JPS63145934A - 極高真空測定装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、極高真空領域（約１０　　　）−ル以下）
の圧力を測定するための極高真空測定装悔に関する。

（従来の技術） 従来、高真空領域（約ｉｏ　　〜約１０　　）−ル）お
よび妙高真空領域（約ｌθ−８〜１０−”　）−ル）の
圧力を測定するには、熱陰極型１１離真空計が、広く使
用されて来た。この熱陰極型電離真空計は、ケーシング
で曲管また空間の中に配置された熱陰極およびコレクタ
ヲ鳴し、この真空計において、熱陰極を加熱すると、こ
れから熱電子が放出される。この熱電子によって、前記
空間の中の気体分子がイオン化され、かくして生じたイ
オンがコレクタに集められる。そのイオン電流の１１Ｌ
＆値は、前記空間の中の気り圧力の関数であるから、イ
オン−流値を測定することによって、圧力かわかる。

かかる熱陰極型電離真空計のうちで、古くから知られて
いる型式のものでは、軟Ｘｉｊによる二次電子の影響で
、測定可能な圧力の下限か、ｌｏ−８ト一ル程度に押さ
えられて終１う、こｆｌを改良して、軟Ｘ線による二次
電子を低減したいわゆるＢ−Ａ　（Ｂａｙａｒｄ　−Ａ
ｌｐｅｒｔ　）式の熱陰ｈ　ｗ　ｓ　ｗｓ真空計でも、
ＩＯ″″１０〜ＩＯ″″１１トールまでしか測定できな
い、測定可能な圧力の下限１−ざらに低下させるために
、磁場を用いて熱陰極型筒ｋｘ空計の悪変を向上させる
ことも試みらｊているが（マグネトロン真空計）、その
測定精度は良くない。

また、熱陰極型短離真空計以外の真空計では、せいぜい
高真空９域の圧力を測定できるに過きない。

これを要するに、高真空領域の圧力を測定できる真空計
および超高真空領域の圧力を測定できる真空計は、現存
するが、極高真全領域の圧力を測定できる装置は、実質
上見出されていない。

（発明が解決しようとする問題点） よってこの発明の目的は、極高真空領域の圧力を測定で
きないという従来の欠点′ｆ、＃去して、超高真空計（
超筒真を領域の圧力を測定できる真空計）によって、極
高真空領域の圧力を測定できるようにすることにある。

（問題点を解決するための手段） この目的の達成のため、この発明による極高真空測定装
置では、真窒Ｈａ気を収容する真空室に、圧縮機の気体
入口が連結され、前記圧範１機の気体出口に、超高真空
計が連結される。

（作用） かかる構成の極高真空測定装置によれは、（１）圧緒機
の気体入口側の圧力、すなわち前記真空雰囲気の圧カー
Ｐム、 （コ〕圧縮機の気体出口側の圧力、すなわち前配超高真
党計によって御」足される圧力−ＦＢ。

および （３）圧に機の圧！ＩＦ比−Ｑ１ とすｎｉ１′、次の式（４Ｉ）か成立つ。

（ダ）ＰＡＸＱ−ＦＢ ここで、ｑを適当に選ぺは、ＰＢが超高真空領域の圧力
の場合、Ｐムが＆高真空領域の圧力になる。

よって、超高真空計によって超高真空領域の圧力ＰＢｔ
−測定すｔ′Ｌげ、この圧力値と互層７１機の圧匙比Ｑ
とから、式（弘）によって、極高真９領域の圧力ＦＡが
わかる。

圧範比Ｑは、圧ＩＩ／Ｐｏ栴成によって定着る一定値で
あることが望ましいが、気体出口側の圧力ＦＢに従って
圧縮比Ｑが変化するような場合でも、ＦＢとＱの関係が
明らかでるｎは、ＦＢとＱ力らＦＡを求めることができ
る。

（実施例） 以下、図面を参照しながら、この発明の実施例について
散開する。

第７図において、真空等器ｌＯは、開閉パルプｌ／を介
して、極高真空排気装置／コに連結される。極高真空排
気装置ｌコは、例えばクライオポンプ、ターボ分子ポン
プなどを主１１４成要素とする真空排気：ＩＭ−飯であ
って、開閉バルブノコｔｌ＋いて、真空排気装量ｌコを
作動さゼれが、真空等器ｉｏによって包囲される真空室
／、３Ｌ：Ｌ）ｌＦ−一気は、極高真空領域（／（ｆ”
　）−ル以下）の圧力まで排気でき、かつこの圧力に維
持できる。

真！２室ＩＪは、きらに、例えはターボ分子ポンプｒ（
よって構成された圧縮機ｌダの気体入口１５に連結され
、この圧幹１機７ダの気体出口アロには、例えばＢ−Ａ
式の熱陰極型！離真壁計で構成された、超高′Ｊｃ空領
域（約ｉｏ　　〜約１０　　　）−ル）の圧力を測定で
きる超高真空計７７が連結される。

真空室１３の雰囲気の圧力を求めるためには、圧ｋｌｂ
ｉダを作動させて、超高真空計ｌりによって、圧９％／
弘の気体出口側１６の圧力を測定する。平衡状態となっ
たときの、超高真空計ｌりによって測定された圧力をＦ
Ｂとし、圧縮＠ｌダの圧縮比をｑとすｔば、真空室１３
の雰り気の圧力ＦＡは、１述した式（弘） Ｐム×Ｑ鴫ＦＢ で求められる。

