(57)【要約】      （修正有）【課題】試料の暴露又は耐光性試験用の装置のためのセンサ装置を提供する。【解決手段】センサ装置１００は、略正平行六面体の基本形状を有する、ステンレス鋼からなるセンサハウジング１１０を含む。センサハウジング１１０の第一外壁１１２の前方には、プレート１１１が第一外壁１１２から間隔を空けて該外壁に固定される。該固定は、プレート１１１の四隅の領域に配置された複数のねじ１１３によって施され、各ねじは、プレート１１１と第一外壁１１２との間のスペーサスリーブ１１４を通過し、第一外壁１１２の四隅の領域の対応する各ボア内に螺合される。ブラック標準センサ１２０はプレート１１１に固定され、暴露装置の動作中には暴露装置の照射源と対向する。【選択図】図２
2016038387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の暴露又は耐光性試験用装置（１０）のためのセンサ装置（１００）であって、
ブラック標準センサ（１２０）と、
紫外線照射センサ（１３０）と、
空気温度センサと、
湿度センサと
から成るグループから少なくとも二つのセンサが接続されるセンサハウジング（１１０）を備える、センサ装置（１００）。
【請求項２】
ブラックパネルセンサ又はブラック標準センサ（１２０）は、センサハウジング（１１０）の外側壁（１１１）に固定される、請求項１に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項３】
前記外側壁（１１１）は、プレート（１１１）によって形成され、前記センサハウジング（１１０）の第一外壁（１１２）から間隔を空けて配置される、請求項２に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項４】
紫外線照射が通過するための照射通過開口は、前記プレート（１１１）及び前記第一外壁（１１２）に形成される、請求項３に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項５】
空気温度センサ及び湿度センサに外気を通過させるための空気通路開口は、前記センサハウジング（１１０）の外壁（１１２）に形成される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項６】
前記プレート（１１１）は前記空気通路開口を覆う、請求項３及び５に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項７】
バッテリー（１５０）又は充電式バッテリーは前記センサハウジング（１１０）内に配置される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項８】
第一回路基板（１６０）は、制御部（２７０）を前記第一回路基板上に配置させつつ前記センサハウジング（１１０）内に配置され、前記各センサ（１２０、１３０）からの各出力信号を前記制御部に供給できる、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項９】
前記紫外線照射センサ（１３０）特有のデータを記憶する第一メモリ部（２８０）は、前記第一回路基板（１６０）上に配置される、請求項８に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１０】
前記第一メモリ部（２８０）は、ＤＲＡＭ、特に強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）を有する、請求項９に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１１】
前記制御部（２７０）は、前記装置（１０）の照射源特有のデータを記録する第二メモリ部（２７１）を有する、請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１２】
試料の暴露又は耐光性試験用の装置（１０）であって、
暴露対象の試料を保持する保持装置と、
複数のセンサ、特に空気温度センサと湿度センサとが接続されるセンサハウジングを有するセンサ装置と
を備える、装置（１０）。
【請求項１３】
前記空気温度センサ及び前記湿度センサは、前記センサハウジング内に設けられる共通ハウジングに配置される、請求項１２に記載の装置（１０）。
