JPH0338669Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0338669Y2 JPH0338669Y2 JP1984027065U JP2706584U JPH0338669Y2 JP H0338669 Y2 JPH0338669 Y2 JP H0338669Y2 JP 1984027065 U JP1984027065 U JP 1984027065U JP 2706584 U JP2706584 U JP 2706584U JP H0338669 Y2 JPH0338669 Y2 JP H0338669Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charged particle
- particle analyzer
- electrode
- container
- vacuum gauge
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Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の技術分野〕
本考案は、荷電粒子のエネルギーまたは運動量
を分析する荷電粒子分析器内の真空度を測定する
荷電粒子分析器の電離真空計に関する。
を分析する荷電粒子分析器内の真空度を測定する
荷電粒子分析器の電離真空計に関する。
従来、荷電粒子分析器の電離真空計は、例えば
第１図及び第２図に示すような形で知られてい
る。
第１図及び第２図に示すような形で知られてい
る。
第１図において、１は荷電粒子のエネルギーま
たは運動量を分析する荷電粒子分析器であり、こ
の荷電粒子分析器１はマイクロチヤンネルプレー
ト、セラトロン等の荷電粒子を検出する複雑個の
検出器を有し、該検出器の検出信号に基づいて荷
電粒子のエネルギーまたは運動量（測定スペクト
ラム）の分布を求めて該スペクトラムの分析を行
なう。ここで、荷電粒子分析器１は図示しない真
空ポンプで真空状態に保持される。この荷電粒子
分析器１には、例えば三極真空管と同様な電極配
置をもつ熱陰極型の電離真空計が設けられ、該真
空計２で分析器１内の真空度が測定される。この
電離真空計２は、荷電粒子分析器１と連通する開
口部１０ａを有するガラス等からなる容器１０を
具え、該容器１０内には、中心に位置し熱電子を
放出するタングステンフイラメント等の熱陰極１
１と、これを包囲し熱電子を引き出すための陽極
作用を行なうグリツド１２と、該グリツド１２の
外側に位置しイオンを集めるためのコレクタ（集
イオン電極）１３とが、それぞれ収容される。そ
して、例えば、熱陰極１１を接地し、グリツド１
２に＋150V、コレクタ１３に−200Vの直流電圧
を印加すると、フイラメント１１から熱電子が放
出され、この熱電子がグリツド１２を通り抜けて
コレクタ１３とフイラメント１１間を往復するの
で、真空系の気体分子がイオン化され、これによ
り生じた陽イオンがコレクタ１３に集められる。
従つてコレクタ１３に流れるイオン電流を測定す
ることにより、荷電粒子分析器１内の真空度が高
い精度で求められる。
たは運動量を分析する荷電粒子分析器であり、こ
の荷電粒子分析器１はマイクロチヤンネルプレー
ト、セラトロン等の荷電粒子を検出する複雑個の
検出器を有し、該検出器の検出信号に基づいて荷
電粒子のエネルギーまたは運動量（測定スペクト
ラム）の分布を求めて該スペクトラムの分析を行
なう。ここで、荷電粒子分析器１は図示しない真
空ポンプで真空状態に保持される。この荷電粒子
分析器１には、例えば三極真空管と同様な電極配
置をもつ熱陰極型の電離真空計が設けられ、該真
空計２で分析器１内の真空度が測定される。この
電離真空計２は、荷電粒子分析器１と連通する開
口部１０ａを有するガラス等からなる容器１０を
具え、該容器１０内には、中心に位置し熱電子を
放出するタングステンフイラメント等の熱陰極１
１と、これを包囲し熱電子を引き出すための陽極
作用を行なうグリツド１２と、該グリツド１２の
外側に位置しイオンを集めるためのコレクタ（集
イオン電極）１３とが、それぞれ収容される。そ
して、例えば、熱陰極１１を接地し、グリツド１
