JPS6348014B2 - - Google Patents
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- JPS6348014B2 JPS6348014B2 JP55163160A JP16316080A JPS6348014B2 JP S6348014 B2 JPS6348014 B2 JP S6348014B2 JP 55163160 A JP55163160 A JP 55163160A JP 16316080 A JP16316080 A JP 16316080A JP S6348014 B2 JPS6348014 B2 JP S6348014B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- voltage
- vacuum pressure
- torr
- amplifier
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L21/00—Vacuum gauges
- G01L21/30—Vacuum gauges by making use of ionisation effects
- G01L21/32—Vacuum gauges by making use of ionisation effects using electric discharge tubes with thermionic cathodes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般に真空の測定に係り、特に、電離
管によつて真空を広レンジで計測する改良された
方法及び装置に係る。
管によつて真空を広レンジで計測する改良された
方法及び装置に係る。
真空を測定する電離管真空計が知られている。
例えば、超高真空（例えば10-10Torr）から10-2
Torrまでの測定に対しては、ベアードーアルパ
ートの電離管が使用される。米国特許第3839655
号に開示された様に、この様な電離管は電子を放
出するフイラメントと、放出された電子を加速す
る正荷電グリツドとを有している。これらの電子
は真空中のガス分子と衝突しそして付加的な電子
及び正イオンを発生する。低電位の収集電極によ
つてこれらのイオンが収集される。イオン電流を
測定することによつて真空圧を決定することがで
きる。
例えば、超高真空（例えば10-10Torr）から10-2
Torrまでの測定に対しては、ベアードーアルパ
ートの電離管が使用される。米国特許第3839655
号に開示された様に、この様な電離管は電子を放
出するフイラメントと、放出された電子を加速す
る正荷電グリツドとを有している。これらの電子
は真空中のガス分子と衝突しそして付加的な電子
及び正イオンを発生する。低電位の収集電極によ
つてこれらのイオンが収集される。イオン電流を
測定することによつて真空圧を決定することがで
きる。
電離管は10-10Torrないし10-2Torrの真空圧に
対してはイオン電流に関して一般的にリニアな応
答を有している。然し乍ら、10-2Torr以上にな
ると、電子とガス分子との衝突が増すために応答
がリニアでなくなる。更に高い圧力においては収
集電極の電流が最大に達し、そして約0.3Torr以
上では収集電極の電流が減少し始めて２値曲線を
生じ、従つて収集電極の電流測定値が判断しにく
いものとなる。それ故、これまでは、圧力測定器
のレンジを数Torrまで拡張する場合は、電離管
と共に補助的な低真空計例えば熱電対又はサーミ
スタ真空計が用いられている。
対してはイオン電流に関して一般的にリニアな応
答を有している。然し乍ら、10-2Torr以上にな
ると、電子とガス分子との衝突が増すために応答
がリニアでなくなる。更に高い圧力においては収
集電極の電流が最大に達し、そして約0.3Torr以
上では収集電極の電流が減少し始めて２値曲線を
生じ、従つて収集電極の電流測定値が判断しにく
いものとなる。それ故、これまでは、圧力測定器
のレンジを数Torrまで拡張する場合は、電離管
と共に補助的な低真空計例えば熱電対又はサーミ
