JP2014048264A - 冷陰極電離真空計 - Google Patents
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Abstract
【課題】放電誘発部材と陽極の先端部の放電による生成物の付着を抑制すると共に、消耗を抑制し、放電誘発部材と陽極の寿命を長くする冷陰極電離真空計を提供する。
【解決手段】筒状の陰極101と、前記筒状の陰極の内部空間に配置された棒状の陽極102と、前記陽極と陰極との間の電界にほぼ直交する磁界を形成し、前記陽極と陰極との間に放電を起こす磁性手段103a,103bと、前記陰極内に配置される放電誘発部材105とを備えた冷陰極電離真空計1において、前記陰極101の内部空間を、前記陽極102の先端部及び放電誘発部材105が配置された一の空間A2と、他の空間A1とに区切る遮蔽板2とを備えている。
【選択図】図1
【解決手段】筒状の陰極101と、前記筒状の陰極の内部空間に配置された棒状の陽極102と、前記陽極と陰極との間の電界にほぼ直交する磁界を形成し、前記陽極と陰極との間に放電を起こす磁性手段103a,103bと、前記陰極内に配置される放電誘発部材105とを備えた冷陰極電離真空計1において、前記陰極101の内部空間を、前記陽極102の先端部及び放電誘発部材105が配置された一の空間A2と、他の空間A1とに区切る遮蔽板2とを備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は冷陰極電離真空計に関し、特に、陰極の内部空間を、陽極の先端部及び放電誘発部材が配置された空間と、前記陽極の先端部及び放電誘発部材が配置されていない他の空間とに区切った冷陰極電離真空計に関する。
本願発明者らは、従前より冷陰極電離真空計について鋭意研究を行い、例えば、特許文献1に示すように、放電誘発部材の取付け、交換作業を容易に行うことができる冷陰極電離真空計を提案している。
この特許文献1に示した、放電誘発部材が設けられた冷陰極電離真空計を、図11に基づいて説明する。
この冷陰極電離真空計100は、一端に開口が形成された筒状の陰極101と、筒状の陰極101の内部空間に配置された棒状の陽極102とを備えている。また、前記陽極102と陰極101との間の電界にほぼ直交する磁界を形成し、陽極102と陰極101との間に放電を起こす磁性手段(磁石103a及び103b)とを備えている。
この冷陰極電離真空計100は、一端に開口が形成された筒状の陰極101と、筒状の陰極101の内部空間に配置された棒状の陽極102とを備えている。また、前記陽極102と陰極101との間の電界にほぼ直交する磁界を形成し、陽極102と陰極101との間に放電を起こす磁性手段(磁石103a及び103b)とを備えている。
また、前記筒状の陰極101の開口縁には、放電状態を維持するポールピース104が嵌合され、ポールピース104により前記開口が覆われている。
このポールピース104には、放電誘発部材であるネジ105が着脱自在に螺合している。そして、前記ネジ105の頭部が、陰極101の内部空間に配置された陽極102の先端部と相対向するように配置されている。
このポールピース104には、放電誘発部材であるネジ105が着脱自在に螺合している。そして、前記ネジ105の頭部が、陰極101の内部空間に配置された陽極102の先端部と相対向するように配置されている。
前記ポールピース104は円盤形状になされており、その軸心部にネジ孔104aが形成され、そのネジ孔104aに前記ネジ105が螺合されている。
また、ポールピース104は、前記軸心部に螺合されたネジ105の周囲に配置された複数の貫通孔104bを備えている。この貫通孔104bは、大気圧からの排気特性をスムーズにするために設けられたものであり、その数については適宜設計される。
また、ポールピース104は、前記軸心部に螺合されたネジ105の周囲に配置された複数の貫通孔104bを備えている。この貫通孔104bは、大気圧からの排気特性をスムーズにするために設けられたものであり、その数については適宜設計される。
また、陽極102は、一端がコネクタ106に取り付けられ、そのコネクタ106に対して電気的に接続されている。前記陽極102の他端(先端部)は、フィードスルー(電流導入端子)107を介し、更に陰極101の底部101aに形成された貫通孔101a1を挿通し、陰極101の筒内の空間に配置される。
また、前記陽極102及び陰極101はエンクロージャ108内に配置されている。また、エンクロージャ108には、フランジ109及び前記フランジ109に取り付けられた補助圧力センサとしてのピラニ真空計110が設けられている。尚、図1中、符号109aは前記フランジ109を固定するための螺子である。
また、前記コネクタ106は、回路基板111c、111b、111aを介して、コネクタ112bに電気的に接続されている。更に、このコネクタ112bは図示しないが前記陽極102に電圧を印加する電源に接続されている。
