JPH0650111B2 - Ｒｆ型イオン源 - Google Patents
Ｒｆ型イオン源Info
- Publication number
- JPH0650111B2 JPH0650111B2 JP60201593A JP20159385A JPH0650111B2 JP H0650111 B2 JPH0650111 B2 JP H0650111B2 JP 60201593 A JP60201593 A JP 60201593A JP 20159385 A JP20159385 A JP 20159385A JP H0650111 B2 JPH0650111 B2 JP H0650111B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge vessel
- ion source
- oscillator
- capacitor
- class
- Prior art date
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、人工衛星の姿勢制御を行うＲＦ型イオン・
エンジンに適したＲＦ型イオン源に関する。
エンジンに適したＲＦ型イオン源に関する。
従来のＲＦ（Radiofreguency）型イオン・エンジンの構
成を第５図に、ＲＦ発振器の構成を第６図に示す。放電
容器１に導入されたHgガス19にインダクションコイル６
によって加速された電子が衝突して電離プラズマを放電
室8内に生成し、Hg+イオンが電極２，３，４で構成され
る加速電極によって運動エネルギを与えられ、中和器７
から放出される電子によって中和化された後、放出され
てイオン・エンジンの推力となる。インダクションコイ
ル６に高周波電流を供給するＲＦ発振器は高周波発生器
９とＡ級増幅器10と整合器11とで構成され、高周波電流
の搬送には同軸ケーブルを使用している。整合器11は容
量固定のＣ１コンデンサ13と容量可変のＣ2コンデンサ1
2からなり、Ｃ2コンデンサ12の容量と周波数を調整して
プラズマのインピーダンスと整合をとっている。周波数
を変化させるため増幅器10はＡ級を採用している。Ａ級
増幅器10は周波数を容易に変化することはできるが、電
力変換効率が50％程度にしかならず大型化した場合熱的
問題を生じる。又、増幅器10をＡ級以外のＡＢ級、Ｂ
級、Ｃ級のどれかに変更した場合、周波数を容易に可変
できない欠点がある。
成を第５図に、ＲＦ発振器の構成を第６図に示す。放電
容器１に導入されたHgガス19にインダクションコイル６
によって加速された電子が衝突して電離プラズマを放電
室8内に生成し、Hg+イオンが電極２，３，４で構成され
る加速電極によって運動エネルギを与えられ、中和器７
から放出される電子によって中和化された後、放出され
てイオン・エンジンの推力となる。インダクションコイ
ル６に高周波電流を供給するＲＦ発振器は高周波発生器
９とＡ級増幅器10と整合器11とで構成され、高周波電流
の搬送には同軸ケーブルを使用している。整合器11は容
量固定のＣ１コンデンサ13と容量可変のＣ2コンデンサ1
2からなり、Ｃ2コンデンサ12の容量と周波数を調整して
プラズマのインピーダンスと整合をとっている。周波数
を変化させるため増幅器10はＡ級を採用している。Ａ級
増幅器10は周波数を容易に変化することはできるが、電
力変換効率が50％程度にしかならず大型化した場合熱的
問題を生じる。又、増幅器10をＡ級以外のＡＢ級、Ｂ
級、Ｃ級のどれかに変更した場合、周波数を容易に可変
できない欠点がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、電
力変換効率の高いＣ級増幅器を用いてＲＦ発振器を構成
したＲＦ型イオン源を提供することを目的とする。
力変換効率の高いＣ級増幅器を用いてＲＦ発振器を構成
したＲＦ型イオン源を提供することを目的とする。
本発明は、放電容器と、前記放電容器の内部にガスを導
入するガス導入系と、前記放電容器に沿って配置される
インダクションコイルと、前記インダクションコイルに
高周波電流を供給するＲＦ発振器と、を有するＲＦ型イ
オン源において、前記ＲＦ発振器を構成し前記放電容器
内に発生するプラズマのインピーダンスを調節するため
のコンデンサを、複数の容量可変型コンデンサとするこ
とを特徴とするＲＦ型イオン源である。
入するガス導入系と、前記放電容器に沿って配置される
インダクションコイルと、前記インダクションコイルに
高周波電流を供給するＲＦ発振器と、を有するＲＦ型イ
オン源において、前記ＲＦ発振器を構成し前記放電容器
内に発生するプラズマのインピーダンスを調節するため
のコンデンサを、複数の容量可変型コンデンサとするこ
とを特徴とするＲＦ型イオン源である。
