JP2007213822A - マイクロプラズマジェット発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロアンテナの異常な温度上昇を確実に防止し、高い信頼性をもってプラズマジェットを発生する。
【解決手段】複数巻のマイクロアンテナ４と、マイクロアンテナ４の近傍に配置された放電管５と、マイクロアンテナ４に高周波電力を供給する高周波電源と、放電管５の一端にガスを供給するガス供給手段とを備えたマイクロプラズマジェット発生装置１において、金属板を加工して製作したマイクロアンテナ４を一対の基板２、３の間に挟んで配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、マイクロプラズマジェット発生装置に関し、特にマイクロプラズマジェットを高い信頼性をもって発生することができるマイクロプラズマジェット発生装置に関するものである。

従来、真空プラズマ発生装置や大気圧プラズマ発生装置は装置が大型であるため、ロボットに搭載して稼動させるような装置に適用することは不可能であったが、近年、大気圧下でマイクロ誘導結合プラズマジェットを生成する小型のマイクロプラズマジェット発生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このマイクロプラズマジェット発生装置は、図１４に示すように、基板３１と、基板３１上に配設された波状形態のマイクロアンテナ３２と、マイクロアンテナ３２の近傍に配設された放電管３３とを備えたプラズマチップ３０を用い、放電管３３の一端からガス供給手段３４にてガスを供給するとともに、高周波電源からマイクロアンテナ３２に対してＶＨＦ帯の高周波電力を供給することによって、大気圧にて小電力で放電管３３内の微小空間に良好に安定したプラズマＰを生成させ、マイクロプラズマジェットとして吹き出させるものである。

また、基板３１上にマイクロアンテナ３２を配設する方法として、図１５に示すような製造工程が開示されている。図１５において、まず（ａ）に示すように、基板３１上にマイクロアンテナ３２の形状の開口３４を有するレジストマスク３５を形成し、次に（ｂ）に示すように、ＲＦマグネトロンスパッタリングにて基板３１上にマイクロアンテナ３２を形成する金属材料３６をメッキする。この際、好ましくは接着層としてクロム層を設ける。次に（ｃ）に示すように、リフトオフによりマイクロアンテナ３２の形状の金属材料３６を残し、その上に電解メッキを行って所望の厚さのマイクロアンテナ３２を形成する。最後に（ｄ）に示すように、基板３１の裏面に同材料の板材３７を接着して放電管３３を封じて形成することで、プラズマチップ３０を製造している。
特許第３６１６０８８号明細書

ところで、上記特許文献１に開示されたプラズマチップ３０を用いてマイクロプラズマを発生させた場合には次のような問題がある。第１に、マイクロアンテナ３２に５０Ｗの電力を供給した場合に、基板３１がアルミナであれば７０℃まで、石英であれば３２０℃まで上昇するが、それはプラズマの強度を高めるためにできる限り高周波電流の振幅が高くなるように調整されているマイクロアンテナ３２の抵抗発熱と基板３１を通した放熱とがバランスしてその温度になっているものであり、マイクロアンテナ３２自体はその温度以上に上昇し、電熱器のような状態になっている。そのため、長時間のプラズマ発生においては、マイクロアンテナ３２が基板３１から浮き上がって放熱状態が悪くなり、マイクロアンテナ３２のパターン部分が焼損してしまう恐れがあるという問題がある。

第２に、マイクロアンテナ３２の抵抗が、温度が上昇すると大きくなり、抵抗が大きくなることでさらに高温になり、整合回路のバランスが崩れてマイクロアンテナ３２からの反射波が大きく変わり、マイクロアンテナ３２に供給される電力が低下し、プラズマの強度が低下するという問題がある。

第３に、供給する高周波電力としては１００ＭＨｚを代表とするＶＨＦ周波数帯を使用しており、そのような周波数帯になると電流は導体表面を流れかつ導体の厚さは電流が流れる導体表面からの深さの２倍以上が要求され、銅メッキから成るマイクロアンテナ３２においては、１００ＭＨｚで１００μｍ程度の厚さが要求されるが、電気メッキ法で１００μｍの厚さのマイクロアンテナ３２を形成するのに数時間の電気メッキが必要となり、生産性が悪いという問題を有している。

