[发明专利]气体分析器

说明书

本发明的细长的强磁性体的阳极电极(22)呈悬臂梁状地支撑固定在筒状的可密闭的真空容器(21)中，以当对阳极电极(22)与作为阴极电极的真空容器(21)之间施加了高电压时，磁场集中在成为放电发光的区域的强磁性体阳极电极前端侧的位置的方式，配置磁场施加部件(26)，由此使施加了高电压时的放电发光局限在阳极电极(22)的前端部附近，且发光强度增大。此外，为了使磁场集中在阳极电极(22)的前端附近，有时利用磁力线容易穿过的强磁性体的软磁性材料来形成真空容器(21)，另外，除将阳极电极(22)自身设为强磁性体以外，有时仅将阳极电极的前端侧设为强磁性体、或将强磁性体构件接近阳极电极来配置。在利用所述放电发光的气体分析器中，提高检测精度，使检测下限变成10^‑7Pa的超高真空。

技术领域

本发明涉及一种气体分析器，且特别涉及一种利用具有低检测下限的放电发光的气体分析器。

背景技术

在以电子器件制造用真空装置为首的各种真空装置中，为了进行工艺管理，有效的是进行真空工艺中的气体分析。以下，关于真空的程度，按照日本工业标准(JapaneseIndustrial Standard，JIS)，将10^-1Pa～10²Pa记载为中真空，将10^-5Pa～10^-1Pa记载为高真空，将10^-9Pa～10^-5Pa记载为超高真空。

对于可应用于各种真空装置的气体分析器，要求(1)具有10^-7Pa的超高真空～10²Pa的中真空的宽广的运转范围、(2)具有超低浓度的分压10^-7Pa的低检测下限。现有的气体分析器之中，可检测微量气体浓度的四极质量分析器由于热丝在1Pa的中真空以上会损耗，且用于进行质量分析的离子化气体的飞行距离长达几厘米以上，在中真空以上离子化气体与其它气体碰撞，各质量数的分配变得困难，因此原理上难以在中真空中运转。

通常，在真空中对相向的阴极与阳极施加高电压而产生的放电在中真空中显现，其压力下限为1Pa左右。为了在其以下的高真空区域中维持放电，有通过施加高电压电场与磁场来维持放电的方法，应用于冷阴极电离真空计或离子泵等。作为可在从高真空至中真空的宽广的真空区域中运转的气体分析器，被认为有前途的是检测由通过施加所述高电压电场与磁场而产生的放电(以后，称为磁场放电)所引起的激发气体的发光的气体分析器，且已提出有几个现有技术。

在专利文献1中，公开有如下的真空装置用的气体分析器，其将作为磁场放电方式的一种的潘宁放电(penning discharge)方式用作激发气体的方式，包括利用离子电流测量的全压测定机构、及利用各种气体的发光强度测量的分压测定机构。但是，在潘宁放电方式的情况下，高电压电场与磁场未正交，因此在10^-4Pa以下难以稳定地维持放电，且放电发光也弱，因此利用发光测量的分压检测下限为10^-3Pa左右，在达成超低浓度的分压10^-7Pa的低检测下限方面存在问题。

在专利文献2、专利文献3中，公开有如下的气体分析器，其将作为磁场放电方式的一种的反磁控管放电方式用作激发气体的方式，包括利用离子电流测量的全压测定机构、及利用各种气体的发光强度测量的分压测定机构。以下，对图9中所示的利用使用反磁控管放电式的磁场放电发光检测的气体分析器的结构进行说明，其后，对作为现有技术的专利文献2与专利文献3进行记述。

图9中表示利用使用反磁控管放电方式的磁场放电发光检测的气体分析器的示意图。成为阴极的真空容器1经由绝缘端子3而与成为阳极的电极2连接。电极2与直流电源4及电流计5连接。而且，在真空容器1的外侧配置有磁场施加部件(磁铁)6。