JP2021037511A - 原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して原料と異なる生成物を得る製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して原料と異なる生成物を得る製造装置及び製造方法において、原料利用効率又は生成物の高純度化の観点で好適な製造装置を提供する。【解決手段】本発明の反応室内で原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して前記原料と異なる生成物を得る製造装置は、原料をマイクロ波表面波プラズマで処理する反応室と、反応室に設けられ、反応室内の気体を排気する第１排気口と、反応室に設けられ、マイクロ波表面波プラズマ化する気体を反応室内に供給する気体供給口と、マイクロ波表面波プラズマを生成するためのマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、反応室内にマイクロ波を入射させる部分に設けられ、表面でマイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第１窓と、生成物の生成に用いる第１イオンの排気を抑制するローレンツ力を形成する第１ローレンツ力発生手段と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して原料と異なる生成物を得る製造装置及び製造方法に関する。

特許文献１には、大気圧以下の減圧下で、無水ハロゲン化マグネシウムを還元ガス雰囲気中でプラズマに晒すとともに、無水ハロゲン化マグネシウムを活性種によって発熱反応を起こさせることにより、無水ハロゲン化マグネシウムを還元させて、金属マグネシウムを得ること、を特徴とする金属マグネシウムの製造方法が開示されている。

具体的には、誘電体材料の窓を通じてマイクロ波を容器内に供給し、マイクロ波表面波水素プラズマを生成し、そのマイクロ波表面波水素プラズマで無水ハロゲン化マグネシウムを還元させて、金属マグネシウムを生成している。

特開２０１６−２１６７８０号公報

ところで、特許文献１では、還元反応の際に、原料である無水ハロゲン化マグネシウムが気化した状態になっているとともに、還元後の生成物である金属マグネシウムについても固体になる温度に至るまでは気化した状態になっている。

このため、大気圧以下の減圧下の状態にするための排気から気化状態の原料（無水ハロゲン化マグネシウム）や生成物（金属マグネシウム）の一部が排気され、生成物を得るのに利用できている原料の割合（以下、原料利用効率ともいう。）が低くなるという問題がある。

したがって、反応室内で原料をプラズマで処理して原料と異なる生成物を得る場合、反応室内の気体を排気するときに、その気体とともに排出される原料の排出量を抑制することが求められる。

一方、原料である無水ハロゲン化マグネシウムをプラズマで還元して、生成物である金属マグネシウムを生成する過程では、例えば、原料が無水塩化マグネシウムの場合、塩素が発生する。
なお、プラズマでの処理であることから、発生する塩素は、励起原子・分子、ラジカル（化学的に活性な原子・分子）、陰イオン及び励起や電離も受けていない中性の原子や分子等のいろいろな状態で存在する。

そして、原料である無水ハロゲン化マグネシウムから分離した塩素が、再び、生成物である金属マグネシウムと結合する反応も起こるため、生成物である金属マグネシウムには無水塩化マグネシウムも含まれることになり、生成物である金属マグネシウムの純度が低下するという問題がある。
なお、このことは、仮に、原料自体が反応時に固体を保てる場合であっても、同様である。

したがって、仮に、原料自体が反応時に固体を保てる場合も含め、原料から分離し、生成物を生成するのに用いないもの（例えば、上記例で言えば塩素）の反応室内での濃度を低減し、生成物が、再び、原料の状態に戻る割合を減少させ、生成物の高純度化が行えることが求められる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して原料と異なる生成物を得る製造装置及び製造方法において、原料利用効率又は生成物の高純度化の観点で好適な製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の製造装置は、反応室内で原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して前記原料と異なる生成物を得る製造装置であって、前記製造装置は、前記原料を前記マイクロ波表面波プラズマで処理する反応室と、前記反応室に設けられ、前記反応室内の気体を排気する第１排気口と、前記反応室に設けられ、前記マイクロ波表面波プラズマ化する気体を前記反応室内に供給する気体供給口と、前記マイクロ波表面波プラズマを生成するためのマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、前記反応室内に前記マイクロ波を入射させる部分に設けられ、表面で前記マイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第１窓と、前記生成物の生成に用いる第１イオンの排気を抑制するローレンツ力を形成する第１ローレンツ力発生手段と、を備える。

（２）上記（１）の構成において、前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第１排気口に対応して設けられている。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第１窓よりも前記第１排気口側の前記第１排気口に至るまでの反応室内にローレンツ力を形成するように設けられている。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記製造装置は、前記原料を気化させて前記マイクロ波表面波プラズマ中に原料を供給する原料供給手段と、前記生成物を付着させる表面を前記マイクロ波表面波プラズマの存在する範囲内に配置した付着手段と、前記付着手段の前記生成物を付着させる表面の表面温度を前記生成物の析出に適した所定の温度範囲内に保つ温度制御手段と、を備える。

（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記製造装置は、前記反応室の前記付着手段よりも前記第１窓から離れる側に設けられ、前記反応室内の気体を排気する第２排気口を備える。

（６）上記（５）の構成において、前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第２排気口に対応して設けられている。

（７）上記（５）又は（６）の構成において、前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記付着手段よりも前記第２排気口側の前記第２排気口に至るまでの反応室内にローレンツ力を形成するように設けられている。

（８）上記（４）から（７）のいずれか１つの構成において、前記製造装置は、前記生成物の生成に用いない第２イオンが前記付着手段に向かうのを抑制するローレンツ力を前記反応室内の前記第１窓から前記付着手段に至るまでの反応室内に形成する第２ローレンツ力発生手段を備える。

（９）上記（８）の構成において、前記製造装置は、前記反応室内に前記マイクロ波を入射させる前記第１窓よりも前記付着手段側の部分に設けられ、表面で前記マイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第２窓を備え、前記第２ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第１窓と前記第２窓の間に対応する前記反応室内の領域にローレンツ力を形成するように設けられている。

（１０）上記（４）から（９）のいずれか１つの構成において、前記製造装置は、前記第１窓に対向する領域に対応した前記反応室の箇所に設けられ、気化した前記原料を前記反応室内に受け入れる受入口を備え、前記気体供給口も前記第１窓に対向する領域に対応した前記反応室の箇所に設けられている。

（１１）本発明の製造方法は、上記（１）から（１０）のいずれか１つの構成において、前記製造装置は、前記反応室内に前記マイクロ波を入射させる前記第１窓よりも前記第１排気口側の部分に設けられ、表面で前記マイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第３窓を備え、前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第１窓と前記第３窓の間に対応する前記反応室内の領域にローレンツ力を形成するように設けられている。

（１２）本発明の製造方法は、上記（１）から（１０）のいずれか１つの構成を有する製造装置を用いて、反応室内で原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して前記原料と異なる生成物を得る製造方法であって、前記原料が無水ハロゲン化マグネシウムであり、前記気体が水素原子を含み、前記生成物が水素化マグネシウムを含む生成物であり、前記第１イオンが陽イオンである。

本発明によれば、原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して原料と異なる生成物を得る製造装置及び製造方法において、原料利用効率又は生成物の高純度化の観点で好適な製造装置及び製造方法を提供することができる。

水素原子の分圧を変化させたときに、式２の右側に進む反応と左側に進む反応の境界を示したグラフである。 本発明に係る第１実施形態の製造装置を説明するための断面図である。 ローレンツ力を発生させるための基礎的な内容を説明するための図である。 本発明に係る第１実施形態の第１ローレンツ力発生手段及び第２ローレンツ力発生手段を説明するための図である。 本発明に係る第２実施形態の製造装置を説明するための断面図である。 本発明に係る第３実施形態の製造装置を説明するための断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

以下、反応室２内で原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して原料と異なる生成物を得る一例として、無水塩化マグネシウムを原料として、その無水塩化マグネシウムをマイクロ波表面波水素プラズマで処理し、水素化マグネシウムを含むマグネシウム生成物（以下、単に、水素化マグネシウムを含む生成物ともいう。）を得る場合で説明する。

しかし、この反応は一般的な反応式からでは説明できないため、それが実現できる理由について簡単に説明しておく。
通常、無水塩化マグネシウムと水素との反応を式で書くと、以下の式１のように表される。
ＭｇＣｌ_２ ＋ Ｈ_２ ⇔ ＭｇＨ_２ ＋ Ｃｌ_２・・・（１）

ここで、問題となるのは、反応中の環境（圧力・温度）をどのようにすれば、式１において右側が安定状態となり、右側への反応が進むかということになる。

そして、どちらが安定であるかは、Ｇｉｂｂｓの自由エネルギーを考えることでわかるが、式１の場合、プラズマの反応を行うための反応室２内の圧力を高密度で電子温度が低いマイクロ波表面波水素プラズマを生成させるために１０Ｐａにしたとすると、右側に反応を進めるためには、反応室２内の温度を約１１５０℃以上とする必要がある。

このような高温状態では、水素化マグネシウム自体が気体の状態になるため、固体として析出させるためには、反応室２内の温度を下げる必要がある。

しかし、約１１５０℃よりも低い温度領域では式１の左側への反応が優勢となるため、固体として析出する物質は、無水塩化マグネシウムになってしまい、水素化マグネシウムが析出しないことになる。

このため、一般的な反応式（式１参照）からでは、無水塩化マグネシウムと水素を反応させて水素化マグネシウムを得ることは困難である結論に至る。

しかしながら、マイクロ波表面波水素プラズマ中には、励起原子・分子、ラジカル（化学的に活性な原子・分子）、電子、イオン（正及び負）及び中性の原子や分子が存在し、そのような状態を考慮した反応式を考えることで、無水塩化マグネシウムにマイクロ波表面波水素プラズマを照射することで水素化マグネシウムを生成可能であることの説明ができる。

例えば、一例として、以下の式２のように、水素原子が存在する反応式を仮定し、Ｇｉｂｂｓの自由エネルギーに基づいて、右側に進む反応と左側に進む反応の境界を示したのが図１である。
ＭｇＣｌ_２ ＋ ２Ｈ ＋Ｈ_２ ⇔ ＭｇＨ_２ ＋ ２ＨＣｌ・・・（２）

