(57)【要約】  本発明はセンサ（２）の隔膜（３）の保護装置（１）に関し、このセンサ（２）は物理量を判断し、この物理量は媒体によって伝達され、この媒体は隔膜（３）に作用する。保護装置（１）はセンサ（２）に装着することができる。保護装置（１）は長手方向軸線（Ｚ）を有する。保護装置（１）はセンサ（２）に装着されているとき、少なくとも１つの放射源（９）からの電磁放射から隔膜（３）を保護する。保護装置（１）は少なくとも１つの通路（７）を有し、保護装置（１）がセンサ（２）に装着されているとき、媒体はこの通路（７）を通って隔膜（３）に到達することができ、保護装置（１）がセンサ（２）に装着されているとき、電磁放射はこの通路（７）内を伝播することができる。通路（７）内を伝播する電磁放射は、通路の壁（略して通路壁）（７１）で少なくとも１回は反射した後に、はじめて隔膜（３）に到達する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ（２）の隔膜（３）の保護装置（１）であって、前記センサ（２）は物理パラメータを検出し、前記物理パラメータは媒体を通して伝達され、前記媒体は前記隔膜（３）に作用し、
前記保護装置（１）は前記センサ（２）に取り付けることができ、
前記保護装置（１）は長手方向軸線（Ｚ）を有し、
前記保護装置（１）は前記センサ（２）に取り付けられると、少なくとも１つの放射源（９）からの電磁放射から前記隔膜（３）を保護するようになっており、
前記保護装置（１）は少なくとも１つの通路（７）を備え、前記保護装置（１）が前記センサ（２）に取り付けられると、前記媒体が前記通路（７）を通して前記隔膜（７）に到達することができるようになっており、
前記保護装置（１）が前記センサ（２）に取り付けられると、前記電磁放射が前記通路（７）内を伝播することができるようになっている、前記保護装置において、
前記通路（７）内を伝播する前記電磁放射が前記隔膜（３）に到達する前に、必ず少なくとも１回は前記通路の壁、すなわち通路壁（７１）で反射するようになっていることを特徴とする、保護装置。
【請求項２】
前記長手方向軸線（Ｚ）に平行な断面の少なくとも１つの断面図内で前記通路（７）が略Ｖ字状であることを特徴とする、請求項１に記載の保護装置（１）。
【請求項３】
前記長手方向軸線（Ｚ）に平行な断面の少なくとも１つの断面図内で少なくとも１つの前記通路（７）が略Ｓ字状であることを特徴とする、請求項１に記載の保護装置（１）。
【請求項４】
前記保護装置（１）が取り付けられると、前記隔膜（３）に対面する面、すなわち隔膜側（３１）を備え、
前記保護装置（１）が取り付けられると、前記隔膜（３）に対面しない表面、すなわち媒体側（４１）を備えること、および、
前記隔膜（７）の表面に対する、前記隔膜側（３１）または前記媒体側（４１）の前記通路（７）の内法の合計の比率が少なくとも０．２５であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の保護装置（１）。
【請求項５】
ある通路内に存在する通路壁（７１）の表面粗さの算術平均値が少なくとも５マイクロメートルであること、および、
方向性を有する前記入射電磁放射が、反射した放射のうち方向性をもつものの割合が８０％未満になるように、前記粗面で反射することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の保護装置（１）。
【請求項６】
前記保護装置（１）が少なくとも２つの保護装置部品（５１、５２）からなり、前記保護装置（１）が取り付けられるとき、前記保護装置部品（５１、５２）が前記長手方向軸線（Ｚ）に垂直に重ね合わされていること、および、前記保護装置部品（５１、５２）が材料接合により結合されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の保護装置（１）。
【請求項７】
