JP2726733B2 - Ornamental plasma generator - Google Patents
Ornamental plasma generatorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばオーロラシミュレーション装置、プ
ラズマ展示装置等に用いて好適な観賞用プラズマ発生装
置に関する。The present invention relates to an ornamental plasma generator suitable for use in, for example, an aurora simulation device, a plasma display device, and the like.
［従来の技術］ 従来のこの種プラズマ発生装置は第４図に示す如く、
閉じたガラス容器41の空胴46に設けられた電極となる導
電膜42に、電極導入口44を介してプラズマ発生電源45で
発生した高圧電源が供給されることにより、ガラス容器
41内に放電（プラズマ）43が発生する。この際、プラズ
マ発生電源45からは、数十KHz程度の周波数をもつ特殊
電源を発生する必要があり、又、発生されるプラズマも
オーロラとは全く異質のものであった。[Prior Art] As shown in FIG.
The high-voltage power generated by the plasma generation power supply 45 is supplied to the conductive film 42 serving as an electrode provided in the cavity 46 of the closed glass container 41 through the electrode introduction port 44, so that the glass container
Discharge (plasma) 43 is generated in 41. At this time, it was necessary to generate a special power supply having a frequency of about several tens KHz from the plasma generation power supply 45, and the generated plasma was completely different from the aurora.
［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来のプラズマ発生装置に於いては、プラズ
マの発生形態にバリエーションがなく、オーロラと同質
のプラズマを発生することができない。又、装置の形
状、使用電源等が特殊であり、大型化が難しい等の問題
があった。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-described conventional plasma generator, there is no variation in the form of plasma generation, and it is not possible to generate plasma of the same quality as aurora. Further, there are problems that the shape of the device, the power supply used, and the like are special, and it is difficult to increase the size.
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、簡単な構成
でしかも空間の広い範囲に亘りオーロラに近いプラズマ
を効果的に発生することのできる観賞用プラズマ発生装
置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an ornamental plasma generator capable of effectively generating plasma close to an aurora over a wide area of space with a simple configuration.
［課題を解決するための手段］ 本発明は、線状のアノード及びカソードを内部に配し
たガラス容器を金属底板で密封し真空にして、上記カソ
ードを金属底板に接続し、かつ同金属底板を接地して、
上記アノードと金属底板との間に50HZ又は60HZ程度の交
流高圧電源を印加する構成としたもので、このような構
成とすることにより、簡単な構成でオーロラに近いプラ
ズマを空間の広い範囲にわたり効果的に発生することが
できる。[Means for Solving the Problems] The present invention relates to a glass container in which a linear anode and a cathode are disposed inside which are sealed with a metal bottom plate and evacuated, and the cathode is connected to the metal bottom plate. Ground,
A configuration in which an AC high-voltage power supply of about 50 HZ or 60 HZ is applied between the anode and the metal bottom plate.By adopting such a configuration, it is possible to effect a plasma close to an aurora over a wide range of space with a simple configuration. Can occur in the future.
［作用］ 真空ガラス容器内のアノードと接地されカソードを接
続した金属底板との間に交流高電電源を印加することに
より、アノードと金属底板との間で放電が行なわれ、プ
ラズマの発生する領域が広がる。又、真空ガラス容器の
内壁には微弱な表面電流が流れ、ガラスも又電極の一部
となるため、視覚的な刺激の大きいプラズマが発生でき
る。[Operation] By applying an AC high-voltage power supply between the anode in the vacuum glass container and the metal bottom plate connected to the grounded cathode, a discharge is generated between the anode and the metal bottom plate to generate a plasma. Spreads. Also, a weak surface current flows on the inner wall of the vacuum glass container, and the glass also becomes a part of the electrode, so that plasma with a large visual stimulus can be generated.
［実施例］ 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明に係る鑑賞用プラズマ発生装置の電極
構造を示すもので、同図（ａ）は構成図、同図（ｂ）は
配線図である。FIG. 1 shows an electrode structure of a plasma generator for appreciation according to the present invention. FIG. 1 (a) is a configuration diagram, and FIG. 1 (b) is a wiring diagram.
