(57)【要約】  本発明は、要素（３）が中に配設される測定チャンバ（２）と、吸着弁（５）に関連付けられた溶媒容器（４）と、脱着弁（７）に関連付けられたポンプ（６）とを備える測定デバイス（１）を使用して行われる、要素（３）の多孔度を測定する方法に関する。本発明の方法は、圧力センサ（８）を使用してチャンバ（２）内の圧力を測定するためのステップと、様々な所定の圧力または温度値で偏光解析法によって多孔度を測定するためのサイクルとを含む。前記測定サイクル中、圧力制御装置（１１）が、測定された圧力の関数として吸着（５）および脱着（７）弁の開放を制御する。チャンバ（２）内の相対圧力が、容器（４）とポンプ（６）との間でチャンバ（２）内の溶媒の連続的な流れを維持しながら、様々な所定の値で連続的に調整される。
2008541120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
要素が中に配設される測定チャンバと、
溶媒タンクと前記チャンバの入口との間に配置された吸着弁に関連付けられた溶媒タンクと、
前記チャンバの出口とポンプとの間に配置された脱着弁に関連付けられたポンプと、
圧力センサと、
前記吸着および脱着弁を制御するための制御手段と
を備えるデバイスによって前記要素の多孔度を測定するための方法であって、
前記測定方法が、前記圧力センサによる前記チャンバ内の圧力の測定と、様々な所定の圧力または温度値で偏光解析法によって多孔度を測定するための測定サイクルとを含み、
前記方法が、偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクル中に、前記制御手段が、前記測定された圧力に従って前記吸着および脱着弁の開放を制御し、前記チャンバ内の相対圧力が、前記タンクと前記ポンプとの間で前記チャンバ内の溶媒の連続的な流れを維持しながら、様々な所定の値に連続的に調整されることを特徴とする方法。
【請求項２】
偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクルの前に、相対真空が実現されるまで、前記ポンプによる前記チャンバのポンピングを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記相対真空を実現するための前記チャンバの前記ポンピング・ステップの前に、窒素を用いた前記チャンバのパージング・ステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記相対圧力が、一定の温度で、様々な連続する値に圧力を調整することによって、様々な所定の値に連続的に調整されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクル中に、前記制御手段が、増加する値の一連の連続する圧力プラトーを形成するように、前記吸着および脱着弁の開放を制御することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクル中に、前記制御手段が、減少する値の一連の連続する圧力プラトーを形成するように、前記吸着および脱着弁の開放を制御することを特徴とする請求項４および５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクル中に、温度の測定および調整を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記相対圧力が、一定の圧力で、様々な連続する値に温度を調整することによって、飽和蒸気圧を修正することによって、様々な所定の値で連続的に調整されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記温度が、熱電対またはサーモレジスタによって前記チャンバ内部の前記要素で測定され、ペルチェ・タイプ温度制御装置によって調整されることを特徴とする請求項７および８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記温度が、前記チャンバの高さで測定されて調整されることを特徴とする請求項７および８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記測定されて調整される温度が、前記溶媒が前記チャンバに進入される前の前記溶媒の温度であることを特徴とする請求項７および８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記吸着および脱着弁が、前記弁の開放を制御する前記制御手段によって、圧力に関してまたは位置に関して制御されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の測定方法を実施するためのデバイス。