更にまた、このエンクロージャ108は、カソード板113を介して基板111cに接続され、接地されている。尚、これら回路基板111a、111b、111cは基板保持部材114によって保持され、ケース115内に収容されている。
更にまた、このエンクロージャ108は、カソード板113を介して基板111cに接続され、接地されている。尚、これら回路基板111a、111b、111cは基板保持部材114によって保持され、ケース115内に収容されている。
また、前記ケース2の背面には、前記したコネクタ112bのほか、スイッチ112a、電源のオン−オフを表示するLED112cが設けられている。更に、図中の符号116は回路基板111a、111bを接続するコネクタ、符号117は回路基板111b、111cを接続するコネクタである。
このようにポールピース104に螺合されたネジ105の頭部が、陰極101の内部空間に配置された陽極102の先端部と相対向して配置されているため、ネジ105の頭部と陽極102の先端部との間で放電が生じやすくなり、冷陰極電離真空計100に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる。
また、陰極の開口縁に着脱自在に嵌合されるポールピース104にネジ105(放電誘発部材)が取付けられているため、ネジ105(放電誘発部材)がプラズマ中のイオンの酸化作用により消耗した場合にも、新規なネジ105(放電誘発部材)に、容易に交換することができる。
また、陰極の開口縁に着脱自在に嵌合されるポールピース104にネジ105(放電誘発部材)が取付けられているため、ネジ105(放電誘発部材)がプラズマ中のイオンの酸化作用により消耗した場合にも、新規なネジ105(放電誘発部材)に、容易に交換することができる。
ところで、ポールピースに取付けられた放電誘発部材(ネジ)と陽極は、長時間使用すると、陰極の内部空間(放電空間)に生じたプラズマ中のイオンの酸化作用により消耗する。
また、陰極の内部空間において、プラズマによるイオン以外にも酸化物、窒化物等の生成物が生じ、放電誘発部材、陽極に付着し、放電誘発機能が劣化する。
このように、放電誘発部材、陽極が消耗、付着により劣化した場合には、上記したような放電誘発部材、陽極の洗浄作業、交換作業を行うことになる。
しかしながら、洗浄作業を頻繁に行うことは作業効率上好ましくなく、また放電誘発部材、陽極は交換することができるとはいえ、これら交換作業を頻繁に行うことは、作業効率、冷陰極電離真空計のメンテナンスコストの点から好ましくなかった。
また、陰極の内部空間において、プラズマによるイオン以外にも酸化物、窒化物等の生成物が生じ、放電誘発部材、陽極に付着し、放電誘発機能が劣化する。
このように、放電誘発部材、陽極が消耗、付着により劣化した場合には、上記したような放電誘発部材、陽極の洗浄作業、交換作業を行うことになる。
しかしながら、洗浄作業を頻繁に行うことは作業効率上好ましくなく、また放電誘発部材、陽極は交換することができるとはいえ、これら交換作業を頻繁に行うことは、作業効率、冷陰極電離真空計のメンテナンスコストの点から好ましくなかった。
本発明は、上記技術的課題を解決するためなされたものであり、放電誘発部材と陽極の先端部の放電による生成物の付着を抑制すると共に、放電誘発部材及び陽極先端部の消耗を抑制し、放電誘発部材と陽極の寿命を長くする冷陰極電離真空計を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明に係る冷陰極電離真空計は、筒状の陰極と、前記筒状の陰極の内部空間に配置された棒状の陽極と、前記陽極と陰極との間の電界にほぼ直交する磁界を形成し、前記陽極と陰極との間に放電を起こす磁性手段と、前記陰極内に配置される放電誘発部材とを備えた冷陰極電離真空計において、前記陰極の内部空間を、前記陽極の先端部及び放電誘発部材が配置された一の空間と、前記陽極の先端部及び放電誘発部材が配置されていない他の空間とに区切る遮蔽板とを備えていることを特徴としている。
このように、陰極の内部空間が、前記陽極の先端部及び放電誘発部材が配置された一の空間と、前記陽極の先端部及び放電誘発部材が配置されていない他の空間とに、遮蔽板によって区切られる。
その結果、陽極の先端部及び放電誘発部材が、他の空間において生じたプラズマによるイオンから遮蔽され、前記イオンの酸化作用による消耗が抑制される。
また、プラズマによるイオン以外の酸化物、窒化物等の生成物ついても、遮蔽板によって他の空間から一の空間への侵入が抑制されるため、前記陽極の先端部及び放電誘発部材への酸化物、窒化物等の生成物の付着も抑制される。