【請求項１４】
前記センサ装置は、前記センサハウジングに接続されるブラックパネルセンサ又はブラック標準センサと紫外線照射センサとをさらに有する、請求項１２又は請求項１３に記載の装置（１０）。 
【請求項１５】
暴露動作を制御する中央制御装置をさらに備え、
前記制御装置に、前記各センサのうちの少なくとも一つからの出力信号を供給できる、請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載の装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の暴露又は耐光性試験用装置のためのセンサ装置に関し、また、試料の暴露又は耐光性試験用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工暴露用の装置では、特に平板材試料を人工的に暴露（ウェザリング）させて、暴露に関連した試料の経時変化様相の評価を行う。そのために、そのような装置は一般に暴露チャンバを有し、該暴露チャンバ内には、暴露対象の試料を保持する保持手段と、特に紫外線照射を試料に行う照射源とが設けられている。
【０００３】
そのような材料試料の人工暴露試験又は耐光性試験のための装置においては、使用中に各材料が自然の暴露条件に常時曝され、それによって太陽光、太陽熱、湿度などの環境による影響から被害を受ける材料の寿命を推定することを意図している。自然の暴露状況を効果的にシミュレートするためには、装置内で生じる光エネルギーのスペクトラム分布が、できる限り自然の太陽放射のスペクトラム分布に近似していることが有利であり、そのような装置の放射源としてキセノンガス放電灯が使用されるのはそのためである。さらに、各材料の経時変化試験を加速することは自然条件に比較して、必然的に、はるかに強い照射を試料に施して達成され、その結果試料の経時変化が速められる。こうすれば材料試料の長期にわたる経時変化様相における結論を比較的短時間で導くことができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、改良された試料の暴露又は耐光性試験用装置、特に改良されたセンサシステムを有するような装置を明示することである。この目的は、各独立請求項の特性によって達成される。有利な開発及び実施形態を各従属項に明記する。
【０００５】
本発明は、各図面と共に例示的な実施形態を参照して以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１Ａは、暴露対象のいくつかの試料と移送式（carried-along）センサ装置とを備える人工暴露又は耐光性試験用装置の一実施形態を通る横断面（Ａ）を示す。図１Ｂは、暴露対象のいくつかの試料と移送式（carried-along）センサ装置とを備える人工暴露又は耐光性試験用装置の一実施形態を通る縦断面（Ｂ）を示す。
【図２】図２は、一実施形態によるセンサ装置の斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すセンサ装置のプレートが取り外された状態を示している。
【図４】図４は、図３に示すセンサ装置の縦断面を示している。
【図５】図５は、複合型大気温度／湿度センサのセンサヘッドが固定された第一回路基板と、放射センサが固定された第二回路基板の斜視図を示す。
【図６】図６は、複合型大気温度／湿度センサが固定されたセンサヘッドの斜視図である。
【図７】図７は、複合型大気温度／湿度センサの斜視図である。
【図８】図８は、複合型大気温度／湿度センサのセンサヘッドが固定された第一回路基板及び、第一回路基板に接続される電気的接続の斜視図を示す。
【図９】図９は、センサ装置の電気回路のブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の詳細な説明において、当該説明の一部を成し、かつ本発明が実施されうる特定の各実施形態を説明する目的で示された添付の各図面を参照する。この点について、「先端に」、「底部に」、「前に」、「後ろに」、「前」、「後」などの方向性の用語は、記載された各図面の配向を参照して使用される。本発明の各実施形態の構成要素は幾つかの異なる方向に位置付け可能であるので、方向性の用語は説明を目的とし、全く制限的なものではない。また、他の実施形態が使用可能であることや、本発明の保護範囲から逸脱することなく構造的又は論理的な変更を行うことができることは言うまでもない。それゆえ、以下の詳細な説明は、制限的な意図として解釈されるべきではなく、本発明の保護範囲は、添付の請求項によって画定される。
