JPH0660839A - 改良されたプラズマ発生装置及び関連するイオン化方法 - Google Patents
改良されたプラズマ発生装置及び関連するイオン化方法Info
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- JPH0660839A JPH0660839A JP5049167A JP4916793A JPH0660839A JP H0660839 A JPH0660839 A JP H0660839A JP 5049167 A JP5049167 A JP 5049167A JP 4916793 A JP4916793 A JP 4916793A JP H0660839 A JPH0660839 A JP H0660839A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/08—Ion sources; Ion guns using arc discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/54—Plasma accelerators
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 システム全体の信頼性を低下させそうな構成
要素を使用せず、ガスの予備イオン化が可能なプラズマ
発生装置用イオン化室の提供。 【構成】 イオン推進やサテライトの放電用の宇宙分野
及び地上での利用に用いられるプラズマ発生装置用のイ
オン化室（２１）には、適当なイオン化線源（４７）
が、前記装置の能力を改良できるように設けられる。線
源によって放出される放射線は、予備イオン化段階すな
わち装置の始動時及び作動段階の両方に利点を有する一
定のイオン化をつくり出し、特に作動の連続性、規則性
によってその能力を標準化する。
要素を使用せず、ガスの予備イオン化が可能なプラズマ
発生装置用イオン化室の提供。 【構成】 イオン推進やサテライトの放電用の宇宙分野
及び地上での利用に用いられるプラズマ発生装置用のイ
オン化室（２１）には、適当なイオン化線源（４７）
が、前記装置の能力を改良できるように設けられる。線
源によって放出される放射線は、予備イオン化段階すな
わち装置の始動時及び作動段階の両方に利点を有する一
定のイオン化をつくり出し、特に作動の連続性、規則性
によってその能力を標準化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ生成用のガス
又は蒸気のイオン化室に関し、かつ前記イオン化室を有
する装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、イオン
化室、イオン化されるべきガス又は蒸気を前記イオン化
室に導入する手段、前記ガスをイオン化する手段及び前
記室内で発生されたプラズマからイオン又は電子を抽出
するシステムを有する種類のプラズマ発生装置の改良に
関する。本発明はまた、イオン化室内でプラズマを発生
し、前記イオン化室から荷電粒子を抽出する方法にも関
する。
又は蒸気のイオン化室に関し、かつ前記イオン化室を有
する装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、イオン
化室、イオン化されるべきガス又は蒸気を前記イオン化
室に導入する手段、前記ガスをイオン化する手段及び前
記室内で発生されたプラズマからイオン又は電子を抽出
するシステムを有する種類のプラズマ発生装置の改良に
関する。本発明はまた、イオン化室内でプラズマを発生
し、前記イオン化室から荷電粒子を抽出する方法にも関
する。
【０００２】
【従来の技術】イオン又は電子がそこから抽出されるプ
ラズマ発生装置は、表面処理（イオンエッチング、浄
化、材料堆積、イオン注入等）を行うのに工業的に広く
用いられ、一方宇宙分野では、イオン推進装置として、
サテライト電荷中性化装置として、或いはサテライト／
環境プラズマ接触装置（satellite/surrounding plasma
contactors）として広範囲にわたる利用を見出してい
る。
ラズマ発生装置は、表面処理（イオンエッチング、浄
化、材料堆積、イオン注入等）を行うのに工業的に広く
用いられ、一方宇宙分野では、イオン推進装置として、
サテライト電荷中性化装置として、或いはサテライト／
環境プラズマ接触装置（satellite/surrounding plasma
contactors）として広範囲にわたる利用を見出してい
る。
【０００３】従来型のイオン発生装置は、図５に例とし
て略図的に示されている。この装置は、イオン化室１
（そこでプラズマが発生される）及びイオン化室内で発
生された荷電粒子を抽出する抽出システム２を有する。
ガス又は蒸気の形状をした物質は、供給手段４を経てイ
オン化室内に導入され、その物質からそれ自体公知のい
ろいろな方法を用いて、所望の化学的種の陽イオン及び
自由電子が得られる。
て略図的に示されている。この装置は、イオン化室１
（そこでプラズマが発生される）及びイオン化室内で発
生された荷電粒子を抽出する抽出システム２を有する。
ガス又は蒸気の形状をした物質は、供給手段４を経てイ