1つの通路内の壁である通路壁（７１）が電磁放射を吸収するコーティングを備え、前記コーティングが前記入射電磁放射強度の少なくとも１０％を吸収し、その結果、コーティングされていない通路壁（７１）と比較して反射強度を少なくとも１０％低下させるようになっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の保護装置（１）。
【請求項８】
1つの通路内の壁である通路壁（７１）が非粘着性コーティングであるコーティングを備え、コーティングされていない通路壁（７１）と比較して前記媒体内に存在する粒子の前記通路壁（７１）における吸収が５０％低減することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の保護装置（１）。
【請求項９】
前記保護装置（１）が金属または合金で作られていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の保護装置（１）。
【請求項１０】
前記保護装置（１）がセラミック材料で作られている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の保護装置（１）。
【請求項１１】
物理パラメータを検出するセンサ（２）であって、前記物理パラメータが媒体によって伝達され、前記センサ（２）が隔膜（３）を備え、前記媒体が前記隔膜（３）に作用する、センサ（２）において、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の保護装置（１）が前記センサ（２）に取り付けられていることを特徴とする、センサ（２）。
【請求項１２】
前記センサ（２）が圧力を検出する圧力センサであること、および、前記圧力センサ内に圧電測定素子が配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載のセンサ（２）。
【請求項１３】
前記センサ（２）が内燃機関の圧力チャンバ内に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載のセンサ（２）。
【請求項１４】
請求項９に記載の保護装置（１）を生産する方法であって、金属粉末がレーザービームにより部分的または完全に溶融される、選択的レーザー焼結法または選択的レーザー溶融法などの方法を用いて前記保護装置（１）が生産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、特許請求の範囲の独立請求項の前文に記載されたセンサに取り付けられる保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサは、ある物理パラメータを検出し、理想条件の下でその物理パラメータに等価なセンサ信号を提供する。この目的で、その物理パラメータに対する感受性を有するセンサ素子がセンサ内に配置されている。通常、センサ素子は、隔膜などの、センサの保護層によって、例えば、埃、液体、気体、および／または電磁放射などの外部からの衝撃に対して保護されている。ここで「および／または」という用語は、非排他的な選言として理解されるべきである。隔膜は一般に、金属または合金またはプラスティックで作られている。媒体は物理パラメータを担持するものであり、隔膜に作用する。
【０００３】
隔膜は、外部からの衝撃に暴露される。外部からの衝撃は、温度、圧力などである。
【０００４】
物理パラメータは、例えば、圧力である。圧力を検出するセンサの場合、物理パラメータを担持するものは気体または液体であり、隔膜に作用する。しかしながら、圧力センサのセンサ素子は温度依存性を呈し、望ましくない影響がセンサ信号に表れる。
【０００５】
温度の変化を引き起こす温度エネルギーは、熱伝導によって媒体により伝達されるだけではなく、また、対流に起因する熱エントレインメントだけではなく、一種の電磁放射である熱放射によっても伝達される。以下で、電磁放射という用語は、熱放射と意味の区別なく使用される。
【０００６】
