(57)【要約】【課題】質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口での全圧についての測定を向上させることにより、圧力が高い時点から該リークを特定できるようにする、装置を提供する。【解決手段】  質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口（１８）での圧力を測定する装置において、質量分析計（１２）が高真空ポンプ（１４）の入口（２２）に接続されており、高真空ポンプ（１４）の出口（２４）が予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）に接続されており、予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）が試験ガス入口（１８）に接続されており、予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）と高真空ポンプ（１４）の少なくとも１つの中間ガス入口（３４）とが、流量規制部（４２）を有する接続ライン（３８）によって互いに接続されている装置。【選択図】図１
2018533736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口（１８）での圧力を測定する装置であって、
質量分析計（１２）が高真空ポンプ（１４）の入口（２２）に接続されており、前記高真空ポンプ（１４）の出口（２４）が予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）に接続されており、前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）が前記試験ガス入口（１８）に接続されている、装置において、
前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）と前記高真空ポンプ（１４）の少なくとも１つの中間入口（３４）とが、流体スロットル（４２）を有する接続ライン（３８）によって互いに接続されていることを特徴とする、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記スロットル（４２）のガス通過量が、該スロットル（４２）に生じる圧力差が約１０００ｍｂａｒのときに１０−５ｍｂａｒ・ｌ／ｓ〜１０−３ｍｂａｒ・ｌ／ｓの範囲内であることを特徴とする、装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、前記スロットル（４２）から前記接続ライン（３８）の前記真空ポンプ側始点までの距離が、前記スロットル（４２）から前記接続ライン（３８）の前記高真空ポンプ側の終点までの距離よりも短いことを特徴とする、装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の装置において、前記スロットル（４２）が、オリフィスまたはキャピラリーとして設計されていることを特徴とする、装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の装置において、前記予備排気ポンプ側の入口が、前記接続ライン（３８）内にロックされていることを特徴とする、装置。
【請求項６】
質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口（１８）での圧力を測定する方法であって、質量分析計（１２）が高真空ポンプ（１４）の入口（２２）に接続されており、前記高真空ポンプ（１４）の出口（２４）が予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）に接続されており、前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）が前記試験ガス入口（１８）に接続されている、方法において、
前記試験ガス入口（１８）から前記予備排気ポンプ（１６）へのガス流から、部分流が分岐され、絞られて前記高真空ポンプ（１４）の少なくとも１つの中間ガス入口（３４）に供給されて、前記分岐した部分流における試験ガスの分圧を前記質量分析計（１２）によって測定することにより、前記試験ガス入口（１８）での圧力が測定されることを特徴とする、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記部分流は、圧力差が約１０００ｍｂａｒのときに最大で１０−５〜１０−３ｍｂａｒ・ｌ／ｓの範囲内にまで絞られることを特徴とする、方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の方法において、前記部分流の絞りの箇所を、前記高真空ポンプ（１４）の前記中間ガス入口（３４）よりも前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）の近くに位置させることを特徴とする、方法。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか一項に記載の方法において、前記分岐した部分流が、遮断されてい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、質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口における圧力を測定するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析計型リーク探査では、耐リーク性の検査対象が、試験ガスを使用し、真空条件下で試験される。質量分析計の動作のためには、１０−４ｍｂａｒ未満の圧力に到達させる必要がある。
