中古分圧計の在庫・価格

分圧計は、真空容器内に残っている気体を成分ごとに分けて、それぞれの分圧を測る真空計です。電離真空計などの全圧計は気体の総量しか示しませんが、分圧計を使えば「どのガスがどれだけあるか」まで分かります。実際にはほとんどが小型の質量分析計で、真空分野では残留ガス分析計(RGA)とも呼ばれます。主流は四重極型で、ほかに磁場偏向型などもあります。
分析管はイオン源、質量分離部、検出部の三つでできています。イオン源では、熱陰極フィラメントから出た熱電子(一般に70eV前後)が気体分子にぶつかって分子をイオン化します。エミッション電流は一定に制御されます。質量分離部は4本の平行な棒状電極でできており、向かい合う電極どうしに直流電圧と高周波電圧を重ねた電圧を加えます。直流と高周波の比を一定に保ったまま電圧を掃引すると、特定の質量電荷比(m/z)のイオンだけが安定に通り抜け、ほかのイオンは発散して電極にぶつかります。これがマスフィルターと呼ばれる理由です。検出部には、イオン電流をそのまま測るファラデーカップと、二次電子を連鎖的に増やして測る二次電子増倍管があります。ファラデーカップは劣化しにくく、長時間のモニタリングに向きます。二次電子増倍管は高感度ですが使ううちに利得が下がるため、定期的な感度校正が必要です。
典型的な仕様は次のとおりです。質量数範囲は1〜100、1〜200、1〜300uが一般的で、分解能は隣り合う整数の質量を見分けられる1u以下です。最小検知分圧は、ファラデーカップで10^-8〜10^-9Pa程度、二次電子増倍管で10^-12〜10^-13Pa台に達します。分析管の最大使用圧力は10^-2Pa前後が目安です。スパッタリングなどで数Pa程度のプロセス圧を測るときは、オリフィスとターボ分子ポンプを組み合わせた差動排気系を通してガスを取り込みます。
得られるのはm/zごとのイオン電流のスペクトルです。目安として、2は水素、4はヘリウム、18は水、28は窒素または一酸化炭素、32は酸素、40はアルゴン、44は二酸化炭素に対応します。ただし、分子が壊れてできるフラグメントや、同じm/zでの重なりがあるため、28のピークは14や12のピークと合わせて窒素とCOを見分けます。感度はガスの種類ごとに違うので、絶対値の分圧を求めるには感度係数による補正が必要で、実務では傾向を見る相対値として使うことも多いです。超高真空では、イオン源そのものから出るガスや、フィラメントでのガス反応が測定値に影響します。そのため、分析管の脱ガスやベーキングに加え、フィラメント材質(酸化物被覆イリジウム、タングステンなど)の選び方も重要です。
用途の中心は真空装置の状態診断です。水が主成分なら大気暴露後の脱ガスやベーキング不足、窒素と酸素がおよそ4対1でアルゴンも検出されるなら大気リーク、高質量側に炭化水素が並ぶなら油汚染、と原因を絞り込めます。ヘリウムを吹き付けてm/z 4を監視すれば、簡易的なリーク試験にもなります。ほかにも、半導体や薄膜の成膜・エッチングでのプロセスガスと不純物の監視、材料のガス放出評価や昇温脱離分析、加速器・核融合装置・宇宙用機器の試験設備など、高真空から極高真空まで幅広く使われています。