JPH0693396B2 - 高周波プラズマ反応装置の点火方法 - Google Patents
高周波プラズマ反応装置の点火方法Info
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- JPH0693396B2 JPH0693396B2 JP62299028A JP29902887A JPH0693396B2 JP H0693396 B2 JPH0693396 B2 JP H0693396B2 JP 62299028 A JP62299028 A JP 62299028A JP 29902887 A JP29902887 A JP 29902887A JP H0693396 B2 JPH0693396 B2 JP H0693396B2
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- gas
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Description
【発明の詳細な説明】 イ、発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反応試料噴出部をプラズマ・フレーム中に挿
入した高周波プラズマ反応装置の点火方法に関する。
入した高周波プラズマ反応装置の点火方法に関する。
通常の高周波プラズマ反応装置においては、反応試料お
よびガスを噴出する噴出部を石英ガラス等の絶縁物で製
作することが多いので、その外部にテスラコイル等を配
置し、外部より衝撃高周波電圧を印加することによっ
て、無電極点火を行ない、純度の高い反応生成物が得ら
れている（例 特開昭62-86700号・特開昭63-158799号
等）。
よびガスを噴出する噴出部を石英ガラス等の絶縁物で製
作することが多いので、その外部にテスラコイル等を配
置し、外部より衝撃高周波電圧を印加することによっ
て、無電極点火を行ない、純度の高い反応生成物が得ら
れている（例 特開昭62-86700号・特開昭63-158799号
等）。
然るに、周囲にガスの回転層流を生じさせた反応試料噴
出部をプラズマ・フレーム中に挿入することによって効
率良く反応生成物を作成する特開昭63-58799号等のよう
に、反応試料およびガスを噴出する噴出部の構造を微細
精密に製作する必要のある場合には、これらを金属で構
成することが多い。この場合には、外部にテスラコイル
を配置しても、金属で遮蔽されるために、内部に衝撃波
電圧を与えられず、この方法では点火できない。従って
従来は、減圧点火法か接地棒点火法などが採用された。
出部をプラズマ・フレーム中に挿入することによって効
率良く反応生成物を作成する特開昭63-58799号等のよう
に、反応試料およびガスを噴出する噴出部の構造を微細
精密に製作する必要のある場合には、これらを金属で構
成することが多い。この場合には、外部にテスラコイル
を配置しても、金属で遮蔽されるために、内部に衝撃波
電圧を与えられず、この方法では点火できない。従って
従来は、減圧点火法か接地棒点火法などが採用された。
前者の場合はプラズマを発生させる炉内部を0.5TORR程
度に減圧し、外部より高周波電磁界を印加して、高周波
グロー放電を発生させ、その後徐々に高周波電力を増大
させながら、キャリヤガスを流し、常圧プラズマに移行
させている。
度に減圧し、外部より高周波電磁界を印加して、高周波
グロー放電を発生させ、その後徐々に高周波電力を増大
させながら、キャリヤガスを流し、常圧プラズマに移行
させている。
また、接地棒点火方式は、炉内部に接地棒を入れ、外部
より高周波電磁界を加えると、接地棒先端よりコロナ放
電が発生し、プラズマ点火が行われる。
より高周波電磁界を加えると、接地棒先端よりコロナ放
電が発生し、プラズマ点火が行われる。
減圧点火方式の欠点は、まずグロー放電の状態から常圧
プラズマに移行させる際の高周波電力の増大速度とキャ
リヤガスの流入量増加速度の調整が微妙でむずかしいこ
とと、実験用の小形炉でさえも２分以上と長時間を要す
ることである。またこの場合減圧にも時間が掛り、点火
失敗も多く、再点火作業のために減圧から始める必要が
あって、ガスの使用量も無視できない。
プラズマに移行させる際の高周波電力の増大速度とキャ
リヤガスの流入量増加速度の調整が微妙でむずかしいこ
とと、実験用の小形炉でさえも２分以上と長時間を要す
ることである。またこの場合減圧にも時間が掛り、点火
失敗も多く、再点火作業のために減圧から始める必要が
あって、ガスの使用量も無視できない。
また接地棒点火方式では、放電によって接地棒の先端が
溶融するために、生成物に不純物が含まれてしまう。ま
たプラズマ点火後に接地棒をプラズマ炎の外部へ取り出
す構造が複雑な機構を必要とする。
溶融するために、生成物に不純物が含まれてしまう。ま
たプラズマ点火後に接地棒をプラズマ炎の外部へ取り出
す構造が複雑な機構を必要とする。
従って、特開昭63-58799号の如く、反応試料およびガス
を噴出する噴出部を金属材料で作り、工業的に不純物混
入のない生成物を効率良く生成させるためには、減圧法
や接地棒法によらないプラズマ点火法が必要になってく
る。
を噴出する噴出部を金属材料で作り、工業的に不純物混
入のない生成物を効率良く生成させるためには、減圧法
