JPH02144837A - Slot antenna - Google Patents
Slot antennaInfo
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- JPH02144837A JPH02144837A JP63296084A JP29608488A JPH02144837A JP H02144837 A JPH02144837 A JP H02144837A JP 63296084 A JP63296084 A JP 63296084A JP 29608488 A JP29608488 A JP 29608488A JP H02144837 A JPH02144837 A JP H02144837A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は導波管から外部へ電磁波を放出する際に使用
するスロットアンテナに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a slot antenna used for emitting electromagnetic waves from a waveguide to the outside.
［従来の技術］
従来、導波管から外部へ電磁波を放出する際に使用する
スロットアンテナとしては第３図〜第５図に示すものが
あった。第３図、第４図はそれぞれ従来のスロットアン
テナの磁場中での使用法を説明するための断面図、第５
図はイオン源のプラズマ発生装置に使用する場合を示す
断面図で、各図において（１）はスロットアンテナのア
ンテナ部、（２）は電磁波用導波管、（４）は励磁用コ
イルで、この励磁用コイル（４）を用いて導波管外部に
磁気回路が構成されている。また（７）は磁気回路のポ
ールピース、（８）は強磁性体、（９）はプラズマ発生
部、（１０）はイオンビーム引き出し電極、（１１）は
イオンビーム、〈１２）は被照射体、（１３）は真空槽
、（１４）は真空を封じる電磁波導入窓である。[Prior Art] Conventionally, there have been slot antennas shown in FIGS. 3 to 5 used for emitting electromagnetic waves from a waveguide to the outside. Figures 3 and 4 are cross-sectional views for explaining how to use a conventional slot antenna in a magnetic field, respectively.
The figures are cross-sectional views showing the case where the ion source is used in a plasma generator. In each figure, (1) is the antenna part of the slot antenna, (2) is the electromagnetic wave waveguide, and (4) is the excitation coil. A magnetic circuit is constructed outside the waveguide using this excitation coil (4). Also, (7) is the pole piece of the magnetic circuit, (8) is the ferromagnetic material, (9) is the plasma generation part, (10) is the ion beam extraction electrode, (11) is the ion beam, and (12) is the object to be irradiated. , (13) is a vacuum chamber, and (14) is an electromagnetic wave introduction window that seals the vacuum.
従来、スロットアンテナ近傍に磁場を発生させるには第
３図、第４図に示すように、電磁波用導波管（２）によ
り伝搬されてきた電磁波を、アンテナ部（１）の外部に
独立して設けられた磁気回路により発生させた磁場の中
へ放出する方法をとっている。Conventionally, in order to generate a magnetic field near a slot antenna, as shown in Figs. 3 and 4, the electromagnetic waves propagated through the electromagnetic wave waveguide (2) were transmitted independently to the outside of the antenna section (1). A method is used in which the energy is emitted into a magnetic field generated by a magnetic circuit installed in the center.
また第５図に示すようにイオン源のプラズマ発生装置に
使用される場合には、サイクロトロン（Ｃｙｃｌｏｔｒ
ｏｎ）運動、即ち希薄気体中の自由電子を磁気回路が作
る磁場により、回転運動をさせ、そこに周波数の一致す
る電磁波を入射することにより、エネルギーを共鳴吸収
させて加速させる。加速された電子は希薄気体中の原子
と衝突して原子内の電子をはじき飛ばし、原子をイオン
化し、プラズマを発生させる。発生したプラズマから電
場等を用いてイオンを引き出だすことによりイオン源と
して用いられる。Furthermore, as shown in Fig. 5, when used in a plasma generator of an ion source, a cyclotron
on) motion, that is, the free electrons in the diluted gas are caused to rotate by the magnetic field created by the magnetic circuit, and by injecting electromagnetic waves with the same frequency therein, the energy is absorbed resonantly and accelerated. The accelerated electrons collide with atoms in the dilute gas, knocking off the electrons within the atoms, ionizing the atoms, and generating plasma. It is used as an ion source by extracting ions from the generated plasma using an electric field or the like.