【請求項１３】
前記弁の少なくとも１つが、少なくとも１つの微小漏れを備え、前記弁の開放を制御する前記制御手段が、前記微小漏れの閉鎖要素の位置の制御手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記弁の少なくとも１つが、注入器を備え、前記弁の開放を制御する前記制御手段が、前記注入器内を流れる溶媒の量の制御手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
要素（エレメント）が中に配設される測定チャンバと、
溶媒タンクとチャンバの入口との間に配置された吸着弁に関連付けられた溶媒タンクと、
チャンバの出口とポンプとの間に配置された脱着弁に関連付けられたポンプと、
圧力センサと、
吸着および脱着弁を制御するための制御手段と
を備えるデバイスによって要素の多孔度を測定するための方法であって、
測定方法が、圧力センサによるチャンバ内の圧力の測定と、様々な所定の圧力または温度値で偏光解析法によって多孔度を測定するための測定サイクルとを含む方法に関する。
【０００２】
本発明はまた、１つのそのような方法を実施するデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
「低ｋ(low-k)」材料と呼ばれる低い誘電率を有する有孔材料の研究は、多くの分野において、特にマイクロおよびナノテクノロジーにおいて利益を提供している。これらの材料の多孔度の様々な特性の測定は、例えば偏光解析多孔度測定によって行われてよい。
【０００４】
偏光解析多孔度測定は、有孔層の厚さおよび屈折率が溶媒蒸気環境内で測定されることを可能にする。溶媒蒸気の相対圧力の関数としての有孔層の屈折率の変化は、開いた孔内に導入される溶媒の体積が決定され、等温曲線が確立されるのを可能にする。この測定から、多孔度の様々な重要な特性を決定すること、したがって有孔材料の電気および機械的性質を制御することが可能である。
【０００５】
偏光解析多孔度測定によって測定するそのような方法を実施するために、いくつかの研究室が、特定の機器を開発している。特許文献ＵＳ６３１９７３６およびＵＳ６４３５００８が、１つのそのような方法を実施する測定デバイスの例を記載する。図１に表されるように、測定デバイス１は、有孔材料によって形成された要素３が内部に配設される測定チャンバ２を備える。
【０００６】
デバイス１は、チャンバ２に溶媒を進入させるように設計された吸着弁５に関連付けられた溶媒タンク４と、溶媒蒸気をポンプするように設計された脱着弁７に関連付けられたポンプ６とを備える。圧力センサ８が、チャンバ２内部の圧力を測定するためにチャンバ２に接続される。多孔度の測定は、データ記録システム１０に接続されてよい偏光解析装置９によって行われる。また、圧力センサ８と、吸着弁５および脱着弁７とが、使用可能なデータを回収するためにデータ記録システム１０に接続されてもよい。
【０００７】
そのような測定デバイス１は、偏光解析法によって多孔度を測定するためのサイクルを通じて「静的」モードで圧力を管理して制御し、すなわち、チャンバ２内の圧力変化は、チャンバ２に溶媒を供給することによって、または溶媒をポンプ排出することによって制御される。
【０００８】
それぞれ溶媒吸着段階および溶媒脱着段階を例示する図３および４を参照すると、圧力増加、または吸着段階（図３）は、単に、制御された吸着弁５を通して溶媒蒸気がチャンバ２に供給されることによって生じ、圧力減少、または脱着段階（図４）は、単に、チャンバ２内に存在する溶媒を、制御された脱着弁７を通してポンプ６によってポンプすることによって生じる。
【０００９】
