JP2001155842A - Ion generating apparatus - Google Patents

Ion generating apparatus

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JP2001155842A
JP2001155842A JP34001399A JP34001399A JP2001155842A JP 2001155842 A JP2001155842 A JP 2001155842A JP 34001399 A JP34001399 A JP 34001399A JP 34001399 A JP34001399 A JP 34001399A JP 2001155842 A JP2001155842 A JP 2001155842A
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JP
Japan
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magnetic field
ion generator
current
voltage
electrode
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Application number
JP34001399A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Mitsushima
康一 光嶋
Osamu Asami
修 浅見
Hideo Nakane
英雄 中根
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion generating apparatus for increasing and controlling ion generating amount. SOLUTION: A silicon electrode 22 having a plurality of needles 24 with leading end diameter of not more than 1 μm is provided on one side of a single crystal silicon wafer and an electric current is passed to a coil 34, therefore a magnetic field is generated between the electrode 22 and opposed electrode 26. As concentration of the magnetic field is generated at the leading end of the needles 24, discharging can be generated with lower current and a large amount of ions can be generated. By generation of the magnetic field, ions or electrons are spirally moved along magnetic lines to lengthen its track. Therefore, collision times of ions or electrons to atoms in air are frequent so that generating amount of ions increase rapidly. Also, the generating amount of ions is controlled by varying current flowing to the coil 34.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、イオン発生装置に
関し、詳しくは、放電によりイオンを発生するイオン発
生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion generator, and more particularly, to an ion generator that generates ions by electric discharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のイオン発生装置として
は、一本の針状電極とこの針状電極の先端部に対向する
対向電極とに高電圧を印加するものや線状電極とこの線
状電極に平行に配置された対向電極とに高電圧を印加す
るものが提案されている。図7に前者の針状電極を備え
るイオン発生装置の一例を示し、図8に後者の線状電極
を備えるイオン発生装置の一例を示す。これらのイオン
発生装置では、対向する電極間に高電圧を印加すること
によって生じる放電により空気中のガスをイオン化して
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of ion generator applies a high voltage to one needle-like electrode and a counter electrode facing the tip of the needle-like electrode. There has been proposed a device in which a high voltage is applied to a counter electrode arranged in parallel with a shape electrode. FIG. 7 shows an example of the former ion generating device including the needle-shaped electrodes, and FIG. 8 shows an example of the latter ion generating device including the linear electrodes. In these ion generators, the gas in the air is ionized by a discharge generated by applying a high voltage between the opposing electrodes.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のイオン発生装置では、針状電極や線状電極と空気との
接触面積が小さいことからイオン発生量が少ないという
問題があった。この問題を解決する手法として、電極間
の電圧を高くしてイオン発生量を増加することも可能で
あるが、この場合、イオンの他にオゾンなどのガスも生
じてしまう。
However, these ion generators have a problem that the amount of ion generation is small because the contact area between the needle electrode or the linear electrode and the air is small. To solve this problem, it is possible to increase the amount of ions by increasing the voltage between the electrodes, but in this case, a gas such as ozone is generated in addition to the ions.

【0004】本発明のイオン発生装置は、イオン発生量
を増大させることを目的の一つとする。また、本発明の
イオン発生装置は、イオン発生量をコントロールするこ
とを目的の一つとする。
An object of the ion generator of the present invention is to increase the amount of generated ions. Another object of the present invention is to control the amount of generated ions.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明のイオン発生装置は、上述の目的の少なくとも一部
を達成するために以下の手段を採った。本発明のイオン
発生装置は、放電によりイオンを発生するイオン発生装
置であって、単結晶シリコンウエハの一面に略並行に配
列した複数の針状部が形成されたシリコン電極と、所定
距離だけ離れて前記複数の針状部に対向する対向電極
と、前記シリコン電極と前記対向電極とに電圧を印加す
る電圧印加手段とを備えることを要旨とする。
Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects The ion generator of the present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above objects. The ion generator of the present invention is an ion generator that generates ions by electric discharge, and is separated from a silicon electrode having a plurality of needles arranged substantially in parallel on one surface of a single crystal silicon wafer by a predetermined distance. The invention further comprises a counter electrode facing the plurality of needle-shaped portions, and voltage applying means for applying a voltage to the silicon electrode and the counter electrode.