【０００８】
暴露装置において調査される材料試料の大半は、重合体（ポリマー）材料から成る。そのような材料においては、太陽放射の紫外線成分が実質的に暴露に関連する劣化を引き起こす。この間に起こる第１次光化学プロセス、すなわち光子の吸収とフリーラジカルの励起状態の発生は、温度に依存しない。一方で、これに続くポリマーや添加剤との反応ステップは、温度に依存する可能性があり、その結果、経時変化を受けた材料を観察すると同様に温度に依存している。温度に依存する度合いは、調査対象の材料及び問題となる特性変化に依存する。
【０００９】
このような事実を考慮するために、各高分子材料の人工暴露に対して室温及び／又は試料温度を一定に維持できる。さまざまな暴露操作の結果を互いに比較できるようにするためには、経時変化の温度依存性があることから、温度は一定でかつ既知であることが重要である。
【００１０】
調査対象である材料試料の試料温度を直接測定することは問題となるので、試料温度の測定を本発明による暴露試験装置に使用できるように、一つ以上の温度センサによって測定された温度を使用できる。例として、ブラックパネルセンサ、ブラック標準センサ又はホワイト標準センサがそのような温度センサとして用いられることがある。以下においてブラック標準センサについてのみ検討する場合、上述のセンサを全て含むことを意図する。暴露試験装置は、例えば、所定の強さの光を放射するためにキセノン照射源を光源として備える暴露チャンバを有していてもよい。照射源の周りに回転可能に取り付けられた円柱対称形の試料保持フレームを暴露チャンバ内に配置してもよい。この試料保持フレームは、調査対象の材料試料とブラック標準センサの両方を支持でき、その結果、材料試料とブラック標準センサとは、等しい条件の下、光源の放射場並びに暴露チャンバ内に設定された残りの条件下におかれる。試料温度を特定の範囲内に制御できるようにするために、また暴露チャンバ内で当該試料温度をより均一にするために、空気流がさらに暴露チャンバ内に吹き込まれ、該空気流は、照射源に対して円柱対称である試料保持フレーム及びそれによって保持される材料試料とブラック標準センサとを通過して流れる。このプロセスにおいて、空気流は、材料試料及びブラック標準センサからの熱の一部を放散できる。この方法は、例えば、ブラック標準センサによって測定された温度を暴露チャンバ内に吹き込まれる空気流の強さを制御する制御信号として使用することによって、温度の調節に利用できる。
【００１１】
しかしながら、本発明による暴露試験装置では、暴露操作の制御や、それを互いに比較できる可能性をさらに向上させるために更なるセンサを使用することもできる。例えば、光源の放射電力、特にその紫外線成分を検知できる。さらに、暴露チャンバにある空気流の温度とその相対湿度を適切なセンサによって検知可能である。次に、これらのさまざまなセンサからの各出力信号を制御装置に供給でき、さらに該信号の検知及び記録を暴露操作の間、継続的に行うことができる。それらの出力信号は、制御装置の側の暴露操作に積極的に干渉するために、また、特定のパラメータを対象方法で変更するためにも使用することができる。
【００１２】
上記の人口暴露用装置の他には、いわゆる屋外暴露工場においても暴露試験を実行できる。当該屋外暴露工場では、暴露は、自然条件下、すなわち自然日射で実行され、光の強さは、適切なミラー配置によって人工的に強めることができる。
【００１３】
特に、本出願の一概念は、設計段階において複数のセンサ機能が組み合わせ可能な、試料の暴露又は耐光性試験用の装置のためのセンサ装置を明示することにある。
【００１４】
