(57)【要約】  真空紫外放射線検出装置１０は、チャンバ１２内に放射線検出器３０を含む。検出器３０は、放射線源３６から紫外放射線を受け取る。チャンバ１２は、乾式真空ポンプ１８によって、５Ｐａ以上の比較的低い真空まで排気される。チャンバ１２内の全圧力が１００〜１，０００Ｐａとなるように、ＵＶ透過ガスが、比較的低い流量（約０．１リットル／分）でガス供給部２６からチャンバ１２内に供給される。比較的安価なポンプをより低いガス流量と併せて使用することによって、大幅な費用節減が実現される。
2007505301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から紫外放射線を受け取るように構成された放射線検出器と、
前記検出器が配設されたチャンバと、
前記チャンバを実質的に５Ｐａ（０．０５ｍｂａｒ）以上の圧力まで真空状態にするように構成された乾式真空ポンプと、
チャンバ入り口ポートから前記チャンバ内に、実質的にＵＶ透過ガスを供給するように構成されたガス供給手段と、
を含むことを特徴とする真空紫外放射線検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記ＵＶ透過ガスが、実質的に連続的な速度で前記チャンバに供給されるように構成されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置であって、
前記入り口ポートが、前記ＵＶ透過ガスの流量を制御するように構成された弁を含むことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の装置であって、
前記真空ポンプが、動作中、前記チャンバ内の全圧力が実質的に１００Ｐａ（１ｍｂａｒ）以上となるような速度で前記チャンバ内の前記ＵＶ透過ガスを大気へ除去するように構成され、かつ／または、前記ガス供給手段が、かかる速度で前記ガスを供給するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、
前記真空ポンプが、前記チャンバ内の前記全圧力が１０，０００Ｐａ（１００ｍｂａｒ）以下となるような速度で前記チャンバ内の前記ＵＶ透過ガスを大気へ除去するように構成され、かつ／または、前記ガス供給手段が、かかる速度で前記ガスを供給するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の装置であって、
前記ガス供給手段が、約０．１リットル／分で前記チャンバ内にガスを流すように構成されることを特徴とする装置。
【請求項７】
前記請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記真空ポンプが乾式ダイヤフラム真空ポンプであることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記ＵＶ透過ガスが、アルゴン、窒素、またはアルゴンおよび窒素の組合せであることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記放射線検出装置が光学分光計を含むことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、
前記分光計が、真空紫外放射線および別の波長帯における放射線を検出するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記チャンバが、放射線によって通過され、放射線が前記放射線検出器によって検出されることを可能とするように構成された窓を含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
放射線源から紫外放射線を受け取るように配置された放射線検出器と、
前記検出器が配設されたチャンバと、
前記チャンバを真空状態にするように構成されたポンプと、
前記チャンバ内の全圧力が１００〜１０，０００Ｐａ（１〜１００ｍｂａｒ）となるような流量で、チャンバ入り口ポートから前記チャンバ内に実質的にＵＶ透過ガスを供給するように構成されたガス供給手段とを含むことを特徴とする真空紫外放射線検出装置。
【請求項１３】
チャンバ内に配設された放射線検出器を用いて真空紫外放射線を検出する方法であって、
前記チャンバを実質的に５Ｐａ（０．０５ｍｂａｒ）以上の圧力まで真空状態にすることと、
前記チャンバ内に実質的にＵＶ透過なガスを供給することと、
前記放射線検出器に入射したＵＶ放射線を検出することと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