オン化室内に導入され、その物質からそれ自体公知のい
ろいろな方法を用いて、所望の化学的種の陽イオン及び
自由電子が得られる。
【０００４】イオンはイオン化室から抽出され、集めら
れ、抽出システム２によってターゲットの方へ加速され
る。３によって示される装置は、例えば宇宙分野におけ
るようにこれが必要なときには、装置が陰に荷電されて
からサテライトに取付けられるのを防ぐように、ビーム
を中性化できる電子源を示している。しかしながら電子
源は、陽に荷電されたサテライトを放電するのにイオン
発生装置が用いられる場合には必要でない。
れ、抽出システム２によってターゲットの方へ加速され
る。３によって示される装置は、例えば宇宙分野におけ
るようにこれが必要なときには、装置が陰に荷電されて
からサテライトに取付けられるのを防ぐように、ビーム
を中性化できる電子源を示している。しかしながら電子
源は、陽に荷電されたサテライトを放電するのにイオン
発生装置が用いられる場合には必要でない。
【０００５】導入されたガスのイオン化は、イオン化室
１内で、イオンビーム及び自由電子を形成するのに役立
つ陽イオンを含んだプラズマを発生し、イオンビーム及
び自由電子はさらに適当に加速されると、他の中性原子
をイオン化することができ、したがってさらにイオン及
び自由電子を生成する。
１内で、イオンビーム及び自由電子を形成するのに役立
つ陽イオンを含んだプラズマを発生し、イオンビーム及
び自由電子はさらに適当に加速されると、他の中性原子
をイオン化することができ、したがってさらにイオン及
び自由電子を生成する。
【０００６】この過程は、抽出されたイオンと引き換え
の中性原子（ガス）と自由電子を加速する電気エネルギ
ーとの両方の連続供給によって持続される。電気エネル
ギーは、使用されるいろいろな方法に応じて適当な電力
供給ユニット５によって供給され、もっとも一般的なの
は、直流放電及び無線周波数かマイクロ波分野を用いる
電子加速によって得られる放電である。
の中性原子（ガス）と自由電子を加速する電気エネルギ
ーとの両方の連続供給によって持続される。電気エネル
ギーは、使用されるいろいろな方法に応じて適当な電力
供給ユニット５によって供給され、もっとも一般的なの
は、直流放電及び無線周波数かマイクロ波分野を用いる
電子加速によって得られる放電である。
【０００７】放電を誘発する過程はまず、非イオン化ガ
ス中に存在する自由電子にエネルギーを移すことに基
く。通常は非常に少量存在するこれらの電子は、バック
グラウンド放射線、宇宙線等の結果として生成される。
適当な電力供給ユニットによって適宜供給される電界か
らエネルギーを吸収することにより、自由電子はガス中
での電子及びイオンの増加を誘発する。
ス中に存在する自由電子にエネルギーを移すことに基
く。通常は非常に少量存在するこれらの電子は、バック
グラウンド放射線、宇宙線等の結果として生成される。
適当な電力供給ユニットによって適宜供給される電界か
らエネルギーを吸収することにより、自由電子はガス中
での電子及びイオンの増加を誘発する。
【０００８】時として（特に無線周波数を用いる装置で
は）、存在する自由電子の量は、放電を誘発するには充
分でない。したがって電界の作用の開始とイオン化室内
でのプラズマの安定との間に遅延が見られることがあ
り、或いは他の特に高振幅の電界が必要となる。
は）、存在する自由電子の量は、放電を誘発するには充
分でない。したがって電界の作用の開始とイオン化室内
でのプラズマの安定との間に遅延が見られることがあ
り、或いは他の特に高振幅の電界が必要となる。
【０００９】宇宙利用−イオン推進又はサテライトの電
荷の中性化−に用いられる多くの装置では、アーク放電
を伴なうガスの予備イオン化を含む方法が用いられる
か、又は外部の電子源（中空陰極、加熱されたフィラメ
ント等）から引き寄せることによって自由電子の数を増
加することが試みられている。他の理由を必要としない
ときには、これらの要素は装置の複雑さを増し、それら
が機能不良になりやすいので信頼性を低下させる。この
ことは顕著な欠点を構成する。
荷の中性化−に用いられる多くの装置では、アーク放電
を伴なうガスの予備イオン化を含む方法が用いられる
か、又は外部の電子源（中空陰極、加熱されたフィラメ
ント等）から引き寄せることによって自由電子の数を増
加することが試みられている。他の理由を必要としない
ときには、これらの要素は装置の複雑さを増し、それら
が機能不良になりやすいので信頼性を低下させる。この
ことは顕著な欠点を構成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主題は、従来
の装置の欠点を有することのないイオン化室及び前記イ
オン化室を組込んだ装置である。特に本発明の目的は、
システム全体の信頼性を低下させそうな構成要素を使用
することなしにガスの予備イオン化が可能な、プラズマ
発生装置用イオン化室を提供することである。
の装置の欠点を有することのないイオン化室及び前記イ
オン化室を組込んだ装置である。特に本発明の目的は、
システム全体の信頼性を低下させそうな構成要素を使用
することなしにガスの予備イオン化が可能な、プラズマ
発生装置用イオン化室を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は実質上、プラズ
