(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料破壊室に導入されたランプ試料を破壊して封入されているガスを分析するランプ封入ガス分析装置において、
複数本のランプ試料が収容可能であると共に、ベーキングされたランプ試料を、順次前記試料破壊室に移動させる試料移動機構を備える試料導入室と、該試料導入室内および該試料導入室内に導入されたランプ試料をベーキングする加熱機構とを備えたことを特徴とするランプ封入ガス分析装置。
【請求項２】
前記ランプ試料は、試料破壊室でのランプ試料の破壊時に、ランプ試料の飛散を防止するための試料保持器に収納されていることを特徴とする請求項１に記載のランプ封入ガス分析装置。
【請求項３】
前記ランプ試料の封入ガス量が５０００Ｐａ・ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のランプ封入ガス分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランプ等の破壊可能な封体に封入されたガスを分析するガス分析装置に係わり、特に、容積が小さいランプ封体に封入されたガスを高精度に分析することを可能にしたランプ封入ガス分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
白熱ランプや放電ランプ等のランプは、ガラス封体内に不活性ガスやハロゲンガス等の各種のガスが封入されている。これらのランプは、所定のランプ性能を発揮するために、封入ガスが所定量だけ正確に封入されていることが不可欠であり、従来から、製造されたランプをサンプリングして封入ガスを分析同定するという検査がランプ製造工程において行われている。
【０００３】
従来、このようなランプ封入ガス分析装置としては、特開昭６０−１４７６４５号に、真空排気されたランプ破壊チェンバーおよび質量分析計を備えるものが知られており、また、特許第２７２０３９５号には、カセット式の封体破壊室を使用するものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者公報に示されたランプ封入ガス分析装置では、ランプ破壊時にランプ破壊チェンバーが排気系と切り離されているため、残留ガスの影響により破壊チェンバーの真空度が、例えば、１０−１Ｐａ台まで低下してしまう。そのため、近年使用される液晶プロジェクターやＤＬＰＴＭ（テキサスインスツルメンツ社の登録商標）プロジェクター用の放電ランプ等に用いられる発光管の封入ガス量が５０００Ｐａ・ｃｍ３ 程度で、発光管容積、封入ガス量の小さなランプ（例えば、ランプ破壊後の破壊チェンバーの圧力が１０Ｐａ程度）の分析においては、抽出したガスに対して測定のバックグラウンドとなる残留ガスの割合が高くなり、測定限界が悪くなってしまう。即ち、測定時にバックグラウンドとなる残留ガスの割合が高くなると高精度に測定することができない。ここで、破壊室からのアウトガスを少なくするために、破壊室外部からヒータ加熱（ベーキング）することも考えられるが、ベーキング処理に数時間ないし数十時間を要し、極めて効率の悪いものとなってしまう。
【０００５】
また、後者公報に示された封入ガス分析装置では、封体破壊室内に１本づつランプをセットし、かつ封体破壊室自体がカセットになっているので、ガス分析中に次のサンプルランプを取り付けることが可能となるものである。しかし、これを高精度のガス分析に使用する場合は、破壊室を測定の都度ベーキング処理する必要があり、複数本のランプを分析する場合には、ベーキング処理に時間を要し、作業効率が悪いものとなる。
【０００６】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、予め必要数のランプ試料の外表面をベーキングすることによって残留ガスを除去し、その後に、ランプ試料中に封入されたガスを高精度かつ短時間で分析することを可能にしたランプ封入ガス分析装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、試料破壊室に導入されたランプ試料を破壊して封入されているガスを分析するランプ封入ガス分析装置において、複数本のランプ試料が収容可能であると共に、ベーキングされたランプ試料を、順次前記試料破壊室に移動させる試料移動機構を備える試料導入室と、該試料導入室内および該試料導入室内に導入されたランプ試料をベーキングする加熱機構とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の手段は、第１の手段において、前記ランプ試料は、試料破壊室でのランプ試料の破壊時に、ランプ試料の飛散を防止するための試料保持器に収納されていることを特徴とする。
