JPH0138512Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0138512Y2 JPH0138512Y2 JP19480683U JP19480683U JPH0138512Y2 JP H0138512 Y2 JPH0138512 Y2 JP H0138512Y2 JP 19480683 U JP19480683 U JP 19480683U JP 19480683 U JP19480683 U JP 19480683U JP H0138512 Y2 JPH0138512 Y2 JP H0138512Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- torr
- pressure
- selection switch
- high voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、ペニング真空計の改良に関する。
電子顕微鏡等に使用される真空測定装置として
ペニング真空計が広く使用されており、その構造
を第１図及び第１図をＡ−A′方向から眺めた第
２図に示す。図中１は陰極としての管状部材を示
し、該部材１の外側２ケ所には凹部２，３が設け
られており、該凹部２，３には２つの永久磁石
４，５が嵌め込まれ、該磁石４，５によつて管状
部材１の内部に上下方向の磁界Ｂを形成する。管
状部材１の一方の開放端には、Ｏリング６やビス
７によつて他の真空容器と接続するための接続管
８が取り付けられ連通口８ａによつて例えば電子
顕微鏡等の他の真空容器と連通している。管状部
材１の他方の開放端には、Ｏリング９とビス１０
によつて蓋体１１が取り付けられており、該蓋体
１１には電気絶縁素子１２を介して第３図に示す
様な短かい筒状のリングからなる陽極１３が前記
磁界Ｂ内に挿入されるように取り付けられてい
る。陽極１３には定電圧電源である直流高圧電源
１４の出力が印加されており、該電源１４を流れ
る電流は電流計１５によつて測定されるが、該電
流計１５には各種の抵抗値と選択スイツチから構
成された分流回路１５′が接続されている。そし
て、該電流計１５によつて測定された電流は
10-6Torr位迄の圧力に換算されて表示される。
ペニング真空計が広く使用されており、その構造
を第１図及び第１図をＡ−A′方向から眺めた第
２図に示す。図中１は陰極としての管状部材を示
し、該部材１の外側２ケ所には凹部２，３が設け
られており、該凹部２，３には２つの永久磁石
４，５が嵌め込まれ、該磁石４，５によつて管状
部材１の内部に上下方向の磁界Ｂを形成する。管
状部材１の一方の開放端には、Ｏリング６やビス
７によつて他の真空容器と接続するための接続管
８が取り付けられ連通口８ａによつて例えば電子
顕微鏡等の他の真空容器と連通している。管状部
材１の他方の開放端には、Ｏリング９とビス１０
によつて蓋体１１が取り付けられており、該蓋体
１１には電気絶縁素子１２を介して第３図に示す
様な短かい筒状のリングからなる陽極１３が前記
磁界Ｂ内に挿入されるように取り付けられてい
る。陽極１３には定電圧電源である直流高圧電源
１４の出力が印加されており、該電源１４を流れ
る電流は電流計１５によつて測定されるが、該電
流計１５には各種の抵抗値と選択スイツチから構
成された分流回路１５′が接続されている。そし
て、該電流計１５によつて測定された電流は
10-6Torr位迄の圧力に換算されて表示される。
以上の様な構成のペニング真空計は、10-3〜
10-6Torr程度の圧力を測定するために用いられ、
該陽極１３と陰極としての管状部材１の間に高圧
電源１４によつて数Kv程度の高電圧を印加する
と、管状部材１の陽極１３の対向面１ａより冷陰
極放出により電子が放出される。この電子は、磁
石４，５によつて形成される磁界Ｂによつて螺旋
運動しながら真空室１６内の気体分子をイオン化
し、第４図のグラフの破線イで示す様に数μA〜
数百μAの放電電流となる。この放電電流を電流
計１５によつて測定し、該電流を圧力に換算する
ことによつて真空度が測定される。
10-6Torr程度の圧力を測定するために用いられ、
該陽極１３と陰極としての管状部材１の間に高圧
電源１４によつて数Kv程度の高電圧を印加する
と、管状部材１の陽極１３の対向面１ａより冷陰
極放出により電子が放出される。この電子は、磁
石４，５によつて形成される磁界Ｂによつて螺旋