マ発生装置のイオン化室内で、特別の目的用に適宜寸法
決めされ、ガスのイオン化用に固定ベースを提供できる
ように適当な配置に位置決めされた一つ又は二つ以上の
イオン化線源を配置すること、したがってイオン化室内
で電子の増加過程を信頼できるように誘発することを提
案する。本発明による装置の有利な特徴及び実施態様
は、特許請求の範囲の各請求項に記載されている。
マ発生装置のイオン化室内で、特別の目的用に適宜寸法
決めされ、ガスのイオン化用に固定ベースを提供できる
ように適当な配置に位置決めされた一つ又は二つ以上の
イオン化線源を配置すること、したがってイオン化室内
で電子の増加過程を信頼できるように誘発することを提
案する。本発明による装置の有利な特徴及び実施態様
は、特許請求の範囲の各請求項に記載されている。
【００１２】特にα線、β線、γ線又はＸ線を放出でき
るイオン化線源は、イオン化室の外側及び内側の両方に
配置できる。本発明による装置によれば、荷電粒子を革
新的方法を用いて荷電粒子を抽出できる、プラズマを発
生することが可能であり、前記方法によれば、あらかじ
め定められた程度のイオン化が、イオン化室と組み合わ
された放射線源からのイオン化線によって、ガス中又は
蒸気中で引き起こされる。
るイオン化線源は、イオン化室の外側及び内側の両方に
配置できる。本発明による装置によれば、荷電粒子を革
新的方法を用いて荷電粒子を抽出できる、プラズマを発
生することが可能であり、前記方法によれば、あらかじ
め定められた程度のイオン化が、イオン化室と組み合わ
された放射線源からのイオン化線によって、ガス中又は
蒸気中で引き起こされる。
【００１３】本発明による方法は、プラズマ生成方法
（無線周波数、マイクロ波又は直流電界）が放電を誘発
し維持する公知の課題によって影響されるすべての装置
において、或いはどんな場合でもプラズマの形成を容易
にすることが望まれるすべての装置において特に用いる
ことができるが、それ専用ではない。
（無線周波数、マイクロ波又は直流電界）が放電を誘発
し維持する公知の課題によって影響されるすべての装置
において、或いはどんな場合でもプラズマの形成を容易
にすることが望まれるすべての装置において特に用いる
ことができるが、それ専用ではない。
【００１４】本発明による方法は、イオン推進装置又は
プラズマ発生装置に一般に用いられる放電室の製造用
に、宇宙分野で特に有用である。実際、作動の連続性及
び規則性によってプラズマ発生装置の能率を増すことに
加えて、電極、陰極電力供給装置等のような、それ自身
質の低下の対象であって、信頼性の問題を引き起こすよ
うな構成要素の導入なしに、放電が誘発されることを保
証する。
プラズマ発生装置に一般に用いられる放電室の製造用
に、宇宙分野で特に有用である。実際、作動の連続性及
び規則性によってプラズマ発生装置の能率を増すことに
加えて、電極、陰極電力供給装置等のような、それ自身
質の低下の対象であって、信頼性の問題を引き起こすよ
うな構成要素の導入なしに、放電が誘発されることを保
証する。
【００１５】本発明は、必要ならば、適宜選ばれて配置
された線源からのイオン化線の放出によって、ガス中に
生じたイオン化を簡単に利用して自由電子（及びイオ
ン）を得る可能性を提供する。このようにして、ガス
は、従来の方法に従って次のイオン化用に確実に調製さ
れる。
された線源からのイオン化線の放出によって、ガス中に
生じたイオン化を簡単に利用して自由電子（及びイオ
ン）を得る可能性を提供する。このようにして、ガス
は、従来の方法に従って次のイオン化用に確実に調製さ
れる。
【００１６】高エネルギー放射線は、それが通過する媒
体の原子又は分子に主としてそのエネルギーを伝える傾
向があり、それらのイオン化を引き起こす。例えば５Ｍ
ｅＶのエネルギーのα粒子は、そのエネルギーがガス中
に解放されるならば（そのイオン化には３０ｅＶの平均
エネルギーが必要である）、約１．７×１０5 の電子／
イオンのペアを生成することができる。したがって１Ｃ
ｉ（１秒当り３．７×１０10分解）のα線源を考えるな
らば、１秒当り約６×１０5 の電子／イオンのペアを得
ることが可能である。イオン化室内にこの種類の線源を
適宜位置決めすることによって、約３×１０-2Ｗに等し
いパワーがガス中に“堆積”される。
体の原子又は分子に主としてそのエネルギーを伝える傾
向があり、それらのイオン化を引き起こす。例えば５Ｍ
ｅＶのエネルギーのα粒子は、そのエネルギーがガス中
に解放されるならば（そのイオン化には３０ｅＶの平均
エネルギーが必要である）、約１．７×１０5 の電子／
イオンのペアを生成することができる。したがって１Ｃ
ｉ（１秒当り３．７×１０10分解）のα線源を考えるな
らば、１秒当り約６×１０5 の電子／イオンのペアを得
ることが可能である。イオン化室内にこの種類の線源を
適宜位置決めすることによって、約３×１０-2Ｗに等し
いパワーがガス中に“堆積”される。
【００１７】しかしながら実際には、低圧のガスの場
合、粒子エネルギーの一部がイオン化室の壁面に伝達さ
れるので、すべての粒子エネルギーがガス内部で解放さ
れることはない。したがってガス中での有効飛行距離単
位当りに解放されるエネルギーを評価することが必要で
