JPS59164471A - コンダクタンスバルブ圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空容器と真空ポンプ排気系の間に設けたコン
ダクタンス可変バルブ（以下コンダクタンスバルブとい
う）を制御して真空容器内の圧力を一定にするコンダク
タンスバルブ圧力制御装置に関するものである。

真空装置は真空容器内にガスを導入して真空容器内の圧
力が一定になる迄の遅れ時間いわゆる時定数Ｔを持って
いる。この時定数は真空容器の容積をＶ、真空容器排気
口の排気速度をＳとすると、Ｔは次の式で与えられる。

Ｔ　＝　ｖ／ｓ　　　　　　　　　　・・・・（１）通
常のコンダクタンスバルブの圧力制御装置では時定数を
実装装置に合わせである一定値（二設定できるようにな
っている。しかし真空容器の排気口の排気速度Ｓはあと
に説明するよう１′″−コンダクタンスバルブのコンダ
クタンス量（二よって大きく変化する。このため、目的
とする圧力を変えた場合にはコンダクタンスバルブのコ
ンダクタンス量（すなわち弁体位置）も変化するので３
時定数を再設定する必要があった。しかしながらこの時
定数の設定は熟練と時間を要するので、実務的には大き
な問題点になっていた。

真空容器の排気口の排気速度Ｓは、コンダクタンスバル
ブのコンダクタンス量をＳｖ、真空ポンプ排気系の排気
速度をＳｐとすると。

ｓ　：　８ｐ　、　ＳＶ／（Ｓｖ＋Ｓｐ）　　　−−・
（２）で与えられる。従って式（１）は １ Ｔ−Ｖ　（匹＋５）　　　　　　　・・・・・（６）と
してあられされる。この式（３）において、真空ポンプ
排気系の排気速度Ｓｐは一定であるから。

コンダクタンス＠Ｓ■が小さくなれば即ちコンダクタン
スバルブの弁体がガス通過面積を小さくする方に動くと
、排気速度Ｓは小さくなる。

すなわちコンダクタンスバルブの弁体制御位置によって
圧力制御装置の時定数を変更する必要が生じるのである
。

したがって本発明の目的は時定数の変更に人手を必要と
しない圧力制御装置を得ようとするものである。

本発明は上記の目的を達成するために１時定数を決める
要素としてコンダクタンスバルブのコンダクタンス量の
値を加味するようにしたものである。

すなわち本発明によれば、真空容器と真空ポンプ排気系
の間に設けたコンダクタンス可変バルブの弁体位置を制
御信号に従い変動させて該コンダクタンス可変バルブの
コンダクタンス量を変化させる弁体駆動機構と、前記制
御信号として前記真空容器内に導入するガスの圧力をハ
ンチングを起さない範囲の時定数で予め設定した圧力値
になるように制御する信号を出力する駆動機構制御部と
を用いた圧力制御装置において、前記弁体駆動機構から
その駆動する弁体の位置によって決まるコンダクタンス
量を検出し。

検出したコンダクタンス量が増大又は減少を示すときに
前記駆動機構制御部の出力する制御信号の時定数を逆に
減少又は増大させる時定数出力信号を発生する手段を付
設して成ることを特徴とするコンダクタンス可変バルブ
圧力制御装置が得られる。

次に図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示した図である。第
１図において、コンダクタンスバルブ１は真空容器２と
真空ポンプ排気系３の間に装着されており、コンダクタ
ンスバルブ１内の弁体４（畷ま次に説明するりニアライ
ザが付加されていて駆動制御信号ａによって制御される
弁体駆動機構５と、この弁体駆動機構の軸５Ａおよび５
Ｂを介して弁体４と連動して時定数に対応する信号が取
り出せる弁体位置検出用ポテンシオメータ６とが付属し
ている。なお７はガス導入バルブである。前記のリニア
ライザは弁体４を回転させる軸５Ａの回転とポテンシオ
メータ６を回転させる軸５Ｂの回転の関係を非直線にし
てコンダクタンスバルブ１のコンダクタンス量とポテン
シオメータ乙の位置（回転角度）を比例関係に近付ける
ようにしたもので９本質的には無くてもよいが、実用的
には弁体４が閉状態に近くコンダクタンス量が小さい場
合の微調整が容易であり、その構成は特願昭５７−１７
４゜５０９に示されている。なおポテンシオメータ６は
印加電圧子Ｅの大きい側がバルブ１が閉じる側（＝相当
する。

