JPH03288539A - 合成高周波プラズマ反応装置 - Google Patents
合成高周波プラズマ反応装置Info
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- JPH03288539A JPH03288539A JP2089776A JP8977690A JPH03288539A JP H03288539 A JPH03288539 A JP H03288539A JP 2089776 A JP2089776 A JP 2089776A JP 8977690 A JP8977690 A JP 8977690A JP H03288539 A JPH03288539 A JP H03288539A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma
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- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、純度の高い反応生成物を効率良く、大量に生
成するための高周波プラズマ反応装置に関する。
成するための高周波プラズマ反応装置に関する。
従来の高周波プラズマ反応装置においては、プラズマフ
レームの上部から、プラズマガスおよび反応物質を供給
していた。この際に、反応物質がフレーム中に入らず、
外周方向に飛散し、外周壁内面に付着し、プラズマ熱で
溶着し、遂には外周壁面を破壊することもあり、非常に
効率が悪かった。
レームの上部から、プラズマガスおよび反応物質を供給
していた。この際に、反応物質がフレーム中に入らず、
外周方向に飛散し、外周壁内面に付着し、プラズマ熱で
溶着し、遂には外周壁面を破壊することもあり、非常に
効率が悪かった。
この問題を解決するために、反応物質を供給する噴出部
の周囲にガスの回転層流を生しさせるガスノズルを設置
して反応物質噴出部をプラズマフレーム中に挿入し、そ
の深さを調整可能としたプラズマ反応装置がある（特開
昭６１−１５８７９９号）。
の周囲にガスの回転層流を生しさせるガスノズルを設置
して反応物質噴出部をプラズマフレーム中に挿入し、そ
の深さを調整可能としたプラズマ反応装置がある（特開
昭６１−１５８７９９号）。
上記のプラズマ反応装置によって、一応の成果があげら
れたが、大量に試料（反応物質）を噴射すると、なおそ
の一部はフレームからはみ出して、外周方向に飛散して
同様の害を与え効率も低下した。
れたが、大量に試料（反応物質）を噴射すると、なおそ
の一部はフレームからはみ出して、外周方向に飛散して
同様の害を与え効率も低下した。
また試料をプラズマフレームの下部付近へ噴射した場合
には、プラズマの内圧が高いために試料の一部が弾き飛
ばされ、未反応試料がそのまま取り出されて、純度の高
い生成物が出来なかった。
には、プラズマの内圧が高いために試料の一部が弾き飛
ばされ、未反応試料がそのまま取り出されて、純度の高
い生成物が出来なかった。
またプラズマフレームの外周壁の材質にも耐温度特性に
限界があり、単体の装置に大電力を投入して、大電力プ
ラズマフレームを作ることには幾多の困雛がある。
限界があり、単体の装置に大電力を投入して、大電力プ
ラズマフレームを作ることには幾多の困雛がある。
本発明は、これらの諸欠点を除去し、純度の高い反応性
物質を、大量に効率よく生成する高周波プラズマ反応装
置を提供することを目的とする。
物質を、大量に効率よく生成する高周波プラズマ反応装
置を提供することを目的とする。
本発明は、高周波磁場を利用して誘導的にプラズマフレ
ームを発生させる独立した複数のプラズマ反応器を、各
プラズマ反応器の下部で各プラズマフレームをまとめて
１本の合成プラズマフレームとして合成するように並列
に配置したことを特徴とする合成高周波プラズマ反応装
置である。
ームを発生させる独立した複数のプラズマ反応器を、各
プラズマ反応器の下部で各プラズマフレームをまとめて
１本の合成プラズマフレームとして合成するように並列
に配置したことを特徴とする合成高周波プラズマ反応装
置である。
各プラズマ反応器は単独型又は前記特開昭６３１５８７
９９号に示される多段縦続型高周波プラズマ反応器や特
許第１４１９５６６号に示される高周波磁場結合アーク
プラズマ反応装置である。
９９号に示される多段縦続型高周波プラズマ反応器や特
許第１４１９５６６号に示される高周波磁場結合アーク
プラズマ反応装置である。
又、本発明は高周波磁場を利用して誘導的にプラズマフ
レームを発生させるプラズマ反応器に替えて従来のアー
クプラズマ反応装置であってもよい。
レームを発生させるプラズマ反応器に替えて従来のアー
クプラズマ反応装置であってもよい。
本発明は、プラズマ反応器を、はぼ同心円上に並列に配
置し、発生したプラズマフレームが一点に集まるごとく
、それらの軸を傾けておき、各反応器毎にプラズマガス