図１は、反応室２（図２参照）の圧力が１０Ｐａとし、横軸に水素原子の分圧（ｍＰａ）を取り、縦軸に温度（℃）を取って、水素原子の分圧（ｍＰａ）を変えた場合に右側に進む反応と左側に進む反応の境界が何度（℃）のところになるのかを示したグラフである。

図１を見るとわかるように、水素原子の分圧が同じ場合、温度を下げることでＭｇＨ_２が生成されるようになり、同じ温度では、水素原子の分圧が大きくなるほどＭｇＨ_２が生成されるようになっている。

ここで、注目すべきは、１０ＰａでＭｇＨ_２がＭｇとＨ_２に分解し始める温度である１００℃より低い温度域であってもＭｇＨ_２を生成する解が存在し、良好にＭｇＨ_２を固体として析出させることが可能であることである。

そこで、実際に、水素原子等の存在が仮定できる高密度なマイクロ波表面波水素プラズマの存在する範囲内に、水素化マグネシウムを付着させる付着手段８０（図２参照）を設け、水素化マグネシウムを付着させる実験を行い、付着手段８０の表面８１（図２参照）に付着したマグネシウム生成物が、水滴を垂らすだけで激しく発泡して水素を発生するほどに水素化マグネシウムを含有していることを確認しており、以下で説明する第１実施形態では、そのような製造装置１に基づいて説明を行う。

（第１実施形態）
図２は本発明に係る第１実施形態の製造装置１を説明するための断面図である。
図２に示すように、製造装置１は、原料（本例では、無水塩化マグネシウム）をマイクロ波表面波プラズマで処理する反応室２を形成する筐体１０を備えており、本実施形態では、中央に開口部１１Ａを有する仕切部１１を筐体１０内に設けることで反応室２が第１空間Ｆと第２空間Ｓを有するようになっている。

そして、製造装置１は、その開口部１１Ａのところに設けられ、後ほど詳細に説明する、生成物の生成に用いない第２イオン（本例では、塩素イオン等の陰イオン）が付着手段８０に向かうのを抑制するローレンツ力を反応室２内の第１窓Ｗ１から付着手段８０に至るまでの反応室２内に形成する第２ローレンツ力発生手段１３を備えている。

ただし、本実施形態では、仕切部１１の中央に設けられた開口部１１Ａのところに第２ローレンツ力発生手段１３を配置するものとしているが、このような仕切部１１を設けるようにして第２ローレンツ力発生手段１３を配置することに限定されるものでないことについては、後述の別の実施形態を見れば理解されるとおりである。

そして、製造装置１は、反応室２内にマイクロ波を入射させる部分に設けられ、表面でマイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料（例えば、石英やセラミックス等）の第１窓Ｗ１と、マイクロ波表面波プラズマを生成させるために第１窓Ｗ１を介して反応室２内（第１空間Ｆ内）に供給されるマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段２０（例えば、マグネトロン）と、マイクロ波発生手段２０で発生させたマイクロ波を第１窓Ｗ１のところまで導波させる導波管２１と、を備えている。

なお、マイクロ波が第１窓Ｗ１を通じて反応室２内に供給されると、第１窓Ｗ１の反応室２内に露出した表面に表面波が形成され、この表面波のカットオフ角周波数で決まる密度以上の高密度プラズマ（高密度なマイクロ波表面波プラズマ）が生成される。

そして、マイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）は、電子密度が高いので照射されたマイクロ波はマイクロ波表面波プラズマの表面で反射されて内部には入らないがマイクロ波表面波プラズマの表面に沿う形で伝搬される。

本実施形態では、発生するマイクロ波の周波数を２．４５ＧＨｚとしているが、この周波数に限定される必要はなく、例えば、通信目的以外で使用できるＩＳＭバンドの５ＧＨｚ、２４．１ＧＨｚ、９１５ＭＨｚ、４０．６ＭＨｚ、２７．１ＭＨｚ及び１３．５６ＭＨｚ等であってもよい。

また、製造装置１は、反応室２に設けられ、反応室２内の気体を排気する第１排気口３１Ｂと、反応室２の付着手段８０よりも第１窓Ｗ１から離れる側に設けられ、反応室２内の気体を排気する第２排気口３３Ｂと、第１排気口３１Ｂ及び第２排気口３３Ｂから反応室２内の気体を排気するために設けられ、反応室２内を減圧する減圧手段３０を備えている。

なお、製造装置１は、後ほど詳細に説明する、第１排気口３１Ｂに対応して設けられ、生成物の生成に用いる第１イオン（本例では、金属マグネシウムイオンや水素イオン等の陽イオン）の排気を抑制するローレンツ力を形成する第１ローレンツ力発生手段１４を備えている。

具体的には、減圧手段３０は、途中に開閉操作又は開閉制御により排気の有無を決める第１排気バルブ３１Ａが設けられ、第１排気口３１Ｂに繋がる第１排気管３１を介して反応室２（第１空間Ｆ）に接続された第１真空ポンプ３２と、途中に開閉操作又は開閉制御により排気の有無を決める第２排気バルブ３３Ａが設けられ、第２排気口３３Ｂに繋がる第２排気管３３を介して反応室２（第２空間Ｓ）に接続された第２真空ポンプ３４と、を備えている。

なお、高密度なマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）を安定して生成させるためには、反応室２内の圧力が低い方が有利であり、少なくとも反応室２内は１０分の１気圧以下がよく、１００分の１気圧以下がより好ましく、１０００分の１気圧以下が更に好ましく、本実施形態では、１００００分の１気圧程度である約１０Ｐａにしている。

そして、気体の吸引力の弱い真空ポンプの場合、反応室２内の真空度を高めるのに時間がかかるため、そのような段取り時間を省略するために、第１真空ポンプ３２又は第２真空ポンプ３４のうちの少なくとも一方を気体の吸引力が高いメカニカルブースターポンプにしておくことが好ましい。

なお、製造装置１には、反応室２の第１空間Ｆ内の圧力を測定するための第１圧力計３２Ａと、反応室２の第２空間Ｓ内の圧力を測定するための第２圧力計３４Ａが設けられており、例えば、第１圧力計３２Ａが測定する圧力に基づいて、第１空間Ｆ内の圧力が所定の圧力（例えば、約１０Ｐａ）になるように、第１真空ポンプ３２及び第１排気バルブ３１Ａの動作を制御するようにしてもよい。

例えば、第１真空ポンプ３２を動作（ＯＮ）させておいて、第１圧力計３２Ａが測定する圧力に基づいて、第１排気バルブ３１Ａの動作を制御（開閉制御）するようにしてもよく、逆に、第１排気バルブ３１Ａが開の状態となるように動作させておいて、第１真空ポンプ３２の動作を制御（ＯＮ、ＯＦＦ制御）するようにしてもよい。

同様に、例えば、第２圧力計３４Ａが測定する圧力に基づいて、第２空間Ｓ内の圧力が所定の圧力（例えば、約１０Ｐａ）になるように、第２真空ポンプ３４及び第２排気バルブ３３Ａの動作を制御するようにしてもよい。

例えば、第２真空ポンプ３４を動作（ＯＮ）させておいて、第２圧力計３４Ａが測定する圧力に基づいて、第２排気バルブ３３Ａの動作を制御（開閉制御）するようにしてもよく、逆に、第２排気バルブ３３Ａが開の状態となるように動作させておいて、第２真空ポンプ３４の動作を制御（ＯＮ、ＯＦＦ制御）するようにしてもよい。

ただし、第１空間Ｆ及び第２空間Ｓ内の圧力を所定の圧力にするために、２つの真空ポンプ（第１真空ポンプ３２及び第２真空ポンプ３４）の双方を動作させる必要はない。

例えば、前段取りとして、反応室２内の圧力を所定の圧力にするときだけ、２つの真空ポンプ（第１真空ポンプ３２及び第２真空ポンプ３４）を動作させ、反応室２内の圧力が所定の圧力になったところで、第１排気バルブ３１Ａを閉にして第１真空ポンプ３２の動作を停止し、その後は、第１圧力計３２Ａ又は第２圧力計３４Ａの測定する圧力に基づいて、反応室２内の圧力を所定の圧力に維持するように、第２真空ポンプ３４及び第２排気バルブ３３Ａの動作を制御するようにしてもよい。

なお、反応室２内の圧力を所定の圧力に維持するときに使用される反応室２内の圧力の測定値としては、第１圧力計３２Ａ及び第２圧力計３４Ａの測定した圧力を平均したものを使用するようにしてもよい。

また、製造装置１は、反応室２に設けられ、マイクロ波表面波プラズマ化する気体を反応室２内に供給する気体供給口（本例では、第１気体供給口４１Ｂ、及び、第２気体供給口４２Ｂ）と、還元雰囲気を形成する気体としての水素を、その気体供給口から反応室２内に供給する図示しない水素供給手段を備えている。

なお、本実施形態では、マイクロ波表面波プラズマ化する気体が水素であるため、水素供給手段と呼んでいるが、処理によっては、別の気体をマイクロ波表面波プラズマ化する場合もあるので、この水素供給手段は、マイクロ波表面波プラズマ化する気体の気体供給手段の具体的な一例にすぎない。

例えば、水素供給手段は、水素の供給源となる図示しない水素貯蔵部（水素ボンベ又は水素貯蔵タンク）と、気体供給口（本例では、第１気体供給口４１Ｂ、及び、第２気体供給口４２Ｂ）に繋がり、水素貯蔵部から反応室２に水素を供給する水素供給配管（本例では、第１供給管４１、及び、第２供給管４２）と、水素供給配管上に設けられ、反応室２内に供給するマイクロ波表面波プラズマ化する水素（気体）の供給量を制御するマスフローメータ等の供給量制御手段（本例では、第１供給量制御手段ＭＦＣ１及び第２供給量制御手段ＭＦＣ２）と、を備えている。

なお、水素貯蔵部が水素ボンベである場合には、水素ボンベ中の水素の残量が減少したときに別の水素ボンベに取り換えることになるため、製造装置１自身の備える水素供給手段が、反応室２側から水素貯蔵部に至るまでの間の水素貯蔵部に接続される、水素貯蔵部から反応室２に水素を供給する水素供給配管（本例では、第１供給管４１、及び、第２供給管４２）までの構成に留まり、水素貯蔵部を含まない場合がある。
つまり、上記説明において、水素貯蔵部を除く部分が製造装置１の水素供給手段である場合がある。