スタ真空計が用いられている。
本発明の目的は、真空圧を測定する改良された
方法を提供することである。
方法を提供することである。
本発明の別の目的は、圧力測定レンジを拡張す
る様に電離管を作動する方法を提供することであ
る。
る様に電離管を作動する方法を提供することであ
る。
本発明の更に別の目的は、広い真空レンジに亘
つて電離真空計を用いた真空測定装置を提供する
ことである。
つて電離真空計を用いた真空測定装置を提供する
ことである。
本発明の更に別の目的は、補助的な低圧力計を
使用せずに広い圧力レンジに亘つて作動する電離
管真空計を提供することである。
使用せずに広い圧力レンジに亘つて作動する電離
管真空計を提供することである。
本発明の特徴は、圧力が電離管のリニアイオン
電流レンジより高い場合に複数のバイアス電圧を
用いてイオン電流比を決定することである。
電流レンジより高い場合に複数のバイアス電圧を
用いてイオン電流比を決定することである。
簡単に云えば、本発明による真空計は、或る特
定の圧力レベルまでの真空圧に対してイオン電流
のリニア応答を示す電離管を備えている。リニア
応答の圧力レベルより上の真空レベルにおいて少
なくとも２つの別々のイオン電流を測定できる様
に少なくとも２つの別々のバイアス電圧を電離管
に印加する手段が設けられている。別々のバイア
ス電圧における少なくとも２つのイオン電流の比
を用いることにより、補助的なセンサ又は圧力計
を使用せずに真空圧を決定することができる。
定の圧力レベルまでの真空圧に対してイオン電流
のリニア応答を示す電離管を備えている。リニア
応答の圧力レベルより上の真空レベルにおいて少
なくとも２つの別々のイオン電流を測定できる様
に少なくとも２つの別々のバイアス電圧を電離管
に印加する手段が設けられている。別々のバイア
ス電圧における少なくとも２つのイオン電流の比
を用いることにより、補助的なセンサ又は圧力計
を使用せずに真空圧を決定することができる。
本発明の別の特徴によれば、リニア応答の最大
レベル付近の圧力は、電離管のリニア性を仮定す
ることにより決定された圧力と、イオン電流比に
よつて得られた圧力とを平均化することにより決
定される。
レベル付近の圧力は、電離管のリニア性を仮定す
ることにより決定された圧力と、イオン電流比に
よつて得られた圧力とを平均化することにより決
定される。
本発明の別の特徴によれば、大きい方のイオン
電流測定値が真空圧を表わす様に小さい方のイオ
ン電流測定値を一定に維持する回路が設けられて
いる。
電流測定値が真空圧を表わす様に小さい方のイオ
ン電流測定値を一定に維持する回路が設けられて
いる。
本発明のこれら及び他の目的並びに特徴は添付
図面を参照した以下の詳細な説明並びに特許請求
の範囲から容易に明らかとなろう。
図面を参照した以下の詳細な説明並びに特許請求
の範囲から容易に明らかとなろう。
一般の電離管は加熱フイラメントと、このフイ
ラメントから放出された電子を加速するため正に
バイアスされたグリツドと、このグリツドよりも
更に負にバイアスされたイオン収集器とを備えて
いる。ベアードーアルパートの電離管において
は、グリツドがらせんコイルでありそしてイオン
収集器がグリツド内部の細いワイヤである。
ラメントから放出された電子を加速するため正に
バイアスされたグリツドと、このグリツドよりも
更に負にバイアスされたイオン収集器とを備えて
いる。ベアードーアルパートの電離管において
は、グリツドがらせんコイルでありそしてイオン
収集器がグリツド内部の細いワイヤである。
第１図は一般の電離管のイオン電流Ic・対・圧
力のグラフである。図示された様に、この曲線は
超高真空（10-10Torr）から約10-3Torrまではリ
ニアである。10-3Torr以上になると、応答がリ
ニアでなくなり、そして約10-1Torr以上になる
と、イオン電流は圧力の増加と共に減少し始め
る。
力のグラフである。図示された様に、この曲線は
超高真空（10-10Torr）から約10-3Torrまではリ
ニアである。10-3Torr以上になると、応答がリ
ニアでなくなり、そして約10-1Torr以上になる
と、イオン電流は圧力の増加と共に減少し始め
る。