【０００３】
一般的に、真空リークディテクタを用いて実行される耐リーク性試験法に関しては、真空法と過圧法とが区別される。真空法では、試験体が真空排気されて試験ガス雰囲気に曝される。試験体から取り出されるガスが、試験ガスの存在について調べられる。過圧法では、試験体が、該試験体を取り囲む雰囲気の圧力よりも高い圧力の試験ガスによって加圧される（Druck beaufschlagt）。そして、該試験体を取り囲む雰囲気が、試験ガスの存在について調べられる。
【０００４】
真空法にしても過圧法にしても、試験は積分型または漏洩箇所特定型であってもよい。積分型耐リーク性試験では、試験体が真空チャンバ又は圧力チャンバ内に配置されて、該試験体から又はこの試験チャンバ（試験室）から取り出されるガスが、試験ガスの存在について調べられる。積分型試験では、試験体が１つ以上のリークを有しているか否か、さらには、それらのリークの総リークレートが調べられる。
【０００５】
漏洩箇所特定型の試験過程では、リークの箇所が検出される。漏洩箇所特定型真空法では、真空排気され、質量分析計型リークディテクタに連結された試験体に、外側からスプレーガンを用いて試験ガスが吹き付けられる。漏洩箇所特定型過圧法では、試験ガスにより加圧された状態の試験体が、手持ち式嗅気プローブを用いて外部から嗅取検査される。
【０００６】
前述したいずれの方法においても、質量分析計型リークディテクタが使用される。質量分析計型リークディテクタは、検査対象となる試験ガス流が吸い込まれる試験ガス入口を備えており、試験ガス流が質量分析計に供給されることで試験ガスの分圧の検出が行われる。質量分析計を用いた検査は、質量分析計が真空圧に達した場合にのみ可能であるから、試験ガス入口を開放する前に、入口での全圧が十分に下げられている必要がある。質量分析計は、高真空ポンプ（大概の場合、ターボ分子ポンプ）と該高真空ポンプの出口に接続された予備排気ポンプとによって真空排気される。高真空ポンプの中間ガス入口は、リーク検知システムの上記試験ガス入口に接続されている。
【０００７】
グロスリークの検知は、上記試験ガス入口での圧力が高真空ポンプの許容一次圧未満、典型的には１５ｍｂａｒ未満になった場合に可能となる。具体的には、リークディテクタの真空排気系（例えば、予備排気ポンプ等）で真空排気すべき体積（試験チャンバの体積）が大きい場合には、高真空ポンプが許容圧力に下がって試験を開始できるようになるまで時間がかかる。
【０００８】
したがって、入口圧力が１５ｍｂａｒよりも高い時点で既に、リーク探査を実行できることが一般的に望ましい。この目的のため、リークディテクタの入口領域から小規模の部分ガス流（ガス流の一部）を検証系統へ供給し得ることが知られている。例えばＩＮＦＩＣＯＮ社製のＵＬ４００系のリーク試験装置では、試験ガス入口から吸い込まれたガス流からの部分流が、質量分析計に直接供給される。ガスを質量分析計に直接導入（メインフロー法）する場合には通常、液体窒素コールドトラップを用いて、大気由来の水蒸気の測定信号への影響を抑制または排除する必要がある。質量分析計に直接送り込まれる上記部分流のための流量規制部は、対応するバルブを開放することによって圧力１００ｍｂａｒ未満の時点から部分流を質量分析計に供給し得るように構成されている。
【０００９】
ＩＮＦＩＣＯＮ社製のＵＬ５００リーク試験装置では、リーク信号（グロスリーク測定）の兆候を早くから取得するために、試験ガス入口をスロットルを介して質量分析計のターボ分子ポンプの予備排気室に接続することが可能である。このスロットルは、スクリーンであって、上記試験ガス入口を開放した直後から、予備排気排気で圧力が１０００ｍｂａｒ未満になると該スクリーンを介して少量のヘリウムが、カウンターフローでターボ分子ポンプを通って検証系統（質量分析計）に進入する。この構成は、例えば特許文献１、特許文献２等に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２８３５４３号明細書
【特許文献２】欧州特許第０６１５６１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
大量リークの検知には、第１段階として全圧の低下を１０００ｍｂａｒから１００ｍｂａｒまでの間で評価することが適切である。既知の方法では、リークディテクタの入口領域での全圧測定が、ピラニ測定原理に従った圧力センサを用いて行われる。このようなセンサは安価であり、１０−３〜１００ｍｂａｒの動作圧力の正確な測定に適している。ところが、１００ｍｂａｒから１０００ｍｂａｒの範囲内での全圧は不十分にしか検出できない。