前記真空ポンプの動作中、前記ＵＶ透過ガスが、前記チャンバ内の全圧力が実質的に１００Ｐａ（１ｍｂａｒ）以上となるような速度で前記チャンバに供給され、かつ／または、前記チャンバが、かかる速度で真空状態にされることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記ＵＶ透過ガスが、前記チャンバ内の前記全圧力が実質的に１０，０００Ｐａ（１００ｍｂａｒ）以下となるような速度で前記チャンバに供給され、かつ／または、前記チャンバが、かかる速度で真空状態にされることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の方法であって、
前記ガスが約０．１リットル／分の速度で前記チャンバに供給されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
チャンバ内に配設された放射線検出器を用いて真空紫外放射線を検出する方法であって、
前記チャンバを真空状態にすることと、
前記チャンバ内の圧力を１００Ｐａ〜１０，０００Ｐａ（１〜１００ｍｂａｒ）に維持するような速度で前記チャンバ内に実質的にＵＶ透過ガスを供給することと、
前記放射線検出器に入射したＵＶ放射線を検出することと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１３から１７のいずれか１に記載の方法であって、
前記ＵＶ透過ガスが、前記真空ポンプによって前記チャンバから除去されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紫外分光法に関する。特に、これに限定されるものではないが、本発明は真空紫外（ＶＵＶ）放射線、および電磁スペクトルのＶＵＶ領域における原子放出スペクトルを検出することに関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外（ＵＶ）放射線は、スペクトルの可視領域とＸ線領域との間、すなわち３８０ｎｍから５ｎｍまでの間に存在する電磁放射線である。真空紫外（ＶＵＶ）放射線は、スペクトルのＵＶ領域の一部であり、この領域では、放射線は空気によって吸収される。したがって、ＶＵＶ放射線を検出するように構成された実験はいずれも、通常、真空で実施される。ＶＵＶ放射線の波長は２００ｎｍ未満である。
【０００３】
原子放出分光法は、試料の構成分子または構成原子を求めるために使用される周知の技術である。高エネルギー状態に励起された原子が、より低いエネルギー状態、または、基底エネルギー状態に緩和するときに光子が放出される。放出される光子の波長は、原子が緩和から励起状態と、励起状態の原子が減衰してなる緩和状態との間のエネルギーギャップに相関する。様々な原子種はそれぞれ独特の原子放出スペクトルを有し、したがって、スペクトルの検出を用いて試料の構成成分を求めることができる。
【０００４】
いわゆる放出線は、一般に、電磁スペクトルの赤外帯、可視帯、および紫外帯に存在する。真空紫外領域内で原子放出線を検出することに特に関心が持たれている。
【０００５】
現在、原子放出放射線源を用いたスペクトル分析システムによって、分析すべき試料材料が励起領域に導入されている。ここでは、試料材料は、その中の元素の特徴を示す放射線が十分検出可能なほど放出されるスペクトル放出レベルまで励起される。得られた放出放射線は、通常、格子または屈折素子を用いて分光され、分光法によって分析されて、その量から試料の元素組成が求められる。２００ｎｍ未満の放射線が空気によって吸収されるのを回避するため、及び、ガスの屈折率の変化に伴う波長のシフトを回避するために、試料材料はガス充填チャンバ内で励起される。電磁スペクトルの様々な波長帯における放射線を検出するために、チャンバ内またはチャンバ上に様々な分光計を設置することができる。例えば、可視波長帯分光計を、その分光計から適当な窓を介して放射線源（励起試料）が見えるように、試料放出チャンバに取り付けることができる。
【０００６】
ＶＵＶ波長帯を検出する場合、上述の吸収問題および屈折率変動問題を克服するように適した分光計を構成しなければならない。こうした問題は、装置の感度を低減させることになり、その結果、分光計の検出能力を制限することになってしまう。また、スペクトル線のシフトは、試料中の元素濃度の誤った測定を導くことがある。例えば、屈折率に関連する問題によって、スペクトル線が、ＣＣＤアレイまたは光電子増倍管アレイなどの出力検出システム全体にわたってシフトすることになりかねず、それによって、検出されたスペクトル線をそれらの関連する元素に正しく割り当てるように分光計を再較正する必要が生じることになる。
【０００７】
