特許 6069415 真空ゲージの較正パラメータおよび真空ゲージ構造についての測定データを保存するための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6069415

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】真空ゲージの較正パラメータおよび真空ゲージ構造についての測定データを保存するための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 27/00 20060101AFI20170123BHJP

   G01L 21/30 20060101ALI20170123BHJP

   G01L 21/10 20060101ALI20170123BHJP

【ＦＩ】

   G01L27/00

   G01L21/30 A

   G01L21/10

【請求項の数】34

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-116249(P2015-116249)

(22)【出願日】2015年6月9日

(62)【分割の表示】特願2012-63178(P2012-63178)の分割

【原出願日】2005年11月29日

(65)【公開番号】特開2015-179095(P2015-179095A)

(43)【公開日】2015年10月8日

【審査請求日】2015年7月3日

(31)【優先権主張番号】11/012,871

(32)【優先日】2004年12月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】592053963

【氏名又は名称】エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＭＫＳ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100086793

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅士

(74)【代理人】

【識別番号】100112829

【弁理士】

【氏名又は名称】堤 健郎

(74)【代理人】

【識別番号】100144082

【弁理士】

【氏名又は名称】林田 久美子

(74)【代理人】

【識別番号】100154771

【弁理士】

【氏名又は名称】中田 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100155963

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 大輔

(72)【発明者】

【氏名】アーノルド・ポール・シー

(72)【発明者】

【氏名】カーマイケル・ラリー・ケー

(72)【発明者】

【氏名】ラット・ポール・エム

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−５７０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−１１０２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−２３５０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４８６６６４０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−７２９９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ ７／００−２３／３２

Ｇ０１Ｌ２７／００−２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周囲のガス圧を測定するための装置であって、
ゲージ・アセンブリーにおいて、
真空ゲージと、
前記真空ゲージに結合された不揮発性メモリと、
前記真空ゲージの内部にある、前記真空ゲージによって検出された測定データを真空圧力に変換するマイクロコントローラであって、前記真空ゲージの不調または故障後に不調または故障の原因を調査できるように、前記真空ゲージの内部にある、前記真空ゲージによって検出された測定データを前記不揮発性メモリに保存して前記真空ゲージの不調または故障であるエラー事象に応答するマイクロコントローラと、
を有している装置。

【請求項2】

請求項１において、前記不揮発性メモリが、前記真空ゲージと一体である装置。

【請求項3】

請求項１において、前記不揮発性メモリの中の現在の測定データが、所定の時間間隔で更新される装置。

【請求項4】

請求項３において、現在の測定データが、引き続いて起こるエラー事象に応答して前記不揮発性メモリのバッファにコピーされる装置。

【請求項5】

請求項１において、現在の測定データが、引き続いて起こるエラー事象に応答して前記不揮発性メモリのバッファにコピーされる装置。

【請求項6】

請求項１において、前記真空ゲージが、電離真空計、熱損失センサ、およびダイヤフラムセンサを含んでいる装置。

【請求項7】

請求項１において、前記真空ゲージが電離真空計を含み、前記電離真空計の前記保存された測定データが、フィラメント放射電流およびイオン電流を含んでいる装置。

【請求項8】

請求項１において、前記真空ゲージが熱損失センサを含み、前記熱損失センサの前記保存された測定データが、熱損失センサについて検出される電気的パラメータを含んでいる装置。

【請求項9】

請求項１において、前記真空ゲージがダイヤフラムセンサを含み、前記ダイヤフラムセンサの前記保存された測定データが、ダイヤフラムセンサの電子回路からの出力を含んでいる装置。

【請求項10】

請求項１〜９のいずれか一項において、
前記真空ゲージの通常動作データが前記不揮発性メモリに保存され、更新される装置。

【請求項11】

周囲のガス圧を測定するための方法であって、
真空ゲージを用意するステップ、
不揮発性メモリを、前記真空ゲージに結合して用意するステップ、
前記真空ゲージの内部にある、前記真空ゲージによって検出された測定データを真空圧力に変換するステップ、および
前記真空ゲージの不調または故障後に不調または故障の原因を調査するために作動中に
前記真空ゲージによって検出された測定データを前記不揮発性メモリに保存するステップ、
を含んでいる方法。