このように、生成物の付着による汚染、イオンの酸化作用による消耗を抑制できるため、放電誘発部材と陽極の洗浄作業、交換作業の回数を減少させることができる。即ち、放電誘発部材と陽極の寿命を長くできる冷陰極電離真空計を得ることができる。
またこの冷陰極電離真空計によれば、洗浄作業、交換作業を頻繁に行う必要がないため、作業効率、メンテナンスコストの点から好ましい。
その結果、陽極の先端部及び放電誘発部材が、他の空間において生じたプラズマによるイオンから遮蔽され、前記イオンの酸化作用による消耗が抑制される。
また、プラズマによるイオン以外の酸化物、窒化物等の生成物ついても、遮蔽板によって他の空間から一の空間への侵入が抑制されるため、前記陽極の先端部及び放電誘発部材への酸化物、窒化物等の生成物の付着も抑制される。
このように、生成物の付着による汚染、イオンの酸化作用による消耗を抑制できるため、放電誘発部材と陽極の洗浄作業、交換作業の回数を減少させることができる。即ち、放電誘発部材と陽極の寿命を長くできる冷陰極電離真空計を得ることができる。
またこの冷陰極電離真空計によれば、洗浄作業、交換作業を頻繁に行う必要がないため、作業効率、メンテナンスコストの点から好ましい。
ここで、前記遮蔽板は有底円筒状に形成され、前記遮蔽板の底面部は、筒状の陰極の内部空間の径と同一の径を有し、前記底面部の中心部には、前記陽極が挿通する貫通孔が形成されていることが望ましい。
このような遮蔽板であれば、前記遮蔽板を筒状の陰極の内部空間に嵌合させることにより、容易に取付けることができ、前記一の空間と他の空間とに容易に区切ることができる。
このような遮蔽板であれば、前記遮蔽板を筒状の陰極の内部空間に嵌合させることにより、容易に取付けることができ、前記一の空間と他の空間とに容易に区切ることができる。
また、前記遮蔽板は、筒状の陰極の内部空間の径と同一の径を有する板状の基体と、前記板状の基体の中心部に形成された、前記陽極が挿通する貫通孔と、前記基体の両端部に設けられた径方向外側に開拡した側壁とを有することが望ましい。
このような遮蔽板であれば、基体の両端部に設けられた径方向外側に開拡した側壁が筒状の陰極の内壁に圧接するため、遮蔽板を陰極の内部空間に容易に取付けることができる。
このような遮蔽板であれば、基体の両端部に設けられた径方向外側に開拡した側壁が筒状の陰極の内壁に圧接するため、遮蔽板を陰極の内部空間に容易に取付けることができる。
また、筒状の陰極の開口縁に取付けられたポールピースと、前記ポールピースに取付けられ、前記陰極の内部空間を前記陽極の先端部及び放電誘発部材が配置された一の空間と他の空間とに区切る遮蔽板とを備え、前記遮蔽板は、陰極の内部空間の径よりも小さな径を有する底面部と、前記底面部の中心部に形成された、前記陽極が挿通する貫通孔と、前記底面部周部に形成された側壁部と、前記遮蔽板の側壁部の上端部から上方に延設された腕部と、前記腕部の端部に形成された係止部とを有し、前記係止部がポールピースに係止されることにより、前記遮蔽板がポールピースに取り付けられることが望ましい。
このように、遮蔽板がポールピースに取り付けられるため、ポールピースの交換と同時に遮蔽板の交換作業を行うことができ、またポールピースを交換しない場合にも、係止部をポールピースから容易に取り外すことができ、遮蔽板の交換作業を効率的に行うことができる。
このように、遮蔽板がポールピースに取り付けられるため、ポールピースの交換と同時に遮蔽板の交換作業を行うことができ、またポールピースを交換しない場合にも、係止部をポールピースから容易に取り外すことができ、遮蔽板の交換作業を効率的に行うことができる。
また、前記遮蔽板は、中心部に形成された前記陽極が挿通する貫通孔を有する底面部と、前記貫通孔内に突出して形成された突起部とを備えていることが望ましい。
このように遮蔽板の貫通孔内に突起部が形成されている場合には、前記突起部が放電誘発部材として機能する。
そのため、陰極の内部空間内において、前記陽極の先端部及び突起部が配置された一の空間が、遮蔽板(底面部)によって他の空間と区切られる。これにより、前記陽極の先端部及び突起部は、他の空間において生じたプラズマによるイオンから遮蔽され、陽極の先端部及び突起部の消耗が抑制される。
また、プラズマによるイオン以外の酸化物、窒化物等の生成物ついても、他の空間から一の空間への侵入が抑制されるため、前記陽極の先端部及び突起部への生成物の付着が抑制される。
このように遮蔽板の貫通孔内に突起部が形成されている場合には、前記突起部が放電誘発部材として機能する。
そのため、陰極の内部空間内において、前記陽極の先端部及び突起部が配置された一の空間が、遮蔽板(底面部)によって他の空間と区切られる。これにより、前記陽極の先端部及び突起部は、他の空間において生じたプラズマによるイオンから遮蔽され、陽極の先端部及び突起部の消耗が抑制される。
また、プラズマによるイオン以外の酸化物、窒化物等の生成物ついても、他の空間から一の空間への侵入が抑制されるため、前記陽極の先端部及び突起部への生成物の付着が抑制される。