偏光解析法によって多孔度を測定するためのサイクルの吸着段階を例示する図２に表されるように、測定デバイス１は、吸着弁５を制御して、測定が行われる複数の連続する圧力プラトーを得る。Ｐｓが溶媒の飽和蒸気圧であるとして、圧力変化Δ’Ｐ／Ｐｓが、測定時間Ｔを通じてプラトーの高さで観察される。この圧力変化は、一方で、偏光解析法測定中の溶媒の連続的な進入から、他方で、真空中の測定デバイスのいくつかの部分の漏れから生じる。その際、測定の開始と終了との間のこの圧力変化を無視して、測定の結果が得られる。
【００１０】
しかし、この圧力変化Δ’Ｐ／Ｐｓが、問題、すなわち測定とその結果の使用との不正確さの問題を生じ、圧力プラトー間のギャップを制限する。さらに、得られる等温曲線は、完全には信頼可能ではなく、そのような測定デバイスは、ミクロ細孔（ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｓｉｔｙ）を研究するために低い圧力の範囲が掌握されることを可能にしない。
【００１１】
また、吸着５および脱着７弁による圧力の制御が、温度変化をもたらすこともある。また、温度変化は、偏光解析多孔度測定デバイスが位置される部屋の温度など外的条件に因る、または材料の開いた孔の壁での溶媒の毛細凝縮など内的現象に因ることもある。
【００１２】
さらに、同じ物理吸着現象が、温度変化を引き起こすこともある。しかし、温度変化は、小さなものでさえ、偏光解析測定によって得られる等温曲線を歪め、これはその後、もはや詳細に研究され得ない。
【００１３】
さらに、不明な起源の炭素残渣によるチャンバ２内部の要素３の汚染が、同じタイプの全ての操作において共通して観察される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、上に記載された欠点を改善すること、および偏光解析法によって多孔度を測定するための方法を提供することであり、最適な精度を測定に与えることによって既存の測定方法を改良し、得られた結果が信頼できる様式で使用されることを可能にする。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、偏光解析法によって多孔度を測定する１つのそのような方法を実施するためのデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のこれらの目的は、頭記の特許請求の範囲によって実現される。本発明による方法は、より特には、偏光解析法によって多孔度を測定するためのサイクル中に、前記制御手段が、測定された圧力に従って吸着および脱着弁の開放を制御し、チャンバ内の相対圧力が、タンクとポンプとの間でのチャンバ内の溶媒の連続的な流れを維持しながら、様々な所定の値に連続的に調整されることを特徴とする。
【００１７】
本発明によるデバイスは、より特には、吸着および脱着弁が、弁の開放を制御する制御手段によって圧力に関してまたは位置に関して制御されることを特徴とする。
【００１８】
他の利点および特徴は、非限定的な例としてのみ与えられて添付図面に表される本発明の特定の実施形態の以下の説明からより明確に明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図５で、偏光解析法によってチャンバ２内の要素３の多孔度を測定するためのデバイス１が、吸着弁５に関連付けられた溶媒タンク４と、脱着弁７に関連付けられたポンプ６とを有する。吸着弁５と脱着弁７とは、チャンバ２内部の圧力を測定する圧力センサ８に接続された圧力制御装置１１によって制御される。
【００２０】
センサ８によって測定された圧力値Ｐに依存して、圧力制御装置１１は、関数ｆ１（Ｐ）に従って吸着弁５の開放および閉鎖を、関数ｆ２（Ｐ）に従って脱着弁７の開放および閉鎖を制御する。圧力制御装置１１は、溶媒タンク４とポンプ６との間でチャンバ２内の溶媒の連続的な流れを維持するように設計される。チャンバ２内の圧力は、溶媒の進入量が溶媒の退出量と等しいときに安定化される。圧力調整は、偏光解析法によって多孔度を測定するためのサイクル中に連続する異なる圧力プラトーを形成するように、コマンドｆ１（Ｐ）およびｆ２（Ｐ）に従って行われる。
【００２１】
測定サイクルを開始する前、デバイス１は、好ましくは、測定のための初期圧力として働く相対真空が到達されるまで、ポンプ６によるチャンバ２のポンピング・ステップを実施することができる。
【００２２】