【請求項12】

請求項１１において、前記不揮発性メモリが、前記真空ゲージと一体である方法。

【請求項13】

請求項１１において、前記不揮発性メモリの中の現在の測定データが、所定の時間間隔で更新される方法。

【請求項14】

請求項１３において、現在の測定データが、引き続いて起こるエラー事象に応答して前記不揮発性メモリのバッファにコピーされる方法。

【請求項15】

請求項１１において、前記不揮発性メモリの中の測定データが、或る事象に応答して更新される方法。

【請求項16】

請求項１５において、現在の測定データが、引き続いて起こるエラー事象に応答して前記不揮発性メモリのバッファにコピーされる方法。

【請求項17】

請求項１５において、前記事象が、前記真空ゲージの不調または故障である方法。

【請求項18】

請求項１１において、前記真空ゲージが、電離真空計、熱損失センサ、およびダイヤフラムセンサを含んでいる方法。

【請求項19】

請求項１１において、前記真空ゲージが電離真空計を含み、前記電離真空計の測定データが、フィラメント放射電流およびイオン電流を含んでいる方法。

【請求項20】

請求項１１において、前記真空ゲージが熱損失センサを含み、前記熱損失センサの測定データが、熱損失センサについて検出される電気的パラメータを含んでいる方法。

【請求項21】

請求項１１において、前記真空ゲージがダイヤフラムセンサを含み、前記ダイヤフラムセンサの測定データが、ダイヤフラムセンサの電子回路からの出力を含んでいる方法。

【請求項22】

請求項１１〜２１のいずれか一項において、
前記真空ゲージの通常動作データが前記不揮発性メモリに保存され、更新される方法。

【請求項23】

周囲のガス圧を測定するための方法であって、
真空ゲージ・アセンブリーを用意するステップと、
前記真空ゲージ・アセンブリーが、真空ゲージと、前記真空ゲージに結合された不揮発性メモリと、前記真空ゲージの内部にある、前記真空ゲージによって検出された測定データを真空圧力に変換するマイクロコントローラであって、前記真空ゲージによって検出された測定データを前記不揮発性メモリに保存するマイクロコントローラと、を備え、前記真空ゲージの不調または故障後に、不調または故障の原因の調査に前記不揮発性メモリに保存された測定データを使用するステップと、
を含んでいる方法。

【請求項24】

請求項２３において、前記不揮発性メモリが、前記真空ゲージと一体である方法。

【請求項25】

請求項２３において、前記不揮発性メモリの中の現在の測定データが、所定の時間間隔で更新される方法。

【請求項26】

請求項２５において、現在の測定データが、引き続いて起こるエラー事象に応答して前記不揮発性メモリのバッファにコピーされる方法。

【請求項27】

請求項２３において、前記不揮発性メモリの中の測定データが、或る事象に応答して更新される方法。

【請求項28】

請求項２７において、現在の測定データが、引き続いて起こるエラー事象に応答して前記不揮発性メモリのバッファにコピーされる方法。

【請求項29】

請求項２７において、前記事象が、前記真空ゲージの不調または故障である方法。

【請求項30】

請求項２３において、前記真空ゲージが、電離真空計、熱損失センサ、およびダイヤフラムセンサを含んでいる方法。

【請求項31】

請求項２３において、前記真空ゲージが電離真空計を含み、前記電離真空計の測定データが、フィラメント放射電流およびイオン電流を含んでいる方法。

【請求項32】

請求項２３〜３１のいずれか一項において、
前記真空ゲージの通常動作データが前記不揮発性メモリに保存され、更新される方法。

【請求項33】

周囲のガス圧を測定するための装置であって、
電離真空計、熱損失センサ、およびダイヤフラムセンサを含んでいる真空ゲージと、
前記真空ゲージの内部にある、前記真空ゲージによって検出された測定データを真空圧力に変換するマイクロコントローラと、前記真空ゲージの不調または故障の原因の調査のために、前記真空ゲージに結合されて、前記真空ゲージの内部にある、前記真空ゲージによって検出された測定データを保存する不揮発性メモリと、
を有している装置。

【請求項34】

請求項３３において、
前記真空ゲージの通常動作データが前記不揮発性メモリに保存され、更新される装置。

【発明の詳細な説明】

【関連出願】

【0001】

この出願は、２００４年１２月１４日に出願された米国特許出願第11/012,871号の継続
出願である。上記出願の教示の全体が、ここでの言及によって本明細書に取り入れられた
ものとする。

【背景技術】

【0002】

複合真空ゲージは、複数の真空センサで構成されており、これら複数の真空センサのそ
れぞれが、当該ゲージまたは当該ゲージに接続されたチャンバの内部の真空圧力を測定す
るための別個の物理的手段を使用している。測定者は複合真空ゲージによって、異なる真
空測定範囲が重なり合うように、異なる種類のセンサを使用するので、センサをただ１つ
しか持たない真空ゲージに比べてより幅広い範囲の圧力を測定することができる。複合真
空ゲージの出力を、ゲージ・アセンブリに取り付けることができ、あるいはケーブルによ
ってゲージ・アセンブリに接続することができる連係する制御用電子機器に合成させるこ
とができる。