２００ｎｍ未満の波長における光学スペクトル検出に伴うこうした問題を軽減するためにいくつかの試みがなされてきた。第１の例では、光学分光計ハウジングまたはチャンバは、分光計チャンバ内の実質的に全てのガスを除去するように高い真空レベルまで排気されてきた。かかる装置の一例に、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ販売のＡＲＬ４４６０分光計がある。高真空は、通常、チャンバを真空状態にする２段式ポンプシステムを用いて実現される。このポンプシステムは、ターボ分子ポンプなどの高真空ポンプと直列に配置された回転ポンプまたはダイヤフラムポンプなどの主真空ポンプを含み、ターボ分子ポンプは、真空チャンバと主真空ポンプとの間に配置されている。
【０００８】
この２段式ポンプシステムは、チャンバ内の圧力を０．１Ｐａ未満（１０−３ｍｂａｒ）まで低減させるのに必要である。光経路となる真空チャンバ内に十分な透過性をもたらすには、この真空レベルが必要となる。回転ポンプまたはダイヤフラムポンプ単独では、分光計ハウジング内に、ＶＵＶ波長帯において十分な透過レベルをもたらすために必要な圧力レベルを得ることができない。
【０００９】
このシステムにはいくつかの欠点があり、具体的には、ターボ分子ポンプが比較的高価であり、また、定期的な保守を必要とすることによる。かかるポンプは、それ自体では動作することができず、主真空ポンプと直列して使用しなければならず、したがって、追加の費用および保守負担が生じることになる。ポンプが点検また保守されている間、その分光計は稼働することができない。
【００１０】
米国特許第４３２２１６５号および同第５５０６１４９号は、上述の問題に対する第２の解決策を提案しており、ここでは分光計をＵＶ透過ガスで常にパージし、それによってＵＶ吸収ガスをその装置から排出している。ＵＶ透過ガスは特に高純度のものである必要があり、また、装置中を流れる流量は、比較的大量である（通常、毎分０．５〜５リットルの範囲）。かかるガスは、高純度が必要となるため比較的高価であり、また、そのガス消費率のため、ガスパージ費用は、かかる分光計を使用している研究所にとって最も高い消耗費の１つとなっている。しかし、この種のシステムには、高真空ポンプシステムが必要でない。
【００１１】
米国特許第５２２５６８１号は、密閉された分光計ハウジングにＵＶ透過ガスを充填することによって上記で論じた問題を克服しようと試みている。分光計ハウジング内の構成要素から脱離物質を除去するために、ガス清浄器によってガスを循環させるガスポンプシステムが必要となる。このガス清浄システムは比較的高価であり、定期的な交換が必要となる。ガス清浄システムが使用されない場合、ＵＶ透過ガスは、ＵＶ吸収ガスによって次第に汚染されることになり、分光計の性能が損なわれるおそれがある。ガス洗浄システムは、その動作寿命の間にわたって定期的な保守が必要であり、保守の間はその分光計は稼働することができない。
【００１２】
さらに、このシステムは、分光計ハウジングがガス密であることに依存する。どんな僅かな漏れであってもハウジング内の圧力を変えてしまうことになり、それによってシステム内のガス屈折率に変動が生じ、その結果、検出されたスペクトル線の波長がシフトすることになる。
【００１３】
さらに、高真空ポンプがないため、他の問題が生じる。というのは、ハウジング内の構成要素に保守が必要となる度に、ハウジングを開口しなければならず、ハウジングに空気が充満するにつれて高純度ガスが失われることになるからである。ハウジングは、まず高真空まで排気してからでないと、高純度透過ガスを充填することができず、そうするには高真空ポンプが必要となる。したがって、どちらのシステムも、どんなシステム保守後にも、チャンバを真空状態にしてから分光分析器を動作可能にするために、高真空ポンプを常に装着しておくか、または、適当なポンプを用意してそのシステムに装着しなければならない。この再充填プロセスは、非常に時間がかかり、当然ながらこの期間中はその分光計は稼働することができない。
【００１４】
Ｈｉｌｇｅｒ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｌｉｍｉｔｅｄ（英国）が商品名Ｐｏｌｙｖａｃ（登録商標）で販売している他のシステムは、回転翼型２段式中真空ポンプを用いて分光計ハウジングを約１Ｐａ（１０−３ｍｂａｒ）まで真空状態にするものである。この回転翼型ポンプは、ポンプに油を用いて分光計ハウジングを中真空にする。かかるポンプシステムは、「湿式ポンプ」として周知である。中真空圧では、残留ガス成分は濃度が比較的低く、実質的に１４０ｎｍ超の波長では、ＵＶ放射線はそれほど減衰せずに透過され得る。
【００１５】
