JPH0626967A

JPH0626967A - 冷陰極電離真空計

Info

Publication number: JPH0626967A
Application number: JP4053928A
Authority: JP
Inventors: Roy N Peacock; ノーマンピーコックロイ; Neil T Peacock; トーマスピーコックニール
Original assignee: MKS Instruments Inc
Current assignee: MKS Instruments Inc
Priority date: 1991-03-12
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 1994-02-04
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: DE4207906A1; US5198772A; GB2255440B; JPH0718769B2; GB9205252D0; GB2255440A

Abstract

(57)【要約】【目的】放電の誘発を短時間で行う。【構成】倒置型マグネトロンを用いた真空計におい
て、陰極１２内の真空空間１５内に、放電を誘発するグ
ローランプ３６´を設ける。グローランプ３６´を、陰
極１２から十分な光電子が解放されるように、紫外線を
直接陰極１２に対して照射するように構成する。グロー
ランプ３６´を、真空空間１５内に対して挿脱可能にす
る第１部材４６´を設ける。グローランプ３６´は、真
空計のベーキングの間に、真空空間１５の外側へ動かさ
れ、その後、真空空間１５内へ挿入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷陰極電離真空計に関
し、特に、その電極間の放電を誘発する手段に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高真空状態下の気体の圧力を計
測する真空計として、１０^-10Torr、時には１０^-14To
rrの高真空状態の気体の圧力を計測する冷陰極電離真空
計（ＣＣＧ）が良く使用されている。例えば、陽極と陰
極との間の自己放電により、気体の電離を誘発して気圧
を計測する冷陰極放電真空計がある。このものは、適宜
に配された磁場により、電子の放電の道程を極めて長く
するようになっている。この真空計以外にも、ペニング
真空計、マグネトロン真空計、倒置型マグネトロン真空
計等様々な形式の冷陰極電離真空計があり、これら各種
の真空計については、A.Berman著「Total Pressure Mea
surements in Vacuum Technology」の中で開示されてい
る。

【０００３】ところで、冷陰極電離真空計において、放
電を開始させるためには、例えば、宇宙線や磁場の放出
電子による電離のように、電離を誘発するきっかけが必
要である。冷陰極電離真空計に対して高電圧をかける時
期と、放電中に電流が流れ始める時期（計測開始時期）
との間には、時間の遅れが生ずる。この遅れは、気体の
真空度によるものであり、標準的な真空計では、１０^-5
Torrの気圧下で数秒間、１０^-10Torrの気圧下で数時間
である。このように、低気圧下における計測開始時期の
遅れは、許容しがたい長さであった。

【０００４】上記冷陰極電離真空計の計測開始時期の遅
れについては、公知であり、上記 A.Berman 著「Total
Pressure Measurements in Vacuum Technology」中の、
２１９頁にも述べられている。

【０００５】Bermanは、上記著書の中で、冷陰極電離真
空計において放電を誘発する技術をいくつか提案してお
り、その技術は、以下の通りである。

【０００６】１）高温のフィラメントから電子をパルス
状に供給する。

【０００７】２）磁場に放出電子を供給する陰極または
陽極上に、鋭利な点または鋭利な端部を一体的に形成す
る、あるいは残った気体の磁場を電離化する。

【０００８】３）電離を誘発する手段として、放射線源
を設ける。

【０００９】さらに、Bermanは述べていないが、本願出
願人の知る最良の方法として、上記３つの技術以外の別
の方法もある。その方法は、これまで市販の真空計では
使用されていないが、４）光電効果により光電子を供給するように、短い波長
の光を発する外部光源を使用する、というものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記１）の
方法では、放電を誘発するための熱電子放出源を真空計
の内部に備え付ける必要がある。また、放電を誘発する
ためには、放電が発生し得るが現在はまだ発生していな
いという状態であることを、操作者に判断させる必要も
ある。その際、放電を発生させるには、制御盤の操作ボ
タンをほんの少しの間だけ押すようにしなければならな
い。いらついて無理やりボタンを押しても、フィラメン
トの加熱を招くだけであり、それに、高い気圧状態でボ
タンを操作すれば、フィラメントが損傷する恐れがあ
る。