第４に、マイクロアンテナ３２の近傍に放電管３３を配設する構造として、表面にマイクロアンテナ３２を配設した基板３１の裏面に板材３７を接着し、基板３１の裏面に形成した溝を封じて放電管３３を形成しているが、基板３１の強度を確保するためにマイクロアンテナ３２と放電管３３を近接して配置することができず、プラズマ発生効率を高くするのに限界があるという問題を有している。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、マイクロアンテナの異常な温度上昇を確実に防止できて高い信頼性をもってプラズマジェットを発生することができるマイクロプラズマジェット発生装置を提供することを目的とする。

本発明のマイクロプラズマジェット発生装置は、複数巻のマイクロアンテナと、マイクロアンテナ近傍に配置された放電管と、マイクロアンテナに高周波電力を供給する高周波電源と、放電管の一端にガスを供給するガス供給手段とを備えたマイクロプラズマジェット発生装置において、金属板を加工して製作したマイクロアンテナを一対の基板の間に挟んで配置したものである。

この構成によれば、マイクロアンテナを一対の基板の間に挟んでいるので、マイクロアンテナに高周波電流が流れて発熱しても、その両面が基板にて拘束されて基板から浮き上がることなくかつ両面に接触している両基板を通して効果的に放熱されるため、マイクロアンテナが異常な高温になって焼損する恐れがなく、またマイクロアンテナが所定以上の高温になることで抵抗が大きくなって整合回路のバランスが崩れ、反射波が強くなって高周波電力の入力が低下し、プラズマ強度が低下するという事態が発生する恐れもなく、しかもマイクロアンテナを金属板を加工して製作しているので、従来の電気メッキにて作製するのに比して格段に低コストにて生産性良く製造することができる。

また、放電管を、何れか一方の基板に形成した溝とこの溝とマイクロアンテナとの間に配置した誘電体から成る誘電板にて構成すると、誘電板も一対の基板で挟まれることで薄い誘電板を用いて強度的に問題がなく、マイクロアンテナと放電管の間に薄い誘電板を介在させることで、マイクロアンテナと放電管の間の距離を短くでき、高効率でプラズマを発生させることができる。

また、放電管を、何れか一方の基板に形成した溝内に誘電体からなる管を配置して構成すると、誘電体からなる管を基板の溝内に配置するだけでマイクロアンテナに近接して放電管を配置することができ、一層簡単で安価な構成によって高効率にてプラズマを生成することができる。また、誘電体からなる管を基板の側辺から延出させることで、プラズマジェットの吹き出し位置と基板との間に任意の間隔を設けることができて、プラズマジェットの吹き出し位置の設計自由度が増大し、さらに誘電体からなる管の延出部を曲げることで、プラズマジェットの吹き出し位置の設計自由度をさらに高めることができる。

また、マイクロアンテナに接続してマイクロアンテナに電力を供給する配線板を一対の基板の間に挟んで配置すると、配線板をコンパクトな構成にて配設することができるとともに、配線板も基板で冷却され、配線板の高温化による抵抗の増大も抑制でき、電力供給を効率的に行うことができる。

また、少なくともマイクロアンテナと誘電板と配線板の何れかを、何れか一方又は両方の基板に形成した凹部に収容した状態で一対の基板の間に挟んだ構成とすると、一対の基板にてマイクロアンテナ、誘電板、配線板などを挟むだけでこれらを基板に配置固定することがてき、組立工数を低減できて製造コストを低減できる。

また、少なくともマイクロアンテナと誘電板と配線板の何れかを、両方の基板の間に挟んで配置するとともに接着剤にて固定すると、基板に複雑な加工が施すことなく固定でき、基板を安価に製造できてコスト低下を図ることができる。