【００１２】
第２段階として、大量リークの存在のために圧力が過度にゆっくりと減少している場合や、フォアポンプの吸込み能力や該大量リークによるガス流入によって１５ｍｂａｒよりも高い圧力で平衡に達した場合には、その大量リークが試験ガスの吹付けによって特定されることになる。
【００１３】
排気段階は、リークディテクタの検証系統はブラインド状態に切り替わっているか、あるいは、大規模なリークの場合しか信号が明確とならないほどにリークディテクタの感度が下がっている。試験体でのリークが極めて大きい場合には、この排気期間がさらに延びることになり得るか、あるいは、測定可能な状態に達するため必要な動作圧力に、真空排気系を用いて、全く達することができない。この場合、このタスクのために実際に用意されたリークディテクタを用いてのグロスリークの場所特定が不可能となる。
【００１４】
上記試験ガス入口の入口フランジでの全圧は、典型的なピラニ圧力センサを用いては、１００ｍｂａｒ〜１０００ｍｂａｒの圧力範囲内で測定はできない。この圧力範囲について専用の全圧センサを使用することは避けたい。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口での全圧についての測定を向上させることにより、リークを有する試験体を１５ｍｂａｒよりも遥かに高い圧力の時点で既に検知できるように、かつ、該リーク箇所を特定できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明にかかる装置は請求項１に記載の構成により定まる。本発明にかかる方法は請求項６に記載の構成により定まる。
【００１７】
本発明にかかる全圧の測定は、質量分析計型リークディテクタであって、質量分析計の測定体積空間が例えばターボ分子ポンプ等の高真空ポンプの入口に接続されており、該高真空ポンプの出口が予備排気ポンプの入口に接続されている、質量分析計型リークディテクタに関する。この２段真空ポンプは、前記質量分析計の前記測定体積空間を真空排気する役割を果たす。前記予備排気ポンプの前記入口は、さらに、試験ガスを吸い込んで試験チャンバ又は試験体を真空排気するように試験ガス入口に接続されている。
【００１８】
本発明では、前記予備排気ポンプの前記入口が、ガス導通接続ラインによって前記高真空ポンプの少なくとも１つの中間ガス入口に接続されている。該接続ラインでは、ガス流が流体スロットルによって規制されている。該接続ラインは、例えば、試験ガス入口と予備排気ポンプの入口とを接続する予備排気入口ラインから分岐しているものであってもよい。該接続ラインは、前記中間ガス入口と前記試験ガス入口とを接続する高真空入口ラインに進入するものであってもよい。この配置構成では、予備排気入口ライン、高真空入口ライン、および２つの真空ポンプ同士を接続する真空ラインのそれぞれにバルブが設けられており、バルブが各々のラインを互いに独立して開閉するように機能することが好ましい。
【００１９】
前記予備排気ポンプを用いて試験ガス入口に連結された試験チャンバ又は試験ガス入口に連結された試験体が真空排気されるときには、ガスが前記試験ガス入口から前記予備排気入口ラインを通って吸い込まれる。この予備排気接続ラインからは部分流が接続ラインによって分岐されて、高真空ポンプの中間入口に供給される。この部分流は、該中間ガス入口を通って質量分析計の測定体積空間に進入する。変形例として、部分流は、質量分析計に直接供給されてもよい。該質量分析計で、その時々で使用されている試験ガス（例えば、ヘリウム等）の分圧を測定することができる。試験ガスのこの分圧に基づいて、試験ガス入口に生じている全圧を検出できる。本明細書では、真空排気される試験体又は真空排気される試験チャンバは、所与の試験ガス濃度（ヘリウム濃度）を有する空気または他種のガスを含んでいるものとする。そこで、質量分析計が例えば空気／ヘリウム分率等に基づいて比例信号を供給することにより、該質量分析計によって試験ガス入口の入口フランジでの全圧を、ヘリウム分圧により測定することになる。
【００２０】
接続ラインは、高真空ポンプの中間ガス入口と試験ガス入口との間の高真空入口ラインに進入するように配置されている。高真空入口ラインを独立して開閉するバルブが設けられている場合には、接続ラインが高真空入口ラインに該バルブと中間ガス入口との間で進入する。
【００２１】
