JPH06502959A - ガス・プラズマ発生装置 - Google Patents

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】 ガス・プラズマ 本発明は、例えば溶接応用で用いるガス・プラズマ発生装置に関する。

超高周波電力は、中空の導体（通常、導波管として知られている。）を介して搬 送可能なものであることか知られている。このような高周波の発生源には、マグ ネトロン、クライストロン又は自由電子レーザのような空胴共振装置か含まれる 。従来、超高周波電力を利用してガス・プラズマを発生する試みがなされていた 。ある構成ては、高周波電力か通る導管に沿ってガスか流れる。

（熱源としての高電力マイクロ波・プラズマ・ビーム−切断への応用、アラタ（ Ａｒａｔａ）他、ＪＷＲ　Ｉ第４巻、第２号（１９７５年）、第１頁〜第６頁） 。これはプラズマを発生させるか、プラズマそれ自体は電力搬送線上の負荷を形 成し、エネルギを取り出すために導管にガスを高速で吹き込む〈必要がある．典 型的な流速は２５０〜４００リットル／分の範囲にある。

本発明によれば、ガス・プラズマ発生装置は、高周波電力の発生源に接続する空 調共振器と、前記空胴共振器内に配置された非導電性物質により定められて、使 用の際はプラズマ空洞内にプラズマを形成するようにイオン化可能なガスを閉し 込めるプラズマ空洞とを備え、前記プラズマ空洞はプラズマか当該装置から抜は 出せるように出口を有する。

超高周波で動作するｔ源によるランダムな高周波放電か知られており、周辺の大 気にランダムなイオン化を発生させるか、又は一方の部品と他方の部品との間に 不適当な接触が存在して超高周波電流を搬送させていた。これらの放電は制御さ れておらず、実際に、超高周波電流の搬送において大きな電力損失を通常発生さ せるので、好ましくない。

これら従来好ましくない放電は、超高周波電力を用いてガス・プラズマを発生さ せるように利用可能なことを我々は発見した。

プラズマ空洞内にイオン化ガスを閉じ込めるので、非導電性物質を利用してプラ ズマ空洞を定めることにより、空胴共振器の電気的な短絡が防止される．典型的 には、セラミックの壁によりプラズマ空洞を閉じ込める。

プラズマ空洞を取り囲む空胴共振器内の空間は、好ましくは、絶縁ガスにより満 たされる。この絶縁ガスは、好ましくは、空気であり、これは冷却に特に良好な ためてある。

ここで、超高周波電力とは、１００ＭＨｚ以上、好ましくは、ＩＧＨｚ以上、１ ０ＧＨｚ以上もの周波数を意味している。後者の範囲では、同調した空洞の大き さが数１０ミリメートル程度のものであって、存在するプラズマを、溶接技術の 分野では比較的に低い周波数又は直流で、知られているように加熱、表面処理、 溶接又は切断に用いることができる。

好ましくは、空調共振器は同調可能である０例えば、空洞は所望の同調条件を得 るために位置を調整することができる可動同調部材を備えてもよい、この場合に 、プラズマ空洞は同調部材を通って伸延する全体的に管状部材を備えてもよい。

典型的に、前記管状部材は同調スタブを備えることになる。

しかし、その代りに、超高周波電力の発生源は同調可能であってもよく、又は実 際に前記発生源及び空胴共振器の両方が同調可能であってもよい、少なくとも一 つの同調可能部品を備えることにより、放電のストライキング及びランニングの 両方を最適化することができる。空調共振器は、放電を確立する前は、実貫的に 開放回路であることに注意すべきである。使用中に、発生源又は空洞の再同調は 、好ましくは、プラズマ放電によって流れる高電流が放電を形成するためにガス を加熱し、イオン化させるように、再同調される。

高周波電力の通常の発生源、例えばマクネトロン、クライストロン又は自由電子 レーザな用いることができる。超高周波電力は、発生源から導波管、同軸線又は その同等者を介して空胴共振器に供給可能とされる。

