JP2893158B2

JP2893158B2 - 放電反応装置

Info

Publication number: JP2893158B2
Application number: JP5120868A
Authority: JP
Inventors: 一郎神谷; 良一新荘; 武司村上; 由紀子西岡; 稔原田
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1992-04-23
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH06126156A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無声放電及び／又は沿面
放電を発生させ、該放電空間内で物質を反応させる放電
反応装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】この種の放電反応装置はオゾン発生装置や
イオン発生装置に利用されており、特にオゾン発生装置
には最も一般的に利用されている。高圧電極と接地電極
の間に誘電体を介在させ、高圧電極又は接地電極と誘電
体の間に無声放電又は沿面放電を起させるオゾン発生装
置等に用いられる放電反応装置には下記に示すような種
々の形式及び構造のものがある。

【０００３】図１乃至図５はそれぞれ現在提案され、実
用化されている代表的な放電反応装置の概略構造を示す
図である。図１乃至図５において、２は誘電体、３は高
圧電極、４は接地電極、５は図１，図２，図４，図５に
おいては高圧電極３と接地電極４とを誘電体２を介して
絶縁する絶縁体であり、該絶縁体５は同時に放電部を外
部と遮断し放電空間１を形成するシール材としての作用
も果たしている。６は図３において、外部との絶縁を行
い、放電空間１を形成する絶縁・シール壁である。ま
た、７は高圧電極３と接地電極４に接続され、交流高電
圧を印加し、放電空間１内で放電を発生させるための高
電圧交流電源である。

【０００４】図１の放電反応装置は、誘電体２，２を両
電極３，４の表面に配置した場合で、放電空間１におい
て両誘電体２，２の間で無声放電を発生する。ちなみ
に、図１の放電反応装置においては、高圧電極３も接地
電極４も放電空間１内に露出していない。

【０００５】図２の放電反応装置の基本的構造は、図１
と同じであるが、誘電体２を一方の接地電極４の表面に
配置し、もう一方の高圧電極３はその放電空間１内にそ
の表面を露出している。図２の放電反応装置において
は、高圧電極３と誘電体２の間で無声放電が発生する。

【０００６】図４の放電反応装置の基本的構造は図２の
放電装置と同じであるが、誘電体２を一方の高圧電極３
の表面に配置し、もう一方の接地電極４は比較的低い電
圧で高密度の放電を達成するため、接地電極４に土手状
の突起４−１を設けている。誘電体２の表面とこの接地
電極４の突起４−１の先端との間の最小ギャップＧは通
常０．５ｍｍ以下と小さくなっている。図４の放電反応
装置において、放電は無声放電であるが、突起４−１の
先端部分では沿面放電が発生し、両放電の複合放電とな
る。

【０００７】図５の放電反応装置は誘電体２を高圧電極
３と接地電極４の間に設置し、放電空間１を高圧電極３
と誘電体２の間及び誘電体２と接地電極４の間の２個所
に設けている。図５の放電反応装置において、それぞれ
の放電空間１の高圧電極３と誘電体２の間及び接地電極
４と誘電体２の間で無声放電が発生する。

【０００８】図３の放電反応装置は、接地電極４の上面
に誘電体２を配置し、該誘電体２の上面に前記接地電極
４及び誘電体２より小さい高圧電極３を配置し、更にそ
の上に放電空間１を設けている。図３の放電反応装置に
おいて、放電は高圧電極３と誘電体２の間で放電空間１
を介して沿面放電が発生する。なお、ここで高圧電極３
と接地電極４を入れ換えたものもある。

【０００９】また、放電反応装置に使用される誘電体の
放電空間内に露出していない側の表面に固着されている
高圧電極及び／又は接地電極には、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ合
金、Ａｕ、又はＭｏ−Ｍｎ合金の膜が使用されることが
多い。

【００１０】なお、ここでは基本構造を平板型の断面図
として示しているが、勿論円筒型としたもの、接地電極
と高圧電極との位置を交換したものもある。また、電極
形状や配置等についても種々のものがある。