質量分析計に接続ラインを通って供給される部分流は、絞られており(throttled)、好ましくは（スロットルの両側で１０００ｍｂａｒから０ｍｂａｒへの圧力差があるときに）１０−４ｍｂａｒ・ｌ／ｓ超のガス通過量にまで絞られる。この絞りは、予備排気入口ラインからの接続ラインの分岐箇所の出来る限り近くで行われる。なお、原則として、該分岐箇所は、試験ガス入口と予備排気ポンプの出口との間の予備排気接続部におけるどの箇所に位置していてもよく、したがって、多段予備排気ポンプが使用されている場合には、ポンプ段とポンプ段との間に位置していてもよい。よって、スロットルの、予備排気入口ラインからの接続ラインの分岐箇所までの距離は、接続ラインと高真空入口ラインとの接続箇所までの距離よりも短い。好ましくは、予備排気入口ラインからの分岐箇所までの距離は、接続ラインの全長の約１／３、より好ましくは約１／４である。なお、理想的な場合には、分岐箇所が予備排気入口ラインのガス流に直接設けられている。そこで、スロットルは、該スロットルへの最適な流れを実現し、最大限に良好なガス交換が行われ、高速の反応が可能となるように、分岐箇所の出来る限り近くに又は分岐箇所内部に配置されている。接続ライン内部の、予備排気入口ラインからの分岐箇所とスロットルとの間の体積空間領域は乱流によって、そのラインの直径におおよそ合致する深さまで流通が良好に行われる。
【００２２】
スロットルは、スクリーンまたはキャピラリーとして構成され得る。長さ及び直径の理想的な選択は、スクリーンやキャピラリーを通過するガス流量についての、直径に応じた既知の公式に従って行われる。一具体例として、キャピラリー直径が２５μｍである場合には、１０００ｍｂａｒから０ｍｂａｒへの圧力差で５×１０−４ｍｂａｒ・ｌ／ｓのガス流量を実現するため、長さを５ｃｍとしてもよい。直径及び長さを選択するときには、ガス圧が１５ｍｂａｒにもなれば、これに伴ってスロットルを通過する流量が減少してガスの受け渡し時間が長くなるが、それでも該スロットルの応答時間が十分に短く（典型的には、１秒）なるように注意を払う必要がある。
【００２３】
スロットルにより、予備排気ポンプを用いて排気過程を開始した直後から、全圧の変化（Verlauf）の正確な測定が可能となる。ターボ分子ポンプの予備排気領域（すなわち、ターボ分子ポンプの出口）の体積は、高真空ポンプと予備排気ポンプとの間の真空ラインのバルブ、高真空入口ラインのバルブ、および予備排気入口ラインのバルブを閉鎖した状態での大量リークの検知動作を、十分な時間のあいだ維持し得るように寸法決めされている。大量リークの検知動作が可能な時間は、接続ラインにおけるスロットルを通過する流量とターボ分子ポンプの予備排気領域の体積との比に依存する。その結果、高真空／ターボ分子ポンプのうちの予備排気側での許容最大全圧を用いると、大量リーク動作の最大動作時間が、最も望ましくない条件下で：
動作時間＝Ｖ×ｐｖ，ｍａｘ／Ｑ  となる。
Ｑ：スロットルＤ１を通過する流量
Ｖ：予備排気領域の体積
ｐｖ，ｍａｘ：許容最大予備排気圧力
【００２４】
体積を設定するときには、該用途での典型的な排気時間を考慮に入れる必要がある。というのも、試験ガス入口での圧力が減るにつれてスロットルを通過するガス流量Ｑも減少するため、大量リークの検知時の最大動作時間が長くなるからである。大量リークの検知が１時間のあいだ中断することなく行われることを可能にするには、予備排気領域の体積が好ましくは１０ｃｍ３超、理想的な場合には２０ｃｍ３とされる。最も不利な場合、すなわち、予備排気ポンプが圧力を低下させることができないほど試験体におけるリークが大きい場合には、Ｖ＝２０ｃｍ３、Ｐｖ，ｍａｘ＝１５ｍｂａｒ、Ｑ＝５×１０−４ｍｂａｒ・ｌ／ｓにより、最も不利な場合における予想動作時間が６００秒となる。６００秒を超えた後は、ターボ真空ポンプの予備排気体積空間を再び最終圧力まで排気するために大量リーク検知の動作を１０秒未満の時間のあいだ中断する必要があり、そこからは大量リークの検知を再開することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、予備排気ポンプの入口と高真空ポンプの中間ガス入口との間の恒久的なスロットル接続により、測定信号の極めて高速な応答を可能にし、作動圧力が１５ｍｂａｒ超であってもリークレートの測定を可能にし、試験ガス入口（入口フランジ）での全圧の、再現可能な特性線を用いた測定を可能にし、さらには、該入口フランジでの全圧を１０００ｍｂａｒの時点から、追加の圧力センサを用いずに正確に測定することを可能にする。
【００２６】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】例示的な第１の実施形態を示す図である。
【図２】例示的な第２の実施形態を示す図である。
【図３】例示的な第３の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、まず、例示的な各種実施形態に共通する構成について説明する。これらは実質的に、質量分析計１２、高真空ポンプ１４、予備排気ポンプ１６および試験ガス入口１８を備えるリーク検知システムを含む。
【００２９】
質量分析計１２は、ガス導通測定ライン２０によって高真空ポンプ１４の入口２２に接続されている。高真空ポンプ１４は、ターボ分子ポンプである。高真空ポンプ１４の出口２４は、真空ライン２８によって予備排気ポンプ１６の入口２６にガス導通可能に接続されている。真空ライン２８には、独立して閉鎖されるように構成されたバルブＶ２が設けられている。それら２つの真空ポンプ１４，１６を用いて、質量分析計１２の測定体積空間が真空排気される。
【００３０】