特定の１構成において、導波管は、終端を備えた可撓性の導波管であつてもよく 、これによってアークのような所望の放電を位置決めする終端から近い距離にノ ートを形成する定在波を発生させる。他の構成において、空胴及び導波管は、一 方の位置において超高周波発生器を有するドーナツ・リングの形状であってもよ く、前記ドーナツ・リングにおける通常半径方向で反対側の位置で所望の放電を する。

好ましい実施例において、同調可能な超高周波発生器を適当な広帯域増幅器と共 に用いて超高周波発生器と放電を含む空洞との間に接続導波管及び空洞を給電す る。

同調可能構成の目的は、放電領域に対して導波管又は空洞の実効フィールド分布 特性の変更を容易にして、放電における第１段階で高圧（Ｅモード）を展開し、 他の段階で高電流（Ｈモード）を得ることである。この遷移は、高速ディジタル ・コンピュータ即ち専用のディジタル制御システムにより制御されてもよく、か つトランスデユーサが放電の近傍でその事象を検出することにより、ブレークダ ウンが発生するまで高電圧を維持し、その後に高電流の段階を導入する。その代 りに、切り換えは、高電圧を所定期間保持した後に、ガス・プラズマ発生装置を 高電流段階に反転させて確立した放電を保持するように、予め時間設定されても よい。

導波管は、放電のストライキングを強調するために、又はブレークダウン後の保 守のために、放電の近傍又は所望の領域に特殊なフィールド・パターンを発生す るように成形されてもよい。

プラズマ空洞は、使用の際に、好ましいガス、不活性ガス又は実貫的に不活性ガ スが供給される。

プラズマ空洞を含む部材及び他の非導体部品を支持する適当な誘電体は、高周波 で低損失特性の水晶、窒化ボロン、アルミナ、機械加工可能なセラミックである 。

本発明は多数の異なる応用がある。高周波電気プラズマ放電それ自体は、物質の 加熱、溶接又は切断に用いられても、又は物質、特に金属の加熱、溶接又は切断 用の公知のアーク装置を維持するために用いられてもよい。

これについては、以下で更に詳細に説明される。しかし、適当な条件において、 超高周波プラズマを導入すると、高い回路電圧や、電流０の領域における再スト ライキング電圧の注入を必要とすることなく、低い値の交流電流により低周波プ ラズマを保持するのを可能にすることに注意すべきである。

更に、高周波は、ＭＩＧ溶接におけるワイヤ、又はＴＩＧホット・プロセスのよ うに別個のワイヤ・フィートの予備加熱に用いられてもよい。いずれの場合も、 ワイヤの加熱はアークに入る前に行なわれる。

以下、本発明によるガス・プラズマ発生装置のいくつかの実施例を添付図面を参 照して説明しよう。

第１図は完成装置のブロック図である。

第２図は空調共振器及びプラズマ空洞の第１の実施例を示す。

第３図は空胴共振器及びプラズマ空洞の第２の実施例を示す。

第１図に示すガス・プラズマ発生装置は、超高周波発生源１、例えば導波管又は 同軸ケーブルを介して空調共振器即ち同調空洞２に接続されたマクネトロン又は クライストロンを備えている。超高周波発生源１と空胴共振器２との間には、超 高周波発生源１に戻る反射電力を阻止するために分離装置３が備えられており、 同時に超高周波発生源１と分離装置３との間に送出電力計４及び反射電力計５が 配置されている。

空胴共振器２は第１図に単に概要的に示されている。

第１図は粗同調スタブ７の存在を示し、粗同調スタブ７は空胴共振器２の内方向 及び外方向に調整可能にさせる外部ねじを備えている。精密同調スタブ８も精密 同調が得られるように設けられている。空胴共振器２内にはプラズマ空洞９が配 置されており、プラズマ空洞９は空胴共振器２の壁内の対応する開口に揃えた開 口１０を有する。