隔膜の近傍で炎が発火すると、隔膜に作用する電磁放射が急速に増加する。炎が鎮火すると、隔膜に作用する電磁放射は急速に減少する。隔膜が、結果の入射電磁放射を部分的または完全に吸収すれば、隔膜の温度が上昇する。この隔膜温度の上昇は、少なくとも部分的にはセンサ素子に移行し、それにより、検出されるセンサ信号に影響するか、センサ素子を損傷させる。この、センサ信号への影響は、不正確な物理パラメータ値の検出を引き起こすが、以下で、この検出される物理パラメータは温度自体ではない。
【０００７】
急速に発生する、例えば隔膜またはセンサ素子などの材料の温度の変化は、サーマルショックとも称され、例えば内燃機関などの圧力チャンバ内で媒体が燃焼するときに発生する。内燃機関には、バンケル、ガソリン、ディーゼルなどのエンジンなどの、４ストロークおよび２ストロークのエンジンが挙げられる。サーマルショックは、その他の、ガスタービン内、ジェットエンジン内、ロケットエンジン内、蒸気タービン内、および、蒸気機関などの構造物内などの、圧力がゆきわたる容量の中でも発生する。以下では、内燃機関の圧力チャンバおよび、圧力がゆきわたる上記の容量を、まとめて圧力チャンバと称する。経時的にゆっくりした変動を呈する、ほぼ一定した周囲温度とは対照的に、圧力チャンバ内に置かれたセンサのセンサ信号へのサーマルショックを最小化することは、較正に関わる方法では不可能であるか、不十分である。
【０００８】
さらに、温度が、隔膜の材料の、材料特定の閾値を超えると、隔膜がサーマルショックによって損傷する。さらにまた、繰り返されるサーマルショックにより隔膜が劣化し、経時劣化的な損傷が隔膜に発生する。
【０００９】
隔膜の前部領域に備わるセンサの前部領域に取り付けられる、欧州特許出願公開第ＥＰ２０２４７１０号（ＥＰ２０２４７１０Ａ１）に記載の隔膜保護手段が知られており、この隔膜保護手段は、５００°Ｃまでの温度に耐えることができる。一実施形態では、この隔膜保護手段は複数の開口部（通路）を備えており、測定対象の情報を担持する媒体がこの開口部を流れることができる。通路の直径は、この隔膜保護手段が防炎手段となるように、炎の貫通を防ぐように選択される。
【００１０】
このことには、少なくとも１つの放射源により媒体の側部で生成される電磁放射が通路を通して直接隔膜に作用することがあるために、サーマルショックを引き起こし得るという欠点がある。これがセンサ信号に影響して、不正確な物理パラメータの値が検出されることになる。電磁放射の強度によっては、電磁放射は隔膜および／またはセンサ素子を損傷させることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許出願公開第ＥＰ２０２４７１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、通路内を伝播する電磁放射が隔膜に到達する前に通路の壁で少なくとも１回は反射し、それにより、隔膜に衝突する電磁放射の強度が低減するような構成の、センサの隔膜の保護装置を提供することである。本発明の別の目的は、物理パラメータを担持するものである媒体が、可能な限り妨害されることなく隔膜に作用することができるような構成の、保護装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これらの目的のうち少なくとも１つを、特許請求の範囲の独立請求項の特徴によって達成した。本発明はセンサの隔膜の保護装置に関し、このセンサは物理パラメータを検出し、当該物理パラメータは媒体によって伝達され、この媒体は隔膜に作用し、この保護装置はセンサに取り付けることができ、この保護装置は長手方向軸線を有し、この保護装置はセンサに取り付けられているとき、少なくとも１つの放射源の電磁放射から隔膜を保護し、当該保護装置は少なくとも１つの通路を備え、保護装置がセンサに取り付けられているとき、この通路を通して媒体が隔膜に到達することができ、保護装置がセンサに取り付けられているとき、この通路内を電磁放射が伝播することができ、通路内で伝播している電磁放射は、隔膜に到達する前に、まず、少なくとも１回は通路の壁（略して通路壁）から反射する。
【００１４】
このように、隔膜に衝突する電磁放射の強度は、電磁放射が通路の壁で反射することなく放射源から隔膜に伝播することのできる、通路のない保護装置と比較して、低下する。