10-3ないし10-1Torrの間で電流間の非リニア
応答を補償する回路を設けることによつて電離管
の有用性を約10-1Torrまで高めることができる。
然し乍ら、10-2Torr以上においては前記した様
に補助センサがこれまで使用されていた。
応答を補償する回路を設けることによつて電離管
の有用性を約10-1Torrまで高めることができる。
然し乍ら、10-2Torr以上においては前記した様
に補助センサがこれまで使用されていた。
10-10ないし10-3Torrのレンジではイオン電流
はグリツド電圧の変化に対して比較的不感である
が、10-3Torrより高い圧力ではイオン電流がグ
リツド電圧に対して相当に鋭敏になる。第２図は
100Torrから10-3Torrまでの圧力に対するグリツ
ド電圧Vgrid・対・イオン電流Icのグラフであり、
10-3Torrにおいてはイオン電流がグリツド電圧
と本質的に無関係である。10-2Torr及びそれ以
上の圧力になると、曲線の傾斜は増加を開始す
る。というのは、真空圧の増加につれてイオン電
流がグリツド電圧に次第に左右される様になるか
らである。従つて、185ボルトのグリツド電圧に
おけるイオン電流・対・165ボルトのグリツド電
圧におけるイオン電流の比、即ちイオン電流比の
傾斜は圧力と共に増加する。所与のグリツド電圧
に対するイオン電流の大きさは10-3Torrより上
では圧力の増加と共に減少するが、イオン電流比
曲線の傾斜は第３図に示した様に増加し続ける。
はグリツド電圧の変化に対して比較的不感である
が、10-3Torrより高い圧力ではイオン電流がグ
リツド電圧に対して相当に鋭敏になる。第２図は
100Torrから10-3Torrまでの圧力に対するグリツ
ド電圧Vgrid・対・イオン電流Icのグラフであり、
10-3Torrにおいてはイオン電流がグリツド電圧
と本質的に無関係である。10-2Torr及びそれ以
上の圧力になると、曲線の傾斜は増加を開始す
る。というのは、真空圧の増加につれてイオン電
流がグリツド電圧に次第に左右される様になるか
らである。従つて、185ボルトのグリツド電圧に
おけるイオン電流・対・165ボルトのグリツド電
圧におけるイオン電流の比、即ちイオン電流比の
傾斜は圧力と共に増加する。所与のグリツド電圧
に対するイオン電流の大きさは10-3Torrより上
では圧力の増加と共に減少するが、イオン電流比
曲線の傾斜は第３図に示した様に増加し続ける。
従つてイオン電流比の大きさが真空圧を表わす
ことになる。そこで、電離管の少なくとも１つの
素子におけるバイアス電圧、例えばベアードーア
ルパート管におけるグリツド電圧を変え、そして
２つの電圧におけるイオン電流の比を測定するこ
とにより、イオン電流・対・圧力のリニアレンジ
を越えて電離管のレンジを拡張することができ
る。
ことになる。そこで、電離管の少なくとも１つの
素子におけるバイアス電圧、例えばベアードーア
ルパート管におけるグリツド電圧を変え、そして
２つの電圧におけるイオン電流の比を測定するこ
とにより、イオン電流・対・圧力のリニアレンジ
を越えて電離管のレンジを拡張することができ
る。
第３図は２つの電圧レベルにおけるイオン電流
の比・対・圧力のグラフであり、比の関係数ｆ
（ｐ）は次式で与えられる。
の比・対・圧力のグラフであり、比の関係数ｆ
（ｐ）は次式で与えられる。
ｆ（ｐ）＝（ICH／ICL−１）Ｋ
但し、ICHは高い方のグリツド電圧におけるイ
オン電流であり、ICLは低い方のグリツド電圧に
おけるイオン電流であり、Ｋは増巾係数である。
第３図のグラフより、２つのグリツド電圧レベル
におけるイオン電流の比は３×10-2Torrより上
では単調に増加することが明らかである。
オン電流であり、ICLは低い方のグリツド電圧に
おけるイオン電流であり、Ｋは増巾係数である。
第３図のグラフより、２つのグリツド電圧レベル
におけるイオン電流の比は３×10-2Torrより上
では単調に増加することが明らかである。
従つて、本発明によれば、補助的なセンサを使
用せずに電離管のリニア応答を更に高い圧力レベ
ルへと拡張するために、圧力が10-2Torrまでの
時のイオン電流・対・圧力のリニア応答と、圧力