本発明による試料の暴露又は耐光性試験用の装置のためのセンサ装置は、例えば、少なくとも二つの異なるセンサが接続されるセンサハウジングを備えている。これら二つの異なるセンサは、ブラック標準センサ、紫外線照射センサ、空気温度センサ及び湿度センサから成るセンサグループから選択されることを意図している。従って、そのようなセンサ装置において、当該少なくとも二つのセンサは、暴露チャンバ内又は屋外暴露工場内の任意の所望場所に配置され得る単一のセンサハウジングにコンパクトな形態で設置される。そのようなセンサハウジングは、例えば、保持フレームの試料面状に固定されてもよく、また、それによって暴露対象の試料と同じ方法で照射源の周りを回転可能な保持フレームによって移動させられてもよい。また、該二つのセンサを暴露チャンバ内又は保持フレーム上の異なる位置に個別に固定する必要はない。これらの利点は、試料を暴露チャンバ内において固定方式で保持する固定式暴露試験装置にも同様に適用される。これらの暴露試験装置においても、本発明によるセンサ装置を暴露対象の試料と同じように保持でき、また、照射に曝すことや他の人工的に作り出された暴露条件下に置くことも可能である。
【００１５】
該センサハウジング内又は該センサハウジング上には、三つ以上のセンサ、特に前述のグループからの三つ以上のセンサを取り付けてもよい。
【００１６】
センサ装置の一実施形態によると、ブラック標準センサは、センサハウジングの外側壁に固定される。この場合、外側壁は、センサハウジングの第一外壁から間隔を空けて配置されるプレートによって形成されてもよい。次に、このプレート及び第一外壁に、紫外線照射が通過するための照射通過開口を形成することができる。センサハウジングは、特に正平行六面体の基本形状を有することが可能であり、プレートは矩形でもよく、第一外壁と略同じ寸法であってもよい。プレートは四つのねじを用いて四隅で第一外壁に固定でき、その際、各ねじは、プレートと第一外壁との間に設置されたスペーサスリーブ内に案内され、プレートと第一外壁との間に所望の間隔を確保する。
【００１７】
センサ装置の一実施形態によると、空気温度センサ及び湿度センサに通じる周囲空気の通路のための空気通路開口を第一外壁に、又は可能であればセンサハウジングの別の外壁にも形成できる。空気通路開口がセンサハウジングの第一外壁に形成される場合、すなわち空気通路開口を覆いながら間隔を空けて保持されるプレートによって、暴露チャンバの動作中に照射源の照射から該開口を遮断することができるという利点になる。これは、上述のように、プレートがセンサハウジングの第一外壁と略同じ外形寸法である場合に自動的になると言える。
【００１８】
センサ装置の一実施形態によると、バッテリー又は充電式バッテリーなどの電源がセンサハウジング内に配置される。この電源は回路に接続され、回路の各部品及び各センサの両方に必要な電圧を供給する。
【００１９】
センサ装置の一実施形態によると、第一回路基板は、制御部を該回路基板上に配置できるようにしながらセンサハウジング内に設けられ、前記各センサからの出力信号を該制御部に供給できる。さらに、紫外線照射センサ特有のデータを記憶する第一メモリ部を第一回路基板上に配置するように備えることができる。第一メモリ部は、例えば、ＤＲＡＭ、特に強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）を有していてもよい。さらに、制御部は、装置の照射源、特にキセノン照射源特有のデータを記録する第二メモリ部を有することができる。
【００２０】
センサ装置の一実施形態によると、空気温度センサ及び湿度センサは、センサハウジング内に設けられる共通のハウジング内に配置される。該共通のハウジングは、空気が二つのセンサに流れるように水蒸気透過性膜及び／又は微多孔膜を有することができる。
【００２１】
センサ装置の一実施形態によると、紫外線照射センサは、該センサがコサイン補正された計測信号を生成し、この信号を制御部に送信するように設計されてもよい。これは、測定された放射強度が衝突放射（impinging radiation）とセンサの表面法線又はセンサの画素との間の角度に依存する度合いを考慮に入れるように、又はこの依存度合いを考慮する又は補正する測定信号を生成するようにセンサが設計されることを意味する。単純な変形において、これは、紫外線照射センサが入口開口と該入口開口に設けられた拡散器とを備えるハウジングを有するような方法で実行可能である。そして、ハウジングの入口開口と拡散器とがプレートの外側に設置され、さらに石英ガラスから成る半球形の保護壁によって周囲環境から保護されるような方法で、そのような設計の紫外線照射センサをプレート及びセンサハウジングの外壁の各照射通路開口に設置できる。
【００２２】
