JPH0777473A - 熱陰極型電離真空計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 熱陰極型電離真空計において、吸着気体の量
を低減でき、脱ガス効果を向上させる。 【構成】 熱陰極型電離真空計における集電子電極１１
の末端を集電子電極本体と同材でかつ同じ横断面積をも
つステム状に構成して直接導入端子１６に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱陰極から放出された
電子によって気体を電離し、生成されたイオン電流の値
から圧力を測定する熱陰極型電離真空計に、そして特に
小型の熱陰極型電離真空計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱陰極型電離真空計としては、三
極管型やベアード・アルパート型のものが知られてお
り、前者は、熱陰極を軸線上に配置し、陽極を成すグリ
ッド状の集電子電極と円筒状の集イオン電極とを同軸状
に設け、熱陰極から集電子電極へ向かう電子により気体
分子を電離し、生成されたイオンを集イオン電極に収集
して、イオン電流として測定するように構成されてい
る。また後者のベアード・アルパート型の電離真空計
は、添付図面の図３及び図４に示すように、円筒グリッ
ド状すなわち螺旋状の集電子電極１の外側に熱陰極２を
配置し、軸線上に集イオン電極３を配置した構造をも
ち、集電子電極１の一端すなわち始端は組合さった導入
端子４に接続され、それの他端すなわち末端はステム５
を介して組合さった別の導入端子４に接続されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の熱陰極型電離真
空計においては、集電子電極の末端と導入端子との間に
はステム部分として集電子電極の径より太い金属材料が
使用されているので、ステム部分の表面積が大きなり、
従ってそれに吸着する気体の量も多くなる。またステム
部分の径が集電子電極の径より大きいため、ステム部分
の電気抵抗は小さくなる。ところで、ステム部分の直径
をＤ、長さをＬとし、そしてある温度における比抵抗を
ρ、放射熱をＱとすると、電流Ｉ及び電力Ｐは次式で表
される。 Ｉ＝π（２（Ｄ／２）³ Ｑ／ρ）^1/2 Ｐ＝πＤＬＱ 上式においてある温度における比抵抗ρ及び放射熱Ｑは
既知であるので、温度と所要電流との関係を求めること
ができる。図５及び図６には上式を用いて得られた、集
電子電極及びステム部分に通常使用されるモリブデン線
の温度と所要電流との関係及びモリブデン線の温度と所
要電力との関係をそれぞれ示し、モリブデン線の長さＬ
は一定（20mm）とし、その直径Ｄは、0.25mm（グラフ
Ａ）、0.5mm （グラフＢ）及び１mm（グラフＣ）とし
た。図５に示すモリブデン線の温度と所要電流との関係
において、直径を変えることにより同一電流でもステム
部分の温度は大きく変化することが認められ、それと共
にステム部分の脱ガス効果も大きく変化することにな
る。従って、集電子電極の直径より太いステム部分を使
用した従来構造では、通電加熱脱ガス時に、ステム部分
は、集電子電極と比べて温度上昇が低く、吸着気体の量
が多いにも拘らず十分な脱ガス効果が得られないことに
なる。その結果、測定時にステム部分の表面に吸着した
気体からの電子衝撃脱離イオンが空間で生成されるイオ
ン電流に重畳することになり、測定精度の低下を招くと
いう問題点がある。脱ガスは温度に大きく依存するの
で、ステム部分の脱ガス効果を向上させるにはステム部
分の直径を小さくすることが望ましい。

【０００４】そこで、本発明は、上記の問題点を解決し
て吸着気体の量を低減でき、脱ガス効果を向上させた熱
陰極型電離真空計を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、金属線を螺旋状に巻いた集電子
電極を備え、熱陰極から放出され、集電子電極に入る電
子によって基体を電離し、生成されたイオンを集イオン
電極に集め、イオン電流の値から圧力を測定する熱陰極
型電離真空計において、集電子電極の末端が集電子電極
本体と同材で同じ横断面積をもつステム状に構成され、
導入端子部に直接取付けられることを特徴としている。

