圧力範囲内で試料ガスをイオンチャンバに回収でき
る固体内核反応発生ガス解析装置を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願第1の発明は、真空
装置の排気側に吸気口が接続するドライポンプと、この
ドライポンプの排気側に接続されるガス回収用タンクと
を具備することを特徴とするガス回収装置である。
【0006】本願第2の発明は、真空チャンバ内のガス
を排気する真空ポンプと、該真空ポンプの排気側に第1
の真空バルブを介して吸気口が接続するドライポンプ、
該ドライポンプの排気側に第2の真空バルブを介して接
続されるロータリーポンプ、前記ドライポンプの排気側
に吸気口が前記ロータリーポンプと並列して第3の真空
バルブを介して接続されるガス回収用タンクとを有する
ガス回収系と、前記ガス回収用タンクの排気口と前記真
空チャンバとをバリアブルリークバルブを介して接続し
て構成される回収ガス分析系と、前記ガス回収用タンク
の排気口を前記ドライポンプの吸気側に第4の真空バル
ブを介して接続し、前記ドライポンプの排気側に前記ガ
ス回収用タンク、前記ロータリーポンプと並列して第5
の真空バルブを介して接続されるトリチウム計測用イオ
ンチャンバ、該トリチウム計測用イオンチャンバの動作
可能圧力確認のための圧力計、前記トリチウム計測用イ
オンチャンバの吸気口に接続されるガス導入用バルブと
を有するトリチウム計測計と、を具備することを特徴と
する固体内核反応発生ガス解析装置である。
【0007】本発明においては、真空ポンプの排気側に
ドライポンプを配置し、ドライポンプの排気側にガス回
収用タンクを接続することで、真空ポンプの排気速度を
落とすことなく、試料放出ガスを回収できる。又、ガス
回収用タンクを真空チャンバに配管を通して接続するこ
とで、回収したガスを質量分析器等でガス分析できるよ
うになる。更に、ガス回収用タンクの排気口をドライポ
ンプ吸気側に接続し、トリチウム計測用イオンチャンバ
の吸気口をドライポンプの排気側にガス回収タンク、ロ
ータリーポンプと並列して接続することで、トリチウム
計測用イオンチャンバの作動可能圧力(0.1〜1気
圧)で試料ガスをトリチウム計測用イオンチャンバ内に
押し込むことが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1を
参照して説明する。図中の付番1は真空チャンバであ
る。この真空チャンバ1には、該真空チャンバ1内のガ
スを排気する300l/sのターボ分子ポンプ(真空ポ
ンプ)2が接続している。前記ターボ分子ポンプ2の排
気側には、第1の真空バルブ3を介して500l/sの
ドライポンプ4の吸気口5が接続している。前記ドライ
ポンプ4の排気口6には、第2の真空バルブ7を介して
ロータリーポンプ8が接続されている。前記ドライポン
プ4の排気口6には、ロータリーポンプ8と並列して第
3の真空バルブ9を介してガス回収用タンク10の吸気口
11が接続されている。前記ガス回収用タンク10は、SU
S製で1.102リットルである。ここで、前記ドライ
ポンプ4、ロータリーポンプ8及びガス回収用タンク10
を総称してガス回収系と呼ぶ。
【0009】前記ガス回収用タンク10には、1〜760
Torr 計測可能な圧力計(真空計)12が取り付けられて
いる。前記ガス回収用タンク10の排気口13と前記真空チ
ャンバ1とは、ガス回収用タンク排気口バルブ(真空バ
ルブ)14及びバリアブルリークバルブ15を介して接続さ
れ、回収ガス分析系を構成している。
【0010】前記ガス回収用タンク10の排気口13は、ま
たドライポンプ4の吸気口5に第4の真空バルブ16を介
して接続している。また、前記ドライポンプ4の排気口
6には、前記ガス回収用タンク11、前記ロータリーポン
プ8と並列して第5の真空バルブ17を介してトリチウム
計測用イオンチャンバ18が接続されている。このイオン
チャンバ18には、該イオンチャンバ18の動作可能圧力確