を流し、かつ高周波磁界を加えてプラズマを発生させる
。反応性物質は、各プラズマ反応器毎にプラズマフレー
ム中に挿入した反応試料噴出部から注入したり、あるい
は集中した合成プラズマフレーム中に挿入した反応試料
噴出部から噴射させたりする。この反応性物質の圧入は
随時各噴出部独立にまたは同時に行われる。
置し、発生したプラズマフレームが一点に集まるごとく
、それらの軸を傾けておき、各反応器毎にプラズマガス
を流し、かつ高周波磁界を加えてプラズマを発生させる
。反応性物質は、各プラズマ反応器毎にプラズマフレー
ム中に挿入した反応試料噴出部から注入したり、あるい
は集中した合成プラズマフレーム中に挿入した反応試料
噴出部から噴射させたりする。この反応性物質の圧入は
随時各噴出部独立にまたは同時に行われる。
上記のように構成することによって、各反応試料噴出部
からの供給量を少なくしても、総合的には大量の処理が
でき、試料をフレーム外に飛散させると無く、純度の高
い反応性物質を、大量に効率よく生成する高周波プラズ
マ反応装置とすることができた。
からの供給量を少なくしても、総合的には大量の処理が
でき、試料をフレーム外に飛散させると無く、純度の高
い反応性物質を、大量に効率よく生成する高周波プラズ
マ反応装置とすることができた。
上記の構成によって、総合的に大量の反応試料を噴射さ
せても理想的に高純度反応生成が可能になる。またプラ
ズマフレームに加えられる総合エネルギ量は単体のプラ
ズマ反応器の数倍となるから、大電力高周波プラズマ反
応装置が容易に構成できる。
せても理想的に高純度反応生成が可能になる。またプラ
ズマフレームに加えられる総合エネルギ量は単体のプラ
ズマ反応器の数倍となるから、大電力高周波プラズマ反
応装置が容易に構成できる。
さらに上記の合成プラズマフレームの下部中央に１個以
上のプラズマ反応器を共有中心軸上に縦続させ、上部の
反応器を下部の反応器に対して補助プラズマジェット発
生器として使用すれば、特開昭６３−１５８７９９号の
多段無電極高周波プラズマ反応装置のごとく反応物質の
大量注入に対してプラズマフレームの安定な大口径大出
力の大電力高周波プラズマ反応装置とすることができる
。
上のプラズマ反応器を共有中心軸上に縦続させ、上部の
反応器を下部の反応器に対して補助プラズマジェット発
生器として使用すれば、特開昭６３−１５８７９９号の
多段無電極高周波プラズマ反応装置のごとく反応物質の
大量注入に対してプラズマフレームの安定な大口径大出
力の大電力高周波プラズマ反応装置とすることができる
。
また並列に接続するプラズマ反応器として、前述のとお
り単体型のほか多段型をも採用すれば、多種の反応試料
に対して、夫々最適の反応生成条件が選択できる。
り単体型のほか多段型をも採用すれば、多種の反応試料
に対して、夫々最適の反応生成条件が選択できる。
［実施例］
第１図は４個のプラズマ反応器を並列に配置した実施例
の縦断正面図、第２図はその平面図である。
の縦断正面図、第２図はその平面図である。
第１図において、１は耐熱磁器製または金属製の反応試
料噴出部であり、金属製の場合には内部に水を流して冷
却する。２は合成プラズマフレームへ反応試料を注入す
るための反応試料噴出部であり、反応試料噴出部１と同
様の材質構造を持たせている。図においては、共に挿入
長の調整機構は省略している。３は二重石英管であり、
プラズマ発生部の周囲を囲み、この内部は冷却水４で冷
やしており、その外部に高周波線輪５を設け、高周波電
力をプラズマフレームに供給する。二重石英管は耐熱磁
器の二重管であってもよい。
料噴出部であり、金属製の場合には内部に水を流して冷
却する。２は合成プラズマフレームへ反応試料を注入す
るための反応試料噴出部であり、反応試料噴出部１と同
様の材質構造を持たせている。図においては、共に挿入
長の調整機構は省略している。３は二重石英管であり、
プラズマ発生部の周囲を囲み、この内部は冷却水４で冷
やしており、その外部に高周波線輪５を設け、高周波電
力をプラズマフレームに供給する。二重石英管は耐熱磁
器の二重管であってもよい。
プラズマガス及び反応試料は反応試料注入口６から供給
され、高周波電力でプラズマフレーム７が励起生成され
る。このプラズマフレーム７がプラズマ発生部管壁に接
触することを防ぐために、注入口９から冷却ガスを注入
して回転層流１０を生しさせ、かつさらに反応試料噴出
部１の外周を注入口１１からの冷却ガスによる回転層流
１２で包んで保護する。
され、高周波電力でプラズマフレーム７が励起生成され
る。このプラズマフレーム７がプラズマ発生部管壁に接
触することを防ぐために、注入口９から冷却ガスを注入
して回転層流１０を生しさせ、かつさらに反応試料噴出
部１の外周を注入口１１からの冷却ガスによる回転層流
１２で包んで保護する。
１３は合成プラズマフレームの周囲を囲む二重石英管（
耐熱磁器製二重管であってもよい）で、内部に水を流し
て冷却する。冷却水の注入口は１４・１５で、その出口