また、マイクロ波表面波プラズマ化する気体が水素以外のものの場合には、当然、水素貯蔵部の部分がその別の気体を貯蔵した貯蔵部となるので、水素貯蔵部は、マイクロ波表面波プラズマ化する気体を貯蔵する気体貯蔵部の具体的な一例に過ぎない。

さらに、マイクロ波表面波プラズマ化する気体が水素以外のものの場合には、水素供給配管は、マイクロ波表面波プラズマ化する気体を貯蔵する気体貯蔵部から反応室２に気体を供給する気体供給配管となるので、水素供給配管は、気体貯蔵部から反応室２に気体を供給する気体供給配管の具体的な一例に過ぎない。

話をもとに戻すと、具体的には、水素貯蔵部は、第１供給管４１を介して第１空間Ｆに水素が供給できるように第１気体供給口４１Ｂに接続されるとともに、第２供給管４２を介して第２空間Ｓに水素が供給できるように第２気体供給口４２Ｂに接続されている。
そして、第１供給管４１の水素貯蔵部側には、第１供給量制御手段ＭＦＣ１が設けられ、その下流側に開閉操作又は開閉制御により供給の有無を決める第１供給バルブ４１Ａが設けられている。

同様に、第２供給管４２の水素貯蔵部側には、第２供給量制御手段ＭＦＣ２が設けられ、その下流側に開閉操作又は開閉制御により供給の有無を決める第２供給バルブ４２Ａが設けられている。

さらに、製造装置１は、気化した原料である無水塩化マグネシウムを反応室２内に受け入れる受入口１５と、原料となる無水塩化マグネシウムを気化させて受入口１５から反応室２内に気化させた原料を供給することで、気化させた原料をマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）中に供給する原料供給手段５０を備えている。

具体的には、原料供給手段５０は、原料となる無水塩化マグネシウムを貯蔵する原料貯蔵部５１と、受入口１５に繋がり、原料となる無水塩化マグネシウムをマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）中に供給するために、原料貯蔵部５１内の無水塩化マグネシウムを反応室２の第１空間Ｆ内に供給する原料供給管５２と、第１電源５３Ａからの電力の供給により発熱し原料供給管５２及び原料貯蔵部５１を加熱する第１加熱部５３と、第１加熱部５３の温度を測定する第１温度計５４と、を備えている。

そして、第１温度計５４による温度の測定結果が、設定される所定の温度となるように、第１電源５３Ａから第１加熱部５３に供給される電力の供給量が制御され、原料供給管５２及び原料貯蔵部５１が所定の温度に加熱される。

例えば、本実施形態のように、原料が無水塩化マグネシウムである場合には、無水塩化マグネシウムが気体の状態となるように、第１加熱部５３によって、原料供給管５２及び原料貯蔵部５１を約７００℃程度の温度に加熱する。

そうすると、気化した無水塩化マグネシウムは反応室２の第１空間Ｆ内に向かって流れて行き、受入口１５を通じて第１空間Ｆ内に供給され、マイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）中に供給されることになる。

また、製造装置１は、反応室２内を加熱する加熱手段６０として、反応室２の第１空間Ｆ内に設けられ、第２電源６１Ａからの電力の供給により発熱し反応室２の第１空間Ｆ内を加熱する第２加熱部６１を備えている。

なお、製造装置１は、反応室２の第１空間Ｆ内の温度を測定する第２温度計６２を備えており、第２温度計６２による温度の測定結果が、設定される所定の温度となるように、第２電源６１Ａから第２加熱部６１に供給される電力の供給量が制御され、反応室２の第１空間Ｆ内の温度が所定の温度に保たれる。

具体的には、この第２加熱部６１によって、第１空間Ｆ内の温度は気体として無水塩化マグネシウムが存在できる温度に保たれる。

一方、第２加熱部６１の外側には、第２加熱部６１からの輻射熱で筐体１０が高温になるのを防止するために、輻射熱を反射するリフレクタ７０が設けられるとともに、筐体１０の外面上に水冷するための冷却管７１が設けられている。

このように、製造装置１が、第２加熱部６１によって、余分な場所が加熱されないように熱伝導を防止するリフレクタ７０のような断熱手段を備える場合、筐体１０が高温にならないため、筐体１０の各所に使用されているパッキン等の劣化を抑制できるだけでなく、保温効率が高くなるため、消費電力を低減することができる。
なお、リフレクタ７０は、仕切部１１側が開放された状態になっている。

そして、図２に示すように、製造装置１は、仕切部１１の開口部１１Ａ及び開口部１１Ａのところの第２ローレンツ力発生手段１３に対向する位置に水素化マグネシウムを含む生成物を付着させる付着手段８０を備えている。
なお、付着手段８０は、製造装置１を停止させた後、製造装置１から取り出せるように、筐体１０に対して着脱可能に取り付けられている。

付着手段８０は、温調媒体（本例では、１００℃未満の温度に制御された水又は気体等）を供給する供給口ＩＮ（温調媒体供給口）と温調媒体を排出する排出口ＯＵＴ（温調媒体排出口）が設けられ、その温調媒体が反応室２の第２空間Ｓにリークしないようにした温調媒体収容部を有する容器構造になっている。

なお、付着手段８０は、開口部１１Ａ及び第２ローレンツ力発生手段１３に対向する側の水素化マグネシウムを含む生成物を付着させる表面８１は、第１空間Ｆ側から第２空間Ｓ側に放出される、発光状態が目視で確認できる高密度のマイクロ波表面波プラズマ（マイクロ波表面波水素プラズマ）が直接接触する位置に配置されることで、少なくとも表面８１を生成するマイクロ波表面波プラズマの存在する範囲内に配置したものになっている。
このため、表面８１のところは、高密度なマイクロ波表面波水素プラズマ（例えば、水素イオンや水素原子等）の存在が仮定できる特殊な環境下にある。

そして、製造装置１は、付着手段８０の水素化マグネシウムを含む生成物を付着させる表面８１の表面温度を、水素化マグネシウムを含む生成物の析出に適した所定の温度範囲内に保つ温度制御手段（図示せず）を備えている。

温度制御手段は、例えば、温調媒体（本例では、１００℃未満の温度に制御された水又は気体等）を供給口ＩＮから付着手段８０の温調媒体収容部内に供給し、排出口ＯＵＴから温調媒体を排出させるように温調媒体を循環させる循環装置（図示せず）と、排出口ＯＵＴから排出された温調媒体の温度を設定される温度に調節する温調装置（図示せず）と、を備えている。
具体的には、本実施形態では、循環装置（図示せず）はポンプ等であり、温調装置（図示せず）は熱交換機等である。

なお、温調媒体に外気をそのまま利用できる場合には、供給口ＩＮに外気を供給するためのポンプが接続され、排出口ＯＵＴが大気開放となるようにすればよく、この場合、温調装置は不要である。

そして、高密度なマイクロ波表面波水素プラズマ（例えば、水素イオンや水素原子等）の存在が仮定できる特殊な環境下であって、かつ、表面温度が水素化マグネシウムを含む生成物の析出に適した所定の温度範囲内に保たれた表面８１のところでは、先に説明した式（２）において、右側に進む反応が促進されるとともに、水素化マグネシウムが分解せずに存在できる状況を生み出すことができる。

例えば、表面８１の表面温度が２００℃を超えると生成物中の水素化マグネシウムの割合が大幅に低下するため、水素化マグネシウムを含む生成物の析出に適した所定の温度範囲は２００℃以下の範囲であることが好ましく、１５０℃以下の範囲であることがより好ましく、１００℃以下の範囲であることが更に好ましい。

実験では、表面温度が２００℃を超える状態で析出した水素化マグネシウムを含む生成物の場合、その水素化マグネシウムを含む生成物に水滴を垂らし、水素の分離に伴う発泡現象が非常に弱いことを確認している。

一方、表面温度が１００℃以下の状態で析出した水素化マグネシウムを含む生成物の場合、水滴を垂らすと水素の分離に伴う激しい発泡現象が見られることを確認しており、発泡しているガスが水素であることについては、水素検知管で確認を行っている。

なお、表面温度が１００℃を超える場合、水素化マグネシウムが水素と金属マグネシウムに分解する反応も起きるため、析出した水素化マグネシウムを含む生成物中の水素化マグネシウムの割合が減少することになることから、水素化マグネシウムを含む生成物の析出に適した所定の温度範囲は、水素化マグネシウムの分解反応を抑えるという観点で１００℃以下の範囲であることが最も好ましい。

また、実験では、表面温度が約８０℃のときよりも、約７０℃の方が水素化マグネシウムを含む生成物の単位時間当たりの析出量が多く、約５０℃の方が更に単位時間当たりの析出量が多くなる結果を得ているので、水素化マグネシウムを含む生成物の析出に適した所定の温度範囲は、単位時間当たりの析出量の観点からは、更に低い温度範囲とすることが好ましい。

つまり、水素化マグネシウムを含む生成物の析出に適した所定の温度範囲は、８０℃以下の範囲が好ましく、更に、７０℃以下の範囲であることが好ましく、５０℃以下の範囲であることがより好ましい。

そして、上記のように、原料と異なる生成物（本例では水素化マグネシウムを含む生成物）を付着させる付着手段８０が、表面８１をマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）の存在する範囲内に配置するように設けられ、その付着手段８０の原料と異なる生成物を付着させる表面８１の温度を、原料と異なる生成物の析出に適した所定の温度範囲内（本例では、１００℃未満の温度範囲）に保つ温度制御手段で適切な温度にしているので、通常では得られない生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）を得ることができる。

なお、生成物によっては、付着手段８０を冷却するのではなく、保温することも考えられるため、この場合、温調装置はヒータ等となる。
例えば、金属マグネシウムが固体の状態となる温度が４００℃以下の範囲であり、表面８１の温度を２５０℃以上４００℃以下にすると、水素化マグネシウムの含有量が大幅に減少する一方、金属マグネシウムの析出が可能であることから金属マグネシウムの割合が高い生成物が析出すると考えられ、このような場合には、ヒータ等で温調媒体の温度調節を行うことになると考えられる。