また、何れか一方の基板のマイクロアンテナを挟まない面上に、マイクロアンテナからの反射波を抑制する整合回路を構成するリアクタンス素子と配線板を配置すると、整合回路をマイクロアンテナに近接して配置することができて、効率的に電力を供給することができ、かつ整合回路が基板上に一体的に配置され、基板を共用しているので、コンパクトに構成することができる。

また、マイクロアンテナ又は配線板を構成する金属板の厚みを、高周波電流が流れる表面からの深さの２倍以上に設定すると、マイクロアンテナ又は配線板を必要最小限の厚さにでき、基板の加工を少なくできてコスト低下を図ることができる。

また、少なくとも何れか一方の基板を、装置ケース又は装置ケースに結合された放熱板に面接触させて配置すると、基板から装置ケース又は放熱板に効率的に放熱することができて、基板の温度上昇を一層抑制することができ、上記効果を一層発揮することができる。

本発明のマイクロプラズマジェット発生装置によれば、マイクロアンテナを一対の基板の間に挟んでいるので、マイクロアンテナが発熱しても基板から浮き上がることなくかつ両基板を通して効果的に放熱されるため、マイクロアンテナが異常な高温になって焼損する恐れがなく、またマイクロアンテナが所定以上の高温にならないので、抵抗の増大で整合回路のバランスが崩れて高周波電力の入力が低下し、プラズマ強度が低下する恐れもなく、しかもマイクロアンテナを金属板を加工して製作しているので、従来の電気メッキにて作製するのに比して格段に低コストにて生産性良く製造することができる。

以下、本発明のマイクロプラズマジェット発生装置の各実施形態について、図１〜図１３を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明のマイクロプラズマジェット発生装置の第１の実施形態について，図１〜図３を参照して説明する。

本実施形態のマイクロプラズマジェット発生装置１は、図１、図２に示すように、一対のアルミナ製の基板２、３と、複数巻きの波状形態に形成され、両基板２、３の間に挟んで配置されたマイクロアンテナ４と、マイクロアンテナ４の近傍に配設された放電管５と、放電管５の一端に不活性ガスなどのプラズマ発生用のガスＧを供給するガス供給手段６と、マイクロアンテナ４にＶＨＦ周波数帯の高周波電力を供給する高周波電源（図示せず）とを備えている。

両基板２、３は、マイクロアンテナ４を挟んだ状態で、接着剤等で一体的に固定する方法や、ボルトナットやネジで締結固定する方法や、その他の適切な固定具で固定する方法などで一体化されている。高周波電源（図示せず）は、例えば１００〜５００ＭＨｚ程度の周波数のＶＨＦ帯の高周波を出力するものであり、出力は２０〜１００Ｗ程度である。この高周波電源とマイクロアンテナ４との間には、マイクロアンテナ４からの反射波の高周波電源への入力をゼロ近傍に調整する整合回路（図示せず）が介装される。

マイクロアンテナ４は、比抵抗値の低い金属、例えば銅（比抵抗：１７．２ｎΩｍ（２０℃）、温度係数：０．００４／℃）、銀（比抵抗：１６．２ｎΩｍ（２０℃）、温度係数：０．００４／℃）、金（比抵抗：２４．０ｎΩｍ（２０℃）、温度係数：０．００３４／℃）、アルミニウム（比抵抗：２８．２ｎΩｍ（２０℃）、温度係数：０．００４／℃）等の金属薄板ないし金属箔を打ち抜き加工したり、切断加工したりして構成されている。マイクロアンテナ４の材質としては銅が最も好適であり、その厚さは、高周波電流が流れる表面からの深さの２倍以上のもの、例えば高周波電流の周波数が１００ＭＨｚの場合で、１００μｍ程度の厚さのものが好適である。