【0003】

複合真空ゲージは、真空圧力を測定するための１つ以上の物理的手段を有しているため
、正確な真空圧力の測定を得るために、真空センサのそれぞれについて異なる補正係数が
必要とされる。これらの補正係数は、圧力、ゲージの動作パラメータ、温度、気体の種類
、およびどのセンサが動作しているか、などといった事柄に依存して変化する。

【0004】

複合真空ゲージのセンサを、包括的な補正係数によって較正することが、一般的な慣例
となっている。しかしながら、このような慣例の較正では、たとえ同種のセンサであった
としてもすべてのセンサが同一ではなく、したがって異なる補正係数を必要とするため、
真空圧力の測定が不正確なものになる。このような測定の不正確さは、２つのセンサから
の測定値が所与の圧力範囲において重なり合っており、これら測定信号が合成された出力
信号に組み合わせられる場合に、とくに顕著になる。そこで、複合真空ゲージの個々のセ
ンサのそれぞれについて、固有の補正係数が工場において決定され、制御用電子機器に差
し込むことができるメモリ・モジュールによって供給される。このやり方で、複合真空ゲ
ージを、現場においてメモリ・モジュールと一緒に交換することができる。

【発明の概要】

【0005】

複合真空ゲージにおいては、補正係数が真空センサ間の相互作用を考慮に入れていない
場合にも、真空圧力測定の不正確さが生じる。例えば、多くの複合真空ゲージは、真空測
定値のうちの低い圧力の範囲を測定するために、電離真空計を備えることができ、真空測
定値のうちの高い圧力の範囲を測定するために、熱損失センサを備えることができる。複
合真空ゲージにおける温度の変動の大きな原因は、電離真空計のフィラメントによって生
成される熱である。電離真空計が熱損失センサに密に近接しているため、熱損失センサは
、わずかな製造公差、材料のばらつき、および真空継手の相違ゆえの熱的なばらつきのた
め、それぞれの複合真空ゲージに固有の様相で、電離真空計との熱的な相互作用を有して
いる。複合真空ゲージは電離真空計のフィラメントの近傍において最も高温となるため、
熱損失センサの温度補償方程式に悪影響を及ぼす温度勾配であって、複合真空ゲージが工
場においてオーブン内で種々の温度において較正されるときには存在しない温度勾配が存
在している。

【0006】

熱損失センサなどといった感熱センサについて、電離真空計によって引き起こされる温
度勾配の不都合な影響を克服するために、感熱センサに不揮発性メモリを結合し、この不
揮発性メモリに、電離真空計のオンおよびオフの両方において取得された較正データにも
とづき、感熱センサの温度補償較正パラメータを収容する方法および装置が提供される。
これらの較正パラメータが、感熱センサから出力される測定データに適用される。不揮発
性メモリは、電離真空計および感熱センサと一体にでき、あるいは複合真空ゲージに結合
されるコントローラと一体にすることができる。コントローラが、感熱センサの出力に応
答して電離真空計をオンにする。

【0007】

実務においては、複合真空ゲージなどの多くの真空ゲージが、ゲージの不調または故障
を引き起こしうる厳しい環境において、長時間にわたって動作している。真空ゲージの不
調（例えば、不安定な較正）または故障の場合、使用者は、典型的には、真空ゲージが「
故障した」あるいは「機能しない」という注釈だけを添えて、真空ゲージを製造者に送り
返す。結果として、製造者は、例えば、実物の複合真空ゲージそのものは、ゲージが過熱
したのか否か、あるいは故障の発生時にどの電極が動作していたのかを知らせてくれない
ため、不調または故障の原因の割り出しに苦労することになる。したがって、不調または
故障の前、ならびに不調または故障の時点での真空ゲージの動作状況を知らない限りは、
真空ゲージの不調または故障を修理または補正することが、製造者にとって困難である。

【0008】

真空ゲージに結合された不揮発性メモリを、不調または故障の理由を割り出すために、
真空センサからの測定データを保存するために使用することができる。真空ゲージは、電
離真空計、熱損失センサ、およびダイヤフラムセンサを備えることができる。保存される
測定データは、使用される真空センサに固有である。電離真空計の測定データとしては、
フィラメント放射電流およびイオン電流を挙げることができる。熱損失センサの測定デー
タとしては、熱損失センサについて検出される電気的パラメータを挙げることができる。
最後に、ダイヤフラムセンサの測定データとしては、ダイヤフラムセンサの電気回路から
の出力を挙げることができる。不揮発性メモリを、所定の時間間隔にて、さらにはエラー
事象などの事象に応答して、測定データのウインドウなどの測定データで更新することが
できる。