［発明が解決しようとする課題］
−Ｊ二記のような従来のスロワｌ−アンテナは以上のよ
うに、アンテナ部と磁気回路とが独立して構成されてい
るので、装置を小型化する上で制約が生じ、例えばイオ
ン源に用いる場合など真空中に配設して電磁波と磁場と
を同時に使用する必要があるときには、小型化できない
ことが特に問題点となっていた。[Problems to be solved by the invention] - As described above, in the conventional thrower l-antenna such as J2, the antenna part and the magnetic circuit are configured independently, so it is difficult to miniaturize the device. This poses a particular problem in that it cannot be miniaturized when it is necessary to place it in a vacuum and use electromagnetic waves and a magnetic field at the same time, such as when using it as an ion source.
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、例えば真空中などスペースが限られている場所におい
ても容易に配設でき、強い磁場中に電磁波を放出するこ
とができるスロワ■・アンテナを提供することを目的と
している。This invention was made in order to solve this problem, and includes a thrower antenna that can be easily installed even in places where space is limited, such as in a vacuum, and can emit electromagnetic waves into a strong magnetic field. is intended to provide.
［課題を解決するための手段］
この発明にかかるスロットアンテナは、導波管の先端開
口部付近を強磁性体を用いて構成することとし、この先
端開口部付近を磁気回路の一方のポールピース及びヨー
クとしての役割を持たせることとし、磁気回路とアンテ
ナ部とを一体化する構造としたものである。[Means for Solving the Problems] In the slot antenna according to the present invention, the vicinity of the tip opening of the waveguide is constructed using a ferromagnetic material, and the vicinity of the tip opening is connected to one pole piece of the magnetic circuit. The magnetic circuit is designed to function as a yoke, and has a structure in which the magnetic circuit and the antenna part are integrated.
［作用］
この発明においては、導波管の先端開口部付近を強磁性
体を用いて構成することとｊ７、この先端開口部付近を
磁気回路の一方のポールピース及びヨークとしての役割
を持たせることとし、磁気回路とアンテナ部とを一体化
する構造としたので、小型化しても強い磁場中に電磁波
を放射することが可能になる。[Function] In this invention, the vicinity of the tip opening of the waveguide is constructed using a ferromagnetic material, and the vicinity of this tip opening serves as one pole piece and yoke of the magnetic circuit. Since the magnetic circuit and the antenna part are integrated into one structure, it is possible to radiate electromagnetic waves into a strong magnetic field even if the device is miniaturized.
［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図はこの発明によるスロットアンテナの一実施例を
示す断面図で、図において第３図〜第５図と同一符号は
同−又は相当部分を示し、り１）はアンテナ部、（２）
は電磁波用導波管、（３）はテーパー型導波管、（４）
は励磁用コイル、（５）は励磁用コイル（４）を支える
非磁性材の筒、（６）は電磁波用導波管（２）を接続す
るためのフランジ、（７）はポールピース、（８）は強
磁性体である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the slot antenna according to the present invention, in which the same reference numerals as in FIGS. 3 to 5 indicate the same or corresponding parts, 1) is the antenna part, 2)
is an electromagnetic waveguide, (3) is a tapered waveguide, and (4) is a tapered waveguide.
is an excitation coil, (5) is a cylinder made of non-magnetic material that supports the excitation coil (4), (6) is a flange for connecting the electromagnetic waveguide (2), (7) is a pole piece, ( 8) is a ferromagnetic material.
テーパー型導波管り３）は先端にスロットアンテナの開
口部を備え、電磁波用導波管（２）とともにスロワ１−
アンテナのアンテナ部（１）を構成しているが、同時に
磁気回路の一方のポールピース及びヨークとしての機能
を持たせるために強磁性体て゛構成されている。またも
う一方のポールピース（７）はアンテナ部（１）とは反
対の極性を持たせる構造となっており、この発明では励
磁用コイル（４）テーパー型導波管（３）２強磁性体（
８）、ポールピース（７）により磁気回路が構成される
ようになっている。The tapered waveguide 3) has a slot antenna opening at its tip, and is connected to the thrower 1- along with the electromagnetic wave waveguide (2).
