JP6019121B2 - イオン化真空測定セル - Google Patents
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Description
放電空間を取囲む環状の筒のように陽極が形成され、陽極リングの両端面上に陰極板が配置される。磁界の力線は陽極リングの軸に平行に延在する。
中心軸を有する中空の筒のように陽極が形成され、中心にまたはむしろ軸に沿って配置される棒のように陰極が形成される。したがって、電界の力線は径方向に延在する。磁界の力線は筒の軸に平行に延在する。
筒の設計は、中心の棒状の配置のように陽極が配置され、中空の筒のように陰極が形成されることを除いてマグネトロンセルの設計と等しい。筒の端面は典型的に、陰極の電位にバイアスもされる。マグネトロンの場合と同様に、磁界の力線は筒の軸に平行に走り、電界の力線は径方向に延在する。
a)測定すべき真空に関する測定接続部を有する排気可能な筐体と、
b)同軸のかつ離間された関係で本質的に互いに対して配置され、共通の軸を備える第1および第2の電極とを備え、測定チャンバは両電極の間に形成され、当該測定チャンバは測定接続部と連通し、第1の電極は実質的に筒状の表面を備える外側電極を形成し、さらに
c)電極に接続される電圧源と、
d)電極の間に生成される放電電流を分析するための電流測定手段とを備え、放電電流は測定すべき真空圧に関する関数を構成し、さらに
e)同軸電極配置を取囲み、軸に対して実質的に径方向の磁化方向を有し、永久磁石リングを取囲む軟磁性ヨークを備える少なくとも1つの永久磁石リングを備え、
当該ヨークは、両側に永久磁石リングから軸方向に離れるように延在し、かつ永久磁石リングから予め定められた距離dに、両側に軸および第1の電極に向けて径方向に延在し、当該第1の電極は電極の同軸配置の外側電極を形成し、これによりヨークは、永久磁石リングの両側にかつそれから離間して2つの環状極を形成し、そこから永久磁石リングの力線の少なくとも一部が測定チャンバ内で第1の電極を貫通する閉じたループを形成し、特に、測定チャンバ内部で、第1の電極の上の環状のトンネル状の磁界が生成される。
第2の電極4(陽極):
−陽極長さ:20mm、たとえば、好ましくは10〜30mmの範囲。
−材料:非磁性(常磁性または反磁性も)。
−陰極長さ:20mm、たとえば好ましくは10〜30mmの範囲。
−材料:非磁性(常磁性または反磁性も)。
−軸方向の高さ:5.0mm、たとえば、好ましくは3.0〜10mmの範囲。
磁界:
軸方向に測定チャンバ内部で測定されるような円筒の軸を横切る磁束密度は、10mT(mテスラ)〜300mTの範囲、好ましくは60〜130mTの範囲にある。
−測定セル30の外側角から径方向に30mmの距離で2.0mT未満、好ましくは0.5mT未満。
Claims (17)
- イオン化真空測定セルであって、
a)測定すべき真空に関して測定接続部(8)を有する排気可能な筐体(10)と、
b)本質的に同軸のかつ離間された関係で互いに対して配置され、かつ共通の軸(7)を備える第1および第2の電極(3,4)とを備え、したがって測定チャンバ(20)が両電極間に形成され、前記測定チャンバは測定接続部(8)と連通し、第1の電極(3)は実質的に円筒状の表面を備える外側電極を形成し、さらに
c)前記電極(3,4)は電圧源(16)に接続され、
d)電極(3,4)の間に、放電電流を監視するための電流測定手段が接続可能であり、放電電流は測定すべき真空圧力に関する関数を構成し、さらに
e)同軸の電極(3,4)配置を取囲み、軸に対して実質的に径方向に磁化方向(13)を有し、かつ永久磁石リング(1)を取囲む軟磁性ヨーク(2)を備える少なくとも1つの永久磁石リング(1)を備え、
前記ヨーク(2)は、両側に永久磁石リング(1)から軸方向に離れるように延在し、かつ永久磁石リング(1)から予め定められた距離(d)に、両側に軸(7)および第1の電極(3)に向けて径方向に延在し、前記第1の電極(3)は電極(3,4)の同軸配置の外側電極を形成し、これによりヨーク(2)は永久磁石リング(1)の両側にそれから離間して2つの環状の極(9a,9b)を形成し、そこから、永久磁石リング(1)の磁界の力線の少なくとも一部が測定チャンバ(20)内に第1の電極(3)を貫通する閉じたループを形成し、特に、測定チャンバ(20)内部で、第1の電極(3)の上に環状トンネル状磁界(14)が生成されることを特徴とする、測定セル。 - 外側電極(3)は陰極であり、内側電極(4)は陽極であることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 軸(7)がそれに沿って延在する断面で、ヨーク(2)は、少なくとも部分的に弓状にされて径方向に第1の電極(3)に向けられることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 軸(7)がそれに沿って延在する断面で、ヨーク(2)は、径方向に第1の電極(3)に向けて少なくとも部分的に傾けられ、特に矩形に向けられることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 反対方向の磁化(13)を有する少なくとも2つの永久磁石リング(1)は、軸方向に互いから離間される両極(9a,b)を有するヨーク(2)内部に配置され、各々の永久磁石リング対は、第1の電極(3)の上にさらなる環状のトンネル状の磁界(14)を形成することを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 前記ヨーク(2)内で少なくとも2つの永久磁石リング(1)は、軸方向に互いから離間される両極(9a,b)を有するように配置されることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 筐体(10)はヨーク(2)を備える永久磁石リング(1)および両電極(3,4)を包含することを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- ヨーク(2)は筐体(10)の一部を形成することを特徴とする、請求項7に記載の測定セル。
- 筐体(10)は第1の電極(3)とヨーク(2)を備える永久磁石リング(1)との間に配置され、これにより永久磁石リング(1)およびヨーク(2)は真空から分離されるように配置されることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 第1の電極(3)は筐体(10)に含まれることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 少なくとも1つの永久磁石リング(1)は、軸方向に極(9a,b)に対して不均等に離間されるようにヨーク(2)内部に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 少なくとも1つの永久磁石リング(1)は、軸方向に極(9a,b)に対して変位可能にヨーク(2)内部に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 軟磁性導電体(6)は、軸(7)へと径方向に向けられる永久磁石リング(1)の内側極を備える区域に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 強磁性導電体(5a,5b)は、軸(7)へと径方向に向けられるヨーク(2)の内側極(9a,b)の少なくとも1つを備える区域に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 軟磁性導電体(6,5a,5b)は円盤状であることを特徴とする、請求項13に記載の測定セル。
- 強磁性導電体(6,5a,5b)は、第2の電極(4)を通って給電するおよび/または測定気体の通過を許容するように適合される開口を備えることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
- 第2の電極(4)は棒状であることを特徴とする、請求項1に記載の測定セル。
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