また、製造装置１は、途中にリークバルブ９１が設けられた大気開放管９０を備えており、大気開放管９０の図示しない一端は製造装置１が設置される建屋の外で大気開放状態になっている。

この大気開放管９０は、反応室２の圧力が異常な圧力になった場合に、緊急措置として反応室２を大気開放状態にするためのものであり、通常時には、リークバルブ９１は閉の状態とされ、反応室２内に大気が混入することがないようになっている。

ところで、無水塩化マグネシウムを還元し、水素化マグネシウムを含む生成物を効率よく生成するためには、マイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）の密度が高い方が好ましい。

そのための１つの方法は、マイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）を生成させるために、反応室２内に供給されるマイクロ波のマイクロ波電力（マイクロ波強度）を高くすることである。

しかしながら、この方法は、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段２０に供給する電力量を増加させることを意味し、平均的に使用される電力量が大幅に増加することになる。

一方、反応室２内に生成されたマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）が大幅に減衰する前に、反応室２内にマイクロ波を供給することでマイクロ波表面波プラズマを高密度な状態に保ち続けることが可能である。

そこで、本実施形態では、マイクロ波発生手段２０が、パルス的なマイクロ波を発生させるものとして、マイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値を高めつつ、平均的なマイクロ波電力（マイクロ波強度）を下げるようにしている。

なお、パルス的なマイクロ波とは、周期的なマイクロ波電力（マイクロ波強度）の強弱を伴うものを意味し、必ずしも、周期的にマイクロ波電力（マイクロ波強度）がゼロになるものに限定されるものではない。

しかしながら、マイクロ波電力（マイクロ波強度）がゼロの状態とマイクロ波電力（マイクロ波強度）がピーク値の状態とが周期的に繰り返されるだけの場合が構成上シンプルな構成で済むため好ましい。

このようにすれば、マイクロ波電力（マイクロ波強度）がピーク値となるときには、マイクロ波発生手段２０に大きな電力を供給することになるが、それ以外のときには、マイクロ波発生手段２０に小さな電力を供給（又は、電力の供給を停止）することができるので、平均的に見たときのマイクロ波発生手段２０で消費される電力を抑えることが可能となる。

しかも、反応室２内に生成されたマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）が大幅に減衰する前にマイクロ波電力（マイクロ波強度）がピーク値となるマイクロ波が反応室２内に供給されると、ほぼそのマイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値に対応する密度のマイクロ波表面波プラズマを維持することができる。

具体的には、マイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）が大幅に減衰する前に、反応室２内にピーク値のマイクロ波電力を有するマイクロ波を供給するために、パルス的なマイクロ波のマイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値が現れる周期が１５０マイクロ秒以下であることが好ましい。

なお、マイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）の減衰速度は、反応室２の広さ等によって変わるため、このようなことを考慮すると、パルス的なマイクロ波のマイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値が現れる周期は、より速いことが好ましいので、１００マイクロ秒以下であることが好ましく、５０マイクロ秒以下であることがより好ましい。

このようにすれば、マイクロ波発生手段２０が、マイクロ波電力（マイクロ波強度）をほぼ一定にしたパルス的なマイクロ波でないマイクロ波を発生させる場合に、プラズマ密度が１０^１２／ｃｍ^３以上１０^１４／ｃｍ^３以下であったとすれば、平均的なマイクロ波電力を同様にしても、マイクロ波発生手段２０が、パルス的なマイクロ波を発生させる場合、マイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値を高くできるため、更に、高いプラズマ密度（例えば、１０^１５／ｃｍ^３以上の高いプラズマ密度）を得ることができ、平均的なマイクロ波電力を同様にしても一桁以上高いプラズマ密度を得ることができる。

したがって、マイクロ波発生手段２０が、パルス的なマイクロ波を発生するものとすることで、マイクロ波発生手段２０で使用される電力量（平均電力）の上昇を抑制しつつ、高密度なマイクロ波表面波プラズマを生成できる。
また、マイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値が高くなると、マイクロ波表面波プラズマを点燈させやすくなるという効果もある。

なお、マイクロ波表面波プラズマは、他のプラズマ（例えば、高周波プラズマや直流放電プラズマ等）と比較すれば、電子温度が低く（例えば、電子温度が１ｅＶ以下）、他のプラズマのように、高い電子温度（例えば、１０ｅＶ以上）とするためにエネルギーが消費されるプラズマと異なり、エネルギーロスが少ないという利点がある。
また、マイクロ波表面波プラズマは、プラズマ自身の摂氏での温度が熱プラズマと呼ばれるものに比べ大幅に低い（ほぼ常温）という特徴もある。
さらに、マイクロ波表面波プラズマは、上記のような高密度なプラズマを均一に、例えば、０．５ｍ^２以上の大面積の範囲に生成することができる。

次に、第１ローレンツ力発生手段１４及び第２ローレンツ力発生手段１３について詳細に説明する。
ただし、第１ローレンツ力発生手段１４及び第２ローレンツ力発生手段１３が理解しやすいようにするために、ローレンツ力を発生させるための基礎的な内容について説明した後に、具体的な構成について説明する。

図３はローレンツ力を発生させるための基礎的な内容を説明するための図である。
図３では左側にローレンツ力を発生させるための構成の概略図を示し、右側にその構成で発生するローレンツ力の状態を示している。

図３に示すように、左右一対の磁石をＳ極とＮ極が向かい合うように配置する。
図３の配置の場合、左右一対の磁石間で向かい合うＳ極とＮ極を見ると、左側にＳ極が位置し、右側にＮ極が位置しているため、磁界の方向（磁束密度）は右から左に向かう方向となる。

一方、この磁界の方向（磁束密度）と直交する方向に一対の電極を配置し、電圧を印加することで、一方を陽極（＋極）とし、他方を陰極（−極）とする。

図３では、手前側（下側）が陽極（＋極）とされ、奥側（上側）が陰極（−極）とされており、マイクロ波表面波プラズマ中は電流Ｉが流れる状態にあるため、図３に示すように、手前側（下側）から奥側（上側）に向かって電流Ｉが流れることになる。

そして、上記の状態を図示すれば、図３の右側に示すようになり、図３の右側に示す磁界の向きに左手の人差し指を合わせ、電流Ｉの流れに左手の中指を合わせるようにすれば、左手の親指が上側を向き、フレミングの左手の法則から力（ローレンツ力）が上向きに発生する構成になっていることが理解できる。

ただし、フレミングの左手の法則は、電荷が正である場合に働く力（ローレンツ力）を示すものになっており、電荷が負である場合に働く力（ローレンツ力）は逆方向になる。

したがって、図３の構成の場合、正の電荷を有するもの（例えば、陽イオン）には上側に向かう力（ローレンツ力）が働き、負の電荷を有するもの（例えば、陰イオンや電子）には下側に向かう力（ローレンツ力）が働くことになる。

なお、図３の構成において、向かい合うＳ極とＮ極を逆転、つまり、左側にＮ極が位置し、右側にＳ極が位置するようにすれば、磁界の方向（磁束密度）が逆転することになるので、ローレンツ力の関係も逆転、つまり、正の電荷を有するもの（例えば、陽イオン）には下側に向かう力（ローレンツ力）が働き、負の電荷を有するもの（例えば、陰イオンや電子）には上側に向かう力（ローレンツ力）が働くことになる。

同様に、図３の構成において、一対の電極の配置を逆転、つまり、手前側（下側）を陰極（−極）とし、奥側（上側）を陽極（＋極）とすれば、電流Ｉの向きが逆転するので、ローレンツ力の関係も逆転、つまり、正の電荷を有するもの（例えば、陽イオン）には下側に向かう力（ローレンツ力）が働き、負の電荷を有するもの（例えば、陰イオンや電子）には上側に向かう力（ローレンツ力）が働くことになる。

このような原理を利用して、第１ローレンツ力発生手段１４及び第２ローレンツ力発生手段１３は実現され、以下、具体的に、第１ローレンツ力発生手段１４及び第２ローレンツ力発生手段１３の構成について説明する。

図４は第１ローレンツ力発生手段１４及び第２ローレンツ力発生手段１３を説明するための図である。
なお、部材構成自体は第１ローレンツ力発生手段１４も第２ローレンツ力発生手段１３も同じでよいため、まとめて説明を行うこととする。

図４の左側に示すように、第１ローレンツ力発生手段１４及び第２ローレンツ力発生手段１３は、どちらも導電性の材料で形成された円筒部材ＣＭと、導電性の材料で形成され、円筒部材ＣＭの中央に配置される棒状部材ＳＭと、を備えている。

なお、本実施形態では、円筒部材ＣＭはステンレス（ＳＵＳ）で形成され、棒状部材ＳＭはタングステン等の高温に耐えられるものを用いるようにしている。
ただし、棒状部材ＳＭの断面積が大きく、あまり発熱しない場合には、円筒部材ＣＭと同様にステンレス（ＳＵＳ）等を用いるようにしてもよく、形状についても本実施形態では、棒状部材ＳＭの断面形状が直径５ｍｍから１０ｍｍ程度の円形の円柱形状にしているが、棒状部材ＳＭは断面形状が六角形等の多角形であってもよく、星型等であってもよい。
また、円筒部材ＣＭの内径は、大きい方が、圧損が出ないため、例えば、５．０ｃｍ以上であることが好ましい。

また、第１ローレンツ力発生手段１４及び第２ローレンツ力発生手段１３は、円筒部材ＣＭに電流Ｉを流すための電源（第１電源）と、円筒部材ＣＭと棒状部材ＳＭを一対の電極として機能させるための電圧を印加する電源（第２電源）と、を備えている。
例えば、第１電源は、０．５Ｖから１.０Ｖ程度で円筒部材ＣＭに３０Ａから３００Ａの電流Ｉが流れるようにしている。
また、第２電源は、２０Ｖから８０Ｖ程度の電圧を印加するものとしている。

図４で示す構成では、第１電源が、円筒部材ＣＭの一方側（例えば、図４の上側）から他方側（例えば、図４の下側）に向けて電流Ｉを流すように設けられ、第２電源が円筒部材ＣＭを陰極（−極）とし、棒状部材ＳＭを陽極（＋極）とするように、円筒部材ＣＭと棒状部材ＳＭの間に電圧を印加するように設けられている。