が10-1Torrより高い場合の２つの電圧レベルに
おけるイオン電流の比の応答とがつなげて用いら
れる。10-2Torrと10-1Torrとの間については、
非リニアなイオン電流を補償する非リニア回路が
設けられる。第４図は圧力の測定関数・対・真空
圧力のグラフであり、本発明による電離管真空計
の３つの作動モードを示している。
用せずに電離管のリニア応答を更に高い圧力レベ
ルへと拡張するために、圧力が10-2Torrまでの
時のイオン電流・対・圧力のリニア応答と、圧力
が10-1Torrより高い場合の２つの電圧レベルに
おけるイオン電流の比の応答とがつなげて用いら
れる。10-2Torrと10-1Torrとの間については、
非リニアなイオン電流を補償する非リニア回路が
設けられる。第４図は圧力の測定関数・対・真空
圧力のグラフであり、本発明による電離管真空計
の３つの作動モードを示している。
第５図は本発明による広レンジ真空測定装置の
実施例を概略的に示している。ベアードーアルパ
ート管の様な一般の電離管１０は、電子を放出す
る様に付勢されるフイラメント１２を有してい
る。典型的に、フイラメントの電圧は＋30ボルト
であり、約10μAの電流を放出する。発振器１４
及び増巾器１６によつて正の電圧がグリツド１８
に与えられる。１実施例においては、発振器が27
Hzのパルス列を発生し、そして増巾器１６はこの
パルス列を増巾し、グリツド電圧が＋165ボルト
と＋185ボルトとの間で変わる様にする。一般の
電位計増巾器２０がイオン収集器２２に接続され
ており、そして収集器２２からのイオン電流に比
例した出力電圧を発生する。
実施例を概略的に示している。ベアードーアルパ
ート管の様な一般の電離管１０は、電子を放出す
る様に付勢されるフイラメント１２を有してい
る。典型的に、フイラメントの電圧は＋30ボルト
であり、約10μAの電流を放出する。発振器１４
及び増巾器１６によつて正の電圧がグリツド１８
に与えられる。１実施例においては、発振器が27
Hzのパルス列を発生し、そして増巾器１６はこの
パルス列を増巾し、グリツド電圧が＋165ボルト
と＋185ボルトとの間で変わる様にする。一般の
電位計増巾器２０がイオン収集器２２に接続され
ており、そして収集器２２からのイオン電流に比
例した出力電圧を発生する。
電位計２０は位相検出器２４及び低域フイルタ
２６に直列に接続され、グリツド１８に印加され
た高い電圧即ち＋185ボルトのグリツド電圧にお
けるイオン電流を表わしている出力を２８に与え
る。又、増巾器２０の出力は可変利得増巾器３０
にも接続され、この増巾器３０はキヤパシタ３２
を経て位相検出器３４へ直列に接続されている。
スイツチ３６はキヤパシタ３２の１方の端子を周
期的に接地せしめる。増巾器３０の出力は位相検
出器４０、低域フイルタ４２及び基準電圧増巾器
４４にも直列に接続され、ランプ４８によつて増
巾器３０のフイードバツク路の光感知可変抵抗４
６を制御する。
２６に直列に接続され、グリツド１８に印加され
た高い電圧即ち＋185ボルトのグリツド電圧にお
けるイオン電流を表わしている出力を２８に与え
る。又、増巾器２０の出力は可変利得増巾器３０
にも接続され、この増巾器３０はキヤパシタ３２
を経て位相検出器３４へ直列に接続されている。
スイツチ３６はキヤパシタ３２の１方の端子を周
期的に接地せしめる。増巾器３０の出力は位相検
出器４０、低域フイルタ４２及び基準電圧増巾器
４４にも直列に接続され、ランプ４８によつて増
巾器３０のフイードバツク路の光感知可変抵抗４
６を制御する。
位相検出器２４は、高いグリツド電圧における
イオン電流に相当する増巾器２０からの電圧が低
域フイルタ２６を経て出力２８へ送られる様に、
方形波変調器１４によつて制御される。低域フイ
ルタ２６は変調器１４の変調周波数（27Hz）を除
去する。スイツチ３６及び位相検出器４０は、低
いグリツド電圧の印加中にこのスイツチが接地さ
れそして低いグリツド電圧（165ボルト）がグリ
ツド１８に印加される時間中に検出器４０によつ
て電圧が検出される様に、方形波変調器１４によ
つて制御される。
イオン電流に相当する増巾器２０からの電圧が低
域フイルタ２６を経て出力２８へ送られる様に、
