JP2008204870A - Atmospheric pressure plasma generator and ignition method - Google Patents
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Description
本発明は、大気圧プラズマ発生装置において、簡単な構成で安定して大気圧プラズマを点火することができる大気圧プラズマ発生装置及び点火方法に関するものである。 The present invention relates to an atmospheric pressure plasma generation apparatus and an ignition method capable of stably igniting atmospheric pressure plasma with a simple configuration in an atmospheric pressure plasma generation apparatus.
大気圧プラズマ発生装置は、ガスを反応管の一端から導入し、反応管の周囲又は近傍に配設したアンテナや電極に高周波電圧を印加することで、反応管内でプラズマを発生させ、反応管の他端からプラズマを吹き出すように構成されている。このような大気圧プラズマ装置においては、大気圧プラズマが点火している状態で連続してプラズマを発生させるのに必要な所定の高周波電圧をアンテナや電極に印加し、反応管にガスを導入するだけでは、最初に大気圧プラズマが点火せず、点火するためにはアンテナや電極に高電圧を印加する必要がある。そこで、アンテナや電極に高周波電圧を印加する高周波電源から点火に必要な高電圧を印加することも考えられるが、高出力に耐える整合回路は、耐電圧耐電流が高くなり、使用する部品が大型になり、装置がコンパクトにならない。そこで低出力の高周波電源を用い、反応管内又はその近傍に高電圧を印加してプラズマを点火する点火装置が設けられている。 An atmospheric pressure plasma generator introduces a gas from one end of a reaction tube and applies a high frequency voltage to an antenna or an electrode disposed around or in the vicinity of the reaction tube to generate plasma in the reaction tube. The plasma is blown out from the other end. In such an atmospheric pressure plasma apparatus, a predetermined high-frequency voltage necessary for continuously generating plasma in a state where the atmospheric pressure plasma is ignited is applied to an antenna or an electrode, and gas is introduced into a reaction tube. Alone, the atmospheric pressure plasma is not ignited first, and in order to ignite, it is necessary to apply a high voltage to the antenna and the electrode. Therefore, it is conceivable to apply a high voltage necessary for ignition from a high-frequency power source that applies a high-frequency voltage to the antenna or electrode, but the matching circuit that can withstand high output has a high withstand voltage and current, and the parts used are large. And the device is not compact. Therefore, an ignition device is provided that uses a low-output high-frequency power source and applies a high voltage in or near the reaction tube to ignite plasma.
点火装置を有する大気圧プラズマ発生装置としては、図7に示すように、反応管21の外周に軸芯方向に適当間隔あけて一対のプラズマ生成用電極22、23を配置し、反応管21にガスを供給しつつ、高周波電源24から整合回路25を介してプラズマ生成用電極22、23間に高周波電圧を印加することで、プラズマ生成用電極22、23間のプラズマ発生部26でプラズマを発生させ、吹き出し口27から吹き出すようにした大気圧プラズマ発生装置において、プラズマ点火時に、高電圧パルス発生装置29に接続された点火用電極28を、反応管21の吹き出し口27の下流近傍に位置させ、高電圧のパルス電圧を印加することによって、点火用電極28と接地されたプラズマ生成用電極23との間で放電させて予備電離プラズマを発生させ、この予備電離プラズマにてプラズマ発生部26でのプラズマを点火するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
As an atmospheric pressure plasma generator having an ignition device, as shown in FIG. 7, a pair of
また、図8に示すように、反応管31の外周に軸芯方向に適当間隔あけて一対のプラズマ生成用電極32、33を配置し、これらプラズマ生成用電極32、33間に高周波電源34から整合回路35を介して高周波電圧を印加するようにし、プラズマ生成用電極32、33間をプラズマ発生部36とし、反応管31の他端を発生したプラズマの吹き出し口37とした大気圧プラズマ発生装置において、反応管31の一端の第1ガス導入口38とプラズマ生成用電極32との間にガス導入管39を接続し、かつ第1ガス導入口38とガス導入管39との間の範囲の反応管31の外面に接して一対の予備放電電極40、41を対向配置し、これら予備放電電極40、41の間に予備放電電源42から高電圧を印加し、反応管31内のプラズマ発生部36の上流側に予備放電空間43を設けたものも知られている(例えば、特許文献2参照)。
Further, as shown in FIG. 8, a pair of
図8の構成においては、プラズマの点火時には、第1ガス導入口38から反応管31内に電離し易く放電開始電圧の低いガス44を導入し、プラズマ生成用電極32、33間に高周波電圧を印加した状態で、予備放電電極40、41の間に高電圧を印加することで、予備放電空間43に予備放電プラズマ45が発生し、そこで生成された荷電粒子がガス流れにそってプラズマ発生部36に導入されることでプラズマ発生部36でプラズマが点火される。その後、ガス導入管39の第2ガス導入口46から反応管31内に反応性ガスなどのその他のガス47を導入することで、プラズマ発生部36で所要のプラズマが発生し、吹き出し口37から吹き出される。