図４の右側の図は、左側の図を上側から見た模式図になっており、上述のようにすると、まず、円筒部材ＣＭの一方側（例えば、図４の上側）から他方側（例えば、図４の下側）に向けて流れる電流Ｉによって、図４の右側に点線で示すように、円筒部材ＣＭの内部空間に反時計回りの磁界が形成される。

なお、物理のテキスト等においては、円筒部材ＣＭの一方側から他方側に電流Ｉを流しても、円筒部材ＣＭの内部空間には磁界が形成されないという説明になっているが、例えば、排気を取る程度に内径の大きな円筒部材ＣＭ（例えば、内径が３.０ｃｍ以上）の場合、棒状部材ＳＭが位置するような中心には磁界が形成されないものの、それ以外のところでは磁界が形成されていることをガウスメーターで確認している。
ただし、中心ほど磁界が弱くなる傾向はある。

また、マイクロ波表面波プラズマ中は電流Ｉが流れる状態にあるため、図４の右側の図に示すように、棒状部材ＳＭから円筒部材ＣＭに向かって放射状に電流Ｉが流れる状態となる。
例えば、本実施形態では、１.０Ａ程度の電流が流れるようになっている。

そして、棒状部材ＳＭから円筒部材ＣＭに向かって放射状に流れる電流Ｉと反時計回りの磁界との接点においては、その接点で磁界に対して接線を引いて反時計回り方向に向きを取った磁界が発生していることになる。

このため、図４に示す構成の場合、正の電荷を有するもの（例えば、陽イオン）には上側に向かう力（ローレンツ力）が働き、負の電荷を有するもの（例えば、陰イオンや電子）には下側に向かう力（ローレンツ力）が働くことになる。

なお、円筒部材ＣＭ中を流れる電流Ｉの向きが逆になるように第１電源を設ければ、時計回りの磁界が形成されるため、ローレンツ力の関係は逆転、つまり、正の電荷を有するもの（例えば、陽イオン）には下側に向かう力（ローレンツ力）が働き、負の電荷を有するもの（例えば、陰イオンや電子）には上側に向かう力（ローレンツ力）が働くことになる。

同様に、円筒部材ＣＭを陽極（＋極）とし、棒状部材ＳＭを陰極（−極）とするように第２電源を設ければ、棒状部材ＳＭと円筒部材ＣＭの間を流れる電流Ｉの向きが逆転するため、ローレンツ力の関係は逆転、つまり、正の電荷を有するもの（例えば、陽イオン）には下側に向かう力（ローレンツ力）が働き、負の電荷を有するもの（例えば、陰イオンや電子）には上側に向かう力（ローレンツ力）が働くことになる。

したがって、円筒部材ＣＭに対してどちら側に正の電荷を有するもの（例えば、陽イオン）に働く力（ローレンツ力）を発生させ、負の電荷を有するもの（例えば、陰イオンや電子）に働く力（ローレンツ力）を発生させるかは、第１電源又は第２電源の設け方によって選択される。

そして、図２に示す第１ローレンツ力発生手段１４では、反応室２側に向かって正の電荷を有するもの（例えば、陽イオン）に働く力（ローレンツ力）を発生させるようにしている。

ここで、本実施形態は、マイクロ波表面波プラズマ化させる気体に水素を用いてマイクロ波表面波水素プラズマを生成し、無水塩化マグネシウムを原料として水素化マグネシウムを含む生成物を得る場合である。

したがって、マイクロ波表面波プラズマ中において、原料が分解された状態のものも含まれていることを考慮すると、生成物の生成に用いる第１イオンは、陽イオン（金属マグネシウムイオンや水素イオン）となる。

そして、第１ローレンツ力発生手段１４のところに到達した陽イオンである第１イオンは、第１ローレンツ力発生手段１４の形成するローレンツ力によって、反応室２側に向かう力が加えられるため、第１ローレンツ力発生手段１４を通過して排気されることが抑制される。

なお、本実施形態の場合、生成物の生成に用いない第２イオンは、陰イオン（塩素イオン）となるため、その第２イオンに対しては、第１ローレンツ力発生手段１４のところで反応室２内に向かう力が働かないため、第１ローレンツ力発生手段１４を通過して排気されることになる。

したがって、本実施形態によれば、第１ローレンツ力発生手段１４によって、生成物の生成に用いる第１イオン（本例では、金属マグネシウムイオンや水素イオン）が排気されるのを抑制できるため、原料利用効率を高めることができる。

一方、図２に示す第２ローレンツ力発生手段１３では、生成物の生成に用いない第２イオン（塩素イオン）が付着手段８０に向かうのを抑制するローレンツ力（つまり、第２イオンが第１空間Ｆ側に向かう力）を形成するようにしている。

なお、これまでの説明でわかるとおり、図２に示す第２ローレンツ力発生手段１３は、生成物の生成に用いる第１イオン（金属マグネシウムイオンや水素イオン）に対しては、第１空間Ｆ側に向かう力が働かず、第２空間Ｓ内に入った第１イオンに対して第１空間Ｆ側に向かうのを抑制するローレンツ力を形成するものとなっている。

したがって、第２ローレンツ力発生手段１３によって、付着手段８０側に生成物の生成に用いない第２イオン（本例では、塩素イオン）が向かうのが抑制されるだけでなく、生成物の生成に用いる第１イオン（金属マグネシウムイオンや水素イオン）が第１空間Ｆに戻るのが抑制され、生成物を高純度化（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物中の水素化マグネシウムの含有量を増加）させることができる。

なお、第２ローレンツ力発生手段１３によって、生成物の高純度化が行えるものの、第２ローレンツ力発生手段１３は中性のものに対してはフィルタとしての役目を果たさないため、付着手段８０の表面８１に水素化マグネシウムのみが析出するものではない。
このため、析出するものの中には、無水塩化マグネシウム等も含まれる場合があるため、原料と異なる生成物とは、原料と異なる物質を含む生成物と解されるべきものである。

また、本実施形態では、生成物の生成に用いる第１イオンが陽イオンであり、生成物の生成に用いない第２イオンが陰イオンになっているが、生成物によっては、生成物の生成に用いる第１イオンが陰イオンで、生成物の生成に用いない第２イオンが陽イオンであることもあり得るため、必ずしも、第１イオンが陽イオンで、第２イオンが陰イオンであることに限定されるものではない。

一方、上記では、原料として無水塩化マグネシウムを用いる場合について説明したが、水素化マグネシウムを含む生成物を得るための原料としては、無水ハロゲン化マグネシウムや金属マグネシウム等であってもよい。

また、上記では、マイクロ波表面波プラズマ化する気体に水素を用いた場合について説明したがメタン等であってもよい。
したがって、水素化マグネシウムを含む生成物を得るために用いられるマイクロ波表面波プラズマ化する気体は、水素に限定される必要はなく、水素原子を含み、還元雰囲気を形成する実質的に酸素原子を含まない反応性の気体を用いるようにすればよい。

なお、酸素原子が含まれる場合、酸化反応も起こるため、還元反応が阻害されることになるので、還元処理を行う場合、マイクロ波表面波プラズマ化する気体には酸素原子が含まれないことが好ましい。

しかしながら、高純度ガスとして提供されるものの中にも微量に水分等が含まれるため、完全に酸素原子を含まないものとすることは困難であるが、そのような微量の酸素原子の含有は還元反応に影響を及ぼさない。
したがって、実質的に酸素原子を含まない反応性の気体とは、還元反応に影響を及ぼさない程度の酸素原子しか含有しない気体という意味で用いているものである。

また、原料に無水ハロゲン化マグネシウムを用いるものとしているのも、還元反応を阻害する酸素原子を含む水分等を排除するためであるが、無水塩化マグネシウム等は潮解性があるため微量には水分を含むものとなっていると考えられる。
したがって、この無水との表現も還元反応に影響を及ぼさない程度の水分しか含まないという意味で用いるものである。

一方、原料として無水塩化マグネシウムを用い、マイクロ波表面波プラズマ化する気体に水素と窒素の混合気体を用いると、窒化マグネシウムを含むマグネシウム生成物（以下、窒化マグネシウムを含む生成物という場合がある。）を得ることも可能であり、必ずしも、原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して得る原料と異なる生成物が水素化マグネシウムを含む生成物に限定されるものではない。

例えば、その他の例としては、マイクロ波表面波プラズマ化する気体に還元雰囲気を形成する実質的に酸素原子を含まない反応性の気体を用いて、塩化チタンを還元させれば、生成物としてチタンを生成することができ、この場合には、チタンが高温でも安定な物質であることから、温度制御手段等は不要と考えられる。

このように、上記で説明した製造装置１は、原料に金属原子を含む原料を用いるとともに、気体に還元雰囲気を形成する実質的に酸素原子を含まない反応性の気体を用いて、原料と異なる生成物（原料と異なる金属原子を含む生成物）を得るのに適したものとなっており、製造装置１は水素化マグネシウムを含む生成物を得る製造方法に用いられることに限定されるものではない。

また、上記では、第１窓Ｗ１が反応室２の下側に位置し、付着手段８０が第１窓Ｗ１に対して上側に位置する場合について示したが、この関係は逆になっていてもよい。
つまり、第１窓Ｗ１が反応室２の上側に位置し、付着手段８０が第１窓Ｗ１に対して下側に位置してもよい。

さらには、第１窓Ｗ１が反応室２の一方の側方（左右の一方の側方、又は、前後の一方の側方）に位置し、付着手段８０が第１窓Ｗ１に対して対向する他方の側方（左右の他方の側方、又は、前後の他方の側方）に位置してもよい。

このように、第１窓Ｗ１と付着手段８０の位置関係を変更したとしても、原料が気化した状態で供給されているため、排気の取り方等によって、良好に付着手段８０の表面８１に気化した原料が向かうようにすることが可能であるため問題ない。