【0006】この本発明のイオン発生装置では、電圧印
加手段によって、単結晶シリコンウエハの一面に略並行
に配列した複数の針状部が形成されたシリコン電極と所
定距離だけ離れてこの複数の針状部に対向する対向電極
とに電圧を印加することにより、放電を生じさせて空気
中のガスをイオン化する。シリコン電極が複数の針状部
を有するから、空気との接触面積は大きくなり、印加す
る電圧を高くしなくても多くのイオンを発生させること
ができる。この結果、オゾンなどのガスの生成が少なく
イオン発生量の多い装置とすることができる。
In the ion generating apparatus of the present invention, the plurality of needles are separated by a predetermined distance from the silicon electrode having a plurality of needles arranged substantially in parallel on one surface of the single crystal silicon wafer by the voltage applying means. By applying a voltage to the counter electrode facing the shape portion, a discharge is caused to ionize the gas in the air. Since the silicon electrode has a plurality of needle-shaped portions, the contact area with the air is increased, and many ions can be generated without increasing the applied voltage. As a result, a device that generates less gas such as ozone and generates more ions can be obtained.

【0007】この本発明のイオン発生装置において、前
記複数の針状部は、先端径が1μm以下の形状に形成さ
れてなるものとすることもできる。こうすれば、電界を
集中させて放電が生じやすくなるから、効率よくイオン
を発生させることができる。さらに、本発明のイオン発
生装置において、前記シリコン電極と前記対向電極との
間に磁界を発生させる磁界発生手段を備えるものとする
こともできる。こうすれば、イオン発生量を増加するこ
とができる。放電により生じたイオンや電子は磁力線に
沿って螺旋運動するためにその軌跡は長くなる。このた
め、イオンや電子が空気中の分子や原子と衝突する機会
が増加し、これらを更にイオン化する。
In the ion generator according to the present invention, the plurality of needle-shaped portions may be formed to have a tip diameter of 1 μm or less. In this case, since the electric field is concentrated and electric discharge easily occurs, ions can be generated efficiently. Further, the ion generator of the present invention may be provided with a magnetic field generating means for generating a magnetic field between the silicon electrode and the counter electrode. In this case, the amount of generated ions can be increased. Ions and electrons generated by the discharge spirally move along the lines of magnetic force, so that their trajectories become longer. This increases the chances that ions and electrons collide with molecules and atoms in the air, and further ionizes them.

【0008】こうした磁界発生手段を備える態様の本発
明のイオン発生装置において、前記電圧印加手段による
電圧の印加に伴って前記対向電極に流れる電流を検出す
る電流検出手段と、該検出される電流に基づいて前記磁
界の強さを変更可能に前記磁界発生手段を制御する磁界
制御手段とを備えるものとすることもできる。こうすれ
ば、イオンの発生量をコントロールすることができる。
この態様の本発明のイオン発生装置において、前記磁界
制御手段は、前記検出される電流が小さくなる方向に対
して前記磁界の強さが大きくなる方向に前記磁界発生手
段を制御する手段であるものとすることもできる。
In the ion generating apparatus of the present invention having such a magnetic field generating means, a current detecting means for detecting a current flowing through the counter electrode in accordance with application of a voltage by the voltage applying means, Magnetic field control means for controlling the magnetic field generation means so that the intensity of the magnetic field can be changed based on the magnetic field generation means. In this way, the amount of generated ions can be controlled.
In the ion generator according to the aspect of the present invention, the magnetic field control means controls the magnetic field generation means in a direction in which the strength of the magnetic field increases with respect to a direction in which the detected current decreases. It can also be.

