水分量变动检测装置、水分量变动检测方法、真空计以及真空度变动检测方法制造方法及图纸

即使测量对象空间的水分量或者压力很大地变化，也不需要切换操作，能够连续进行水分量变化或者宽频带的压力变动的检测。水分量变动检测装置(100)，具备：硅气凝胶(104)，被配置为在测量对象空间中露出；检测部(103)，检测测量对象空间中的水分量变动，检测部(103)具有：光源(111)，向硅气凝胶(104)照射具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光；受光部(110)，接受透过硅气凝胶(104)的光中的、具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光；以及运算部(114)，根据由受光部(110)接受的光的强度的变化，运算测量对象空间中的水分量变动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及检测空间中的水分量变动的水分量变动检测装置以及水分量变动检测方法、以及根据空间中的水分量变动来检测过程腔体(presses chamber)内的真空度的变动的真空计以及真空度变动检测方法。
技术介绍
水在大气中大量存在，所以在制造工序中进入的可能性极高。此外，因为是极性分子，所以容易吸附在金属表面等。因为这些理由，成为各种制造工序中问题大的残留杂质之o最近的使用真空的过程，为了生产性能更高的工业产品，首先为了清洁过程腔体内先进行排气直到成为10_4Pa左右的高真空区域，之后导入气体，例如进行溅射等加工。在这里，例如从大气抽气到真空进行气体净化的工序一样，气体中的水分量每时每刻变化的过程中，不连续地直接监测水分量的变化，则对过程的反馈会滞后。此外，腔体内的压力(真空度)，因为从大气压到高真空为止变化大，所以测量范围广的真空计的重要度高。此外，直到高真空区域为止排气的工序中，作为排气装置，例如从大气压到KT1Pa为止是使用旋转泵，从KT1Pa到10_4Pa为止使用涡轮分子泵，按照到达真空度来切换使用的排气装置。因为排气装置的切换过程，主要在KT1Pa前后发生，所以尤其是连续监视该前后的真空度，若发生故障能够 马上进行反馈为优选。作为测量气体中的水分(水蒸气)浓度的方法，以往有如下的方法:测量粘贴了吸附水分的敏感膜的石英振子的频率变化的石英振荡方式、测量敏感膜的电容变化的静电电容方式、在硅胶添加氯化钴，根据颜色的变化来检测在硅胶吸附的水分量的方法等。加之，近几年，公开了根据红外吸收光谱法来测量气体中的水分浓度的水分浓度测量装置(例如，参考专利文献1)，该红外吸收光谱法利用了对红外区域的激光的吸收。根据专利文献1，水分浓度测量装置在对激光进行了频率调制的状态下进行测量。根据同步检测透过光的检测信号所得到的2次高次谐波同步检测信号，算出水分浓度，则光学腔体内的阻碍水分的影响能够忽略，能够得到测量对象的样品单元内的测量对象气体的水分浓度。作为测量真空度的装置，以往使用了皮拉尼真空计或电离真空计。在真空度的测量中，从IO3Pa到KT1Pa的低真空区域使用皮拉尼真空计，从KT1Pa到10_5Pa的高真空区域使用电离真空计，所以通常是切换测量设备。此外还提出了能够实现如下的真空计，不需要切换测量设备，而测定压力范围更广的真空计(例如，参考专利文献2)。在专利文献2中，为了能够进行电离真空计的低真空区域的测定，具备用于加热收集极的加热装置，从而作为皮拉尼真空计的压力测量元件而转用收集极电极，以I个探头来进行从大气压到KT9Pa的宽频带压力测量。此外，作为测量真空度的其他方法，可以考虑通过测量过程腔体内的水分子密度来测量真空度的方法(例如，参考非专利文献I)。作为测量水分子密度的方法有如下方法:例如与上述的测量水分浓度的方法相同，将氯化钴添加到硅胶，根据颜色的变化知道在硅胶吸附的水分量的方法等。(现有技术文献)(专利文献)专利文献1:日本特开2011 - 117868号公报专利文献2:国际公开第2006/121173号(非专利文献)非专利文献1:林主税小宫宗治著，超高真空(P105)，日刊工业报社出版昭和39年10月发行然而，根据所述以往的红外吸收光谱法的水分浓度测量装置，在测量对象空间的水分浓度变化时，需要进行激光的频率调制的切换，不能连续测量。此外会出现这样的课题:测量对象空间的水分量浓度因某种突发事故而急剧地变动的情况下，激光的频率调制的切换赶不上变动的速度，从而监视中断。此外，关于真空计，在以往的皮拉尼真空计以及电离真空计的构成中，I个探头能够进行从大气压到10_9Pa的宽频带的压力测量，不过，因测量原理的不同而产生切换操作，连续的宽频带的压力测量存在困难。此外，使用硅胶作为气体分子的代表而测量水分子密度的方法，存在响应度不好这样的课题。