認のための圧力計19が接続されている。この圧力計19に
は、1〜760Torr 計測可能な真空計を用いた。前記
イオンチャンバ18の吸気口20には、ガス導入用バルブ21
が接続されている。ここで、前記イオンチャンバ18、圧
力計19及びガス導入用バルブ21等によりトリチウム計測
系が構成されている。前記イオンチャンバ18の排気口22
は、前記第4の真空バルブ16とドライポンプ4の吸気口
5側との間に第6の真空バルブ23を介して接続されてい
る。
【0011】なお、前記ロータリーポンプ8とドライポ
ンプ4間、及びターボ分子ポンプ2とドライポンプ4間
は、NW25のSUS管を使用し、その他は“1/4”の
SUS管を使用した。
【0012】こうした構成の装置の動作は次の通りであ
る。まず、前記真空バルブ7、9、14、17、23、16を開
け、残りの真空バルブを全て閉じ、ロータリーポンプ8
で配管内、ガス回収用タンク10、イオンチャンバー18内
のガスを排気した。これにより、配管内、ガス回収用タ
ンク10、トリチウム計測用イオンチャンバ18内の圧力は
1.0×10-2Torr 以下になった(図2参照)。な
お、図2において、曲線(イ)はチャンバ真空度を示
し、曲線(ロ)はターボ分子ポンプ背圧を示す。
【0013】実験に用いた試料は、パラジウム2gに重
水素を吸蔵した試料である。このときのパラジウム原子
の個数に対する重水素原子個数である吸蔵率D/Pdは
0.8であった。この試料を真空チャンバ1内でヒータ
ーで加熱し、パラジウムに含まれている重水素を全て放
出させる。このとき、ガス回収装置の真空バルブ7、1
4、17、23、16、15、21を閉じ、真空バルブ3、9を開
けて、放出されたガスをガス回収用タンク10に回収し
た。ヒーター加熱中、ターボ分子ポンプ2の背圧は0.
1Torr で排気速度に変化は生じなかった。ガス回収用
タンク10内の圧力は84Torr になり、放出ガスの70
%がガス回収用タンク10に回収された。
【0014】ガス回収装置のバリアブルリークバルブ15
を開け、回収ガスを真空チャンバ1に導入し、質量分析
器で回収ガスの分析を行った。図3はガス分析の結果の
一例を示し、試料放出ガスに含まれている、重水素と、
軽水素の比率を分析した結果を示している。
【0015】次に、ガス回収装置の真空バルブ17、23を
閉じ、真空バルブ21の大気側にアルゴンボンベを接続
し、真空バルブ21を開けて、アルゴンガスをイオンチャ
ンバー(容積2リットル)18内に導入して、チャンバー
内圧力を500Torr にしてイオンチャンバー18の電源
を投入した。
【0016】次に、真空バルブ7、9、3、23、15、21
を閉じ、ターボ分子ポンプ2は停止し、真空バルブ14、
16、17を開け、回収ガスをイオンチャンバー18に回収し
た。このときのイオンチャンバー18内圧力は540Tor
r になった。ガス回収用タンク10のガスがイオンチャン
バー18に回収された後、真空バルブ14、16を閉じ、イオ
ンチャンバー18内圧力が500Torr になるように調整
しながら、真空バルブ23を開けて、回収ガスがアルゴン
と完全混合するようにした。そのときのイオンチャンバ
ー18内のトチチウム量は1μCi/m3 となった。
【0017】上記実施例によれば、ターボ分子ポンプ
(真空ポンプ)2の排気側にドライポンプ4を配置し、
ドライポンプ4の排気側にガス回収用タンク10を接続す
ることにより、ターボ分子ポンプ2の排気速度を落とす
ことなく、試料放出ガスを回収できる。また、ガス回収
用タンク10を真空チャンバ1に配管を通して接続するこ
とにより、回収したガスを質量分析器等でガス分析でき
るようになる。更に、ガス回収用タンク10の排気口をド
ライポンプ4の吸気側に接続し、トリチウム計測用イオ
ンチャンバ18の吸気口をドライポンプ4の排気側にガス
回収タンク10、ロータリーポンプ8と並列して接続する
ことで、トリチウム計測用イオンチャンバ18の作動可能