ある。このエネルギーは、放射線の種類、ガスの種類、
ガスの密度等に依存するであろう。
合、粒子エネルギーの一部がイオン化室の壁面に伝達さ
れるので、すべての粒子エネルギーがガス内部で解放さ
れることはない。したがってガス中での有効飛行距離単
位当りに解放されるエネルギーを評価することが必要で
ある。このエネルギーは、放射線の種類、ガスの種類、
ガスの密度等に依存するであろう。
【００１８】例えば、１ｍｂａｒの圧力の空気を通って
ニッケル−６３から放出される電子を考えるならば
（０．０６６ＭｅＶ）、飛行ｃｍ当りに解放されるエネ
ルギーは約４０ｅＶであることが計算できる。したがっ
てイオン化線源は、イオン化されるべきガスへのエネル
ギー伝達のこのような効率低下を考慮に入れて選ばれ、
位置決めされ、寸法決めされなければならない。
ニッケル−６３から放出される電子を考えるならば
（０．０６６ＭｅＶ）、飛行ｃｍ当りに解放されるエネ
ルギーは約４０ｅＶであることが計算できる。したがっ
てイオン化線源は、イオン化されるべきガスへのエネル
ギー伝達のこのような効率低下を考慮に入れて選ばれ、
位置決めされ、寸法決めされなければならない。
【００１９】したがって、放射線源についての選択は、
次の観点を考慮に入れなければならない。 １）放出された放射線の種類（α，β，γ，Χ）； ２）合計放射能Α（ベクトル）、すなわち、所望程度の
予備イオン化を引き起こすに必要な、１秒当たりの分解
数で、このパラメーターは用いられる放射性材料の量に
よる； ３）放射された粒子のエネルギーΕ（ｅＶ）又はエネル
ギー・スペクトル； ４）線源の平均寿命τ（秒）（宇宙利用については１０
年以上）； ５）ｄＥ／ｄｘ（ｅＶ／ｃｍ）＝飛行距離単位当りの媒
体中の粒子によって解放されたエネルギー； ６）宇宙利用に必要な要求に関連して、放射性材料が中
に収容されている容器の物理的及び化学的性質； ７）室内のあらかじめ定められた区域でイオン化が得ら
れるように、最適の位置に線源を置く可能性。
次の観点を考慮に入れなければならない。 １）放出された放射線の種類（α，β，γ，Χ）； ２）合計放射能Α（ベクトル）、すなわち、所望程度の
予備イオン化を引き起こすに必要な、１秒当たりの分解
数で、このパラメーターは用いられる放射性材料の量に
よる； ３）放射された粒子のエネルギーΕ（ｅＶ）又はエネル
ギー・スペクトル； ４）線源の平均寿命τ（秒）（宇宙利用については１０
年以上）； ５）ｄＥ／ｄｘ（ｅＶ／ｃｍ）＝飛行距離単位当りの媒
体中の粒子によって解放されたエネルギー； ６）宇宙利用に必要な要求に関連して、放射性材料が中
に収容されている容器の物理的及び化学的性質； ７）室内のあらかじめ定められた区域でイオン化が得ら
れるように、最適の位置に線源を置く可能性。
【００２０】放射線の種類、そのエネルギー及び放射能
は、装置の種類（イオン・モーター，プラズマ発生装
置、地上システム等）、イオン化されるべきガスの圧力
と種類、及び宇宙システム又は固定システムでの利用の
ための要求を元に選択されなければならない。特に線源
及び放出された放射線の種類に関する選択もまた、使用
されたガスによるエネルギー吸収における特定の共鳴を
用いてなされるであろう。
は、装置の種類（イオン・モーター，プラズマ発生装
置、地上システム等）、イオン化されるべきガスの圧力
と種類、及び宇宙システム又は固定システムでの利用の
ための要求を元に選択されなければならない。特に線源
及び放出された放射線の種類に関する選択もまた、使用
されたガスによるエネルギー吸収における特定の共鳴を
用いてなされるであろう。
【００２１】有利に用いられる線源の例は、β- エミッ
ターとしてのニッケル−６３（放出された電子の最大エ
ネルギー＝０．０６６ＭｅＶ、平均寿命１００年）又は
α線源（Ａｍ２４１，エネルギー≒５．０ＭｅＶ，平均
寿命４３３年）からなる。本発明は、本発明の限定しな
い実施態様を示している添付の図面及び記載を参照する
ことによって、一層明らかに理解されるであろう。
ターとしてのニッケル−６３（放出された電子の最大エ
ネルギー＝０．０６６ＭｅＶ、平均寿命１００年）又は
α線源（Ａｍ２４１，エネルギー≒５．０ＭｅＶ，平均
寿命４３３年）からなる。本発明は、本発明の限定しな
い実施態様を示している添付の図面及び記載を参照する
ことによって、一層明らかに理解されるであろう。
【００２２】
【実施例】図１において、１０はイオン化室を、１２は
加速電圧源１３に連結された、陽に荷電されたイオンを
加速し抽出する格子を示している。１４はイオン化室内
にガスを供給する管路を、１５はイオン化室１０内に収
容されたプラズマの電子を加速するための電力供給ユニ
ットを示している。１６で示されているイオン化（α，
β，γ又はＸ）線源は、イオン化室内に導入される。図
２は電子発生装置の略図である。同一部品は、図１に用
いられた同一符号によって指示されている。
加速電圧源１３に連結された、陽に荷電されたイオンを
加速し抽出する格子を示している。１４はイオン化室内
にガスを供給する管路を、１５はイオン化室１０内に収
容されたプラズマの電子を加速するための電力供給ユニ
ットを示している。１６で示されているイオン化（α，
β，γ又はＸ）線源は、イオン化室内に導入される。図