は１６及び１７である。プラズマフレーム７の先端はア
フターフレーム８となり、−群に集合して合成プラズマ
フレーム１８となる。特に本発明では、この合成プラズ
マフレーム１８の共有中心軸の上流に設けられた反応試
料注入口６１から反応試料を独立に供給できるので、各
プラズマフレーム７の安定度を悪化させること無く、大
量の反応試料を生成処理することが可能である。
耐熱磁器製二重管であってもよい）で、内部に水を流し
て冷却する。冷却水の注入口は１４・１５で、その出口
は１６及び１７である。プラズマフレーム７の先端はア
フターフレーム８となり、−群に集合して合成プラズマ
フレーム１８となる。特に本発明では、この合成プラズ
マフレーム１８の共有中心軸の上流に設けられた反応試
料注入口６１から反応試料を独立に供給できるので、各
プラズマフレーム７の安定度を悪化させること無く、大
量の反応試料を生成処理することが可能である。
本実施例の４つの反応試料注入口６に供給されるそれぞ
れの反応試料は、同一のものでもよいし、又異なる物質
であってもよい。さらに反応試料注入口６１に供給され
る反応試料と同一のものであってもよいし、又異なる物
質であってもよい、このように反応試料の供給方法は多
様性に冨むので、本発明はさまざまな反応生成に応用で
きる。
れの反応試料は、同一のものでもよいし、又異なる物質
であってもよい。さらに反応試料注入口６１に供給され
る反応試料と同一のものであってもよいし、又異なる物
質であってもよい、このように反応試料の供給方法は多
様性に冨むので、本発明はさまざまな反応生成に応用で
きる。
上記の反応試料注入口６１からは、反応試料を供給する
ことに替えて、又は反応試料の供給とともに、プラズマ
ガスの供給を行うこともできる。
ことに替えて、又は反応試料の供給とともに、プラズマ
ガスの供給を行うこともできる。
第３図は本発明の他の実施例の縦断正面図であり、第１
図・第２図において示した合成高周波プラズマ反応装置
の下流部にさらに高周波電力を高周波線輪１９から加え
、多段縦続型の合成高周波プラズマ反応装置とした例で
ある０本実施例においては大電力のプラズマフレーム２
０が得られ、その先端はアフターフレーム２１となって
外部に取り出される。なお、本実施例においても、高周
波プラズマ反応装置に替えて従来のアークプラズマ反応
装置を用いることが可能である。
図・第２図において示した合成高周波プラズマ反応装置
の下流部にさらに高周波電力を高周波線輪１９から加え
、多段縦続型の合成高周波プラズマ反応装置とした例で
ある０本実施例においては大電力のプラズマフレーム２
０が得られ、その先端はアフターフレーム２１となって
外部に取り出される。なお、本実施例においても、高周
波プラズマ反応装置に替えて従来のアークプラズマ反応
装置を用いることが可能である。
本発明の効果は次の通りである。
（１）本発明の合成高周波プラズマ反応装置では、大電
力化が容易である。
力化が容易である。
（２）各プラズマ反応器毎に融点・粒径・材質などの異
なる試料を投入することができるので、夫々最適な生成
条件で反応させ、合成することによって、今までにない
新しい複合反応生成物の製作が期待できる。
なる試料を投入することができるので、夫々最適な生成
条件で反応させ、合成することによって、今までにない
新しい複合反応生成物の製作が期待できる。
（３）長大なプラズマフレームによって、反応領域を長
くすることができる。
くすることができる。
（４）効率良く、純度の高い反応生成物を大量に生成す
ることができる。
ることができる。
第１図は並列数を４個とした本発明の合成高周波プラズ
マ反応装置の実施例の縦断正面図、第２図はその平面図
、第３図は他の実施例の縦断正面図である。 １・２は反応試料噴出部、３・１３は二重石英管、４は
冷却水、５・１９は高周波線輪、６・６１は反応試料注
入口、７はプラズマフレーム、８はアフターフレーム、
９・１１は冷却ガス注入口、１０・１２は回転層流、１
４・１５は冷却水圧入口、１６・１７は冷却水出口、１
８は合成プラズマフレーム、２０は大電力プラズマフレ
ーム、２１は大電力アフターフレーム。 第 １ 図
マ反応装置の実施例の縦断正面図、第２図はその平面図
、第３図は他の実施例の縦断正面図である。 １・２は反応試料噴出部、３・１３は二重石英管、４は
冷却水、５・１９は高周波線輪、６・６１は反応試料注
入口、７はプラズマフレーム、８はアフターフレーム、
９・１１は冷却ガス注入口、１０・１２は回転層流、１
４・１５は冷却水圧入口、１６・１７は冷却水出口、１
８は合成プラズマフレーム、２０は大電力プラズマフレ
ーム、２１は大電力アフターフレーム。 第 １ 図
Claims (4)
- （１）高周波磁場を利用して誘導的にプラズマフレーム
を発生させる独立した複数のプラズマ反応器を、各プラ
ズマ反応器の下部で各プラズマフレームをまとめて１本
の合成プラズマフレームとして合成するように並列に配
