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真空チャンバーの大気圧復帰後に圧力低下
- 真空チャンバーを大気圧に復帰させる際、N2パージ後に圧力が低下する現象に困っています。
- 拡散フィルターの取り外しにより圧力の低下現象は改善されますが、原因は不明です。
- ご助言いただけると幸いです。
- その他（電子・半導体・化学）
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拡散フィルタの位置と真空計の位置関係とかチャンバの形状、容積によりますが、 パージして真空計付近の圧力が所望の数値に入っていたとしても、圧力にはある程度の分布がありますから、時間を置くと変化してしまうことは経験上ありました。真空計とパージガスの距離が拡散フィルタを外すことで遠くなったという事は考えられないでしょうか？ちなみに、ここで言う距離は、ガスが到達する時間的な距離で物理的な距離ではありませんが（わかりにくい表現ですみません）。
Kさん正しそうです。が、実験の数値の意味がよく分からないです。 ＞ただ、真空引き～N2パージ終了迄のチャンバ-内の温度変化は測定できてません。 ということは、大気中でしか調べなかったわけですね。 チャンバ内の温度はわからないということでしょうか。 くどいようですが、温度変化を疑っています。 （フィルタに入るときの窒素ガスの圧力があまり高くないものと仮定しています。） 気体の膨張は、気体に仕事をさせたということで、これが温度の低下となります。 5Pa中に、たとえば101kPa（大気圧）で放出すると2万倍の膨張となりますのでものすごく冷えると思います。 ただ、この圧力差は最初だけですね。 でもフィルタがパージの最初のうちだけでも冷えると影響するのではないでしょうか。 フィルタなしなら、冷えた窒素ガスはあとから入って来た窒素ガスとすぐ混じるので、 影響しないという違いが考えられます。 できたらチャンバ内温度を測ってみてください。 体積が変わらなければ、温度が9度C下がると圧力が3kPa下がります。 まさかとは思いますが、圧力計が気流の直撃で影響を受けるというはなしではないですよね？念のため。
お礼
Gゴンさんありがとうございます。 確かに温度も怪しいと思い、チャンバ-の外を測って見ましたが、0.1度も変化がありませんでした。ただ、温度変化については調査が必要だと思っていますので準備が整い次第測定してみます。 御礼が遅くなり大変申し訳ありませんでした。今後とも宜しくお願い致します。
容積などが解らないので、想像です。 フィルターはスポンジ状のステンレス板といった感じでしょうか。 N2 パージの際フィルター内部が真空状態のままのこり、N2 閉止後フィルターの内部に N2 が吸い込まれていき、N2 量が大気圧に戻るのに十分でないため最終的に減圧状態に至ってしまう。 たとえて言うならば乾いたスポンジが水を吸収するかのごとく、フィルターが N2 を吸収してしまうのではないでしょうか。 N2 ラインに減圧弁をつけて 2kPa に設定し、N2 ブローを数分間放置してみるとどうなりますか？
大気圧+2kpa→大気圧-1Kpaというこは、 真空引きされていることを指すように思います。 よって、拡散フィルターが直接原因ではなく、 真空引きラインのチャンバーの直前バルブが 出流れ・シートリークしている可能性が考えられます。 私の勘違いもあると思いますし、 フロー等がわからないので、同じくあてずっぽうです。
お礼
ミリアルドさんありがとうございます。 ちょっと説明不足だったのでもう少し説明させて頂きます。 -1kpa迄圧力が低下する原因の調査でリークに関して調査を行いました。 1)チャンバ-リーク･･･無し 2)チャンバ- ->真空引きラインリーク ･･･無し リークに関しては問題なしでした。 そこで供給側を疑ってテストを行いました。 今現在チャンバ-パージは2系統で行ってます。 （元は同じでチャンバ-前で分岐しています。） 1)N2導入を１系統で行う ･･･ -1Kpa迄圧力低下 2)拡散フィルタを取り外す ･･･ 圧力低下なし このような結果になりました。 拡散フィルターというのは、日本精線のガスフィルター（NAScIean） を使ってます。 http://www.n-seisen.co.jp/product/naslon_scg.html 目的はチャンバ-内を真空から大気に戻す時にチャンバ-内の パーティクルの巻き上がりを防止する為です。
温度変化はどうなっているでしょうか。 窒素なら化学反応ではなさそうですから。 拡散フィルタがわからないので当てずっぽうですが。
お礼
Gゴンさんありがとうございます。 拡散フィルタは、日本精線のNAScIeanを使用してます。 http://www.n-seisen.co.jp/product/naslon_scg.html チャンバ-内の温度低下が問題ではないかと思って、フィルターからのN2噴出し温度を測ったのですが、23℃（供給温度も23℃）なので温度上昇も下降もありませんでした。ただ、真空引き～N2パージ終了迄のチャンバ-内の温度変化は測定できてません。
お礼
zibzibさんありがとうございました。 zibzibさんのおっしゃる通りだと思います。いろいろとテストをしてみるとチャンバ-内の圧力分布が原因である事に辿り着きました。 チャンバ-内の圧力分布を調査いたします。 御礼が遅くなり申し訳ありませんでした。また何かありましたらご教授願います。