第１図に於いて、11はガラス製真空容器（チャンバ
ー）、12はガラス製真空容器11を密封する金属底板、13
はガラス製真空容器11の内部に設けられた線状のカソー
ド電極、14は同じくアノード電極、15は商用交流電源周
波数（50HZ又は60HZ）による十数KV程度の交流高圧電源
（AC高電圧電源）を発生する交流高圧電源部、16はガラ
ス製真空容器11内を減圧する真空ポンプである。In FIG. 1, 11 is a glass vacuum vessel (chamber), 12 is a metal bottom plate for sealing the glass vacuum vessel 11, 13
Is a linear cathode electrode provided inside the glass vacuum vessel 11, 14 is an anode electrode, 15 is an AC high voltage power supply (AC high voltage power supply) of about several tens of kilovolts based on a commercial AC power supply frequency (50HZ or 60HZ). And a vacuum pump 16 for reducing the pressure inside the vacuum vessel 11 made of glass.
上記した第１図の構成に於いて、ガラス製真空容器11
内のアノード電極14は交流高圧電源15の一方の極に接続
され、又、カソード電極13は金属底板12を介して交流高
圧電源15の他方の極に接続されるとともに、かつ接地
（アース）される。このためガラス製真空容器11内に於
いて、アノード電極14とカソード電極13及び金属底板12
との間で放電が行なわれ、プラズマの発生する領域が広
がる。又、真空ガラス容器の内壁には微弱な表面電流が
流れ、ガラスも又電極の一部となるため、視覚的な刺激
の大きいプラズマが発生できる。但し、この効果は低い
圧力10-3〜10-4Torrの場合に大きく、高圧（10-2〜数To
rr）では表面電流の効果は小さくなる。In the configuration shown in FIG.
The anode electrode 14 is connected to one pole of an AC high-voltage power supply 15, and the cathode electrode 13 is connected to the other pole of the AC high-voltage power supply 15 via a metal bottom plate 12 and grounded (earthed). You. For this reason, in the glass vacuum vessel 11, the anode electrode 14, the cathode electrode 13, and the metal bottom plate 12
Is discharged between the electrodes and the region where plasma is generated is expanded. Also, a weak surface current flows on the inner wall of the vacuum glass container, and the glass also becomes a part of the electrode, so that plasma with a large visual stimulus can be generated. However, this effect is large at low pressures of 10 -3 to 10 -4 Torr, and is high at high pressures (10 -2 to several To
In rr), the effect of the surface current becomes smaller.
上記したような電極構造及び回路構成により、簡単な
構成でオーロラに近いプラズマを空間の広い範囲にわた
り効果的に発生することができる。With the above-described electrode structure and circuit configuration, plasma close to an aurora can be effectively generated over a wide range of space with a simple configuration.
第２図は上記第１図に示すような電極構造をなすガラ
ス製真空容器（チャンバー）を用いたプラズマ発生装置
の一実施例による構成を示す図であり、第３図はその詳
細な系統図である。ここではオーロラのシミュレーショ
ンを目的とした装置構成を例示している。ガラス製真空
容器11内には第１図に示すようなカソード電極13及びア
ノード電極14が設けられ、カソード電極13は金属底板12
を介在して接地（アース）される。ガラス製真空容器11
の外部には、その周囲定位置に磁界発生用のコイル21,2
1,…が配置される。ガラス製真空容器11内は、ターボ分
子ポンプ16A、及び油回転ポンプ16Bを用いて排気される
が、バタフライバルブ17の開度、及びニードルバルブ18
のガス流量により、10-3〜10-4Torrの最適な圧力に設定
される。この状態を維持しながら交流高圧電源15より十
数KV程度の交流高圧電源（AC高電圧電源）を上記カソー
ド電極13と金属底板12との間に印加することにより、ア
ノード電極14とカソード電極13及び金属底板12との間で
放電が行なわれ、オーロラ状のプラズマが発生する。更
に、変調用発振器19、及びコイル用電源部20により変調
磁界を発生し、この変調磁界をガラス製真空容器11の外
部定位置に配置された磁界発生用のコイル21,21,…に印
加することによって、磁界の影響でプラズマが揺れ動
き、オーロラがシミュレーションできる。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a plasma generator using a glass vacuum vessel (chamber) having an electrode structure as shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a detailed system diagram thereof. It is. Here, a device configuration for the purpose of aurora simulation is illustrated. A cathode electrode 13 and an anode electrode 14 as shown in FIG. 1 are provided in a vacuum vessel 11 made of glass.