置したことを特徴とする合成高周波プラズマ反応装置。 - （２）合成プラズマフレームの共有中心軸の上流部に、
反応物質又はプラズマガスを供給するための反応試料注
入口を設けた請求項（１）記載の合成高周波プラズマ反
応装置。 - （３）高周波磁場を利用して誘導的にプラズマフレーム
を発生させる独立した複数のプラズマ反応器を、各プラ
ズマ反応器の下部で各プラズマフレームをまとめて１本
の合成プラズマフレームに合成するように並列に配置し
、上記各プラズマ反応器の下流部でかつ合成プラズマフ
レームの共有中心軸上に高周波磁場を利用して誘導的に
プラズマフレームを発生させるプラズマ反応器を少なく
とも１つ縦続させることを特徴とする多段複合合成高周
波プラズマ反応装置。 - （４）合成プラズマフレームの共有中心軸の上部に、反
応物質を供給するための反応試料注入口を設けた請求項
（３）記載の多段合成高周波プラズマ反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089776A JPH03288539A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 合成高周波プラズマ反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089776A JPH03288539A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 合成高周波プラズマ反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03288539A true JPH03288539A (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=13980083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2089776A Pending JPH03288539A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 合成高周波プラズマ反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03288539A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06196298A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Kaku Yuugou Kagaku Kenkyusho | プラズマ電磁加速器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111873A (ja) * | 1973-02-28 | 1974-10-24 | ||
| JPS517556U (ja) * | 1974-07-05 | 1976-01-20 | ||
| JPS617600A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-14 | 大同特殊鋼株式会社 | プラズマ反応装置 |
| JPS63158799A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-07-01 | 日本高周波株式会社 | 多段無電極高周波プラズマ反応装置 |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP2089776A patent/JPH03288539A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111873A (ja) * | 1973-02-28 | 1974-10-24 | ||
| JPS517556U (ja) * | 1974-07-05 | 1976-01-20 | ||
| JPS617600A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-14 | 大同特殊鋼株式会社 | プラズマ反応装置 |
| JPS63158799A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-07-01 | 日本高周波株式会社 | 多段無電極高周波プラズマ反応装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06196298A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Kaku Yuugou Kagaku Kenkyusho | プラズマ電磁加速器 |
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