試験ガス入口１８は予備排気入口ライン３０によってガス導通可能に予備排気ポンプ１６の入口２６に、該試験ガス入口１８に連結された体積空間（試験チャンバまたは試験体）を予備排気ポンプ１６を用いて真空排気するように接続されている。試験ガス入口１８は、さらに、高真空入口ライン３２によって高真空ポンプ１４の中間ガス入口３４に接続されている。
【００３１】
予備排気入口ライン３０からは、分岐箇所３６でガス導通接続ライン３８が分岐して進入箇所４０で高真空入口ライン３２に進入している。このようにして、接続ライン３８は該接続ライン３８にバルブを設けることなく、予備排気ポンプ１６の入口２６と高真空ポンプ１４の中間ガス入口３４とを直接かつ恒久的に接続している。
【００３２】
接続ライン３８は分岐箇所３６の出来る限り近くに、スロットル４２を有している。スロットル４２は、該スロットルに１０００ｍｂａｒから０ｍｂａｒへの圧力差が該スロットルを挟んで生じているときに、１０−４ｍｂａｒ・ｌ／ｓ超のガス通過量を可能にし、すなわち、約２×１０−４ｍｂａｒ・ｌ／ｓのガス通過量を可能にすると共にガス通過量がこれよりも多くならないようにする。
【００３３】
スロットル４２は、スクリーンまたはキャピラリーとして構成されている。
【００３４】
スロットル４２の、分岐箇所３６からの距離は、該分岐箇所３６と進入箇所４０との間の距離（すなわち、接続ライン３８の長さ）の約１／１０である。
【００３５】
予備排気入口ライン３０は、試験ガス入口１８と分岐箇所３６との間に、独立して閉鎖可能なバルブＶ１を有している。高真空入口ライン３２は、試験ガス入口１８と進入箇所４０との間に、独立して閉鎖可能なバルブＶ４を有している。
【００３６】
動作時の最初に実行される、試験ガス入口１８に連結された体積空間（試験チャンバの体積空間または試験体の体積空間）の真空粗引き時には、まず、バルブＶ２およびバルブＶ４が閉鎖状態にされてバルブＶ１が開放状態にされる。そして、予備排気ポンプ１６が試験ガス入口１８を介して真空排気を実行する。
【００３７】
試験ガス入口１８を介したこの真空粗引き時に、追加の圧力センサを必要とすることなく試験ガス入口１８での圧力を測定し得るように、予備排気ライン３０から部分流が接続ライン３８によって分岐されて高真空ポンプ１４の中間ガス入口３４を通って質量分析計１２に供給される。この部分ガス流はスロットル４２によって、質量分析計１２による該部分ガス流の評価を行うのに十分な程度にまで絞られる。質量分析計１２により、この分岐ガス流に含まれている試験ガスの分圧が検出される。典型的にはヘリウムが試験ガスとして使用され、ヘリウム分圧が測定される。このヘリウム分圧から、質量分析計の入口フランジでの全圧についての結論が下される。
【００３８】
質量分析計１２は、バルブＶ２が開放状態でバルブＶ１およびバルブＶ４が閉鎖状態とされながら真空排気される。質量分析計１２及び予備排気領域２８の圧力が該質量分析計１２の動作にとって十分な程度（質量分析計１２では１×１０−４ｍｂａｒ、予備排気領域２８では１ｍｂａｒ未満）にまで低下すると、バルブＶ２が閉鎖される。そして、試験ガス入口側のバルブＶ１が、試験体を真空排気するために開放される。試験ガス入口１８での全圧が十分な数値である約１５ｍｂａｒを下回ると、バルブＶ２が開放されてリーク検知の質量分光分析が開始される。全圧がさらに２ｍｂａｒ未満の数値にまで低下すると、古典的なカウンターフロー式のリーク検知動作を実現する目的でバルブＶ１が閉鎖されてバルブＶ４が開放される。
【００３９】
例示的な第２の実施形態は、高真空ポンプ１４の第２の中間ガス入口４４を備える点で、例示的な第１の実施形態と異なる。該第２の中間ガス入口４４は、独立して閉鎖可能なバルブＶ３が設けられているガス導通ライン４６によって試験ガス入口１８に接続されている。
【００４０】
図３に示す例示的な第３の実施形態は、分岐点３６が多段真空ポンプ１６のポンプ段１６ａとポンプ段１６ｂとの間に位置している点で、図１に示す例示的な実施形態と異なる。一般的には、このような分岐点は、試験ガス入口１８と高真空ポンプ１４の出口２４との間の予備排気接続部におけるどの所望の箇所に位置していてもよい。
【００４１】
本発明にかかる圧力測定により、質量分析計型リークディテクタを用いた質量分析による分圧分析によって試験ガス入口での圧力測定を、真空排気時の予備排気段階におけるまだ高い圧力の時点から行うことが可能となり、この目的のために追加の圧力センサは必要としない。
【符号の説明】
【００４２】
１２    質量分析計
１４    高真空ポンプ
１６    予備排気ポンプ
１８    試験ガス入口
２２    高真空ポンプ入口
２４    高真空ポンプ出口
２６    予備排気ポンプ入口
３４    中間入口
３８    接続ライン
４２    流体スロットル
【図１】
2018533736.tif 000003
【図２】
2018533736.tif 000004
【図３】
2018533736.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月22日(2018.8.22)
【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】