ここで、前記突起部は、前記遮蔽板を筒状の陰極に取り付けた際、突起部の先端が筒状の陰極の開口方向に向くように曲げられ、突起部の先端部及び陽極の先端部が遮蔽板によって覆われ、他の空間から遮蔽されることが望ましい。
このように、前記突起部が陰極の内部空間の開口方向に折曲がることにより、遮蔽板(底面部)によって区切られる一の空間内に、突起部を配置することできる。
このように、前記突起部が陰極の内部空間の開口方向に折曲がることにより、遮蔽板(底面部)によって区切られる一の空間内に、突起部を配置することできる。
本発明によれば、放電誘発部材と陽極の先端部の放電による生成物の付着を抑制すると共に、放電誘発部材及び陽極先端部の消耗を抑制し、放電誘発部材と陽極の寿命を長くする冷陰極電離真空計を得ることができる。
本発明にかかる冷陰極電離真空計の第1の実施形態について、図1乃至図4に基づいて説明する。ここで、図1乃至図4において、図11に示した部材と同一あるいは相当する部材は、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図1、図3では、図11に示した冷陰極電離真空計の構成のうち、特に本発明に関係する構成のみ図示し、他の構成については図示を省略している。
本発明にかかる冷陰極電離真空計は、筒状の陰極101の内部空間Aを、前記陽極102の先端部及び放電誘発部材であるネジ105が配置された内部空間A2と、他の内部空間A1とに区切る遮蔽板2とを備えていることに特徴がある。
そして、前記陽極102の先端部及びネジ105は、前記遮蔽板2により他の内部空間A1に生じたプラズマによるイオンから遮蔽され、イオンの酸化作用による陽極102、ネジ105の消耗が抑制される。
また、遮蔽板2によって、他の内部空間A1に生じた生成物の内部空間A2への侵入が阻止されるため、陽極102の先端部及び放電誘発部材であるネジ105への生成物の付着が抑制される。
そして、前記陽極102の先端部及びネジ105は、前記遮蔽板2により他の内部空間A1に生じたプラズマによるイオンから遮蔽され、イオンの酸化作用による陽極102、ネジ105の消耗が抑制される。
また、遮蔽板2によって、他の内部空間A1に生じた生成物の内部空間A2への侵入が阻止されるため、陽極102の先端部及び放電誘発部材であるネジ105への生成物の付着が抑制される。
前記遮蔽板2は、図2に示すように有底円筒状に形成され、筒状の陰極101の内部空間Aの径と同一の径を有する底面部2aを有している。この底面部2aの中心部には、棒状の陽極102が挿通する貫通孔2a1が形成されている。また、前記底面部2aの周部には側壁部2bが、底面部2aに対して垂直に形成されている。
この遮蔽板2は、ステンレス鋼(例えば、SUS304)等の材料で形成され、板厚が0.2mm〜0.5mmのものが用いられる。この板厚が0.2mm未満の場合には、機械的強度が弱く、この板厚が0.5mmを超える場合には、冷陰極放電自体に影響を与えるため、好ましくない。
この貫通孔2a1の径と、陽極102の直径差が大きい場合には、内部空間A1で生じた、プラズマによるイオンが内部空間A1から内部空間A2に侵入し、前記イオンによる酸化作用による消耗を抑制する効果が薄れるため、好ましくない。
したがって、貫通孔2a1の径と陽極102の直径の差は小さい方が好ましいが、あまり小さくなると、貫通孔2a1への陽極102の挿入が困難となり、好ましくない。
そのため、棒状の陽極102の直径は、一般的に1.4mm〜1.5mmが用いられ、貫通孔2a1の径は、その棒状の陽極102の径を1とした場合の2〜4倍の径に形成されるのが好ましい。
したがって、貫通孔2a1の径と陽極102の直径の差は小さい方が好ましいが、あまり小さくなると、貫通孔2a1への陽極102の挿入が困難となり、好ましくない。
そのため、棒状の陽極102の直径は、一般的に1.4mm〜1.5mmが用いられ、貫通孔2a1の径は、その棒状の陽極102の径を1とした場合の2〜4倍の径に形成されるのが好ましい。
この遮蔽板2は、図3に示すように、前記筒状の陰極101の開口側から陰極101の内部空間Aに収納される。
このとき、遮蔽板2の底面部2aは、陰極101の内部空間Aの径と同一の径を有しており、側壁部2bが前記底面部2a1に対して垂直に形成されているため、前記遮蔽板2は、筒状の陰極101の内周面に嵌合、収納される。
そして、図1に示すように、陽極102の先端部が遮蔽板2の貫通孔2a1を挿通し、この遮蔽板2によって、前記陽極102の先端部及び放電誘発部材であるネジ105が配置された内部空間A2と、他の内部空間A1とに区切られる(分けられる)。
このとき、遮蔽板2の底面部2aは、陰極101の内部空間Aの径と同一の径を有しており、側壁部2bが前記底面部2a1に対して垂直に形成されているため、前記遮蔽板2は、筒状の陰極101の内周面に嵌合、収納される。