例えは、Ｆ　Ｂ　−／（ｆ８）−ル、Ｑ、　−１０６テ
あれば、Ｆ　Ａ　−／（ｆ”　）　−ｋ　Ｔあシ、Ｆ　
Ｂ　−１０−’　）−ル、ｌ；Ｌ　−１０であれば、Ｆ
Ａ−１０である。

かくして、圧縮機／＋とじて、圧縮比Ｑ　−ｉｏ５〜Ｉ
Ｏのような適音のターボ分子ポンプｌｅ用し、１ｏ−８
〜ｌＱトールのような超高真空領域の圧力′１に測定で
きる超高真空計ｌりによって、圧縮機ｌダの気体出口側
の圧力ＦＢを測定すれは、′：に空室１３におけるｌｏ
−１′トールのような極高真空領域の圧力を求めること
ができる。

上述した実施例では、圧縮＆ｌダとして、−常市販のタ
ーボ分子ポンプが採用され、超高真空計として、同じく
市販のＢ−ム式熱陰極型電離真空計が採用され、管たそ
の作動方法も普通のものであるが、この発明の笑施に邑
っては、次の諸点（ａ）〜（ｇ）Ｋ留意することが望ま
しい。

（ａ）真空室１３を真空排気装９ｔ／コによって排気す
る除に、圧縮機ｌダを十分にベーキングして、これに内
蔵される気体を放出除去すれは、測定の際に、これを妨
害する測定時の気体放出が防止できる。

（ｂ）上記（ａ）の点から見て、圧ｋｈ／ｕは、ベーキ
ング可能でかつ放出気体の少ない材料で構成するのが望
ましい。

（ｃ）圧縮機ｌダの運転時に１これを液体全集などで冷
却するようにすれは、極高真空雰囲気の維持を妨は測定
を妨害する気体放出が押さえられる。

（ａ）油を全く含まない極高真空雰囲気を必要とする場
曾には、軸受にグリースなどを使用し従ってこれが極高
真空雰め］気内に逆流するおそれのある市販のターボ分
子ポンプの代シに、圧縮機ｌ弘として、磁気浮上または
磁気軸受或いはオイルレス軸受を採用したターボ分子ポ
ンプを採用することが好ましい。

（ｅ）市販のターボ分子ポンプは、一般に大きい排気速
度を有するが、その必要はなく、圧縮機／４（として、
圧癲比か比較的太きいけｔども排気辻度の小嘔い小型の
ターボ分子ポンプを使用すれは十分であシ、そのような
ターボ分子ポンプＣ翼の角度は、容易に計算でき設計で
きる。

（ｆ）圧縮機ｌ弘は、十分な圧和比を偽ることかできる
ものであれば、ターボ分子ポンプでなくても良い。

（ｇ）超高真空計ｌりとしては、Ｅ）−１１？後の圧力
を良好な′！′Ｉｔ度で測定できるものであれば、Ｂ−
ム式熱隘＠Ａ型１１離冥空計以外のものも採用できる。

かコ図に図示されるこの＠明の変型では、番１図に示さ
れる圧１機ｌダの代夛として、前段圧縮機ｌダａおよび
後段圧ＪＲ：機ｌダｂの組合わせが採用される。この組
合わせも、圧に機／９の等細物と見なすことができる。

この組合わせにおいて、針段圧糾機ｌダａおよび後段圧
縮機ｌダｂの圧縮比を、そｔぞｆｌ　Ｑ、　ａおよびＱ
ｔｌとすれは、組合わせ圧縮機の圧縮比Ｑは、ＱｍＱ！
”Ｑｔ） で表わされ、従って萌述した式（り２５・らＰＡＸＱａ
−（１１）−ＰＢ となる０例えばＱａおよびＱｔ）をｉｏ　　とし、超高
真空計ｌりで沖」定した圧力ＦＢをｌＯトールとすれは
、Ｘ空室１３における圧力ＦＡはｉ　ｏ−１６トールで
ある。

このようにして、第一図の変型によれは、極虻て低い圧
力も測定でき、また、必要に応じ３個以上の多くの圧ａ
機の直列連結も採用できる。

（発明の効果） この見切による極高１Ｆ−空測定装置は、上述したよう
に構成されているので、知られている超高真望計および
圧縮機の組合わせによって、従来連取できなかった極高
真空領域の圧力の測定か達成できるという、すぐねた効
果を有する。しかも、−常は、超高温、窒計および圧縮
機として、市販のものが採用できる。

【図面の簡単な説明】

Ｄｉ図は、この発明による他高真空測定装僅の一実施例
を表わす簡単な図解図である。第２図は、第７図の実施
例の変型ｔ−％わす簡単な図解図である。 図面において、１０は真空容器、／３は真１１１４！は
圧縮Ｔ’Ｓ、’ｓおよび／６はその気体入口および気体
出口、／りは超高真空計を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空雰囲気を収容する真空室に、圧縮板の気体入口を連
   結し、前記圧縮機の気体出口に、超高真空計を連結した
   ことを特徴とする極高真空測定装置。