方形波変調器１４によつて制御される。低域フイ
ルタ２６は変調器１４の変調周波数（27Hz）を除
去する。スイツチ３６及び位相検出器４０は、低
いグリツド電圧の印加中にこのスイツチが接地さ
れそして低いグリツド電圧（165ボルト）がグリ
ツド１８に印加される時間中に検出器４０によつ
て電圧が検出される様に、方形波変調器１４によ
つて制御される。
位相検出器４０、低域フイルタ４２及び差動増
巾器４４より成る制御ループは、高い真空圧に遭
遇してイオン電流の大きさが低下した時にも低い
バイアス電圧に対して増巾器３０の出力を比較的
一定に維持する。従つて、キヤパシタ３２間に現
われる電圧は調整されたレベルに維持され、高い
圧力におけるイオン電流の実際の低下を補償す
る。キヤパシタ３２は低いグリツド電圧の時間中
にスイツチ３６によつて接地されるので、このキ
ヤパシタ間の電圧は、高いグリツド電圧に相当す
る電圧よりも低いグリツド電圧に相当する電圧だ
け小さな値であり、即ち VC＝Ｋ（ICH−ICL） であり、そしてICLは一定に保たれるから、 VC＝Ｋ（ICH／ICL−１） となる。
巾器４４より成る制御ループは、高い真空圧に遭
遇してイオン電流の大きさが低下した時にも低い
バイアス電圧に対して増巾器３０の出力を比較的
一定に維持する。従つて、キヤパシタ３２間に現
われる電圧は調整されたレベルに維持され、高い
圧力におけるイオン電流の実際の低下を補償す
る。キヤパシタ３２は低いグリツド電圧の時間中
にスイツチ３６によつて接地されるので、このキ
ヤパシタ間の電圧は、高いグリツド電圧に相当す
る電圧よりも低いグリツド電圧に相当する電圧だ
け小さな値であり、即ち VC＝Ｋ（ICH−ICL） であり、そしてICLは一定に保たれるから、 VC＝Ｋ（ICH／ICL−１） となる。
低域フイルタ２６からの、高いグリツド電圧に
おけるイオン電流に相当する電圧（VICH）と、低
域フイルタ５０からの、電圧の比に相当する信号
は、合成回路５２へ入力電圧として印加され、そ
してこの合成回路５２によつて与えられる出力信
号は、２つの入力電圧がほぼ等しい時（10-1
Torrの測定圧力中）は２つの入力電圧の平均値
であり、且つ10-1Torrより高い圧力においてVICH
が減少する時は低域フイルタ５０からの電圧の比
に相当する。
おけるイオン電流に相当する電圧（VICH）と、低
域フイルタ５０からの、電圧の比に相当する信号
は、合成回路５２へ入力電圧として印加され、そ
してこの合成回路５２によつて与えられる出力信
号は、２つの入力電圧がほぼ等しい時（10-1
Torrの測定圧力中）は２つの入力電圧の平均値
であり、且つ10-1Torrより高い圧力においてVICH
が減少する時は低域フイルタ５０からの電圧の比
に相当する。
合成回路５２からの出力は非リニアフイードバ
ツク路を有する増巾器５４に与えられ、このフイ
ードバツク路は真空圧が増加して比の信号が増加
する時に可変利得を与える。
ツク路を有する増巾器５４に与えられ、このフイ
ードバツク路は真空圧が増加して比の信号が増加
する時に可変利得を与える。
従つて、電離管１０がリニアな読みを与える
10-10Torrないし10-2Torrの圧力レンジにおいて
は、真空計の出力が端子２８で取り出される。約
10-2Torrないし10-1Torrのレンジにおいては、
端子２８の信号が、非リニアフイードバツク路を
有する非リニア増巾器５６を経て与えられ、従つ
て、この圧力レンジにおける電離電流の非リニア
性は出力端子５８において補償される。10-1
Torrより高い圧力の場合は、出力端子６０にお
いて増巾器５４から出力信号が取り出される。前
記した様に、10-2Torrないし10-1Torrの圧力に
おいては、端子６０の信号は端子２８の信号と比
の信号との平均値であり、そして10-1Torrより
高い圧力においては、端子６０の信号は比の信号
である。
10-10Torrないし10-2Torrの圧力レンジにおいて
は、真空計の出力が端子２８で取り出される。約
10-2Torrないし10-1Torrのレンジにおいては、
端子２８の信号が、非リニアフイードバツク路を
有する非リニア増巾器５６を経て与えられ、従つ