そして、図1に示すように、陽極102の先端部が遮蔽板2の貫通孔2a1を挿通し、この遮蔽板2によって、前記陽極102の先端部及び放電誘発部材であるネジ105が配置された内部空間A2と、他の内部空間A1とに区切られる(分けられる)。
また、筒状の陰極101の開口縁に、放電状態を維持するポールピース104を嵌合し、、ポールピース104により、陰極101の前記開口が覆われる。尚、このポールピース104には、放電誘発部材のネジ105が着脱自在に螺合している。
このように、筒状の陰極101の開口縁にポールピース104が取付けられた状態にあっては、前記ネジ105の頭部が陽極102の先端部と相対向して配置され、前記ネジ105の頭部と陽極102の先端部は、前記遮蔽板2によって区切られた筒状の陰極101の内部空間A2に配置される。
即ち、前記ネジ105の頭部と陽極102の先端部は、前記遮蔽板2によって、筒状の陰極101の他の内部空間A1と区切られる。
即ち、前記ネジ105の頭部と陽極102の先端部は、前記遮蔽板2によって、筒状の陰極101の他の内部空間A1と区切られる。
特に、遮蔽板2の貫通孔2a1の径と棒状の陽極の径の差を小さくし、内部空間A1を略閉塞することで、この貫通孔2a1を介して内部空間A1から内部空間A2へのプラズマによるイオンの侵入を規制している。
このように、内部空間A2へのプラズマによるイオンの侵入が抑制されるため、前記陽極102の先端部及び放電誘発部材(ネジ105)は、プラズマイオンの酸化作用による消耗が抑制される。
このように、内部空間A2へのプラズマによるイオンの侵入が抑制されるため、前記陽極102の先端部及び放電誘発部材(ネジ105)は、プラズマイオンの酸化作用による消耗が抑制される。
また同様に、内部空間A2への酸化物、窒化物等の生成物の侵入も抑制されるため、前記陽極102の先端部及び放電誘発部材(ネジ105)に対する、酸化物、窒化物等の生成物の付着も抑制される。
このように、この遮蔽板2によって、ネジ105と陽極102の先端部は内部空間A1(放電空間)から遮蔽され、内部空間A1(放電空間)で形成されたプラズマによるイオンの酸化作用から保護され、更に内部空間A1(放電空間)で形成されたプラズマによって生成された酸化物、窒化物等の生成物の付着から保護される。
これにより、ネジ105と陽極102の先端部の寿命をより長くすることができるともに、洗浄作業、交換作業の回数を低減することができる。
これにより、ネジ105と陽極102の先端部の寿命をより長くすることができるともに、洗浄作業、交換作業の回数を低減することができる。
尚、上記実施形態にあっては、遮蔽板2として有底円筒状のものであって、底面部2aの全周囲に側壁部2bを設けた場合について説明した。
しかしながら、遮蔽板は前記遮蔽板2に限定されるものではなく、図4に示すように、板状の基体3aと、前記基体3aの両側部に設けられた平面視上、円弧状の側壁部3bとを有する遮蔽板3を用いても良い。
この場合、側壁部3bは、基体3aに対して垂直方向から径方向外側に開拡して(図4においては垂直方向から角度θ、径方向外側に開拡して)延設される。
このように側壁部3bが径方向外側に開拡して延設される場合には、陰極101の内部空間に遮蔽板3が収容される際、側壁部3bが陰極101の内壁に対して圧接するため、確実に固定することができる。
しかしながら、遮蔽板は前記遮蔽板2に限定されるものではなく、図4に示すように、板状の基体3aと、前記基体3aの両側部に設けられた平面視上、円弧状の側壁部3bとを有する遮蔽板3を用いても良い。
この場合、側壁部3bは、基体3aに対して垂直方向から径方向外側に開拡して(図4においては垂直方向から角度θ、径方向外側に開拡して)延設される。
このように側壁部3bが径方向外側に開拡して延設される場合には、陰極101の内部空間に遮蔽板3が収容される際、側壁部3bが陰極101の内壁に対して圧接するため、確実に固定することができる。
次に、本発明にかかる第2の実施形態について図5乃至図7に基づいて説明する。尚、第1の実施形態と同様に、図5乃至図7において、図11に示した部材と同一あるいは相当する部材は、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図5では、図11に示した冷陰極電離真空計の構成のうち、特に本発明に関係する構成のみ図示し、他の構成については図示を省略している。
この実施形態にあっては、遮蔽板5に設けられた係止部5dがポールピース104の上面に係止されることによって、遮蔽板5がポールピース104に取付けられる点に特徴がある。尚、放電誘発部材として、ネジ105の代わりにバネ4が用いられている。
前記遮蔽板5は、図5乃至図7に示すように、陰極101の内部空間Aの径よりも小さな径を有する底面部5aを有している。特に、この底面部5aは、図5、図6に示すように、ポールピース104に設けられた4つの貫通孔104bの内側に接する円と同一の寸法形状に形成される。