加えて、上記実施形態では、マイクロ波発生手段２０が発生させたマイクロ波を導波管２１で第１窓Ｗ１に導波させる場合について示したが、直接、第１窓Ｗ１に向けてマイクロ波を放射できるように、マイクロ波発生手段２０を配置し、導波管２１を省略することも可能である。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の製造装置１について説明する。
図５は第２実施形態の製造装置１を説明するための断面図であり、説明する上で図が見やすいように、第１実施形態と同様の点については図示を省略したものになっている。
なお、以下の説明でも、原料に無水塩化マグネシウムを用い、その原料をマイクロ波表面波水素プラズマで処理して、原料と異なる生成物として水素化マグネシウムを含む生成物を得る場合で説明する。

図５に示すように、製造装置１は、第１実施形態と同様に、原料（本例では、無水塩化マグネシウム）をマイクロ波表面波プラズマで処理する反応室２を形成する筐体１０と、反応室２の一方側（図５の左側）に設けられ、反応室２内の気体を排気する第１排気口３１Ｂと、反応室２の付着手段８０よりも第１窓Ｗ１から離れる他方側（図５の右側）に設けられ、反応室２内の気体を排気する第２排気口３３Ｂと、を備えている。

なお、図示を省略しているが、製造装置１は、第１排気口３１Ｂ及び第２排気口３３Ｂから反応室２内の気体を排気するために設けられ、反応室２内を減圧する第１実施形態の減圧手段３０と同様の減圧手段、反応室２内を原料が気化する温度に保つための第１実施形態の加熱手段６０と同様の役目を果たす加熱手段、及び、筐体１０の外面上に設けられ、筐体１０を水冷するための第１実施形態の冷却管７１と同様の役目を果たす冷却管等も備えている。

また、製造装置１は、第１実施形態と同様に、第１排気口３１Ｂに対応して設けられ、生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）の生成に用いる第１イオン（本例では、金属マグネシウムイオンや水素イオン）の排気を抑制するローレンツ力を形成する第１ローレンツ力発生手段１４を備えている。
なお、この第１ローレンツ力発生手段１４は、先に図４を参照して説明したのと同様の構成である。

一方、本実施形態では、製造装置１が、第２排気口３３Ｂに対応して設けられ、生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）の生成に用いる第１イオン（本例では、金属マグネシウムイオンや水素イオン）の排気を抑制するローレンツ力を形成する第１ローレンツ力発生手段１４も備えるものとなっている。
なお、この第１ローレンツ力発生手段１４も、先に図４を参照して説明したのと同様の構成である。

また、本実施形態では、製造装置１が、反応室２の第１窓Ｗ１よりも付着手段８０側の部分に設けられ、表面でマイクロ波表面波プラズマを生成させる１つ以上の誘電体材料の第２窓Ｗ２と、反応室２の第１窓Ｗ１よりも第１排気口３１Ｂ側の部分に設けられ、表面でマイクロ波表面波プラズマを生成させる１つ以上の誘電体材料の第３窓Ｗ３と、を備えている。

なお、図示を省略しているが、製造装置１は、第１実施形態のマイクロ波発生手段２０と同様のマイクロ波発生手段を備え、そのマイクロ波発生手段が発生させたマイクロ波は、これら第１窓Ｗ１、第２窓Ｗ２、及び、第３窓Ｗ３を通じて反応室２内に供給される。

そして、製造装置１は、第１窓Ｗ１よりも第１排気口３１Ｂ側の第１排気口３１Ｂに至るまでの反応室２内の位置（本例では、第１窓Ｗ１と第３窓Ｗ３の間に対応する領域（位置））に生成物の生成に用いる第１イオン（本例では、金属マグネシウムイオンや水素イオンといった陽イオン）の排気を抑制するローレンツ力ＬＦ３を形成する第１ローレンツ力発生手段（図示せず）を備えている。

具体的には、この第１窓Ｗ１と第３窓Ｗ３の間に対応する位置にローレンツ力ＬＦ３を形成する第１ローレンツ力発生手段（図示せず）は、先ほど図３を参照して説明したのと同様の構成になっている。

つまり、この第１ローレンツ力発生手段（図示せず）は、Ｓ極とＮ極が向かい合うように反応室２内に配置した一対の磁石と、その一対の磁石で形成される磁界を挟むように反応室２内に配置された一対の電極と、を備え、その一対の電極間に電圧を印加して、一方の電極を陽極（＋極）とし、他方の電極を陰極（−極）とすることでローレンツ力を形成するものとしている。

なお、製造装置１は、付着手段８０よりも第２排気口３３Ｂ側の第２排気口３３Ｂに至るまでの反応室２内にも、図３を参照して説明したのと同様の構成の生成物の生成に用いる第１イオン（本例では、金属マグネシウムイオンや水素イオンといった陽イオン）の排気を抑制するローレンツ力を形成するように設けられた第１ローレンツ力発生手段を備えるものとしてもよい。

また、本実施形態の製造装置１は、第１窓Ｗ１と第２窓Ｗ２の間に対応する反応室２内の領域（第１窓Ｗ１と第２窓Ｗ２の間の位置）に生成物の生成に用いない第２イオン（本例では、塩素イオンといった陰イオン）が付着手段８０に向かうのを抑制するローレンツ力ＬＦ１を形成する第２ローレンツ力発生手段（図示せず）と、第２窓Ｗ２と第２窓Ｗ２の間に対応する反応室２内の領域（第２窓Ｗ２と第２窓Ｗ２の間の位置）に生成物の生成に用いない第２イオン（本例では、塩素イオンといった陰イオン）が付着手段８０に向かうのを抑制するローレンツ力ＬＦ２を形成する第２ローレンツ力発生手段（図示せず）と、を備えている。

なお、この第２ローレンツ力発生手段（図示せず）は、先ほど図３を参照して説明したのと同様の構成になっている。
つまり、この第２ローレンツ力発生手段（図示せず）は、Ｓ極とＮ極が向かい合うように反応室２内に配置した一対の磁石と、その一対の磁石で形成される磁界を挟むように反応室２内に配置された一対の電極と、を備え、その一対の電極間に電圧を印加して、一方の電極を陽極（＋極）とし、他方の電極を陰極（−極）とすることでローレンツ力を形成するものとしている。

そして、本実施形態の製造装置１は、第１窓Ｗ１に対向する領域に対応した反応室２の箇所に設けられ、気化した原料を反応室２内に受け入れる受入口１５を備えるとともに、マイクロ波表面波プラズマ化する気体（本例では、水素）を反応室２内に供給する気体供給口４１Ｂも第１窓Ｗ１に対向する領域に対応した反応室２の箇所に設けられたものになっている。

なお、受入口１５に原料を気化した状態で供給するための構成、及び、気体供給口４１Ｂにマイクロ波表面波プラズマ化する気体（本例では、水素）を供給する構成は、第１実施形態と同様である。

そして、上記のような本実施形態の製造装置１によれば、第２排気口３３Ｂに対応して設けられた第１ローレンツ力発生手段１４と、第１窓Ｗ１から第１排気口３１Ｂに至るまでの反応室２内の位置に設けられた第１ローレンツ力発生手段を備えているので、より一層、生成物の生成に用いる第１イオン（本例では、金属マグネシウムイオンや水素イオン）が排気されるのを抑制できるため、より原料利用効率を高めることができる。
なお、第３窓Ｗ３に対応する領域においても、原料等のイオン化が起こるため、中性のものとして排気されるものを低減することも期待できる。

また、生成物の生成に用いない第２イオン（本例では、塩素イオンといった陰イオン）が付着手段８０に向かうのを抑制するための第２ローレンツ力発生手段が多段に設けられているため、より一層、生成物を高純度化（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物中の水素化マグネシウムの含有量を増加）させることができる。
なお、第２窓Ｗ２に対応する領域においても、原料等のイオン化が起こるため、中性のものとして付着手段８０側に向かう塩素や原料が低減されるため、この点からしても生成物の高純度化が行える。

（第３実施形態）
これまでは、原料（例えば、無水塩化マグネシウム）を気化させてマイクロ波表面波プラズマ（マイクロ波表面波水素プラズマ）中に供給する場合について説明した。
原料を気化させた状態は、原料が究極に微粒化された状態と考えられるため、原料の表面積が最も広くなる状態といえ、原料の気化量に見合う適切な気体の供給量（マイクロ波表面波プラズマ化させる気体の供給量）とすれば、還元反応の効率という点では好ましいと考えられる。

また、原料を気化させた状態は、原料自体の温度が高くなっていることで活性も高くなっていると考えられることから、この点からしても、還元反応の効率という点では好ましいと考えられる。

しかしながら、付着手段８０に付着せず、排気とともに排出される原料及び生成物があるため、この点からすれば、還元効率（還元速度）は低下するものの、固体の状態の原料を気化させないようにしつつ、還元させる方が、原料の利用効率を高くすることができる。

なお、上記のような製造装置１で、マイクロ波表面波水素プラズマの照射を行わない状態で、付着手段８０の表面８１に、まず、無水塩化マグネシウムを析出させ、その後、その表面８１に高密度なマイクロ波表面波水素プラズマ（例えば、水素イオンや水素原子等）を照射することで、固体の状態を保ったまま、還元反応を進ませ、水素化マグネシウムを含む生成物に変化させることが可能であることも実験的に確認している。

そこで、第３実施形態として、反応室２内で原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して原料と異なる生成物を得る処理を、原料を気化させないようにして行うのに適した製造装置１について説明する。

なお、以下の説明でも、原料に無水塩化マグネシウムを用い、その原料をマイクロ波表面波水素プラズマで処理して、原料と異なる生成物として水素化マグネシウムを含む生成物を得る場合で説明する。

この場合、生成物の生成に用いる第１イオン（本例では、水素イオンといった陽イオン）の排気を抑制し、還元反応への水素の利用効率よくすることで、水素の使用量を抑制し、水素化マグネシウムを含む生成物の製造コストを抑制することができる。

図６は、本発明に係る第３実施形態の製造装置１を説明するための断面図である。
なお、以下では、主に第１実施形態と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略することがある。
また、第３実施形態では、生成物の生産効率を高めるために、製造装置１の稼働をできるだけ停止させることなく、生成物を連続生産する構成としている。

