ISO 27894:2009 真空技術—真空計—熱陰極イオン化ゲージの仕様 | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

3.1 コンポーネントの定義

3.1.1

ゲージヘッド

ゲージチューブ

真空にさらされるゲージの部分

注記 1: ISO 3529-3:1981 から適応。

注記2:熱陰極電離真空計のゲージヘッドには、少なくとも陰極またはフィラメント、陽極、イオンコレクタ、および対応する電気真空フィードスルーが含まれています。附属書 A の図 A.1 を参照。

3.1.2

コントロールユニット

コントローラ

電離真空計の一部で、管にエネルギーを与え、電流または電圧を制御および測定し、場合によっては管要素のガス抜き用の電力を供給するために必要な電気回路を構成します。

注記 1これにより、ISO 3529-3:1981 の「ゲージ制御ユニット」の定義が取り消され、置き換えられます。

3.1.3

一体型

アクティブゲージタイプ

送信機の種類

チューブとコントローラが 1 つの機器を形成し、ベーキングのために分離できるゲージ

3.1.4

分離型

パッシブゲージタイプ

チューブとゲージコントローラーがケーブルで接続された別の機器であるゲージ

3.1.5

シングルゲージ

1 つの機器に 1 つのゲージ

3.1.6

複合ゲージ

1 つの機器に複数のゲージ

3.1.7

封筒

真空計の操作要素を囲む金属またはガラスの壁。

図 1 —真空計;一体型・分離型

a)一体型

b)分離型

Key

1コントローラ
2ゲージチューブ
3コントロールユニット
4ケーブル

図 2 —真空計;シングルゲージとコンバインドゲージ

a)本体に 1 つのゲージ (シングル ゲージ)

b)本体に 2 つのゲージ (結合ゲージ)

Key

1ゲージチューブ
2ゲージチューブ (ゲージ 1)
3ゲージチューブ (ゲージ 2)

3.2 物理パラメータの定義

3.2.1

感度

感度係数

S

によって与えられる量

(1)

どこ

Ie放出電流です。
Ic圧力pで測定されたイオン電流です。
I_は、圧力p0で測定されたイオン電流です。
pは圧力です。
p_は残圧です。

注記 1この定義は,ISO 3529-3:1981 で与えられた「電離ゲージ係数」の定義を取り消して置き換える。この量は、以前は「ゲージ定数」とも呼ばれていました。

3.2.2

イオン化感度

S+

によって与えられる量

(2)

どこ

Ie放出電流です。
Ic圧力pで測定されたイオン電流です。
I_は、圧力p0で測定されたイオン電流です。
pは圧力です。
p_は残圧です。
Sは 感度 (3.2.1) です。

注記 1この定義は,ISO 3529-3:1981 で与えられている「感度係数」の同義語「感度」の定義を取り消して置き換える。

3.2.3

相対感度係数

rx

によって与えられる量

(3)

どこ

Sx特定のガス種「x」に対する感度です。
SN 2は、同じ圧力および同じ動作条件での同じゲージの窒素に対する感度です。

注記 1: ISO 3529-3:1981 から適応。

注記2ガス種の正確な圧力pxを得るには、窒素について正確なゲージの圧力読み取り値pindをガス種の相対感度係数rxで割る必要があります。 .

(4)

3.2.4

補正係数

fc

キャリブレーションに従って正しい圧力を得るために、ゲージの圧力読み取り値に乗じなければならない係数。 p = fcPind

(5)

注記1:校正では、 fcは、圧力標準pstdと校正中の単位の示されている読み取りpUUC​​ の商によって決定されます。 fは圧力c場合があります。

(6)

3.2.5

相対補正係数

f/N 2

によって与えられる量

(7)

どこ

f_特定のガス種「x」の補正係数です。
fcN 2は、同じ圧力および同じ操作条件での同じゲージの窒素の補正係数です。
注記 1ガスを測定する場合、ガス種の正確な圧力を得るには、窒素に対して正しいゲージの圧力読み取り値pindにそのガス種の相対補正係数を乗じる必要があります。 p = fcx/N 2 * P

(8位)

注記 2:fcx/N 2は圧力に依存する場合があります。

3.2.6

ウォームアップタイム

ゲージのスイッチを入れた後、一定の圧力でイオンゲージの読み値が指定された値 (たとえば 2%) 内で安定するまでの時間。

注記 1:ウォームアップ時間後、一定の圧力でゲージの読みにトレンドがあってはなりません。

3.2.7

残留電流

ゲージが通常の操作条件で、ゲージの測定圧力下限と比較してゼロまたは無視できる圧力で操作されている場合に得られる最小のイオンコレクタ電流。

注記1:残留電流は、電離真空計をベークアウトして脱気した状態で、ベークアウトした超高真空システムで測定できます。残圧は、ベークアウトを停止してから 48 時間後に、真空システムが通常の室温 < 30 °C に戻ったときに得られるイオン電流として定義されます。残留電流は、主に X 線効果、逆 X 線効果、電子刺激脱離効果、ガス放出、および他の電位からの漏れ電流で構成されます。

3.2.8

残留電流相当圧力

残留電流に対する窒素の等価圧力 (3.2.7)

注記1残留電流相当圧力はパスカル(Pa)で与えられる。

3.2.9

内部容積

シーリング面までのエンベロープ内の体積から、シーリング面から出ている電極の体積を差し引いたもの

注記 1:内部容積は、真空システムにさらされたゲージチューブの容積です. ヌードゲージの場合、極端な場合、電極容積がシール面の下の容積を超えると、内部容積が負になることがあります.