時定数信号発生回路９は増幅器１０．可変抵抗器１１お
よび固定抵抗１２から成っており。

ポテンシオメータ乙の出力を検出して時定数信号すを駆
動機構制御部１３に送出する。可変抵抗器１１は真空容
器２の容積によって弁体位置変化に対する時定数の変化
の度合を変えるためのものである。

駆動機構制御部１３においては、ガス圧測定器１４から
の信号と圧力設定回路１５からの信号を比較回路１６で
比較して誤差信号Ｃを時定数可変回路１７に送出し、微
分積分増幅器１８゜加算増幅器１９および比例制御回路
２０から成る時定数可変回路１７は時定数信号すおよび
誤差信月Ｃを入力して、誤差信号Ｃに比例し時定数信号
すに対応する時定数を持つ先述の駆動制御信号ａを発生
し、この信号ａを弁体駆動機構５に送って弁体４の位置
をその時定数で誤差信号Ｃに対応する距離（角度）だけ
変化させる。

以上の説明から分るように、コンダクタンスバルブ１が
開いてコンダクタンス量が増大したときは時定数を減少
させ、逆にコンダクタンス量が減少したときは時定数を
増大させて式（２ンの関係を定性的に満足させ、これに
よりコンダクタンスバルブの弁体位置の変動による時定
数の変更を９人為でなしに自動的に行うことができる。

第２図は上記のコンダクタンス量と時定数の関係の概要
をあられした図である。但しこの場合弁体駆動機構５に
含まれるリニアライザによってコンダクタンス量とポテ
ンシオメータの出力位置（角度）が対応しているものと
しである。

図の実線は第１図の装置によって得られる時定数、破線
は式（３）のあられす時定数をあられし。

左右の斜線を施した部分は使用しないコンダクタンス範
囲を示す。この図から分るように、第１図の装置から得
られる実線の時定数はコンダクタンスの使用範囲内でハ
ンチングの起らぬ最低限界である式（２ンをあられす破
線の時定数より小さくならないようにしてあＱ　、従っ
て真空容器２内圧力を自動的に而もへンテングを起すこ
となくそれでいてあまり無用に長くなることなく、設定
した圧力値に到達させることができる。

上記においてコンダクタンス量の中央部分では実線と破
線の間隔が広いので若干時定数が大きくなる問題がある
が、実験の結果ではさしたる障害とはならない。而もこ
の問題は次のようにして軽減することができる。すなわ
ちポテンシオメータ乙の抵抗分布を一様ではなく図では
手前の接地側を密に、前方の電圧子Ｅの印加側を疎にす
ると、定性的に点線で示すような形となり、中央部にお
ける破線との間隔が狭くなり。

より好ましい結果が得られる。

また前述の実施例ではポテンショメータでコンダクタン
ス比例信号を得ているが、駆動装置の駆動機の電気的検
出など、他のコンダクタンスに比例する信号であれば何
でも良く９本発明の範囲を制限するものではない。又時
定数自動可変回路の回路構成（＝よっても制限されない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示した図。 第２図はコンダクタンス量と時定数の関係を示す図であ
る。 記号の説明：１はコンダクタンスバルブ、２は真空容器
、３は真空ポンプ排気系、４は弁体。 ５は弁体駆動機構、６はポテンシオメータ、９は時定数
信号発生回路、１３は駆動機構制御部。 １４はガス圧力測定器、１５は圧力設定回路。 １６は比較回路、１７は時定数可変回路、ａは駆動制御
信号、ｂは時定数信号、Ｃは誤差信号をそれぞれあられ
している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　真空容器と真空ポンプ排気系の間に設けたコンダク
   タンス可変バルブの弁体位置を制御信号に従い変動させ
   て該コンダクタンス可変バルブのコンダクタンス量を変
   化させる弁体駆動機構と、前記制御信号として前記真空
   容器内に導入するガスの圧力をハンチングを起さない範
   囲の時定数で予め設定した圧力値になるように制御する
   信号を出力する駆動機構制御部とを用いた圧力制御装置
   において、前記弁体駆動機構からその駆動する弁体の位
   置によって決まるコンダクタンス量を検出し、検出した
   コンダクタンス量が増大又は減少を示すときに前記駆動
   機構制御部の出力する制御信号の時定数を逆に減少又は
   増大させる時定数出力信号を発生する手段を付設して成
   ることを特徴とするコンダクタンスバルブ圧力制御装置
   。