図６に表される代替実施形態では、２つの圧力制御装置１１ａ、１１ｂが提供されてもよく、それぞれ吸着弁５および脱着弁７に接続される。センサ８によって測定された圧力値Ｐに依存して、圧力制御装置１１ａは、関数ｆ１（Ｐ）に従って吸着弁５の開放および閉鎖を制御し、圧力制御装置１１ｂは、関数ｆ２（Ｐ）に従って脱着弁７の開放および閉鎖を制御する。
【００２３】
図７は、時間に対する相対圧力変化Ｐ／Ｐｓを表し、ここでＰｓは、溶媒飽和蒸気圧である。溶媒飽和蒸気圧は、例えば、以下の方法、
サイクルの最後に圧力を測定する、
室温を測定し、既知のデータ表から溶媒温度に従って圧力Ｐｓを決定する、
液体溶媒で充填されたタンク内で真空を生成し、タンクを閉じ、液相と気相との間で熱力学的平衡が確立されるまで待機する、
の１つによって決定されてよい。
【００２４】
初期圧力は、例えば約１０−５Ｔｏｒｒである。図７に表されるように、図５の特定の実施形態に関して、第１の測定が、時間Ｔの間、時間ｔ１まで行われる。圧力は、圧力制御装置１１により、測定時間Ｔを通じて一定のままである。次いで、圧力制御装置１１は、溶媒の連続的な流れを維持しながら、吸着弁５および脱着弁７を制御して、別の所定の圧力値に対応するより高い値の圧力プラトーＰ／Ｐｓに到達し、その圧力値で、時間ｔ１とｔ２との間で測定が行われる。
【００２５】
次いで、測定方法は、吸着弁５および脱着弁７の制御と、増加する値の一連の圧力プラトーでの圧力の調整とを進める。各圧力プラトーＰ／Ｐｓで、測定時間Ｔは、好ましくは同一であり、比較的短く、圧力は一定のままである。
【００２６】
増加する値の一連の圧力プラトーＰ／Ｐｓの後、圧力制御装置１１は、脱着段階に対応する減少する値の一連の圧力プラトー（明瞭にするために図６には表されていない）で圧力を調整するように吸着弁５および脱着弁７を制御することができる。溶媒タンク４とポンプ６との間での溶媒の連続的な流れは維持され、偏光解析法測定が、同じ時間間隔Ｔの間、一定の圧力で、各圧力プラトーで行われる。減少する値のプラトーの所定の圧力値は、吸着および脱着曲線が同じ形状を表すとき、増加する値のプラトーの圧力値と同一である。
【００２７】
吸着および脱着曲線が同じ形状を表さないとき、プラトーは、各曲線の特定の区域に従って選択される。例えば、大きな勾配を表す曲線の部分では、多数のプラトーが選択される。
【００２８】
したがって、吸着弁５および脱着弁７を制御する圧力制御装置１１を有する測定デバイス１は、増加するおよび減少する圧力プラトーが精密に制御されることを可能にし、正確かつ詳細な等温曲線が構成されることを可能にする。例えば、偏光解析法測定を行うために、１０−７と１０−３との間に含まれるＰ／Ｐｓ値に関して、５つの連続する圧力プラトーが得られてよい。得られる結果は、多数の測定点を考慮に入れ、測定時間Ｔ中に圧力が一定のままであるので非常に正確である。その際、得られる等温曲線は、より信頼可能であり、詳細に使用可能である。
【００２９】
図５に表される特定の実施形態では、圧力制御装置１１はそれ自体、例えば特定の圧力値、すなわちＰ設定値を供給することができる中央制御回路１２によって制御される。その際、それぞれ吸着弁５および脱着弁７の制御関数ｆ１（Ｐ）およびｆ２（Ｐ）は、供給される圧力値Ｐ設定値と、圧力センサ８によって測定される圧力値Ｐとに依存する。
【００３０】
図６に表される特定の実施形態では、圧力制御装置１１ａおよび１１ｂもまた、特定の圧力値、すなわちＰ設定値を供給することができる中央制御回路１２によって制御されてよく、またはそれらは、対応する制御回路（図示されていない）によって個別に制御されてもよい。
【００３１】
例えば、吸着弁５は、位置に関して制御され、脱着弁７は、圧力に関して制御されて、タンク４とポンプ６との間での溶媒の連続的な流れを得る。吸着弁５を通る溶媒の進入は、微小漏れによって、好ましくは、例えば異なるサイズの複数の微小漏れによって行われる。位置制御は、圧力制御装置１１または中央制御回路１２によって制御される可動閉鎖要素によって行われ、可動閉鎖要素が微小漏れを多かれ少なかれ遮断する。脱着弁７の圧力制御は、その脱着穴の多かれ少なかれ大きな開放によって行われる。
【００３２】
例えば、脱着弁７は、圧力安定化段階で動作し、吸着弁５は、圧力変化段階で動作する。第１の圧力値Ｐ１で、脱着弁７は、圧力制御装置１１によって制御され、吸着弁５は、あらかじめ設定された開きで封鎖される。溶媒進入は一定であり、ポンピングが、脱着弁７によって調節される。その後、圧力は、第１の値Ｐ１で安定化される。第２の圧力値Ｐ２に到達するために、脱着弁７が固定され、吸着弁５の位置が変わる。第２の圧力値Ｐ２が接近されると、吸着弁５が固定され、圧力制御装置１１は、設定値としての第２の値Ｐ２に従って脱着弁７を制御する。その後、圧力は、第２の値Ｐ２で安定化される。