２に＋150V、コレクタ１３に−200Vの直流電圧
を印加すると、フイラメント１１から熱電子が放
出され、この熱電子がグリツド１２を通り抜けて
コレクタ１３とフイラメント１１間を往復するの
で、真空系の気体分子がイオン化され、これによ
り生じた陽イオンがコレクタ１３に集められる。
従つてコレクタ１３に流れるイオン電流を測定す
ることにより、荷電粒子分析器１内の真空度が高
い精度で求められる。
また、第２図に示す荷電粒子分析器の電離真空
計は、いわゆるヌードタイプといわれるもので、
第１図のものと異なる点は、容器１０の代わりに
金属等からなるフランジ１０´に熱陰極１１、グ
リツド１２及びコレクタ１３を固定して電離真空
計２を構成し、これを荷電粒子分析器１内に配設
して該分析器１内の真空度を高い精度で測定する
ようにしている。
計は、いわゆるヌードタイプといわれるもので、
第１図のものと異なる点は、容器１０の代わりに
金属等からなるフランジ１０´に熱陰極１１、グ
リツド１２及びコレクタ１３を固定して電離真空
計２を構成し、これを荷電粒子分析器１内に配設
して該分析器１内の真空度を高い精度で測定する
ようにしている。
しかしながら、この種の電離真空計２にあつて
は、安価でしかも高い精度で真空度を測定できる
ものの、陽イオンを発生するため、これが荷電粒
子分析器１側の検出器で検出されて疑似信号を出
力してしまう。例えば、第２図の電磁真空計の場
合、これとマイクロチヤンネルプレート等の荷電
粒子分析器用検出器との距離が40〜50cmのとき、
１つの荷電粒子分析器用検出器（検出面積14mm×
14mm）で500〜1000の陽イオンが検出されてしま
う。このため荷電粒子分析器１側の測定スペクト
ラムの分布状態が変化して荷電粒子の分析精度を
低下させるという欠点があつた。
は、安価でしかも高い精度で真空度を測定できる
ものの、陽イオンを発生するため、これが荷電粒
子分析器１側の検出器で検出されて疑似信号を出
力してしまう。例えば、第２図の電磁真空計の場
合、これとマイクロチヤンネルプレート等の荷電
粒子分析器用検出器との距離が40〜50cmのとき、
１つの荷電粒子分析器用検出器（検出面積14mm×
14mm）で500〜1000の陽イオンが検出されてしま
う。このため荷電粒子分析器１側の測定スペクト
ラムの分布状態が変化して荷電粒子の分析精度を
低下させるという欠点があつた。
この欠点を除去するため、従来は荷電粒子分析
器１で荷電粒子を分析測定する場合、電離真空計
２をオフ状態にして陽イオンの影響を防止するよ
うにしているが、荷電粒子分析器１の使用中、電
離真空計２をオン、オフすることは煩わしく不便
であつた。これをなくすため、電離真空計２に代
えて、イオンを発生しないダイフフラム真空計等
の高精度な真空計を使用することも可能である
が、価格が著しく高くなるという欠点がある。
器１で荷電粒子を分析測定する場合、電離真空計
２をオフ状態にして陽イオンの影響を防止するよ
うにしているが、荷電粒子分析器１の使用中、電
離真空計２をオン、オフすることは煩わしく不便
であつた。これをなくすため、電離真空計２に代
えて、イオンを発生しないダイフフラム真空計等
の高精度な真空計を使用することも可能である
が、価格が著しく高くなるという欠点がある。
本考案は、上記欠点を除去するためになされた
もので、荷電粒子分析器へのイオンの侵入を防止
して荷電粒子分析器の使用中でも真空測定が行え
る荷電粒子分析器の電離真空計を提供することを
目的とする。
もので、荷電粒子分析器へのイオンの侵入を防止
して荷電粒子分析器の使用中でも真空測定が行え
る荷電粒子分析器の電離真空計を提供することを
目的とする。
この目的を達成するため、本考案では、真空系
である荷電粒子分析器と連通管部を介して連通す
る容器内に、熱電子を放出するフイラメントと熱
電子を引きだすグリツドとイオンを集めるコレク
タとをそれぞれ収容し、このグリツドとコレクタ
で真空系内の気体分子をイオン化し、これによつ
て生ずる電離電流を測定することにより前記荷電
粒子分析器内の真空度を求める、荷電粒子分析器
の電離真空計において、 前記連通管部の内径を
前記容器の内径よりも狭いものに設定し、 前記
