JPH0479198A

JPH0479198A - 観賞用プラズマ装置

Info

Publication number: JPH0479198A
Application number: JP2192404A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Hamamoto; 浜本　員年; Tetsuo Horie; 堀江　哲夫; Satoshi Uchida; 聡内田; Masayoshi Murata; 正義村田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-03-12
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JP2772121B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は観賞用プラズマ発生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の観賞用プラズマ発生装置は、第５図模式図に示す
ように、閉じたガラス容器１の内部空胴６に設けられた
電極となる導電膜２に、電極導入口４を介してプラズマ
発生電源５で発生した高圧電源が供給されることにより
、ガラス容器１内にプラズマ３が発生する。

この際、プラズマ発生電源５からは、数十ｋＨｚ程度の
周波数をもつ特殊電源を発生する必要があり、また発生
されるプラズマ３も形状。

色彩の変化がなく、電子群、陽子群の発光現象であるオ
ーロラとは全く異質のものである。

しかしながら、１０　”−４Ｔｏｒｒ程度の高真空で発
生するプラズマは、１００　Ｇａｕｓｓ程度の磁界を印
加しその分布を変化させることで動かすことができるの
で、この現象を利用し、オーロラシミュレーターや展示
装置のイルミネーションなどの観賞用プラズマ発生装置
の実現化が考えられ、またかかる装置は、薄膜製造装置
、原子力関連計測機器、照明装置等のプラズマを利用し
た技術分野において、プラズマ現象の基礎教育用として
も利用できると考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
種々の動きをするとともに異なる色彩を呈する観賞用プ
ラズマを効果的に発生させることができる観賞用プラズ
マ発生装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明は、透明な材料でできた真空容器と、
上記真空容器の内部を真空に排気する真空排気装置と、
上記真空容器内でプラズマを発生させるプラズマ電源と
、上記発生プラズマを動かす磁界発生装置と、上記真空
容器内にガスを供給するガス供給装置とを具えたことを
特徴とする。

〔作用〕

本発明観賞用プラズマ発生装置においては、真空容器が
透明であるので内部のプラズマが良く見え、プラズマを
観賞しやすくなる。また磁界発生装置の電流を変化させ
ることで磁力線の分布が変化するので、磁力線の働きに
よる電子のサイクロトロン運動の回転半径及び密度分布
等が変化して、結果的にプラズマが動いているように見
える。更にガス供給装置からのガスの供給にあたっては
、例えば複数のガスラインそれぞれ個別にニードル弁及
び遮断弁を備え、ニードル弁は常時一定に保ち遮断弁で
開閉を行いガス種を切り換えることによって、各ガス特
有の発光スペクトルによりプラズマの色を変化させるこ
とができる。

〔実施例〕

本発明観賞用プラズマ発生装置の実施例を図面について
説明すると、第１図は基本的な第１実施例の模式図、第
２図は第２実施例を示し、同図（Ａ）は装置全体の模式
図、同図（Ｂ）は発生プラズマの観賞要領の斜視図、第
３図、第４図は第３実施例を示し、第３図は１セントの
模式的斜視図、第４図は多セット組合わせの斜視図であ
る。

まず基本的な第１実施例の第１図において、発生したプ
ラズマを見やすいように透明真空容器１１を用い、この
透明真空容器１１内又は外部に設けたプラズマ発生電極
１３ａにプラズマ電源１３から高電圧を供給し、プラズ
マを発生させる。透明真空容器１１内又は外部に設けた
磁界発生コイル１４ａに磁界発生電源１４から給電し、
プラズマをコントロールする。また透明真空容器ｌｌ内
にはガス供給装置１５からガスを供給でき、ガスの種類
によってプラズマの色が異なるのでプラズマの色をコン
トロールすることが可能となる。

なお透明真空容器１１内はプラズマ発生と更には円滑な
ガス交換のため、真空排気装置１２により真空に排気さ
れる。

次に第２実施例の第２図（Ａ）において、ガラス真空容
器２１をその金属底板２１ａに連通した真空ポンプ２２
を用いて真空に排気する。その中にガス供給装置２５か
らＮ２Ａｒなどのガスを注入し、ガスの流量と排気速度
のバランスによりガラス真空容器２１内を所定の圧力に
保つ。この圧力は、オーロラを再現する場合は１０”−
３Ｔｏｒｒ程度とし、発光の強いプラズマの場合は１〜
０．Ｉ　Ｔｏｒｒ程度とする。