【００１１】上記２）の方法は、現在、Barzers ag. で
利用されている技術であるが、この方法では、陰極上の
鋭利な点または端部が放電現象によって鈍るという問
題、すなわち、放電で形成された膜の存在により、電子
の放出特性が変質するという問題がある。この方法は、
たとえ一時的にうまく放電を起こすことができたとして
も、長い操作期間で見れば信頼を置くことができない。

【００１２】上記３）の方法では、低い気圧状態で放電
を開始するのに十分な気体の電離状態を起こすために
は、かなり大掛かりな放射線源が必要になる。この方法
は、C.Hayashi 著「J.Vac.Sci.Tecnol 3,286」(1966)、
「Proc. Fourth InternationalVac. Congress 1968 」
の６５６頁の H. Mennengaと W. Schaedler の発言、お
よび英国特許第 1535314号明細書で開示されているが、
今日、放射性物質の危険性を危惧する傾向のために、こ
の方法は非実用的になっている。冷陰極電離真空計にと
って、この放射性物質の危険性の問題は極めて重要であ
り、それは、放射線源が、放射性物質が散乱する傾向が
ある放電セル型電極の近接位置に設けられるからであ
る。また、α線およびβ線は、真空計の内部へ透過する
能力をほとんど持たないため、放射線源としては、効力
がない。さらに、放電は、電極の飛散を引き起こし、そ
の結果、放射性物質が真空系の周辺に散らばることにな
る。その上、上記の真空計を製造する作業者が放射線に
晒される恐れもある。

【００１３】上記４）の方法については、「Can. J. Ph
ysics, 37, 1260 」(1959)の１２６６頁で、冷陰極電離
真空計内の放電は、外部の紫外線によって開始し得ると
開示されている。この真空計は、外部の紫外線光源から
の光線を内部に受け入れるために、ガラス性のエンベロ
ープで覆われているが、ガラスは、紫外線に対してあま
り透過性がない。強力な紫外線は、真空計の陰極から光
電子を解き放ち、陰極の放電の開始に寄与する。ところ
が、この方法では、エンベロープが紫外線に対して透過
性があることを必要とするという問題があり、現在市販
されている真空計は、全て金属性であるため、市販の真
空計でこの方法を使用することができない。また、かな
り大型で高価な紫外線光源を必要とするという問題もあ
る。

【００１４】本発明はかかる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主要な第１の目的は、この真空計の真空を
覆っているエンベロープの内側に、放電を誘発するため
の、小型で真空に適した電磁波の供給源が設けられた冷
陰極電離真空計を提供しようとするものである。

【００１５】さらに、本発明の主要な第２の目的は、放
電を誘発する簡単な手段を備え、操作開始後短時間で気
圧の情報を供給し得る冷陰極電離真空計を提供しようと
するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、真空系と直接連通する真空
空間と、この真空空間に設けられた陽極および陰極と、
上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、上記陽極と陰極との間に放電を起こす磁性手段とを
備え、上記真空系の気圧を測定する冷陰極電離真空計に
おいて、上記真空空間に設けられ、少なくとも上記陰極
に対して、上記陰極から光電子を解放するのに十分な電
磁放射線を直接照射して、放電を誘発する放電誘発手段
を備える構成とするものである。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に従属するものであり、倒置型マグネトロンを用いた
真空計で構成するものである。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の発明に従属するものであり、放電誘発手段
が、グローランプを備えている構成とするものである。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項
３のうちのいずれかに記載の発明に従属し、放電誘発手
段を、少なくとも紫外線を放射するもので構成するもの
である。

【００２０】請求項５の発明は、請求項１〜請求項３の
うちのいずれかに記載の発明に従属し、放電誘発手段
を、少なくとも青色の可視光線を放射するもので構成す
るものである。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項
５のうちのいずれかに記載の発明に従属し、真空系と連
通するポートと、このポートに面して接続され真空系を
支持する支持部材とを備え、この支持部材には、これを
貫通する貫通端子と、この貫通端子内を通り放電誘発手
段まで伸びる配線とを設け、この配線には、上記放電誘
発手段を作動する電源回路を接続する構成とするもので
ある。

【００２２】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明に従属し、支持部材を、環状体とし、真空系を、上記
環状の支持部材を通じて真空空間と連通させる構成とす
るものである。