【0009】また、磁界発生手段を備える態様の本発明
のイオン発生装置において、前記磁界発生手段は電流源
に接続されたコイルであるものとすることもできる。
Further, in the ion generating apparatus of the present invention having a magnetic field generating means, the magnetic field generating means may be a coil connected to a current source.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
イオン発生装置20の構成の概略を示す構成図である。
実施例のイオン発生装置20は、図示するように、複数
の針状部24が形成されたシリコン電極22と、このシ
リコン電極22から所定距離だけ離れて複数の針状部2
4と対向する対向電極26と、シリコン電極22と対向
電極26とに電圧を印加する電圧源28と、対向電極2
6に流れる電流i1を検出する電流センサ30と、シリ
コン電極22と対向電極26との間に磁界を形成するコ
イル34と、このコイル34に電流i2を供給する電流
源36と、コイル34に流れる電流i2をコントロール
する電子制御ユニット40とを備える。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a configuration of an ion generator 20 according to one embodiment of the present invention.
As shown in the drawing, the ion generator 20 of the embodiment includes a silicon electrode 22 having a plurality of needles 24 formed thereon and a plurality of needles 2 separated by a predetermined distance from the silicon electrode 22.
4, a voltage source 28 for applying a voltage to the silicon electrode 22 and the counter electrode 26, and a counter electrode 2
6, a coil 34 for forming a magnetic field between the silicon electrode 22 and the counter electrode 26, a current source 36 for supplying a current i2 to the coil 34, and a current flowing to the coil 34. An electronic control unit 40 for controlling the current i2.

【0011】シリコン電極22は、単結晶シリコンウエ
ハにより形成されており、図示するように、対向電極2
6に対向する側に、複数の針状部24が形成されてい
る。針状部24は、その先端径が1μm以下となるよう
形成されている。なお、シリコン電極22とコイル34
との間には、シリコン酸化膜32が形成されている。
The silicon electrode 22 is formed of a single-crystal silicon wafer.
A plurality of needle portions 24 are formed on the side facing 6. The needle-like portion 24 is formed such that the tip diameter is 1 μm or less. The silicon electrode 22 and the coil 34
Between them, a silicon oxide film 32 is formed.

【0012】対向電極26は、銅などの金属により形成
されている。電圧源28は、シリコン電極22と対向電
極26とに1〜数[kV]の電圧を作用することができ
る電源であり、実施例では、例えば2[kV]の定電圧
を印加する定電圧源として構成されている。電流源36
は、電子制御ユニット40からの制御信号により設定さ
れた電流をコイル34に流す可変の電流源として構成さ
れている。
The counter electrode 26 is formed of a metal such as copper. The voltage source 28 is a power supply capable of applying a voltage of 1 to several kV to the silicon electrode 22 and the counter electrode 26. In the embodiment, the voltage source 28 applies a constant voltage of, for example, 2 kV. Is configured as Current source 36
Is configured as a variable current source that allows a current set by a control signal from the electronic control unit 40 to flow through the coil 34.

【0013】電子制御ユニット40は、CPU42を中
心として構成されたワンチップマイクロプロセッサとし
て構成されており、処理プログラムを記憶したROM4
4と、一時的にデータを記憶するRAM46と、入出力
ポート(図示せず)とを備える。この電子制御ユニット
40には、電流センサ30からの電流i1が入力ポート
を介して入力されている。また、電子制御ユニット40
からは、電流源36への制御信号が出力ポートを介して
出力されている。
The electronic control unit 40 is configured as a one-chip microprocessor mainly composed of a CPU 42, and a ROM 4 storing a processing program.
4, a RAM 46 for temporarily storing data, and an input / output port (not shown). The current i1 from the current sensor 30 is input to the electronic control unit 40 via an input port. Also, the electronic control unit 40
, A control signal to the current source 36 is output via the output port.

