(57)【要約】【課題】放電を誘発させるための部材の取り付けおよび交換を容易に行うことができ、その部材により放電が生じやすい冷陰極電離真空計を提供する。【解決手段】一端に開口が形成された筒状の陰極４３と、陰極４３の内部空間に配置された棒状の陽極４４と、陽極４４と陰極４３との間の電界に直交する磁界を形成し、陽極４４と陰極４３との間に放電を起こす磁性手段（磁石４５ａ及び磁石４５ｂ）と、陰極４３の開口縁に嵌合され、その開口を覆うポールピース１４とを備え、ポールピース１４には、ネジ１５が着脱自在に螺合され、そのネジ１５の頭部が、陽極４４の先端部と相対向して配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に開口が形成された筒状の陰極と、
前記陰極の内部空間に配置された棒状の陽極と、
前記陽極と前記陰極との間の電界に直交する磁界を形成し、該陽極と該陰極との間に放電を起こす磁性手段と、
前記陰極の開口縁に着脱自在に嵌合され、前記開口を覆うポールピースとを備え、
前記ポールピースには、前記棒状の陽極の先端部と相対向する突起部が形成されていることを特徴とする冷陰極電離真空計。
【請求項２】
前記突起部は、前記ポールピースに着脱自在に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極電離真空計。
【請求項３】
前記突起部は、前記ポールピースに着脱自在に螺合されたネジの頭部であることを特徴とする請求項２に記載の冷陰極電離真空計。
【請求項４】
前記ネジの頭部には、十字状の溝が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の冷陰極電離真空計。
【請求項５】
前記ポールピースと前記ネジとの間にワッシャが挟持されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の冷陰極電離真空計。
【請求項６】
前記突起部が、コイル状になされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷陰極電離真空計。
【請求項７】
前記突起部が、針状になされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷陰極電離真空計。
【請求項８】
前記突起部が、複数の針により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷陰極電離真空計。
【請求項９】
前記突起部が、磁性材料により形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の冷陰極電離真空計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極電離真空計に関し、例えば、放電を誘発させることにより、放電開始時の遅れをより抑制し、測定を効率的に行える冷陰極電離真空計に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高真空状態の気体の圧力を計測する真空計として、冷陰極電離真空計（ＣＣＧ）が良く使用されており、この冷陰極電離真空計には、ペニング真空計、マグネトロン真空計、倒置型マグネトロン真空計等、様々な形式のものがある。
【０００３】
ここで、従来から知られている冷陰極電離真空計の構成を、ペニング真空計を例にとって、図１４に基づいて説明する。
図示するように、冷陰極電離真空計４１は、圧力を測定するチャンバー５０に連通したエンクロージャ４２と、エンクロージャ４２内に設けられた筒状の陰極４３と、筒状の陰極４３により囲まれた棒状の陽極４４と、エンクロージャ４２の外側に配置された磁性手段（磁石４５ａ及び４５ｂ）と、前記陽極４４に電圧を印加する電源４６と、陽極４４を流れる電流を測定する電流計４７とを有している。
なお、前記チャンバー５０、エンクロージャ４２、陰極４３は、接地（アース）されている。
【０００４】
この冷陰極電離真空計４１の動作、原理について簡単に説明する。
まず、自然放射線等により陰極４３と陽極４４の空間に初期電子が生成され、その電子が磁石４５ａ、４５ｂの磁界の磁力線に巻きつくような螺旋運動し、最後に陽極４４に捕集される。このとき、該電子が気体と衝突し、電離イオンを生成する。
そして、この電離イオンを陽極４４に収集し、その電流値を電流計４７によって測定し、該電流値から圧力が測定される。
【０００５】
ところで、上述した冷陰極電離真空計４１は、陰極４３と陽極４４との間に高電圧を印加しても放電が生じないことがあった。また、冷陰極電離真空計４１には、放電が生じても、冷陰極電離真空計４１に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間には時間の遅れが生ずることがあった。
この遅れは、気体の圧力によって変わり、標準的な真空計では、１０-3Ｐａの圧力下で数秒間、１０-8Ｐａの圧力下で数時間である。このように、低圧力下における放電開始時の遅れは、許容しがたい長さであり、測定の効率化を阻害するものであった。
【０００６】
これを解決する提案が特許文献１においてなされている。
特許文献１には、冷陰極電離真空計の内部に放電誘発部材（点火補助部材）を設置することにより、高真空下においてもプラズマを速やかに発生させて、安定した動作を実現することが開示されている。