【０００９】
第３の手段は、第１の手段または第２の手段において、前記ランプ試料の封入ガス量が５０００Ｐａ・ｃｍ３以下であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１を用いて説明する。
図１は、本実施形態の発明に係るランプ封入ガス分析装置の構成を示す図である。
同図において、１は複数のランプ試料が導入される試料導入室、２は試料破壊室、３は質量分析計、４１は試料導入室１内へランプ試料を移動させる試料移動機構、４２は試料導入室１と試料破壊室２間でランプ試料を移動させる試料移動機構、５は標準ガス供給器、６は試料導入室１外部に設けられ、試料導入室１内および試料導入室１内のランプ試料を加熱する加熱機構、７は隔膜真空計、８は電離真空計、９は分析すべきガスが封入されたランプ等からなるランプ試料、１０は試料破壊室２における試料破壊時に試料破壊室２での破片の飛散を防止するためにランプ試料９を収納するカセット（試料保持器）である。
【００１１】
ここで、試料導入室１は、超真空バルブＨＶ１を介して、ターボモレキュラーポンプＴＭＰ１に接続され、さらにターボモレキュラーポンプＴＭＰ１は高真空バルブＶ１を介してロータリーポンプＲＰ１に接続され、試料導入室１内が排気可能に構成されている。
【００１２】
加熱機構６は、試料導入室１外部から加熱するように構成され、試料移動機構４１によって外部から試料導入室１へのランプ試料９の出し入れ時や、試料導入室１内に付着するガスやランプ試料９に付着するガスを取り除き、複数本のランプ試料９を同時に清浄化する機能を有する。
【００１３】
清浄化されたランプ試料９は、試料移動機構４２によって選択されて順次試料破壊室２に導入可能に構成されている。
【００１４】
試料破壊室２は、超真空バルブＨＶ２を介して、ターボモレキュラーポンプＴＭＰ２に接続され、さらにターボモレキュラーポンプＴＭＰ２は高真空バルブＶ２を介してロータリーポンプＲＰ２に接続され、試料破壊室２内が排気可能に構成されている。
【００１５】
試料導入室１と試料破壊室２とはゲートバルブＧＶを介して接続されており、これを閉じることによって、外部から試料導入室１内へのランプ試料９の出し入れ時や加熱機構６による試料導入室１のベーキング時に、測定時のバックグランドとなるガス種の試料破壊室２への流入を防ぐことができ、試料破壊室２を高真空度に保つことが可能となる。
【００１６】
また、試料破壊室２には、隔膜真空計７とバリアブルリークバルブＬＶ１を介して標準ガス供給器５が接続されている。
【００１７】
質量分析計３は、試料破壊室２とバリアブルリークバルブＬＶ２、オリフィスＯを介して接続されている。
【００１８】
さらに、質量分析計３には、電離真空計８が接続され真空度の計測が可能となっていると共に、さらに超真空バルブＨＶ３を介して、ターボモレキュラーポンプＴＭＰ３に接続され、ターボモレキュラーポンプＴＭＰ３は高真空バルブＶ３を介してロータリーポンプＲＰ３に接続され、室内が排気できるように構成されている。
【００１９】
次に、本発明のランプ封入ガス分析装置の操作手順を図１に基づいて説明する。
【００２０】
まず、高真空バルブＶ２，Ｖ３および超真空バルブＨＶ２，ＨＶ３をそれぞれ開き、試料破壊室２および質量分析計３を、ロータリーポンプＲＰ２，ＲＰ３をそれぞれ動作させて１×１０−１Ｐａ付近まで排気する。次に、試料破壊室２および質量分析計３をターボモレキュラーポンプＴＭＰ２，ＴＭＰ３により、１×１０−５Ｐａ付近まで排気する。その後、試料破壊室２および質量分析計３を、例えば、内蔵されたヒータによりベーキングし、１×１０−７Ｐａより以上の真空度となるまで処理する。この作業は、ターボモレキュラーポンプＴＭＰ２，ＴＭＰ３を長時間停止させない限り、装置の立ち上げ時に一度実施するだけで良い。
【００２１】
次に、試料移動機構４１によって、試料導入室１内に、測定に必要な数のランプ試料９を夫々カセット１０に収納して導入する。
【００２２】
