일반기술

초음파를 이용한 진공용기의 압력측정 시스템

본 기술은 진공 용기의 외부에 초음파 탐촉자를 부착하고 탐촉자에서 발생된 초음파가 용기의 반대 면에서 반사되어 되돌아온 신호의 크기나 비행시간 변화를 검출하여 압력을 측정하는 기술에 관한 사항이다. 관련 세부 기술로는 진공용기 및 배기장치 구성, 미세밸브에 의한 압력제어, 초음파 비행시간 및 echo 검출기술, 전압 대 압력 변환기 설계제작에 관한 기법을 포함한다. 본 기술은 지금까지는 용기 내부에 센서나 측정기를 부착해야만 관측이 가능했던 압력/진공측정을 외부에 있는 이동용 초음파 탐촉자를 이용해서 관측이 가능한 기술이다. * 기술의 장점 및 기대효과본 기술은 진공용기 내부의 압력을 플렌지에 측정기를 부착하지 않고 투시창 (viewport)에 고정한 탐촉자를 통해 초음파를 발사하여 반대 면에서 되돌아온 비행시간이나 크기가 내부압력 즉 기체밀도에 따라 변하는 원리를 진공도 측정에 적용하는 것이다. 지금까지 초음파 탐촉자를 진공용기 외부에 부착하여 압력측정에 적용된 기술은 보고되지 않았다. 투시창을 통해 진입한 초음파 신호의 비행시간이나 크기가 진공용기 내에 있는 분자밀도에 따라 달라지는 원리를 이용하므로 압력 즉 분자밀도에 따라 측정의 최소 검출한계가 달라진다. 따라서 초음파의 세기 (intensity)와 분자밀도 간의 감도변화에 따라 측정기술의 정확도와 분해능이 결정된다.이 기술이 상업화 되면 반도체, 디스플레이, 진공공정 등 모든 진공장치에 활용이 가능하며, 지금까지 진공용기의 압력/진공을 측정하기 위해서는 꼭 장치에 게이지를 부착해야만 했으나 이런 불편이 없이 외부 센서를 이용해서 내부 압력 즉 진공도를 측정할 수 있으므로 기대효과는 매우 클 것으로 생각된다.