２は電子発生装置の略図である。同一部品は、図１に用
いられた同一符号によって指示されている。
【００２３】図３は、無線周波数電子加速システムをも
ったイオン発生装置の縦断面図である。２１で示されて
いるイオン化室は、イオン化されるべきガスを供給する
管路２３に連結されている。イオン化室は正面に、２９
によって示されている負電圧発生装置に電気的に連結さ
れた、三枚の格子２５，２６，２７からなるイオン抽出
システムを備えている。無線周波数発生装置３５の巻線
３３は、ほぼ円筒形に延びるイオン化室２１の周りに配
置される。保護障壁３７は無線周波数を反射させるため
に巻線３３の周りに配置される。
ったイオン発生装置の縦断面図である。２１で示されて
いるイオン化室は、イオン化されるべきガスを供給する
管路２３に連結されている。イオン化室は正面に、２９
によって示されている負電圧発生装置に電気的に連結さ
れた、三枚の格子２５，２６，２７からなるイオン抽出
システムを備えている。無線周波数発生装置３５の巻線
３３は、ほぼ円筒形に延びるイオン化室２１の周りに配
置される。保護障壁３７は無線周波数を反射させるため
に巻線３３の周りに配置される。
【００２４】図３はさらに、供給管路２３を通るガス流
量の制御手段３９、ガスタンク４１及びイオン発生装置
制御システム４５を示している。例えばニッケル−６３
のような放射性材料の板４７は、イオン化室２１内に配
置され、環境に関して確実にプラズマを正分極化する発
電装置３１に接続されている。
量の制御手段３９、ガスタンク４１及びイオン発生装置
制御システム４５を示している。例えばニッケル−６３
のような放射性材料の板４７は、イオン化室２１内に配
置され、環境に関して確実にプラズマを正分極化する発
電装置３１に接続されている。
【００２５】図示された例では、板４７はねじ手段によ
って取付けられている。しかしながら、イオン化室２１
の内壁に直接溶接するような、他の取付け方を排除する
ものではない。板４７は、ガス供給管路２３の出口の正
面に直接位置決めされている。しかしながら異なる位置
決め配置も可能である。
って取付けられている。しかしながら、イオン化室２１
の内壁に直接溶接するような、他の取付け方を排除する
ものではない。板４７は、ガス供給管路２３の出口の正
面に直接位置決めされている。しかしながら異なる位置
決め配置も可能である。
【００２６】図４は、内部に中空陰極５３が現われるイ
オン化室５１を含んだ電子発生装置の縦断面図を示す。
中空陰極５３は、イオン化されるべきガスを供給する管
路５５を形成する。イオン化室５１の内部には、中空陰
極５３の出口空所５３Ｃの正面に配置された、寸法決め
された中央孔５９を有する第１陽極５７が位置決めされ
ている。
オン化室５１を含んだ電子発生装置の縦断面図を示す。
中空陰極５３は、イオン化されるべきガスを供給する管
路５５を形成する。イオン化室５１の内部には、中空陰
極５３の出口空所５３Ｃの正面に配置された、寸法決め
された中央孔５９を有する第１陽極５７が位置決めされ
ている。
【００２７】寸法決めされた孔５９は、電子が外界へ出
て行くことを許している。前記孔５９と一直線に配置さ
れた中央孔６３を有する補助陽極６１も、第１陽極の正
面に位置決めされている。ここまで述べられた装置の作
動原理は、本出願人名義の日本特許出願平４−４７，０
２９号に詳細に記載されており、その内容は本明細書の
記載に取入れられる。
て行くことを許している。前記孔５９と一直線に配置さ
れた中央孔６３を有する補助陽極６１も、第１陽極の正
面に位置決めされている。ここまで述べられた装置の作
動原理は、本出願人名義の日本特許出願平４−４７，０
２９号に詳細に記載されており、その内容は本明細書の
記載に取入れられる。
【００２８】第１陽極５７に溶接された１枚又はそれ以
上の放射性材料からなる第１のイオン化線源６５は、中
空陰極５３ともっとも内側の第１陽極５７との間に配置
される。第２のイオン化線源６７は、二つの陽極５７，
６１の間に位置決めされる。
上の放射性材料からなる第１のイオン化線源６５は、中
空陰極５３ともっとも内側の第１陽極５７との間に配置
される。第２のイオン化線源６７は、二つの陽極５７，
６１の間に位置決めされる。
【００２９】図面は、本発明の実際の例として提供され
た一つの例のみを示しているが、本発明の基礎をなす着
想の範囲から離れることなしに、形状や配置を変更する
ことが可能なことは理解されよう。
た一つの例のみを示しているが、本発明の基礎をなす着
想の範囲から離れることなしに、形状や配置を変更する
ことが可能なことは理解されよう。
【図１】イオン化室内に放射性線源をもったイオン発生
装置の一実施態様の略図。
装置の一実施態様の略図。
【図２】図１と同様な電子発生装置の一実施態様の略
図。
図。
【図３】本発明によるイオン発生装置の一実施態様の縦
断面図。
断面図。
【図４】本発明による電子発生装置の一実施態様の縦断
面図。
面図。
【図５】公知のイオン発生装置の略図。
１，１０，２１，５１ イオン化室 ２，１２，２５，２６，２７ イオン抽出格子（イオン