本発明によれば、複数の容量可変型コンデンサを用いる
ことにより、増幅器としてＣ級のものを用いることが可
能となる。したがって、電力変換効率の大幅な改善を図
ることができるようになる。
ことにより、増幅器としてＣ級のものを用いることが可
能となる。したがって、電力変換効率の大幅な改善を図
ることができるようになる。
以下本発明の実施例を詳細に説明する。なお従来装置と
その構成が同一の部分については同一符号を附けてその
説明を省略する。第１図に本発明の構成を示し、第２図
で本発明のＲＦ発振器のブロック図を示す。ＲＦ発振器
は周波数固定の高周波発生器９とＣ級増幅器15と容量可
変の２個の真空コンデンサから構成される整合器11とか
ら成っている。プラズマのインピーダンス整合は従来の
周波数とＣ２コンデンサの容量を調整する方式から、周
波数は固定で、Ｃ1とＣ2コンデンサ13,12 の容量を調整
することによって実行している。周波数は固定であるか
ら、増幅器として電力変換効率が80％程度あるＣ級を採
用できる。容量可変のコンデンサを別に２個も用いると
大幅な重量増加を伴なうので、本発明ではこれら容量可
変のコンデンサを設ける代わりに放電容器１の１部に電
極間距離を可変にした電極を設けて真空コンデンサを構
成することにより実現し、重量の問題を解決している。
第３図は放電容器１の外側に３枚の電極Ａ，Ｂ，Ｃを設
けて、真空コンデンサ12，13を構成し、密封容器14で覆
った本発明の実施例である。真空コンデンサ12，13の電
極間距離をネジ20を設けて可変にしておけば、容量を可
変にできる。密封容器14は電磁シールド及びガス圧等の
問題がない場合、なくてもよい。
その構成が同一の部分については同一符号を附けてその
説明を省略する。第１図に本発明の構成を示し、第２図
で本発明のＲＦ発振器のブロック図を示す。ＲＦ発振器
は周波数固定の高周波発生器９とＣ級増幅器15と容量可
変の２個の真空コンデンサから構成される整合器11とか
ら成っている。プラズマのインピーダンス整合は従来の
周波数とＣ２コンデンサの容量を調整する方式から、周
波数は固定で、Ｃ1とＣ2コンデンサ13,12 の容量を調整
することによって実行している。周波数は固定であるか
ら、増幅器として電力変換効率が80％程度あるＣ級を採
用できる。容量可変のコンデンサを別に２個も用いると
大幅な重量増加を伴なうので、本発明ではこれら容量可
変のコンデンサを設ける代わりに放電容器１の１部に電
極間距離を可変にした電極を設けて真空コンデンサを構
成することにより実現し、重量の問題を解決している。
第３図は放電容器１の外側に３枚の電極Ａ，Ｂ，Ｃを設
けて、真空コンデンサ12，13を構成し、密封容器14で覆
った本発明の実施例である。真空コンデンサ12，13の電
極間距離をネジ20を設けて可変にしておけば、容量を可
変にできる。密封容器14は電磁シールド及びガス圧等の
問題がない場合、なくてもよい。
第４図は本発明の別の実施例である。第４図では容量可
変の真空コンデンサ12，13を放電容器１の内側に設けて
いる。この構成の場合、Hgガス19が電極に害をおよぼす
恐れがあるときには、密封容器で覆う必要がある。特
に、インダクションコイル６が放電室８内にある場合
は、インダクションコイル６と真空コンデンザ12，13の
接続が容易になる利点がある。
変の真空コンデンサ12，13を放電容器１の内側に設けて
いる。この構成の場合、Hgガス19が電極に害をおよぼす
恐れがあるときには、密封容器で覆う必要がある。特
に、インダクションコイル６が放電室８内にある場合
は、インダクションコイル６と真空コンデンザ12，13の
接続が容易になる利点がある。
第３図と第４図では、電極３枚で真空コンデンサ12，13
を構成する場合について述べたが、要は真空コンデンサ
が構成できればよく、第２図，第３図に示した位置、形
状、電極枚数に限定するものではない。又、真空コンデ
ンサ12，13の２個により成り立つ整合器11の場合につい
て説明したが、要はプラズマとインピーダンス整合がと
れる整合器11であればよく、真空コンデンサの数を２個
に限定するものではない。導入ガスとしてHgを用いてい
るが、Hgガスに限定するものではない。
を構成する場合について述べたが、要は真空コンデンサ
が構成できればよく、第２図，第３図に示した位置、形
状、電極枚数に限定するものではない。又、真空コンデ
ンサ12，13の２個により成り立つ整合器11の場合につい
て説明したが、要はプラズマとインピーダンス整合がと
れる整合器11であればよく、真空コンデンサの数を２個
に限定するものではない。導入ガスとしてHgを用いてい
るが、Hgガスに限定するものではない。
本発明は、ＲＦ型イオン・エンジンについて説明した