ところが、図7に示した特許文献1の構成では、点火装置をプラズマ点火後に吹き出し口27の近傍から退避させる必要があり、点火装置の移動機構が必要になるため、装置構成が複雑になってコンパクトで安価な構成を実現することができないという問題あり、また吹き出し口27の近傍で高電圧を印加することで点火するものであるため、複数の反応管21を並列配置した大気圧プラズマ発生装置においては、1つの反応管21で先にプラズマが発生すると、隣接する他の反応管21ではその影響を受けて高電圧を適切に印加できず、点火が不可能になるという問題がある。
However, in the configuration of
また、図8に示した特許文献2の構成では、点火し易いガス44を第1のガス導入口38から導入する必要があり、プラズマ処理には第1ガス導入口38と第2ガス導入口46から異なる種類のガスを別々の供給系統から供給する必要があり、複数のガス供給系統が必要であるため構成が複雑になり、コンパクトで安価な構成を実現することができないという問題があり、またプラズマ発生部36の上流側で予備放電プラズマ45を発生させて点火するものであるため、複数の反応管31が並列配置されている大気圧プラズマ発生装置では、すべての反応管31で安定してプラズマを点火するのが困難であるという問題がある。
Further, in the configuration of
本発明は、上記従来の問題に鑑み、反応管が単一の場合でも複数並列配置されている場合でも、また整合回路などのプラズマ発生用の回路にダメージを与えることなく、簡単かつコンパクトな構成にてプラズマを安定して点火することができる大気圧プラズマ発生装置及び点火方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, the present invention has a simple and compact configuration without damaging a plasma generation circuit such as a matching circuit even when a single reaction tube or a plurality of reaction tubes are arranged in parallel. It is an object of the present invention to provide an atmospheric pressure plasma generator and an ignition method capable of stably igniting a plasma.
本発明の大気圧プラズマ発生装置は、一端が吹き出し口として開放された反応管と、反応管の周囲又はその近傍に配置されたアンテナ又は電極と、反応管内に他端からガスを導入するガス供給手段と、アンテナ又は電極に高周波電圧を印加する高周波電源とを備えた大気圧プラズマ発生装置において、アンテナ又は電極を間に挟んで反応管の一端側と他端側に一対の点火用電極を配置し、一方の点火用電極を電気的に接地し、他方の点火用電極を、所定時間高電圧を発生する点火装置に接続したものである。 The atmospheric pressure plasma generator of the present invention includes a reaction tube having one end opened as a blow-out port, an antenna or an electrode disposed around or in the vicinity of the reaction tube, and a gas supply for introducing gas from the other end into the reaction tube In an atmospheric pressure plasma generator comprising a means and a high-frequency power source for applying a high-frequency voltage to the antenna or electrode, a pair of ignition electrodes are arranged on one end side and the other end side of the reaction tube with the antenna or electrode in between Then, one ignition electrode is electrically grounded, and the other ignition electrode is connected to an ignition device that generates a high voltage for a predetermined time.
この構成によれば、アンテナ又は電極を間に挟んでその両側に配置した一対の点火用電極の一方を接地して両点火用電極間に点火装置から高電圧を印加することで、反応管内のアンテナ又は電極に対応したプラズマ発生域を縦貫して点火用の放電が生じるため、反応管外の影響を受けずに確実かつ安定して点火することができ、かつ点火用電極の一方が接地されているので、整合回路などのプラズマ発生用の回路に放電電力が誤って入力してダメージを与える恐れもなく、また反応管に設けた一対の点火用電極に点火用電源を接続した構成であるため、簡単かつコンパクトに構成することができる。 According to this configuration, one of a pair of ignition electrodes arranged on both sides of the antenna or electrode is grounded, and a high voltage is applied between the ignition electrodes from the ignition device, so that the inside of the reaction tube Since a discharge for ignition occurs through the plasma generation area corresponding to the antenna or electrode, it is possible to ignite surely and stably without being affected by the outside of the reaction tube, and one of the ignition electrodes is grounded. Therefore, there is no risk of discharge power being accidentally input to a circuit for generating plasma such as a matching circuit and causing damage, and the power supply for ignition is connected to a pair of ignition electrodes provided in the reaction tube. Therefore, it can be configured simply and compactly.