運動しながら真空室１６内の気体分子をイオン化
し、第４図のグラフの破線イで示す様に数μA〜
数百μAの放電電流となる。この放電電流を電流
計１５によつて測定し、該電流を圧力に換算する
ことによつて真空度が測定される。
ところで、上記の従来のペニング真空計におい
ては、陽極１３の形状は第３図に示す様に単一の
円筒状の陽極を使用しており、この様に形成され
たペニング真空計においては、例えば10-3Torr
では800〜900μA程度の放電電流が流れ、
10-6Torrでは放電電流は５〜50μA、又10-7Torr
ではほとんど流れない。そのため、従来の装置で
10-7Torr以下の圧力を測定する場合には、放電
電流を大きくするために複数の陽極を設けるか、
又は陽極を大きくする必要があつた。しかしなが
ら、複数の陽極を使用したり、又は陽極を大きく
して従来の高圧電源を使用して測定した場合は、
第４図実線ロで示す様に10-7Torr付近の放電電
流は増加して測定可能になるが、10-3〜
10-4Torr付近の放電電流があまり変化しなくな
つてしまいこの付近の圧力の測定が困難であつ
た。そのため、10-3〜10-4Torr付近の範囲を測
定できるようにするためには高圧電源１４を第４
図一点鎖線ハで示す曲線の電流を供給できる大容
量の電源とする必要があり装置が高価となる欠点
があつた。
ては、陽極１３の形状は第３図に示す様に単一の
円筒状の陽極を使用しており、この様に形成され
たペニング真空計においては、例えば10-3Torr
では800〜900μA程度の放電電流が流れ、
10-6Torrでは放電電流は５〜50μA、又10-7Torr
ではほとんど流れない。そのため、従来の装置で
10-7Torr以下の圧力を測定する場合には、放電
電流を大きくするために複数の陽極を設けるか、
又は陽極を大きくする必要があつた。しかしなが
ら、複数の陽極を使用したり、又は陽極を大きく
して従来の高圧電源を使用して測定した場合は、
第４図実線ロで示す様に10-7Torr付近の放電電
流は増加して測定可能になるが、10-3〜
10-4Torr付近の放電電流があまり変化しなくな
つてしまいこの付近の圧力の測定が困難であつ
た。そのため、10-3〜10-4Torr付近の範囲を測
定できるようにするためには高圧電源１４を第４
図一点鎖線ハで示す曲線の電流を供給できる大容
量の電源とする必要があり装置が高価となる欠点
があつた。
本考案は以上の点に鑑みなされたもので、測定
空間内に配置される陽極と接地電極との間に定電
圧電源の出力を印加してその出力電流を測定し、
該測定出力を圧力に換算して表示する装置におい
て、前記陽極の交換又は切り換えに応じて前記測
定出力電流を異なつた換算で圧力表示する手段を
備えたことを特徴としている。
空間内に配置される陽極と接地電極との間に定電
圧電源の出力を印加してその出力電流を測定し、
該測定出力を圧力に換算して表示する装置におい
て、前記陽極の交換又は切り換えに応じて前記測
定出力電流を異なつた換算で圧力表示する手段を
備えたことを特徴としている。
以下本考案の一実施例を添付図面に基づき説明
する。
する。
第５図は本考案の一実施例の概略構成図であ
り、第６図は第５図のＣ−C′断面図、第７図は第
５図に示す一実施例装置の電気的構成図である。
尚、第１図と同一構成要素には同一番号を付して
その説明を省略する。図中１７は該磁石４，５に
よつて管状部材１の内部に形成される上下方向の
磁界Ｂ中に配置される複数の電極から構成された
陽極であり、該陽極１７は第７図に示す様に１個
の円筒状陽極から形成された第１陽極１７ａと、
同じく５個の円筒状陽極から形成された第２陽極
１７ｂの２つの陽極を、絶縁部材１８により電気
的に絶縁して一体として形成されている。１９は
第１陽極１７ａと第２陽極１７ｂを選択的に接続
するための選択スイツチであり、該選択スイツチ
１９の端子ｃと端子a1，a2が接続された場合は
（第７図実線で示した接続状態）、高圧電源１４よ
りの高電圧は第１陽極１７ａのみに印加される。
又、選択スイツチ１９の端子ｃと端子a2，a3が接
続された場合（第７図破線で示した接続状態）
は、第１陽極１７ａ及び第２陽極１７ｂの両陽極
に高圧電源１４よりの高電圧が印加される。２０
は選択スイツチ１９と連動して動作する電流計１
５の分流回路１５′または分流回路１５″を選択す
るための選択スイツチであり、該選択スイツチ１
９が第１陽極１７ａを選択した場合は、端子ｃと
端子b1が接続され分流回路１５″が選択される。
