真空ポンプの運転と真空度の測定

真空ポンプで真空引きを行う場合には、真空度の測定が不可欠です。それは、所要の真空度を得る目的と、高真空系では油拡散ポンプやターボ分子ポンプの運転開始のタイミングを与える目的とがあります。超高真空系以上では、イオンポンプの動作開始のタイミングも知る必要があります。

真空度は真空計によって計測されますが、その代表例はピラニーゲージです。これは、金属線フィラメントの電気抵抗値が、真空度が高くなるとフィラメントの熱が気体の対流や熱伝導によって逃げにくくなることから上昇することを利用したものです。通常はブリッジ回路を用いて、検流計の触れによって真空度を測定します。

ガイスラ管は、真空度の高低によって放電の様子が視覚的に異なることを利用して大まかな真空度を知る目的で用いられますが、精確な数値を測定するのには向いておりません。

電離真空計は、昔の3極真空管のように正負の電極間にグリッド電極を設けた構造で、グリッド電圧が一定の時、真空度が高くなると電子の平均自由行程が長くなって電極間を流れる電流が増大することを利用したものです。

イオンポンプでは、真空度が上がりますと正負極間の電圧が上昇しますので、それを利用して真空度を知ることができます。

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