また、前記一方の点火用電極を反応管の一端側に、前記他方の点火用電極を反応管の他端側に配設すると、反応管の吹き出し口側の点火用電極が接地されているので、高電圧が印加される点火時に、吹き出し口の近傍に配置された各種部材との間で異常放電が生じるのを防止することができて好適である。なお、従来、反応管の吹き出し口近傍を接地電位にすると、吹き出し口から適正にプラズマを吹き出すことができないものと想定されていたが、本発明者の研究過程でプラズマの吹き出しには全く影響を与えないことを見出したことに基づいて本発明は発明されたものである。 If the one ignition electrode is disposed on one end of the reaction tube and the other ignition electrode is disposed on the other end of the reaction tube, the ignition electrode on the outlet side of the reaction tube is grounded. It is preferable that an abnormal discharge can be prevented from occurring between various members arranged in the vicinity of the air outlet at the time of ignition when a high voltage is applied. Conventionally, it has been assumed that if the vicinity of the outlet of the reaction tube is set to the ground potential, the plasma cannot be properly blown out from the outlet, but in the course of the present inventor's research, the plasma blowing is completely affected. The present invention has been invented based on the finding that it is not given.
また、点火装置が、交流又はパルス状の高電圧を発生するものであると、交番電界によって効果的にかつ安定して点火することができて好適である。なお、点火装置が出力する高電圧は、プラズマ発生用の高周波電源の出力電圧の3倍以上、例えば数kV〜30kV位までが好適である。 In addition, it is preferable that the ignition device generates an alternating current or pulsed high voltage because it can be ignited effectively and stably by an alternating electric field. The high voltage output from the ignition device is preferably at least three times the output voltage of the high-frequency power source for generating plasma, for example, about several kV to 30 kV.
また、反応管が複数配置され、各反応管に設けられた前記他方の点火用電極毎に各別に点火装置を設け、各他方の点火用電極とそれに対応する点火装置をそれぞれ接続すると、各反応管に対してそれぞれ独立して上記のように確実にかつ安定して点火することができ、反応管が複数並列配置されていてもすべての反応管に対して確実にかつ安定して点火することができる。 In addition, when a plurality of reaction tubes are arranged, an ignition device is provided for each of the other ignition electrodes provided in each reaction tube, and each other ignition electrode and the corresponding ignition device are connected to each other, Each tube can be ignited reliably and stably as described above, and all reaction tubes can be ignited reliably and stably even when multiple reaction tubes are arranged in parallel. Can do.
また、前記一方の点火用電極を、反応管を覆うとともに電気的に接地された筐体に接続すると、簡単な構成にて前記一方の点火用電極を接地することができて、一層簡単かつコンパクトな構成とすることができる。 In addition, when the one ignition electrode is connected to a case that covers the reaction tube and is electrically grounded, the one ignition electrode can be grounded with a simple configuration, which is simpler and more compact. It can be set as a simple structure.
また、本発明の大気圧プラズマ点火方法は、一端が吹き出し口として開放された反応管の他端側からガスを導入し、反応管の周囲又はその近傍に配置されたアンテナ又は電極に高周波電圧を印加した状態で、アンテナ又は電極を間に挟んで反応管の一端側と他端側に配置された一対の点火用電極の一方の点火用電極を電気的に接地し、他方の点火用電極に所定時間高電圧を印加してプラズマを点火するものである。 Further, the atmospheric pressure plasma ignition method of the present invention introduces a gas from the other end of the reaction tube whose one end is opened as an outlet, and applies a high-frequency voltage to an antenna or an electrode disposed around or in the vicinity of the reaction tube. In an applied state, one ignition electrode of a pair of ignition electrodes disposed on one end side and the other end side of the reaction tube with the antenna or electrode interposed therebetween is electrically grounded, and the other ignition electrode is connected to the other ignition electrode. A high voltage is applied for a predetermined time to ignite plasma.