【0009】

本発明の上記目的、特徴、および利点、ならびに他の目的、特徴、および利点が、添付
の図面に示されるとおりの本発明の好ましい実施形態についての以下のさらに詳しい説明
から、明らかになるであろう。添付の図面においては、種々の図を通して同様の符号が同
じ部分を指し示している。図面は必ずしも比例尺ではなく、本発明の原理を示すことに重
点が置かれている。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の複合真空ゲージの斜視図であり、制御用電子機器およびカバーから分離されており、カバーは部分的に切断されている。

【図2A】複合真空ゲージの斜視図である。

【図2B】複合真空ゲージの断面図である。

【図3】複合真空ゲージ・システムのブロック図である。

【図4】複合真空ゲージ・システムの動作を示すフロー図である。

【図5】真空ゲージに結合された不揮発性メモリに保存された情報のブロック図である。

【図6A】データを不揮発性メモリに書き込むプロセスを示すフロー図である。

【図6B】データを不揮発性メモリに書き込むプロセスを示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下で、本発明の好ましい実施形態を説明する。

【0012】

図１を参照すると、本発明による複合真空ゲージ・システム１００が、複合真空ゲージ
１６５およびコントローラである制御用電子機器１６０を有している。複合真空ゲージ１
６５は、電離真空計１１０、熱損失センサ１２０、ダイヤフラムセンサ１３０、および不
揮発性メモリ１４０を有している。電離真空計１１０は、ピン１８０ａおよびソケット１
８０ｂを介して制御用電子機器１６０に電気的に接続される。熱損失センサ１２０および
不揮発性メモリ１４０は、複合真空ゲージの回路基板１８５に接続され、回路基板１８５
が、コネクタ１７０ａおよび１７０ｂを介して制御用電子機器１６０に接続される。ダイ
ヤフラムセンサ１３０は、ピン１７５ならびにコネクタ１７０ａおよび１７０ｂへの可撓
ケーブル（図示されていない）を介して、制御用電子機器１６０に電気的に接続される。
制御用電子機器１６０は、複合真空ゲージ１６５に接続されたとき、ハウジング１５０内
に収容される。

【0013】

図２Ａは、６つのピン１８０ａを有する電離真空計１１０と、４つのピン１７５を有す
るダイヤフラムセンサ１３０と、熱損失センサ１２０と、不揮発性メモリ１４０と、コネ
クタ１７０ａを有する複合真空ゲージ回路基板１８５とを備える複合真空ゲージ１６５の
斜視図を示している。他の実施形態においては、不揮発性メモリ１４０を、真空センサ１
１０〜１３０のそれぞれに恒久的に取り付けることができる。不揮発性メモリ１４０は、
電気的に消去が可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）など、任意の不揮発性ランダ
ム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）であってよい。

【0014】

不揮発性メモリ１４０は、真空センサ１１０〜１３０のそれぞれに固有の較正パラメー
タを収容することができる。較正パラメータは、個々の真空センサ１１０〜１３０のそれ
ぞれの工場での較正にもとづいて決定することができる。図５に示されているように、電
離真空計、熱損失センサ、およびピエゾ抵抗ダイヤフラムセンサについての較正パラメー
タを、それぞれ不揮発性メモリ１４０の位置５１２、５１４、および５１６に保存するこ
とができる。さらに、部品番号、シリアル番号、改訂版コード、製造日、較正用の設備お
よびソフトウェアのシリアル番号および改訂版コード、ならびにゲージの構成の設定（例
えば、材料の選択肢、様式、およびフィラメント量）などといったゲージの製造情報も、
製造時に不揮発性メモリ１４０にロードすることができる。不揮発性メモリ１４０は、さ
らに後述されるように、適用履歴データも保存することが可能である。

【0015】

較正および履歴データを、制御用電子機器１６０ではなく複合真空ゲージ１６５に保存
することで、制御用電子機器１６０を取り替えることなく、複合真空ゲージ１６５を現場
にて交換することができる。履歴データを、修理のプロセスにおいて工場で読み取ること
ができ、新たな交換用の複合真空ゲージ１６５が、自身の固有の工場構成データを保持し
ている。他の手法は、不揮発性メモリ１４０を制御用電子機器１６０に差し込むが、その
メモリを複合真空ゲージを交換するときに取り替えることである。