そのために、図６に示すように、製造装置１は、反応室２内に設けられ、原料Ｏ（本例では、無水塩化マグネシウム）をマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）で処理する処理領域（第１窓Ｗ１に対向する領域）の一方の外側（図６の左外側）から処理領域を通過させて処理領域の他方の外側（図６の右外側）に向けて移動可能な搬送手段Ａ１を備えている。

具体的には、搬送手段Ａ１は、駆動ローラＲ１と、従動ローラＲ２と、駆動ローラＲ１と従動ローラＲ２の間に橋渡しされ、配置された原料Ｏを搬送するベルトで形成された搬送部Ｂと、を備えている。

そして、原料Ｏである無水塩化マグネシウムを供給する原料供給手段５０から搬送部Ｂ上に供給された固体状態の原料Ｏが、順次、マイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）の照射される処理領域（第１窓Ｗ１に対向する領域）となる位置に運搬されていくようになっている。

具体的には、製造装置１は、処理領域（第１窓Ｗ１に対向する領域）の一方の外側（図６の左外側）の位置に位置する搬送部Ｂの部分に対して、上側から原料Ｏ（本例では、無水塩化マグネシウム）を落下させるように供給する原料供給手段５０を備えている。

なお、原料Ｏを還元させ、生成物を得る上で、原料Ｏを微粒化した状態（例えば、マイクロ粒子又はナノ粒子の状態）とする方が、還元に必要な時間を短くすることが可能である。
そこで、本実施形態では、微粒化した状態（例えば、マイクロ粒子又はナノ粒子の状態）の原料Ｏを原料供給手段５０に充填し、原料供給手段５０が、搬送部Ｂの部分に向けて、微粒化状態の原料Ｏを設定された単位時間当たりの分量で落下させるようにして供給するものとしている。

ただし、微粒化する前の原料Ｏを原料供給手段５０に充填しておいて、搬送部Ｂに向けて原料Ｏを落下させるように排出する原料供給手段５０の排出口に、原料Ｏを微粒化した状態に粉砕する粉砕機構を設けるようにしてもよい。

そして、原料Ｏ（本例では、無水塩化マグネシウム）に対するマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）での処理を停止させずに生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）を製造装置１外に取り出すために、本実施形態では、製造装置１が、処理領域（第１窓Ｗ１に対向する領域）の他方の外側（図６の右外側）の位置で生成物を回収する回収部３を備えるものとしている。

具体的には、回収部３は、回収室３Ａと、回収室３Ａと反応室２の間を連通可能とする開閉扉３Ｂと、外部から回収室３Ａ内にアクセスし、生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）を外部に取り出すための取出扉３Ｃと、を備えている。

そして、生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）が回収室３Ａ内に一定量蓄積されるまでは、開閉扉３Ｂが開いた状態に制御され、ベルトで形成された搬送部Ｂの終端側（図６の右側の端）から落下する生成物を受け入れるようになっている。

なお、本実施形態の製造装置１は、ベルトで形成された搬送部Ｂの開閉扉３Ｂの直上の位置の表面に接触するように設けられ、自重で落下しなかった生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）を回収室３Ａに落下させる刷毛Ｈも備えている。

そして、回収室３Ａに一定量の生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）が蓄積されると、開閉扉３Ｂが閉じて、回収室３Ａ内を大気圧の状態まで昇圧するための気体が供給されるように気体供給路の電磁弁Ｖ３が開の状態になる。
なお、この気体供給路から供給される気体は、露点の低い気体が供給される。

このように、回収室３Ａ内の圧力が大気圧の状態にされた後、回収室３Ａに設けられた取出扉３Ｃを開けて、蓄積した生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）が回収される。

一方、回収室３Ａから生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）を回収した後には、再び、取出扉３Ｃを閉めて、回収室３Ａ内の圧力を反応室２と同じ圧力にした後、先ほどと、同様に、開閉扉３Ｂが開いた状態となる。

このために、回収室３Ａには、途中に排気制御弁３５Ａが設けられ、第１排気管３１に合流する排気管３５が繋がっている。
なお、図示を省略しているが、製造装置１は、回収室３Ａ内の圧力を測定する圧力計を備えており、その圧力計の測定結果が反応室２内の圧力とほぼ同じ圧力になるように排気制御弁３５Ａが制御される。

一方、製造装置１には、原料供給手段５０側にも予備室４が設けられており、予備室４内には、原料供給手段５０に原料Ｏである無水塩化マグネシウムを供給する予備原料供給手段５０Ａが設けられている。

そして、予備原料供給手段５０Ａと原料供給手段５０の間の位置には、予備室４と反応室２とを仕切る仕切扉４Ａが設けられており、この仕切扉４Ａが開くことで、予備室４と反応室２とが連通した状態となり、予備原料供給手段５０Ａから原料供給手段５０に原料Ｏである無水塩化マグネシウムを供給することができるようになっている。

また、予備室４には、予備室４内を大気圧の状態まで昇圧するための気体が供給されるように気体供給路が接続されており、仕切扉４Ａを閉じた状態で、その気体供給路の電磁弁Ｖ４を開の状態とすることで予備室４内を大気圧の状態にすることができる。
なお、この気体供給路から供給される気体は、露点の低い気体が供給される。

このように予備室４を大気圧の状態とした後、予備原料供給手段５０Ａに原料Ｏである無水塩化マグネシウムを供給する作業のために予備室４に設けられた供給作業扉４Ｂを開けて、予備原料供給手段５０Ａに原料Ｏを新たに供給することができるようになっている。

なお、予備室４には、途中に排気制御弁３６Ａが設けられ、第１排気管３１に合流する排気管３６が繋がっているので、予備原料供給手段５０Ａに原料Ｏである無水塩化マグネシウムを供給する作業を終えて、供給作業扉４Ｂを閉めた後、再び、排気制御弁３６Ａの制御によって、予備室４内の圧力が反応室２と同じ圧力にされる。

そのために、製造装置１は、予備室４内の圧力を測定する圧力計（図示せず）も備えており、予備室４内の圧力が反応室２内の圧力とほぼ同じ圧力になるように、排気制御弁３６Ａが制御される。

以上のように、本実施形態によれば、反応室２を大気開放の状態にせず、原料Ｏである無水塩化マグネシウムの供給と、還元処理後の生成物である水素化マグネシウムを含む生成物の回収が行えるため、連続稼働が可能であり、水素化マグネシウムを含む生成物を得る処理の効率化ができる。

一方、製造装置１は、配置された原料Ｏ（本例では、無水塩化マグネシウム）を搬送するベルトで形成された搬送部Ｂの少なくとも処理領域（第１窓Ｗ１に対向する領域）に対応する原料Ｏと接触する部分の温度を所定の温度範囲内に保つ温度制御手段Ａ２を備えている。

具体的には、温度制御手段Ａ２は、ベルトで形成された搬送部Ｂの裏面（原料Ｏ（本例では、無水塩化マグネシウム）が配置される面の反対側の面）に接触するように設けられ、熱伝導率の高い材料で形成された温調媒体（本例では、１００℃未満の温度に制御された水又は気体等）を内包する温調媒体収容部Ａ２１と、その温調媒体収容部Ａ２１に設けられた供給口ＩＮから温調媒体を供給し、排出口ＯＵＴから温調媒体を排出させるように温調媒体を循環させる循環装置（図示せず）と、排出口ＯＵＴから排出された温調媒体の温度を設定される温度に調節する温調装置（図示せず）と、を備えている。

なお、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、循環装置（図示せず）はポンプ等であり、温調装置（図示せず）は熱交換機等である。
ただし、第１実施形態と同様に、温調媒体に外気をそのまま利用できる場合には、供給口ＩＮに外気を供給するためのポンプが接続され、排出口ＯＵＴが大気開放となるようにすればよく、この場合、温調装置は不要である。

したがって、原料Ｏ（本例では、無水塩化マグネシウム）及び生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）が１００℃を超える温度にならないように、搬送部Ｂの少なくとも処理領域（第１窓Ｗ１に対向する領域）に対応する原料Ｏと接触する部分の温度が保たれているので、確実に、原料Ｏ及び生成物が所定の温度範囲（１００℃未満の温度範囲）に保たれた状態でマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）の照射が行われることになる。

つまり、本実施形態では、第１実施形態や第２実施形態のように、原料Ｏを気化して供給するものではないため、反応室２内を積極的に加熱する構成を備えていないものの、第１窓Ｗ１のところが発熱するため、その輻射熱で処理領域（第１窓Ｗ１に対向する領域）に位置する原料Ｏが加熱される場合がある。

しかし、上記のように、温度制御手段Ａ２を設けることで、確実に、原料Ｏ及び生成物が所定の温度範囲（１００℃未満の温度範囲）に保たれた状態でマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）の照射が行われるため、生成物の分解を抑制することができる。

ただし、温度制御手段Ａ２は、上記のような構成に限らず、例えば、反応室２内のいろいろな箇所に冷却管等を設け、反応室２内を全体的に所定の温度範囲（１００℃未満の温度範囲）に保ち、原料Ｏ及び生成物が所定の温度範囲（１００℃未満の温度範囲）に保たれた状態でマイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）を照射できるようにしてもよいし、熱源となる第１窓Ｗ１の周辺に冷却管等を設け、冷却する構成であってもよい。

したがって、温度制御手段Ａ２は、マイクロ波表面波プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）が照射される原料Ｏ及び生成物を所定の温度範囲（１００℃未満の温度範囲）に保つものであればよい。

なお、原料Ｏ及び生成物に対する輻射による加熱が小さく、十分に、原料Ｏ及び生成物を所定の温度範囲（１００℃未満の温度範囲）に保てる場合には、温度制御手段Ａ２を省略することが可能である。

ところで、原料Ｏにマイクロ波表面波水素プラズマを照射すると、原料Ｏがマイクロ波表面波水素プラズマ中の電子によって電荷がチャージされ、そのマイナスにチャージされた原料Ｏに向かって陽イオンが加速度的に引き寄せられ、陽イオンが原料Ｏに衝突することに伴い発熱が起きる場合があるが、温度制御手段Ａ２を設けることで、このような発熱も抑制することができる。