参考文献

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3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

3.1 Definitions of components

3.1.1

gauge head

gauge tube

part of the gauge that is exposed to the vacuum

Note 1 to entry: Adapted from ISO 3529-3:1981.

Note 2 to entry: The gauge head of the hot cathode ionization gauge contains at least a cathode or filament, anode, ion collector and the corresponding electrical vacuum feedthroughs. See Figure A.1 in Annex A.

3.1.2

control unit

controller

part of the ionization gauge which comprises the electrical circuits necessary to energize the tube, to control and measure currents or voltages, and, in some cases, to supply power for degassing of tube elements

Note 1 to entry: This cancels and replaces the definition for “gauge control unit” in ISO 3529-3:1981.

3.1.3

integrated type

active gauge type

transmitter type

gauge in which the tube and controller form one piece of equipment which may be separated for baking

3.1.4

separated type

passive gauge type

gauge in which the tube and gauge controller are separate pieces of equipment connected by a cable

3.1.5

single gauge

one gauge in one piece of equipment

3.1.6

combined gauge

more than one gauge in one piece of equipment

3.1.7

envelope

wall of metal or glass that encloses the operating elements of a vacuum gauge

Figure 1—Vacuum gauges; integrated and separated type

a)Integrated type

b)Separated type

Key

1controller
2gauge tube
3control unit
4cable

Figure 2—Vacuum gauges; single and combined gauge

a)One gauge in a body (single gauge)

b)Two gauges in a body (combined gauge)

Key

1gauge tube
2gauge tube (gauge 1)
3gauge tube (gauge 2)

3.2 Definitions of physical parameters

3.2.1

sensitivity

sensitivity coefficient

S

quantity given by

(1)

where

Ieis the emission current;
Icis the ion current, measured at pressure p ;
Ic0is the ion current, measured at pressure p0;
pis the pressure;
p0is the residual pressure.

Note 1 to entry: This definition cancels and replaces the definition of “ionization gauge coefficient” given in ISO 3529-3:1981. This quantity was formerly also referred to as “gauge constant”.

3.2.2

ionization sensitivity

S+

quantity given by

(2)

where

Ieis the emission current;
Icis the ion current, measured at pressure p ;
Ic0is the ion current, measured at pressure p0;
pis the pressure;
p0is the residual pressure;
Sis the sensitivity (3.2.1) .

Note 1 to entry: This definition cancels and replaces the definition of “sensitivity coefficient”, synonym “sensitivity”, given in ISO 3529-3:1981.

3.2.3

relative sensitivity factor

rx

quantity given by

(3)

where

Sxis the sensitivity for a specified gas species “x”;
SN2is the sensitivity for nitrogen for the same gauge at the same pressure and the same operating conditions.

Note 1 to entry: Adapted from ISO 3529-3:1981.

Note 2 to entry: The pressure reading pind of a gauge which is correct for nitrogen has to be divided by the relative sensitivity factor rx of a gas species to obtain the correct pressure px of the gas, when it is measuring that gas.

(4)

3.2.4

correction factor

fc

factor by which a pressure reading of a gauge has to be multiplied to obtain the correct pressure according to a calibration p = fc · Pind

(5)

Note 1 to entry: In a calibration, fc is determined by the quotient of the pressure standard pstd and the indicated reading pUUC of the unit under calibration; fc may depend on pressure.

(6)

3.2.5

relative correction factor

fc x/N2

quantity given by

(7)

where

fc xis the correction factor for a specified gas species “x”;
fcN2is the correction factor for nitrogen for the same gauge at the same pressure and the same operating conditions.
Note 1 to entry: The pressure reading pind of a gauge which is correct for nitrogen has to be multiplied by the relative correction factor of a gas species to obtain the correct pressure of the gas, when it is measuring that gas. p = fcx/N2 · P ind

(8)

Note 2 to entry:fc x/N2 may depend on the pressure.

3.2.6

warm-up time

time after which the ion gauge reading is stable within a specified value (e.g. 2 %) at a constant pressure after switching on the gauge

Note 1 to entry: There should be no trend in the gauge reading at constant pressure after warm-up time.

3.2.7

residual current

smallest ion collector current that can be obtained when the gauge is operated at its normal operating conditions and at a pressure that is zero or negligible compared with the lower measurement pressure limit of the gauge

Note 1 to entry: The residual current can be measured in a baked-out ultra-high vacuum system with the ionization gauge in the baked-out and degassed condition. The residual pressure is defined as the ion current obtained when the vacuum system has returned to normal room temperature < 30 °C, 48 h after stopping bake-out. The residual current is mainly composed of the X-ray effect, the inverse X-ray effect, the electron-stimulated desorption effect, outgassing and leakage currents from other potentials.

3.2.8

residual current-equivalent pressure

equivalent pressure of nitrogen to the residual current (3.2.7)

Note 1 to entry: The residual current-equivalent pressure is given in pascals (Pa).

3.2.9

internal volume

volume inside the envelope up to the sealing plane minus the volume of the electrodes reaching out of the sealing plane

Note 1 to entry: The internal volume is the volume of the gauge tube exposed to a vacuum system. For a nude gauge, in extreme cases, the internal volume may be negative, when the electrode volumes exceed the volume below the sealing plane.

Bibliography

[1]ISO 3529-3:1981, Vacuum technology — Vocabulary — 3: Vacuum gauges
[2]ISO/TS 27893, Vacuum technology — Vacuum gauges — Evaluation of the uncertainties of results of calibrations by direct comparison with a reference gauge
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[4]Abbott, P.J., Looney, J.P. Influence of the filament potential wave form on the sensitivity of glass-envelope B-A gauges. J. Vac. Sci. Technol. A 1994, 12 , pp. 2911-2916
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