【００１１】同一形状、同一寸法（放電面積も一定）の
放電反応装置において、その性能の向上、例えばオゾン
発生量と濃度を上げるには、投入電力密度（単位放電面
積当たりの投入電力量）を上げて高密度な無声放電又は
沿面放電（以下無声放電で代表する）を発生させる必要
がある。その電気的因子として種々のものがあるが特に
放電反応装置の静電容量の値が重要であり、とりわけ高
密度な無声放電を発生させるには誘電体の静電容量Ｃが
大きいほどよい。

【００１２】誘電体の単位面積当たりの静電容量Ｃは次
式で表される。Ｃ＝ε／ｔここで、ε：誘電体の誘電率、ｔ：誘電体の厚さ上式からもわかるように静電容量Ｃを大きくするには、
誘電体の誘電率を大きくするか又は誘電体の厚さｔを薄
くする必要がある。誘引率εは誘電体固有のものであり
現在多く用いられているセラミックは９以上の値を示
し、実用上これに勝るものはないと言える。この為、厚
さｔを薄くすることにより、電力密度を上げる方法がと
られるが、厚さを薄くすると耐電圧の減少、強度不足、
製作上の困難、更には放電スパッタリング現象等による
減肉が生じ、誘電体の寿命を短くする等の問題があり、
実用上は０．１ｍｍ〜１ｍｍの厚さが考えられるが、一
般的には０．５ｍｍ以上の最低厚さを必要とする。

【００１３】上記図１乃至図５に示す構造の放電反応装
置において、誘電体２は高い絶縁性と耐電圧性を有し、
反応生成物、例えばオゾンの侵蝕に耐える必要があるこ
とから従来ガラス材を使用していたが、オゾン生成性能
の向上及び高濃度化を図るため現在では誘電率の比較的
大きいセラミックスを使用しており、これによりオゾン
の高濃度化と生成性能の向上が図られている。

【００１４】また、誘電体２として使用されるセラミッ
クスは上記の通り、高絶縁性、高耐電圧性及び耐蝕性に
優れた比較的誘電率の高いものを使用しているが、これ
らは通常独立にセラミックス板として焼成されたもの
か、或るいは高圧電極３又は接地電極４に焼付けるか、
溶射されたものである。いずれの場合においても誘電体
２の内外にピンホールの様な空孔、空隙等の材料欠陥が
発生することは避けがたく、またセラミックス原料自体
やその構成成分及びその混練、成形及び焼成工程におい
て不純物の混入やガス成分の混入が避けがたく、相当量
の不純物を含んでいる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】無声放電状態において
は、数１０μｍ以下の微小ピンホールでもその近傍で
は、異常放電やボイド放電（誘電体内の微小空洞内で発
生する放電）が発生し、誘電体２の劣化や損壊を生じ
る。また、高濃度化による酸化力の強い高濃度オゾンに
よる侵蝕、更に生成性能の向上に伴う高密度放電により
スパッタリング現象が増加し、セラミックス（誘電体
２）の表面が削られると同時に有害となるボイド放電も
加速される。

【００１６】これにより誘電体２の寿命を短くし、生成
性能の低下を引き起こす。また、誘電体２自体が侵蝕、
削られることによりセラミックスに含まれる有害な構成
成分、不純物、有害ガス等の成分も発生し、反応生成物
（オゾンガス）を汚染する。この対策として誘電体２
（セラミックス）の表面に、下記の，の処理を施し
たものがある。

【００１７】流動性の良い絶縁性上薬を塗布焼成し、
表面を連通した材料欠陥を埋め誘電体強度を高め、異常
放電の発生を抑制する。スパッタリング耐性が強い純度の高いアルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）や石英（ＳｉＯ₂）をＣＶＤ、スパッタリング、
イオンプレーティング等の手法を用いて極薄い被膜を形
成する。

【００１８】しかしながら、上記においては、塗布膜
を厚くでき材料欠陥を補い、異常放電発生の抑制には非
常に効果的であるが、塗布焼成膜の不純物を除く事は避
けがたく、放電によるスパッタリング現象等により表面
が荒れるため、高純度の反応生成物（オゾンガス等）を
必要とする場合はその不純物で汚染を引き起こす原因に
なる。

