JP7014612B2 - プラズマ発生装置およびプラズマ発生方法 - Google Patents
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Description
本発明によるプラズマ発生装置は、放電容器を介在させて配設された一対の電極を有するプラズマ発生装置において、上記一対の電極のうち、一方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部が、他方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部より、放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、上記一対の電極の一方の電極は、上記放電容器内の柱状の誘電体に埋設された内側電極であり、他方の電極は、上記放電容器の外表面に配置された外側電極であって、上記外側電極は上記内側電極より上記放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、上記誘電体は、上記放電容器の一部を一体として構成している、ことを特徴とする。
本発明によるプラズマ発生装置は、放電容器を介在させて配設された一対の電極を有するプラズマ発生装置において、上記一対の電極のうち、一方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部が、他方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部より、放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、上記一対の電極の一方の電極は、上記放電容器内の柱状の誘電体に埋設された内側電極であり、他方の電極は、上記放電容器の外表面に配置された外側電極であって、上記外側電極は上記内側電極より上記放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、上記内側電極は帯状電極であり、上記誘電体の厚さは、上記帯状電極の幅方向の外側の厚さが最も薄い、ことを特徴とする。
図1ないし図4は本発明による大気圧プラズマ発生装置の第1の実施形態を示している。
図1ないし図4に示すように、本大気圧プラズマ発生装置100は、放電容器(放電管)10を備えている。この放電容器10は、誘電体(例えば石英)からなるものであり、図示例では断面が真円である円筒状に形成されている。放電容器10の軸方向の一端部には、該放電容器10の径方向に向けて放電用ガスを放電容器内に供給する放電用ガス供給口(以下、供給口)11が形成され、他端部には該放電容器10の軸方向に向けて放電用ガスやプラズマを放出させるプラズマ放出口(以下、放出口)12が形成されている。供給口11は、放電容器10の管壁10aに穿設したものであって、放電容器10の径方向に延びる接続管11aと連通している。管壁10aの一端部は、管壁10aと一体の端部壁10bによって塞がれている。
このように、外側電極15が内側電極13aより放電用ガスの流れ方向下流側に突出していることに加えて、外側電極15を放電用ガスの流れ方向に沿って内側電極13aと離間するように配設することで、後述するプラズマが放出口側に向かって集中して生じるようになり、より一層プラズマ到達距離を長くすることができる。
10a :管壁
10b :端部壁
11 :供給口(放電用ガス供給口、流入口)
11a :接続管
12 :放出口(プラズマ放出口、流出口)
13a :内側電極(一方の電極、帯状電極、高電圧側電極、高圧側電極)
13a1 :中央部
13a2 :両縁部
13b :内側管
13b2 :両縁部(縁部)
13t :端部(放電ガス流れ方向下流側端部、外側電極側の端部)
14 :放電空間(プラズマ発生空間)
15 :外側電極(他方の電極、低電圧側電極、低圧側電極、接地側電極)
15t :端部(内側電極側の端部)
15s :放電ガス流れ方向下流側端部
16 :縮径部
100 :大気圧プラズマ発生装置
121 :放出口(プラズマ放出口、流出口)
122 :放出口(プラズマ放出口、流出口)
OS :オフセット量
X :空間
Claims (10)
- 放電容器を介在させて配設された一対の電極を有するプラズマ発生装置において、
上記一対の電極のうち、一方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部が、他方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部より、放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、
上記一対の電極の一方の電極は、上記放電容器内の柱状の誘電体に埋設された内側電極であり、他方の電極は、上記放電容器の外表面に配置された外側電極であって、上記外側電極は上記内側電極より上記放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、
上記放電容器は、外表面に上記外側電極が配置された縮径部を有し、上記縮径部の内径は、上記放電容器の内径及び上記誘電体の外径より小さい、
ことを特徴とするプラズマ発生装置。 - 放電容器を介在させて配設された一対の電極を有するプラズマ発生装置において、
上記一対の電極のうち、一方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部が、他方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部より、放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、
上記一対の電極の一方の電極は、上記放電容器内の柱状の誘電体に埋設された内側電極であり、他方の電極は、上記放電容器の外表面に配置された外側電極であって、上記外側電極は上記内側電極より上記放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、
上記誘電体は、上記放電容器の一部を一体として構成している、
ことを特徴とするプラズマ発生装置。 - 放電容器を介在させて配設された一対の電極を有するプラズマ発生装置において、
上記一対の電極のうち、一方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部が、他方の電極の放電用ガスの流れ方向下流側端部より、放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、
上記一対の電極の一方の電極は、上記放電容器内の柱状の誘電体に埋設された内側電極であり、他方の電極は、上記放電容器の外表面に配置された外側電極であって、上記外側電極は上記内側電極より上記放電用ガスの流れ方向に沿って下流側に配置されており、
上記内側電極は帯状電極であり、上記誘電体の厚さは、上記帯状電極の幅方向の外側の厚さが最も薄い、
ことを特徴とするプラズマ発生装置。 - 請求項3に記載のプラズマ発生装置において、上記帯状電極の幅方向の両縁部の少なくとも一方の厚さが、上記帯状電極の中央部の厚さよりも薄いプラズマ発生装置。
- 請求項3または4に記載のプラズマ発生装置において、上記帯状電極の幅方向の両縁部が、ナイフエッジ形状であるプラズマ発生装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項記載のプラズマ発生装置において、上記一対の電極は、上記放電容器内を流れる上記放電用ガスの流れ方向に沿って離間して配置されているプラズマ発生装置。
- 請求項1ないし6のいずれか1項記載のプラズマ発生装置において、上記内側電極は高電圧側電極であって、上記外側電極は低電圧側電極であるプラズマ発生装置。
- 請求項1ないし7のいずれか1項記載のプラズマ発生装置において、上記一対の電極の間の電界強度が上記放電容器の周方向に沿って不均一であるプラズマ発生装置。
- 請求項1ないし8のいずれか1項記載のプラズマ発生装置において、上記誘電体の径方向の厚さが周方向に沿って不均一であるプラズマ発生装置。
- 請求項1ないし9のいずれか1項記載のプラズマ発生装置を用い、上記放電容器内に上記放電用ガスを供給し、上記一対の電極の間に電圧を印加することで生じたプラズマを上記放電容器外へ放出するプラズマ発生方法。
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