抽出システム） ３ 電子源 ４，１４，２３，５５ ガス供給管路 ５，１５ 電力供給ユニット １３ 加速電圧源 １６，６５，６７ イオン化線源 ２９ 負電圧発生装置 ３１ 発電装置 ３３ 無線周波数発生装置３５の巻線 ３５ 無線周波数発生装置 ３７ 保護障壁 ３９ ガス流量制御手段 ４１ ガスタンク ４５ イオン発生装置制御システム ４７ 放射性材料板 ５３ 中空陰極 ５３Ｃ 中空陰極５３の出口空所 ５７ 第１陽極 ５９ 寸法決めされた孔 ６１ 補助陽極 ６３ 中央孔
抽出システム） ３ 電子源 ４，１４，２３，５５ ガス供給管路 ５，１５ 電力供給ユニット １３ 加速電圧源 １６，６５，６７ イオン化線源 ２９ 負電圧発生装置 ３１ 発電装置 ３３ 無線周波数発生装置３５の巻線 ３５ 無線周波数発生装置 ３７ 保護障壁 ３９ ガス流量制御手段 ４１ ガスタンク ４５ イオン発生装置制御システム ４７ 放射性材料板 ５３ 中空陰極 ５３Ｃ 中空陰極５３の出口空所 ５７ 第１陽極 ５９ 寸法決めされた孔 ６１ 補助陽極 ６３ 中央孔
Claims (14)
- 【請求項１】 ガス又は蒸気の予備イオン化を誘発する
ように設計された少なくとも一つのイオン化線源がイオ
ン化室と組み合わされている、プラズマ生成のためのガ
ス又は蒸気のイオン化室。 - 【請求項２】 前記少なくとも一つの線源が室壁の外側
に配置される請求項１記載のイオン化室。 - 【請求項３】 前記少なくとも一つの線源が室壁の内側
に配置される請求項１記載のイオン化室。 - 【請求項４】 イオン化室、前記イオン化室内にイオン
化されるべきガス又は蒸気を導入する手段、前記ガス又
は蒸気をイオン化する手段、及び前記イオン化室から荷
電粒子を抽出する手段を有するプラズマ発生装置におい
て、ガス又は蒸気の予備イオン化を誘発する少なくとも
一つのイオン化線源が、前記イオン化室と組み合わされ
ているプラズマ発生装置。 - 【請求項５】 前記イオン化線源が、イオン化室の壁の
内側に配置される請求項４記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項６】 前記イオン化線源が、イオン化室の壁の
外側に配置される請求項４記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項７】 前記イオン化線源が、α線、β線、γ線
又はＸ線の線源である請求項４ないし６のいずれか１項
に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項８】 前記イオン化線源が、イオン化室内にガ
スを導入する手段の正面に配置される請求項４，６及び
７のいずれか１項に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項９】 前記イオン化室の内側に、ガスを導入す
る中空陰極、及び前記中空電極の正面に配置され、プラ
ズマが通過する少なくとも一つの孔を設けた少なくとも
一つの陽極を有し、イオン化線源が前記陰極と前記陽極
との間に配置される請求項４，６及び７のいずれか１項
に記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項１０】 前記第１陽極に関して外側に配置され
る補助陽極を有し、補助イオン化線源が、前記第１陽極
と前記補助陽極との間に配置される請求項９記載のプラ
ズマ発生装置。 - 【請求項１１】 宇宙利用のためのイオン発生装置とし
て形成される請求項４ないし１０のいずれか１項に記載
のプラズマ発生装置。 - 【請求項１２】 宇宙利用のための電子発生装置として
形成される請求項４ないし１０のいずれか１項に記載の
プラズマ発生装置。 - 【請求項１３】 請求項４ないし１０のいずれか１項に
記載の装置を有する、プラズマを発生し、前記プラズマ
からイオン又は電子を抽出する固定システム。 - 【請求項１４】 ガス又は蒸気がイオン化室内に導入さ
れ、前記ガス又は蒸気がプラズマを発生するようにイオ
ン化され、荷重粒子が前記イオン化室から抽出される、
イオン化室内でプラズマを発生する方法において、前記
ガス又は蒸気が、前記イオン化室と組み合わされたイオ
ン化線源からのイオン化線によって予備イオン化される
プラズマ発生方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITFI920061A IT1262897B (it) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | Generatore di plasma perfezionato e relativo metodo di ionizzazione |
| IT92A000061 | 1992-03-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0660839A true JPH0660839A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=11350000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5049167A Pending JPH0660839A (ja) | 1992-03-11 | 1993-03-10 | 改良されたプラズマ発生装置及び関連するイオン化方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5352954A (ja) |