【００１９】また、上記においては、純度を高くし無
欠陥とするためには、被覆形成される膜が数μｍ程度の
極薄い膜しか形成できず、この場合は数十〜百数十時間
で被膜が剥離損傷を生じ、被膜の作用をなさなかった。
また、ＣＶＤ、スパッタリング、イオンプレーティング
等の手法は工程数も多く被膜を形成するのに多くの時間
を要し、又費用も高くなる等の問題があった。

【００２０】なお、図１の放電反応装置は２枚の誘電体
２を両電極に配置しているため厚さｔが２倍となる。こ
のため誘電体２の静電容量は半分となり投入電力密度を
容易に上げることが難しくなる。従って、小型で高性能
の放電反応装置は望めない。しかしながら、図１の放電
反応装置は両金属電極の放電空間に接している表面が誘
電体２で覆われているため、金属電極が腐食性の反応に
曝される放電反応装置においては利用できる。

【００２１】また、特に近年、オゾン発生装置の性能向
上に伴い、オゾンの半導体製造プロセスへの利用が広ま
りつつあるが、長寿命で信頼性があり、高濃度で不純物
を含まないクリーンなオゾンが得られるオゾン発生装置
の要望が高まっている。

【００２２】半導体製造プロセスにおいては特にアルカ
リ金属やアルカリ土類金属や重金属による汚染を嫌う。
しかしながら、オゾン発生装置に使用される誘電体材料
には比較的多くのアルカリ金属やアルカリ土類金属（例
えばＮａ，Ｋ，Ｍｇ）や重金属（例えばＦｅ，Ｃｕ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ）を含んでいる。それゆえ誘電体の消耗により
発生するオゾンガスが汚染され、使用するのに適しない
ものとなる。

【００２３】アルミニウムは不純物としてはアルカリ金
属やアルカリ土類金属に比較して、半導体製造プロセス
において、比較的問題とならないが、発生するオゾンガ
ス中のアルミニウムの量はアルミニウムを基材とする電
極の侵蝕を観測のため分析している。この分析の結果、
検出されるアルミニウムの量が少なければ、アルミニウ
ム電極及びその表面の陽極酸化被膜を高純度のアルミニ
ウム材及びその陽極酸化材で構成することにより、オゾ
ンガス中に含まれる不純物（アルミニウム材中に含まれ
ている不純物）は更に少なくなり、該不純物による汚染
は問題にならない。

【００２４】本発明は寿命が長く、検出されるＮａ，
Ｋ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｃｒ及びＮｉ等がｐｐｂオーダ
以下のクリーンなオゾンが生成できる放電反応装置を提
供することを目的とする。

【００２５】また、本発明は寿命が長く且つ集積度が６
４Ｍビット又はそれ以上の２５６Ｍビットの半導体製造
プロセスに使用するクリーンなオゾン、即ち検出される
Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｃｒ及びＮｉ等がｐｐｔ
以下のオゾンが生成できる放電反応装置を提供すること
を目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、高圧電極と接地電極の間に誘
電体を介在させ、該誘電体と高圧電極及び／又は接地電
極の空間に無声放電及び／又は沿面放電を発生させ、該
放電空間内で、該放電空間内を通過又は該放電空間内に
保有する原料酸素を反応させてオゾンガスを生成する放
電反応装置において、誘電体材料に９９．９９重量％以
上の高純度に精製製造された石英ガラス（ＳｉＯ_２）を
使用し、誘電体材料と放電空間を挟んで対向する高圧電
極及び／又は接地電極に純度９５．５重量％以上の高純
度アルミニウム材を用いると共に、該放電空間に露出す
る表面に陽極酸化皮膜を形成したことを特徴とする。