このマイクロアンテナ４は、本実施形態では、図３に示すように、一方の基板２の他方の基板３との対向面上に形成した配置凹部７内に収容し、また必要に応じて接着剤を用いて接着固定した状態で一対の基板２、３にて両面から挟持されている。基板２の配置凹部７は、マイクロアンテナ４の形状に合わせて加工して形成され、その深さはマイクロアンテナ４の厚みと同等か少し浅く加工するのが好適である。

放電管５は、他方の基板３の一方の基板２との対向面におけるマイクロアンテナ４に対向する位置に形成した溝８と、この溝８とマイクロアンテナ４との間に配置した誘電体から成る誘電板９にて構成され、誘電板９の厚さがマイクロアンテナ４と放電管５の間の距離となっている。また、他方の基板３の誘電板９を配置する位置には誘電板９を収容配置する浅溝状凹部１０が形成され、この浅溝状凹部１０に誘電板９を収容した状態で他方の基板３の一方の基板２との対向面がほぼ面一になる。

以上の構成において、放電管５の一端からガスＧを供給しつつマイクロアンテナ４に高周波電力を供給することで、大気圧の微小な放電管５内でマイクロアンテナ４に流れる高周波電流により生じる誘電磁界にて誘導結合方式でイオン及び電子の一部が効率良く捕捉され、小電力にて高密度のプラズマＰが安定して生成され、そのプラズマＰが放電管４の他端から吹き出し、プラズマジェットが発生する。

このマイクロプラズマジェット発生装置１によれば、マイクロアンテナ４を一対の基板２、３の間に挟んでいるので、マイクロアンテナ４に高周波電流が流れて発熱しても、その両面が基板２、３にて拘束されて基板２、３から浮き上がることがなく、かつ熱伝導性の良いアルミナから成る基板２、３を通して両面から効果的に放熱されるため、マイクロアンテナ４が異常な高温になって焼損する恐れがなく、またマイクロアンテナ４が所定以上の高温になることで抵抗が大きくなって整合回路のバランスが崩れ、反射波が強くなって高周波電力の入力が低下し、プラズマ強度が低下するというような事態が発生する恐れもない。しかも、マイクロアンテナ４は、金属薄板又は金属箔をレーザによる切断やプレスによる打ち抜き等にて切断加工して製作しているので、従来の電気メッキにて作製するのに比して格段に低コストにて生産性良く製造することができる。

また、放電管５は、他方の基板３に形成した溝８とこの溝８とマイクロアンテナ４との間に配置した誘電体から成る誘電板９にて構成しており、誘電板９を一対の基板２、３の間で挟んでいるので、薄い誘電板９を用いても強度的に問題がなく、その結果マイクロアンテナ４と放電管５の間には薄い誘電板９だけが介在した状態となり、マイクロアンテナ４と放電管５の間の距離が短くなり、高効率でプラズマＰを発生させることができる。

また、マイクロアンテナ４の厚みを１００μｍ程度とし、１００ＭＨｚの高周波電流が流れる表面からの深さの２倍以上に設定しているので、マイクロアンテナ４を必要最小限の厚さにできる。また、マイクロアンテナ４を、一方の基板２に形成した配置凹部７に収容しているので、マイクロアンテナ４の基板に対する配置固定を、一方の基板２の配置凹部７に収容して他方の基板３で挟むだけで済み、組立工数を低減できて製造コストを低減でき、その際にマイクロアンテナ４の厚さが上記のように薄くできることで、一方の基板２の加工を少なくできてコスト低下を図ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について，図４〜図６を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、先行する実施形態と共通の構成要素については同一の参照符号を付して説明を省略し、主として相違点についてのみ説明する。

本実施形態においては、図４に示すように、マイクロアンテナ４に高周波電力を供給する配線板１１ａ、１１ｂを一対の基板２、３に一体的に取付けている。具体的には、図５、図６に示すように、マイクロアンテナ４の両端の端子部４ａ、４ｂ上に、配線板１１ａ、１１ｂの端部が重なるように、配線板１１ａ、１１ｂの一部が基板２と基板３の間に挿入されて両基板２、３にて挟んだ状態で配置固定されている。このように配線板１１ａ、１１ｂの一部を両基板２、３にてそれらの間に隙間を生じることなく挟むために、図６に示すように、他方の基板３に配線板１１ａ、１１ｂの一部をそれぞれ収容する浅い収容凹部１２ａ、１２ｂが形成されている。