圧力(0.1〜1気圧)で試料ガスをトリチウム計測用
イオンチャンバ18内に押し込むことが可能となる。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、真
空装置の排気側にドライポンプの吸気口を接続させ、更
にこのドライポンプの排気側にガス回収用タンクを接続
させることにより、従来では排気していた試料放出ガス
をドライポンプの排気速度を落とさずに全て回収しえる
ガス回収装置を提供できる。
【0019】また、本発明によれば、真空チャンバ内の
ガスを排気する真空ポンプと、ガス回収系と、回収ガス
分析系と、トリチウム計測計とを具備した構成とするこ
とにより、放出された試料ガス全体をガス分析できるよ
うにするとともに、トリチウム計測用イオンチャンバが
作動できる圧力範囲内で試料ガスをイオンチャンバに回
収できる固体内核反応発生ガス解析装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る固体内核反応発生ガス
解析装置の配管系統図。
【図2】本発明に係る時間とチャンバー真空度、ターボ
分子ポンプ背圧との関係を示す特性図。
【図3】本発明に係る質量数とイオン電流との関係を示
す特性図。
【符号の説明】
1…真空チャンバ、 2…ターボ分子ポンプ、 3、7、9、14、16、17、20、23…真空バルブ、 4…ドライポンプ、 8…ロータリポンプ、 10…ガス回収タンク、 12、19…圧力計、 15…バリアブルリークバルブ、 18…トリチウム計測イオンチャンバ、 21…ガス導入用バルブ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空装置の排気側に吸気口が接続するド
    ライポンプと、このドライポンプの排気側に接続される
    ガス回収用タンクとを具備することを特徴とするガス回
    収装置。
  2. 【請求項2】 真空チャンバ内のガスを排気する真空ポ
    ンプと、 該真空ポンプの排気側に第1の真空バルブを介して吸気
    口が接続するドライポンプ、該ドライポンプの排気側に
    第2の真空バルブを介して接続されるロータリーポン
    プ、前記ドライポンプの排気側に吸気口が前記ロータリ
    ーポンプと並列して第3の真空バルブを介して接続され
    るガス回収用タンクとを有するガス回収系と、 前記ガス回収用タンクの排気口と前記真空チャンバとを
    バリアブルリークバルブを介して接続して構成される回
    収ガス分析系と、 前記ガス回収用タンクの排気口を前記ドライポンプの吸
    気側に第4の真空バルブを介して接続し、前記ドライポ
    ンプの排気側に前記ガス回収用タンク、前記ロータリー
    ポンプと並列して第5の真空バルブを介して接続される
    トリチウム計測用イオンチャンバ、該トリチウム計測用
    イオンチャンバの動作可能圧力確認のための圧力計、前
    記トリチウム計測用イオンチャンバの吸気口に接続され
    るガス導入用バルブとを有するトリチウム計測系と、 を具備することを特徴とする固体内核反応発生ガス解析
    装置。
  3. 【請求項3】 前記トリチウム計測用イオンチャンバの
    排気口を前記真空バルブとドライポンプの吸気側との間
    に第6の真空バルブを介して接続した請求項2記載の固
    体内核反応発生ガス解析装置。
JP21191597A 1997-08-06 1997-08-06 ガス回収装置及び固体内核反応発生ガス解析装置 Withdrawn JPH1151903A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109975083A (zh) * 2019-03-26 2019-07-05 核工业理化工程研究院 一种真空设备放气成分收集方法

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