【００３３】
例えば、原理は前述したものと同じであり、しかし、吸着弁５の位置の変化は、各圧力プラトー変更で必要ない。約１０−５Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒまでの物理吸着圧力の全範囲が、吸着弁５の位置にそれぞれが対応する複数の、例えば３つまたは４つの部分領域に分割され、部分領域は、脱着弁７の最適な動作範囲内にあるように選択される。
【００３４】
代替実施形態では、吸着弁５による溶媒進入は、注入器によって行われてもよい。その際、圧力制御装置１１は、チャンバ２への溶媒進入の量を制御するための手段を備えて、チャンバ２への溶媒進入の正確な量を計算する。また、脱着弁７の圧力制御も注入器によって行われてよく、これは、脱着弁７を通るチャンバ２からの溶媒退出の正確な量が制御されて定量化されることを可能にする。
【００３５】
図８で、測定デバイス１の代替実施形態は、測定方法の実施を最適化する追加の要素の存在によって、前の実施形態とは異なる。測定デバイス１は、チャンバ２の入口に接続された入口弁１４に関連付けられた窒素タンク１３を備える。
【００３６】
窒素タンク１３は、デバイス１が、偏光解析法によって多孔度を測定するためのサイクルを開始する真空ポンピング・ステップの前に、窒素によるチャンバ２のパージング・ステップを行うことを可能にする。窒素を用いたこのパージング・ステップは、特に、チャンバ２内に存在することがある任意の汚染分子が除去されることを可能にして、後で行われる測定を最適化する。
【００３７】
また、有利には、チャンバ２が、要素３を変えるために開かれる前に大気圧に戻される前に、測定サイクルの最後に窒素パージング・ステップが行われてもよく、チャンバ２を開くときに測定デバイス１を汚染から保護する。
【００３８】
図８の特定の実施形態では、測定デバイス１は、温度制御装置１６に接続された温度センサ１５を備えることができ、温度制御装置１６は、温度調整器１７によってこの温度を制御および修正することができる。センサ１５と、制御装置１６と、調整器１７とが、測定が行われた後に得られる等温曲線の精度および有用性を最適化する温度制御ユニットを構成する。実際、温度を一定に保つことは、各操作が等温性質を有することを保証し、様々な温度で圧力範囲全体にわたって使用可能である等温曲線が確立されることを可能にする。
【００３９】
温度制御装置１６は、例えば中央制御回路１２によって供給され、偏光解析測定が行われなければならない所定の温度値に対応する設定値温度、すなわちθ設定値を受信してもよい。
【００４０】
温度は、好ましくは、温度センサ、例えば熱電対やサーモレジスタ（ｔｈｅｒｍｏｒｅｓｉｓｔｏｒ）によってチャンバ２内部の要素３で測定され、例えばペルチェ・タイプの温度調整器によって調整される。
【００４１】
代替実施形態では、測定されて調整されるのは、チャンバ２内部の温度である。この場合、この制御は、例えば、有利には要素３にできるだけ近付けて、例えば要素ホルダの高さで、またはより一般的にはチャンバ２内の要素３の固定手段の高さでチャンバ２内部にセンサを挿入することによって、チャンバ２が設計されるときに予定されなければならない。
【００４２】
別の代替実施形態では、温度は、溶媒タンク４の高さで測定されて調整されてよい。その際、溶媒の温度は、チャンバ２に進入される前に、例えば溶媒タンク４内に挿入された加熱抵抗器、またはタンク４の周りに位置された、制御された温度で流体を囲む加熱コイルによって修正される。
【００４３】
図８に表される測定デバイス１の特定の実施形態では、測定デバイス１はまた、溶媒タンク４とそれに対応する吸着弁５との間に取り付けられたオンオフ弁１８を備えることもできる。弁１８は、溶媒タンク４の完全な開放または完全な閉鎖を制御するように設計されて、タンク４からの溶媒の流れを阻止する、または通らせる。このオンオフ弁１８は、特に、初期ポンピング、窒素を用いたパージング、大気圧への復帰、およびチャンバ２内に新たな要素３が挿入されるときなど、移行段階で使用され、チャンバ２は、要素３の移送が行われるときに任意の微量の溶媒を含んではならない。
