[發明專利]確定壓力的方法和壓力傳感器

在審

• 申請號: 201980100546.5
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN114424039A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: C·斯特里策爾;U·瓦奇利;S·凱瑟爾;C·里施;B·安德烈奧斯;M·維德爾
• 申請（專利權）人: 英福康有限公司
• 主分類號: G01L21/32
• 分類號: G01L21/32;G01L21/34;H01J41/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;劉春元

1.一種用于確定真空系統中的壓力的方法，其中所述方法包括以下步驟：

a）在樣品室（20）中產生（101）等離子體，所述樣品室與所述真空系統流體動態連接，并且其中所述等離子體與第一電極和第二電極電接觸；

b）測量（102）在所述第一電極和所述第二電極之間流過所述等離子體的電流的電流強度（C_plasma）；

c）測量（103）從所述等離子體發射的第一波長范圍的電磁輻射的第一輻射強度（I_1），其中所述第一波長范圍包含第一化學元素的第一等離子體物質的至少一個第一發射線；

d）測量（104）從所述等離子體發射的第二波長范圍的電磁輻射的第二輻射強度（I_2），其中所述第二波長范圍包含所述第一化學元素的第一等離子體物質的第二發射線或所述第一化學元素的第二等離子體物質的第二發射線，以及其中所述第二發射線位于所述第一波長范圍外；以及

e）根據所測量的電流強度（C_plasma）、所測量的第一輻射強度（I_1）和所測量的第二輻射強度（I_2）確定（105）所述真空系統中的壓力（p）。

2.根據權利要求1所述的方法（100），其中，在基于所測量的第一輻射強度和所測量的第二輻射強度確定（105）所述真空系統中的壓力的步驟e）中確定所述壓力的估計值（p0），其中壓力-電流強度校準曲線的定義范圍被限制于包含所述估計值并且其中所述壓力-電流強度校準曲線單調的壓力范圍，以及其中基于受限的定義范圍中的壓力-電流強度校準曲線并且基于所測量的電流強度，確定所述真空系統中的壓力。

3.根據權利要求2所述的方法（100），其中，基于公式log（p0）=a（I_1/I_2）+b來確定所述壓力的估計值（p0）的對數，其中a和b是預先確定的系數，所述系數取決于發射線的選擇、用于產生等離子體的布置和所述對數的底。

4.一種真空壓力傳感器（10），包括：

-樣品室（20），在所述樣品室中能夠產生等離子體，其中所述樣品室與第一電極（1）和第二電極（2）電接觸，

-電流測量設備（42），其與所述第一電極和所述第二電極電連接并且與所述樣品室串聯連接，

-波長選擇元件（51、54），以及

-用于測量電磁輻射的輻射強度的第一探測器元件（31）和第二探測器元件（32），

其中所述波長選擇元件、所述第一探測器元件和所述第二探測器元件布置為，使得只有從所述樣品室發出的第一波長范圍的電磁輻射能夠到達所述第一探測器元件，并且只有從所述樣品室發出的第二波長范圍的電磁輻射能夠到達所述第二探測器元件，

其中第一化學元素的第一等離子體物質的至少一個第一發射線位于所述第一波長范圍內，其中所述第一化學元素的第一等離子體物質的第二發射線或所述第一化學元素的第二等離子體物質的第二發射線位于所述第二波長范圍內，

以及其中所述第二發射線位于所述第一波長范圍之外。

5.根據權利要求4所述的真空壓力傳感器（10），包括包圍所述樣品室的測量室（3），所述測量室在壁中具有窗口（5）或該窗口作為所述測量室的壁，其中所述窗口在光學波長范圍內是透明的，其中定義了連續的第一輻射路徑，所述第一輻射路徑從所述樣品室開始穿過所述窗口并在所述第一探測器元件中結束，以及其中定義了連續的第二輻射路徑，所述第二輻射路徑從所述樣品室開始穿過所述窗口并在所述第二探測器元件中結束。

6.根據權利要求4或5中任一項所述的真空壓力傳感器（10），其中，所述第一探測器元件（31）和/或所述第二探測器元件（32）是光電二極管、光電晶體管、電荷耦合器件、多通道板或通道電子倍增器。

7.根據權利要求4至6中任一項所述的真空壓力傳感器（10），其中，所述真空壓力傳感器包括具有探測器陣列（39）的微型光譜儀（30），并且所述第一探測器元件（31）和所述第二探測器元件（32）是所述探測器陣列的元件。

8.根據權利要求4至7中任一項所述的真空壓力傳感器（10），其中，所述真空壓力傳感器包括用于在所述樣品室（20）中產生磁場的裝置（8）。