【００１５】
放射源からの電磁放射の伝播は、空間内で輻射方向および直線方向に発生する。
【００１６】
電磁放射（略して放射）は、放射が放射源から隔膜に到達するためには、本発明によれば、保護装置に衝突し、その後、通路の壁（略して通路壁）での少なくとも１回の反射が必要である。放射が通路壁に衝突すると、当該放射は部分的に吸収され、部分的に反射し、部分的に散乱し、その後、通路壁から輻射方向および直線方向に伝播する。
【００１７】
放射の反射とは、ある表面からの方向性をもつ反射を意味すると理解され、放射の散乱とは、ある表面からの拡散反射を意味すると理解される。吸収とは、ある表面において放射が熱エネルギーに変換され、その熱エネルギーがその表面に供給されることを意味すると理解される。
【００１８】
よって、放射が通路壁に衝突した後、通路内を伝播する放射の強度は低下する。これは、通路壁による、放射の一部の吸収に起因する。これはまた、保護装置の隔膜に対面しない側（略して媒体側）で、隔膜に到達できなくなる方向へ通路から放射が放出される、放射の部分的な反射および散乱にも起因する。これは、それぞれ後方散乱または後方反射として知られる。
【００１９】
通路壁にただ１回衝突した後に隔膜に衝突することができる放射の割合は、ごく小さい。放射の大部分は通路壁に何度か衝突し、上記の吸収に起因して、衝突のたびに強度が低下する。それに加えて、後方散乱および後方反射が、隔膜に到達する放射の強度を低下させる。したがって、隔膜に到達する放射は、従来技術の保護装置を通して隔膜に到達する放射に比較して、何分の１もの少なさである。
【００２０】
さらに、保護装置の幾何形状が検出対象の情報に与える影響を最小化するために、媒体は、可能な限り妨げられることなく通過する必要がある。通路の流体抵抗が高い場合、圧力の変化は、通路を通って流れる媒体の流体抵抗に起因して、遅れて隔膜に作用する。流体抵抗は、通路の内法および、通路を通る媒体の経路の長さに依存する。通路の内法は、平面に投影される通路の面積である。圧力変化には遮断周波数が存在し、この遮断周波数の逆数よりも速く発生する圧力変化のみが検出可能であるため、経時的な圧力プロファイルに関して正確性は不十分である。
【００２１】
さらに、保護装置とセンサの組み合わせが、少なくとも１つの共鳴周波数を有するホルムヘルツ共鳴器を表すので、通路は共鳴周波数を有する。共鳴周波数の逆数の範囲内の時間スケールで発生する圧力変化の検出は、不正確である。共鳴周波数は、保護装置と隔膜の間の容量および、通路の内法に依存する。通路の内法は、平面に投影される通路の面積である。
【００２２】
センサに取り付けられた保護装置は、センサの隔膜に対面する面を備え、これを隔膜側と称する。保護装置の隔膜に対面しない側を、媒体側と称する。通路は、媒体側から隔膜側まで延在する。
【００２３】
保護装置の構成は、隔膜の表面に対する、通路の隔膜側または媒体側の内法の合計の比率が少なくとも０．２５であるようになされる。これにより共鳴周波数および遮断周波数が増大し、共鳴周波数の影響を一切なくしながら、内燃エンジンで発生するものなどの高速の圧力変化が検出される。
【００２４】
下記では、例として、図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】わかりやすくするために斜線ハッチングなしで表現されたセンサを設置部分内に備える、好ましい実施形態の保護装置の断面図である。
【図２】図１による保護装置の実施形態を通る長手方向軸線に平行な断面の図である。
【図３】図１による保護装置の図である。
【図４】わかりやすくするために斜線ハッチングなしで表現されたセンサを設置部分内に備える、別の実施形態の保護装置の断面図である。
【図５】図４による保護装置の実施形態を通る長手方向軸線に平行な断面の図である。
【図６】図４による保護装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、設置部分４内にセンサ２を備える、好ましい実施形態の保護装置１の断面図である。センサ２は、わかりやすくするために斜線ハッチングなしで表されている。