技术实现思路
本专利技术是解决以往的课题的专利技术，其目的在于提供即使测量对象空间的水分量或者压力发生大的变化，也不需要切换操作而能够连续测量水分量变化或者宽频带的压力波动的。为了解决所述课题，本专利技术涉及的水分量变动检测装置，具备:硅气凝胶，被配置为在测量对象空间中露出；以及检测部，检测所述测量对象空间中的水分量变动，所述检测部具有:光源，向所述硅气凝胶照射具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光；受光部，接受透过所述硅气凝胶的光中的、具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光；以及运算部，根据由所述受光部接受的光的强度，运算所述测量对象空间中的水分量变动。此外为了解决所述课题，本专利技术涉及的水分量变动检测方法，包括:针对被配置为在测量对象空间中露出的硅气凝胶，从光源照射具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光的工序；由受光部接受透过所述硅气凝胶的光中的、具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光的工序；以及由运算部根据在所述受光部接受的光的强度，运算所述测量对象空间中的水分的变动量的工序。此外，为了解决所述课题，本专利技术涉及的真空计，具备:硅气凝胶，被配置为在测量对象空间中露出；以及检测部，检测所述测量对象空间中的压力变动，所述检测部具有:光源，向所述硅气凝胶照射具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光；受光部，接受透过所述硅气凝胶的光中的、具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光；温度计，测量所述测量对象空间中的温度；以及运算部，根据由所述受光部接受的光的强度和由所述温度计测量的温度，运算所述测量对象空间中的压力变动。此外为了解决所述课题，本专利技术涉及的真空度变动检测方法，包括:针对被配置为在测量对象空间中露出的硅气凝胶，从光源照射具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光的工序；由受光部接受透过所述硅气凝胶的光中的、具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光的工序；由温度计测量所述测量对象空间中的温度的工序；以及由运算部根据在所述受光部接受的光的强度与由所述温度计测量的温度，运算所述测量对象空间中的压力变动的工序。根据本专利技术，能够提供不需要切换操作而能够连续进行水分量变化或者宽频带的压力变动的检测的。【附图说明】图1是表示本专利技术的实施例1的水分量变动检测装置的一例的概略图。图2A是表示本专利技术的实施例1的运算部的构成的一例的方框图。图2B是表示本专利技术的实施例1的具有光强度的变动量的值和水分量的变动量的值的表的一例的图。图3是表示在本专利技术的实施例1的硅气凝胶的构造的模型图。图4是表示在本专利技术的实施例1的硅气凝胶的透过光谱的测量系统的概略图。图5是表示硅气凝胶的透过光谱的一例的图。图6是表示在本专利技术的实施例1的用于检测过程腔体的水分量的变动量的构成的概略图。图7是表示根据本实施例涉及的水分量变动检测装置检测从氮气环境向大气暴露的过程中的水分量的变动量的结果的图。图8是表示根据本实施例涉及的水分量变动检测装置检测从高真空状态向大气暴露的过程中的水分量的变动量的结果的图。图9是表示在多个光波长中的针对硅气凝胶的保管日数的光的透过率的图。图10是表示针对1900nm的光波长的硅气凝胶的经时的透过率的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水分量变动检测装置，具备：硅气凝胶，被配置为在测量对象空间中露出；以及检测部，检测所述测量对象空间中的水分量变动，所述检测部具有：光源，向所述硅气凝胶照射具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光；受光部，接受透过所述硅气凝胶的光中的、具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光；以及运算部，根据由所述受光部接受的光的强度，运算所述测量对象空间中的水分量变动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.19 JP 2012-095996;2012.04.19 JP 2012-09601.