| EP (1) | EP0560742A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0660839A (ja) |
| IT (1) | IT1262897B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001159387A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-06-12 | Astrium Gmbh | 高周波イオン源及び高周波イオン源の作動方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1235569A (zh) * | 1996-11-01 | 1999-11-17 | 乔治·H·米利 | 利用惯性静电约束放电等离子体的等离子体喷射源 |
| US6064156A (en) | 1998-09-14 | 2000-05-16 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Process for ignition of gaseous electrical discharge between electrodes of a hollow cathode assembly |
| US6729174B1 (en) | 1998-09-14 | 2004-05-04 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Process for testing a xenon gas feed system of a hollow cathode assembly |
| US6486593B1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-11-26 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Plasma accelerator |
| US7347294B2 (en) * | 2003-05-21 | 2008-03-25 | Gonzalez Encarnacion H | Power system for electrically powered land vehicle |
| US7464777B2 (en) * | 2003-05-21 | 2008-12-16 | Gonzalez Encarnacion H | Power system for electrically powered land vehicle |
| US7872848B2 (en) * | 2005-08-11 | 2011-01-18 | The Boeing Company | Method of ionizing a liquid and an electrostatic colloid thruster implementing such a method |
| US20070095281A1 (en) * | 2005-11-01 | 2007-05-03 | Stowell Michael W | System and method for power function ramping of microwave liner discharge sources |
| DE102008052217B3 (de) * | 2008-10-17 | 2011-03-10 | Johann Wolfgang Goethe-Universität | Elektrostatischer Ionenkompressor |
| EP2533250A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-12 | BAE Systems Plc | Electricity generation |
| US9923220B2 (en) | 2011-06-08 | 2018-03-20 | Bae Systems Plc | Electricity generation |
| RU2518467C2 (ru) * | 2012-06-05 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Ионная двигательная установка космических аппаратов |
| EP4271144A1 (en) | 2022-04-29 | 2023-11-01 | Vassilios Horozoglou | Synchronous polyphase alternating current electrostatic ion thruster (space-it) for propulsion of spacecraft, such as for example satellites, mini-rockets, etc |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1496910A (fr) * | 1965-10-18 | 1967-10-06 | Micro Tek Instr Corp | Détecteur d'ionisation |