【００２７】
センサ２は、長手方向軸線Ｚに沿って略棒状である。センサ２は、設置部分４内に組み込まれている。有利には、センサ２は設置部分４内に差し込まれている。設置部分４はチャンバ容量１１の範囲を定め、この容量内で物理パラメータが検出される。物理パラメータを担持するものである媒体が、チャンバ容量１１内にある。センサ２は隔膜３を備え、この隔膜は、センサ２のチャンバ容量１１に対面する端部で、第１の径方向軸線Ｘに平行に、かつ、第２の径方向軸線Ｙに平行に延在する。長手方向軸線Ｚ、第１の径方向軸線Ｘ、および第２の径方向軸線Ｙは、直交系を形成する。第１および第２の径方向軸線は、径方向平面ＸＹを形成する。媒体は、隔膜３に作用する。
【００２８】
一実施形態では、チャンバ容量は、内燃機関の圧力チャンバのチャンバ容量である。
【００２９】
別の方法として、第１および第２の径方向軸線Ｘ、Ｙがわたる径方向平面ＸＹは、下記で半径Ｒおよび極角Ｗを使用して記述される。半径Ｒ、極角Ｗ、および長手方向軸線Ｚは、円筒座標系を形成する。
【００３０】
好ましい一実施形態では、保護装置１は、円盤形状のポット底部５および中空円筒のポット壁６を備えるポット形状で、当該中空円筒ポット壁６は長手方向軸線Ｚを有する。ポット壁６とポット底部５は、一体成形されているか、材料接着により互いに結合されている。
【００３１】
保護装置１は、センサ２に取り付けることができる。センサ２に取り付けた場合、保護装置１は、少なくとも１つの放射源９の電磁放射から隔膜３を保護し、当該放射源９はチャンバ容量４５の中に配置されている。
【００３２】
センサ２に取り付けられた保護装置１は、中空円筒ポット壁６の内側表面がセンサ２の外側表面に対面し、隔膜３がポット底部５の隔膜側３１に対面するように配置されている。円盤形状のポット底部５の他方の側を、媒体側４１と称する。隔膜３とポット底部５は、略平行に配向され、長手方向軸線Ｚに沿って互いに離間されている。したがって、保護装置１は隔膜３とチャンバ容量４５の間に配置され、センサ２の長手方向軸線Ｚは中空円筒ポット壁６の長手方向軸線Ｚと一致する。
【００３３】
一実施形態では、保護装置１は、例えば溶接結合を用いて、センサ２に一体的に結合されている。
【００３４】
別の実施形態では、保護装置１は、例えば、ねじ結合またはクランプ部材による力係止結合によってセンサ２に結合されている。
【００３５】
さらに別の実施形態では、保護装置１は、例えばバヨネットキャッチを用いて、形状係止結合によってセンサ２に結合されている。
【００３６】
隔膜３、ポット底部５、およびポット壁６は、隔膜側の容量（略して隔膜容量と称する）３５を取り囲む。
【００３７】
ポット底部５の中に少なくとも１つの通路７が形成されて、保護装置１がセンサ２に取り付けられたときに、媒体側４１のチャンバ容量４５から隔膜側３１の隔膜容量３５へ、媒体が当該通路７を通過するようになされている。保護装置１がセンサ２に取り付けられているとき、電磁放射は通路７内を伝播することができる。
【００３８】
本発明によれば、保護装置１のポット底部５内の通路７は、通路７内を伝播する、チャンバ容量４５内の放射源９からの電磁放射が、隔膜３に到達する前に、まず、少なくとも１回は通路壁７１から反射するように構成される。
【００３９】
隔膜側３１上のある位置と媒体側４１上のある位置の間に、通路７を通る直線的接続は存在しない。
【００４０】
図２は、保護装置１の好ましい第１の実施形態の表現であり、この表現では、長手方向軸線Ｚおよび半径Ｒに沿って一定した極角Ｗで断面が延在する。ポット底部５は、図３に示される所定の幅Ｂを有する少なくとも１つの通路７を備え、この通路７は、断面内に、９０°傾けた文字Ｖに類似した形状で延在する。Ｖ字状の通路の道筋は、径方向平面ＸＹ内に通路経路の中心を示して断面内に軌道として表されており、この軌道は、半径Ｒを、長手方向軸線上の位置の関数として示し、縦方向Ｚに進行するにつれて、ポット底部５の隔膜側３１とポット底部５の媒体側４１の略中央にある点までは、軌道の半径は幅Ｂよりも大きい幅だけ拡大する。この、ポット底部５の隔膜側３１とポット底部５の媒体側４１の略中央にある点からは、軌道の半径Ｒは再び、幅Ｂよりも大きい幅だけ縮小する。軌道のこの形状に起因して、隔膜側３１と媒体側４１の間に通路７を通した直線的接続は存在しない。放射源９から発し、ある程度直線状に通路７の中へも伝播する電磁放射は、隔膜３に到達する前に、まず、少なくとも１回は通路壁７１から反射する。