センサ装置の一実施形態によると、当該センサ装置は、各センサから中央制御部に各出力信号を送信するように設計され、それによって例えば暴露操作も制御される。センサ装置は、特に各センサから各出力信号を有線で送信できるように設計されてもよく、そのために例えばＵＳＢインターフェースを有していてもよい。回転可能な保持フレームを有する暴露試験装置の場合、センサ装置は、暴露対象の試料と同じ方法で照射源の周りを保持フレームによって一定に移動する。この場合、スリップリング機構に結合されるセンサ装置を備えることができ、それを介して各センサからの出力信号が中央制御部に送信される。代替的な実施形態によると、各出力信号を各センサから中央制御部に無線で送信するように構成されたセンサ装置も備えることができる。
【００２３】
センサ装置の一実施形態によると、ハウジングは、その外形寸法に関して、暴露チャンバ内又は屋外暴露工場でブラック標準センサが照射源と対向するように暴露対象の試料と同様に固定されるように設計される。一般に、そのような各装置においては、相応に設計された受容要素又は受容装置が設けられ、それによって暴露対象の試料を当該受容要素又は受容装置内に受容又はそれらの上に適切に固定することができる。従って、更なる手段を必要とせずに、センサ装置を当該各受容要素又は各受容装置に適切に保持或いは固定できる。
【００２４】
本発明は、さらに、暴露対象の試料を保持する保持装置と、複数のセンサ、特に空気温度センサ及び湿度センサが接続されるセンサハウジングを有するセンサ装置とを備える試料の暴露又は耐光性試験用の装置に関する。該センサ装置は、特に既に上述した通りに構成することができる。
【００２５】
該装置の一実施形態によると、各センサからの出力信号を中央制御部に送信でき、さらに、各センサからの出力信号に応じる中央制御部によって制御される又は各工程の順序が変更されるように暴露操作を対応させることができる。人工暴露用の装置の場合、中央制御部は暴露チャンバの外側に配置され、例えば、ＰＣ及びその制御ソフトウェアによって提供される。
【００２６】
該装置の一実施形態によると、空気温度センサ及び湿度センサは、センサハウジング内に設けられた共通ハウジングに配置される。センサ装置に関しては、既に上述したように更なる構成が可能である。
【００２７】
該装置の一実施形態によると、センサ装置は、センサハウジングに接続されるブラック標準センサと紫外線照射センサとをさらに有している。当該センサ装置に関しては、既に上述したように更なる構成が可能である。
【００２８】
該装置の一実施形態によると、当該装置は、暴露動作を制御するためのＰＣなどの中央制御装置を有し、前述の各センサのうちの少なくとも一つのセンサからの出力信号を該中央制御装置に供給できる。中央制御装置は、特にそのような各出力信号を有線で受信するように設計されてもよい。代替的に、中央制御装置は、各出力信号を無線で受信するように設計されてもよい。
【００２９】
該装置の一実施形態によると、当該装置は、複数の受容要素又は受容装置を有し、それらは、暴露対象の試料が当該受容要素又は受容装置内に受容又はその上に固定され得るように設計される。これらの受容要素及び受容装置は、さらにセンサ装置の受容及び固定にも適すように対応させることもでき、その結果、この点において暴露対象の試料とセンサ装置とを受容する各受容装置間に差異はない。
【００３０】
該装置の一実施形態によると、当該装置は、試料の人工暴露又は耐光性試験を実行可能である暴露チャンバを有するように設計される。この場合、照射源の周りに回転可能に形成される保持装置を備えることができ、それによって各試料及びそれらと共にセンサ装置も暴露操作中に照射源の周りを常に回転運動する。しかしながら、暴露対象の試料を固定方式で保持することによって暴露操作中に一定動作を行わないようにすることもできる。
【００３１】
該装置の一実施形態によると、当該装置は、試料の屋外暴露用装置の形態である。この場合、それに応じて暴露は閉鎖された暴露チャンバ内では行われず、自然条件下、特に自然日射の下で行われる。自然日射は、必要に応じて適切なミラー配置によって人工的に強めることができる。
【００３２】