【0014】こうして構成された実施例のイオン発生装
置20は、シリコン電極22と対向電極26とに対して
電圧源28から定電圧を印加することによって生じる放
電により空気中のガスをイオン化する。シリコン電極2
2は先端径が1μm以下の複数の針状部24を備えるか
ら、高電圧を印加しなくても電界を各針状部24の先端
に集中させることにより放電を開始することができる。
しかも、複数の針状部24を備えることにより、針状電
極を備えるものに比して、空気との接触面積を大きくし
てイオン発生量を多くすることができる。また、実施例
のイオン発生装置20では、コイル34に電流源36か
ら電流を流すことによってシリコン電極22と対向電極
26との間に磁界を生じさせ、発生させたイオンや電子
を磁力線に沿った螺旋運動を行なわせる。このようにイ
オンや電子を螺旋運動させると、磁界が存在しない場合
に比してその軌跡は長くなるから、空気中の他の分子や
原子と衝突する機会が多くなる。イオンや電子と衝突し
た原子などはイオンとなるから、この螺旋運動を行なわ
せることによりイオン発生量を多くすることができる。
The ion generator 20 of the embodiment configured as described above ionizes the gas in the air by a discharge generated by applying a constant voltage from the voltage source 28 to the silicon electrode 22 and the counter electrode 26. Silicon electrode 2
2 has a plurality of needles 24 having a tip diameter of 1 μm or less, so that discharge can be started by concentrating an electric field on the tips of the needles 24 without applying a high voltage.
Moreover, by providing the plurality of needle-like portions 24, the area of contact with air can be increased and the amount of generated ions can be increased as compared with the case where the needle-like electrode is provided. Further, in the ion generator 20 of the embodiment, a magnetic field is generated between the silicon electrode 22 and the counter electrode 26 by flowing a current from the current source 36 to the coil 34, and the generated ions and electrons are generated along the magnetic field lines. Make a spiral movement. When ions or electrons are spirally moved in this manner, their trajectories are longer than in the absence of a magnetic field, so that the chances of collision with other molecules or atoms in the air are increased. Since the ions and the atoms that collide with the electrons become ions, the amount of generated ions can be increased by performing the spiral motion.

【0015】図2は、シリコン電極22と対向電極26
に印加する電圧とイオン電流との関係の一例を示す説明
図である。図中、曲線Aはコイル34に電流を値0とし
たときの実施例のイオン発生装置20における電圧とイ
オン電流との関係を示し、曲線Bはコイル34に所定の
電流を流したときの実施例のイオン発生装置20におけ
る電圧とイオン電流との関係を示し、曲線Cは従来例と
しての針状電極を備えるイオン発生装置における電圧と
イオン電流との関係を示している。なお、イオン電流の
軸の目盛は指数目盛である。曲線Aと曲線Cとの比較か
ら解るように、実施例のイオン発生装置20は、コイル
34に通電しなくても従来例のイオン発生装置に比して
10倍程度のイオンを発生する。曲線Bと曲線Cと比較
すれば、実施例のイオン発生装置20は、従来例のイオ
ン発生装置に比して100倍程度のイオンを発生する。
また、曲線Aと曲線Bから解るように、実施例のイオン
発生装置20は、従来例のイオン発生装置に比して低い
電圧でもイオンを発生することができる。
FIG. 2 shows a silicon electrode 22 and a counter electrode 26.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a voltage applied to a helium and an ion current. In the drawing, a curve A shows the relationship between the voltage and the ion current in the ion generator 20 of the embodiment when the current is set to a value of 0 in the coil 34, and a curve B shows the operation when a predetermined current is applied to the coil 34. The relationship between the voltage and the ion current in the ion generator 20 of the example is shown, and the curve C shows the relationship between the voltage and the ion current in the ion generator having a needle-shaped electrode as a conventional example. The scale of the axis of the ion current is an exponential scale. As can be seen from the comparison between the curves A and C, the ion generator 20 of the embodiment generates about ten times as many ions as the conventional ion generator without energizing the coil 34. Comparing the curves B and C, the ion generator 20 of the embodiment generates about 100 times as many ions as the conventional ion generator.
Further, as can be seen from the curves A and B, the ion generator 20 of the embodiment can generate ions even at a lower voltage than the conventional ion generator.

【0016】図3は、所定の定電圧を電圧源28から作
用させたときのコイル34に流す電流とイオン電流との
関係の一例を示す説明図である。なお、図中のイオン電
流の軸は指数目盛である。図示するように、実施例のイ
オン発生装置20は、コイル34に電流を流さなくても
イオンを発生するが、コイル34に電流を流して磁界を
生じさせると、イオン発生量を100倍以上にすること
ができる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the current flowing through the coil 34 and the ion current when a predetermined constant voltage is applied from the voltage source 28. The axis of the ion current in the figure is an index scale. As shown in the figure, the ion generator 20 of the embodiment generates ions without passing a current through the coil 34. However, when a current is passed through the coil 34 to generate a magnetic field, the ion generation amount can be increased by 100 times or more. can do.