次に、高真空バルブＶ１および超真空バルブＨＶ１をそれぞれ開き、試料導入室１に接続されるロータリーポンプＲＰ１を動作させて１×１０−１Ｐａ付近まで排気する。次に、ターボモレキュラーポンプＴＭＰ１により、１×１０−４Ｐａ付近まで排気する。その後、試料導入室１を加熱機構６によりベーキングし、１×１０−６Ｐａより以上の真空度となるまで処理する。
【００２３】
次に、試料破壊室２に接続した超真空バルブＨＶ２を閉じ、さらに、バリアブルリークバルブＬＶ１を開き、標準ガス供給器５より標準ガスを試料破壊室２に導入する。
【００２４】
次に、試料破壊室２でランプ試料９を破壊したとき、質量分析計３の真空度が１×１０−２Ｐａ〜１×１０−３Ｐａ程度となる開度にバリアブルリークバルブＬＶ２を開き、質量分析計３に標準ガスを導入する。質量分析計３では測定対象となるガスを検出する。これらの作業によって測定対象ガスの測定圧力範囲の検量線を作成する。
【００２５】
次に、試料破壊室２の超真空バルブＨＶ２を開き、標準ガスを排気し、１×１０−７Ｐａより以上の真空度となるまで処理する。その後、バリアブルリークバルブＬＶ２を閉じる。
【００２６】
次に、試料導入室１と試料破壊室２間のゲートバルブＧＶを開き、試料移動機構４２によって測定するランプ試料９を試料導入室１から試料破壊室２に移動させる。移動後はゲートバルブＧＶを閉じ、さらに試料破壊室２に接続された超真空バルブＨＶ２を閉じる。
【００２７】
次に、ランプ試料９を破壊し、封入ガスを試料破壊室２内で採取し、隔膜真空計７で採取した封入ガスの圧力を測定する。
【００２８】
次に、標準ガス測定時と同じ開度でバリアブルリークバルブＬＶ２を開き、質量分析計３に封入ガスを導入する。検出された質量スペクトルから封入ガス中の不純ガスの同定、定量を行う。
【００２９】
次に、バリアブルリークバルブＬＶ２を閉じ、試料破壊室２の超真空バルブＨＶ２を開け、残った封入ガスを排気する。
【００３０】
次に、試料導入室１と試料破壊室２間のゲートバルブＧＶを開け、試料移動機構４２により、測定の終了したランプ試料９を試料破壊室２から試料導入室１に移動する。さらに、試料移動機構４１によって、試料導入室１内でランプ試料９を移動させ、次の未測定のランプ試料９の測定に備える。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、複数本のランプ試料が収容可能であると共に、ベーキングされたランプ試料を、順次前記試料破壊室に移動させる試料移動機構を備える試料導入室と、試料導入室内および試料導入室内に導入されたランプ試料をベーキングする加熱機構とを備えるようにしたので、同時に複数本のランプ試料をベーキングすることができると共に、試料破壊室でのランプ試料の分析後、試料破壊室を高真空状態に保持して逐次ランプ試料を導入分析することができるので、高精度のガス分析を行うことができ、さらには短時間で複数本のランプ試料のガス分析を行うことができるので作業効率を向上させることができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、ランプ試料が、試料破壊室での試料破壊時に試料保持器に収納されているので、試料破壊室内でランプ試料が飛散しないのでランプ試料の取り換えを迅速に行うことができ、作業効率を向上させることができる。
【００３３】
請求項３に記載の発明によれば、ランプ試料の封入ガス量が５０００Ｐａ・ｃｍ３以下である場合においても、高精度に封入ガスの分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るランプ封入ガス分析装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  試料導入室
２  試料破壊室
３  質量分析計
４１  試料移動機構
４２  試料移動機構
５  標準ガス供給器
６  加熱機構
７  隔膜真空計
８  電離真空計
９  ランプ試料
１０  カセット（試料保持器）
ＨＶ１，ＨＶ２，ＨＶ３  超真空バルブ
ＴＭＰ１，ＴＭＰ２，ＴＭＰ３  ターボモレキュラーポンプ
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３  高真空バルブ
ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３  ロータリーポンプ
ＧＶ  ゲートバルブ
ＬＶ１，ＬＶ２  バリアブルリークバルブ
【図１】
0003772751.tif 000002