【００２３】請求項８記載の発明は、請求項６または請
求項７記載の発明に従属し、支持部材を、取外し可能に
取り付ける構成とするものである。

【００２４】請求項９記載の発明は、請求項６または請
求項７記載の発明に従属し、支持部材を、一体的に取り
付ける構成とするものである。

【００２５】請求項１０記載の発明は、請求項１〜請求
項５のうちのいずれかに記載の発明に従属し、真空空間
を覆う真空計本体に、貫通端子を貫通状態で設け、この
貫通端子に、放電誘発手段に至る配線を挿通し、この配
線に、上記放電誘発手段を作動する電源回路を接続する
構成とするものである。

【００２６】請求項１１記載の発明は、請求項１〜請求
項１０のうちのいずれかに記載の発明に従属し、放電誘
発手段を連続して作動させる作動手段を備える構成とす
るものである。

【００２７】請求項１２記載の発明は、真空系と直接連
通する真空空間と、この真空空間に設けられた陽極およ
び陰極と、上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、上記陽極と陰極との間に放電を起こす磁
性手段とを備え、上記真空系の気圧を測定する冷陰極電
離真空計において、上記真空空間に設けられ、少なくと
も上記陰極に対して、上記陰極から光電子を解放するの
に十分な電磁放射線を直接照射して、放電を誘発する放
電誘発手段と、上記放電誘発手段を、真空計の焼き切れ
に必要な高温時には、熱から離れた位置へ移動可能に
し、焼き切れ後に、放電を開始するために真空空間内に
位置付けるようにして、真空空間内に移動可能に位置付
ける位置付け手段とを備える構成とするものである。

【００２８】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の発明に従属し、倒置型マグネトロンを用いた真空計で
構成するものである。

【００２９】請求項１４記載の発明は、請求項１２また
は請求項１３記載の発明に従属し、放電誘発手段が、グ
ローランプを備えている構成とするものである。

【００３０】請求項１５記載の発明は、請求項１２〜請
求項１４のうちのいずれかに記載の発明に従属し、放電
誘発手段を、少なくとも紫外線を放射するもので構成す
るものである。

【００３１】請求項１６記載の発明は、請求項１２〜請
求項１４のうちのいずれかに記載の発明に従属し、放電
誘発手段を、少なくとも青色の可視光線を放射するもの
で構成するものである。

【００３２】請求項１７記載の発明は、請求項１２〜請
求項１６のうちのいずれかに記載の発明に従属し、真空
系と連通するポートと、このポートに面して接続され真
空系を支持する環状の第１部材とを備え、位置付け手段
には、上記第１部材に貫通状態で接続され、かつ、放電
誘発手段が真空空間内に位置付けられているとき、放電
誘発手段を受け入れる放射線透過部を設ける構成とする
ものである。

【００３３】請求項１８記載の発明は、請求項１７記載
の発明に従属し、放射線透過部を、チューブ状に形成
し、放電誘発手段を、真空空間内に位置付けられると
き、上記放射線透過部の内部で保持されるように設ける
構成とするものである。

【００３４】請求項１９記載の発明は、請求項１７また
は請求項１８記載の発明に従属し、第１部材を、取外し
可能に取り付ける構成とするものである。

【００３５】請求項２０記載の発明は、請求項１７また
は請求項２２記載の発明に従属し、第１部材を、一体的
に取り付ける構成とするものである。

【００３６】請求項２１記載の発明は、請求項１２〜請
求項２０のうちのいずれかに記載の発明に従属し、放電
誘発手段を連続して作動させる作動手段を備える構成と
するものである。

【００３７】

【作用】上記の構成により、本発明では、真空空間内に
設けられた放電誘発手段が、陰極へ直接電磁放射線を照
射するので、真空系が低い気圧条件下であっても、陽極
と陰極との間の放電が、短時間で開始され、この放電に
より気圧の測定が行われる。また、放電誘発手段は、真
空計のベーキング時など高温時に、位置付け手段により
熱から離れた位置へ移動可能であるので、熱による損傷
を被らない。真空計のベーキング後、真空空間内に位置
付けられ、放電の誘発を行う。