この構成によれば、マイクロアンテナ４に電力を供給する配線板１１ａ、１１ｂを一対の基板２、３の間に挟んで配置しているので、配線板１１ａ、１１ｂをコンパクトな構成にて配設することができるとともに、配線板１１ａ、１１ｂの最も熱を発生するマイクロアンテナ４との接続部が基板２、３を通して効果的に冷却され、配線板１１ａ、１１ｂの高温化による抵抗の増大も抑制でき、電力供給を効率的に行うことができる。

また、マイクロアンテナ４と誘電板９とともに、配線板１１ａ、１１ｂについても、他方の基板３に形成した収容凹部１２ａ、１２ｂに収容した状態で一対の基板２、３の間に挟んだ構成にしているので、一対の基板２、３にてマイクロアンテナ４、誘電板９、及び配線板１１ａ、１１ｂを挟むだけでこれらを基板２、３に配置固定することができ、組立工数を低減できて製造コストを低減できる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について，図７、図８を参照して説明する。

上記第１の実施形態では、一方の基板２にマイクロアンテナ４を収容配置する配置凹部７を形成し、他方の基板３に放電管５を形成する誘電板９を配置する浅溝状凹部１０を形成した例を示したが、本実施形態では、図７、図８に示すように、平板状の基板２と放電管５を構成する溝８を形成した基板３との間に、マイクロアンテナ４と、誘電体から成る薄い平板状の中間誘電板１３を挟み込んで配置し、基板２、３を相互に固定してマイクロプラズマジェット発生装置１が構成されている。

具体的には、基板２の基板３との対向面の所定位置にマイクロアンテナ４を位置決め配置して接着剤にて接着固定し、このマイクロアンテナ４を固定した基板２と基板３の間に中間誘電板１３を介在させた状態で、基板２と中間誘電板１３と基板３をネジ１４等で締結して一体固定している。１４ａは基板３に設けられたネジ穴、１４ｂは基板２及び中間誘電板１３に設けられたネジ１４の貫通穴である。なお、マイクロアンテナ４を中間誘電板１３に対しても接着剤で接着しても良く、またマイクロアンテナ４の厚さに相当する基板２と中間誘電板１３との間の隙間に、熱伝導性の高い接着剤や充填剤を充填しても良く、さらに中間誘電板１３と基板３の間についても接着固定し、全体を一体的に接着固定しても良い。

本実施形態によれば、基板２に対してマイクロアンテナ４を接着剤にて固定しているので、マイクロアンテナ４を収容配置する配置凹部７を形成する必要が無くなり、また基板３についても、溝８だけを形成し、誘電板９を収容配置する浅溝状凹部１０を形成する必要がなく、基板２、３に複雑な加工を施す必要が無くなるために安価に製造でき、コスト低下を図ることができる。

なお、本実施形態において、配線板１１ａ、１１ｂを配設する場合には、マイクロアンテナ４の端子部４ａ、４ｂに対応して中間誘電板１３に切欠（図示せず）を設け、その切欠部分に配線板１１ａ、１１ｂの接続端部を配置し、中間誘電板１３とともに配線板１１ａ、１１ｂを基板２、３にて挟んで固定するようにすれば良い。この場合、配線板１１ａ、１１ｂの少なくとも接続端部は、中間誘電板１３とほぼ同じ厚さに設定される。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について，図９、図１０を参照して説明する。

本実施形態においては、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、放電管５を、他方の基板３に形成した溝８内に配置した誘電体からなる管１５にて構成している。この構成によると、誘電体からなる管１５を基板３の溝８内に配置するだけで、マイクロアンテナ４に近接して放電管５を配置することができ、一層簡単で安価な構成によって高効率にてプラズマを生成することができる。誘電体からなる管１５を使った場合には、図２等で使用している誘電板９やス背７で使用している中間誘電板１３を使用しなくて良い。

