中古 アルバック Ulvac ピラニーゲージ SP1

ピラニーゲージ(ピラニ真空計)は、気体の熱伝導が圧力によって変わることを利用して圧力を測る真空計である。測定子の中に白金やタングステンなどの髪の毛ほどの細い金属線が張られていて、電流を流して温めておく。まわりに気体分子が多いほど線から熱が奪われるので、線の温度や電気抵抗の変化、または温度を一定に保つのに要る電力から圧力を求める。構造が簡単で安価なため、真空装置でいちばん多く使われている真空計の一つである。
回路は、線の抵抗をブリッジ回路で測る方式が基本で、線に流す電圧を一定にする方式と、線の温度を一定(200℃程度)に保つよう電力を調整する定温度方式がある。定温度方式は応答が速く、測れる範囲も広くとりやすい。測れる範囲は一般に0.4Pa〜2,000Pa程度の低〜中真空で、圧力が高くなると気体の熱伝導が圧力によらなくなり、低くなると線からの放射や支持部への熱の逃げが目立って、どちらも感度が落ちる。気体の対流も利用して大気圧付近まで測れるようにした型や、隔膜真空計(圧力センサー)や冷陰極電離真空計と一体にして大気圧から高真空まで1台で測る複合型もある。
指示値は気体の熱伝導率に左右されるため、窒素(空気)で目盛りを合わせた計器でアルゴンやヘリウムなどを測ると、本当の圧力とずれた値を示す。とくに大気圧に近い側では、熱伝導率の低い気体を流し込んだとき指示が実際より低く出ることがあり、ガスを導入してチャンバーを大気に戻す操作では注意が要る。ガス種ごとの補正係数を持つコントローラーもある。測定子の向きによって対流の影響が変わるので、取り付け姿勢が取扱説明書で決められていることも多い。
用途は、ロータリーポンプなどによる粗引きの圧力監視、ターボ分子ポンプの背圧(フォアライン)の監視、ロードロック室の排気・大気開放の確認などである。設定した圧力で接点を出力する機能を使い、粗引きが済んだらバルブを切り替える、高真空ポンプや電離真空計を起動してよい圧力かを判断する、といったインターロックにも使われる。
線は通電によって少しずつ消耗し、ポンプ油の蒸気やプロセスの生成物が付くと熱の逃げ方が変わって指示がずれる。汚れがひどいと線が切れることもあるため、測定子は消耗品として交換するか、大気圧と到達圧力でゼロとスパンを合わせ直して使う。コントローラーと測定子は組み合わせが決まっていることが多く、中古品を使うときは測定子とコントローラーの対応やケーブルの有無を確かめるとよい。