しかし、回転翼型ポンプからの油がシステムに入り込み、光学部品を汚染したり、分光計内のガス屈折率に影響を及ぼしたりする可能性がある。回転翼型ポンプの油がハウジング内に入り込む、このいわゆる「逆流」を減少させるには、分光計ハウジングに高純度アルゴンガスを供給する。アルゴンガスが導入されたときのハウジング内の全圧力は通常１２．５〜２５Ｐａ（０．１２５〜０．２５ｍｂａｒ）である。さらに、回転翼型ポンプによって得られる到達真空度は特に安定しているという訳ではない。チャンバ内の残留ガスの量は、２００ｎｍ未満の波長の透過にはなおも影響を及ぼし得るレベルであるので、ポンプ性能の変動によるチャンバ圧力の変動によって、吸収の程度に変動が生じることになり、それによってＵＶ波長では分光計の安定性が損なわれることになる。高純度アルゴンガスの供給は、分光計チャンバ内のガス圧を安定させる助けとなり、それによってＵＶ透過性はある程度安定する。
【００１６】
この回転翼型２段式ポンプは比較的高価である。さらに、アルゴンを用いてシステムをパージしても、この回転翼型ポンプからの油の逆流による光学部品汚染の危険が低減するだけであり、かかる油による汚染はこのシステムでは決して解消されてはいない。
【００１７】
【特許文献１】米国特許第４３２２１６５号明細書
【特許文献２】米国特許第５５０６１４９号明細書
【特許文献３】米国特許第５２２５６８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、先行技術に伴う問題を改善すると共に、先行技術によるシステムに勝る改良を加えた分光計または分光法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
したがって、本発明の第１の態様では、放射線源から紫外放射線を受け取るように構成された放射線検出器と、前記検出器が配設されたチャンバと、チャンバを約５Ｐａ（０．０５ｍｂａｒ）以上の圧力まで真空状態にするように構成された乾式真空ポンプと、チャンバ入り口ポートからチャンバ内に、実質的にＵＶ透過ガスを供給するように構成されたガス供給手段とを含む真空紫外放射線検出装置が提供される。
【００２０】
乾式ポンプには、特にＰｏｌｙｖａｃ（登録商標）システムに勝る２つの主な利点がある。第１に、このポンプは油を必要としないので、逆流の問題が対処される。第２に、このポンプは、回転翼型ポンプまたはターボ分子ポンプよりも比較的費用がかからない。
【００２１】
とはいえ、現在利用可能な乾式ポンプでは、比較的低い真空しか得ることができない。乾式ポンプによって通常得られる最小圧力である５パスカル以上では、放出された放射線は大幅に吸収されることになる。したがって、従来、乾式ポンプは（少なくとも他の補助なしでは）ＶＵＶ分光分析においては使用不可能であると考えられてきた。
【００２２】
驚くべきことに、実質的にＵＶ透過ガスをチャンバに加えることによって、約２００ｎｍ未満の紫外放射線の、残留大気ガス（これは乾式ポンプによって抜き取ることができない）による吸収が大幅に低減し、その結果、乾式ポンプでもシステムがうまく動作することを本発明者らは見出した。
【００２３】
「乾式ポンプ」とは、動作に油または他のどんな液体の使用も必要としないポンプを意味する。
【００２４】
本発明の第２の態様によれば、放射線源から紫外放射線を受け取るように配置された放射線検出器と、前記検出器が配設されたチャンバと、チャンバを真空状態にするように構成されたポンプと、チャンバ内の全圧力を１００〜１０，０００Ｐａ（１〜１００ｍｂａｒ）にするような流量で、チャンバ入り口ポートからチャンバ内に実質的にＵＶ透過ガスを供給するように構成されたガス供給手段とを含む真空紫外放射線検出装置が提供される。
【００２５】
ＵＶ透過ガスは比較的高価である。したがって、本発明は、上記冒頭で示した、大量のパージガスを使用する傾向がある米国特許などの先行技術による構成の問題に対処している。
【００２６】
本発明では、チャンバを真空状態にするポンプと併せて、ＵＶ透過ガスを遙かに低い（少なくとも５〜６分の１低い）流量で使用する（上述の先行技術は、大気圧またはその付近の圧力で動作する傾向がある）。好ましい実施形態では、ポンプは、乾式ポンプなどでよく、したがって、消耗品の減少による年間運転費の削減に加えてさらに費用が削減される。本発明では、ＵＶ透過ガスの流量は、上述のＰｏｌｙｖａｃ（登録商標）システムの流量よりも幾分高いものの、Ｐｏｌｙｖａｃ（登録商標）システムにおけるガス流は、吸収を防止するために真空と組み合わせて動作させるものではなく、基本的にポンプ油蒸気の逆流を防止するものである点に留意されたい。
【００２７】
ガス供給手段は、好ましくは、毎分約０．１リットルの速度でチャンバにガス流を供給するように構成される。
【００２８】
真空ポンプは、好ましくは、ハウジングからＵＶ透過ガスを除去し、ＵＶ透過ガスが再循環しないように構成される。
【００２９】
好ましくは、この装置はまた、近紫外波長帯や可視波長帯など、他の波長帯において動作可能である放射線検出器を含むこともでき、その場合、ＵＶ透過ガスは、これらの他の動作波長帯においても実質的に透過であるべきである。
【００３０】