質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口（１８）での圧力を測定する装置であって、
質量分析計（１２）が高真空ポンプ（１４）の入口（２２）に接続されており、前記高真空ポンプ（１４）の出口（２４）が真空ライン（２８）によって予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）にガス導通可能に接続されており、前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）が予備排気入口ライン（３０）によって前記試験ガス入口（１８）にガス導通可能に接続されている、装置において、
前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）と前記高真空ポンプ（１４）の少なくとも１つの中間入口（３４）とが、ガス流を絞るスロットル（４２）を有する接続ライン（３８）によって互いに接続されており、
前記真空ライン（２８）が、さらなる予備排気領域を有する
ことを特徴とする、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記予備排気領域は、
前記試験ガス入口（１８）と前記中間ガス入口（３４）を接続する真空ライン（２８）、高真空入口ライン（３２）、および予備排気入口ライン（３０）を閉鎖した状態での大量リークの検知動作を、再度前記予備排気領域の排気を行うことなく十分な時間のあいだ維持し得るように寸法決めされていることを特徴とする、装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、
前記予備排気領域は、大量リークの検知を１時間のあいだ中断することなく行い得るように寸法決めされていることを特徴とする、装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の装置において、
前記予備排気領域は、１０ｃｍ３超の体積を有することを特徴とする、装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の装置において、前記スロットル（４２）のガス通過量が、該スロットル（４２）に生じる圧力差が約１０００ｍｂａｒのときに１０−５ｍｂａｒ・ｌ／ｓ〜１０−３ｍｂａｒ・ｌ／ｓの範囲内であることを特徴とする、装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の装置において、前記スロットル（４２）から前記接続ライン（３８）の前記真空ポンプ側始点までの距離が、前記スロットル（４２）から前記接続ライン（３８）の前記高真空ポンプ側の終点までの距離よりも短いことを特徴とする、装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の装置において、前記スロットル（４２）が、オリフィスまたはキャピラリーとして設計されていることを特徴とする、装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の装置において、前記予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）に接続された接続ラインの入口が遮断されていることを特徴とする、装置。
【請求項９】
質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口（１８）での圧力を測定する方法であって、質量分析計（１２）が高真空ポンプ（１４）の入口（２２）に接続されており、前記高真空ポンプ（１４）の出口（２４）が真空ライン（２８）によって予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）にガス導通可能に接続されており、前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）が予備排気入口ライン（３０）によって前記試験ガス入口（１８）にガス導通可能に接続されている、方法において、
前記試験ガス入口（１８）から前記予備排気ポンプ（１６）へのガス流から、部分流が分岐され、絞られて前記高真空ポンプ（１４）の少なくとも１つの中間ガス入口（３４）に供給されて、前記分岐した部分流における試験ガスの分圧を前記質量分析計（１２）によって測定することにより、前記試験ガス入口（１８）での圧力が測定され、
前記真空ライン（２８）が、さらなる予備排気領域を有する
ことを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記予備排気領域は、
前記試験ガス入口（１８）と前記中間ガス入口（３４）を接続する
真空ライン（２８）、高真空入口ライン（３２）、および予備排気入口ライン（３０）を閉鎖した状態での大量リークの検知動作を、再度前記予備排気領域の排気を行うことなく十分な時間のあいだ維持し得るように寸法決めされていることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の方法において、