この構成によると、上記のように反応管内のアンテナ又は電極に対応したプラズマ発生域を縦貫して点火用の放電が生じるため、反応管外の影響を受けずに確実かつ安定して点火することができ、かつ点火用電極の一方が接地されているので、整合回路などのプラズマ発生用の回路に放電電力が誤って入力してダメージを与える恐れもなく、また反応管に設けた一対の点火用電極に所定時間高電圧を印加だけであるため、簡単かつコンパクトに構成することができる。 According to this configuration, as described above, an ignition discharge is generated through the plasma generation region corresponding to the antenna or electrode in the reaction tube, so that the ignition is reliably and stably performed without being affected by the outside of the reaction tube. Since one of the ignition electrodes is grounded, there is no risk of discharge power being accidentally input to a plasma generation circuit such as a matching circuit, causing damage, and a pair of ignitions provided in the reaction tube Since only a high voltage is applied to the electrode for a predetermined time, it can be configured simply and compactly.
また、反応管が複数配置されている場合に、各反応管毎に独立して所定時間高電圧を印加してプラズマを点火すると、上記のように反応管が複数並列配置されていてもすべての反応管に対して確実にかつ安定して点火することができる。 In addition, when a plurality of reaction tubes are arranged, if a plasma is ignited by applying a high voltage for a predetermined time independently for each reaction tube, all the reaction tubes are arranged in parallel as described above. The reaction tube can be reliably and stably ignited.
本発明の大気圧プラズマ発生装置及び点火方法によれば、アンテナ又は電極を間に挟んでその両側に配置した一対の点火用電極の一方を接地して両点火用電極間に点火装置から高電圧を印加することで、反応管内のアンテナ又は電極に対応したプラズマ発生域を縦貫して点火用の放電が生じるため、反応管外の影響を受けずに確実かつ安定して点火することができ、かつ点火用電極の一方が接地されているので、整合回路などのプラズマ発生用の回路に放電電力が誤って入力してダメージを与える恐れもなく、また反応管に設けた一対の点火用電極に点火装置を接続した構成であるため、簡単かつコンパクトに構成することができる。 According to the atmospheric pressure plasma generator and ignition method of the present invention, one of a pair of ignition electrodes arranged on both sides of an antenna or an electrode is grounded, and a high voltage is applied from the ignition device between both ignition electrodes. Is applied to cause a discharge for ignition through the plasma generation region corresponding to the antenna or electrode in the reaction tube, and can be ignited reliably and stably without being affected by the outside of the reaction tube, In addition, since one of the ignition electrodes is grounded, there is no risk of the discharge power being accidentally input to a plasma generation circuit such as a matching circuit to cause damage, and the pair of ignition electrodes provided in the reaction tube Since it is the structure which connected the ignition device, it can comprise simply and compactly.
以下、本発明の大気圧プラズマ発生装置の各実施形態について、図1〜図6を参照しながら説明する。 Hereinafter, each embodiment of the atmospheric pressure plasma generator of the present invention will be described with reference to FIGS.