【００３８】

【発明の効果】本発明の冷陰極電離真空計によれば、陰
極へ直接電磁放射線を照射するので、真空系が低い気圧
条件下であっても、陽極と陰極との間の放電を短時間で
開始して、操作開始後ただちに気圧の測定を開始するこ
とができる。また、放電誘発手段は、真空計のベーキン
グ時など高温時に、熱から離れた位置にあるので、熱に
よる損傷を被らず、耐用期間を長くすることができる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００４０】図１は、本発明の第１実施例に係る冷陰極
電離真空計Ａを示し、この冷陰極電離真空計Ａは、陰極
１２と陽極１４とを備えた倒置型マグネトロンを用いた
真空計であり、気圧が測定される真空系Ｓと接続されて
いる。この真空系Ｓは、上記陰極１２内の真空空間１５
と直接連通しており、上記陰極１２には、上記真空系Ｓ
との間で通気を促進させる開口１７，１７，…が形成さ
れている。上記陰極１２は、陰極リード線１６およびス
イッチ２０を経て従来技術の電位測定回路１８と接続さ
れており、この電位測定回路１８は、真空空間１５の放
電時の電流を測定することにより、上記真空系Ｓの気圧
を表示するようになっている。上記スイッチ２０が図１
の破線の位置にあるとき、上記陰極１２は、直流電源２
４、抵抗２６およびコンデンサ２８を備えるパルス電源
２２に接続されている。

【００４１】上記陽極１４は、抵抗３２および貫通端子
４９を経て直流電源３０に接続されている。４７は貫通
端子であり、この貫通端子４７は、上記陰極リード線１
６と陰極１２との接続を可能にしている。

【００４２】図１において、上記抵抗２６，３２、コン
デンサ２８および電源２４，３０には、数値が付与され
ているが、これらの数値は一実施例に過ぎず、本発明
は、これらの数値に限定されるものではない。なお、３
４は接地線である。

【００４３】上記真空空間１５内には、放電誘発手段と
して電磁放射線源であるグローランプ３６が、陰極１２
と一体的に設けられている。このグローランプ３６は、
電極３７，３９を備えており、好ましくは、ネオン、ア
ルゴン、キセノン等の不活性混合ガスを充填した簡単か
つ小型のグローランプであり、例えば、オクラホマのDa
vis社製のネオランプ No.１６４０が使用される。一般
に、上記グローランプ３６から放射される光子は、上記
陰極１２の金属から光電子を解放させるのに十分なエネ
ルギーを有している必要がある。さらに、上記グローラ
ンプ３６は、放射光が少なくとも上記陰極１２の内側表
面に直接当たるように設けられていることが好ましい。

【００４４】上記グローランプ３６は、低い気圧条件下
であってもただちに放電を開始させ、その放電時の電流
は、真空計の中間気圧域において約１０〜１５秒の範囲
内で平均値に達する。

【００４５】紫外線発光源である上記小型グローランプ
３６を操作するには、様々な手段が使用され得る。図１
に示す本実施例では、陰極１２とアースとの間に接続さ
れているグローランプ３６に電力を供給するため、陰極
リード線１６が使用されている。あるいは、上記陽極側
の貫通端子４９が、放電を誘発するグローランプ３６に
電力を供給するように構成しても良い。このように、グ
ローランプ３６に電力を供給するものが、陰極リード線
１６であると陽極側貫通端子４９であるとにかかわら
ず、それらは、真空計Ａの気圧測定動作中にはその本来
の役割を果たすようになっている。

【００４６】真空計Ａの気圧測定動作中に、高電圧の直
流電源３０が、抵抗３２を介して陽極１４に接続される
と、陰極リード線１６は、可動スイッチ２０により電位
測定回路１８から動かされ、図１に示す破線位置へ移動
する。スイッチ２０は、パルス電源２２からグローラン
プ３６へパルスを送るために、上記破線位置で瞬間的に
保持されるようになっており、上記パルスは、両電極１
２，１４間の放電を誘発するのに十分である。特に、２
５０ボルトまで充電された０．１μＦのコンデンサ２８
が瞬間的に陰極リード線１６に接続すると、両電極１
２，１４間に放電が誘発されるようになっている。

