真空技術は、研究開発から各種製造プロセスに至るまで、再現性や品質を左右する重要な基盤技術の一つです。
一口に「真空」といっても、その状態は圧力範囲によって大きく異なり、気体の挙動や装置設計の考え方も変化します。
ここでは、真空計の選定や真空装置の理解に必要となる基本的な用語と真空領域の考え方について整理します。
以下に示す定義や分類は、工業分野や研究分野で一般的に用いられている考え方をもとにしています。

真空（vacuum）
通常の大気圧より低い圧力（分子密度）の気体で満たされた空間の状態。（※1）

用途やプロセスによって、必要とされる真空度は大きく異なります。
真空計は、到達真空度や原理により適した機種が異なるため、目的に合った選定が重要です。
下記の一覧は、求める真空度の範囲を基準に、代表的な真空計の種類を整理したものです。
機器選定の目安としてご活用ください。

真空計の名前をクリックすると、仕様・特長・用途例などの詳細ページをご覧いただけます。

• キャパシタンスマノメータ
  • CCMT-1000D
  • CCMT-100D
  • CCMT-10D
  • CCMT-1D
• ピラニ真空計（トランデューサ型）
  • SW100
  • SP1
• 冷陰極電離真空計
  • SC1
• マルチイオンゲージ
  • ST200
  • ST200 + SWU10-R
  • ST200 + SWU10-R + SAU
  • SH200
  • SH200 + SWU10-R
  • SH200 + SWU10-R + SAU
• ピラニ真空計（従来型）
  • GP-1G/1000G
  • GP-2001G
• 熱陰極電離真空計
  • GI-D7・WIT
  • GI-D7・WIB
• スマートフォン対応ピラニ真空計
  • SWU10-U

真空計 ^*1) は、真空ポンプによって作り出した低圧力空間が、目的とする真空度に達しているかを測定する機器です。
使用する真空領域やプロセス条件によって、真空計の構造や原理は大きく異なります。

^*1) 気体・蒸気の大気圧より低い圧力を測定する計器。
真空計は、圧力計の一種である。
真空計には、圧力を直接には測定せず、特定の条件の下で圧力に関連した他の物理量を測定しているものが多い。
真空計は、測定子と制御器とが一体になり圧力を信号出力するトランデューサ真空計、測定子、
制御器と表示器とが一体になっている真空計など様々なタイプがある。（※2）

真空ポンプに関する解説は、こちらをご覧ください。
真空ポンプとは｜仕組み、種類まで解説

真空計の種類を説明します。

弾性真空計（elastic element gauge）
弾性体（板、管など）を隔離媒体とした差圧真空計。
例）ブルドン管真空計、隔膜真空計、静電容量型隔膜真空計。
差圧は、弾性体の変位から求める方法およびその変位をゼロにするために必要な力から求める方法がある。

隔膜真空計（diaphragm gauge）
隔離媒体に隔膜を用いる弾性真空計。
例）ピエゾ隔膜真空計、静電容量型隔膜真空計、シリコンレゾナント型圧力計。

静電容量型隔膜真空計（capacitance diaphragm gauge：capacitance manometer）
静電容量の変化で隔膜の変位を測定する隔膜真空計。
静電容量型隔膜真空計は、キャパシタンスマノメータとも呼ばれる。

熱伝導真空計（thermal conductivity gauge）
異なる温度に保たれている加熱素子を含む二つの素子間の熱の移動量から圧力を求める真空計。
気体の熱伝導は、分子流域では圧力に依存することを利用している。
粘性流域では熱対流を利用して、測定範囲を大気圧付近まで伸ばした熱伝導真空計もある。
例）ピラニ真空計、サーミスタ真空計、熱電対真空計、バイメタル真空計。

ピラニ真空計（Pirani gauge）
加熱素子がホイートストンプリッジの一部を構成しており、その加熱素子の抵抗または散逸する電力の圧力依存性を利用する熱伝導真空計。
加熱素子として、金属細線が一般的に使われる。
加熱素子を一定温度に保つために必要な電力が圧力に依存することを利用するピラニ真空計が、
原理に最も忠実な定温度法である。
その他に、定電圧法（ピラニが開発した方式）、定電流法がある。

電離真空計（ionization vacuum gauge）
気体分子の電離によって生じたイオン電流を測定して圧力を求める真空計。
圧力は、気体分子密度に比例する。

冷陰極電離真空計（cold cathode ionization gauge）
電磁界中の冷陰極放電によって気体を電離する電離真空計。

熱陰極電離真空計（hot cathode ionization gauge）
熱陰極から放出された電子によって気体を電離する電離真空計。

（※3）

Q. 真空計について教えてください。

【回答】真空計は、大気圧より低い圧力を測定する計器です。
圧力に関連する物理量を測って値を算出する方式が多く、測定部と表示部が一体型など複数の種類があります。

Q. 真空計の種類にはどのようなものがありますか。

【回答】液面の高さの差から差圧を測定する液柱差真空計や、水銀で気体を圧縮し液柱差から圧力を求めるマクラウド真空計などが挙げられます。
本記事では、その他の真空計の種類や原理についても解説しています。
詳しくはコチラを参照ください。

Q. 真空ポンプがあれば、真空計は不要ですか。

【回答】真空ポンプは真空を「作る」ための装置であり、真空計はその状態を「測定・確認する」ための装置です。
真空ポンプが動作していても、対象となる空間が目的とする真空状態に実際に達しているかどうかは、真空計で測定しなければ分かりません。
そのため、真空を利用する多くの装置や工程では、真空ポンプと真空計を併用し、内部の状態を把握・管理しながら運用します。
真空ポンプの種類や選定の考え方については、こちらの記事で詳しく解説しています。
真空ポンプとは｜仕組み、種類まで解説

（※1）株式会社アルバック著『真空ハンドブック（3訂版）』オーム社,2024年　P.5
（※2）前掲書　P.12
（※3）前掲書　P.13-14

真空計は、真空状態を正確に把握し、プロセスを適切に制御するための要となる計測機器です。
必要とする真空レベルや用途に応じた機器を選定する際の基礎資料として、ご活用いただければ幸いです。
今後の検討や業務の一助となることを願っております。

謝辞

本記事の作成にあたりオーム社刊『真空ハンドブック（3訂版）』（株式会社アルバック著、2024年） を参照・引用しました。
著者の皆さまに、心より感謝申し上げます。