第２図は空胴共振器１１及びプラズマ空洞１２の一実施例を更に詳細に示す、超 高周波発生源１は真ちゅうのような導電物質により定められた壁を有し、断面が 全体的に円形の本体部６を備えている。本体部は板１４により下側が閉じられて おり、板１４は以下で説明するプラズマ空洞１２用のプラズマ出口１５を定めて いる。板１４は更にオリフィス１７を介してプラズマ空洞１２にガスを供給する ために導管１６を有する。空胴共振器１１は、ハウジング１９に搭載された軸方 向に可動のシリンダ状ブロック１８により、本体部１３に対して同調可能である 。ねじコネクタ２０を回すことにより、ブロック１８を空胴共振器１１内へ又は その外へ移動可能である。ばね接触プラグ２１がブロック１８とハウジング】９ との間で良好な接触を確保している。

空胴共振器１１のプラズマ出口１５に位置するプラズマ空洞１２は、円形の断面 を有し、上部のセラミック部２２により定められ、セラミック部２２はセラミッ ク・ノズル部２３に固定されている。セラミック部２２の典型的な大きさは、直 径が７ｍｍ、高さか３ｍｍである。

ガスは、板１４内の導管１６から供給される。プラズマはプラズマ空洞１２から セラミック・ノズル部２３を介して出ていく。プラズマ空洞１２内にはタングス テン電極２４が搭載されている。

別のシールディング・ガスの流れが板１４内の導管２６を介してセラミック・ノ ズル部２３を囲む領域２５に供給される。このガスは、典型的には、アルゴン又 はアルゴン−水素であり、溶接及び表面処理中にノズル２３を冷却し、かつ溶接 プール及び周辺の金属を保護するため、又は切断を助けるために用いられる。

導管１６を介して供給されるプラズマ・ガスは、好ましくは、放電において消費 する電力を増加させるために２価のガスを混合した不活性ガスである。例えば、 水素を含むアルゴンはオリフィスから流れ出すプラズマの近傍に配置された表面 処理、溶解又は切断用に加熱可能な放電させる。水素の含有量は、実質的に増加 することができるが、好ましくは安定したランニング放電を保持するために４０ ％を超えることはない。他のガスには溶接用のヘリウウム及び切断用の窒素及び 空気か含まれる。

オリフィス１６を介してガスか流れる速度は、イオン化を達成できるようなもの でなければならないか、ガスを冷却するほど高速ではない。２００Ｗの発生源の 場合は、１リットル／分の流速が適当なことが判った。

第３図に他の実施例が示されており、プラズマ空洞２７が空胴共振器２９の対向 する面を介して伸延するセラミックの管状部材により定められている。一方の側 において、この管状部材が空胴共振器２９の壁にある開口２８を通り、また反対 側ではこの管状部材か空調共振器２９にある開口３１へねじ込まれた同調スタブ ３０を通っている。管状部材２７内には電極３２が伸延している。プラズマ・ガ スは管状部材２７の上側の開口３３へ供給され、管状部材２７は、空胴共振器２ ９の全体に伸延しているので、同調スタブ３０と空胴共振器の壁との間に短絡回 路が形成されるのを阻止する。プラズマは、セラミック管２７の終端２４を介し て出て行く。セラミック管２７の典型的な孔の直径は３ｍｍであり、ガスの流れ は典型的には２００Ｗの電力で１リットル／分である。前述のように、シールデ ィング・ガスは導管３５を介してセラミック管２７を囲む領域３６へ供給される 。

第３図の構造の利点は、プラズマ・ガスを供給するため、及びプラズマを形成す るために簡単なセラミック管を用いることかできることてあ−る。

超高周波発生源１の電力は、５００〜１００ＯＷ程度又は所望により更に高くて もよい。このような高周波発生器は、食品等の加熱用、及び木材の曲げ及び接着 等のマイクロ波産業において通常に用いられている。物質の熱処理、溶接及び切 断用の放電における電力を強くするために、更なる電源を導入してもよい。例え ば１．工作片、及び空洞内のプラズマと接触して配置されるプローラミ極に接続 を行ってもよい。