The antenna part (1) of the antenna is composed of a ferromagnetic material in order to function as one pole piece and yoke of a magnetic circuit. The other pole piece (7) has a structure that has a polarity opposite to that of the antenna part (1), and in this invention, it has an excitation coil (4), a tapered waveguide (3), and two ferromagnetic materials. (
8) A magnetic circuit is configured by the pole piece (7).
この発明におけるスロットアンテナは第１図に示すよう
に、テーパー型導波管（３）を磁性材で構成することに
より、磁気回路の一方のポールピース及びヨークとして
の機能を持たせ、従来はアンテナ部（１）と独立１−で
構成していた磁気回路を一体化することが可能となり、
ポールギャップをずっと小さくすることができ、電磁波
をポールギャップに集中することができるので、装置を
小型化することができ、例えば真空中などスペースが限
られている場所においてら容易に配設でき、真空中で電
磁波と磁場とを同時に利用する必要があるイオン源など
に使用する場合特に有効となる。As shown in FIG. 1, the slot antenna of the present invention has a tapered waveguide (3) made of magnetic material to function as one pole piece and yoke of the magnetic circuit. It is now possible to integrate the magnetic circuit that was composed of part (1) and independent part 1-,
Since the pole gap can be much smaller and the electromagnetic waves can be concentrated in the pole gap, the device can be made smaller and can be easily installed in places where space is limited, such as in a vacuum. This is particularly effective when used in ion sources that require simultaneous use of electromagnetic waves and magnetic fields in a vacuum.
第２図は第５図と同様にこの発明によるスロットアンテ
ナをイオン源のプラズマ発生装置に使用する場合の実施
例を示す断面図である。Similar to FIG. 5, FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment in which the slot antenna according to the present invention is used in a plasma generator of an ion source.
なお上記実施例では、励磁用コイル（４）を用いた電磁
石で磁気回路を構成することとしているが、永久磁石を
使用しても同様に実施することができ、この場合には強
磁性体（８）が不要となる。In the above embodiment, the magnetic circuit is configured with an electromagnet using an excitation coil (4), but it can also be implemented in the same way using a permanent magnet, and in this case, a ferromagnetic material ( 8) becomes unnecessary.
また上記実施例では、説明の便宜のため電磁波を伝搬す
る導波管を、電磁波用導波管（２）とテーパー型導波管
（３）とで構成することとしたが、これに限らす導波管
の先端開口部付近を強磁性体で構成することとし、磁気
回路の一方のポールピース及びヨークとして使用できる
ものであれば、上記同様に実施することができる。Further, in the above embodiment, for convenience of explanation, the waveguide for propagating electromagnetic waves is composed of an electromagnetic wave waveguide (2) and a tapered waveguide (3), but this is not limited to this. As long as the vicinity of the tip opening of the waveguide is made of a ferromagnetic material and can be used as one pole piece and yoke of a magnetic circuit, it can be implemented in the same manner as described above.
［発明の効果コ
この発明は以上説明したとおり、導波管の先端開口部付
近を強磁性体を用いて構成することとし、この先端開口
部付近を磁気回路の一方のポールピース及びヨークとし
ての役割を持たせることとし、磁気回路とアンテナ部と
を一体化する構造としたので、小型化しても強い磁場中
に電磁波を放射することが可能となり、真空中などスペ
ースが限られている場所でも容易に配設することができ
、電磁波と磁場とを同時に利用する必要があるイオン源
などに使用する場合特に効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, in this invention, the vicinity of the tip opening of the waveguide is constructed using a ferromagnetic material, and the vicinity of the tip opening is used as one pole piece and yoke of the magnetic circuit. The structure integrates the magnetic circuit and antenna part, making it possible to radiate electromagnetic waves in a strong magnetic field even when miniaturized, even in places where space is limited, such as in a vacuum. It can be easily installed and is particularly effective when used in ion sources that require simultaneous use of electromagnetic waves and magnetic fields.