【００４７】上記両電極１２，１４間の放電が始まる
と、陰極リード線１６は、電位測定回路１８に再び接続
され、電位測定回路１８は、放電電流を読み取り、真空
系Ｓの所望の気圧測定値を提供するようになっている。
上記スイッチ２０がコンデンサ２８を有するパルス電源
２２から電位測定回路１８まで移動する時間の間隔は、
比較的短く、また、アースの静電容量に対して、陰極１
２を含む陰極回路の静電容量および陰極リード線１６の
静電容量は、十分にあり、陰極１２の電圧が、陽極１４
の電圧に対してかなり上昇することはないので、放電
は、スイッチ切替えの間にも、断絶しないようになって
いる。概して、陰極回路の静電容量が１０^-1 ⁰Ｆであ
り、真空空間１５の気圧が１０^-8Torrであり、真空計Ａ
の等価抵抗が４×１０¹¹Ωであるとき、スイッチ切替え
間隔は４０秒になる。スイッチ２０の切替え間隔が１秒
以内であれば、いかなる条件であっても放電に影響はな
い。

【００４８】上記スイッチ２０の切替え中には、放電は
断絶せず、ほとんどの場合、このスイッチ切替え過程は
放電の誘発に働くが、放電が誘発されない場合もあるか
も知れない。このような場合には、放電が誘発されたか
どうかを読み取る電位測定回路１８から知ることができ
る。すなわち、もし電位測定回路１８の読み取り値が、
真空計Ａの最低の定格気圧で放電と結び付く所定の限界
電流値を超えると、放電が存在すると判断し得る。放電
がまだ始まっていないならば、スイッチ２０は、再び破
線位置へ切り替えられ、放電が誘発されるまで上記の工
程を繰り返す。電位測定回路１８の電流が上記所定値を
超えたかどうかの判断と、それに伴うコンデンサ２８へ
の陰極１２のスイッチ切替え操作は、手動で行っても良
いし、自動的に行っても良い。すなわち、操作者は、放
電が始まっていないことを電位測定回路１８を読み取る
ことによって判断するならば、陰極１２をコンデンサ２
８へ手動で切り替える。あるいは、電位測定回路１８の
電流が限界値を超えたかどうかの判断は、自動的になさ
れ、そして必要ならば、陰極１２からコンデンサ２８へ
の切り替えも、自動的に行われる。

【００４９】スイッチ２０が図１に示す直線位置に復帰
すると、グローランプ３６は、非作動状態へ復帰する。
真空計Ａとその電位測定回路１８とが通常の気圧測定動
作にあるとき、上記非作動時のグローランプ３６は、何
ら影響を及ぼさない。この時、電位測定回路１８への入
力は、１ボルト以下であり、グローランプ３６の抵抗
は、この状態では、本来、無限である。

【００５０】図２は、本発明の第２実施例に係る冷陰極
電離真空計Ｂを示し、この真空計Ｂでは、グローランプ
３６が、放電開始後に切れる場合と、引き続いて着いた
ままになる場合とがある。真空計Ｂは、陰極リード線１
６および陽極リード線３３に対してそれぞれ貫通端子４
７および４９を備えており、磁場を作る磁性手段として
磁石４０を備えている。陰極１２には、開口４２，４
２，４２が形成されており、これら開口４２，４２，４
２は、陰極１２内を気圧が測定される真空系Ｓと通気可
能にしている。

【００５１】上記真空計Ｂの先端に位置するフランジ４
４には、内外二重の面を有するフランジである環状支持
部材４６が接合されており、この支持部材４６は、貫通
端子４８を有しており、真空計Ｂと真空系Ｓとの間で真
空計Ｂのポート５０に対向して設けられている。上記貫
通端子４８は、真空計Ｂ内へ電気信号を送るための絶縁
された信号路である。５１はガスケットであり、このガ
スケット５１は、上記フランジ４４と支持部材４６との
間をシーリングしており、支持部材４６と真空系Ｓとの
間には、両者間をシーリングするシール５５が設けられ
ている。

【００５２】陰極１２および陽極１４は、フランジ５６
にマウントされ、このフランジ５６は、ボルト６０によ
り、陰極１２により近い側のフランジ５８と分離可能に
連結されている。上記陰極１２および陽極１４は、クリ
ーニングとメインテナンスのため、上記両フランジ５
６，５８の分離により、取り外されるようになってい
る。図示はしないが、上記フランジ４４とフランジ４６
とは、上記フランジ５６とフランジ５８との連結と同様
にして連結されている。さらに、このような連結は、フ
ランジ４４および４６と真空系Ｓとの間にも行われてい
る。勿論、これ以外の連結手段によって上記の連結が行
われても良い。