て、この圧力レンジにおける電離電流の非リニア
性は出力端子５８において補償される。10-1
Torrより高い圧力の場合は、出力端子６０にお
いて増巾器５４から出力信号が取り出される。前
記した様に、10-2Torrないし10-1Torrの圧力に
おいては、端子６０の信号は端子２８の信号と比
の信号との平均値であり、そして10-1Torrより
高い圧力においては、端子６０の信号は比の信号
である。
第６図は第５図の回路の更に詳細な回路図であ
り、同じ素子が同じ参照番号で示されている。こ
の回路は一般のものであり、そしてその作動は前
記した説明に相当する。５２で示された合成回路
はカスケード接続された増巾器６４，６６及び６
８を備え、増巾器６４は低域フイルタ２６から
VICH入力を受ける。増巾器７０は低域フイルタ５
０からの比の信号と基準電圧とを受け、そして増
巾器７０の出力は逆バイアスダイオード７２を経
て増巾器６４の入力へ与えられる。低域フイルタ
２６からのVICH信号は、増巾器７０への比の信号
入力がその基準電位入力を越えるまで増巾器６４
へ印加される。基準電圧入力は約２×10-1Torr
の真空圧力に相当するレベルにセツトされる。従
つて、増巾器６４は約２×10-1Torrの圧力レベ
ルまではVICHに応答し、そしてその後は増巾器６
４への入力は本質的に低域フイルタ５０からの比
の電圧となる。増巾器６４の出力は増巾器６６を
通り、そして増巾器６８への入力において低域フ
イルタ５０からの比の信号とでもつて平均化され
る。従つて、増巾器６８によつて与えられる出力
信号は、約２×10-1Torrの圧力までは低域フイ
ルタ５０からの比の信号と低域フイルタ２６から
のVICH信号との平均値であり、そしてその後は増
巾器６８の出力は低域フイルタ５０からの比の信
号に相当する。この信号は次いで非リニア増巾器
５４及び出力端子６０に印加される。
り、同じ素子が同じ参照番号で示されている。こ
の回路は一般のものであり、そしてその作動は前
記した説明に相当する。５２で示された合成回路
はカスケード接続された増巾器６４，６６及び６
８を備え、増巾器６４は低域フイルタ２６から
VICH入力を受ける。増巾器７０は低域フイルタ５
０からの比の信号と基準電圧とを受け、そして増
巾器７０の出力は逆バイアスダイオード７２を経
て増巾器６４の入力へ与えられる。低域フイルタ
２６からのVICH信号は、増巾器７０への比の信号
入力がその基準電位入力を越えるまで増巾器６４
へ印加される。基準電圧入力は約２×10-1Torr
の真空圧力に相当するレベルにセツトされる。従
つて、増巾器６４は約２×10-1Torrの圧力レベ
ルまではVICHに応答し、そしてその後は増巾器６
４への入力は本質的に低域フイルタ５０からの比
の電圧となる。増巾器６４の出力は増巾器６６を
通り、そして増巾器６８への入力において低域フ
イルタ５０からの比の信号とでもつて平均化され
る。従つて、増巾器６８によつて与えられる出力
信号は、約２×10-1Torrの圧力までは低域フイ
ルタ５０からの比の信号と低域フイルタ２６から
のVICH信号との平均値であり、そしてその後は増
巾器６８の出力は低域フイルタ５０からの比の信
号に相当する。この信号は次いで非リニア増巾器
５４及び出力端子６０に印加される。
増巾器５４の利得は入力信号が減少するにつれ
て増加する。というのは、フイードバツク路のダ
イオードマトリクスによつて入力バイアスが増加
するからである。同様に増巾器５６の利得もダイ
オードバイアス回路網によつて可変である。
て増加する。というのは、フイードバツク路のダ
イオードマトリクスによつて入力バイアスが増加
するからである。同様に増巾器５６の利得もダイ
オードバイアス回路網によつて可変である。
電離管を用いて真空圧を測定する本発明の方法
は電離管の作動レンジを拡張し然も補助的な低真
空計の必要性をなくすものである。
は電離管の作動レンジを拡張し然も補助的な低真
空計の必要性をなくすものである。
特定の実施例を参照して本発明を説明したが、
この説明は本発明を解説するものに過ぎず、本発
明をそれに特定するものでない。本発明の範囲か
ら逸脱せずに種々の変更及び適用が当業者に明ら