(第1の実施形態)
まず、本発明の大気圧プラズマ発生装置の第1の実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of an atmospheric pressure plasma generator of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1において、1は誘電体から成る反応管で、その外周にコイル状のアンテナ2が巻回されて配置されている。アンテナ2の両端は整合回路3を介して高周波電源4に接続されている。高周波電源4としては、周波数帯が13.56MHzに代表されるRF周波数帯や、100MHzに代表されるVHF周波数帯のものが好適に用いられ、その場合反射波を抑えるために整合回路3は必須である。
In FIG. 1,
反応管1は、その一端開口がプラズマの吹き出し口5であり、他端開口6に対して、図2に示すように、ガス供給部8から流量制御手段9を介してガス7を供給するように構成されている。なお、図2における大気圧プラズマ発生部10は、反応管1とコイル2と整合回路3をシールド用の筐体(図示せず)内に収容してユニット化したものである。
One end opening of the
ガス7は、不活性ガスと反応性ガスの混合ガスであり、ガス供給部8から供給されるガスを流量制御手段9にて組成及び流量が精度良く同一になるように制御して反応管1に供給するように構成されている。不活性ガスは、アルゴン、ネオン、キセノン、ヘリウム、窒素から選択された単独ガス又は複数の混合ガスが適用される。また、反応性ガスは、プラズマ処理の種類に応じて、酸素、空気、CO2 、N2 Oなどの酸化性ガス、水素、アンモニアなどの還元性ガス、CF4 などのフロン系ガスなどが適用される。
The
反応管1の外面には、アンテナ2を間に挟んで一端側と他端側に点火用電極12、13が配設されている。反応管1の吹き出し口5近傍の一端側の点火用電極12は電気的に接地され、他端側の点火用電極13は、所定時間高電圧を発生する点火装置14に接続されている。点火用電極13は先細で先端が尖突状になるように形成し、点火装置14から供給された電荷が先端に集中して放電が起こり易いようにするのが好適である。点火装置14は、数kV〜30kVの交流又はパルス状の高電圧を発生するものであれば良い。また、点火用電極12の接地のとり方としては、反応管1やコイル2を覆うシールド用の筐体(図示せず)に接続し、点火装置14の出力電圧の基準側端子(0Vと図示)もこの筐体に接続するのが好適であり、その筐体を接地するとさらに好適である。
On the outer surface of the
上記高周波電源4と流量制御手段9、及び点火装置14は、図2に示すように、制御部15にて以下の動作を行うように制御される。
As shown in FIG. 2, the high-
以上の構成によれば、反応管1内にその他端開口6からガス7を供給しつつ、アンテナ2に整合回路3を介して高周波電源4にて高周波電圧を印加した状態で、点火装置14を動作させて、所定時間だけ交流又はパルス状の高電圧を点火用電極13に印加すると、図3に示すように、点火用電極13と接地された点火用電極12との間で、反応管1内を縦貫して放電16が生じ、アンテナ2から誘導電界が印加されているプラズマ発生域のガス7が一気に励起されてプラズマ11が点火する。一旦プラズマ11が点火すると、アンテナ2からの誘導電界で継続してプラズマ11が発生し、発生したプラズマ11が反応管1の一端の吹き出し口5から大気中の開放空間に吹き出す。このプラズマ11を対象物の表面に照射することでプラズマ処理することができる。
According to the above configuration, the
その際に、点火用電極12、13がアンテナ2の両側に配置されていても、高電圧が印加される点火用電極13と対の点火用電極12が接地されているので、点火用電極12、13間で確実に放電16を生じ、放電電力が整合回路3に入力する恐れがないため、放電16を反応管1内のプラズマ発生域を縦貫させて発生させながら、整合回路3などのプラズマ発生用の回路にダメージを与える恐れがない。また、反応管1の吹き出し口5の近傍の点火用電極12が接地されているので、高電圧を印加する点火時に、吹き出し口5の近傍に高電圧が印加され、その近傍に配置された各種部材との間で異常放電が生じるというようなこともない。
At this time, even if the
なお、点火装置14による点火用電極13に対する高電圧の印加時間は、必ずしも一定の所定時間にする必要はなく、吹き出し口5から吹き出したプラズマ11をその近傍に配置したセンサ(図示せず)にて検出し、その検出信号に基づいて制御部15にて点火装置14の動作を停止させるようにしても良い。
Note that the application time of the high voltage to the
(第2の実施形態)
次に、本発明の大気圧プラズマ発生装置の第2の実施形態について、図4、5を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明では、先行する実施形態と同一の構成要素については、同じ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。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the atmospheric pressure plasma generator of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description of the embodiment, the same components as those in the preceding embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only differences will be mainly described.