これに代るものとして、例えば工作片と共にプラズマ・ストリームへ挿し込まれ る電極（例えばＴｇ電掻）を有するプラズマ出口の外側上に、別個の電力放電を 配列してもよい、電力は、金属の熱処理、加熱、溶接及び切断のために出力され る放電の強度を増加させるべく、補助１掻及び工作片に供給される。好ましい実 施例において、補助１掻は、プラズマ空洞（入力又はガス出力）に電気的に接続 されるので、同様の電位となる。後者の動作に実質的に影響を与えることなく、 連続的な高周波放電と連係して、低周波交流電源又は直流電源を用いることもで きる。

第３図にこのような強化の変形を示す。電極３２と支持３９上で搬送される工作 片３８との間に電圧源３７か接続される。

これに代るものとして、交流／直流アークを点弧するために高周波電力を用いる こともでき、高周波は補助電力回路を接続した直後に低下即ちターンオフされる 。更に、高周波は、補助回路を接続する前に、スイッチ・オフされてもよい。適 当な動作シーケンスを確保するために、高周波を用いて放電を開始させ、その後 、通常の直流又は低周波交流電力回路により放電を保持させるようにインターロ ック電磁機械手段を用いてもよい。強化された放電は、ＴＩＧ又はプラズマ・ア ーク溶接のようなタングステン電極からのアーク放電を備えたものでもよく、又 はこれはＭＩＧアーク溶接のように強化された放電により溶解され、かつ消費さ れる比較的に薄いワイヤを備えたものでもよい。放電のように低周波又は直流電 流は、安定してレベルに保持され、又はパルス溶接電流において知られているよ うに１以上のレベルでシーケンスで処理されるものでもよい。強化された放電で 用いられるガスは、典型的には、ＴＩＧ及びＭＩＧアーク溶接において、又はプ ラズマ溶接及び切断において用いられるガスでもよく、例えば周知のように、ア ルゴン、ヘリウム、又は水素又は酸素のような限定した他のガスと共にそれらの 混合からなる不活性ガス又は実質的に不活性ガスでもよい。切断の場合は、ガス はアルゴン−Ｈ２、窒素又は空気でもよいが、ハフニウム・チップド鋼電極のよ うな特殊な物質が必要となる。更に、ＣＯ２、不活性ガスとＣＯ２との混合、少 量の酸素を加えた同様の混合等のような酸化ガス雰囲気を用いることかできる。

これらのガスは溶接及び切断の分野において周知であり、本発明の要旨部分では ない。

非接続のプローブ電橋からの高周波放電に関連して実現可能であれば、これら及 び他の変形を採用することかできる。

光強度１度等センサ 補正書の写しく翻訳文）提出書く特許法第１８４条の８）１．特許出願の表示 ＰＣＴ／ＧＢ９１．１０２０８６ ２、発明の名称 パノセイソウチ ガス・プラズマ発生装置 ３、特許出願人 名称　ザウェルディングインスティテユート代表者スミスイエインジェイ 国籍　イギリス国 ４、代理人 １９９３年２月２６日 ６、添付書類の目録 （１〜２頁の差し替え） ス・　°ラズマ 本発明は、例えば溶接応用で用いるガス・プラズマ発生装置に関する。

超高周波電力は、中空の導体（通常、導波管として知られている。）を介して搬 送可能なものであることか知られている。このような高周波の発生源には、マグ ネトロン、クライストロン又は自由電子レーザのような空調共振器内が含まれる 。従来、超高周波電力を利用してガス・プラズマを発生する試みかなされていた 。ある構成では、高周波電力が通る導管に沿ってガスが流れる。