かとなろう。
この説明は本発明を解説するものに過ぎず、本発
明をそれに特定するものでない。本発明の範囲か
ら逸脱せずに種々の変更及び適用が当業者に明ら
かとなろう。
第１図は一般の電離管真空計のイオン電流・
対・圧力のグラフ、第２図は一般の電離管真空計
のイオン電流・対・グリツド電圧のグラフ、第３
図は本発明により使用される電離管の圧力関数ｆ
（ｐ）・対・圧力のグラフ、第４図は本発明による
圧力計の多数の作動モードを示す圧力測定関数ｇ
（ｐ）・対・圧力のグラフ、第５図は広い圧力レン
ジに亘つて真空圧を測定する本発明の１実施例に
よる装置の機能ブロツク図、そして、第６図は第
５図に示された装置の詳細な回路図である。 １０…電離管、１２…フイラメント、１４…発
振器、１６…増巾器、１８…グリツド、２０…電
位計増巾器、２２…イオン収集器、２４…位相検
出器、２６…低域フイルタ、２８…出力、３０…
可変利得増巾器、３２…キヤパシタ、３４…位相
検出器、３６…スイツチ、４０…位相検出器、４
２…低域フイルタ、４４…基準電圧増巾器、４６
…光感知可変抵抗器、４８…ランプ、５０…低域
フイルタ、５２…合成回路、５４，５６…増巾
器、５８，６０…出力端子。
対・圧力のグラフ、第２図は一般の電離管真空計
のイオン電流・対・グリツド電圧のグラフ、第３
図は本発明により使用される電離管の圧力関数ｆ
（ｐ）・対・圧力のグラフ、第４図は本発明による
圧力計の多数の作動モードを示す圧力測定関数ｇ
（ｐ）・対・圧力のグラフ、第５図は広い圧力レン
ジに亘つて真空圧を測定する本発明の１実施例に
よる装置の機能ブロツク図、そして、第６図は第
５図に示された装置の詳細な回路図である。 １０…電離管、１２…フイラメント、１４…発
振器、１６…増巾器、１８…グリツド、２０…電
位計増巾器、２２…イオン収集器、２４…位相検
出器、２６…低域フイルタ、２８…出力、３０…
可変利得増巾器、３２…キヤパシタ、３４…位相
検出器、３６…スイツチ、４０…位相検出器、４
２…低域フイルタ、４４…基準電圧増巾器、４６
…光感知可変抵抗器、４８…ランプ、５０…低域
フイルタ、５２…合成回路、５４，５６…増巾
器、５８，６０…出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個の素子を有し、これら素子を電圧バイ
アスして電子を放出させこれら電子をガス分子と
衝突させてイオンを形成しこれらイオンを上記素
子の１つで収集する様な電離管によつて真空圧を
測定する方法において、 上記素子にバイアス電圧を印加し、 イオン電流を測定し、 上記素子の少なくとも１つに印加される電圧を
複数の電圧レベル間で変え、 上記複数の電圧レベルにおいてイオン電流を測
定し、そして 上記複数の電圧レベルにおけるイオン電流の比
から真空圧を決定することを特徴とする方法。 ２ 真空圧を測定する装置において、 電子放出素子、電子収集素子及びイオン収集素
子を含む複数個の素子を有した電離管と、 電子を放出しそしてイオンを収集する様に上記
素子にバイアス電圧を印加する手段と、 上記素子の少なくとも１つに対し複数の電圧レ
ベルにおいてイオン電流を測段する手段と、 上記複数の電圧レベルにおけるイオン電流の比
から真空圧を決定する手段とを備えたことを特徴
とする装置。 ３ 真空圧を決定する上記手段は、上記電離管の
非リニア応答を補償する非リニア増巾手段を備え
ている特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４ 第１の圧力レンジにおいてイオン電流の測定
値から真空圧を決定する第２手段、及び該第２手
段からの出力と、イオン電流の比から真空圧を決
定する上記手段からの出力とを平均化することに
よつて第２圧力レンジにおいて真空圧を決定する
手段とを更に備えた特許請求の範囲第３項に記載
の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/095,406 US4314205A (en) | 1979-11-19 | 1979-11-19 | Method and means for vacuum gauging |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5679933A JPS5679933A (en) | 1981-06-30 |