なお、このような電荷のチャージを抑制するために、製造装置１は、原料Ｏ及び生成物が帯電するのを抑制するアース手段を備えるものとしてもよい。
例えば、導電性を有する材料で搬送部Ｂを形成し、製造装置１が搬送部Ｂをアースするアース手段を備えるようにして、原料Ｏ及び生成物がチャージされるのを抑制し、陽イオンが加速度的に引き寄せられて原料Ｏ及び生成物に衝突するのを回避して発熱を抑制するようにしてもよい。

ただし、このような発熱は、原料Ｏ及び生成物の帯電状態に起因し、あまり帯電が起きず、発熱自体がほとんど発生しない場合もあるため、この場合には、発熱等に対する対策（冷却やアース）を講じる必要はない。

そして、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、第１排気口３１Ｂに対応して設けられ、生成物（本例では、水素化マグネシウムを含む生成物）の生成に用いる第１イオン（本例では、水素イオン）の排気を抑制するローレンツ力を形成する第１ローレンツ力発生手段１４を備えている。

したがって、排気される水素量が低減されるため、使用する水素量を抑制することができ、水素化マグネシウムを含む生成物の製造コストを抑制することができる。
また、第１ローレンツ力発生手段１４は、生成物の生成に用いない第２イオン（本例では、塩素イオンといった陰イオン）の排気に影響を及ぼさないため、反応室２内の第２イオンを良好に排気できるとともに、本実施形態の場合、原料Ｏを搬送する速度を制御することで、原料Ｏに対する十分な還元処理の時間を得ることができるので、純度の高い生成物を得ることができる。

なお、本実施形態では、生産性を高めるために、いわゆるベルトコンベアー式で原料Ｏを搬送する構成としたが、原料Ｏを搬送させる手段は、このような形態に限定される必要はない。

例えば、製造装置１の備える搬送手段Ａ１が、反応室２内に設けられ、一方側から他方側にトレイを搬送する多段に並ぶ駆動ローラと、原料Ｏを配置する複数のトレイと、を備え、製造装置１が、反応室２の一方側に隣接して設けられ、開閉扉で反応室２と連通可能なトレイ上に原料Ｏを配置する準備室と、反応室２の他方側に隣接して設けられ、開閉扉で反応室２と連通可能な搬送されたトレイを受け入れる取出室と、を備えるものとして、順次、原料Ｏを配置したトレイが処理領域（第１窓Ｗ１に対向する領域）を通過するようにして、先に説明したのと同様に連続稼働できるものとしてもよい。

以上、具体的な実施形態に基づいて、本発明について説明してきたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 製造装置
２ 反応室
３ 回収部
３Ａ 回収室
３Ｂ 開閉扉
３Ｃ 取出扉
４ 予備室
４Ａ 仕切扉
４Ｂ 供給作業扉
１０ 筐体
１１ 仕切部
１１Ａ 開口部
１３ 第２ローレンツ力発生手段
１４ 第１ローレンツ力発生手段
１５ 受入口
２０ マイクロ波発生手段
２１ 導波管
３０ 減圧手段
３１ 第１排気管
３１Ａ 第１排気バルブ
３１Ｂ 第１排気口
３２ 第１真空ポンプ
３２Ａ 第１圧力計
３３ 第２排気管
３３Ａ 第２排気バルブ
３３Ｂ 第２排気口
３４ 第２真空ポンプ
３４Ａ 第２圧力計
３５ 排気管
３５Ａ 排気制御弁
３６ 排気管
３６Ａ 排気制御弁
４１ 第１供給管
４１Ａ 第１供給バルブ
４１Ｂ 第１気体供給口（気体供給口）
４２ 第２供給管
４２Ａ 第２供給バルブ
４２Ｂ 第２気体供給口（気体供給口）
５０ 原料供給手段
５０Ａ 予備原料供給手段
５１ 原料貯蔵部
５２ 原料供給管
５３ 第１加熱部
５３Ａ 第１電源
５４ 第１温度計
６０ 加熱手段
６１ 第２加熱部
６１Ａ 第２電源
６２ 第２温度計
７０ リフレクタ
７１ 冷却管
８０ 付着手段
８１ 表面
９０ 大気開放管
９１ リークバルブ
Ａ１ 搬送手段
Ａ２ 温度制御手段
Ａ２１ 温調媒体収容部
Ｂ 搬送部
ＣＭ 円筒部材
Ｆ 第１空間
Ｈ 刷毛
Ｉ 電流
ＩＮ 供給口
ＬＦ ローレンツ力
ＭＦＣ１ 第１供給量制御手段
ＭＦＣ２ 第２供給量制御手段
ＯＵＴ 排出口
Ｒ１ 駆動ローラ
Ｒ２ 従動ローラ
Ｓ 第２空間
ＳＭ 棒状部材
Ｖ３、Ｖ４ 電磁弁
Ｗ１ 第１窓
Ｗ２ 第２窓
Ｗ３ 第３窓

Claims (12)

1. 反応室内で原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して前記原料と異なる生成物を得る製造装置であって、
   前記製造装置は、
   前記原料を前記マイクロ波表面波プラズマで処理する反応室と、
   前記反応室に設けられ、前記反応室内の気体を排気する第１排気口と、
   前記反応室に設けられ、前記マイクロ波表面波プラズマ化する気体を前記反応室内に供給する気体供給口と、
   前記マイクロ波表面波プラズマを生成するためのマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、
   前記反応室内に前記マイクロ波を入射させる部分に設けられ、表面で前記マイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第１窓と、
   前記生成物の生成に用いる第１イオンの排気を抑制するローレンツ力を形成する第１ローレンツ力発生手段と、
   前記原料を気化させて前記マイクロ波表面波プラズマ中に原料を供給する原料供給手段と、
   前記生成物を付着させる表面を前記マイクロ波表面波プラズマの存在する範囲内に配置した付着手段と、
   前記付着手段の前記生成物を付着させる表面の表面温度を前記生成物の析出に適した所定の温度範囲内に保つ温度制御手段と、
   前記生成物の生成に用いない第２イオンが前記付着手段に向かうのを抑制するローレンツ力を前記反応室内の前記第１窓から前記付着手段に至るまでの反応室内に形成する第２ローレンツ力発生手段と、を備えることを特徴とする製造装置。
2. 前記製造装置は、前記反応室内に前記マイクロ波を入射させる前記第１窓よりも前記付着手段側の部分に設けられ、表面で前記マイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第２窓を備え、
   前記第２ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第１窓と前記第２窓の間に対応する前記反応室内の領域にローレンツ力を形成するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の製造装置。
3. 前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第１排気口に対応して設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製造装置。
4. 前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第１窓よりも前記第１排気口側の前記第１排気口に至るまでの反応室内にローレンツ力を形成するように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の製造装置。
5. 前記製造装置は、前記反応室の前記付着手段よりも前記第１窓から離れる側に設けられ、前記反応室内の気体を排気する第２排気口を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の製造装置。
6. 前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第２排気口に対応して設けられていることを特徴とする請求項５に記載の製造装置。
7. 前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記付着手段よりも前記第２排気口側の前記第２排気口に至るまでの反応室内にローレンツ力を形成するように設けられていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の製造装置。
8. 前記製造装置は、前記第１窓に対向する領域に対応した前記反応室の箇所に設けられ、気化した前記原料を前記反応室内に受け入れる受入口を備え、
   前記気体供給口も前記第１窓に対向する領域に対応した前記反応室の箇所に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の製造装置。
9. 前記製造装置は、前記反応室内に前記マイクロ波を入射させる前記第１窓よりも前記第１排気口側の部分に設けられ、表面で前記マイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第３窓を備え、
   前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第１窓と前記第３窓の間に対応する前記反応室内の領域にローレンツ力を形成するように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の製造装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の製造装置を用いて、反応室内で原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して前記原料と異なる生成物を得る製造方法であって、
    前記原料が無水ハロゲン化マグネシウムであり、
    前記気体が水素原子を含み、
    前記生成物が水素化マグネシウムを含む生成物であり、
    前記第１イオンが陽イオンであることを特徴とする製造方法。
11. 反応室内で原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して前記原料と異なる生成物を得る製造装置であって、
    前記製造装置は、
    前記原料を前記マイクロ波表面波プラズマで処理する反応室と、
    前記反応室に設けられ、前記反応室内の気体を排気する第１排気口と、
    前記反応室に設けられ、前記マイクロ波表面波プラズマ化する気体を前記反応室内に供給する気体供給口と、
    前記マイクロ波表面波プラズマを生成するためのマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、
    前記反応室内に前記マイクロ波を入射させる部分に設けられ、表面で前記マイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第１窓と、
    前記生成物の生成に用いる第１イオンの排気を抑制するローレンツ力を形成する第１ローレンツ力発生手段と、
    前記反応室内に前記マイクロ波を入射させる前記第１窓よりも前記第１排気口側の部分に設けられ、表面で前記マイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第３窓と、を備え、
    前記第１ローレンツ力発生手段が、少なくとも前記第１窓と前記第３窓の間に対応する前記反応室内の領域にローレンツ力を形成するように設けられていることを特徴とする製造装置。
12. 反応室内で原料をマイクロ波表面波プラズマで処理して前記原料と異なる生成物を得る製造装置を用いて、前記反応室内で前記原料を前記マイクロ波表面波プラズマで処理して前記原料と異なる前記生成物を得る製造方法であって、
    前記製造装置は、
    前記原料を前記マイクロ波表面波プラズマで処理する反応室と、
    前記反応室に設けられ、前記反応室内の気体を排気する第１排気口と、
    前記反応室に設けられ、前記マイクロ波表面波プラズマ化する気体を前記反応室内に供給する気体供給口と、
    前記マイクロ波表面波プラズマを生成するためのマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、
    前記反応室内に前記マイクロ波を入射させる部分に設けられ、表面で前記マイクロ波表面波プラズマを生成させる誘電体材料の第１窓と、
    前記生成物の生成に用いる第１イオンの排気を抑制するローレンツ力を形成する第１ローレンツ力発生手段と、を備え、
    前記原料が無水ハロゲン化マグネシウムであり、
    前記気体が水素原子を含み、
    前記生成物が水素化マグネシウムを含む生成物であり、
    前記第１イオンが陽イオンであることを特徴とする製造方法。