（熱源としての高電力マイクロ波・プラズマ・ビーム−切断への応用、アラタ（ Ａｒａｔａ）他、ＪＷＲＩ第４巻、第２号（１９７５年）、第１頁〜第６頁）。

これはプラズマを発生させるが、プラズマそれ自体は電力搬送線上の負荷を形成 し、エネルギを取り出すために導管にガスを高速で吹き込む必要がある。典型的 な流速は２５０〜４００リットル／分の範囲にある。

本発明によれば、ガス・プラズマ発生装置は、高周波電力の発生源に接続する空 胴共振器と、前記空調共振器内に配置された非導電性物質により定められて、使 用の際はプラズマ空洞内にプラズマを形成するようにイオン化可能なガスを閉じ 込めるプラズマ空洞とを備え、前記プラズマ空洞はプラズマが当該装置から抜は 出せるように出口を有し、前記プラズマ空洞は前記空胴共振器の対向する壁を介 して伸延すると共に、使用の際に一端からプラズマ・ガスを受け入れ、プラズマ を他端から排出するする管状部材と、所望の同調条件を達成するように位置の調 整が可能な可動同調部材とを備え、前記管状部材は前記管状部材を介して伸延す るプラズマ空洞を定める。

超高周波で動作する電源によるランダムな高周波放電か知られており、周辺の大 気にランダムなイオン化を発生させるか、又は一方の部品と他方の部品との間に 不適当な接触が存在して超高周波電流を搬送させていた。これらの放電は制御さ れておらず、実際に、超高周波電流の搬送において大きな電力損失を通常発生さ せるので、好ましくない。

これら従来好ましくない放電は、超高周波電力を用いてガス・プラズマを発生さ せるように利用可能なことを我々は発見した。

プラズマ空洞内にイオン化ガスを閉じ込めるので、非導電性物質を利用してプラ ズマ空洞を定めることにより、空胴共振器の電気的な短絡が防止される。典型的 には、セラミックの壁によりプラズマ空洞を閉じ込める。

プラズマ空洞を取り囲む空調共振器内の空間は、好ましくは、絶縁ガスにより満 たされる。この絶縁ガスは、好ましくは、空気であり、これは冷却に特に良好な ためである。

本発明によれば、１リットル／分もの低いガスの流れか達成可能なことか判った 。

ここで、超高周波電力とは、１００ＭＨｚ以上、好ましくは、Ｉ　ＧＨｚ以上、 １０ＧＨｚ以上もの周波数を意味している。後者の範囲では、同調した空洞の大 きさは数１０ミリメートル程度のものであって、存在するプラズマを、溶接技術 の分野では比較的に低い周波数又は直流で、知られているように加熱、表面処理 、溶接又は切断に用いることができる。

前記同調部材は、好ましくは、同調スタブを備えることになる。ある場合には、 付加的な精密同調部材も備えられることになる。

超高周波電力の発生源は同調可能であってもよく、又は実際に前記発生源及び空 胴共振器の両方か同調可能であってもよい。少なくとも一つの同調可能部品を備 えることにより、放電のストライキング及びランニングの両方を最適化すること ができる。空胴共振器は、放電を碌立する前は、実質的に開放回路であることに 注意すべきである。

（第４頁の差し替え） 導波管は、放電のストライキングを強調するために、又はブレークダウン後の保 守のために、放電の近傍又は所望の領域に特殊なフィールド・パターンを発生す るように成形されてもよい。

プラズマ空洞は、使用の際に、好ましいガス、不活性ガス又は実質的に不活性ガ スが供給される。

プラズマ空洞を含む部材及び他の非導体部品を支持する適当な誘電体は、高周波 で低損失特性の水晶、窒化ボロン、アルミナ、機械加工可能なセラミックである 。

本発明は多数の異なる応用がある。高周波電気プラズマ放電それ自体は、物質の 加熱、溶接又は切断に用いられても、又は物質、特に金属の加熱、溶接又は切断 用の公知のアーク装置を維持するために用いられてもよい。