好ましくは、放射線検出器は、例えばホログラフィック回折格子などの回折格子、およびＣＣＤアレイまたは格子からの回折放射線を受け取るように構成された他の検出システムを含む。格子は、放射線源からの放射線が、ある角度で格子に入射してその構成波長に回折されるように構成される。
【００３１】
本発明の２つの態様はどちらも、構成消耗品が先行技術よりも安価で済む真空紫外放射線検出装置を提供するが、これら２つの解決策は、決して相互に排他的なものではなく、乾式ポンプを有し、かつＵＶ透過ガス流量が比較的低い装置も特定の利点をもたらすことを理解されたい。
【００３２】
本発明はまた、チャンバ内に配設された検出器を用いて真空紫外放射線を検出する方法を提供し、前記方法は、チャンバを実質的に５Ｐａ（０．０５ｍｂａｒ）以上の圧力まで真空状態にすることと、チャンバ内に実質的にＵＶ透過なガスを供給することと、放射線検出器に入射したＵＶ放射線を検出することとを含む。
【００３３】
本発明のさらに他の態様では、チャンバ内に配設された検出器を用いて真空紫外放射線を検出する方法が提供され、前記方法は、チャンバを真空状態にすることと、チャンバ内の圧力を１００Ｐａ〜１０，０００Ｐａ（１〜１００ｍｂａｒ）に維持するような速度で、チャンバ内に実質的にＵＶ透過なガスを供給することと、放射線検出器に入射したＵＶ放射線を検出することとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
次に、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を例示によって説明する。
【００３５】
図１を参照すると、本発明を実施した装置１０が極めて概略的な形で示されている。この装置１０は、一方の壁に窓１４を備えた分光計ハウジングまたはチャンバ１２を含む。このハウジング１２は、出口ポート１６と、ハウジング１２を専ら低真空圧まで真空状態にするように構成された真空ポンプ１８とを含む。低真空圧とは、大気圧から１００Ｐａ（１ｍｂａｒ）までの真空圧を意味する。真空ポンプ１８は、ポンプ出口２０を介して大気へ直接通気する。
【００３６】
ハウジング１２は入り口ポート２２も含む。この入り口ポート２２は、弁２４を介してガス供給部２６に連結されている。このガス供給部２６は、アルゴンまたは窒素などのＵＶ透過ガスを含んでいる。弁２４は、ソレノイド型もしくはニードル型のもの、または流量制御装置でよい。適当な流量調節を可能とする他の装置を使用してもよい。
【００３７】
ハウジング１２内には、格子２８、または適当な回折／屈折手段が配設されており、したがって、窓１４を通過した放射線は格子２８に入射し回折され、その構成波長に分光されることになる。ハウジング１２内には検出システム３０が配置されており、したがって、格子２８によって回折された光はこの検出器３０に入射する。ハウジング１２内には、スリット３２、レンズ系など、さらに他の光学素子があってもよい。
【００３８】
ハウジング１２は、電磁放射線源３６を収容した容器３４に取り付けることができる。この放射線源３６は、その中に試料を導入して、その試料が原子放出線を発する程度まで試料を励起させることができるプラズマアークを含むことができる。試料をかかる状態まで励起させる方法および手段は、本発明の一部を成すものではなく、さらなる説明は本明細書では必要でない。
【００３９】
試料が放出した光は、線４０で示す経路に沿って進む。放射線源３６が放出した光は、窓１４を通ってハウジング１２に入り、スリット３２を通過し格子２８に入射する。ここで、光はその波長および格子２８の回折力に応じてある角度で曲がる。格子２８から、光は検出システム３０に進み、ここで光は検出される。この検出器３０は、例えば、第１の周波数（または波長）の光がアレイの一方の端部に入射し、次第に高くなる周波数を有する光が、アレイの長さに沿ってアレイの第２の端部まで入射するように構成されたＣＣＤアレイを含む。このシステムは、例えば、ハウジング１２内の諸条件に従って、光の分離している周波数または波長がＣＣＤアレイのある素子にのみ当たるように較正することができる。
【００４０】
真空ポンプ１８は、ハウジング１２内にＵＶ透過ガスがない状態で測定したときに、ハウジング１２を１０〜５，０００Ｐａ（０．１〜５０ｍｂａｒ）の圧力まで真空状態にするように動作する。この状態では、ハウジング１２内の残留ガスは、ハウジング１２の内側表面、ハウジング１２内の光学部品、および窓１４から脱離された空気成分を含む。さらに、ハウジング１２内の残留ガスの幾分かは、ポンプ１８を介して大気からハウジング１２内に逆流した空気に起因する。通常、こうした逆流空気は、紫外放射線を幾らか吸収する作用をする水蒸気、酸素、および二酸化炭素を含む。
【００４１】
ハウジング内にこうした望ましくないガスが含まれていると、２００ｎｍ未満の光の波長では分光計の性能は低下する。したがって、その原子放出スペクトル線が２００ｎｍ未満の範囲にある元素を検出できる限界が低下する。場合によっては、こうした低下は、分析対象となっている試料中の元素濃度を求めることができなくなるほど大きくなる。