連通管部内に、前記フイラメントに対して正の電
位をもつ第１の電極と、前記フイラメントに対し
て負の電位をもつ第２の電極とを、前記容器から
前記荷電粒子分析器に向かう方向に順次配設し、
前記第２の電極を、前記容器から前記連通路に
流入する陽イオン流がほぼ垂直に衝突する陽イオ
ン流阻止部を有するものとして構成している。
である荷電粒子分析器と連通管部を介して連通す
る容器内に、熱電子を放出するフイラメントと熱
電子を引きだすグリツドとイオンを集めるコレク
タとをそれぞれ収容し、このグリツドとコレクタ
で真空系内の気体分子をイオン化し、これによつ
て生ずる電離電流を測定することにより前記荷電
粒子分析器内の真空度を求める、荷電粒子分析器
の電離真空計において、 前記連通管部の内径を
前記容器の内径よりも狭いものに設定し、 前記
連通管部内に、前記フイラメントに対して正の電
位をもつ第１の電極と、前記フイラメントに対し
て負の電位をもつ第２の電極とを、前記容器から
前記荷電粒子分析器に向かう方向に順次配設し、
前記第２の電極を、前記容器から前記連通路に
流入する陽イオン流がほぼ垂直に衝突する陽イオ
ン流阻止部を有するものとして構成している。
以下、添付図面を参照しつつ本考案の実施例を
説明する。なお以下の図面において、第１図及び
第２図と同一の要素は同一の符号が付されてい
る。
説明する。なお以下の図面において、第１図及び
第２図と同一の要素は同一の符号が付されてい
る。
第３図はこの実施例に関連する荷電粒子分析器
の電離真空計を示すもので、この電離真空計２が
第１図のものと異なる点は、容器１０の開口１０
ａに補助電極２０を配置してこの補助電極２０に
正の直流電源２１を接続すると共に、熱陰極１１
を接地する。このような構成にすれば、電離真空
計２内で生成される陽イオンが開口部１０ａから
荷電粒子分析器１へ侵入しようとしても、該イオ
ンと同極性の補助電極２０で形成される電場によ
り減速され電離真空計２の容器１１内へおいかえ
されてしまう。このように電荷粒子分析器１内へ
の陽イオンの侵入が防止できるため、荷電粒子分
析器１による荷電粒子の分析測定中に電離真空計
２で真空度を測定しても、荷電粒子の分析精度が
低下することがない。
の電離真空計を示すもので、この電離真空計２が
第１図のものと異なる点は、容器１０の開口１０
ａに補助電極２０を配置してこの補助電極２０に
正の直流電源２１を接続すると共に、熱陰極１１
を接地する。このような構成にすれば、電離真空
計２内で生成される陽イオンが開口部１０ａから
荷電粒子分析器１へ侵入しようとしても、該イオ
ンと同極性の補助電極２０で形成される電場によ
り減速され電離真空計２の容器１１内へおいかえ
されてしまう。このように電荷粒子分析器１内へ
の陽イオンの侵入が防止できるため、荷電粒子分
析器１による荷電粒子の分析測定中に電離真空計
２で真空度を測定しても、荷電粒子の分析精度が
低下することがない。
第４図は本考案の実施例に関連する荷電粒子分
析器の電離真空計を示すもので、この電離真空計
２が第２図と異なる点は、金属製フランジ１０´
の底面に金属製の筒状部材２２を固着して熱陰極
１１、グリツド１２及びコレクタ１３を包囲する
と共に、筒状部材２２の下端に小径に開口部２２
ａを設け、この開口部２２に第３図に示すような
補助電極２０を配設している。そして補助電極２
０に直流電源２１を接続して該補助電極２０に正
電圧を印加すると共に、熱陰極１１及び筒状部材
２２をフランジ１０´を介してまたは直接に接地
する。このような構成にすれば、熱陰極１１及び
コレクタ１３間に生じる陽イオンが筒状部材２２
内に閉じ込められ、第３図と略同様の利点を有す
る。
析器の電離真空計を示すもので、この電離真空計
２が第２図と異なる点は、金属製フランジ１０´
の底面に金属製の筒状部材２２を固着して熱陰極
１１、グリツド１２及びコレクタ１３を包囲する
と共に、筒状部材２２の下端に小径に開口部２２
ａを設け、この開口部２２に第３図に示すような
補助電極２０を配設している。そして補助電極２
０に直流電源２１を接続して該補助電極２０に正
電圧を印加すると共に、熱陰極１１及び筒状部材
２２をフランジ１０´を介してまたは直接に接地