【００４４】
また、測定デバイス１は、チャンバ２の出口とポンプ６との間に配置されたバイパス弁１９を備えることもでき、制御された脱着弁７を通過しない溶媒蒸気の直接的なポンピングを可能にする。溶媒蒸気は、特に、圧力を調整して溶媒の連続的な流れを保証するために、制御された弁７によって取り込まれ、あるいは、溶媒蒸気は、非常に迅速に、かつ任意の制御を伴わずに大量の溶媒を除去するためにバイパス弁１９によって取り込まれる。バイパス弁１９は、とりわけ、窒素を用いたパージングが行われる前に、または初期ポンピングを行うときに、チャンバ２を空にするために使用されて、相対真空への急速な降下を保証し、特に炭素汚染を防止する。
【００４５】
図示されない別の代替実施形態では、測定デバイス１の完全な自動化が提供されてもよい。中央制御回路１２は、例えば、例えば比例積分微分（ＰＩＤ）タイプのサーボ制御によって温度および圧力を制御する適切なコンピュータに接続されてもよい。所定の圧力および温度値に依存して、コンピュータは、パラメータを再計算し、圧力制御装置１１および温度制御装置１６によって圧力および温度に関してシステムを安定化させる。また、偏光解析測定が、コンピュータによって制御されるパラメータの自動制御に組み込まれてもよい。
【００４６】
上で説明された様々な実施形態によるそのような測定デバイス１は、偏光解析法によって多孔度を測定する方法が、圧力または温度を制御および調整しながら実施されることを可能にする。したがって、測定は、可変の圧力および一定の温度で行われてもよい（等温吸着）。この場合、相対圧力は、様々な連続する値に圧力を調整することによって、様々な所定の値に連続的に調整される。例えば、溶媒としてエタノールを使用し、約０．００１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの圧力に関して、２０℃での相対圧力は、２．３×１０−５から２．３×１０−２まで変化し、３０℃での相対圧力は、１．３×１０−５から１．３×１０−２まで変化し、４０℃での相対圧力は、７．５×１０−６から７．５×１０−３まで変化し、５０℃での相対圧力は、４．５×１０−６から４．５×１０−３まで変化し、６０℃での相対圧力は、２．８５×１０−６から２．８５×１０−３まで変化する。
【００４７】
それにより、温度の制御および安定化が、等温吸着および脱着サイクルの結果をより信頼可能にする。様々な温度、例えば２０℃、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃で安定化する可能性が、ある圧力範囲、特に低い圧力がより正確に詳述されることを可能にする。例えば、２０℃で、相対圧力は、２．３×１０−５から２．３×１０−２まで変化することができ、６０℃で、相対圧力は、２．８５×１０−６から２．８５×１０−２まで変化することができる。
【００４８】
また、測定は、一定の圧力および可変の温度で行われてもよい（等圧吸着）。この場合、相対圧力は、特に、飽和蒸気圧Ｐｓの値を修正して温度を様々な所定の値に調整することによって、様々な所定の値に連続的に調整される。例えば、溶媒としてエタノールを使用し、約２０℃、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃の温度に関して、飽和蒸気圧Ｐｓは、それぞれ約４４Ｔｏｒｒ、７８Ｔｏｒｒ、１３３．７Ｔｏｒｒ、２２０Ｔｏｒｒ、３５０．３Ｔｏｒｒである。それにより、温度増加は、圧力設定値Ｐを変更することなく単に飽和蒸気圧Ｐｓを増加することによって、低い相対圧力が到達されて詳述されることを可能にする。例えば、約０．００１Ｔｏｒｒの圧力に関して、相対圧力は、約２．３×１０−５（２０℃）、１．３×１０−５（３０℃）、７．５×１０−６（４０℃）、４．５×１０−６（５０℃）、２．８５×１０−６（６０℃）であり、約０．１Ｔｏｒｒの圧力に関して、相対圧力は、約２．３×１０−３（２０℃）、１．３×１０−３（３０℃）、７．５×１０−４（４０℃）、４．５×１０−４（５０℃）、および２．８５×１０−４（６０℃）である。
【００４９】
したがって、動的な圧力管理、すなわちチャンバ内で溶媒の一定の流れを維持することは、選択された値で温度を変化させながら、チャンバ内で安定な圧力を維持することを可能にする。その際、温度を増加することまたは減少することが、溶媒の脱着または吸着に影響を及ぼす。その際、理論的な等温物理吸着モデル、例えばＫｅｌｖｉｎ式、Ｄｕｂｉｎｉｎ−Ｒａｄｕｓｈｋｅｖｉｃｈ式が、等圧物理吸着に適合される。
