JP4936372B2 - 大気圧放電プラズマ発生装置 - Google Patents
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北野 勝久、他1名:第23回プラズマ・核融合学会年会予稿集p. 301
本発明の目的は、誘電体管を複数本組み合わせることにより、プラズマジェットを空間的に高い密集性を持って発生させることにより、被処理物の表面を迅速に処理することのできる大気圧放電プラズマ発生装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、複数本の誘電体管を用いる場合、発生するプラズマジェットを配置する際に、各誘電体管の固定、プラズマジェットの発生位置の固定、電力供給及び接地電極の配置の固定など、装置構造を改善した大気圧放電プラズマ発生装置を提供することにある。
第2の手段は、ガスを供給する複数の誘電体管と、前記複数本の誘電体管を束ねる固定具と、前記複数の誘電体管の周縁に管軸方向に配置された電力供給電極、絶縁物、及び接地電極とからなり、前記誘電体管内のガスを誘電体バリア放電により電離することにより、大気圧の状況下において前記複数の誘電体管から噴出されるプラズマジェットが集束するように前記複数の誘電体管を配置した大気圧放電プラズマ発生装置であって、前記電力供給電極、絶縁物、及び接地電極が蒲鉾状すなわち半円柱殻状に構成され、前記複数の誘電体管が、前記電力供給電極、絶縁物、及び接地電極の半円柱面に対して、該複数の誘電体管から噴出されるプラズマジェットが半円柱面の円柱の中心軸の軸線上に集束するように垂直に配置されていることを特徴とする大気圧放電プラズマ発生装置である。
また、プラズマジェットのジェット長が長いことから、誘電体管先端から被処理物までの空間を有効に活用することが可能となる。
図1は、本実施形態の発明に係る大気圧放電プラズマ発生装置の構成を示す図である。
同図において、1は誘電体物質からなる管(以下、誘電体管という)、2は平板状に形成された電力供給電極、3は平板状に形成された接地電極、4は平板状に形成された絶縁物、5は平板状に形成されたリング状絶縁物、6はカバー、7はカバー蓋、8は電源である。
同図に示すように、電力供給電極2、絶縁物4または5、及び接地電極3が平板状に構成され、複数の誘電体管が、電力供給電極2、絶縁物4または5、及び接地電極3の平板面に対して、複数の誘電体管1から噴出されるプラズマジェットが一点または線上に集束するように斜めに配置されている。電極2、電極3は逆に設置しても良い。
電力供給電極2及び接地電極3は金属(例えば、銅)を用いることが好ましい。また、誘電体管1の固定及び電極2、3を固定する絶縁物4またはリング状絶縁物5は熱的に強い材料(例えば、セラミックス、FRP等)を用いることが好ましい。リング状絶縁物5を用いる場合は、電極2,3間にセラミック糊を塗っても良い。電力供給電極2は電源8の電力出力部に接続され、接地電極3は対地に接続される。電力供給電極2と接地電極3の間隔は5〜10mm程度であり、例えば、5mmを確保するように絶縁物4またはリング状絶縁物5を挟んでいる。
カバー6及びカバー蓋7は複数本の誘電体管1を束ねる固定具として機能する。固定具として電極2,3と絶縁物4または5を固定するカバー型の構造を用いることにより、電極2、3の間隔を固定し、プラズマジェットの発生する条件で安定な構造を実現することができる。
図4は、本実施形態の発明に係る大気圧放電プラズマ発生装置の構成を示す図である。
同図において、9は湾曲状に形成された電力供給電極、10は湾曲状に形成された接地電極、11は湾曲状に形成された絶縁物である。その他の構成は図1に示した同符号の構成に対応するので説明を省略する。
同図に示すように、本実施形態の発明によれば、電力供給電極9、絶縁物11、及び接地電極10が湾曲状に構成され、複数の誘電体管1が、電力供給電極9、絶縁物11、及び接地電極10の湾曲面に対して垂直に配置されているので、複数の誘電体管1から噴出されるプラズマジェットを一点に集束させることができる。
図5は、本実施形態の発明に係る大気圧放電プラズマ発生装置の構成を示す図である。
同図において、12は蒲鉾状に形成された電力供給電極、13は蒲鉾状に形成された接地電極、14は蒲鉾状に形成された絶縁物である。その他の構成は図1に示した同符号の構成に対応するので説明を省略する。
同図に示すように、本実施形態の発明によれば、電力供給電極12、絶縁物14、及び接地電極13が蒲鉾状に構成され、複数の誘電体管1が、電力供給電極12、絶縁物14、及び接地電極13の湾曲面に対して垂直に配置されているので、複数の誘電体管1から噴出されるプラズマジェットを線上に集束させることができる。
また、プラズマジェットのジェット長が長いことから、処理を行う箇所までの空間を次処理のための準備、ガス排気などの他用途に有効活用することができる。
2 平板状に形成された電力供給電極
3 平板状に形成された接地電極
4 平板状に形成された絶縁物
5 平板状に形成されたリング状絶縁物
6 カバー
7 カバー蓋
8 電源
9 湾曲状に形成された電力供給電極
10 湾曲状に形成された接地電極
11 湾曲状に形成された絶縁物
12 蒲鉾状に形成された電力供給電極
13 蒲鉾状に形成された接地電極
14 蒲鉾状に形成された絶縁物
Claims (2)
- ガスを供給する複数の誘電体管と、前記複数本の誘電体管を束ねる固定具と、前記複数の誘電体管の周縁に管軸方向に配置された電力供給電極、絶縁物、及び接地電極とからなり、前記誘電体管内のガスを誘電体バリア放電により電離することにより、大気圧の状況下において前記複数の誘電体管から噴出されるプラズマジェットが集束するように前記複数の誘電体管を配置した大気圧放電プラズマ発生装置であって、
前記電力供給電極、絶縁物、及び接地電極が平板状に構成され、前記複数の誘電体管が、前記電力供給電極、絶縁物、及び接地電極の平板面に対して、該複数の誘電体管から噴出されるプラズマジェットが一点または線上に集束するように斜めに配置されていることを特徴とする大気圧放電プラズマ発生装置。 - ガスを供給する複数の誘電体管と、前記複数本の誘電体管を束ねる固定具と、前記複数の誘電体管の周縁に管軸方向に配置された電力供給電極、絶縁物、及び接地電極とからなり、前記誘電体管内のガスを誘電体バリア放電により電離することにより、大気圧の状況下において前記複数の誘電体管から噴出されるプラズマジェットが集束するように前記複数の誘電体管を配置した大気圧放電プラズマ発生装置であって、
前記電力供給電極、絶縁物、及び接地電極が蒲鉾状すなわち半円柱殻状に構成され、前記複数の誘電体管が、前記電力供給電極、絶縁物、及び接地電極の半円柱面に対して、該複数の誘電体管から噴出されるプラズマジェットが半円柱面の円柱の中心軸の軸線上に集束するように垂直に配置されていることを特徴とする大気圧放電プラズマ発生装置。
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