【0016】

図２Ｂが、複合真空ゲージ１６５の断面図を示している。真空センサ１１０〜１３０の
それぞれが、共通のゲージ開口２４０を介して真空システムの真空圧力を測定する。電離
真空計１１０、熱損失センサ１２０、およびダイヤフラムセンサ１３０が、それぞれ電離
真空計用開口２１０、熱損失センサ用開口２２０、およびダイヤフラムセンサ用開口２３
０を介して、真空システムへのアクセスを有している。

【0017】

米国特許第6,658,941号に記載されているように、熱損失センサ１２０は、得られる圧
力測定値が温度の変化に左右されないよう、検出素子電圧（ＶＳ）および検出素子電流（
ＩＳ）を数学的に組み合わせることによって温度補正される。換言すると、圧力測定値が
、方程式Ｐ_Ｘ＝ｆ（ＶＳ，ＩＳ）（三次元表面の計算）によって計算される。この方程式
は、対象とする圧力および温度範囲の全体に広がる複数の既知の圧力Ｐ_Ｃおよび周囲温度
の値について較正方法によって得られたＶＳ_ＣおよびＩＳ_Ｃの値の組から、三次元の曲線
フィティングソフトウェアを使用して導出される。

【0018】

複合真空ゲージ１６５における温度変化の大きな要因は、電離真空計のフィラメント２
５０によって生み出される熱である。電離真空計１１０は、熱損失センサ１２０に密に近
接しており、したがって熱損失センサ１２０は、わずかな製造公差、材料のばらつき、お
よび真空継手の相違ゆえの熱的なばらつきのため、それぞれの複合真空ゲージ１６５に固
有の様相で、電離真空計１１０との熱的な相互作用を有している。さらに、アセンブリは
、電離真空計のフィラメント２５０の近傍において最も高温であるため、熱損失センサの
温度補償方程式に悪影響を及ぼす温度勾配が存在している。

【0019】

不揮発性メモリ１４０は、電離真空計１１０によって引き起こされる温度勾配を考慮し、また、それぞれの複合真空ゲージ１６５に固有である、改善された温度補償較正パラメータを収容することができる。これらの較正パラメータは、アルゴリズムの形態をとることができる。それぞれの複合真空ゲージ１６５について、較正パラメータが、電離真空計１１０がオンされているときに熱損失センサ１２０または熱に影響されやすい他のセンサについて第１組の較正データを取得し、電離真空計１１０がオフにされているときに熱損失センサについて第２組の較正データを取得することによって導出される。オンおよびオフの状態に対応する別個の組の較正パラメータを保存することができるが、好ましいシステムにおいては、較正データが、三次元の曲線フィティングソフトウェアを使用して数学的に組み合わせられる。すなわち、電離真空計がオンまたはオフのいずれであっても、ただ１つの較正曲線によって熱損失センサの較正が行われる。

【0020】

簡単な形態では、較正データが、電離真空計をオン状態およびオフ状態のそれぞれにし
つつ、熱損失センサの圧力測定範囲の両端に相当する２つの圧力において取得される。

【0021】

図３を参照すると、制御用電子機器１６０が、ピンおよびソケットからなる接続部を介
して、複合真空ゲージ１６５に接続されている。次いで、複合真空ゲージ１６５が、真空
シール３０５を備えた真空開口接続部３０４を介して、真空システム３０２に接続されて
いる。したがって、複合真空ゲージ１６５の不調または故障の場合に、複合真空ゲージ１
６５を現場で交換することが可能である。

【0022】

複合真空ゲージ・システム１００の動作時、電源／放射制御ブロック３２５が、電離真
空計１１０のグリッドに電圧を、フィラメントに電力を供給し、フィードバック機構によ
ってフィラメント放射電流の量を制御する。電離真空計１１０のコレクタ電流が、電位計
増幅器３３０への入力として供給される。

【0023】

センサ熱制御部３３５が、熱損失センサ１２０に入力される電力を制御する。熱損失セ
ンサ１２０は、電圧および電流の測定値を、増幅器３４０ａおよび３４０ｂへの入力とし
て供給する。

【0024】

最後に、安定化ブリッジ電源３４５が、ダイヤフラムセンサ１３０に電力を供給する。
ダイヤフラムセンサ１３０からの電圧測定出力が、差動増幅器３５５への入力である。

【0025】

増幅器３３０、３４０ａ、３４０ｂ、および３５５のそれぞれが、複合真空ゲージ１６
５からの測定信号をマルチプレクサ３６５に供給する。マルチプレクサ３６５からの出力
が、アナログ‐デジタル変換器３９０によってデジタル形式に変換される。次いで、これ
らのデジタル信号が、処理のためにマイクロコントローラ（ＣＰＵ）３８０に入力される
。