が、ＲＦタイプの放電室を使用している全ての装置に適
用できる。例えば、核融合で使用されているプラズマ加
熱用中性粒子入射装置のＲＦ型イオン源についても全く
同じように適用できる。
が、ＲＦタイプの放電室を使用している全ての装置に適
用できる。例えば、核融合で使用されているプラズマ加
熱用中性粒子入射装置のＲＦ型イオン源についても全く
同じように適用できる。
第１図は本発明の外観を示す一部切欠斜視図、第２図は
本発明のＲＦ発振器のブロック図、第３図は本発明の真
空コンデンサを放電容器外部に配した実施例を示す断面
図、第４図は本発明の真空コンデンサを放電容器内部に
配した別の実施例を示す断面図、第５図は従来のＲＦ型
イオン・エンジンの断面図、第６図は従来のＲＦ発振器
のブロック図である。 １……放電容器、2,3,4……加速電極 ５……ガス拡散板、６……インダクションコイル ７……中和器、８……放電室 ９……高周波発生器、10……Ａ級増幅器 11……整合器、12,13……コンデンサ 14……密封容器、15……Ｃ級増幅器
本発明のＲＦ発振器のブロック図、第３図は本発明の真
空コンデンサを放電容器外部に配した実施例を示す断面
図、第４図は本発明の真空コンデンサを放電容器内部に
配した別の実施例を示す断面図、第５図は従来のＲＦ型
イオン・エンジンの断面図、第６図は従来のＲＦ発振器
のブロック図である。 １……放電容器、2,3,4……加速電極 ５……ガス拡散板、６……インダクションコイル ７……中和器、８……放電室 ９……高周波発生器、10……Ａ級増幅器 11……整合器、12,13……コンデンサ 14……密封容器、15……Ｃ級増幅器
Claims (2)
- 【請求項１】放電容器と、前記放電容器の内部にガスを
導入するガス導入系と、前記放電容器に沿って配置され
るインダクションコイルと、前記インダクションコイル
に高周波電流を供給するＲＦ発振器と、を有するＲＦ型
イオン源において、 前記ＲＦ発振器を構成し前記放電容器内に発生するプラ
ズマのインピーダンスを調節するためのコンデンサを、
複数の容量可変型コンデンサとすることを特徴とするＲ
Ｆ型イオン源。 - 【請求項２】前記容量可変型コンデンサを前記放電容器
外部に配置するとともに、該容量可変型コンデンサを真
空に密封してなることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のＲＦ型イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201593A JPH0650111B2 (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Ｒｆ型イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201593A JPH0650111B2 (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Ｒｆ型イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263184A JPS6263184A (ja) | 1987-03-19 |
| JPH0650111B2 true JPH0650111B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=16443626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60201593A Expired - Lifetime JPH0650111B2 (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Ｒｆ型イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650111B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2123136A4 (en) * | 2007-02-16 | 2015-08-05 | Ad Astra Rocket Company | IMPROVED PLASMA SOURCE |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60201593A patent/JPH0650111B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6263184A (ja) | 1987-03-19 |
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