ここで、特許文献１に記載された発明について図１５及び図１６に基づいて説明する。尚、図１５及び図１６では、図１４に示した部材と同一または相当する部材にあっては、同一符号を付する。
【０００７】
特許文献１に記載された発明にあっては、陽極４４がリング状に形成されると共に、陽極電圧供給部４８によって支持されている。そして、放電誘発部材として、金属ストリップ４９が設けられている。この金属ストリップ４９は、陽極４４の下端部に固定されており、この金属ストリップ４９の自由端部は、この陽極リング４４の開口部から側面に突き出している。この自由端部は、前記陰極４３の近傍まで延びている。
この箇所における高い電界の強度が、この金属板ストリップ４９の端部から電離イオンを引き離し、この電離イオンがケーシング壁に当たった際に２次電子を生成する。この電子によって、迅速かつ確実なペニング測定セルの点火が低い圧力の場合でも可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表平１０−５１０９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１５及び図１６に示した従来の冷陰極電離真空計は、陽極の所定位置に放電誘発部材である金属ストリップを固定しなければならず、取付け作業において特別な工具等を必要とし、取付け作業が困難であるという技術的課題を有していた。特に、金属ストリップは消耗品であるため、所定時間経過毎に交換作業を行う必要があり、交換作業の度に陽極を取り外さなければならず、その交換作業が煩わしいものであった。
【００１０】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、放電を誘発させるための部材の取り付けおよび交換を容易に行うことができ、前記部材により放電が生じやすい冷陰極電離真空計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる冷陰極電離真空計は、一端に開口が形成された筒状の陰極と、前記陰極の内部空間に配置された棒状の陽極と、前記陽極と前記陰極との間の電界に直交する磁界を形成し、該陽極と該陰極との間に放電を起こす磁性手段と、前記陰極の開口縁に着脱自在に嵌合され、前記開口を覆うポールピースとを備え、前記ポールピースには、前記棒状の陽極の先端部と相対向する突起部が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
このように、本発明の冷陰極電離真空計は、前記陰極の開口縁に着脱自在に嵌合され、前記開口を覆うポールピースを備え、そのポールピースに、棒状の陽極の先端部と相対向する突起部が形成されている。
上記構成により、前記突起部と棒状の陽極の先端部との間で放電が生じやすくなり、また冷陰極電離真空計に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる（即ち、前記突起部が放電誘発部材として機能し、測定を効率的に行なうことができる）。
また、本発明では、上述した従来の技術の冷陰極電離真空計のように、陽極の所定位置に放電誘発部材を装着するのではなく、陰極の開口縁に着脱自在に嵌合されるポールピースに、放電誘発部材として機能する突起部が形成されている。
すなわち、本発明によれば、ポールピースを交換することにより、使用により消耗する突起部（放電誘発部材として機能する突起部）も交換されるため、上述した従来技術の冷陰極電離真空計に比べ、放電誘発部材の交換作業を簡単に行うことができる。
【００１３】
また、前記突起部は、前記ポールピースに着脱自在に装着されていることが望ましい。
このように、放電誘発部材として機能する突起部を、ポールピースに着脱自在に装着できるように構成することにより、使用により消耗する突起部（放電誘発部材）の取り付け及び交換を簡単に行うことができる。
【００１４】
また、前記突起部は、前記ポールピースに着脱自在に螺合されたネジの頭部であることが望ましい。
このように、放電誘発部材として機能するネジの頭部は、上述した従来の冷陰極電離真空計の金属ストリップ（エッジ部品）と比べて耐久性が高いため、放電誘発部材の交換回数を減少させることができる。
また、本発明によれば、ポールピースに螺合されるネジを回転させて、ネジの頭部と陽極の先端部との距離寸法を調節することで、冷陰極電離真空計の放電状態の調整を簡単に行うことができる。
【００１５】
また、前記ネジの頭部には、十字状の溝が形成されていることが望ましい。
このように、前記棒状の陽極の先端部と相対向して配置されているネジの頭部に十字状の溝を形成することにより、当該溝のエッジ部分と、陽極との間で放電が生じやすくなると共に、冷陰極電離真空計に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる。
【００１６】
また、前記ポールピースと前記ネジとの間にワッシャが挟持されていることが望ましい。
このように、ポールピースとネジとの間にワッシャを挟むことにより、ネジの頭部と、陽極の先端部との距離寸法を正確に調整することができる。また、前記ワッシャを挟むことにより、ポールピースに、ネジを確実に取り付けることができる。
【００１７】
また、前記突起部が、コイル状になされていることが望ましい。また、前記突起部が、針状になされていることが望ましい。また、前記突起部が、複数の針により形成されていることが望ましい。