また、本実施形態の構成によれば、図９（ａ）に示すように、誘電体からなる管１５を基板２、３の側辺から適宜長さ延出することで、プラズマＰの吹き出し位置と基板２、３との間に任意の間隔を設けることができて、プラズマジェットの吹き出し位置の設計自由度が増大する。さらに、図１０に示すように、誘電体からなる管１５の延出部をＬ字状などに屈曲させることで、プラズマジェットの吹き出し位置の設計自由度をさらに高めることができる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について，図１１、図１２を参照して説明する。

本実施形態においては、図１１に示すように、基板２又は３の外面、すなわちマイクロアンテナ４を挟まない面上に、整合回路１８を構成するコンデンサなどのリアクタンス素子１６ａ、１６ｂと、これらリアクタンス素子１６ａ、１６ｂとマイクロアンテナ４と配線板１１ａ、１１ｂとを接続する銅板製の配線板１７ａ、１７ｂ、１７ｃを配設している。整合回路１８は、図１２に示すように、マイクロアンテナ４と高周波電源１９の間に介装して、マイクロアンテナ４からの反射波が高周波電源１９に入力するのをゼロ近傍に抑制するものである。なお、図１２中、Ｌはマイクロアンテナ４のインダクタンス、Ｒは内部抵抗である。

本実施形態によれば、整合回路１８を基板３上に配設したことで、マイクロアンテナ４に近接して配置することができ、マイクロアンテナ４に対してＶＨＦ周波数帯の高周波電力を供給する際に、整合回路１８とマイクロアンテナ４との間の距離が長くなってその間で電力が減衰してしまうということがなく、効率的に供給することができ、かつ整合回路１８が基板３上に一体的に配置することで基板３を共用でき、マイクロプラズマジェット発生装置１をコンパクトに構成することができる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について，図１３を参照して説明する。

本実施形態においては、図１３に示すように、基板２、３の何れか一方、図示例では整合回路１８を配置していない基板２を、マイクロプラズマ発生装置１のアルミニウム板や鋼板製の装置ケース２０に面接触させて配置している。図１３中、２１は装置ケース２０の外面に設けられた入力コネクタで、高周波電源から同軸ケーブルで配線され、配線板１１ａに接続されている。また、配線板１１ｂは装置ケース２０に接続されて装置ケース２０全体がアースになり、そのため好適には装置ケース２０内面に導電性が良く、比抵抗の小さい薄い銅板が配設される。また、装置ケース２０とアース間の抵抗値をさらに低くするために装置ケース２０の表面に薄い銅板を配設してもよい。また、２２は装置ケース２０の外面に設けられたガス導入口で、放電管５に接続されている。

本実施形態によれば、基板２から装置ケース２０に効率的に放熱することができるので、基板２及び基板２を介してマイクロアンテナ４の温度上昇を一層抑制することができ、上述の本発明の効果を一層発揮することができる。

なお、上記実施形態の説明では、基板２又は３を直接装置ケース２０に接触させて配置した例を示したが、基板２又は３を放熱板（図示せず）に面接触させて配置し、この放熱板を装置ケース２０に結合した構成とすることもできる。こうすると、基板２又は３から放熱板に効率的に放熱することができ、その放熱板から装置ケースを通して外部に放熱することで、基板２又は３の温度上昇を一層抑制することができ、さらに高い効果を発揮することができる。また、基板２、３については、上記実施形態ではアルミナを使用したが、これに限定されるものではなく、サファイヤ、アルミナイトライド、シリコンナイトライド、窒化ホウ素、及び炭化珪素等の熱伝導性の良い材料を使ってもよい。