また、この底面部5aの中心部には、棒状の陽極102が挿通する貫通孔5a1が形成されている。また、前記底面部5aの周部には側壁部5bが、底面部5aに対して垂直に形成されている。
また、この底面部5aの中心部には、棒状の陽極102が挿通する貫通孔5a1が形成されている。また、前記底面部5aの周部には側壁部5bが、底面部5aに対して垂直に形成されている。
更に、前記遮蔽板5の側壁部5bの上端部から上方に延設された、ポールピース104の貫通孔104bと対応する位置に設けられる4つの腕部5cと、前記腕部5cの端部に形成された係止部5dが設けられている。
この係止部4dは爪状に形成され、この底面部5aがポールピース104の貫通孔104bの内側に接する円と同一の寸法形状に形成されるため、前腕部5cはポールピース104の貫通孔104bを通り、前記爪状の係止部5dがポールピース104の上面に係止される。
この係止部4dは爪状に形成され、この底面部5aがポールピース104の貫通孔104bの内側に接する円と同一の寸法形状に形成されるため、前腕部5cはポールピース104の貫通孔104bを通り、前記爪状の係止部5dがポールピース104の上面に係止される。
この遮蔽板2は、ステンレス鋼(例えば、SUS304)等の材料で形成され、板厚が0.2mm〜0.5mmのものが用いられる。
また、この板厚が0.2mm未満の場合には、機械的強度が弱く、この板厚が0.5mmを超える場合には、冷陰極放電自体に影響を与えるため、好ましくない。
また、この板厚が0.2mm未満の場合には、機械的強度が弱く、この板厚が0.5mmを超える場合には、冷陰極放電自体に影響を与えるため、好ましくない。
このように、筒状の陰極101の開口縁に取付けられたポールピース104に、遮蔽板5が取り付けられるため、ポールピース104を筒状の陰極101の開口縁に取付けられることにより、遮蔽板5を冷陰極真空計10に取り付けることができる。
そして、前記バネ4の頭部が、陽極102の先端部と相対向して配置され、前記バネ4の頭部と陽極102の先端部は、遮蔽板5によって覆われ、内部空間A1(放電空間)から遮蔽される。
そして、前記バネ4の頭部が、陽極102の先端部と相対向して配置され、前記バネ4の頭部と陽極102の先端部は、遮蔽板5によって覆われ、内部空間A1(放電空間)から遮蔽される。
そのため、前記バネ4及び陽極102の先端部は、内部空間A1(放電空間)で形成されたプラズマによるイオンの酸化作用から保護され、内部空間A1で形成されたプラズマによるイオンの酸化作用による消耗を抑制することができる。
また同様に、前記バネ4と陽極102の先端部は、内部空間A1(放電空間)で形成されたプラズマによって生成された酸化物、窒化物等の生成物の付着から保護される。
これにより、放電誘発部材であるバネ4と陽極102の先端部の寿命をより長くすることができるともに、洗浄作業、交換作業の回数を低減することができる。
また同様に、前記バネ4と陽極102の先端部は、内部空間A1(放電空間)で形成されたプラズマによって生成された酸化物、窒化物等の生成物の付着から保護される。
これにより、放電誘発部材であるバネ4と陽極102の先端部の寿命をより長くすることができるともに、洗浄作業、交換作業の回数を低減することができる。
次に、本発明にかかる第3の実施形態について図8乃至図10に基づいて説明する。
この実施形態は、放電誘発機能を備えた遮蔽板を用いた点に特徴がある。尚、第1の実施形態と同様に、図8乃至図10において、図11に示した部材と同一あるいは相当する部材は、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図8では、図11に示した冷陰極電離真空計の構成のうち、特に本発明に関係する構成のみ図示し、他の構成については図示を省略している。
この実施形態は、放電誘発機能を備えた遮蔽板を用いた点に特徴がある。尚、第1の実施形態と同様に、図8乃至図10において、図11に示した部材と同一あるいは相当する部材は、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図8では、図11に示した冷陰極電離真空計の構成のうち、特に本発明に関係する構成のみ図示し、他の構成については図示を省略している。
この遮蔽板6は、図8乃至図10に示すように、陰極101の内部空間Aの径と同一の径を有する底面部6aを有している。この底面部6aの中心部には、棒状の陽極102が挿通する貫通孔6bが形成されている。
また、図9に示すように、先端が尖がった突起部6cが貫通孔6b内に突出して形成されている。この突起部6cが放電誘発部材であり、遮蔽板6は放電誘発機能を備えている。