【００５０】
全ての場合に、場合によっては温度制御と結合された圧力制御は、とりわけ、信頼可能であり使用可能な等温曲線が圧力範囲全体にわたって様々な温度で得られることを可能にする。結果の綿密な解析を行うために、測定点の数を増加すること、および圧力プラトーのより精密な制御を有することが可能である。
【００５１】
また、吸着５および脱着７弁を制御することによって溶媒の連続的な流れを制御することが、圧力に関する限り、特に低圧範囲内で、向上された精度を実現し、ミクロ細孔を特徴付けることができる。
【００５２】
また、測定デバイスは、汚染物質の連続的な除去によって、測定に対する汚染とチャンバ２の生じ得る漏れとの影響が制限されることを可能にする。
【００５３】
また、行われる場合には圧力および温度パラメータのコンピュータ制御が、使用の自由度と、様々な可能な使用に適合される優れた精度（測定値の数、圧力範囲など）とを提供する。材料の測定および研究は、大幅に容易にされる。
【００５４】
本発明は、上で説明された様々な実施形態に限定されない。圧力値Ｐ設定値の決定は、圧力制御装置１１（図５）または１１ａ、１１ｂ（図６）に直接組み込まれてもよい。測定デバイス１の自動化の場合、他のタイプのサーボ制御が、それらが正確であり効率的である限り使用されてもよい。
【００５５】
吸着弁５の制御は、圧力に従って行われてもよく、脱着弁７の制御は、脱着弁７の１つまたは複数の微小漏れを多かれ少なかれ遮断するように設計された閉鎖要素の位置に従って行われてもよい。
【００５６】
圧力センサ８は、圧力範囲全体（１０−５〜１００Ｔｏｒｒ）にわたって圧力の厳密な制御を行う２つの薄膜ゲージ（ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｇａｕｇｅ）を備えるアセンブリによって置き換えられてもよい。
【００５７】
吸着弁５と脱着弁７との制御は、２つの流量制御装置、すなわち溶媒進入のための一方の装置と、溶媒ポンピングのための他方の装置とによって行われてもよい。
【００５８】
チャンバ２への溶媒の制御された進入を行うために、特に溶媒タンク４を飽和蒸気圧にするために、溶媒タンク４とチャンバ２の入口との間に追加のバイパス弁を提供することが可能である。
【００５９】
図示されない別の代替実施形態では、要素３の進入のための中間チャンバ、例えば、要素３がチャンバ２に入れられる前に要素３を調整するように設計された移送チャンバが提供されてもよい。そのような加圧チャンバは、特に、有孔材料の炭素汚染が制限されることを可能にし、チャンバ２は、２つの要素３の間の移行中に真空下のままである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来技術による、偏光解析法によって多孔度を測定するためのデバイスを表す図である。
【図２】従来技術による、測定が行われる吸着段階の様々な所定の圧力プラトーを例示する、時間に対する圧力のグラフである。
【図３】ブロック図の形態で、吸着段階での図１によるデバイスを表す図である。
【図４】ブロック図の形態で、脱着段階での図１によるデバイスを表す図である。
【図５】ブロック図の形態で、本発明による偏光解析法によって多孔度を測定するためのデバイスの特定の実施形態を表す図である。
【図６】ブロック図の形態で、図５による偏光解析法によって多孔度を測定するためのデバイスの代替実施形態を表す図である。
【図７】本発明による、測定が行われる吸着段階の様々な所定の圧力プラトーを例示する、時間に対する圧力のグラフである。
【図８】ブロック図の形態で、図５による偏光解析法によって多孔度を測定するためのデバイスの別の代替実施形態を表す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月21日(2007.3.21)
【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】
要素が中に配設される測定チャンバと、
溶媒タンクと前記チャンバの入口との間に配置された吸着弁に関連付けられた溶媒タンクと、
前記チャンバの出口とポンプとの間に配置された脱着弁に関連付けられたポンプと、