【００５３】上記支持部材４６は、二重の側面を有する
環状構造になっているため、新しい型の真空計に連結可
能であり、従来型の真空計にも改造して連結し得るよう
になっている。また、支持部材４６は、新しい型の真空
計に組付けられるとき、これと一体的にも取外し可能に
も連結されるようになっており、従来型の真空計に取り
付けられる場合には、従来型の真空計に連結するために
改造された別個の独立体として製造され、供せられても
良い。

【００５４】上記グローランプ３６は、上記貫通端子４
８と連結されており、電源回路５２により作動されるよ
うになっている。この電源回路５２は、１２０Ｖの交流
電源（ 120 Vac）または直流電源であり、どちらの場合
にも、電流を適切に制限する抵抗器を備えている。グロ
ーランプ３６に必要な電力は、通常、１０分の数ワット
であり、上記グローランプ３６は、真空計Ｂの放電開始
時期か、単に連続して光を放射するときにのみ、作動さ
れる。連続して作動することの長所は、放電開始時期の
判断を必要としないという点である。上記グローランプ
３６は、大気を含むいかなる気圧下においても、連続し
て作動することによって損傷することはない。

【００５５】上記貫通端子４８または配線５３は、十分
な堅さを有していることが好ましく、それにより、上記
支持部材４６を必要とすることなく、グローランプ３６
を真空空間１５内に支持し得るようになっている。勿
論、真空系Ｓと真空計１０との通気を阻害しない限り、
その他の支持手段を用いて、グローランプ３６を支持す
るように構成しても良い。

【００５６】両電極１２，１４に接続されたフランジ５
６内に貫通端子４７を設けることに加えて、図２に一点
鎖線で示す貫通端子５４を、真空計Ｂ自身の真空空間１
５を覆う本体に設けて、グローランプ３６に電力を供給
させるようにしても良い。この第３実施例では、貫通端
子５４は、上記貫通端子４８と同じ型のものであり、配
線５３に相当する配線によりグローランプ３６に連結さ
れるようになっている。

【００５７】上記第２実施例においても、第３実施例に
おいても、グローランプ３６は、放電開始後も引き続い
て光を放射するようになっている。このような連続した
作動は、真空計Ｂの動作および較正に何ら影響を及ぼさ
ない。さらに、真空計Ｂに接続される回路は、スイッチ
２０を除けば第１実施例の回路に対応するようになって
おり、上記パルス電源２２は必要ではなく、したがっ
て、陰極１２は、電位測定回路１８に接続固定されてい
る。

【００５８】上記第１および第２実施例では、真空計
は、倒置型マグネトロン式のものであったが、本発明に
係る冷陰極電離真空計を作動させる方法は、ペニング
式、マグネトロン式など全ての冷陰極電離方式に適応さ
せることができる。

【００５９】また、上記第１および第２実施例では、陰
極１２と陽極１４とに別個の貫通端子４７，４９を使用
したが、放電電流が高電圧の回路中で測定されるよう
に、貫通端子を１個だけ使用する構成としても良い。

【００６０】図３は、本発明の第４実施例に係る冷陰極
電離真空計Ｃを示し、この真空計Ｃは、上記第２実施例
の支持部材４６の位置に、内外二重の側面を有する環状
の第１部材４６´が設けられている。この第１部材４６
´には、放電誘発手段であるグローランプ３６´と、位
置付け手段であるチューブ状のフィンガー７０とが設け
られており、このフィンガー７０は、上記グローランプ
３６´を真空空間１５内に移動可能に位置付けるように
なっている。上記フィンガー７０は、上記第１部材４６
´の側壁７２に貫通状態で接続されており、末端７８で
閉じている。また、上記フィンガー７０は、図３の点７
６から上記末端７８まで伸びる放射線透過部７４を有し
ている。この放射線透過部７４は、特定の放射線を通過
させるようになっている。