【0026】

ＣＰＵ用ＥＥＰＲＯＭ３７０が、とくには制御用電子機器１６０に固有の較正パラメー
タを保存するため、ＣＰＵ３８０に接続されている。複合真空ゲージ１６５および制御用
電子機器１６０について別個の較正パラメータを有することで、複合真空ゲージ１６５お
よび制御用電子機器１６０が交換可能になる（すなわち、任意の複合真空ゲージ１６５を
任意の制御用電子機器１６０に接続できる）。また、制御用電子機器１６０を、複合真空
ゲージ１６５と別個に較正することができる。

【0027】

マイクロコントローラ３８０が、複合真空ゲージ１６５からの測定データにもとづいて
、真空システム３０２の真空圧力を計算する。具体的には、電離真空計１１０のコレクタ
電流が、ゲージ用ＥＥＰＲＯＭ１４０に保存された較正パラメータを使用して、ＣＰＵ３
８０によって高真空の測定値に変換される。熱損失センサ１２０の電圧および電流データ
が、ゲージ用ＥＥＰＲＯＭ１４０に保存された温度補償較正パラメータを使用して、マイ
クロコントローラ３８０によって中真空の測定値に変換される。最後に、ダイヤフラムセ
ンサ１３０の電圧出力が、ゲージ用ＥＥＰＲＯＭ１４０に保存された較正パラメータを使
用して、低真空の測定値に変換される。真空システム３０２からのこれらの真空測定値に
応じて、ＣＰＵ３８０が、適切なセンサ（あるいは、合成信号領域においては適切なセン
サの組）からの真空測定値を選択することによって、真空測定値を生成する。また、ＣＰ
Ｕ３８０は、真空システム３０２の真空圧力が電離真空計１１０の真空範囲に入るとき、
または電離真空計１１０の真空範囲から出るときに、電離真空計１１０をオンまたはオフ
にするよう電源／放射制御ブロック３２５に信号３６０を送信する。

【0028】

図４を参照すると、図３のＣＰＵ３８０上で実行されるコンピュータ・インストラクシ
ョンによって実現されるプロセス４００が、生のセンサ・データ（例えば、電圧、電流、
シリアル・データ）を、図３の真空圧力表示装置３９５に表示され、入力／出力回路３５
０および使用者・インターフェイス・コネクタ３９９を介して出力される真空データに変
換する。

【0029】

真空システムの真空圧力を測定するためのプロセス４００は、ステップ４０５にて開始
される。ステップ４１０において、ＣＰＵ３８０が、熱損失センサの温度補償較正パラメ
ータなど、真空センサの較正パラメータをゲージ用ＥＥＰＲＯＭ１４０から読み出す。ス
テップ４２０において、ＣＰＵ３８０は、アナログ‐デジタル変換器のデータ信号３８５
（図３）を読み取る。ステップ４３０において、ＣＵ３８０は、電離真空計の真空圧力、
熱損失センサの真空圧力、およびダイヤフラムセンサの真空圧力を計算する。ステップ４
４０において、真空圧力の測定値が重なり合いの範囲に含まれる場合には、重なり合って
いる２つのセンサからの測定値が、ステップ４５０において合成される。合成は、２つの
センサからの測定値の重み付け平均を計算することによって達成される。ステップ４６０
において、合成された信号測定値が、表示装置および入力／出力装置に送信される。真空
測定データが重なり合いの範囲にない場合には、適切なセンサからの真空測定値が、ステ
ップ４６０において表示装置および入力／出力装置に送信される。また、ステップ４６０
においては、通常のゲージ動作データが、回線３２２を介してゲージ用ＥＥＰＲＯＭにお
いて更新される。そのようなデータは、下記を含んでいる。
１．電子機器モジュールのシリアル番号およびファームウェア改訂版コード
２．電離真空計の各フィラメントおよびの複合真空ゲージ全体の動作時間
３．電離真空計の各フィラメントの脱ガス・サイクルの総回数
４．電離真空計の各フィラメントの動作サイクルの総回数
５．複合真空ゲージの動作サイクルの総回数
６．記録された最高の内部温度

【0030】

すでに述べたように、真空ゲージは、ときには不調または故障となり、使用者が、不調
または故障の原因について何ら説明することなく真空ゲージを製造者に送り返すことがあ
る。この問題は、不揮発性メモリ１４０を真空ゲージに結合し、ゲージの故障や想定外の
条件などといった事象が生じたときの真空センサの測定データを保存することによって、
対処することができる。