このとき交流高圧電源２３により１０〜１５ｋＶの高電
圧をアノード電極２３ａと金属底板２１ａ及びカソード
電極２３ｂの間に印加すると、ガラス真空容器２１内に
プラズマが発生する。そこでこのプラズマに外部から磁
界発生コイル２４ａにより変調した磁界を印加すると、
プラズマが動く。このようにしてオーロラシミュレータ
ーなどに通用可能な観賞用プラズマ発生装置が実現でき
る。

第２図（Ｂ）は発生プラズマの観賞要領を示し、ガラス
真空容器２１内のプラズマ２６を凹面鏡２７を用い、鏡
面に写った拡大プラズマ２８とすることにより、効果的
に見せることができる。

更に第３実施例の第３図において、管状のガラス真空容
器３１は金属底板３１ａと金属天板３１ｂが取付けられ
、内部にプラズマ発生電極３３ａが収納されている。金
属底板３１ａが載置される架台３８の内部には、真空排
気装置３２．プラズマ電源３３．磁界発生電源３４及び
ガス供給装置３５が収納されている。

なお第４図は、第３図の装置を１セントとして多セント
に組合わせた装置であり、複数のガラス真空容器３１を
リング状の架台３８上に並べ、その周りを筒状の鏡又は
絵画３７で囲むとともに、更にその外側に複数の磁界発
生コイル３４ａを配設している。この装置においては、
ガラス真空容器３１は分離されているが磁界は連続であ
るので、プラズマ３６は全体でまとまった動きをし、大
型の装置が可能である。

〔発明の効果〕

要するに本発明によれば、透明な材料でできた真空容器
と、上記真空容器の内部を真空に排気する真空排気装置
と、上記真空容器内でプラズマを発生させるプラズマ電
源と、上記発生プラズマを動かす磁界発生装置と、上記
真空容器内にガスを供給するガス供給装置とを具えたこ
とにより、種々の動きをするとともに異なる色彩を呈す
る観賞用プラズマを効果的に発生させることができる観
賞用プラズマ発生装置を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明観賞用プラズマ発生装置の基本的な第１
実施例の模式図、第２図は第２実施例を示し、同図（Ａ
）は装置全体の模式図、同図（Ｂ）は発生プラズマの観
賞要領の斜視図、第３図、第４図は第３実施例を示し、
第３図は１セントの模式的斜視図、第４図は多セント組
合わせの斜視図である。第５図は従来のプラズマ発生装置の模式図である。１１・・・透明真空容器、１２・・・真空排気装置、１
３・・・プラズマ電源、１３ａ・・・プラズマ発生電極
、１４・・・磁界発生電源、１４ａ・・・磁界発生コイ
ル、１５・・・ガス供給装置、２１・・・ガラス真空容
器、２１ａ・・・金属底板、２２・・・真空ポンプ、２
３・・・交流高圧電源、２３ａ・・・アノード電極、２
３ｂ・・・カソード電極、２４ａ・・・磁界発生コイル
、２５・・・ガス供給装置、２６・・・プラズマ、２７
・・・凹面鏡、２８・・・鏡面に写った拡大プラズマ、
３１・・・ガラス真空容器、３１ａ・・・金属底板、３
１ｂ・・・金属天板、３２・・・真空排気装置、３３・
・・プラズマ電源、３３ａ・・・プラズマ発生電極、３
４・・・磁界発生電源、３４ａ・・・磁界発生コイル、
３５・・・ガス供給装置、３６・・・プラズマ、３７・
・・鏡又は絵画、３８・・・架台。第７図代理人　弁理士　塚　本　正　文第図第４図第図Ｊｆｂ令禁沢斤第５図

Claims

【特許請求の範囲】

透明な材料でできた真空容器と、上記真空容器の内部を
真空に排気する真空排気装置と、上記真空容器内でプラ
ズマを発生させるプラズマ電源と、上記発生プラズマを
動かす磁界発生装置と、上記真空容器内にガスを供給す
るガス供給装置とを具えたことを特徴とする観賞用プラ
ズマ発生装置。