このように、突起部が、コイル状、針状、或いは複数の針により形成されている場合においても、前記突起部と棒状の陽極の先端部との間で放電が生じやすくなり、また冷陰極電離真空計に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる。
【００１８】
また、前記突起部が、磁性材料により形成されていることが望ましい。
このように、前記陽極の先端部と相対向して配置されている突起部を磁性材料により形成することにより、前記陽極の電界に加えて、さらに、前記磁性手段による磁界の影響を受けるため、前記ネジの頭部と棒状の陽極の先端部との間で放電が生じやすくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、放電を誘発させるための部材の取り付けおよび交換を容易に行うことができ、前記部材により放電が生じやすい冷陰極電離真空計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の冷陰極電離真空計を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した冷陰極電離真空計のポールピースの平面図である。
【図３】図２に示したポールピースのＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の冷陰極電離真空計の陰極からポールピースを取り外した状態を示した模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態のポールピースと、ポールピースに装着されるコイルスプリングの構成を示した模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態のポールピースの平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態のコイルスプリングの断面を示した模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態のコイルスプリングを底面から見た模式図である。
【図９】本発明の第３実施形態のポールピースと、ポールピースに着脱自在に装着されるコイルスプリングの構成を示した模式図である。
【図１０】本発明の第３実施形態のコイルスプリングの断面を示した模式図である。
【図１１】本発明の第３実施形態のコイルスプリングを底面から見た模式図である。
【図１２】本発明の第４実施形態のポールピースと、ポールピースに着脱自在に装着された放電誘発部材の構成を示した模式図である。
【図１３】本発明の第５実施形態のポールピースと、ポールピースに着脱自在に装着された放電誘発部材の構成を示した模式図である。
【図１４】従来の冷陰極電離真空計を示す概略構成図である。
【図１５】従来の放電誘発部材を示す正面図である。
【図１６】図１５に示した放電誘発部材の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
先ず、本発明の第１実施形態について、図１乃至図４に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の第１実施形態の冷陰極電離真空計を示す概略構成図である。また、図２は、図１に示した冷陰極電離真空計のポールピースの平面図である。また、図３は、図２に示したポールピースのＡ−Ａ断面図である。また、図４は、本発明の第１実施形態の冷陰極電離真空計の陰極からポールピースを取り外した状態を示した模式図である。
尚、図１４に示した部材と同一、相当部材は同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２２】
図１に示すように、第１実施形態の冷陰極電離真空計１は、一端に開口が形成された筒状の陰極４３と、筒状の陰極４３の内部空間に配置された棒状の陽極４４と、陽極４４と陰極４３との間の電界にほぼ直交する磁界を形成し、陽極４４と陰極４３との間に放電を起こす磁性手段（磁石４５ａ及び４５ｂ）とを備えている。
また、前記筒状の陰極４３の開口縁には、放電状態を維持するポールピース１４が嵌合され、ポールピース１４により前記開口が覆われている。このポールピース１４により、超高真空以下の圧力になった場合においても、放電状態を維持することができる。
また、ポールピース１４には、放電誘発部材として機能するネジ１５が着脱自在に螺合され、そのネジ１５の頭部が、陰極４３の内部空間に配置された陽極４４の先端部と相対向して配置されるようになされている。
【００２３】
そして、上記構成により、ネジ１５の頭部と陽極４４の先端部との間で放電が生じやすくなり、また冷陰極電離真空計１に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる。
以下、本実施形態の各構成を具体的に説明する。
【００２４】
前記筒状の陰極４３は、一端に開口（図４参照）が形成され、他端に底部４３ａが形成され、前記底部４３ａの軸心には、貫通孔４３ａ１が設けられている。また、前記底部４３ａには、後述するピラニ真空計８用の貫通孔４３ａ２（図４参照）が設けられている。
また、陰極４３の一端の開口縁には、ポールピース１４の外周部と嵌合する形状になされた段差状の嵌合部４３ｂが形成されている。