【０００６】

【作用】このように構成された本発明の熱陰極型電離真
空計においては、集電子電極の末端を集電子電極本体と
同じ横断面積をもつステム状に構成して直接導入端子に
接続したことにより、ステム部分は集電子電極にほぼ同
じ径となり、表面積の増大が抑えられ、しかもステム部
分における単位長さ当りの抵抗値は集電子電極と実質的
に同じとなる。それにより通電加熱脱ガス時においてス
テム部分は集電子電極と同等に温度上昇し、十分な脱ガ
ス効果が得られることになる。

【０００７】

【実施例】以下図面の図１及び図２を参照して本発明の
実施例について説明する。図１及び図２には本発明をベ
アード・アルパート型の熱陰極型電離真空計（Ｂ−Ａゲ
ージ）に実施した例を示し、10は測定子容器で、その中
に白金被覆モリブデン線を使用した円筒グリッド状すな
わち螺旋状の集電子電極11が配置され、この集電子電極
11の一端すなわち始端は測定子容器10の基部に設けられ
た導入端子12に接続され、また他端すなわち末端は図示
したようにステム状に伸張して導入端子13に直接接続さ
れている。この場合集電子電極11の末端のステム状部分
は集電子電極と同質でしかも同径または同じ横断面積に
構成されている。集電子電極11の外側には熱陰極を成す
フイラメント14が導入端子15、16間に張られている。ま
た導入端子17からは集電子電極11の内側で中心軸線上に
長手方向に集イオン電極18がのびている。

【０００８】このように構成した図示装置を使用する際
には、まず集電子電極11を通電加熱して脱ガス処理が行
われる。この場合、集電子電極11の末端を成すステム状
部分は、集電子電極11本体と同質、同径であるので、集
電子電極11本体とほぼ同じ抵抗値をもつことになり、集
電子電極11の通電加熱により集電子電極11本体と共にこ
のステム状部分も十分に温度上昇して十分な脱ガス効果
を得ることができるようになる。こうして脱ガスした真
空計では、通電加熱した熱陰極14から放出された熱電子
が、集電子電極11に対する印加電圧で加速され、集電子
電極11へ向かう際に気体を電離する。これによりより生
成されたイオンは集イオン電極18に集められ、イオン電
流として測定される。

【０００９】ところで、図示実施例ではベアード・アル
パート型の熱陰極型電離真空計について説明してきた
が、本発明は三極管型のイオンゲージにも同様に適用す
ることができる。また、図示実施例ではフイラメントは
長手方向にのびているが、代わりに水平手方にのびるよ
うに配置することもできる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、熱陰極型電離真空計において、集電子電極の末端を
集電子電極と同材でかつ同じ横断面積をもつステム状に
構成して直接導入端子に接続しているので、集電子電極
本体とステム状部分とにおける単位長さ当りの抵抗値が
同じとなり、通電加熱脱ガス時の脱ガス効果が向上す
る。また、陽極の取付けに別体のステムを用いた従来の
もと比較してステム状部分の表面積が小さくなっている
ので、吸着ガス量が少なく、この吸着ガスからの電子衝
撃脱離イオンを低く抑えることができる。その結果、測
定精度の低下を抑え、測定圧力の下限をのばすことがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例による熱陰極型電離真空計
を示す概略縦断面図。

【図２】 図１真空計の概略横断面図。

【図３】 従来のB-A 型の熱陰極型電離真空計を示す概
略縦断面図。

【図４】 図３真空計の概略横断面図。

【図５】 集電子電極及びステム部分に通常使用される
モリブデン線の温度と所要電流との関係を示すグラフ。

【図６】 集電子電極及びステム部分に通常使用される
モリブデン線の温度と所要電力との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

10：測定子容器 11：集電子電極 12：導入端子 13：導入端子 14：フイラメント 15：導入端子 16：導入端子 17：導入端子 18：集イオン電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属線を螺旋状に巻いた集電子電極を備
   え、熱陰極から放出され、集電子電極に入る電子によっ
   て気体を電離し、生成されたイオンを集イオン電極に集
   め、イオン電流の値から圧力を測定する熱陰極型電離真
   空計において、集電子電極の末端を集電子電極本体と同
   じ横断面積をもつステム状に構成し、導入端子部に直接
   取付けたことを特徴とする熱陰極型電離真空計。