【0031】

測定データを、図５に示されているように不揮発性メモリ１４０に保存することができ
る。測定データのウインドウを、符号５２０で示された位置において不揮発性メモリに保
存することができる。詳しくは、ＣＰＵ３８０が、所定の時間間隔で、測定データを不揮
発性メモリ１４０の現行ウインドウ５２２の位置に書き込む。この単純なプロセスが、図
６Ａにプロセス６００として示されている。ステップ６１０において、ＣＰＵ３８０が、
指定の時間期間が経過したか否かを判断する。指定の時間期間が経過したと判断されたと
き、ＣＰＵ３８０は、現行ウインドウ５２２に測定データを書き込み、この位置にすでに
書き込まれている測定データがあれば、これを上書きする。次いで、プロセスはステップ
６１０に戻り、指定の時間期間が再び経過したか否かが判断される。

【0032】

再び図４を参照すると、プロセス４００は、ステップ４７０において、エラー事象を示
すエラー・コードが生成されたか否かを判断する。エラー・コードが生成されていない場
合、プロセスはステップ４２０に戻る。エラー・コードが生じている場合には、ステップ
４８０において、現行ウインドウ５２２に収容されている測定データが、図５に示されて
いるｎ個のウインドウからなる循環バッファ５２４のウインドウ１、ウインドウ２、・・
・、またはウインドウｎ（５２４ａ、５２４ｂ、・・・、５２４ｘ）にコピーされる。こ
の測定データには、下記が含まれている。
１．エラー・コード
２．熱損失センサの生データ（ＶｓおよびＩｓ）および真空圧力の指示値
３．電離真空計のコレクタ電流、放射電流、脱ガス状態、動作しているフィラメント数、
および真空圧力の読み取り値
４．最後のオン以降の電離真空計の動作時間
５．内部の電子機器モジュールの温度
６．ダイヤフラムセンサの電圧および真空圧力の読み取り値
７．気圧の読み取り値

【0033】

ｎ個のウインドウからなる循環バッファ５２４によって、一連の事象に応答して測定デ
ータの複数のウインドウを保存することができる。図６Ｂが、不揮発性メモリ１４０に測
定データの複数のウインドウを保存するためのプロセス６０５を示している。プロセス６
０５が、ステップ６３０において、所定の事象が発生したと判断すると、ステップ６４０
において、現行ウインドウ５２２に収容されている測定データがウインドウ１（５２４ａ
）にコピーされる。次いで、プロセス６０５は、指定の事象がさらに生じたか否かを判断
すべく、ステップ６３０に戻る。指定の事象がさらに生じた場合、現行ウインドウ５２２
に収容されている測定データが、ウインドウ２（５２４ｂ）にコピーされる。プロセス６
０５は、再びステップ６３０に戻り、指定の事象がさらに生じたか否かを判断する。この
やり方で、指定の時間間隔で更新されている現行ウインドウ５２２の測定データが、一連
の指定の事象に応答して、ｎ個のウインドウからなる循環バッファ５２４の一連のウイン
ドウ（５２４ａ、５２４ｂ、・・・、５２４ｘ）にコピーされる。

【0034】

したがって、使用者が複合真空ゲージ１６５を製造者に返送した後に、製造者は、ゲー
ジ用ＥＥＰＲＯＭ１４０に保存されたデータを使用し、ゲージの不調または故障の原因の
割り出しに役立てることができる。

【0035】

ステップ４９０において、プロセス４００は終了する。

【0036】

以上、本発明を、本発明の好ましい実施形態を参照しつつ詳しく示して説明したが、添
付の特許請求の範囲に包含される本発明の技術的範囲から離れることなく、これらの実施
形態において形態および細部についてさまざまな変更が可能であることを、当業者であれ
ば理解できるであろう。

【0037】

ダイヤフラムセンサは、ピエゾ抵抗式のダイヤフラムセンサであってよく、絶対圧（す
なわち、大気圧からの圧力の偏差）を測定しても、差圧を測定してもよい。

【0038】

エラー・コードは、熱損失センサの電圧および電流測定値が、それらの物理的範囲から
外れたときに生成できる。また、エラー・コードを、電離真空計のイオン電流に大きな異
常が存在する場合に生成してもよい。