そして、前記嵌合部４３ｂに、ポールピース１４が嵌合し、例えば、スナップリング等の固定手段により固定されることにより、陰極４３にポールピース１４が装着される。
【００２５】
また、陽極４４は、一端がコネクタ６に取り付けられ、そのコネクタ６に対して電気的に接続されている。また、陽極４４の他端（先端部）は、フィードスルー（電流導入端子）１３を介し、更に陰極４３の底部４３ａの貫通孔４３ａ１を挿通し、陰極４３の筒内の空間に配置される。
尚、陽極４４の他端（先端部）は、陰極４３の空間内において、陰極４３の開口端の嵌合しているポールピース１４に相対向している。
【００２６】
また、前記陽極４４及び陰極４３はエンクロージャ４２内に配置されている。また、エンクロージャ４２には、フランジ７及びフランジ７に取り付けられた補助圧力センサとしてのピラニ真空計８が設けられている。
尚、図１中、符号７ａは前記フランジ７を固定するために螺子である。
【００２７】
また、前記コネクタ６は、回路基板３ｃ、３ｂ、３ａを介して、コネクタ９ｂに電気的に接続されている。更に、このコネクタ９ｂは図示しないが従来と同様に前記陽極４４に電圧を印加する電源４６（図１４参照）に接続され、更に前記電源４６は陽極４４を流れる電流を測定する電流計４７（図１４参照）に接続されている。
更にまた、このエンクロージャ４２は、カソード板４を介して基板３ｃに接続され、接地されている。尚、これら回路基板３ａ、３ｂ、３ｃは基板保持部材１０によって保持され、ケース２内に収容されている。
【００２８】
また、前記ケース２の背面には、前記したコネクタ９ｂのほか、スイッチ９ａ、電源のオン−オフを表示するＬＥＤ９ｃが設けられている。更に、図中の符号１１は回路基板３ａ、３ｂを接続するコネクタ、符号１２は回路基板３ｂ、３ｃを接続するコネクタである。
【００２９】
次に、ポールピース１４の構造について図２〜図４を用いて説明する。
図示するように、ポールピース１４は、円盤形状になされており、その軸心部にネジ孔１４ａが貫通し、そのネジ孔１４ａにネジ１５が螺合されている。
また、ポールピース１４は、前記軸心部に螺合されたネジ１５の周囲に配置された複数の貫通孔１４ｂを備えている（図２では、４つの貫通孔１４ｂを例示している）。
この貫通孔１４ｂは、大気圧からの排気特性をスムーズにするために設けられたものであり、その数については適宜設計される。
【００３０】
また、ネジ１５は、頭部の上面に十字状の溝１５ａが形成され、ドライバにより、ポールピース１５のネジ孔１４ａに着脱自在に装着できる。また、ネジ１５とネジ孔１４ａとの螺合度合を変化させてネジ１５の頭部の突出量を変化させ、ネジ１５の頭部と陽極４４の先端部との距離寸法が調節できるようになっている。
なお、ネジ１５の頭部と陽極４４の先端部との距離寸法を正確に調節できるようにするために、ネジ１５とポールピース１４との間に、一個あるいは複数個のワッシャ（図示せず）を挟持させても良い。
そして、ポールピース１４は、ネジ１５の頭部を陽極４４の先端部に相対向させて、陰極４３の嵌合部４３ｂに嵌合される。
また、ポールピース１４は、例えば、ＳＵＳ４３０等のステンレスにより形成される。
また、ネジ１５は、金属により形成され、より望ましくは磁性材料（例えば、ＳＵＳ４３０等のステンレス材、ニッケルメッキ等を施した純鉄材）により形成されることが望ましい。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、ポールピース１４に螺合されたネジ１５の頭部が、陰極４３の内部空間に配置された棒状の陽極４４の先端部と相対向して配置されている。
そして、上記構成により、ネジ１５の頭部と陽極４４の先端部との間で放電が生じやすくなり、また冷陰極電離真空計１に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる。
更に、ネジ１５の頭部に十字状の溝１５ａを形成することにより、当該溝のエッジ部分と、陽極４４との間で放電が生じやすくなる。
また、ネジ１４を磁性材料により形成するようにすれば、ネジ１４は、陽極４４の電界に加えて、さらに、磁性手段（磁石４５ａ及び磁石４５ｂ）による磁界の影響を受けるため、ネジ１５の頭部と陽極４４の先端部との間で放電が生じやすくなる。
【００３２】
次に、第１実施形態の冷陰極電離真空計１のポールピース１４の取り付け作業の手順について、図４を参照しながら説明する。
冷陰極電離真空計１にポールピース１４を取り付ける場合、先ず、ユーザは、ポールピース１４のネジ孔１４ａに、ドライバを利用してネジ１５を螺合させる。
つぎに、ユーザは、ポールピース１４に螺合されたネジ１５の頭部を、陽極４４の自由端（先端部）に相対向させ、陰極４３の開口縁に形成された嵌合部４３ｂに、ポールピース１４を嵌合させる。そして、ポールピース１４を嵌合させた陰極４３の嵌合部４３ｂの外周面に、スナップリングを嵌合し締め付けることにより、ネジ１５が装着されたポールピース１４が陰極４３に固定される。
【００３３】
また、冷陰極電離真空計１のポールピース１４のネジ１５を交換する場合、ユーザは、前記スナップリングを取り外し、ポールピース１４を陰極４３の嵌合部４３ｂから引出して、ポールピース１４に装着されているネジ１５を新たなものに交換する。
そして、上述した手順にしたがい、ネジ１５が装着されたポールピース１４を陰極４３の嵌合部４３ｂに嵌合させる。
【００３４】