又、選択スイツチ１９が第１陽極１７ａ及び第２
陽極１７ｂの両陽極を選択した場合は、端子ｃと
端子b2が接続され分流回路１５′が選択される。
該分流回路１５″は電流計１５によつて例えば
10-3〜10-5Torrの範囲の圧力を測定する場合に
使用され、分流回路１５′は10-5〜10-7Torrの範
囲の圧力を測定する場合に使用される。又、電流
計１５の目盛盤には夫々の分流回路が選択された
場合の圧力を表示する目盛が刻設されている。
り、第６図は第５図のＣ−C′断面図、第７図は第
５図に示す一実施例装置の電気的構成図である。
尚、第１図と同一構成要素には同一番号を付して
その説明を省略する。図中１７は該磁石４，５に
よつて管状部材１の内部に形成される上下方向の
磁界Ｂ中に配置される複数の電極から構成された
陽極であり、該陽極１７は第７図に示す様に１個
の円筒状陽極から形成された第１陽極１７ａと、
同じく５個の円筒状陽極から形成された第２陽極
１７ｂの２つの陽極を、絶縁部材１８により電気
的に絶縁して一体として形成されている。１９は
第１陽極１７ａと第２陽極１７ｂを選択的に接続
するための選択スイツチであり、該選択スイツチ
１９の端子ｃと端子a1，a2が接続された場合は
（第７図実線で示した接続状態）、高圧電源１４よ
りの高電圧は第１陽極１７ａのみに印加される。
又、選択スイツチ１９の端子ｃと端子a2，a3が接
続された場合（第７図破線で示した接続状態）
は、第１陽極１７ａ及び第２陽極１７ｂの両陽極
に高圧電源１４よりの高電圧が印加される。２０
は選択スイツチ１９と連動して動作する電流計１
５の分流回路１５′または分流回路１５″を選択す
るための選択スイツチであり、該選択スイツチ１
９が第１陽極１７ａを選択した場合は、端子ｃと
端子b1が接続され分流回路１５″が選択される。
又、選択スイツチ１９が第１陽極１７ａ及び第２
陽極１７ｂの両陽極を選択した場合は、端子ｃと
端子b2が接続され分流回路１５′が選択される。
該分流回路１５″は電流計１５によつて例えば
10-3〜10-5Torrの範囲の圧力を測定する場合に
使用され、分流回路１５′は10-5〜10-7Torrの範
囲の圧力を測定する場合に使用される。又、電流
計１５の目盛盤には夫々の分流回路が選択された
場合の圧力を表示する目盛が刻設されている。
この様に構成されたペニング真空計により圧力
を測定する場合は、まず選択スイツチ１９により
端子ｃと端子a1，a2を接続して第１陽極１７ａの
みに高電圧を印加する。この場合、選択スイツチ
２０により分流回路１５″が選択され、電流計１
５には例えば第４図破線イで示す電流が流れ、該
電流は圧力に換算された目盛盤に10-3〜
10-5Torrまでの範囲の圧力として表示される。
次に、選択スイツチ１９により端子ｃと端子a2，
a3を接続して第１陽極１７ａ及び第２陽極１７ｂ
に高電圧を印加する。この場合は、分流回路１
５′が選択スイツチ２０により選択され電流計１
５には例えば第４図実線ロで示す電流が流れ10-5
〜10-7Torrまでの範囲の圧力として表示される。
そのため、この様に形成された陽極を前記の様に
選択して使用することにより、10-3〜10-7Torr
の低圧力側を含む広い範囲の圧力を比較的小さな
容量の電源によつて測定することが可能となる。
を測定する場合は、まず選択スイツチ１９により
端子ｃと端子a1，a2を接続して第１陽極１７ａの
みに高電圧を印加する。この場合、選択スイツチ
２０により分流回路１５″が選択され、電流計１
５には例えば第４図破線イで示す電流が流れ、該
電流は圧力に換算された目盛盤に10-3〜
10-5Torrまでの範囲の圧力として表示される。
次に、選択スイツチ１９により端子ｃと端子a2，
a3を接続して第１陽極１７ａ及び第２陽極１７ｂ
に高電圧を印加する。この場合は、分流回路１
５′が選択スイツチ２０により選択され電流計１
５には例えば第４図実線ロで示す電流が流れ10-5
〜10-7Torrまでの範囲の圧力として表示される。
そのため、この様に形成された陽極を前記の様に
選択して使用することにより、10-3〜10-7Torr
の低圧力側を含む広い範囲の圧力を比較的小さな
容量の電源によつて測定することが可能となる。
尚、本考案は以上の実施例に限定されず変形が
可能である。例えば、本実施例では円筒状陽極１
７を予め複数組用意して切換えるようにしたが、
測定目的が低圧力側か高圧力側にあるかに応じて