一种水分量变动检测装置，具备: 硅气凝胶，被配置为在测量对象空间中露出；以及 检测部，检测所述测量对象空间中的水分量变动， 所述检测部具有: 光源，向所述硅气凝胶照射具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光; 受光部，接受透过所述硅气凝胶的光中的、具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光；以及 运算部，根据由所述受光部接受的光的强度，运算所述测量对象空间中的水分量变动。2.如权利要求1所述的水分量变动检测装置， 在所述硅气凝胶中， 具有孔径主要是IOnm以上的贯通孔， 比表面积是400m2/g以上且800m2/g以下，密度是50kg/m3以上且500kg/m3以下。3.如权利要求 1或者2所述的水分量变动检测装置， 所述检测部还具有光强度存储部，该光强度存储部存储接受的光的光强度， 所述运算部，根据所述受光部接受的光的光强度与在所述光强度存储部存储的所述光强度的差分，参考光强度的变动量与水分量的变动量相对应的关系，运算水分量的变动。4.如权利要求1或者2所述的水分量变动检测装置， 所述运算部，参考所述受光部接受的光的光强度、以及光强度的变动量与水分量的变动量相对应的关系，运算每单位体积的水分含量。5.如权利要求1至4的任一项所述的水分量变动检测装置， 从所述光源照射的光，还具有600nm以上且小于1850nm以及大于1970nm且2000nm以下的至少一部分波长区域， 所述受光部还接受具有600nm以上且小于1850nm以及大于1970nm且2000nm以下的至少一部分波长区域的光， 所述受光部，根据由所述受光部接受的具有600nm以上且小于1850nm以及大于1970nm且2000nm以下的至少一部分波长区域的光的强度与具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光的强度的比的变化量，来检测所述测量对象空间中的水分量变动。6.权利要求1至4的任一项所述的水分量变动检测装置， 所述测量对象空间是压力可变的腔体内的空间， 所述腔体具有一个以上的测量窗，该测量窗能够使具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光透过， 来自被配置在所述腔体的外部的所述光源的光，通过所述测量窗，照射到被配置在所述腔体内的所述硅气凝胶， 照射到所述硅气凝胶的光中的透过所述硅气凝胶的光，通过所述测量窗，由被配置在所述腔体的外部的所述受光部接受。7.如权利要求5所述的水分量变动检测装置， 所述测量对象空间是压力可变的腔体内的空间，所述腔体具有一个以上的测量窗，该测量窗能够使具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光、和具有600nm以上且小于1850nm以及大于1970nm且2000nm以下的至少一部分波长区域的光透过， 来自被配置在所述腔体的外部的所述光源的光，通过所述测量窗，照射到被配置在所述腔体内的所述硅气凝胶， 照射到所述硅气凝胶的光中的透过所述硅气凝胶的光，通过所述测量窗，由被配置在所述腔体的外部的所述受光部接受。8.如权利要求1至7的任一项所述的水分量变动检测装置， 所述测量对象空间是压力可变的腔体内的空间， 所述光源和所述受光部被配置在所述腔体的外部， 从所述光源照射的光，经由射出用光导纤维照射到被配置在所述腔体内的所述硅气凝胶， 照射到所述硅气凝胶的光中的透过所述硅气凝胶的光，经由受光用光导纤维，由被配置在所述腔体的外部的所述受光部接受。9.一种水分量变动检测方法，包括: 针对被配置为在测量对象空间中露出的硅气凝胶，从光源照射具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光的工序； 由受光部接受透过所述硅气凝胶的光中的、具有1850nm以上且1970nm以下的至少一部分波长区域的光的工序；以及 由运算部根据在所述受光部接受的光的强度，运算所述测量对象空间中的水分...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子由利子，岩本卓也，寒川潮，釜井孝浩，桥本雅彦，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：