する。このような構成にすれば、熱陰極１１及び
コレクタ１３間に生じる陽イオンが筒状部材２２
内に閉じ込められ、第３図と略同様の利点を有す
る。
第５図及び第６図は本考案のそれぞれ異なる他
の実施例に係る荷電粒子分析器の電離真空計を示
すものである。
の実施例に係る荷電粒子分析器の電離真空計を示
すものである。
即ち、第５図の電離真空計は第３図に示す容器
１０の開口部１０ａに略Ｌ字状の曲折部１０ｂを
延設し、開口部１０ａに第１の補助電極２０、曲
折部１０ｂに第２の補助電極２３をそれぞれ配置
し、第１の補助電極２０に正の直流電源、第２の
補助電極２３の負の直流電源２４をそれぞれ接続
する。このような構成にすれば、第１の補助電極
２０でおいかえしそこねた陽イオンを第２の補助
電極２３で吸収できるため、容器１０からの陽イ
オンの漏洩阻止効果がより優れる。なお、曲折部
１０ｂに第２の補助電極２３を配置したのは、容
器１０から漏洩する陽イオンが確実に第２の補助
電極２３に衝突して吸収されるようにするため
と、荷電粒子分析器１の測定対象物である中性ガ
スに対するコンダクタンスを小さくしないためで
ある。
１０の開口部１０ａに略Ｌ字状の曲折部１０ｂを
延設し、開口部１０ａに第１の補助電極２０、曲
折部１０ｂに第２の補助電極２３をそれぞれ配置
し、第１の補助電極２０に正の直流電源、第２の
補助電極２３の負の直流電源２４をそれぞれ接続
する。このような構成にすれば、第１の補助電極
２０でおいかえしそこねた陽イオンを第２の補助
電極２３で吸収できるため、容器１０からの陽イ
オンの漏洩阻止効果がより優れる。なお、曲折部
１０ｂに第２の補助電極２３を配置したのは、容
器１０から漏洩する陽イオンが確実に第２の補助
電極２３に衝突して吸収されるようにするため
と、荷電粒子分析器１の測定対象物である中性ガ
スに対するコンダクタンスを小さくしないためで
ある。
また第６図の電離真空計は、第４図に示す筒状
部材２２の開口部２２ａに、ガラス、セラミツク
等の絶縁部材２５を介して第１と第２の補助電極
２０´、２３´が配設される。この第１と第２の
補助電極２０´、２３´は第７図に示すように、
下端に鍔部を有する筒状の第１の補助電極２０´
と、該鍔部と対峙してこれと略平行に配置される
板状の第２の補助電極２３´とが相互に電気的に
絶縁されてねじ２６等で固定され、絶縁部材２５
を介して筒状部材２２の開口部２２ａに取付けら
れる。このような構成にすれば、第１の補助電極
２０´でおいかえしそこねた陽イオンが第２の補
助電極２３´に衝突して吸収されるため、陽イオ
ンの漏洩阻止効果が優れる。さらに第２の補助電
極２３´を第１の補助電極２１´の鍔部と対峙し
て略平行に配置したので、第５図の折曲部１０ｂ
に設けた第２の補助電極２３と略同様の利点を有
する。
部材２２の開口部２２ａに、ガラス、セラミツク
等の絶縁部材２５を介して第１と第２の補助電極
２０´、２３´が配設される。この第１と第２の
補助電極２０´、２３´は第７図に示すように、
下端に鍔部を有する筒状の第１の補助電極２０´
と、該鍔部と対峙してこれと略平行に配置される
板状の第２の補助電極２３´とが相互に電気的に
絶縁されてねじ２６等で固定され、絶縁部材２５
を介して筒状部材２２の開口部２２ａに取付けら
れる。このような構成にすれば、第１の補助電極
２０´でおいかえしそこねた陽イオンが第２の補
助電極２３´に衝突して吸収されるため、陽イオ
ンの漏洩阻止効果が優れる。さらに第２の補助電
極２３´を第１の補助電極２１´の鍔部と対峙し
て略平行に配置したので、第５図の折曲部１０ｂ
に設けた第２の補助電極２３と略同様の利点を有
する。
なお、上記実施例においては、電離真空計２を
熱陰極型のもので構成したが、冷陰極型のもので
構成することもできる。即ち、冷陰極型の電離真
空計は、例えば輪状の陽極と、この上下に配置さ
れた円板状陰極とを具え、該陽極と上下の円板状
陰極との間に数千Ｖの電圧を印加し、対称軸方向
に数百Ｇ〜1KG程度の磁場を重ねると、冷陰極
放出で生じた電子は磁場のために回転して気体分
子をイオン化するため、放電電流が得られ、これ
により気体密度を測定して真空度を求めることが
できる。この冷陰極型の電離真空計は、熱陰極型