【0017】次に、実施例のイオン発生装置20におけ
るイオン発生量の制御について説明する。図4は、実施
例のイオン発生装置20の電子制御ユニット40により
実行される電流制御ルーチンの一例を示すフローチャー
トである。このルーチンは、所定時間毎(例えば10m
sec毎)に繰り返し実行される。
Next, control of the amount of generated ions in the ion generator 20 of the embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a current control routine executed by the electronic control unit 40 of the ion generator 20 according to the embodiment. This routine is executed every predetermined time (for example, 10 m
(every second).

【0018】この電流制御ルーチンが実行されると、電
子制御ユニット40のCPU42は、まず電流センサ3
0により検出される対向電極26に流れる電流i1を読
み込む処理を実行する(ステップS100)。そして、
読み込んだ電流i1と目的とする電流値(目標電流)i
*との偏差Δiを計算し(ステップS102)、この偏
差Δiが打ち消される方向にコイル34へ流す電流i2
を計算する(ステップS104)。コイル34へ流す電
流i2は、実施例では現在の電流i2に対して偏差Δi
を打ち消す方向に作用する比例項と定常偏差を解消する
ための積分項とにより計算されるものとした。偏差Δi
を打ち消す方向とは、電流i1が小さくなる方向に変化
したときには電流i2が大きくなる方向であり、逆に電
流i1が大きくなる方向に変化したときには電流i2が
小さくなる方向である。
When this current control routine is executed, the CPU 42 of the electronic control unit 40
A process for reading the current i1 flowing through the counter electrode 26 detected by 0 is executed (step S100). And
The read current i1 and a target current value (target current) i
* Is calculated (step S102), and a current i2 flowing through the coil 34 in a direction in which the difference Δi is canceled is calculated.
Is calculated (step S104). In the embodiment, the current i2 flowing through the coil 34 has a deviation Δi with respect to the current current i2.
Is calculated by using a proportional term acting in the direction to cancel and an integral term for eliminating the steady-state deviation. Deviation Δi
Is a direction in which the current i2 increases when the current i1 decreases, and conversely, a direction in which the current i2 decreases when the current i1 increases.

【0019】そして、計算したコイル34への電流i2
を制御信号として電流源36に向けて出力して(ステッ
プS106)、本ルーチンを終了する。電子制御ユニッ
ト40から制御信号を受けた電流源36は、電流i2が
コイル34に流れる定電流源として機能するように動作
する。この結果、実施例のイオン発生装置20から発生
するイオンの量を一定にすることができる。
Then, the calculated current i2 to the coil 34 is calculated.
Is output to the current source 36 as a control signal (step S106), and this routine ends. The current source 36 receiving the control signal from the electronic control unit 40 operates so that the current i2 functions as a constant current source flowing through the coil 34. As a result, the amount of ions generated from the ion generator 20 of the embodiment can be made constant.

【0020】以上説明した実施例のイオン発生装置20
によれば、複数の針状部24を有するシリコン電極22
を用いることにより低い電圧の印加でも多量のイオンを
発生することができる。しかも、シリコン電極22と対
向電極26との間に磁界を生じさせることにより、イオ
ン発生量を飛躍的に増加させることができる。
The ion generator 20 of the embodiment described above.
According to the silicon electrode 22 having a plurality of needles 24
With the use of, a large amount of ions can be generated even when a low voltage is applied. In addition, by generating a magnetic field between the silicon electrode 22 and the counter electrode 26, the amount of generated ions can be significantly increased.

【0021】実施例のイオン発生装置20によれば、対
向電極26を流れる電流i1に基づいて磁界の強さを制
御することにより、イオン発生量をコントロールするこ
とができる。例えば、一定のイオン発生量を得たい場合
には、対向電極26を流れる電流i1に基づいてコイル
34に流れる電流i2をフィードバック制御すればよ
い。
According to the ion generator 20 of the embodiment, the amount of ion generation can be controlled by controlling the strength of the magnetic field based on the current i1 flowing through the counter electrode 26. For example, when it is desired to obtain a constant ion generation amount, the current i2 flowing through the coil 34 may be feedback-controlled based on the current i1 flowing through the counter electrode 26.