上記第1の実施形態では、大気圧プラズマ発生部10に単一の反応管1が設けられている例を示したが、本実施形態では、広い範囲を一度にプラズマ処理できるように、大気圧プラズマ発生部10に一対の反応管1a、1bが並列して配設され、それぞれにアンテナ2a、2bが巻回して配設されている。これらアンテナ2a、2bは、巻き方向を互いに逆向きに構成して、両反応管1a、1bの間で、反応管1a、1bから吹き出したプラズマ11に発生する高周波ノイズが相互に打ち消し合って外部に漏れる高周波ノイズが低減されるようになされている。図示例では、アンテナ2aと2bを並列接続して整合回路3に接続した例を示したが、直列接続して整合回路3に接続しても良い。
In the first embodiment, the example in which the
反応管1a、1bの一端側に設けられた点火用電極12a、12bは相互に接続されて接地され、他端側に設けられた点火用電極13a、13bは、それぞれ各別に設けられた点火装置14a、14bに接続され、それぞれに独立して高電圧を印加するように構成されている。
The
また、反応管1a、1b、アンテナ2a、2b、及び整合回路3は、発生した高周波ノイズが外部に漏れ出すのを防止するため、シールド用の筐体17内に収容配置されている。反応管1a、1bの一端の吹き出し口5は筐体17に設けられた開口を通して外部に開放されており、吹き出し口5から吹き出したプラズマ11が外部の開放空間に吹き出し、対象物の表面に照射してプラズマ処理するように構成されている。
The
本実施形態によれば、複数の反応管1a、1bを並列配置しているので、各反応管1a、1bから吹き出したプラズマ11にて広い領域を一度にプラズマ処理することができる。しかも、従来は複数の反応管を並列配置した場合、1つの反応管が点火すると、他の反応管で点火出来なかったり、点火が不安定になるのに対して、本発明では上記のように点火時に外部の影響を受けずに反応管1内のプラズマ発生域を縦貫する放電16が発生して確実に点火することができ、かつ本実施形態では各反応管1a、1bの点火用電極13a、13bに対してそれぞれ各別に点火装置14a、14bを設けて各反応管1a、1bに対してそれぞれ独立して点火するようにしているので、反応管1a、1bが複数並列配置されていても両反応管1a、1bに対して確実にかつ安定して点火することができる。
According to the present embodiment, since the plurality of
図5を参照して説明すると、アンテナ2a、2bに高周波電源4から高周波電圧を印加し、反応管1a、1bにガス7を供給した状態で、点火装置14a、14bを動作させて点火用電極12a、12bと点火用電極13a、13b間にパルス状の高電圧を印加すると、点火装置14a、14bの動作時間内に、反応管1a、1bでそれぞれ独立してプラズマが点火し、高周波電圧の印加とガス7の供給を継続している間、両反応管1a、1bからプラズマ11が連続して吹き出される。
Referring to FIG. 5, the
(第3の実施形態)
次に、本発明の大気圧プラズマ発生装置の第3の実施形態について、図6を参照して説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the atmospheric pressure plasma generator of the present invention will be described with reference to FIG.
上記実施形態では、一対の反応管1a、1bを並列配置した構成例を示したが、本実施形態では、4本の反応管1a〜1dを並列配置し、それぞれの外周にアンテナ2a〜2dが巻回されて配置されている。アンテナ2a〜2dは、隣り合うもの同士の巻き方向が互いに逆になるように構成されるとともに、順次直列接続されてその一端は整合回路3及び高周波電源4の一方の端子に接続され、直列接続されたアンテナ2a〜2dの他端、及び整合回路3及び高周波電源4の他方の端子は筐体17に接続されている。筐体17は表面に銅板を配置して抵抗を小さくして接地に接続されている。また、反応管1a〜1dの一端側に配設された点火用電極12a〜12dは筐体17に接続され、反応管1a〜1dの他端側に配設された点火用電極13a〜13dはそれぞれ各別に設けられた点火装置14a〜14dに接続されている。なお、本実施形態では、反応管1a〜1dとアンテナ2a〜2dを筐体17にて覆い、整合回路3は筐体17外に配設している。
In the above embodiment, a configuration example in which a pair of
本実施形態のように4本の反応管1a〜1dを並列配置し、もしくはそれ以上の複数本の反応管を並列配置した場合でも、上記実施形態と同様にすべての反応管1a〜1dに対して確実に安定して点火することができ、大きな領域に対するプラズマ処理を効率的に行うことができる。また、直列接続されたアンテナ2a〜2dの他端、及び接地側の点火用電極12a〜12dを接地した筐体17に接続しているので、接地に対する接続構成が簡単になり、一層簡単かつコンパクトな構成とすることができる。
Even when four
なお、反応管1a〜1dでの点火タイミングが多少ずれても良い場合には、点火用電極13a〜13dを切り替え装置を介して単一の点火装置14に接続して順次点火するようにしても良い。
If the ignition timings in the
以上の実施形態では、反応管1(1a〜1d)の外周にコイル状のアンテナ2(2a〜2d)を巻回配置した例を示したが、反応管1(1a〜1d)の外周近傍に波形状のアンテナを配置した構成でも、さらに種々の形態の電極を配置した構成でも、本発明の点火用電極12(12a〜12d)、13(13a〜13d)及び点火装置14(14a〜14d)を適用することで同様の効果を奏することができる。 In the above embodiment, the example in which the coiled antenna 2 (2a to 2d) is wound around the outer periphery of the reaction tube 1 (1a to 1d) has been shown, but in the vicinity of the outer periphery of the reaction tube 1 (1a to 1d). Whether it is a configuration in which a wave-shaped antenna is arranged or a configuration in which various types of electrodes are arranged, the ignition electrodes 12 (12a to 12d) and 13 (13a to 13d) and the ignition device 14 (14a to 14d) of the present invention are used. The same effect can be achieved by applying.