【００２７】また、上記課題を解決するため請求項２に
記載の発明は、高圧電極と接地電極の間に誘電体を介在
させ、該誘電体と高圧電極及び／又は接地電極の空間に
無声放電及び／又は沿面放電を発生させ、該放電空間内
で、該放電空間内を通過又は該放電空間内に保有する原
料酸素を反応させてオゾンガスを生成する放電反応装置
において、誘電体材料に高純度に精製された結晶化した
アルミナである結晶サファイアを使用し、誘電体材料と
放電空間を挟んで対向する高圧電極及び／又は接地電極
に純度９５．５重量％以上の高純度アルミニウム材を用
いると共に、該放電空間に露出する表面に陽極酸化皮膜
を形成したことを特徴とする。

【００２８】また、上記課題を解決するため請求項３に
記載の発明は、高圧電極と接地電極の間に誘電体を介在
させ、該誘電体と前記高圧電極及び／又は接地電極の空
間に無声放電及び／又は沿面放電を発生させ、該放電空
間内で、該放電空間内を通過又は該放電空間内に保有す
る原料酸素を反応させてオゾンガスを生成する放電反応
装置において、誘電体材料に９９．７重量％以上の高純
度に精製された酸化アルミニウムを焼結してなる高純度
アルミナセラミックを使用し、誘電体材料と放電空間を
挟んで対向する高圧電極及び／又は接地電極に純度９
５．５重量％以上の高純度アルミニウム材を用いると共
に、該放電空間に露出する表面に陽極酸化皮膜を形成し
たことを特徴とする。

【００２９】

【作用】上記各請求項に記載の発明によれば、放電反応
装置の誘電体材料に不純物を全く含まないか或いは極力
減少させた高純度の石英ガラス（ＳｉＯ_２）又は結晶サ
ファイア又は焼結してなる高純度アルミナセラミックを
用いるので、後に詳述するように高圧電極及び／又は接
地電極の空間に無声放電及び／又は沿面放電を発生させ
放電空間内に保有する原料酸素を反応させてオゾンガス
を生成した場合、高濃度で安定したオゾンガスが得られ
る。また、誘電体材料と放電空間を挟んで対向する電極
に純度９５．５重量％以上の高純度アルミニウム材を用
いると共に、該放電空間に露出する表面に陽極酸化皮膜
を形成したので、該電極の表面が放電により侵されるこ
とがなく、該電極材料に含まれる不純物が反応生成物で
あるオゾンガスに混入することもなく、且つ長寿命とな
る。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。〔実施例１〕本実施例の放電反応装置の構造は、図１乃
至図５に示す放電反応装置と同一であるのでその説明は
省略する。接地電極４はアルミニウム材（Ａ５０５２ｐ
ＪＩＳ、純度９５．７５〜９６．５５ｗｔ％）を用
い、その放電空間１内に露出する表面に陽極酸化被膜形
成している。そして高圧電極３には誘電体２の放電空間
１に露出する反対側の表面に固着した厚さ約１０μｍの
Ａｇ膜をメタライズにより形成しこれを高圧電極３とし
て用いている。

【００３１】誘電体２として、高純度の無水珪酸を高温
で溶融して製造した厚さ０．６５ｍｍの高純度の石英ガ
ラス（ＳｉＯ₂）を用いた。なお、該石英ガラスの厚さ
は通常０．１〜１ｍｍの厚さが考えられるが、加工、強
度等の問題等を考慮すると０．５ｍｍ以上、最適値は
０．６〜０．７ｍｍにするのが良い。この石英ガラス純
度は９９．９９％以上で特に半導体製造プロセスで有害
なアルカリ金属やアルカリ土類金属及び重金属の含有量
を極めて少なくしており、本実施例で用いた石英ガラス
の内２件について不純物の分析結果例を下記に示す。

【００３２】例１Ａｌ：８．００ｐｐｍＦｅ：０．４０ｐｐｍＮａ：０．８０ｐｐｍＫ：０．８０ｐｐｍＣａ：０．０２ｐｐｍＦ：０．３０ｐｐｍ例２Ａｌ：０．１０ｐｐｍＦｅ：０．０５ｐｐｍＮａ：０．０５ｐｐｍＫ：０．０５ｐｐｍＣａ：０．０１ｐｐｍ以下Ｆ：０．０１ｐｐｍ以下