そして、貫通孔6bの中心部に、前記陽極102が配置され、陽極102の外周囲には、突起部6cが配置されている。この突起部6cは折曲げられ、その先端部は内部空間A2側に位置している。この突起部6cの折曲方向は、この遮蔽板6を筒状の陰極に取り付けた際、突起部6cの先端が筒状の陰極101の開口縁方向に向くように、曲げられている。
そして、貫通孔6bの中心部に、前記陽極102が配置され、陽極102の外周囲には、突起部6cが配置されている。この突起部6cは折曲げられ、その先端部は内部空間A2側に位置している。この突起部6cの折曲方向は、この遮蔽板6を筒状の陰極に取り付けた際、突起部6cの先端が筒状の陰極101の開口縁方向に向くように、曲げられている。
前記底面部6aの周部には側壁部6dが、底面部6aに対して垂直に形成されている。更に、前記遮蔽板6の側壁部6dの上端部から、底面部6aと平行に鍔部6eが形成されている。この鍔部6eが、図8に示すように、陰極101の開口縁に係止されることにより、遮蔽板6が取付けられる。
この遮蔽板2は、ステンレス鋼(例えば、SUS304)等の材料で形成され、板厚が0.2mm〜0.5mmのものが用いられる。
また、この板厚が0.2mm未満の場合には、機械的強度が弱く、この板厚が0.5mmを超える場合には、冷陰極放電自体に影響を与えるため、好ましくない。
また、この板厚が0.2mm未満の場合には、機械的強度が弱く、この板厚が0.5mmを超える場合には、冷陰極放電自体に影響を与えるため、好ましくない。
このように、遮蔽板6の鍔部6eを筒状の陰極101の開口縁に取付けられることにより、冷陰極真空計に遮蔽板6を取り付けることができる。そして、陽極102の先端部は、前記遮蔽板2によって区切られた内部空間A2内に配置される。
前記したように、突起部6cが形成された貫通孔6bの中心部に前記陽極102が配置されているため、前記突起部6cと陽極6bとの間で放電が生じやすく、また冷陰極電離真空計に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さく、測定を効率的に行なうことができる。
しかも、遮蔽板6が放電誘発機能を備えているため、前記第1、2の実施形態のような放電誘発部材を設ける必要がなく、安価に製作することができる。
しかも、遮蔽板6が放電誘発機能を備えているため、前記第1、2の実施形態のような放電誘発部材を設ける必要がなく、安価に製作することができる。
更に、前記突起部6cと陽極102の先端部と相対向して配置され、遮蔽板6を筒状の陰極に取り付けた状態において、突起部6cの先端が筒状の陰極の開口方向に向くように折曲げられているため、前記突起部6cの先端部と陽極102の先端部は、遮蔽板6によって覆われ、内部空間A1(放電空間)から遮蔽される。
そのため、前記突起部6c及び陽極102の先端部は、内部空間A1(放電空間)で形成されたプラズマによるイオンから保護され、内部空間A1で形成されたプラズマによるイオンの酸化作用による消耗を抑制することができる。
また、前記突起部6c及び陽極の先端部102は、内部空間A1(放電空間)で形成されたプラズマ等による生成物の付着から保護される。
これにより、放電誘発部材(突起部6c)と陽極102の先端部の寿命をより長くすることができるともに、洗浄作業、交換作業の回数を低減することができる。
また、前記突起部6c及び陽極の先端部102は、内部空間A1(放電空間)で形成されたプラズマ等による生成物の付着から保護される。
これにより、放電誘発部材(突起部6c)と陽極102の先端部の寿命をより長くすることができるともに、洗浄作業、交換作業の回数を低減することができる。
2 遮蔽板
2a 底面部
2a1 貫通孔
2b 側壁部
3 遮蔽板
3a 基体
3b 側壁部
4 バネ
5 遮蔽板
5a 底面部
5a1 貫通孔
5b 側壁部
5c 腕部
5d 係止部
56 遮蔽板
6a 底面部
6b 貫通孔
6c 突起部
6d 鍔部
101 陰極
102 陽極
105 ネジ(放電誘発部材)
A 陰極内部空間
A1 陽極の先端部及び放電誘発部材が配置されていない他の空間
A2 放電誘発部材及び陽極の先端部が配置された一の空間
2a 底面部
2a1 貫通孔
2b 側壁部
3 遮蔽板
3a 基体
3b 側壁部
4 バネ
5 遮蔽板
5a 底面部
5a1 貫通孔
5b 側壁部
5c 腕部
5d 係止部
56 遮蔽板
6a 底面部
6b 貫通孔
6c 突起部
6d 鍔部
101 陰極
102 陽極
105 ネジ(放電誘発部材)
A 陰極内部空間
A1 陽極の先端部及び放電誘発部材が配置されていない他の空間
A2 放電誘発部材及び陽極の先端部が配置された一の空間
Claims (6)