第１図はこの発明によるスロットアンテナの一実施例を
示す断面図、第２図は第１図に示すスロットアンテナを
イオン源に用いた場合の実施例を示す断面図、第３図、
第４図はそれぞれ従来のスロットアンテナをこの発明と
同様の目的で使用する場合の一例を示す断面図、第５図
は第３図に示すスロットアンテナをイオン源に用いた場
合を示す断面図。
（１）はアンテナ部、（２）は電磁波用導波管、（３）
はテーパー型導波管、（４）は励磁用コイル、（５）は
非磁性材の筒、（６）はフランジ、（７）はポールピー
ス、（８）は強磁性体、（９）プラズマ発生部、（１０
）はイオンビーム引き出し電極、（１１）はイオンビー
ム、（１２）は被照射体、（１３）は真空槽、（１４）
は電磁波導入窓。
なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示第１図
６：フランジ
第３図
第４図
第２図
第５図FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the slot antenna according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment in which the slot antenna shown in FIG. 1 is used as an ion source, and FIG.
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a case where a conventional slot antenna is used for the same purpose as the present invention, and FIG. 5 is a sectional view showing a case where the slot antenna shown in FIG. 3 is used as an ion source. (1) is the antenna part, (2) is the waveguide for electromagnetic waves, (3)
is a tapered waveguide, (4) is an excitation coil, (5) is a cylinder made of non-magnetic material, (6) is a flange, (7) is a pole piece, (8) is a ferromagnetic material, (9) is a plasma Generating part, (10
) is the ion beam extraction electrode, (11) is the ion beam, (12) is the irradiated object, (13) is the vacuum chamber, (14)
is the electromagnetic wave introduction window. In addition, the same reference numerals in each figure indicate the same or equivalent parts.
Claims (2)
端開口部付近を強磁性体を用いて構成する手段、上記先
端開口部付近を導波管に接続された磁気回路の一方のポ
ールピース及びヨークとする手段を備え、 上記先端開口部付近に上記磁気回路を用いて磁場を集中
させ、導波管からの電磁波をその磁場中に放出させるこ
とを特徴とするスロットアンテナ。(1) A waveguide for propagating electromagnetic waves, means for configuring the vicinity of the tip opening of this waveguide using a ferromagnetic material, and one side of a magnetic circuit connected to the waveguide near the tip opening. A slot antenna comprising means for a pole piece and a yoke, the magnetic circuit is used in the vicinity of the tip opening to concentrate a magnetic field, and the electromagnetic waves from the waveguide are emitted into the magnetic field.
特徴とする請求項第１項記載のスロットアンテナ。(2) The slot antenna according to claim 1, wherein the slot antenna is used in a plasma generator of an ion source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296084A JPH02144837A (en) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Slot antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296084A JPH02144837A (en) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Slot antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144837A true JPH02144837A (en) | 1990-06-04 |
Family
ID=17828910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63296084A Pending JPH02144837A (en) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Slot antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02144837A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017016828A (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 住友理工株式会社 | Microwave plasma generation device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6337541A (en) * | 1986-07-30 | 1988-02-18 | Fujitsu Ltd | Plasma generator |
| JPS6352254B2 (en) * | 1978-10-27 | 1988-10-18 | Pujoo Sa |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP63296084A patent/JPH02144837A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352254B2 (en) * | 1978-10-27 | 1988-10-18 | Pujoo Sa | |
| JPS6337541A (en) * | 1986-07-30 | 1988-02-18 | Fujitsu Ltd | Plasma generator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2017016828A (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 住友理工株式会社 | Microwave plasma generation device |
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