本発明のマイクロプラズマジェット発生装置によれば、マイクロアンテナを一対の基板の間に挟んでいるので効果的に放熱でき、マイクロアンテナが焼損する恐れがなく、またマイクロアンテナの抵抗の増大で高周波電力の入力が低下し、プラズマ強度が低下する恐れもなく、さらにマイクロアンテナを金属板を加工して製作しているため低コストにて生産性良く製造することができるので、各種マイクロプラズマジェット発生装置、特に各種装置に搭載する小型のマイクロプラズマジェット発生装置に好適に利用することができる。

本発明のマイクロプラズマジェット発生装置の第１の実施形態の斜視図。 同実施形態の分解斜視図。 同実施形態の一方の基板とマイクロアンテナの分解斜視図。 本発明のマイクロプラズマジェット発生装置の第２の実施形態の斜視図。 同実施形態の分解斜視図。 同実施形態の他方の基板の斜視図。 本発明のマイクロプラズマジェット発生装置の第３の実施形態の分解斜視図。 同実施形態の斜視図。 本発明のマイクロプラズマジェット制御装置の第４の実施形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は下面図。 同実施形態の変形構成例の斜視図。 本発明のマイクロプラズマジェット発生装置の第５の実施形態の斜視図。 同実施形態の回路構成のブロック図。 本発明のマイクロプラズマジェット発生装置の第５の実施形態の斜視図。 従来例のマイクロプラズマジェット発生装置の斜視図。 同従来例におけるプラズマチップ製造工程を示す斜視図。

符号の説明

１ マイクロプラズマジェット発生装置
２ 基板
３ 基板
４ マイクロアンテナ
５ 放電管
６ ガス供給手段
７ 配置凹部
８ 溝
９ 誘電板
１０ 浅溝状凹部
１１ａ、１１ｂ 配線板
１２ａ、１２ｂ 収容凹部
１３ 中間誘電板
１５ 誘電体からなる管
１９ 高周波電源
２０ 装置ケース
Ｐ プラズマ
Ｇ ガス

Claims (9)

1. 複数巻のマイクロアンテナと、マイクロアンテナ近傍に配置された放電管と、マイクロアンテナに高周波電力を供給する高周波電源と、放電管の一端にガスを供給するガス供給手段とを備えたマイクロプラズマジェット発生装置において、金属板を加工して製作したマイクロアンテナを一対の基板の間に挟んで配置したことを特徴とするマイクロプラズマジェット発生装置。
2. 放電管を、何れか一方の基板に形成した溝とこの溝とマイクロアンテナとの間に配置した誘電体から成る誘電板にて構成したことを特徴とする請求項１記載のマイクロプラズマジェット発生装置。
3. 放電管を、何れか一方の基板に形成した溝内に誘電体からなる管を配置して構成したことを特徴とする請求項１記載のマイクロプラズマジェット発生装置。
4. マイクロアンテナに接続してマイクロアンテナに電力を供給する配線板を一対の基板の間に挟んで配置したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のマイクロプラズマジェット発生装置。
5. 少なくともマイクロアンテナと誘電板と配線板の何れかを、何れか一方又は両方の基板に形成した凹部に収容した状態で一対の基板の間に挟んだことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のマイクロプラズマジェット発生装置。
6. 少なくともマイクロアンテナと誘電板と配線板の何れかを、両方の基板の間に挟んで配置するとともに接着剤にて固定したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のマイクロプラズマジェット発生装置。
7. 何れか一方の基板のマイクロアンテナを挟まない面上に、マイクロアンテナからの反射波を抑制する整合回路を構成するリアクタンス素子と配線板を配置したことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のマイクロプラズマジェット発生装置。
8. マイクロアンテナ又は配線板を構成する金属板の厚みを、高周波電流が流れる表面からの深さの２倍以上に設定したことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のマイクロプラズマジェット発生装置。
9. 少なくとも何れか一方の基板を、装置ケース又は装置ケースに結合された放熱板に面接触させて配置したことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のマイクロプラズマジェット発生装置。
   

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