このように、第１実施形態では、放電を誘発させるための部材（放電誘発部材）が、ポールピース１４に螺合されるネジ１５により構成されているため、その取り付けおよび交換を容易に行うことができる。
また、第１実施形態によれば、ポールピース１４に螺合しているネジ１５を回転させ、ネジ１５の頭部と陽極４４の先端部との距離寸法を調節するという簡単な作業により、冷陰極電離真空計１の放電状態を調整することができる。特に、ポールピース１４とネジ１５との間にワッシャ（図示せず）を挟むようにすれば、ネジ１５の頭部と、陽極４４の先端部との距離寸法を正確に調整することができる。また、前記ワッシャを挟むことにより、ネジ１５を確実に取り付けることができる。
また、ネジ１５は、市販されている汎用品を用いることができるため、第１実施形態によれば、放電を誘発させるために専用部材を設ける必要がなく、コストを抑制することができる。
【００３５】
以上、説明したように、第１実施形態によれば、放電誘発部材の取り付けおよび交換を容易に行うことができ、前記放電誘発部材により放電が生じやすい冷陰極電離真空計を提供することができる。
なお、第１実施形態では、放電誘発部材として、頭部に十字状の溝１５ａが形成されているネジ１５が用いられているが、溝１５ａの形状はあくまでも一例に過ぎない。
例えば、前記頭部の溝が、中央部で５つの溝が連通する星状に形成されていてもかまわない。また、例えば、頭部に溝が形成されていないタイプのネジを用いるようにしてもかまわない。
更に、上記ネジ１５は、いわゆるボルトも包含するものであることは言うまでもない。
【００３６】
つぎに、本発明の第２実施形態について図５乃至図８に基づいて説明する。
本発明の第２実施形態の冷陰極電離真空計１は、ポールピース１４に着脱自在に装着される放電誘発部材に、第１実施形態のようなネジ１５ではなくコイルスプリング３０を用いたものであり、ポールピース、放電誘発部材及び放電誘発部材を固定する固定部材以外の構成は、第１実施形態と同じである。
そのため、以下では、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、第２実施形態のポールピース１４は、軸心部に形成された貫通孔２０以外は、第１実施形態のものと同じであるため、当該貫通孔２０以外の構成については、第１実施形態と同じ符号を付ける。
なお、図５は、本発明の第２実施形態のポールピースと、ポールピースに装着されるコイルスプリングの構成を示した模式図であり、図５（ａ）は、ポールピースにコイルスプリングが装着された状態を示した模式図であり、図５（ｂ）は、ポールピースとコイルスプリングとが分解された状態を示した模式図である。また、図６は、本発明の第２実施形態のポールピースの平面図である。また、図７は、本発明の第２実施形態のコイルスプリングの断面を示した模式図であり、図８は、本発明の第２実施形態のコイルスプリングを底面から見た模式図である。
【００３７】
具体的には、図５及び図６に示すように、ポールピース１４は、円形の板状になされ、その軸心部に貫通孔２０が形成され、当該貫通孔２０の周囲に複数の貫通孔１４ｂが設けられている。
そして、ポールピース１４の貫通孔２０には、ポールピース１４の一方面（図５に示す上面）から、先端部を突出させたコイルスプリング（放電誘発部材）３０が着脱自在に装着されている。このコイルスプリング３０は、貫通孔２０に挿通され、その基端部（後端部）３０ａが、貫通孔２０に螺合された柱状の固定部材（例えば、ネジ）３１に支持されている。
なお、コイルスプリング３０及び固定部材３１は、金属により形成され、より望ましくは磁性材料（例えば、ＳＵＳ４３０等のステンレス材、ニッケルメッキ等を施した純鉄材）により形成されることが望ましい。
【００３８】
そして、コイルスプリング３０が装着されたポールピース１４（図５（ａ）参照）は、陰極４３の開口縁に形成された嵌合部４３ｂに嵌合され（図１参照）、スナップリング等の固定手段により固定されることにより、陰極４３に装着される。
また、上記のように、コイルスプリング３０を装着したポールピース１４が、陰極４３に装着されると、コイルスプリング３０の先端部（自由端）が、陰極４３の内部空間に配置された棒状の陽極４４の先端部と相対向して配置されるようになされている（図示せず）。
【００３９】
上記の構成により、コイルスプリング３０の先端部と陽極４４の先端部との間で放電が生じ易くなり、また冷陰極電離真空計１に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる。
以下、第２実施形態のポールピース１４、コイルスプリング３０及び固定部材３１の構造について、詳細に説明する。
【００４０】
具体的には、図５（ｂ）に示すように、ポールピース１４の貫通孔２０は、大径部２０ａと、小径部２０ｂとにより構成され、大径部２０ａの内筒面には、ネジ溝２０ａ１が形成されている。
また、固定部材３１は、貫通孔２０の大径部２０ａの内筒面に挿通可能な形状になされ、その外周面に、前記ネジ溝２０ａ１に螺合するネジ山３１ａが形成され、貫通孔２０の大径部２０ａに着脱自在に螺合できるようになっている。
なお、柱状の固定部材３１は、その一端部に、ドライバ用の溝（マイナス溝や十字溝等）が形成されていることが望ましい。この構成により、ドライバで簡単に、貫通孔２０に固定部材３１を取り付けたり、貫通孔２０から固定部材３１を取り外したりすることができる。
【００４１】