【0039】

複合真空ゲージの真空センサに結合される不揮発性メモリは、複合真空ゲージまたは制御用電子機器に一体であってよい。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
［態様１］
周囲のガス圧を測定するための装置であって、
電離真空計、
感熱センサ、および
前記感熱センサに結合された不揮発性メモリを有しており、
前記不揮発性メモリが、前記電離真空計のオンおよびオフの両方において取得された較正データにもとづく前記感熱センサの温度補償較正パラメータを含んでいる装置。
［態様２］
態様１において、前記感熱センサが、熱損失センサである装置。
［態様３］
態様１において、前記不揮発性メモリが、前記電離真空計および前記感熱センサと一体である装置。
［態様４］
態様１において、さらに前記電離真空計および前記感熱センサに組み合わせられ、前記感熱センサの出力に応答して前記電離真空計をオンにするコントローラを有している装置。
［態様５］
態様４において、前記不揮発性メモリが、前記電離真空計および前記前記感熱センサと一体である装置。
［態様６］
周囲のガス圧を測定するための方法であって、
電離真空計を用意するステップ、
感熱センサを用意するステップ、
前記電離真空計および前記感熱センサに結合され、前記電離真空計のオンおよびオフの両方において取得された較正データにもとづく前記感熱センサの温度補償較正パラメータを含んでいる不揮発性メモリを用意するステップ、および
前記感熱センサから出力される測定データに、前記較正パラメータを適用するステップ
を含んでいる方法。
［態様７］
態様６において、さらに前記感熱センサの出力に応答して前記電離真空計をオンにするステップを含んでいる方法。
［態様８］
周囲のガス圧を測定するための装置であって、
電離真空計、
感熱センサ、および
前記電離真空計のオンおよびオフの両方において、前記感熱センサを較正するための手段を有している装置。
［態様９］
周囲のガス圧を測定するための装置であって、
真空ゲージ、および
後段の計器の分析のために前記真空ゲージに結合され、前記真空ゲージの測定データを保存する不揮発性メモリを有している装置。
［態様１０］
態様９において、前記不揮発性メモリが、前記真空ゲージと一体である装置。
［態様１１］
態様９において、前記不揮発性メモリが、所定の時間間隔で更新される装置。
［態様１２］
態様１１において、測定データのウインドウが、前記不揮発性メモリに保存される装置。
［態様１３］
態様９において、前記不揮発性メモリが、或る事象に応答して更新される装置。
［態様１４］
態様１３において、測定データのウインドウが、前記不揮発性メモリに保存される装置。
［態様１５］
態様１３において、前記事象が、エラーである装置。
［態様１６］
態様９において、前記真空ゲージが、電離真空計、熱損失センサ、およびダイヤフラムセンサを含んでいる装置。
［態様１７］
態様１６において、前記電離真空計の測定データが、フィラメント放射電流およびイオン電流を含んでいる装置。
［態様１８］
態様１６において、前記熱損失センサの測定データが、熱損失センサについて検出される電気的パラメータを含んでいる装置。
［態様１９］
態様１６において、前記ダイヤフラムセンサの測定データが、ダイヤフラムセンサの電子回路からの出力を含んでいる装置。
［態様２０］
周囲のガス圧を測定するための方法であって、
真空ゲージを用意するステップ、
不揮発性メモリを、前記真空ゲージに結合して用意するステップ、および
前記真空ゲージの測定データを前記不揮発性メモリに保存するステップを含んでいる方法。
［態様２１］
態様２０において、前記不揮発性メモリが、前記真空ゲージと一体である方法。
［態様２２］
態様２０において、前記不揮発性メモリが、所定の時間間隔で更新される方法。
［態様２３］
態様２２において、測定データのウインドウが、前記不揮発性メモリに保存される方法。
［態様２４］
態様２０において、前記不揮発性メモリが、或る事象に応答して更新される方法。
［態様２５］
態様２４において、測定データのウインドウが、前記不揮発性メモリに保存される方法。
［態様２６］
態様２４において、前記事象が、エラーである方法。
［態様２７］
態様２０において、前記真空ゲージが、電離真空計、熱損失センサ、およびダイヤフラムセンサを含んでいる方法。
［態様２８］
態様２７において、前記電離真空計の測定データが、フィラメント放射電流およびイオン電流を含んでいる方法。
［態様２９］
態様２７において、前記熱損失センサの測定データが、熱損失センサについて検出される電気的パラメータを含んでいる方法。
［態様３０］
態様２７において、前記ダイヤフラムセンサの測定データが、ダイヤフラムセンサの電子回路からの出力を含んでいる方法。
［態様３１］
周囲のガス圧を測定するための装置であって、
真空ゲージ、および
前記真空ゲージに結合され、前記真空ゲージの測定データを保存するための手段を有している装置。

【符号の説明】

【0040】

１１０ 電離真空計
１２０ 熱損失センサ（感熱センサ）
１３０ ダイヤフラムセンサ
１４０ 不揮発メモリ
１６０ 制御用電子機器（コントローラ）
１６５ 真空ゲージ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】