【0022】実施例のイオン発生装置20では、電圧源
28は定電圧源として機能するものとしたが、電圧が可
変の電圧源としてもよい。この場合、図2に示すよう
に、電圧源28の電圧を変更することによりイオン発生
量を変更できるから、電圧源28の電圧を制御すること
により、イオン発生量をコントロールするものとしても
よい。
In the ion generator 20 of the embodiment, the voltage source 28 functions as a constant voltage source. However, the voltage source may be a variable voltage source. In this case, as shown in FIG. 2, since the amount of ion generation can be changed by changing the voltage of the voltage source 28, the amount of ion generation may be controlled by controlling the voltage of the voltage source 28.

【0023】実施例のイオン発生装置20では、シリコ
ン電極22にコイル34を取り付けたが、シリコン電極
22と対向電極26との間に磁界を生じさせればよいか
ら、図5の変形例のイオン発生装置20Bに示すよう
に、シリコン電極22から離して異なる位置および方向
にコイル34Bを設置するものとしてもよい。
Although the coil 34 is attached to the silicon electrode 22 in the ion generator 20 of the embodiment, a magnetic field may be generated between the silicon electrode 22 and the counter electrode 26. As shown in the generator 20B, the coil 34B may be installed at a different position and direction away from the silicon electrode 22.

【0024】実施例のイオン発生装置20では、コイル
34に電流を流すことによりシリコン電極22と対向電
極26との間に磁界を生じさせたが、シリコン電極22
と対向電極26との間に磁界が生じていればよいから、
図6の変形例のイオン発生装置20Cに示すように、永
久磁石を用いて磁界を生じさせるものとしてもよい。こ
の場合、永久磁石の位置は、図6に例示するように、シ
リコン電極22に取り付けるものとしてもよいし、シリ
コン電極22から離して異なる位置および方向に設置す
るものとしてもよい。このように永久磁石を用いる態様
では、磁界の強さを変更できないから、電圧源28の電
圧を変更することによりイオンの発生量をコントロール
すればよい。
In the ion generator 20 of the embodiment, a magnetic field is generated between the silicon electrode 22 and the counter electrode 26 by passing a current through the coil 34.
It is sufficient that a magnetic field is generated between the counter electrode 26 and
As shown in the ion generator 20C of the modification of FIG. 6, a magnetic field may be generated using a permanent magnet. In this case, the position of the permanent magnet may be attached to the silicon electrode 22 as illustrated in FIG. 6, or may be installed at a different position and direction away from the silicon electrode 22. In the mode using the permanent magnet as described above, the intensity of the magnetic field cannot be changed. Therefore, the amount of generated ions may be controlled by changing the voltage of the voltage source 28.

【0025】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
The embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments may be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be carried out.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例であるイオン発生装置20
の構成の概略を示す構成図である。
FIG. 1 shows an ion generator 20 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of FIG.

【図2】 シリコン電極22と対向電極26に印加する
電圧とイオン電流との関係の一例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a voltage applied to a silicon electrode 22 and a counter electrode 26 and an ion current.

【図3】 所定の定電圧を電圧源28から作用させたと
きのコイル34に流す電流とイオン電流との関係の一例
を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a current flowing through a coil and an ion current when a predetermined constant voltage is applied from a voltage source.

【図4】 実施例のイオン発生装置20の電子制御ユニ
ット40により実行される電流制御ルーチンの一例を示
すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a current control routine executed by an electronic control unit 40 of the ion generator 20 according to the embodiment.

【図5】 変形例のイオン発生装置20Bを例示する構
成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an ion generator 20B of a modified example.

【図6】 変形例のイオン発生装置20Cを例示する構
成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an ion generator 20C of a modified example.

【図7】 針状電極を備える従来例のイオン発生装置を
例示する構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a conventional ion generator including a needle electrode.