図１Ａ及び図１Ｂは、横断面（Ａ）及び図１Ａに示す破線Ｂ−Ｂに沿った縦断面（Ｂ）における試料の人工暴露又は耐光性試験のための装置の一実施形態をいずれも概略的に示している。装置１０は暴露チャンバ１を備え、その中で試料の人工暴露又は耐光性試験を実行することができる。リング状に閉じた保持フレーム２は、暴露チャンバ１内に回転可能に取り付けられ、その内側に適切な形状の保持要素（図示せず）を有し、当該保持要素を用いることよって、例えば規格サイズの矩形の塗料試料などの保持要素試料３又は被加工物を保持できる。保持フレーム２は、特に横断面が円形であり、その結果、保持フレーム２の回転中に試料３を閉環状路に誘導する。保持フレーム２内には、例えばキセノン放電灯によって形成可能な照射源４が配置され、実質的にフレーム２に対して同心状になっている。複数の試料３は保持フレーム２に固定されてもよく、特にこのために提供され、かつ保持フレーム２の周方向に配置された複数の保持要素上に固定されてもよい。さらに、試料３は、保持フレーム２上に上下に重ねた複数の面に固定されてもよい。
【００３３】
さらに、さまざまなセンサ機能を実行可能なセンサ装置１００を暴露チャンバ１に配置することができる。特に、当該センサ装置は、照射源４によって放出される放射の放射電力及び／又は試料温度、大気温度及び湿度などの他の変数を検知するように設計することができる。センサ装置１００は、試料３と同様の方法で保持フレーム２に固定可能であり、照射源４から成る機構の周りを該保持フレームと共に回転でき、すなわち、移送式（carried-along）センサ装置１００として形成できる。センサ装置１００からの各出力信号は、外部の中央制御装置に供給されてもよい。特に、該センサ装置によって検知された各パラメータが対応する電気的測定信号として出力され、さらに外部の中央制御装置に供給されるようにセンサ装置１００を設計できる。センサ装置１００は、図示のように、保持装置２の周方向に試料３に対してオフセットして配置されてもよい。また、試料３に対して周方向にオフセットせずにセンサ装置を垂直方向に容易に配置することもでき、或いは、試料３に対して垂直方向及び周方向の両方にオフセットさせるようにセンサ装置を配置することもできる。
【００３４】
暴露チャンバ１は、例えば水分発生器などの人工暴露用のさらなる装置を有することができるが、以下で詳細には説明しない。暴露チャンバ１内には、例えば、垂直方向に試料３及び／又は照射源４を通って流れる空気流をさらに取り入れることもできる。
【００３５】
図２は、センサ装置１００の一実施形態の斜視図を示す。センサ装置１００は、略正平行六面体の基本形状を有する、ステンレス鋼からなるセンサハウジング１１０を含む。センサハウジング１１０の第一外壁１１２の前方には、プレート１１１が第一外壁１１２から間隔を空けて該外壁に固定される。図示のように、該固定は、プレート１１１の四隅の領域に配置された複数のねじ１１３によって施され、各ねじは、プレート１１１と第一外壁１１２との間のスペーサスリーブ１１４を通過し、第一外壁１１２の四隅の領域の対応する各ボア内に螺合される。ブラック標準センサ１２０はプレート１１１に固定され、暴露装置の動作中には暴露装置の照射源と対向する。
【００３６】
ブラック標準センサ１２０は、黒色に塗装された表面が作業中に照射源に対向するステンレス鋼板と、そのステンレス鋼板の背面に熱的に結合された温度依存性の電気部品とを有するように構成されてもよい。該電気部品は、白金抵抗器（市販名称Ｐｔ１００又はＰｔ１０００）などの温度依存性抵抗器によって形成でき、電気計測トランスジューサ回路に接続され得る。具体的には、白金抵抗器を囲むＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）から成るプラスチック板とステンレス鋼から成る末端プレートとがステンレス鋼板の背面に装着される。ブラック標準センサと対照的に、ブラックパネルセンサは両面を黒色に塗装されＰＶＤＦ絶縁体を持たない金属板から成り、温度依存性抵抗器は、周囲を囲む絶縁体なしにステンレス鋼板の背面に適用される。暴露装置では、各暴露プロセスに対するブラック標準温度を見出すために、そのようなブラック標準センサ又はブラックパネルセンサを使用することができる。ブラック標準温度は、材料試料の表面温度の可能範囲の上限を表す。さらに、ホワイト標準センサも使用でき、その温度測定は、上記範囲の下限を提供する。それゆえ、試料温度を制限することができ、測定された温度の算術平均を試料温度の第１近似値として仮定してもよい。