のものにくらべて精度は劣るが、被測定系に与え
る擾乱が小さく、故障も少ないという利点があ
る。
熱陰極型のもので構成したが、冷陰極型のもので
構成することもできる。即ち、冷陰極型の電離真
空計は、例えば輪状の陽極と、この上下に配置さ
れた円板状陰極とを具え、該陽極と上下の円板状
陰極との間に数千Ｖの電圧を印加し、対称軸方向
に数百Ｇ〜1KG程度の磁場を重ねると、冷陰極
放出で生じた電子は磁場のために回転して気体分
子をイオン化するため、放電電流が得られ、これ
により気体密度を測定して真空度を求めることが
できる。この冷陰極型の電離真空計は、熱陰極型
のものにくらべて精度は劣るが、被測定系に与え
る擾乱が小さく、故障も少ないという利点があ
る。
本考案の荷電粒子分析器の電離真空計によれ
ば、容器を荷電粒子分析器に対して、その容器よ
りも狭い連通管部を介して連通させ、その連通管
部内に陽イオン流に沿って正電位の第１の電極と
負電位の第２の電極を順次配設し、前記連通管部
を流れる陽イオン流を前記第２電極の陽イオン流
阻止部に衝突させるようにしたので、容器から連
通管部に流入する陽イオンは、先ず正電位の第１
の電極で反発されて前記容器内にもどされ、荷電
粒子分析器には流入しない。しかしながら、第１
の電極で反発しきれずに負電位の第２の電極に達
した陽イオンは、その第２の電極に吸収されて、
荷電粒子分析器には流入しない。特に、第２の電
極には陽イオン流がほぼ垂直に当る陽イオン阻止
部を設けたため、連通管部を通つて荷電粒子分析
器に向おうとする陽イオンは、この連通管部を容
器よりも狭いものとしたことと相俟つて、この陽
イオン阻止部にほぼ垂直に確実に当り、第２の電
極による陽イオンの吸収は効率良く行われる。
ば、容器を荷電粒子分析器に対して、その容器よ
りも狭い連通管部を介して連通させ、その連通管
部内に陽イオン流に沿って正電位の第１の電極と
負電位の第２の電極を順次配設し、前記連通管部
を流れる陽イオン流を前記第２電極の陽イオン流
阻止部に衝突させるようにしたので、容器から連
通管部に流入する陽イオンは、先ず正電位の第１
の電極で反発されて前記容器内にもどされ、荷電
粒子分析器には流入しない。しかしながら、第１
の電極で反発しきれずに負電位の第２の電極に達
した陽イオンは、その第２の電極に吸収されて、
荷電粒子分析器には流入しない。特に、第２の電
極には陽イオン流がほぼ垂直に当る陽イオン阻止
部を設けたため、連通管部を通つて荷電粒子分析
器に向おうとする陽イオンは、この連通管部を容
器よりも狭いものとしたことと相俟つて、この陽
イオン阻止部にほぼ垂直に確実に当り、第２の電
極による陽イオンの吸収は効率良く行われる。
第１図及び第２は従来の荷電粒子分析器の電離
真空計を示す概略構成図、第３図及び第４図は本
考案の実施例に関連する荷電粒子分析器の電離真
空計を示す概略構成図、第５図及び第６図は本考
案のそれぞれ異なる実施例に係る荷電粒子分析器
の電離真空計を示す概略構成図、第７図は第６図
中の補助電極の斜視図である。 １……荷電粒子分析器、２……電離真空計、１
０……容器、１０ａ……開口部、１０ｂ……折曲
部、１１……フイラメント、１２……グリツト、
１３……コレクタ、２０，２０´……第１の補助
電極、２１，２４……直流電源、２２……筒状部
材、２２ａ……開口部、２３，２３´……第２の
補助電極。
真空計を示す概略構成図、第３図及び第４図は本
考案の実施例に関連する荷電粒子分析器の電離真
空計を示す概略構成図、第５図及び第６図は本考
案のそれぞれ異なる実施例に係る荷電粒子分析器
の電離真空計を示す概略構成図、第７図は第６図
中の補助電極の斜視図である。 １……荷電粒子分析器、２……電離真空計、１
０……容器、１０ａ……開口部、１０ｂ……折曲
部、１１……フイラメント、１２……グリツト、
１３……コレクタ、２０，２０´……第１の補助
電極、２１，２４……直流電源、２２……筒状部
材、２２ａ……開口部、２３，２３´……第２の
補助電極。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 真空系である荷電粒子分析器と連通管部を介し
て連通する容器内に、熱電子を放出するフイラメ
ントと熱電子を引きだすグリツドとイオンを集め