前記予備排気領域は、大量リークの検知を１時間のあいだ中断することなく行い得るように寸法決めされていることを特徴とする、方法。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法において、
前記予備排気領域は、１０ｃｍ３超の体積を有することを特徴とする、方法。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法において、前記部分流は、圧力差が約１０００ｍｂａｒのときに最大で１０−５〜１０−３ｍｂａｒ・ｌ／ｓの範囲内にまで絞られることを特徴とする、方法。
【請求項１４】
請求項９から１３のいずれか一項に記載の方法において、前記部分流の絞りの箇所を、前記高真空ポンプ（１４）の前記中間ガス入口（３４）よりも前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）の近くに位置させることを特徴とする、方法。
【請求項１５】
請求項９から１４のいずれか一項に記載の方法において、前記分岐した部分流が、遮断されていることを特徴とする、方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月27日(2018.8.27)
【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】
質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口（１８）での圧力を測定する装置であって、
質量分析計（１２）が高真空ポンプ（１４）の入口（２２）に接続されており、前記高真空ポンプ（１４）の出口（２４）が真空ライン（２８）によって予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）にガス導通可能に接続されており、前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）が予備排気入口ライン（３０）によって前記試験ガス入口（１８）にガス導通可能に接続されている、装置において、
前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）と前記高真空ポンプ（１４）の少なくとも１つの中間ガス入口（３４）とが、ガス流を絞るスロットル（４２）を有する接続ライン（３８）によって互いに接続されており、
前記真空ライン（２８）が、さらなる予備排気領域を有する
ことを特徴とする、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記予備排気領域は、
前記試験ガス入口（１８）と前記中間ガス入口（３４）を接続する真空ライン（２８）、高真空入口ライン（３２）、および予備排気入口ライン（３０）を閉鎖した状態での大量リークの検知動作を、再度前記予備排気領域の排気を行うことなく十分な時間のあいだ維持し得るように寸法決めされていることを特徴とする、装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、
前記予備排気領域は、大量リークの検知動作を１時間のあいだ中断することなく行い得るように寸法決めされていることを特徴とする、装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の装置において、
前記予備排気領域は、１０ｃｍ３超の体積を有することを特徴とする、装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の装置において、前記スロットル（４２）のガス通過量が、該スロットル（４２）に生じる圧力差が約１０００ｍｂａｒのときに１０−５ｍｂａｒ・ｌ／ｓ〜１０−３ｍｂａｒ・ｌ／ｓの範囲内であることを特徴とする、装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の装置において、前記スロットル（４２）から前記接続ライン（３８）の前記真空ポンプ側始点までの距離が、前記スロットル（４２）から前記接続ライン（３８）の前記高真空ポンプ側の終点までの距離よりも短いことを特徴とする、装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の装置において、前記スロットル（４２）が、オリフィスまたはキャピラリーとして設計されていることを特徴とする、装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の装置において、前記予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）に接続された接続ラインの入口が遮断されていることを特徴とする、装置。
【請求項９】
