【真空装置・パーツ解説シリーズ】真空計⑦真空計の表示値は本当に正しい?(2124号)

【技術コラム Vol.45】
― 真空計の表示値は本当に正しい?ガスの種類で変わる測定値 ―

真空装置の圧力を確認するとき、私たちは真空計に表示された数字を見ます。
しかし、「表示された数字=実際の圧力」とは限らないことをご存じでしょうか?
今回は、真空計の測定値が変わる理由について解説します。

■ 同じ圧力なのに数字が違う?

例えば、同じ圧力の窒素とヘリウムを、それぞれピラニ真空計で測定したとします。
実は、同じ圧力でも表示される数字が異なる場合があります。
なぜでしょうか?
それは、ピラニ真空計が圧力そのものではなく、気体が熱を運ぶ性質を利用しているからです。
気体の種類によって熱の伝わり方が異なるため、同じ圧力でも測定結果に差が生じるのです。

■ 電離真空計でも違いがある

以前紹介した電離真空計も同様です。
電離真空計は、電子を気体分子に衝突させてイオンを発生させ、その電流から圧力を求めます。
しかし、気体によってイオン化のされやすさが異なるため、同じ圧力でもガスの種類によって表示値が変わることがあります。
この特徴を「ガス種依存性」と呼びます。

■ 正しい圧力を知るには?

多くのピラニ真空計や電離真空計は、窒素などを基準として校正されています。
そのため、アルゴンやヘリウムなど、別のガスを測定する場合には、必要に応じてメーカーが示す補正係数を使用します。
また、真空計の汚れや経年変化によって、測定値がずれることもあります。
正確な測定には、ガスの種類だけでなく、真空計の状態や定期的な校正も重要です。
一方、隔膜真空計(バラトロンなど)のように、薄い膜の変形から圧力を直接測定し、ガスの種類による影響をほとんど受けない方式もあります。

■ まとめ

真空計は便利な測定器ですが、表示された数字をそのまま信じるのではなく、**「どのような原理で測っているのか」**を理解することが大切です。
ピラニ真空計や電離真空計にはガス種依存性がありますが、隔膜真空計ではその影響が小さいという違いがあります。
測定原理・ガスの種類・真空計の状態。 この3つを意識することで、真空装置の圧力をより正しく判断できるようになります。

■ 次回予告

次回Vol.46では、「真空計の校正とは?なぜ定期的な点検が必要なのか」について、身近な例を交えながら分かりやすく解説します。