【００４２】
しかし、驚くべきことに、入り口２２からハウジング１２内にＵＶ透過ガスを低流量で流すことによって、２００ｎｍ未満波長用の分光計の性能は大幅に向上する。大気による吸収問題を克服するには、ハウジング１２内の全圧力を約１００〜１０，０００Ｐａ（１〜１００ｍｂａｒ）にするような速度でハウジング１２にガスを供給すれば十分であることが判明している。ハウジング１２内の全圧力を約１０ｍｂａｒにするためにハウジング１２内に紫外線透過ガスを流すガス流量は、概ね毎分０．１リットルである。この流量は、先行技術によるパージガスシステムよりも少なくとも５分の１低い。現在の為替相場では、高純度ガスの流量低減によって、分光計１台当たり年間およそ２，０００ユーロ（およそ２，２５０米ドル）の節減が概ね実現される。
【００４３】
これは典型的な流量の例であるが、チャンバ内の圧力は、ガス流量にも排気量（ｐｕｍｐｉｎｇ  ｒａｔｅ）にも正比例するものではなく、ガス流量の調節によって圧力は確かに変わるものの、大気による吸収問題が克服されるか否かを決定するのは後者の排気量であることを理解されたい。
【００４４】
比較的低い流量でハウジング１２内に紫外線透過ガスを絶えず流すと、ハウジング１２の内側表面および光学部品から脱離されたガスを除去する働きをするだけでなく、低真空ポンプ１８の真空側において比較的高い圧力をもたらす働きもする。したがって、ポンプ１８はその最大動作真空圧よりも高い圧力で動作することになる。このポンプ１８によって、どんな脱着物質または脱離物質も、ＵＶ透過ガスと共にポンプ１８から大気へ絶えず排気される。ポンプによるこうしたガス流動は、大気中のガスがポンプの大気側から分光計ハウジング１２内に逆流するのを防止する働きをする。
【００４５】
低真空ポンプ、特にダイヤフラムポンプの使用によって、先行技術によるシステムに少しも劣らない性能を有する、本発明を実施した分光計装置製造費用の節減が実現される。この費用節減は、パージガス費用の節減、および本発明を実施した装置の低保守／高い使用能力と相まって、分光計の寿命にわたってかなりの節減をもたらすことができる。
【００４６】
弁２４は、オリフィス絞り弁と協働するように構成することができ、それによって容器２６からハウジング１２内に流れるガス流量を定常の速度に制御することができる。かかるオリフィス絞り弁は、特定のガスの特定の流量用に較正済みのものを調達することができ、またこの弁は、分光計チャンバ１２内の最終ガス圧を安定させる助けとなる。
【００４７】
適当なＵＶ透過ガスにはアルゴンや窒素が含まれ、いずれもガス専門小売業者から入手することができる。
【００４８】
以上、好ましい実施形態について具体的に説明してきたが、これは単なる例にすぎず、本質的に、添付の特許請求の範囲で定義される保護の範囲を限定するものではない。様々な変形が当業者には想定されよう。例えば、窓１４は、レンズまたは他の形の光学素子もしくは機械素子からなる、または含むことができる。この分光計は、大気による吸収が問題となる他の波長帯において動作するように構成することができる。さらに、本発明の実施形態はまた、分光分野以外の他の光学実験にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明を実施した装置の概略図である。
【図１】
2007505301.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月8日(2005.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から紫外放射線を受け取るように構成された放射線検出器と、
前記検出器が配設されたチャンバと、
前記チャンバを実質的に５Ｐａ（０．０５ｍｂａｒ）以上の圧力まで真空状態にするように構成された乾式真空ポンプと、
チャンバ入り口ポートから前記チャンバ内に、実質的にＵＶ透過ガスを供給するように構成されたガス供給手段と、
を含むことを特徴とする真空紫外放射線検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記ＵＶ透過ガスが、実質的に連続的な速度で前記チャンバに供給されるように構成されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置であって、
前記入り口ポートが、前記ＵＶ透過ガスの流量を制御するように構成された弁を含むことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の装置であって、
