일반기술

펠티어 효과를 이용한 열전도형 진공 게이지

본 기술은 열전도형 진공 게이지에 관한 것으로, 특히 펠티어 효과를 이용한 진공 게이지에 관한 것이다.본 펠티어 효과를 이용한 진공 게이지는 진공 용기의 진공도를 측정하는 장치에 있어서, 열 발생 패턴 신호를 발생시키기 위한 신호 발생기, 상기 신호 발생기에 연결되어, 전류를 측정하기 위한 전류계, 상기 전류계에 연결된 상이한 전도선의 접합으로 이루어지고, 상기 전도선의 접합 부분은 상기 진공 용기의 내부로 삽입되는 펠티어 검침 형태로 구성된 브리지 회로 및 상기 브리지 회로의 대칭점의 양 단자에 연결되어, 상기 펠티어 검침에 의하여 검출되는 신호의 온도 진동에 의한 전압을 증폭하여 진공 용기의 진공도를 검출하기 위한 고정 주파수 증폭기를 포함한다.본 기술에 따른 펠티어 효과를 사용한 진공 게이지는 다음과 같은 특징들을 가진다.1) 간단한 구조 :하나의 열전쌍이 열원이면서 동시에 온도 센서로 사용된다.2) 100 Torr로부터 대기압 영역에서 진공 측정의 민감도 향상 : 점열원은 기존의 필라멘트와 같은 원통형 열원과 그 기하학적 형태가 다르며, 이로 인한 기체 분자의 열전도는 기체 분자의 자유 이동 거리가 짧은 100 Torr 이상에서 다른 특성을 보이게 된다.3) 10-4 Torr로부터 10-2Torr 영역에서 진공 측정의 민감도 향상 : 10-2 Torr 이하에서의 진공도 측정은 기체 분자의 열전도보다 열복사에 의한 열전도가 우월하기 때문에 기존의 열정도형 진공 게이지는 이 영역에서의 민감도가 현저히 낮아진다. 본 발명에 의한 펠티어 효과를 이용한 진공 게이지는 두 개의 열전쌍을 사용하여 대기압과 측정하고자 하는 진공 용기에 각각 설치하여 복사열에 의한 열전도를 서로 상쇄시키고 기체 분자에 의한 열전도만을 측정함으로써 낮은 압력 영역에서도 좋은 민감도를 가지고 있다.4) 초소형화 : 하나의 열전쌍만으로 진공 게이지를 구성하므로 그 크기를 수십 나노 cm까지 작게 제작할 수 있어서, 국부 진동의 측정, 초소형 진공 용기의 진공 측정, 제품의 진공 상태 측정에 응용될 수 있다.5) 빠른 진공 측정 : 열원과 온도 센서를 소형화함으로써 진공도의 변화를 빠르게 측정할 수 있다.