【００３３】上記例２のものは超高純度となっている。
上記例１，２の石英ガラスを誘電体２に用いて、そして
誘電体２におよそ１０ＫＷ／ｍ²と高密度の無声放電を
させ、原料酸素を放電空間１内に供給した。その結果、
上記例１及び例２とも１０ｖｏｌ％以上の濃度のオゾン
が安定して生成された。この生成されたオゾンガスを主
にアルカリ金属やアルカリ土類金属や重金属であるＮ
ａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｃｒ，ＮｉとＡｌの各元素
について原子吸光分析を行ったところＡｌを除いてｐｐ
ｔオーダでは検出限界以下で検出できない小さい値とな
った。Ａｌの分析を同時に行ったのは接地電極４の材質
の影響をみるためである。

【００３４】Ａｌが数十ｐｐｔのオーダで検出された
が、これはアルミニウムが接地電極４側から主に発生し
たものと想像される。次に、数百時間連続運転後、放電
空間１を開放して誘電体２の表面を観察したところ接地
電極４の上の土手状突起４−１の先端に相対する誘電体
２の上表面上の位置に極僅かに凹みが観察されたが、表
面粗さ計で測定しても検出できず、問題にならない量と
推測できる。この凹みができた原因は石英ガラスの硬度
がモースで６と若干低いため放電により形成されたもの
と推測できる。放電空間１内の各露出面には、全く汚れ
が見つからなかった。

【００３５】また、運転中の放電波形を観察しても全く
異常がなく上記の通りの放電空間１の開放状態の観察に
おいても異常放電の痕跡は全く見られなかった。このこ
とは誘電体２が石英ガラスからできており、アモルファ
ス状態のためピンホールとなる空隙がなく欠陥もなかっ
たためである。なお、他の構造の放電反応装置、即ち図
１，２，３，５においても、略同じ結果が得られる。

【００３６】〔実施例２〕上記構成の放電反応装置にお
いて、高圧電極３と接地電極４をつなぎ替え（即ち、高
圧電極３を接地し高圧電極３と接地電極４の間に高電交
流電源７を接続）て、誘電体と接地電極４の間で上記と
同様の無声放電を発生させ、放電空間１内に酸素原料を
供給した場合も、発生したオゾンガスの純度と濃度は上
記実施例１と同一であった。

【００３７】〔実施例３〕本実施例の放電反応装置の構
造は、図１乃至図５に示す放電反応装置と同一であるの
でその説明は省略する。本実施例では接地電極４はアル
ミニウム材（Ａ５０５２ｐＪＩＳ、純度９５．７５〜
９６．５５ｗｔ％）を用い、その放電空間１内に露出す
る表面に陽極酸化被膜形成している。そして高圧電極３
には誘電体２の放電空間１に露出する反対側の表面に固
着した厚さ約１０μｍのＡｇ膜をメタライズにより形成
しこれを高圧電極３として用いている。そして厚さ０．
６５ｍｍの高純度の単結晶サファイアを誘電体２として
使用した。

【００３８】なお、該単結晶サファイアの厚さは通常
０．１〜１ｍｍの厚さが考えられるが、加工等の問題等
を考慮すると０．５ｍｍ以上、最適値は０．６〜０．７
ｍｍにするのが良い。純度は９９．９９９％以上の単結
晶サファイアで超高純度となっている。本実施例におい
て、上記石英ガラスに替えて高純度の単結晶サファイア
を使用した目的は、誘電率εが石英ガラスがおよそ３．
６に対して単結晶サファイアが９以上と倍以上であり、
更に高密度の無声放電をさせることが可能で倍以上の発
生性能を得ることができるためである。同時に硬度もモ
ースで９と（ちなみにダイヤモンドは１０）非常に硬
く、高密度放電にも充分耐え長寿命が図れるからであ
る。