また、図７及び図８に示すように、コイルスプリング３０は、円形渦巻き状に形成された基端部３０ａと、基端部３０ａから立設した支持部３０ｃと、支持部３０ｃを介して基端部３３ａに支持されている螺旋状に巻き回されたコイル部３０ｂ（突起部）とを備えている。
なお、基端部３０ａは、ポールピース１４の貫通孔２０の大径部２０ａに挿通可能になされ、且つ円形渦巻き状の径方向の寸法が、貫通孔２０の小径部２０ｂの直径よりも大きくなるように形成されている。
また、螺旋状に巻き回されたコイル部３０ｂは、そのコイル外径が小径部２０ｂの直径よりも小さくなるように形成され、小径部２０ｂに挿通できるようになっている。
【００４２】
つぎに、ポールピース１４に、コイルスプリング３０を取り付ける手順について説明する。
具体的には、ポールピース１４の下面側から貫通孔２０に、コイルスプリング３０のコイル部３０ｂを挿入し（図５（ｂ）参照）、貫通孔２０の大径部２０ａの上端部に、コイルスプリング３０の基端部３０ａを当接させる。
そして、ポールピース１４の下面側から、前記貫通孔２０に、固定部材３１を挿入し螺合させ、大径部２０ａの上端部と、固定部材３１とでコイルスプリング３０の基端部３０ａを挟持する。これにより、ポールピース１４の貫通孔２０にコイルスプリング３０が固定される。
なお、コイルスプリング３０は、大径部２０ａの上端部に基端部３０ａを当接させた場合、コイル部３０ｂが、ポールピース１４の一方面（上面）から突出するようになっている。
【００４３】
また、コイルスプリング３０が装着されたポールピース１４から、コイルスプリング３０を取り外す場合には、貫通孔２０の大径部２０ａに螺合された固定部材３１を回転させて螺合を緩めて引き抜き、コイルスプリング３０を取り外すようにすればよい。
このように、本発明の第２実施形態によれば、使用により消耗する放電誘発部材であるコイルスプリング３０の交換作業を簡単に行うことができる。
【００４４】
つぎに、本発明の第３実施形態について図９乃至図１１に基づいて説明する。
本発明の第３実施形態は、上述した第２実施形態の構成のうち、放電誘発部材であるコイルスプリングの形状を変形したものであり、放電誘発部材以外は、第２実施形態と同じである。そのため、以下では、第２実施形態と同じ構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
なお、図９は、本発明の第３実施形態のポールピースと、ポールピースに着脱自在に装着されるコイルスプリングの構成を示した模式図である。また、図１０は、本発明の第３実施形態のコイルスプリングの断面を示した模式図である。また、図１１は、本発明の第３実施形態のコイルスプリングを底面から見た模式図である。
【００４５】
図示するように、第３実施形態では、ポールピース１４の軸心部に形成された貫通孔２０に、放電誘発部材であるコイルスプリング３３が着脱自在に装着できるようになされている。
具体的には、コイルスプリング３３は、上述した第２実施形態の基礎部３０ａと同様の形状の基端部３３ａと、基端部３３ａから立設された支持部３３ｃと、支持部３３ｃを介して基端部３３ａに支持されている螺旋状に巻き回されたコイル部３３ｂ（突起部）とを備えている。
また、コイル部３３ｂは、下端部３３ｂ１のコイル外径が貫通孔２０の小径部２０ｂの直径よりも大きくなるように形成され、下端部３３ｂ１から上端部３３ｂ２に向かうにしたがい、コイル外径が徐々に小さくなるように形成されている。
なお、コイルスプリング３３は、金属により形成され、より望ましくは磁性材料（例えば、ＳＵＳ４３０等のステンレス材、ニッケルメッキ等を施した純鉄材）により形成されることが望ましい。
【００４６】
また、コイルスプリング３３は、ポールピース１４の貫通孔２０に、基端部３３ａおよび支持部３３ｃが挿通され、当該基端部３３ａが貫通孔２０に螺合された固定部材３１に支持され、貫通孔２０に装着される。そして、コイルスプリング３３が、ポールピース１４の貫通孔２０に装着された場合、コイル部３３ｂがポールピース１４の一方面（上面）から突出するようになされている。
また、前記基端部３３ａを  前記貫通孔２０の大径部２０ａに挿通させる際、前記基端部３３ａを変形させて貫通孔２０の小径部２０ｂ側から挿通させる。尚、前記基端部３３ａを小径部２０ｂ側から挿通させる代わりに、コイル部３３ｂを変形させて貫通孔２０の大径部２０ａ側から挿通させても良い。
そして、コイルスプリング３３を装着したポールピース１４が、陰極４３に装着されると、コイルスプリング３３の先端部（上端部３３ｂ２）が、陰極４３の内部空間に配置された棒状の陽極４４の先端部と相対向して配置されるようになされている（図示せず）。
【００４７】
上記の構成により、コイルスプリング３３の上端部３３ｂ２と陽極４４の先端部との間で放電が生じやすくなり、また冷陰極電離真空計１に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる。
【００４８】
この第３実施形態では、図９に示すように、ポールピース１４の貫通孔２０に、コイルスプリング３３が装着された場合、その基端部３３ａが貫通孔２０の大径部２０ａの上端部に当接し、且つコイル部３３ｂの下端部３３ｂ１が、ポールピース１４の上面（貫通孔２０の小径部２０ｂの上端部近傍）に当接するようになっている。
このように、基端部３３ａ及び下端部３３ｂ１によりポールピース１４を挟持するように構成されているため、ポールピース１４の上面（貫通孔２０の小径部２０ｂの上端部近傍）に、コイル部３３ｂの下端部３３ｂ１が係止され、ポールピース１４の貫通孔２０からコイルスプリング３３が抜けて落下することがない。