【図8】 線状電極を備える従来例のイオン発生装置を
例示する構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a conventional ion generator including a linear electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20,20B,20C イオン発生装置、22 シリコ
ン電極、24 針状部、26 対向電極、28 電圧
源、30 電流センサ、32 シリコン酸化膜、34
コイル、36 電流源、40 電子制御ユニット、42
CPU、44ROM、46 RAM。
20, 20B, 20C ion generator, 22 silicon electrode, 24 needle-like part, 26 counter electrode, 28 voltage source, 30 current sensor, 32 silicon oxide film, 34
Coil, 36 current source, 40 electronic control unit, 42
CPU, 44 ROM, 46 RAM.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中根 英雄 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 5C030 DD10 DE10 DG09  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hideo Nakane 41-1, Okucho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi F-term in Toyota Central R & D Laboratories Co., Ltd. 5C030 DD10 DE10 DG09

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放電によりイオンを発生するイオン発生
装置であって、 単結晶シリコンウエハの一面に略並行に配列した複数の
針状部が形成されたシリコン電極と、 所定距離だけ離れて前記複数の針状部に対向する対向電
極と、 前記シリコン電極と前記対向電極とに電圧を印加する電
圧印加手段とを備えるイオン発生装置。
1. An ion generator for generating ions by electric discharge, comprising: a silicon electrode having a plurality of needles arranged substantially in parallel on one surface of a single crystal silicon wafer; And a voltage applying means for applying a voltage to the silicon electrode and the counter electrode.
【請求項2】 前記複数の針状部は、先端径が1μm以
下の形状に形成されてなる請求項1記載のイオン発生装
置。
2. The ion generator according to claim 1, wherein the plurality of needle-like portions are formed in a shape having a tip diameter of 1 μm or less.
【請求項3】 前記シリコン電極と前記対向電極とに印
加される電圧を変更可能に前記電圧印加手段を制御する
電圧制御手段を備える請求項1または2記載のイオン発
生装置。
3. The ion generator according to claim 1, further comprising voltage control means for controlling said voltage applying means so as to change a voltage applied to said silicon electrode and said counter electrode.
【請求項4】 前記シリコン電極と前記対向電極との間
に磁界を発生させる磁界発生手段を備える請求項1ない
し3いずれか記載のイオン発生装置。
4. The ion generator according to claim 1, further comprising a magnetic field generating means for generating a magnetic field between said silicon electrode and said counter electrode.
【請求項5】 請求項4記載のイオン発生装置であっ
て、 前記電圧印加手段による電圧の印加に伴って前記対向電
極に流れる電流を検出する電流検出手段と、 該検出される電流に基づいて前記磁界の強さを変更可能
に前記磁界発生手段を制御する磁界制御手段とを備える
イオン発生装置。
5. The ion generator according to claim 4, wherein current detection means detects a current flowing through the counter electrode in accordance with application of a voltage by the voltage application means, and based on the detected current. A magnetic field control unit that controls the magnetic field generation unit so that the intensity of the magnetic field can be changed.
【請求項6】 前記磁界制御手段は、前記検出される電
流が小さくなる方向に対して前記磁界の強さが大きくな
る方向に前記磁界発生手段を制御する手段である請求項
5記載のイオン発生装置。
6. The ion generator according to claim 5, wherein said magnetic field control means controls said magnetic field generation means in a direction in which said magnetic field intensity increases in a direction in which said detected current decreases. apparatus.
【請求項7】 前記磁界発生手段は電流源に接続された
コイルである請求項4ないし6いずれか記載のイオン発
生装置。
7. The ion generator according to claim 4, wherein said magnetic field generating means is a coil connected to a current source.
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Cited By (4)

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KR100944078B1 (en) 2008-01-28 2010-02-24 한국원자력연구원 Method and Apparatus for Producing Ion
JP2010170971A (en) * 2009-01-23 2010-08-05 Denso Giken:Kk Air-cleaning device
JP2018159720A (en) * 2018-07-19 2018-10-11 アンパス−エクスプローラー コーポレイションAMPASS−EXPLORER Corp. Antenna arrangement
JP2020528656A (en) * 2017-07-27 2020-09-24 ナチュリオン ピーティーイー.リミテッド Ion generator

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