【００３９】上記超高純度の単結晶サファイアを誘電体
２とし、図４に示す構造の放電反応装置において、およ
そ１５〜２０ＫＷ／ｍ²の高密度の放電をさせたところ
１０ｖｏｌ％以上の濃度のオゾンが上記実施例１の２〜
２．５倍の発生量で安定して得られた。生成されたオゾ
ンガスを実施例１と同様にＮａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃ
ｕ，Ｃｒ，ＮｉとＡｌの各元素について原子吸光分析を
行ったところＡｌを除いてｐｐｔオーダでは検出限界以
下で検出できない小さい値となった。また、数百時間連
続運転を行なっても放電波形には何ら異常もなく、その
後放電空間１を開放して観察したが全く異常は見られ
ず、また放電空間１内に露出した部分にも全く汚れが観
察できなかった。なお、他の構造の放電反応装置、即ち
図１，２，３，５においても、略同じ結果が得られる。

【００４０】〔実施例４〕上記構成の放電反応装置にお
いて、高圧電極３と接地電極４をつなぎ替えて、誘電体
と接地電極４の間で上記と同様の無声放電を発生させ、
放電空間１内に酸素原料を供給した場合も、発生したオ
ゾンガスの純度と濃度は上記実施例３と同一であった。

【００４１】〔実施例５〕本実施例の放電反応装置の構
造は、図１乃至図５に示す放電反応装置と同一であるの
でその説明は省略する。本実施例では接地電極４はアル
ミニウム材（Ａ５０５２ｐＪＩＳ、純度９５．７５〜
９６．５５ｗｔ％）を用い、その放電空間１内に露出す
る表面に陽極酸化被膜形成している。そして高圧電極３
には誘電体２の放電空間１に露出する反対側の表面に固
着した厚さ約１０μｍのＡｇ膜をメタライズにより形成
しこれを高圧電極３として用いている。そして厚さ０．
６５ｍｍの高純度に精製され焼成した純度９９．７重量
％以上の高純度アルミナセラミックスを誘電体２として
使用し、図４に示す構造の放電反応装置において、およ
そ１５〜２０ＫＷ／ｍ²の高密度の放電、即ち上記実施
例３と全く同じ条件で試験を行った。

【００４２】その結果、この高純度アルミナセラミック
スは誘電率εはおよそ９．５、硬度もモースでおよそ９
と単結晶サファイアと殆ど同じであるため、実施例３と
全く同じ試験結果が得られた。なお、他の構造の放電反
応装置、即ち図１，２，３，５においても、略同じ結果
が得られる。なお、上記高純度アルミナセラミックスの
厚さは通常０．１〜１ｍｍの厚さが考えられるが、加
工、強度等の問題等を考慮すると０．５ｍｍ以上、最適
値は０．６〜０．７ｍｍにするのが良い。

【００４３】〔実施例６〕上記構成の放電反応装置にお
いて、高圧電極３と接地電極４をつなぎ替えて、誘電体
と接地電極４の間で上記と同様の無声放電を発生させ、
放電空間１内に酸素原料を供給した場合も、発生したオ
ゾンガスの純度と濃度は上記実施例５と同一であった。

【００４４】なお、上記実施例１乃至６では、いずれも
図１乃至図５に示す平板型構造の放電反応装置を例に説
明したが、本発明の放電反応装置はこれに限定されるも
のではなく、勿論円筒型でもよく、また接地電極、高圧
電極の位置を変換してもよい。更に、電極形状、配置等
についても適宜組み合わせてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば下記のような優れた効果が得られる。（１）放電反応装置の誘電体材料に不純物を全く含まな
いか或いは極力減少させた高純度の石英ガラス（ＳｉＯ
_２）又は結晶サファイア又は焼結してなる高純度アルミ
ナセラミックを用いるので、高圧電極及び／又は接地電
極の空間に無声放電及び／又は沿面放電を発生させ放電
空間内に保有する原料酸素を反応させてオゾンガスを生
成することにより、高濃度で安定したオゾンガスが得ら
れる。また、誘電体材料と放電空間を挟んで対向する電
極に純度９５．５重量％以上の高純度アルミニウム材を
用いると共に、該放電空間に露出する表面に陽極酸化皮
膜を形成したので、該電極の表面が放電により侵される
ことがなく、該電極材料に含まれる不純物が反応生成物
であるオゾンガスに混入することもなく、且つ長寿命と
なる。