前記真空ポンプが、動作中、前記チャンバ内の全圧力が実質的に１００Ｐａ（１ｍｂａｒ）以上となるような速度で前記チャンバ内の前記ＵＶ透過ガスを大気へ除去するように構成され、かつ／または、前記ガス供給手段が、かかる速度で前記ガスを供給するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、
前記真空ポンプが、前記チャンバ内の前記全圧力が１０，０００Ｐａ（１００ｍｂａｒ）以下となるような速度で前記チャンバ内の前記ＵＶ透過ガスを大気へ除去するように構成され、かつ／または、前記ガス供給手段が、かかる速度で前記ガスを供給するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の装置であって、
前記ガス供給手段が、約０．１リットル／分で前記チャンバ内にガスを流すように構成されることを特徴とする装置。
【請求項７】
前記請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記真空ポンプが乾式ダイヤフラム真空ポンプであることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記ＵＶ透過ガスが、アルゴン、窒素、またはアルゴンおよび窒素の組合せであることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記放射線検出装置が光学分光計を含むことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、
前記分光計が、真空紫外放射線および別の波長帯における放射線を検出するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記チャンバが、放射線によって通過され、放射線が前記放射線検出器によって検出されることを可能とするように構成された窓を含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
放射線源から紫外放射線を受け取るように配置された放射線検出器と、
前記検出器が配設されたチャンバと、
前記チャンバを真空状態にするように構成されたポンプと、
チャンバ入り口ポートから前記チャンバ内に、実質的にＵＶ透過ガスを供給するように構成されたガス供給手段であって、前記ＵＶ透過ガスの流量および前記ポンプの排出量がそれぞれ、ゼロよりも大きいが、前記チャンバ内の全圧力を１００〜１０，０００Ｐａ（１〜１００ｍｂａｒ）に維持できるのに十分なほど低くなるように供給するガス供給手段と、
を含むことを特徴とする真空紫外放射線検出装置。
【請求項１３】
チャンバ内に配設された放射線検出器を用いて真空紫外放射線を検出する方法であって、
前記チャンバを実質的に５Ｐａ（０．０５ｍｂａｒ）以上の圧力まで真空状態にすることと、
前記チャンバ内に実質的にＵＶ透過なガスを供給することと、
前記放射線検出器に入射したＵＶ放射線を検出することと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
前記真空ポンプの動作中、前記ＵＶ透過ガスが、前記チャンバ内の全圧力が実質的に１００Ｐａ（１ｍｂａｒ）以上となるような速度で前記チャンバに供給され、かつ／または、前記チャンバが、かかる速度で真空状態にされることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記ＵＶ透過ガスが、前記チャンバ内の前記全圧力が実質的に１０，０００Ｐａ（１００ｍｂａｒ）以下となるような速度で前記チャンバに供給され、かつ／または、前記チャンバが、かかる速度で真空状態にされることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の方法であって、
前記ガスが約０．１リットル／分の速度で前記チャンバに供給されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
チャンバ内に配設された検出器を用いて真空紫外放射線を検出する方法であって、
前記チャンバを真空状態にすることと、
前記チャンバ内に実質的にＵＶ透過なガスを、前記ＵＶ透過ガスの流量および前記チャンバの排出量がそれぞれ、ゼロよりも大きいが、前記チャンバ内の圧力を１００〜１０，０００Ｐａ（１〜１００ｍｂａｒ）に維持できるのに十分なほど低くなるように供給することと、
前記放射線検出器に入射したＵＶ放射線を検出することと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１３から１７のいずれか１に記載の方法であって、
前記ＵＶ透過ガスが、前記真空ポンプによって前記チャンバから除去されることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2007505301.tif 000004
2007505301.tif 000005