【００３７】
センサ装置１００は、さらに切り欠き部１００．１を有し、該切り欠き部１００．１には、以下にさらに示すように、切り欠き部１００．１の側壁を通ってセンサハウジング１１０の内部にある第一回路基板１６０に接続される電気プラグ型コネクタ１５５が設けられる。各センサからの出力信号は、電気プラグ型コネクタ１５５を介して暴露装置１０の中央制御装置に有線で送信されてもよい。データ送信は、例えばＵＳＢ規格に基づき、シリアルバスシステムを用いて実行することができる。電気プラグ型コネクタ１５５は、切り欠き部１００．１において長手方向に配向されることが有利であり、その結果、電気プラグ型コネクタ１５５に接続されたケーブルを長手方向にセンサ装置１００から離して通すことができる。
【００３８】
図３は、センサ装置１００に配置されたプレート１１１とブラック標準センサ１２０を一度取り外した状態のセンサ装置１００の斜視図である。それに応じてセンサ装置１００は、センサハウジング１１０の第一外壁１１２上に同様に配置可能な更なるセンサを有していてもよい。紫外線照射センサ１３０は、ブラック標準センサ１２０に近接して配置され、それゆえ挿入された状態ではセンサ装置１００に面し、暴露装置１０の動作中には同様に照射源４と対向する。紫外線照射センサ１３０又はその上部は、中央の円形切り欠きを有する第一フランジ１３１内に嵌め込まれ、上方向に先細りする切頭円錐形の上昇部１３１．１が該切り欠き内に設けられる。当該上昇部は、その上部の偏平な端部に入口開口を有し、該開口に拡散器１３１．２が設けられる。拡散器１３１．２は、既に上記において説明した通り、入射光のｃｏｓΦ補正を確実にする。該入口開口は、第一フランジ１３１の上面より上に位置付けられる。石英ガラスから成る半球形の保護壁１３２は、切頭円錐形の上昇部１３１．１の周りに配置され、その下部リムが第一フランジ１３１の凹部に挿入される。開口１１１．１は、図２から分かるように、紫外線照射センサ１３０の領域で切頭円錐形の上昇部１３１．１の上部と半球形の保護壁１３２とを当該開口から延在させながら、プレート１１１に形成される。
【００３９】
図４は、センサ装置１００の縦断面を示しており、紫外線照射センサ１３０はさらに標準ＴＯ５ハウジング１３４を有することができ、その中に実際光を受光するダイオードが配置されることが分かる。図４及び図５は、ＴＯ５ハウジング１３４が第二回路基板１３５に嵌合されることを示している。紫外線照射センサ１３０は、ビーム経路内において拡散器１３１．２の下に配置される紫外線照射フィルタをさらに有する。図４から分かるように、ＴＯ５ハウジング１３４の上部は、センサハウジング１１０の第一外壁１１２にある開口内に配置され、該開口は、第一フランジ１３１と切頭円錐形の上昇部１３１．１とに対して円柱対称に設けられている。
【００４０】
図３から図５から分かるように、第一フランジ１３１は、四つのねじを用いてセンサハウジング１１０の第一外壁１１２に螺合される。
【００４１】
既に図２及び図３において示すように、さらに複合型大気温度／湿度センサ１４０をセンサハウジング１１０に設けることができ、該センサは、第二フランジ１４１に嵌合される。第二フランジ１４１は、同様に、四つのねじを用いてセンサハウジング１１０の第一外壁１１２に固定されてもよい。第二フランジ１４１は、再度図５の左半分においてさらに詳細に示されている。第二フランジ１４１は中央開口１４１．２を有し、その下には市販のものでもよいセンサパッケージ１４２が設けられ、該センサパッケージは、空気温度センサ及び湿度センサを含んでいる。図７において、センサパッケージ１４２を拡大して示す。センサパッケージ１４２は、その上部に水蒸気透過性膜及び／又は微多孔膜１４２．１を有し、それによって周囲の空気が当該膜を通って複合センサを突き抜けられるようにする。センサ装置１００の組み立て状態において、プレート１１１は、第二フランジ１４１の中央開口１４１．２の上に配置されるので、センサパッケージ１４２の入口開口を覆い、その結果、暴露装置１０にセンサ装置１００を挿入している状態において、当該暴露装置の動作中に照射源４からの照射はセンサパッケージ１４２の入口開口を通らない。
【００４２】