すなわち、第３実施形態によれば、コイルスプリング３３自体がポールピース１４を挟持するため、コイルスプリング３３が抜け落ちないように保持しておく必要がなくなり、作業の手間が軽減される。尚、前記のように、コイルスプリング３３がポールピース１４を挟持するため、本来的には、固定部材３１は不要となるが、確実に固定するために、固定部材３１を設ける方が好ましい。
【００４９】
つぎに、本発明の第４実施形態について図１２に基づいて説明する。
本発明の第４実施形態は、上述した第２実施形態の構成のうち、放電誘発部材であるコイルスプリングの形状を変更して針状になしたものであり、放電誘発部材以外は、第２実施形態と同じである。
なお、図１２は、本発明の第４実施形態のポールピースと、ポールピースに着脱自在に装着される針状になされた放電誘発部材の構成を示した模式図である。
【００５０】
第４実施形態では、ポールピース１４の軸心部に形成された貫通孔２０に、放電誘発部材である針状部材３４が着脱自在に装着できるようになされている。
具体的には、針状部材３４は、上述した第２実施形態の基礎部３０ａと同様の形状の基端部３４ａと、基端部３４ａに立設された針部３４ｂ（突起部）とを備えている。
なお、針状部材３４は、金属により形成され、より望ましくは磁性材料（例えば、ＳＵＳ４３０等のステンレス材、ニッケルメッキ等を施した純鉄材）により形成されることが望ましい。
【００５１】
また、針状部材３４は、上述した第２実施形態と同様、ポールピース１４の貫通孔２０に挿通され、その基端部３４ａが、貫通孔２０に螺合された固定部材３１に支持されて貫通孔２０に装着される。この場合、針状部３４ｂがポールピース１４の一方面（上面）から突出するようになされている。
そして、針状部材３４を装着したポールピース１４が、陰極４３（図１参照）に取り付けられた場合、針部３４ｂの先端部（自由端部）が、陰極４３の内部空間に配置された棒状の陽極４４の先端部と相対向して配置されるようになされている（図示せず）。
【００５２】
上記構成により、針状部材３４の先端部と陽極４４の先端部との間で放電が生じやすくなり、また冷陰極電離真空計１に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる。
また、第４実施形態の針状部材３４は、上述した第２実施形態と同様の手順により、ポールピース１４に装着したり、ポールピース１４から取り外したりすることができるため、使用により消耗する針状部材３４の交換作業を簡単に行うことができる。
【００５３】
また、図１２では、針状部材３４の針部３４ｂが、１本である場合を示しているが、あくまでもこれは一例に過ぎない。例えば、針部３４ｂが複数本の針により構成されていてもかまわない。
【００５４】
つぎに、本発明の第５実施形態について図１３に基づいて説明する。
本発明の第５実施形態は、上述した第２実施形態の構成のうち、放電誘発部材であるコイルスプリングの形状を変更し、複数の針を備えた形状（所謂「剣山状」）になしたものである。
なお、図１３は、本発明の第５実施形態のポールピースと、ポールピースに着脱自在に装着された放電誘発部材の構成を示した模式図である。
【００５５】
第５実施形態では、ポールピース１４の軸心部に形成された貫通孔２０に、放電誘発部材である針状部材３５が着脱自在に装着されるようになされている。
具体的には、図示するように、針状部材３５は、上述した第２実施形態の基端部３０ａと同様の形状の基端部３５ａと、基端部３５ａに立設された支持部３５ｃと、支持部３５ｃの上端部に支持された板状の台座部３５ｄと、台座部３５ｄに立設する複数の針を有する剣山状に形成された針部３５ｂ（突起部）とを備えている。
また、台座部３５ｄ及び基端部３５ａは、その幅寸法が、小径部２０ｂの直径よりも大きくなされており、台座部３５ｄが、ポールピース１４の上面（貫通孔２０の小径部２０ｂの上端部近傍）に係止されるようになっている。
なお、針状部材３５は、金属により形成され、より望ましくは磁性材料（例えば、ＳＵＳ４３０等のステンレス材、ニッケルメッキ等を施した純鉄材）により形成されることが望ましい。
【００５６】
また、針状部材３５は、ポールピース１４の貫通孔２０に、基端部３５ａ及び支持部３５ｃが挿通され、その基端部３５ａが、貫通孔２０に螺合された固定部材３１に支持されている。また、針状部材３５がポールピースに装着された場合、針部３５ｂは、ポールピース１４の一方面（上面）から突出するようになっている。
また、前記基端部３５ａを前記貫通孔２０の大径部２０ａに挿通させる際、前記基端部３５ａを変形させて貫通孔２０の小径部２０ｂ側から挿通させる。尚、前記基端部３５ａを小径部２０ｂ側から挿通させる代わりに、台座部３５ｄを変形させて、貫通孔２０の大径部２０ａ側から挿通させても良い。
そして、針状部材３５を装着したポールピース１４が、陰極４３に取り付けられた場合、針部３５ｂの先端部（自由端部）が、陰極４３の内部空間に配置された棒状の陽極４４の先端部と相対向して配置されるようになされている（図示せず）。
【００５７】
上記構成により、針状部材３５の先端部と陽極４４の先端部との間で放電が生じやすくなり、また冷陰極電離真空計１に対して高電圧をかけた時刻と、放電して電流が流れ始める時刻との間の時間の遅れが小さくなり、測定を効率的に行なうことができる。