本発明の大気圧プラズマ発生装置及び点火方法によれば、反応管内のアンテナ又は電極に対応したプラズマ発生域を縦貫させて点火用の放電を生じさせることができて、反応管外の影響を受けずに確実かつ安定して点火することができ、かつ整合回路などのプラズマ発生用の回路に放電電力が誤って入力してダメージを与える恐れもなく、また簡単かつコンパクトに構成することができるので、大気圧プラズマ処理装置に効果的に利用することができる。 According to the atmospheric pressure plasma generation apparatus and the ignition method of the present invention, it is possible to generate a discharge for ignition through the plasma generation region corresponding to the antenna or the electrode in the reaction tube, and to be affected by the influence outside the reaction tube. Therefore, it can be ignited reliably and stably, and there is no risk of damage caused by accidental input of discharge power to a plasma generation circuit such as a matching circuit, and it can be configured simply and compactly. It can be effectively used in an atmospheric pressure plasma processing apparatus.
1、1a、1b、1a〜1d 反応管
2、2a、2b、2a〜2d アンテナ
4 高周波電源
5 吹き出し口
6 他端開口
7 ガス
8 ガス供給部
11 プラズマ
12、12a、12b、12a〜12d 一方の点火用電極
13、13a、13b、13a〜13d 他方の点火用電極
14、14a、14b、14a〜14d 点火装置
17 筐体
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2012054333A (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Shinkawa Ltd | Surface cleaning device |
JPWO2014002493A1 (en) * | 2012-06-28 | 2016-05-30 | 国立大学法人金沢大学 | Plasma generator and plasma generation method |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06290896A (en) * | 1993-03-31 | 1994-10-18 | Hitachi Ltd | High frequency plasma heater and its operating method |
JPH07245192A (en) * | 1993-05-14 | 1995-09-19 | Seiko Epson Corp | Method and device for surface processing, method and device for manufacture of semiconductor device, and manufacture of liquid crystal display |
JPH0969397A (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Hitachi Ltd | Inductively coupled plasma generating device |
JPH09232293A (en) * | 1995-12-19 | 1997-09-05 | Seiko Epson Corp | Surface treatment method and device, manufacture of piezoelectric element, manufacture of print head for ink jet, manufacture of liquid crystal panel and micro-sampling method |
JP2001183297A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-06 | Hitachi Ltd | Inductively coupled plasma generator |
JP2004172044A (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Aet Japan:Kk | Microwave plasma generating device |
JP2004311582A (en) * | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Seiko Epson Corp | Apparatus and method for surface treatment |
JP2006156100A (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Aet Inc | Large area plasma generator at atmospheric pressure |
-
2007
- 2007-02-21 JP JP2007041351A patent/JP4609440B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06290896A (en) * | 1993-03-31 | 1994-10-18 | Hitachi Ltd | High frequency plasma heater and its operating method |
JPH07245192A (en) * | 1993-05-14 | 1995-09-19 | Seiko Epson Corp | Method and device for surface processing, method and device for manufacture of semiconductor device, and manufacture of liquid crystal display |
JPH0969397A (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Hitachi Ltd | Inductively coupled plasma generating device |
JPH09232293A (en) * | 1995-12-19 | 1997-09-05 | Seiko Epson Corp | Surface treatment method and device, manufacture of piezoelectric element, manufacture of print head for ink jet, manufacture of liquid crystal panel and micro-sampling method |
JP2001183297A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-06 | Hitachi Ltd | Inductively coupled plasma generator |
JP2004172044A (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Aet Japan:Kk | Microwave plasma generating device |
JP2004311582A (en) * | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Seiko Epson Corp | Apparatus and method for surface treatment |
JP2006156100A (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Aet Inc | Large area plasma generator at atmospheric pressure |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012054333A (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Shinkawa Ltd | Surface cleaning device |
JPWO2014002493A1 (en) * | 2012-06-28 | 2016-05-30 | 国立大学法人金沢大学 | Plasma generator and plasma generation method |
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