【００４１】
図３に示すように、長手方向軸線Ｚに垂直な各平面について、通路７は、極角Ｗに沿って一定半径Ｒで少なくとも１つの円弧を描き、円弧の中心角Ａは３５５°よりも小さい。中心角Ａは、その円弧が属する円の中心から円弧の両端まで伸びる、２本の直線の間の角度である。同一の半径Ｒで複数の通路がある場合は、中心角Ａの合計は３５５°よりも小さくなる。通路７によって占められない、少なくとも５°の残りの角度は、ポット底部５を安定させ、また、ポット底部５が通路７の円弧によって複数の部分に分断されないようにする役割を担う。
【００４２】
有利には、複数の通路７がポット底部５内に配置され、複数の異なる通路７の通路壁７１が互いに干渉することなく、それらの通路が、媒体側４１においてさまざまな半径Ｒで始まり、長手方向軸線Ｚに沿ってＶ字状となり、隔膜側３１において終わるようになされる。このように、少なくともポット底部５の隔膜側４１またはポット底部５の媒体側４１上の通路７の内法の合計は、隔膜３の表面に対する通路７の内法の合計の比率が少なくとも０．２５であるようになっている。通路７の内法は、例えば、ポット底部５の媒体側４１または隔膜側３１の表面の平面などの、平面に投影される通路７の面積である。
【００４３】
好ましい実施形態では、保護装置１は、有利には金属または合金で作られている。特に有利な実施形態では、保護装置１は、５００℃より高い温度に耐える金属または合金で作られている。
【００４４】
さらに別の実施形態では、保護装置１は、例えば窒化ケイ素などのセラミック材料で作られている。
【００４５】
好ましい実施形態では、保護装置１は、有利には選択的レーザー焼結法または選択的レーザー溶融法を用いて生産され、これらの方法は、例えば、合金、金属、またはセラミックなどの微粉状材料を局部的に溶融することに基づく。微粉状材料を１層ずつ積層して選択的に溶融することによって、通路７を上記の複雑な形状で製造することが可能になる。
【００４６】
ただし、当業者ならば別の製造方法を使用することもでき、それらの方法には、ノズルを用いて特定の位置を狙って金属粉末を堆積させることからなるレーザーメタルデポジションまたはダイレクトメタルデポジションなどがあり、この方法では、粉体はレーザーにより溶融されながらその位置に搬送される。
【００４７】
特に好ましい実施形態では、少なくとも１つの通路７の通路壁７１の、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ４２８７：２０１０に準拠する表面粗さ（略して「粗さ」と称する）の算術平均値は高く、少なくとも５マイクロメートルである。それにより、入射する電磁放射は反射するだけでなく、さらに散乱もする。有利には、反射する電磁放射のうち方向性を有して反射する部分、すなわち反射は、８０％未満である。これにより、通路壁７１で反射し、よって媒体側４１から隔膜側３１へ伝播することのできる電磁放射の割合が最小化され、隔膜３への電磁放射の衝撃が減少する。
【００４８】
図４は、保護装置１の別の好ましい実施形態の断面図である。センサ２は、わかりやすくするために斜線ハッチングなしで表されている。
【００４９】
保護装置１は、円盤形状のポット底部５および中空円筒のポット壁６を備えるポット形状である。円盤形状のポット底部５は、少なくとも２つの円盤形状のポット底部部品３４、３１を有し、それらは互いに平行に重ね合わされて、材料接合着により結合されている。数なくとも１つのポット底部部品３４は、ポット底部部品５１の外周上に、他方のポット底部部品３１に対面する側の表面の外周全体に形成された肋材形状の突出部５３を、長手方向軸線Ｚの方向に備える。肋材形状の突出部５３は、他方のポット底部部品５２に当接する。ポット底部部品５１、５２は材料接合によって肋材形状の突出部５３に結合されており、この材料結合は図４および５に黒色の三角形で示されている。ポット底部５の外周上の肋材形状の突出部５３は、ポット底部部品３４と３１の間に容量を形成し、これは中間容量５５と称される。
