공학70 잔류 가스 분석기 7.4 잔류 가스 분석기 지금까지 공부해온 대부분의 게이지들은 기체의 종류를 구별하지 않고 압력을 측정하는 압력계로써, 진공 펌프를 이용하여 단순히 진공 용기 내에 존재하는 다양한 기체 분자들을 배기하는 경우에는 전체 압력을 측정하여 진공도를 나타내는 것으로 충분하였다. 그러나 진공 시스템에서 공정을 진행하거나 초고진공을 이용한 분야에서 정성적인 진공상태를 분석할 경우에는 전반적인 진공의 양뿐만 아니라 잔류하는 기체의 구성 성분이나 종류에 대한 정보가 중요하다. 즉, 공정을 진행하는 과정에서 진공 용기 중에 전체 압력을 구성하는 각 기체에 대한 분압을 측정하고 분석하는 것이 유용하다. 이와 같이 진공 용기 중에 잔류하는 기체의 성분이나 조성 등을 측정하는 것으로 잔류 가스 분석기(RGA;residual .. 2022. 10. 3. 냉음극 이온 게이지 7.3.5 냉음극 이온 게이지 이미 기술하였듯이, 열음극 이온 게이지의 가장 중요한 문제점은 필라멘트에서 발생하는 고온이 문제이다. 필라멘트는 보통 2000 K 정도의 고온으로 가열되어 동작하기 때문에 기체분자를 해리하거나 합성하여 필라멘트에 화학적인 변화를 일으키며, 필라멘트 표면의 변화를 야기한다. 즉, 이러한 필라멘트의 오염은 게이지의 감도를 저하시키며, 특히 압력이 높아지면 필라멘트가 산화되어 타거나 손상되는 등의 문제도 일으킬 수 있다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 Penning이 냉음극 이온 게이지(cold cathode ion gauge)를 개발하였다. 그림 7-20은 냉음극 이온 게이지의 기본 구조를 나타내며, 유리 용기 내에 두 개의 음극과 원통형의 양극이 있고, 외부에 영구자석과 .. 2022. 10. 3. 측정 게이지의 종류 7.3 간접측정 게이지 대부분의 진공 게이지는 간접 측정방식을 이용하는데, 이는 기체의 물리적인 특성을 이용하여 측정하는 게이지이다. 즉, 기체가 가지는 특성 중에서 열전달에 의한 방식이나 기체의 이온화를 이용하여 측정하는 게이지가 많이 사용되며, 본 절에서는 진공 시스템에서 주로 사용하는 진공 게이지에 관해 기술하도록 한다. 7.3.1 열전대 게이지 열전대 게이지(thermocouple gauge; TC gauge)는 필라멘트의 온도 변화를 열전대로 측정하는 게이지이다. 러핑 진공 영역에서 주로 사용하며 구조가 간단하고 견고하지만, 다른 게이지에 비해 반응속도가 느리다는 단점이 있다. 이는 가열된 필라멘트를 식히기 위해 시간이 필요하기 때문이다. 그림 7-8은 열전대 게이지의 기본 원리를 나타내는데, .. 2022. 10. 1. 직접 측정 게이지 7.2 직접 측정 게이지 기체의 압력을 직접 측정하는 진공 게이지는 일반적으로 기체의 물리적인 성질과는 무관하다. 액체의 높이를 측정하여 압력차를 측정하거나 압력에 의한 기계적 변화를 측정하는 것으로 주로 저진공 영역에서 동작하게 된다. 7.2.1 액체 압력계 그림 7-4는 액체 압력계(liquid manometer)의 간단한 구조를 나타내는데, 가장 오래된 진공 게이지라고 할 수 있다. 구조는 U자형의 유리관에 들어있는 액체 높이의 차를 이용한 것으로 양단의 압력을 $P_1$과 $P_2$라고 하면, 압력의 차는 다음과 같다. $$ P_1 - P_2 = h \rho g $$ 여기서, h는 높이의 차이고, $\rho$는 액체의 밀도 g는 중력 가속도이다. 압력계의 액체는 증기압이 낮은 수은이나 확산 펌프류.. 2022. 9. 30. 이전 1 ··· 9 10 11 12 13 14 15 ··· 18 다음