Is grounded. Glass vacuum vessel 11
The coils 21 and 2 for generating the magnetic field
1, ... are arranged. The inside of the glass vacuum vessel 11 is evacuated using a turbo molecular pump 16A and an oil rotary pump 16B, but the opening degree of the butterfly valve 17 and the needle valve 18
The optimum pressure of 10 -3 to 10 -4 Torr is set depending on the gas flow rate. While maintaining this state, an AC high-voltage power supply (AC high-voltage power supply) of about several tens of KV from the AC high-voltage power supply 15 is applied between the cathode electrode 13 and the metal bottom plate 12, so that the anode electrode 14 and the cathode electrode 13 are applied. Then, a discharge occurs between the metal bottom plate 12 and an aurora-shaped plasma. Further, a modulation magnetic field is generated by the modulation oscillator 19 and the coil power supply unit 20, and the modulation magnetic field is applied to the magnetic field generation coils 21, 21,... As a result, the plasma fluctuates under the influence of the magnetic field, and the aurora can be simulated.
このようにして、ガラスチャンバー内に於いて、ダイ
ナミックで美しいオーロラ状のプラズマを発生させるこ
とができる。In this manner, dynamic and beautiful aurora-like plasma can be generated in the glass chamber.
［発明の効果］ 以上詳記したように本発明の観賞用プラズマ発生装置
によれば、棒状のアノード及びカソードを内部に配した
ガラス容器を金属底板で密封し真空にして、上記カソー
ドを金属底板に接続し、かつ同金属底板を接地して、上
記アノードと金属底板との間に交流高圧電源を印加する
構成としたことにより、簡単な構成で、オーロラ状のプ
ラズマを空間の広い範囲にわたり効果的に発生すること
ができる。[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the ornamental plasma generator of the present invention, the glass container in which the rod-shaped anode and the cathode are disposed is sealed with a metal bottom plate and evacuated, and the cathode is placed on the metal bottom plate. And the metal bottom plate is grounded to apply an AC high-voltage power supply between the anode and the metal bottom plate. Can occur in the future.
第１図は本発明の一実施例による観賞用プラズマ発生装
置の概略構成及び電極構造を示す図、第２図及び第３図
は上記実施例による観賞用プラズマ発生装置の構成を示
す図、第４図は従来のプラズマ発生装置の構成を示す図
である。 11……ガラス製真空容器（チャンバー）、12……金属底
板、13……カソード電極、14……アノード電極、15……
交流高圧電源部、16……真空ポンプ、16A……ターボ分
子ポンプ、16B……油回転ポンプ、17……バタフライバ
ルブ、18……ニードルバルブ、19……変調用発振器、20
……コイル用電源部、21,21,……磁界発生用のコイル。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration and an electrode structure of an ornamental plasma generator according to one embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 are diagrams showing a configuration of the ornamental plasma generator according to the above embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional plasma generator. 11: Glass vacuum chamber (chamber), 12: Metal bottom plate, 13: Cathode electrode, 14: Anode electrode, 15 ...
AC high-voltage power supply unit, 16: vacuum pump, 16A: turbo molecular pump, 16B: oil rotary pump, 17: butterfly valve, 18: needle valve, 19: oscillator for modulation, 20
... Power supply for coil, 21, 21, ... Coil for generating magnetic field.
Claims (1)
たガラス容器と、上記カソードを電気的に接続した状態
で上記ガラス容器を密封し、接地される金属底板と、上
記ガラス容器内を減圧する真空ポンプと、上記アノード
と金属底板との間に高電圧を印加する交流電源とを具備
してなることを特徴とする観賞用プラズマ発生装置。1. A glass container having a linear anode and a cathode disposed therein, the glass container sealed while the cathode is electrically connected, a metal bottom plate grounded, and a reduced pressure inside the glass container. An ornamental plasma generator, comprising: a vacuum pump that performs the above operation; and an AC power supply that applies a high voltage between the anode and the metal bottom plate.
Priority Applications (1)
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| JP2093562A JP2726733B2 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Ornamental plasma generator |
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| JPH03291898A JPH03291898A (en) | 1991-12-24 |
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| US8073094B2 (en) * | 2007-10-24 | 2011-12-06 | Nassim Haramein | Device and method for simulation of magnetohydrodynamics |
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1990
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