これについては、以下で更に詳細に説明される。しかし、適当な条件において、 超高周波プラズマを導入すると、高い回路電圧や、電流Ｏの領域における再スト ライキング電圧の注入を必要とすることなく、低い値の交流電流により低周波プ ラズマを保持するのを可能にすることに注意すべきである。

更に、高周波は、ＭＩＧ溶接におけるワイヤ、又はＴＩＧホット・プロセスのよ うに別個のワイヤ・フィートの予備加熱に用いられてもよい、いずれの場合も、 ワイヤの加熱はアークに入る前に行なわれる。

以下、本発明によるガス・プラズマ発生装置の一実施例を、添付図面を参照する と共に比較例と対照して、説明しよう。

第１図は完成装置のブロック図である。

第２図は比較例として空胴共振器及びプラズマ空洞の第１の実施例を示す。

第３図は空胴共振器及びプラズマ空洞の本発明による第２の実施例を示す。

（６頁の差し替え） 空胴共振器１１のプラズマ出口１５に位置するプラズマ空洞１２は、円形の断面 を有し、上部のセラミック部２２により定められ、セラミック部２２はセラミッ ク・ノズル部２３に固定されている。セラミック部２２の典型的な大きさは、直 径か７ｍｍ、高さが３ｍｍである。

ガスは、板１４内の導管１６から供給される。プラズマはプラズマ空洞１２から セラミック・ノズル部２３を介して出て行く。プラズマ空洞１２内にはタングス テン電極２４か搭載されている。

別のシールディング・ガスの流れか板１４内の導管２６を介してセラミック・ノ ズル部２３を囲む領域２５に供給される。このガスは、典型的には、アルゴン又 はアルゴン−水素であり、溶接及び表面処理中にノズル２３を冷却し、かつ溶接 プール及び周辺の金属を保護するため、又は切断を助けるために用いられる。

導管１６を介して供給されるプラズマ・ガスは、好ましくは、放電において消費 する電力を増加させるために２価のガスを混合した不活性ガスである。例えば、 水素を含むアルゴンはオリフィスから流れ出すプラズマの近傍に配置された表面 処理、溶解又は切断用に加熱可能な放電させる。水素の含有量は、実質的に増加 することかできるか、好ましくは安定したランニング放電を保持するために４０ ％を超えることはない。他のガスには溶接用のヘリウウム及び切断用の窒素及び 空気か含まれる。

オリフィス１６を介してガスか流れる速度は、イオン化を達成てきるようなもの でなければならないが、ガスを冷却するほど高速ではない。２００Ｗの発生源の 場合は、１リットル／分の流速が適当なことか判った゛。

第３図に他の実施例が示さるており、プラズマ空洞２７が空胴共振器２９の対向 する面を介して伸延するセラミックの管状部材により定められている。一方の側 において、この管状部材か空胴共振器２９の壁にある開口２８を通り、また反対 側ではこの管状部材が空胴共振器２９にある開口３１へねじ込まれた同調スタブ ３０を通っている。管状部材２７内には電極３２が伸延している。プラズマ・ガ スは管状部材２７の上側の開口３３へ供給され、管状部材２７は、空胴共振器２ ９の全体に伸延しているので、同調スタブ３０と空胴共振器の壁との間に短絡回 路か形成されるのを阻止する。プラズマは、セラミック管２７の終端２４を介し て出て行く、セラミック管２７の典型的な孔の直径は３ｍｍであり、ガスの流れ は典型的には２００Ｗの電力で１リットル／分である。前述のように、シールデ ィング・ガスは導管３５を介してセラミック管２７を囲む領域３６へ供給される 。