【００５０】
ポット壁６と１つのポット底部部品５１は一体成形されるか、材料接合によって結合されている。センサ２は、保護装置１内に、ポット壁６の内側表面がセンサ２の外側表面に対面し、隔膜３がポット底部５の隔膜側３１に対面するように配置されている。
【００５１】
底部部品５１、５２は通路７を含み、通路７は、長手方向軸線Ｚに平行な少なくとも１つの断面図において、通路７が中間容量５５と共に略Ｓ字状をなすように、ポット底部部品５１、５２に配置されている。図５に示すように、ポット底部部品３４、５２の通路７の位置および突出部５３の寸法は、チャンバ容量４５内に配置された放射源９から通路内に伝播する電磁放射が隔膜３に到達する前に、まず、必ず少なくとも１回は通路壁７１から反射するように選択される。
【００５２】
図６に示すように、少なくともポット底部５の隔膜側３１上またはポット底部５の媒体側４１上の通路７の内法の合計は、隔膜３の表面に対する通路７の内法の合計の比率が少なくとも０．２５であるようになっている。
【００５３】
一実施形態では、保護装置１は、マシニング生産方法によって製造される。通路７は、例えば、複数の作業手順でさまざまな角度からフライス加工または穿孔することによって生産されてもよい。
【００５４】
保護装置１の一実施形態では、少なくとも１つの通路壁７１はコーティングを含み、このコーティングは電磁放射を吸収する。コーティングは入射電磁放射強度の少なくとも１０％を吸収し、よって、コーティングされていない通路壁７１と比較して反射強度を少なくとも１０％低下させる。
【００５５】
保護装置１のさらに別の実施形態では、通路壁７１はコーティングを含み、このコーティングは非粘着性コーティングである。非粘着性コーティングの結果、コーティングされていない通路壁７１と比較して、媒体内に存在する粒子の通路壁７１における吸収が５０％低減する。
【００５６】
ただし、当然ながら当業者は、これとは異なる通路壁７の配置を選択してもよい。通路７は、長手方向軸線Ｚに平行な平面内の円弧ではなく、直線に沿って延在するとして構想されてもよい。さらに、円形の内法を有する通路７もまた、構想可能である。
【００５７】
ただし、当然ながら当業者は、略Ｓ字状またはＶ字状ではないが、放射源１５から通路７内を伝播する電磁放射が隔膜３に到達する前に必ず少なくとも１回は通路壁７１で反射するような形状の軌道に沿って、長手方向軸線Ｚに平行な断面内に延在する通路７を設計してもよい。
【００５８】
好ましい実施形態では、センサは圧力センサであり、当該圧力センサ内に圧電測定素子が配置される。隔膜に作用する圧力の衝撃下では、隔膜は圧電測定素子に力を加え、この素子は加えられた力に対応する電荷を生成する。電荷は変換され、よく知られた電子構成要素を使用して、センサ信号として提供される。
【符号の説明】
【００５９】
１  保護装置
２  センサ
３  隔膜
４  設置部分
５  ポット底部
６  ポット壁
７  通路
９  放射源
３１  隔膜側
３５  隔膜側の容量、隔膜容量
４１  媒体側
４５  チャンバ容量
５１  ポット底部部品
５２  ポット底部部品
５３  突出部
５５  中間容量
７１  通路壁、通路の壁
Ａ  中心角
Ｒ  半径
Ｗ  極角
Ｘ  第１の径方向軸線
Ｙ  第２の径方向軸線
Ｚ  長手方向軸線
【図１】
2021509960.tif 000003
【図２】
2021509960.tif 000004
【図３】
2021509960.tif 000005
【図４】
2021509960.tif 000006
【図５】
2021509960.tif 000007
【図６】
2021509960.tif 000008
【国際調査報告】
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