【００６１】上記グローランプ３６´は、図３の実線位
置と破線位置との間で移動可能になっており、破線で示
すフィンガー７０内の位置へ挿入可能に設けられてい
る。通常、ランプ３６´は、フィンガー７０の内壁との
間の摩擦時の付着力により、フィンガー７０内で保持さ
れるようになっている。この摩擦時の付着力は、ランプ
３６´がフィンガー７０の底部に載置されるだけの場合
には、必要ではない。

【００６２】グローランプ３６´は、真空計Ｃのベーキ
ングの間には、真空計Ｃの外側に移動させられているこ
とが好ましい。すなわち、使用前の多くの真空計は、不
純物をベーキングするため、あるいは測定の準備のため
に、比較的高温まで熱せられるようになっている。グロ
ーランプ３６´の損傷を避けるためには、ベーキングの
間にグローランプ３６´を移動させ、その寿命を長くす
るようにする。ベーキングが終われば、グローランプ３
６´は、フィンガー７０内へ挿入され、上記第１実施例
で説明したようにして、真空計Ｃの放電を誘発するよう
になっている。陰極１２および／または陽極１４は、フ
ィンガー７０内に挿入されたグローランプ３６´の光に
晒され、上記第１実施例と同様にして、放電誘発が行わ
れるようになっている。

【００６３】上記第１部材４６´とフランジ４４との連
結は、上記第２実施例におけるフランジ５６とフランジ
５８との連結と同様にして行われている。さらに、フィ
ンガー７０と第１部材４６´とは、様々な連結手段で連
結することができる。

【００６４】上記第１部材４６´は、内外二重の側面を
有する環状構造になっているため、新しい型の真空計に
連結可能であり、従来型の真空計にも改造して連結し得
るようになっている。また、第１部材４６´は、新しい
型の真空計に組付けられるとき、これと一体的にも取外
し可能にも連結されるようになっており、従来型の真空
計に取り付けられる場合には、従来型の真空計に連結す
るために改造された別個の独立体として製造され、供せ
られても良い。

【００６５】さらに、上記フィンガー７０は、真空計Ｃ
自身のエンベロープに固定しても良い。この状態では、
グローランプ３６´は、連続して光を放射して、放電開
始時期の判断を必要としなくなっている。その上、グロ
ーランプ３６´およびフィンガー７０は、大気を含むい
かなる気圧下においても、連続して作動することによっ
て損傷することはない。

【００６６】また、上記第１〜第４実施例では、グロー
ランプの放射線として紫外線を使用したが、紫外線に加
えて青色の可視光線を使用しても良く、青色の可視光線
のみを使用しても良い。

【００６７】本発明の範囲内で、熟練した技術者が本発
明に対して多くの変形を行い得るが、本発明が、そのよ
うな全ての変形を包含し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る冷陰極電離真空計の
概略を示す構成図である。

【図２】本発明の第２および第３実施例に係る冷陰極電
離真空計の断面図である。

【図３】本発明の第４実施例に係る冷陰極電離真空計の
断面図である。

【符号の説明】

１２陰極１４陽極１５真空空間２２パルス電源（電源回路）３６，３６´ グローランプ（放電誘発手段）４０磁石（磁性手段）４６支持部材４６´ 第１部材４７，４８，５４貫通端子５０ポート５２電源回路５３配線７０フィンガー（位置付け手段）７４放射線透過部Ａ，Ｂ，Ｃ冷陰極電離真空計Ｓ真空系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ニールトーマスピーコックアメリカ合衆国，コロラド州 80026，ラファイエット，エルジンドライブ 8845