第３図の構造の利点は、プラズマ・ガスを供給するため、及びプラズマを形成す るために簡単なセラミック管を用いることかできることである。

（第９頁〜第１０頁の差し替え） １１ニ１１ １、超高周波電力の発生源を接続する空調共振器と、前記空胴共振器内に配置さ れた非導電性物質により定められて、使用の際はプラズマ空洞内にプラズマを形 成するようにイオン化可能なガスを閉じ込めるプラズマ空洞とを備え、前記プラ ズマ空洞はプラズマか当該装置から抜は出せるように出口を有し、前記プラズマ 空洞は前記空調共振器の対向する壁を介して伸延すると共に、使用の際に一端か らプラズマ・ガスを受け入れ、プラズマを他端から排出する管状部材と、所望の 同調条件を達成するように位置の調整か可能な可動同調部材とを備え、前記プラ ズマ空洞を定める前記管状部材は、前記管状部材を介して伸延することを特徴と するガス・プラズマ発生装置。

２、前記プラズマ空洞は前記空胴共振器内に配置された第１の部分と、前記第１ の部分と連通し、かつ前記空調共振器における開口を介して伸延する第２のノズ ル部とを備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。

３、プラズマ・ガスを前記プラズマ空洞の前記第１の部分に供給させる手段を更 に備えていることを特徴とする請求項２記載の装置。

４、前記供給させる手段は前記空胴共振器の壁を介して伸延する導管を含むこと を特徴とする請求項３記載の装置。

５、前記プラズマ空洞はセラミックの壁により定められることを特徴とする請求 置。

６、シールディング・ガスを前記プラズマ空洞の排出部分を囲む領域へ供給する 手段を更に備えていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の装置。

７、前記供給する手段は前記空胴共振器の壁を介して伸延する導管を更に含むこ とを特徴とする請求項６記載の装置。

８、前記いずれかの請求項によるガス・プラズマ発生装置を含む溶接装置。

９、使用の際にプラズマに配置される電極と、前記電極と作業片との間に電圧を 発生する手段とを更に備えている溶接装置。

、　＋＋　＋　ＰＣＴ／Ｇ８　９１１０２０８６

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．超高周波電力の発生源を接続する空胴共振器と、前記空胴共振器内に配置さ れた非導電性物質により定められて、使用の際はプラズマ空洞内にプラズマを形 成するようにイオン化可能なガスを閉じ込めるプラズマ空洞とを備え、前記プラ ズマ空洞はプラズマが当該装置から抜け出せるように出口を有することを特徴と するガス・プラズマ発生装置。
2. ２．前記プラズマ空洞は前記空胴共振器内に配置された第１の部分と、前記第１ の部分と連通し、かつ前記空胴共振器における開口を介して伸延する第２のノズ ル部とを備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. ３．プラズマ・ガスを前記プラズマ空洞の前記第１の部分に供給させる手段を更 に備えていることを特徴とする請求項２記載の装置。
4. ４．前記供給させる手段は前記空胴共振器の壁を介して伸延する導管を含むこと を特徴とする請求項３記載の装置。
5. ５．前記プラズマ空洞は前記空胴共振器の対向する壁を介して伸延する管状部材 を備え、前記管状部材は使用の際に一端からプラズマ・ガスを受け入れ、プラズ マを他端から排出することを特徴とする請求項１記載の装置。
6. ６．所望の同調条件を達成するように位置の調整が可能な可動同調部材を更に備 えていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の装置。
7. ７．請求項５によるときは、前記プラズマ空洞を定める前記管状部材は、前記管 状部材を介して伸延することを特徴とする請求項６記載の装置。
8. ８．前記プラズマ空洞はセラミック壁により定められることを特徴とする前記請 求項のいずれかに記載の装置。
9. ９．前記プラズマ空洞の出口部を囲む領域にシールディング・ガスを供給する手 段を更に備えていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の装置。
10. １０．前記供給する手段は空胴共振器の壁を介して伸延する導管を含むことを特 徴とする請求項９記載の装置。
11. １１．前記いずれかの請求項によるガス・プラズマ発生装置を含む溶接装置。
12. １２．使用の際にプラズマに配置される電極と、前記電極と作業片との間に電圧 を発生する手段とを更に備えている溶接装置。