【００４６】（２）また、異物を含まないか或いは極め
て少ないオゾンガスを得ることができるので、半導体製
造プロセスで用いるのに好適なオゾンガス、即ち検出さ
れるＮａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｃｒ及びＮｉ等がｐ
ｐｔ以下のオゾンガスが生成できる。また、異物の発生
も殆ど問題とならないため、放電反応装置の放電空間内
の放電面は常にきれいに保つことができ、誘電体の減量
も同様に少ないため性能も常に当初と同じに安定したも
のを長時間に渡り得られる。特に実施例１及び実施例２
においては誘電体の材料自体がアモルファス又は結晶化
しているため、更に信頼性が高く長寿命となる。

【００４７】（３）また、誘電体に誘電体母体をそのま
ま使用できる為、放電反応装置全体の製造工程が簡単に
でき、ＣＶＤ、スパッタリング、イオンプレーティング
等の難しい工程を経ないので全体として安価に製品を供
給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】放電反応装置の概略構造例を示す図である。

【図２】放電反応装置の概略構造例を示す図である。

【図３】放電反応装置の概略構造例を示す図である。

【図４】放電反応装置の概略構造例を示す図である。

【図５】放電反応装置の概略構造例を示す図である。

【符号の説明】

１放電空間２誘電体３高圧電極４接地電極５絶縁体６絶縁・シール壁７高電圧交流電源

フロントページの続き (72)発明者西岡由紀子東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者原田稔東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (56)参考文献特開平２−245236（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−91406（ＪＰ，Ａ) 特開平１−144560（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−67059（ＪＰ，Ａ) 特開平２−284396（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高圧電極と接地電極の間に誘電体を介在
させ、該誘電体と前記高圧電極及び／又は前記接地電極
の空間に無声放電及び／又は沿面放電を発生させ、該放
電空間内で、該放電空間内を通過又は該放電空間内に保
有する原料酸素を反応させてオゾンガスを生成する放電
反応装置において、前記誘電体材料に９９．９９重量％以上の高純度に精製
製造された石英ガラス（ＳｉＯ_２）を使用し、前記誘電体材料と前記放電空間を挟んで対向する前記高
圧電極及び／又は前記接地電極に純度９５．５重量％以
上の高純度アルミニウム材を用いると共に、該放電空間
に露出する表面に陽極酸化皮膜を形成したことを特徴と
する放電反応装置。
【請求項２】高圧電極と接地電極の間に誘電体を介在
させ、該誘電体と前記高圧電極及び／又は前記接地電極
の空間に無声放電及び／又は沿面放電を発生させ、該放
電空間内で、該放電空間内を通過又は該放電空間内に保
有する原料酸素を反応させてオゾンガスを生成する放電
反応装置において、前記誘電体材料に高純度に精製された結晶化したアルミ
ナである結晶サファイアを使用し、前記誘電体材料と前記放電空間を挟んで対向する前記高
圧電極及び／又は前記接地電極に純度９５．５重量％以
上の高純度アルミニウム材を用いると共に、該放電空間
に露出する表面に陽極酸化皮膜を形成したことを特徴と
する放電反応装置。
【請求項３】高圧電極と接地電極の間に誘電体を介在
させ、該誘電体と前記高圧電極及び／又は前記接地電極
の空間に無声放電及び／又は沿面放電を発生させ、該放
電空間内で、該放電空間内を通過又は該放電空間内に保
有する原料酸素を反応させてオゾンガスを生成する放電
反応装置において、前記誘電体材料に９９．７重量％以上の高純度に精製さ
れた酸化アルミニウムを焼結してなる高純度アルミナセ
ラミックを使用し、前記誘電体材料と前記放電空間を挟んで対向する前記高
圧電極及び／又は前記接地電極に純度９５．５重量％以
上の高純度アルミニウム材を用いると共に、該放電空間
に露出する表面に陽極酸化皮膜を形成したことを特徴と
する放電反応装置。