図６は、第二フランジ１４１の下からの斜視図を示す。第二フランジ１４１は、中央の円板状上昇部１４１．１を有し、該上昇部は断面が矩形の切り欠き１４１．１１を有し、板１４３が当該切り欠きの下部領域に配置されている。センサパッケージ１４２（図６には直接図示されていない）は、視線方向において板１４３の遠隔側で板１４３に接続される。視線方向において板１４３の前側には、プラグシステム１４４が板１４３に接続され、そのプラグイン接触子は、板１４３を介してセンサパッケージ１４２の対応する電気接点に接続される。切り欠き１４１．１１内のプラグシステム１４４の周りの空間領域は、エポキシ樹脂などの埋め込み用化合物によって埋め込まれる。図４及び図８並びに、図５の詳細から分かるように、プラグの接点はプラグ型コネクタ１４５内に挿入され、その出力は第一回路基板１６０に接続される。第二回路基板１３５自体は、プラグ型コネクタ１３６を用いて同様に第一回路基板１６０に接続される。
【００４３】
また、図４は、センサ装置１００が、チャンバ内でブラックパネルセンサ１２０の真下に配置可能なバッテリー１５０を有することができることをさらに示している。バッテリー１５０は、高温バッテリーの形態にすることができ、すなわち、バッテリー１５０を例えば８０℃まで対応可能にすることができる。バッテリー１５０は、各センサ用及び電気回路用、並びにその中に含まれる制御装置、メモリ等の各構成要素用の電源として機能する。
【００４４】
図９は、センサ装置の電気回路のブロック回路図を示す。図示された回路２００は、電気回路基板１３５と１６０とに適用された電気部品を含む。回路２００は制御部２７０を有し、各センサからの出力信号が該制御部２７０に供給される。制御部２７０は、それ自体が周知の設計であるマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラによって形成されてもよい。紫外線照射センサ１３０特有のデータを記憶できる第一メモリ部２８０は、制御部２７０に接続される。第一メモリ部２８０は、ＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ）、特に強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）によって形成されてもよい。制御部２７０は、暴露装置の照射源特有のデータを記憶できる第二メモリ部２７１をさらに有することができる。制御部２７０は、第一回路基板１６０に取り付けられてもよい。紫外線照射センサ１３０は、出力側において増幅器１３７と低域フィルタ１３８とに接続され、その出力は、アナログ−デジタル変換器１３９に接続される。ブラック標準センサ１２０は、出力側で信号調整回路１２１に接続され、その出力はアナログ−デジタル変換器１３９に接続される。アナログ−デジタル変換器１３９は、出力側で制御部２７０に接続される。空気温度センサ１４１．１及び湿度センサ１４１．２は、それぞれ出力側でデータ処理装置１４１．３に接続され、当該データ処理装置の出力は、制御部２７０に接続されている。更なる温度センサ１７０が回路基板のうちの一つに配置され、その出力側で信号調整回路１７１に接続され、該信号調整回路１７１自体は、出力側で制御部２７０に接続される。さらに、回路２００には、バッテリー１５０、バッテリー１５０に接続された電力供給／電力制御回路１６０、回路１６０に接続されたＵＳＢインターフェース１８０、及び回路１６０に接続された４８５／４２２インターフェース１９０が含まれる。
【００４５】
本明細書においては特定の実施形態を説明及び記載してきたが、当業者は、例示及び説明されたその特定の実施形態が、本発明の保護範囲から逸脱せずに多種多様な代替的及び／又は同等の実施によって代替可能であることを認識すべきである。本出願は、本明細書に示された特定の実施形態に対する任意の修正又は変更を包括することを意図している。それゆえ、本出願に対しては、請求項及びそれと同等のものによってのみ制限を加えることができる。
【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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【図９】
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【外国語明細書】
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