| US3567600A (en) * | 1969-08-08 | 1971-03-02 | Nalco Chemical Co | Method of measuring the alkyl chloride concentration in an electrolyte |
| US3657600A (en) * | 1970-05-18 | 1972-04-18 | United Aircraft Corp | Auxiliary ionization of dc electric discharge electrode boundary sheaths |
| EP0132065A3 (en) * | 1983-07-13 | 1986-05-28 | The Marconi Company Limited | Electric thruster for space propulsion |
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| JPS6393881A (ja) * | 1986-10-08 | 1988-04-25 | Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
| US4894546A (en) * | 1987-03-11 | 1990-01-16 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Hollow cathode ion sources |
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| EP0426110B1 (en) * | 1989-10-31 | 1996-04-03 | Nec Corporation | Ion thruster for interplanetary space mission |
| FR2671931A1 (fr) * | 1991-01-22 | 1992-07-24 | Metal Process | Dispositif de repartition d'une energie micro-onde pour l'excitation d'un plasma. |
| DE9100910U1 (de) * | 1991-01-26 | 1991-04-25 | Bauer, Robert, Dr., 8000 München | Zündhilfe für filamentlose Plasmaquellen |
| US5051659A (en) * | 1991-01-30 | 1991-09-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Bulk plasma generation |
| DE4127504A1 (de) * | 1991-08-20 | 1993-02-25 | Leybold Ag | Einrichtung zur unterdrueckung von lichtboegen |
-
1992
- 1992-03-11 IT ITFI920061A patent/IT1262897B/it active IP Right Grant
-
1993
- 1993-03-08 US US08/027,403 patent/US5352954A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-10 EP EP93830096A patent/EP0560742A1/en not_active Withdrawn
- 1993-03-10 JP JP5049167A patent/JPH0660839A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2001159387A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-06-12 | Astrium Gmbh | 高周波イオン源及び高周波イオン源の作動方法 |
| JP4630439B2 (ja) * | 1999-10-07 | 2011-02-09 | アストリウム・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 高周波イオン源及び高周波イオン源の作動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITFI920061A1 (it) | 1993-09-11 |
| ITFI920061A0 (it) | 1992-03-11 |
| EP0560742A1 (en) | 1993-09-15 |
| US5352954A (en) | 1994-10-04 |
| IT1262897B (it) | 1996-07-22 |
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