[發明專利]水分量變動檢測裝置、水分量變動檢測方法、真空計以及真空度變動檢測方法

無效

• 申請號: 201380001723.7
• 申請日: 2013-04-05
• 公開（公告）號: CN103620383A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 金子由利子;巖本卓也;寒川潮;釜井孝浩;橋本雅彥
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G01N21/3577
• 分類號: G01N21/3577;G01L21/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 胡建新

技術領域

本發明涉及檢測空間中的水分量變動的水分量變動檢測裝置以及水分量變動檢測方法、以及根據空間中的水分量變動來檢測過程腔體(presses?chamber)內的真空度的變動的真空計以及真空度變動檢測方法。

背景技術

水在大氣中大量存在，所以在制造工序中進入的可能性極高。此外，因為是極性分子，所以容易吸附在金屬表面等。因為這些理由，成為各種制造工序中問題大的殘留雜質之一。

最近的使用真空的過程，為了生產性能更高的工業產品，首先為了清潔過程腔體內先進行排氣直到成為10^-4Pa左右的高真空區域，之后導入氣體，例如進行濺射等加工。

在這里，例如從大氣抽氣到真空進行氣體凈化的工序一樣，氣體中的水分量每時每刻變化的過程中，不連續地直接監測水分量的變化，則對過程的反饋會滯后。此外，腔體內的壓力(真空度)，因為從大氣壓到高真空為止變化大，所以測量范圍廣的真空計的重要度高。

此外，直到高真空區域為止排氣的工序中，作為排氣裝置，例如從大氣壓到10^-1Pa為止是使用旋轉泵，從10^-1Pa到10^-4Pa為止使用渦輪分子泵，按照到達真空度來切換使用的排氣裝置。因為排氣裝置的切換過程，主要在10^-1Pa前后發生，所以尤其是連續監視該前后的真空度，若發生故障能夠馬上進行反饋為優選。

作為測量氣體中的水分(水蒸氣)濃度的方法，以往有如下的方法：測量粘貼了吸附水分的敏感膜的石英振子的頻率變化的石英振蕩方式、測量敏感膜的電容變化的靜電電容方式、在硅膠添加氯化鈷，根據顏色的變化來檢測在硅膠吸附的水分量的方法等。

加之，近幾年，公開了根據紅外吸收光譜法來測量氣體中的水分濃度的水分濃度測量裝置（例如，參考專利文獻1），該紅外吸收光譜法利用了對紅外區域的激光的吸收。根據專利文獻1，水分濃度測量裝置在對激光進行了頻率調制的狀態下進行測量。根據同步檢測透過光的檢測信號所得到的2次高次諧波同步檢測信號，算出水分濃度，則光學腔體內的阻礙水分的影響能夠忽略，能夠得到測量對象的樣品單元內的測量對象氣體的水分濃度。

作為測量真空度的裝置，以往使用了皮拉尼真空計或電離真空計。在真空度的測量中，從10³Pa到10^-1Pa的低真空區域使用皮拉尼真空計，從10^-1Pa到10^-5Pa的高真空區域使用電離真空計，所以通常是切換測量設備。

此外還提出了能夠實現如下的真空計，不需要切換測量設備，而測定壓力范圍更廣的真空計（例如，參考專利文獻2）。在專利文獻2中，為了能夠進行電離真空計的低真空區域的測定，具備用于加熱收集極的加熱裝置，從而作為皮拉尼真空計的壓力測量元件而轉用收集極電極，以1個探頭來進行從大氣壓到10^-9Pa的寬頻帶壓力測量。

此外，作為測量真空度的其他方法，可以考慮通過測量過程腔體內的水分子密度來測量真空度的方法（例如，參考非專利文獻1）。作為測量水分子密度的方法有如下方法：例如與上述的測量水分濃度的方法相同，將氯化鈷添加到硅膠，根據顏色的變化知道在硅膠吸附的水分量的方法等。

(現有技術文獻)

(專利文獻)

專利文獻1：日本特開2011－117868號公報

專利文獻2：國際公開第2006/121173號

(非專利文獻)

非專利文獻1：林主稅小宮宗治著，超高真空(P105)，日刊工業報社出版昭和39年10月發行

然而，根據所述以往的紅外吸收光譜法的水分濃度測量裝置，在測量對象空間的水分濃度變化時，需要進行激光的頻率調制的切換，不能連續測量。此外會出現這樣的課題：測量對象空間的水分量濃度因某種突發事故而急劇地變動的情況下，激光的頻率調制的切換趕不上變動的速度，從而監視中斷。

此外，關于真空計，在以往的皮拉尼真空計以及電離真空計的構成中，1個探頭能夠進行從大氣壓到10^-9Pa的寬頻帶的壓力測量，不過，因測量原理的不同而產生切換操作，連續的寬頻帶的壓力測量存在困難。此外，使用硅膠作為氣體分子的代表而測量水分子密度的方法，存在響應度不好這樣的課題。

發明內容