真空計の蓋体１１に取り付けられる陽極を交換す
るようにしてもよい。
可能である。例えば、本実施例では円筒状陽極１
７を予め複数組用意して切換えるようにしたが、
測定目的が低圧力側か高圧力側にあるかに応じて
真空計の蓋体１１に取り付けられる陽極を交換す
るようにしてもよい。
以上の様に本考案は、真空中に設けられた陰極
と陽極との間に高電圧を印加して、該陰極と陽極
との間に生ずる放電現象を利用して真空を測定す
る装置において、複数の陽極を選択的に使用する
ことにより電源の容量を小さくでき、更に高真空
領域で放電電流を増加したことにより10-3Torr
〜10-7Torrまでの圧力を１台の電流計で測定で
きる安価なペニング真空計を提供する。
と陽極との間に高電圧を印加して、該陰極と陽極
との間に生ずる放電現象を利用して真空を測定す
る装置において、複数の陽極を選択的に使用する
ことにより電源の容量を小さくでき、更に高真空
領域で放電電流を増加したことにより10-3Torr
〜10-7Torrまでの圧力を１台の電流計で測定で
きる安価なペニング真空計を提供する。
第１図、第２図及び第３図は従来装置を説明す
るための図、第５図は本考案の一実施例を示す構
成略図、第６図は第５図の一実施例のＣ−C′断面
図、第７図は第５図の一実施例装置の要部の概略
図、第４図は従来装置と本考案の一実施例装置の
性能を比較するためのグラフである。 １：陰極、４，５：磁石、６，９：Ｏリング、
７，１０：ビス、８：接続管、１１：蓋体、１
２：絶縁体、１３：陽極、１４：直流高圧電源、
１５：電流計、１６：真空室、１７：円筒状陽
極。
るための図、第５図は本考案の一実施例を示す構
成略図、第６図は第５図の一実施例のＣ−C′断面
図、第７図は第５図の一実施例装置の要部の概略
図、第４図は従来装置と本考案の一実施例装置の
性能を比較するためのグラフである。 １：陰極、４，５：磁石、６，９：Ｏリング、
７，１０：ビス、８：接続管、１１：蓋体、１
２：絶縁体、１３：陽極、１４：直流高圧電源、
１５：電流計、１６：真空室、１７：円筒状陽
極。
Claims (1)
- 測定空間内に配置される陽極と接地電極との間
に定電圧電源の出力を印加してその出力電流を測
定し、該測定出力を圧力に換算して表示する装置
において、前記陽極の交換又は切り換えに応じて
前記測定出力電流を異なつた換算で圧力表示する
手段を備えたことを特徴とするペニング真空計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19480683U JPS60102647U (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | ペニング真空計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19480683U JPS60102647U (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | ペニング真空計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60102647U JPS60102647U (ja) | 1985-07-12 |
| JPH0138512Y2 true JPH0138512Y2 (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=30418606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19480683U Granted JPS60102647U (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | ペニング真空計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60102647U (ja) |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP19480683U patent/JPS60102647U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60102647U (ja) | 1985-07-12 |
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