るコレクタとをそれぞれ収容し、このグリツドと
コレクタで真空系内の気体分子をイオン化し、こ
れによつて生ずる電離電流を測定することにより
前記荷電粒子分析器内の真空度を求める、荷電粒
子分析器の電離真空計において、 前記連通管部の内径を前記容器の内径よりも狭
いものに設定し、 前記連通管部内に、前記フイラメントに対して
正の電位をもつ第１の電極と、前記フイラメント
に対して負の電位をもつ第２の電極とを、前記容
器から前記荷電粒子分析器に向かう方向に順次配
設し、 前記第２の電極を、前記容器から前記連通路に
流入する陽イオン流がほぼ垂直に衝突する陽イオ
ン流阻止部を有するものとして構成した、 ことを特徴とする荷電粒子分析器の電離真空計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2706584U JPS60139241U (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 荷電粒子分析器の電離真空計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2706584U JPS60139241U (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 荷電粒子分析器の電離真空計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60139241U JPS60139241U (ja) | 1985-09-14 |
| JPH0338669Y2 true JPH0338669Y2 (ja) | 1991-08-15 |
Family
ID=30523665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2706584U Granted JPS60139241U (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 荷電粒子分析器の電離真空計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60139241U (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8018234B2 (en) * | 2006-12-06 | 2011-09-13 | Inficon Gmbh | Electron source for a vacuum pressure measuring device |
| JP5783866B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2015-09-24 | 株式会社アルバック | 熱陰極電離真空計 |
| CN114823273B (zh) * | 2022-05-07 | 2026-01-02 | 合肥工业大学 | 可用于强磁场环境测量下限较低的高灵敏度热阴极电离规 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5255575A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-07 | Hitachi Ltd | Vacuum degree measuring element for vacuum valve |
| JPS5258590A (en) * | 1975-11-10 | 1977-05-14 | Hitachi Ltd | Ion number counter device |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP2706584U patent/JPS60139241U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60139241U (ja) | 1985-09-14 |
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