| JPS6348014B2 true JPS6348014B2 (ja) | 1988-09-27 |
Family
ID=22251842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16316080A Granted JPS5679933A (en) | 1979-11-19 | 1980-11-19 | Method and means for measuring vacuum |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4314205A (ja) |
| JP (1) | JPS5679933A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0746074B2 (ja) * | 1984-11-27 | 1995-05-17 | 日電アネルバ株式会社 | 真空計 |
| GB8603999D0 (en) * | 1986-02-18 | 1986-03-26 | Vg Instr Group | Vacuum monitoring apparatus |
| JPS62218834A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-26 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 気体圧力計 |
| US4967157A (en) * | 1988-08-29 | 1990-10-30 | Mks Instruments, Inc. | Method and circuit for extending the range of a cold cathode discharge vacuum gauge |
| EP2603924B1 (en) * | 2010-08-09 | 2017-04-26 | Pak, Chol Min | Method of extinguishing an electric arc in a low or high voltage switchgear by pulse discharge |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL113459C (ja) * | 1960-07-15 | |||
| US3399341A (en) * | 1965-05-24 | 1968-08-27 | United Aircraft Corp | Vacuum pressure measurement apparatus utlizing hollow cathode discharge |
| US3394286A (en) * | 1965-05-27 | 1968-07-23 | Nat Res Corp | Ultrahigh vacuum measuring ionization gauge |
| US3495165A (en) * | 1967-02-13 | 1970-02-10 | Gen Electric | Vacuum device gas measurement apparatus and method |
-
1979
- 1979-11-19 US US06/095,406 patent/US4314205A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-11-19 JP JP16316080A patent/JPS5679933A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5679933A (en) | 1981-06-30 |
| US4314205A (en) | 1982-02-02 |
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