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空系と直接連通する真空空間と、この
真空空間に設けられた陽極および陰極と、上記陽極と陰
極との間の電界にほぼ直交する磁界を形成し、上記陽極
と陰極との間に放電を起こす磁性手段とを備え、上記真
空系の気圧を測定する冷陰極電離真空計において、上記真空空間に設けられ、少なくとも上記陰極に対し
て、上記陰極から光電子を解放するのに十分な電磁放射
線を直接照射して、放電を誘発する放電誘発手段を備え
たことを特徴とする冷陰極電離真空計。
【請求項２】倒置型マグネトロンを用いた真空計であ
る請求項１記載の冷陰極電離真空計。
【請求項３】放電誘発手段は、グローランプを備えて
いる請求項１または請求項２記載の冷陰極電離真空計。
【請求項４】放電誘発手段は、少なくとも紫外線を放
射するものである請求項１〜請求項３のうちのいずれか
に記載の冷陰極電離真空計。
【請求項５】放電誘発手段は、少なくとも青色の可視
光線を放射するものである請求項１〜請求項３のうちの
いずれかに記載の冷陰極電離真空計。
【請求項６】真空系と連通するポートと、このポート
に面して接続された支持部材とを備え、この支持部材に
は、これを貫通する貫通端子と、この貫通端子内を通り
放電誘発手段まで伸びる配線とが設けられており、この
配線には、上記放電誘発手段を作動する電源回路が接続
されている請求項１〜請求項５のうちのいずれかに記載
の冷陰極電離真空計。
【請求項７】支持部材は、環状体であり、真空系は、
上記環状の支持部材を通じて真空空間と連通している請
求項６記載の冷陰極電離真空計。
【請求項８】支持部材は、取外し可能に取り付けられ
ている請求項６または請求項７記載の冷陰極電離真空
計。
【請求項９】支持部材は、一体的に取り付けられてい
る請求項６または請求項７記載の冷陰極電離真空計。
【請求項１０】真空空間を覆う真空計本体には、貫通
端子が貫通状態で設けられており、この貫通端子には、
放電誘発手段に至る配線が挿通されており、この配線に
は、上記放電誘発手段を作動する電源回路が接続されて
いる請求項１〜請求項５のうちのいずれかに記載の冷陰
極電離真空計。
【請求項１１】放電誘発手段を連続して作動させる作
動手段を備えた請求項１〜請求項１０のうちのいずれか
に記載の冷陰極電離真空計。
【請求項１２】真空系と直接連通する真空空間と、こ
の真空空間に設けられた陽極および陰極と、上記陽極と
陰極との間の電界にほぼ直交する磁界を形成し、上記陽
極と陰極との間に放電を起こす磁性手段とを備え、上記
真空系の気圧を測定する冷陰極電離真空計において、上記真空空間に設けられ、少なくとも上記陰極に対し
て、上記陰極から光電子を解放するのに十分な電磁放射
線を直接照射して、放電を誘発する放電誘発手段と、上記放電誘発手段を、真空計のベーキングに必要な高温
時には、熱から離れた位置へ移動可能にし、ベーキング
後に、放電を開始するために真空空間内に位置付けるよ
うにして、真空空間内に移動可能に位置付ける位置付け
手段とを備えたことを特徴とする冷陰極電離真空計。
【請求項１３】倒置型マグネトロンを用いた真空計で
ある請求項１２記載の冷陰極電離真空計。
【請求項１４】放電誘発手段は、グローランプを備え
ている請求項１２または請求項１３記載の冷陰極電離真
空計。
【請求項１５】放電誘発手段は、少なくとも紫外線を
放射するものである請求項１２〜請求項１４のうちのい
ずれかに記載の冷陰極電離真空計。
【請求項１６】放電誘発手段は、少なくとも青色の可
視光線を放射するものである請求項１２〜請求項１４の
うちのいずれかに記載の冷陰極電離真空計。
【請求項１７】真空系と連通するポートと、このポー
トに面して接続された環状の第１部材とを備え、位置付
け手段は、上記第１部材に貫通状態で接続され、かつ、
放電誘発手段が真空空間内に位置付けられているとき、
放電誘発手段を受け入れる放射線透過部を有している請
求項１２〜請求項１６のうちのいずれかに記載の冷陰極
電離真空計。
【請求項１８】放射線透過部は、チューブ状に形成さ
れており、放電誘発手段は、真空空間内に位置付けられ
るとき、上記放射線透過部の内部で保持されるように設
けられている請求項１７記載の冷陰極電離真空計。
【請求項１９】第１部材は、取外し可能に取り付けら
れている請求項１７または請求項１８記載の冷陰極電離
真空計。
【請求項２０】第１部材は、一体的に取り付けられて
いる請求項１７または請求項１８記載の冷陰極電離真空
計。
【請求項２１】放電誘発手段を連続して作動させる作
動手段を備えた請求項１２〜請求項２０のうちのいずれ
かに記載の冷陰極電離真空計。