- 筒状の陰極と、前記筒状の陰極の内部空間に配置された棒状の陽極と、前記陽極と陰極との間の電界にほぼ直交する磁界を形成し、前記陽極と陰極との間に放電を起こす磁性手段と、前記陰極内に配置される放電誘発部材とを備えた冷陰極電離真空計において、前記陰極の内部空間を、前記陽極の先端部及び放電誘発部材が配置された一の空間と、前記陽極の先端部及び放電誘発部材が配置されていない他の空間とに区切る遮蔽板とを備えていることを特徴とする冷陰極電離真空計。
- 前記遮蔽板は有底円筒状に形成され、前記遮蔽板の底面部は、筒状の陰極の内部空間の径と同一の径を有し、前記底面部の中心部には、前記陽極が挿通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項1記載の冷陰極電離真空計。
- 前記遮蔽板は、筒状の陰極の内部空間の径と同一の径を有する板状の基体と、前記板状の基体の中心部に形成された、前記陽極が挿通する貫通孔と、前記基体の両端部に設けられた径方向外側に開拡した側壁とを有することを特徴とする請求項1記載の冷陰極電離真空計。
- 筒状の陰極の開口縁に取付けられたポールピースと、
前記ポールピースに取付けられ、前記陰極の内部空間を前記陽極の先端部及び放電誘発部材が配置された一の空間と他の空間とに区切る遮蔽板とを備え、
前記遮蔽板は、陰極の内部空間の径よりも小さな径を有する底面部と、前記底面部の中心部に形成された、前記陽極が挿通する貫通孔と、前記底面部周部に形成された側壁部と、前記遮蔽板の側壁部の上端部から上方に延設された腕部と、前記腕部の端部に形成された係止部とを有し、
前記係止部がポールピースに係止されることにより、前記遮蔽板がポールピースに取り付けられることを特徴とする請求項1記載の冷陰極電離真空計。 - 前記遮蔽板は、中心部に形成された前記陽極が挿通する貫通孔を有する底面部と、前記貫通孔内に突出して形成された突起部とを備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項4記載の冷陰極電離真空計。
- 前記突起部は、前記遮蔽板を筒状の陰極に取り付けた際、突起部の先端が筒状の陰極の開口方向に向くように曲げられ、突起部の先端部及び陽極の先端部が遮蔽板によって覆われ、他の空間から遮蔽されることを特徴とする請求項5記載の冷陰極電離真空計。
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|---|---|---|---|
| JP2012194042A JP2014048264A (ja) | 2012-09-04 | 2012-09-04 | 冷陰極電離真空計 |
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| JP2012194042A JP2014048264A (ja) | 2012-09-04 | 2012-09-04 | 冷陰極電離真空計 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014048264A true JP2014048264A (ja) | 2014-03-17 |
Family
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| JP2012194042A Pending JP2014048264A (ja) | 2012-09-04 | 2012-09-04 | 冷陰極電離真空計 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2014048264A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018036132A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 大亜真空株式会社 | 冷陰極電離真空計 |
| CN110192265A (zh) * | 2016-12-13 | 2019-08-30 | 万机仪器公司 | 用于倒置磁控管冷阴极电离计的阳极电极屏蔽件 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010145119A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Dia Shinku Kk | 冷陰極電離真空計 |
| JP2010276597A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-12-09 | Canon Anelva Corp | 冷陰極電離真空計及びそれを備えた真空処理装置並びに放電開始補助電極 |
-
2012
- 2012-09-04 JP JP2012194042A patent/JP2014048264A/ja active Pending
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