圧力センサと、
前記吸着および脱着弁を制御するための制御手段と
を備えるデバイスによって前記要素の多孔度を測定するための方法であって、
前記測定方法が、前記圧力センサによる前記チャンバ内の圧力の測定と、様々な所定の圧力で偏光解析法によって多孔度を測定するための測定サイクルとを含み、
前記方法が、偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクル中に、前記制御手段が、前記測定された圧力に従って前記吸着および脱着弁の開放を制御し、前記チャンバ内の相対圧力が、前記タンクと前記ポンプとの間で前記チャンバ内の溶媒の連続的な流れを維持しながら、様々な所定の値に連続的に調整されることを特徴とする方法。
【請求項２】
偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクルの前に、相対真空が実現されるまで、前記ポンプによる前記チャンバのポンピングを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記相対真空を実現するための前記チャンバの前記ポンピング・ステップの前に、窒素を用いた前記チャンバのパージング・ステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記相対圧力が、一定の温度で、様々な連続する値に圧力を調整することによって、様々な所定の値に連続的に調整されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクル中に、前記制御手段が、増加する値の一連の連続する圧力プラトーを形成するように、前記吸着および脱着弁の開放を制御することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクル中に、前記制御手段が、減少する値の一連の連続する圧力プラトーを形成するように、前記吸着および脱着弁の開放を制御することを特徴とする請求項４および５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
偏光解析法によって多孔度を測定するための前記サイクル中に、温度の測定および調整を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記相対圧力が、一定の圧力で、様々な連続する値に温度を調整することによって、飽和蒸気圧を修正することによって、様々な所定の値で連続的に調整されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記温度が、熱電対またはサーモレジスタによって前記チャンバ内部の前記要素で測定され、ペルチェ・タイプ温度制御装置によって調整されることを特徴とする請求項７および８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記温度が、前記チャンバの高さで測定されて調整されることを特徴とする請求項７および８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記測定されて調整される温度が、前記溶媒が前記チャンバに進入される前の前記溶媒の温度であることを特徴とする請求項７および８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記吸着および脱着弁が、前記弁の開放を制御する前記制御手段によって、圧力に関してまたは位置に関して制御されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の測定方法を実施するためのデバイス。
【請求項１３】
前記弁の少なくとも１つが、少なくとも１つの微小漏れを備え、前記弁の開放を制御する前記制御手段が、前記微小漏れの閉鎖要素の位置の制御手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記弁の少なくとも１つが、注入器を備え、前記弁の開放を制御する前記制御手段が、前記注入器内を流れる溶媒の量の制御手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【国際調査報告】
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