質量分析計型リークディテクタの試験ガス入口（１８）での圧力を測定する方法であって、質量分析計（１２）が高真空ポンプ（１４）の入口（２２）に接続されており、前記高真空ポンプ（１４）の出口（２４）が真空ライン（２８）によって予備排気ポンプ（１６）の入口（２６）にガス導通可能に接続されており、前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）が予備排気入口ライン（３０）によって前記試験ガス入口（１８）にガス導通可能に接続されている、方法において、
前記試験ガス入口（１８）から前記予備排気ポンプ（１６）へのガス流から、部分流が分岐され、絞られて前記高真空ポンプ（１４）の少なくとも１つの中間ガス入口（３４）に供給されて、前記分岐した部分流における試験ガスの分圧を前記質量分析計（１２）によって測定することにより、前記試験ガス入口（１８）での圧力が測定され、
前記真空ライン（２８）が、さらなる予備排気領域を有する
ことを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記予備排気領域は、
前記試験ガス入口（１８）と前記中間ガス入口（３４）を接続する
真空ライン（２８）、高真空入口ライン（３２）、および予備排気入口ライン（３０）を閉鎖した状態での大量リークの検知動作を、再度前記予備排気領域の排気を行うことなく十分な時間のあいだ維持し得るように寸法決めされていることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の方法において、
前記予備排気領域は、大量リークの検知動作を１時間のあいだ中断することなく行い得るように寸法決めされていることを特徴とする、方法。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法において、
前記予備排気領域は、１０ｃｍ３超の体積を有することを特徴とする、方法。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法において、前記部分流は、圧力差が約１０００ｍｂａｒのときに最大で１０−５〜１０−３ｍｂａｒ・ｌ／ｓの範囲内にまで絞られることを特徴とする、方法。
【請求項１４】
請求項９から１３のいずれか一項に記載の方法において、前記部分流の絞りの箇所を、前記高真空ポンプ（１４）の前記中間ガス入口（３４）よりも前記予備排気ポンプ（１６）の前記入口（２６）の近くに位置させることを特徴とする、方法。
【請求項１５】
請求項９から１４のいずれか一項に記載の方法において、前記分岐した部分流が、遮断されていることを特徴とする、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
前記予備排気ポンプを用いて試験ガス入口に連結された試験チャンバ又は試験ガス入口に連結された試験体が真空排気されるときには、ガスが前記試験ガス入口から前記予備排気入口ラインを通って吸い込まれる。この予備排気接続ラインからは部分流が接続ラインによって分岐されて、高真空ポンプの中間ガス入口に供給される。この部分流は、該中間ガス入口を通って質量分析計の測定体積空間に進入する。変形例として、部分流は、質量分析計に直接供給されてもよい。該質量分析計で、その時々で使用されている試験ガス（例えば、ヘリウム等）の分圧を測定することができる。試験ガスのこの分圧に基づいて、試験ガス入口に生じている全圧を検出できる。本明細書では、真空排気される試験体又は真空排気される試験チャンバは、所与の試験ガス濃度（ヘリウム濃度）を有する空気または他種のガスを含んでいるものとする。そこで、質量分析計が例えば空気／ヘリウム分率等に基づいて比例信号を供給することにより、該質量分析計によって試験ガス入口の入口フランジでの全圧を、ヘリウム分圧により測定することになる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
質量分析計１２は、バルブＶ２が開放状態でバルブＶ１およびバルブＶ４が閉鎖状態とされながら真空排気される。質量分析計１２及び予備排気領域の圧力が該質量分析計１２の動作にとって十分な程度（質量分析計１２では１×１０−４ｍｂａｒ、予備排気領域では１ｍｂａｒ未満）にまで低下すると、バルブＶ２が閉鎖される。そして、試験ガス入口側のバルブＶ１が、試験体を真空排気するために開放される。試験ガス入口１８での全圧が十分な数値である約１５ｍｂａｒを下回ると、バルブＶ２が開放されてリーク検知の質量分光分析が開始される。全圧がさらに２ｍｂａｒ未満の数値にまで低下すると、古典的なカウンターフロー式のリーク検知動作を実現する目的でバルブＶ１が閉鎖されてバルブＶ４が開放される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
１２    質量分析計
１４    高真空ポンプ
１６    予備排気ポンプ
１８    試験ガス入口
２２    高真空ポンプ入口
２４    高真空ポンプ出口
２６    予備排気ポンプ入口
３４    中間ガス入口
４２    流体スロットル
【国際調査報告】
2018533736.tif 000006
2018533736.tif 000007
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