また、第５実施形態の針状部材３５は、上述した第２実施形態と同様の手順により、ポールピース１４に装着したり、ポールピース１４から取り外したりすることができるため、使用により消耗する放電誘発部材である針状部材３５の交換作業を簡単に行うことができる。
【００５８】
以上、説明したように、本発明の実施形態（実施形態１〜実施形態５）によれば、放電誘発部材の取り付けおよび交換を容易に行うことができ、前記放電誘発部材により放電が生じやすい冷陰極電離真空計を提供することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態（実施形態１〜実施形態５）に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変更が可能である。
【００５９】
例えば、上記実施形態にあっては、ピラニ真空計８を設けた場合について説明したが、ピラニ真空計８は補助圧力センサであるため、必ずしも設ける必要はない。
【００６０】
また、上述した実施形態（実施形態１〜実施形態５）では、放電誘発部材（ネジ１５、コイルスプリング３０、コイルスプリング３３、針状部材３４、針状部材３５）が、ポールピース１４に着脱自在に装着されるようになされているが、特にこれに限定されるものではない。
例えば、ポールピース１４に、棒状の陽極４４の先端部と相対向する突起部（どのような形状でも良い）が一体的に形成されていても良い。この場合、ポールピース１４に形成された突起部が、放電誘発部材として機能し、上述した実施形態と同様、測定を効率的に行なうことができる。また、ポールピース１４自体を交換することにより、使用により消耗する突起部（放電誘発部材として機能する突起部）も交換されるため、上述した従来技術の冷陰極電離真空計（図１５、図１６参照）に比べ、放電誘発部材の交換作業を簡素化することができる。
【００６１】
また、上述した第２実施形態〜第５実施形態では、固定部材３１と、放電誘発部材とが別体の部品として構成されているが、固定部材３１と、放電誘発部材とが一体の部品として形成されていてもかまわない。
また、上述した第２実施形態〜第５実施形態で示した放電誘発部材の形状は、あくまでも一例である。前記放電誘発部材は、ポールピース１４に装着された際に、当該ポールピースの一方面から突出する突起部を備えているものであれば、どのような形状になされていてもかまわない（例えば、前記放電誘発部材の突起部がコイル状や針状ではなく、柱状に形成されていてもよい）。
【符号の説明】
【００６２】
１        冷陰極電離真空計
２        ケース
３ａ、３ｂ、３ｃ    回路基板
４        カソード板
６        コネクタ
７        フランジ
８        ピラニ真空計
９ａ      スイッチ
９ｂ      コネクタ
９ｃ      ＬＥＤ
１１      コネクタ
１２      コネクタ
１３      フィードスルー（電流導入端子）
１４      ポールピース
１４ａ    ネジ孔
１４ｂ    貫通孔
１５      ネジ
１５ａ    溝
２０      貫通孔
２０ａ    大径部（貫通孔）
２０ａ１  ネジ溝（貫通孔）
２０ｂ    小径部（貫通孔）
３０      コイルスプリング
３０ａ    基端部（コイルスプリング３０）
３０ｂ    コイル部（コイルスプリング３０）
３０ｃ    支持部（コイルスプリング３０）
３１      固定部材
３１ａ    ネジ山（固定部材）
３３      コイルスプリング
３３ａ    基端部（コイルスプリング３３）
３３ｂ    コイル部（コイルスプリング３３）
３３ｂ１  下端部（コイルスプリング３３）
３３ｂ２  上端部（コイルスプリング３３）
３３ｃ    支持部（コイルスプリング３３）
３４      針状部材
３４ａ    基端部（針状部材３４）
３４ｂ    針部（針状部材３４）
３５      針状部材
３５ａ    基端部（針状部材３５）
３５ｂ    針部（針状部材３５）
３５ｃ    支持部（針状部材３５）
３５ｄ    台座部（針状部材３５）
４２      エンクロージャ
４３      陰極
４３ａ    底部
４３ａ１  貫通孔
４３ａ２  貫通孔
４３ｂ    嵌合部
４４      陽極
４５ａ、４５ｂ    磁石
４６      電源
４７      電流計
【図１】
2011027700.tif 000003
【図２】
2011027700.tif 000004
【図３】
2011027700.tif 000005
【図４】
2011027700.tif 000006
【図５】
2011027700.tif 000007
【図６】
2011027700.tif 000008
【図７】
2011027700.tif 000009
【図８】
2011027700.tif 000010
【図９】
2011027700.tif 000011
【図１０】
2011027700.tif 000012
【図１１】
2011027700.tif 000013
【図１２】
2011027700.tif 000014
【図１３】
2011027700.tif 000015
【図１４】
2011027700.tif 000016
【図１５】
2011027700.tif 000017
【図１６】
2011027700.tif 000018