や接地棒法によらないプラズマ点火法が必要になってく
る。
本発明はこの目的に添う点火法である。
ロ、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、金属で構成した反応試料およびガスを噴出す
る噴出部、該噴出部の周りを囲む二重石英管、該二重石
英管と噴出部を絶縁する絶縁物、二重石英管の外部より
高周波電磁場を印加する高周波コイル、上記噴出部およ
び二重石英管の冷却手段を備えた高周波プラズマ反応装
置の点火方法において、高周波コイルに通電して二重石
英管に弱い高周波電磁場を印加している状態で点火用ガ
スを噴出部に注入し、衝撃波形電源から衝撃波高電圧を
噴出部に印加して二重石英管内に弱いグロー放電を生じ
させ、続いて弱いプラズマ炎に変化したところで、点火
用ガスと同種のガスを二重石英管内に注入し、注入流量
を増加させつつ高周波電流を徐々に増大させて強いプラ
ズマ炎とすることを特徴とする高周波プラズマ反応装置
の点火方法である。
る噴出部、該噴出部の周りを囲む二重石英管、該二重石
英管と噴出部を絶縁する絶縁物、二重石英管の外部より
高周波電磁場を印加する高周波コイル、上記噴出部およ
び二重石英管の冷却手段を備えた高周波プラズマ反応装
置の点火方法において、高周波コイルに通電して二重石
英管に弱い高周波電磁場を印加している状態で点火用ガ
スを噴出部に注入し、衝撃波形電源から衝撃波高電圧を
噴出部に印加して二重石英管内に弱いグロー放電を生じ
させ、続いて弱いプラズマ炎に変化したところで、点火
用ガスと同種のガスを二重石英管内に注入し、注入流量
を増加させつつ高周波電流を徐々に増大させて強いプラ
ズマ炎とすることを特徴とする高周波プラズマ反応装置
の点火方法である。
〔作用〕 噴出部１から点火用ガスを注入し乍ら二重石英管２と絶
縁された金属製噴出部１にテスラコイル18などの出力高
電圧衝撃波を印加すると、ガス内部で、高周波コイル５
に向って微弱なグロー放電が起り、これが種火となっ
て、高周波電磁場によってプラズマ炎６を成長する。こ
こで、反応試料を含む作動ガス噴出部１に注入すれば不
純物を含まないプラズマ反応処理ができる。
縁された金属製噴出部１にテスラコイル18などの出力高
電圧衝撃波を印加すると、ガス内部で、高周波コイル５
に向って微弱なグロー放電が起り、これが種火となっ
て、高周波電磁場によってプラズマ炎６を成長する。こ
こで、反応試料を含む作動ガス噴出部１に注入すれば不
純物を含まないプラズマ反応処理ができる。
図は特開昭63-58799号発明に本発明を実施した例を示す
ものである。図中１は反応試料およびガスを噴出する噴
出部で、この周囲は二重石英管２で囲まれており、石英
管内部は注入口14から出口15に流れる水３で冷却され
る。発生するプラズマ・フレーム６が石英管壁に接触す
るのを防ぐため、冷却ガスを注入口７から入れ、噴出口
16から噴出させて回転層流８を石英管内に生じさせてい
る。
ものである。図中１は反応試料およびガスを噴出する噴
出部で、この周囲は二重石英管２で囲まれており、石英
管内部は注入口14から出口15に流れる水３で冷却され
る。発生するプラズマ・フレーム６が石英管壁に接触す
るのを防ぐため、冷却ガスを注入口７から入れ、噴出口
16から噴出させて回転層流８を石英管内に生じさせてい
る。
反応試料噴出部１は、反応部の上面13より深く挿入され
ており、必要に応じて、その挿入深さは調整可能になっ
ている。そして試料の飛散を防ぐために、噴出部１の外
周を、注入口９から入る冷却ガスの回転層流10で包んで
おり、噴出部１の冷却のためには、注入口11から、冷却
水を入れ、二重構造の内部を通って、出口12に流してい
る。
ており、必要に応じて、その挿入深さは調整可能になっ
ている。そして試料の飛散を防ぐために、噴出部１の外
周を、注入口９から入る冷却ガスの回転層流10で包んで
おり、噴出部１の冷却のためには、注入口11から、冷却
水を入れ、二重構造の内部を通って、出口12に流してい
る。
このように噴出部１は、複雑で回転層流８および10を強
く発生させるために各冷却ガスの噴出口の噴出角度およ
び個数が精密に作られるから、噴出部１全体は金属で作
られている。そのため、二重石英管２と絶縁する必要
と、構造上の問題とから、絶縁板17を介して二重石英管
２に取り付けられている。衝撃波電源のテスラコイル18
の出力電圧は、金属製の噴出部１に印加される。
く発生させるために各冷却ガスの噴出口の噴出角度およ
び個数が精密に作られるから、噴出部１全体は金属で作
られている。そのため、二重石英管２と絶縁する必要
と、構造上の問題とから、絶縁板17を介して二重石英管
２に取り付けられている。衝撃波電源のテスラコイル18
の出力電圧は、金属製の噴出部１に印加される。
点火の際には、まず石英管外周の高周波コイル５に高周
波電流を流し弱い高周波電磁場を印加している状態で、
アルゴンなどの点火用ガスを噴出部１の注入口４から注
入し、テスラコイル18から衝撃波高電圧を金属製噴出部
１に印加する。この時、高周波コイルに向って、ガス中
に弱いグロー放電が起り、引き続き、弱いプラズマ炎に
変化する。
波電流を流し弱い高周波電磁場を印加している状態で、
アルゴンなどの点火用ガスを噴出部１の注入口４から注
入し、テスラコイル18から衝撃波高電圧を金属製噴出部
１に印加する。この時、高周波コイルに向って、ガス中
に弱いグロー放電が起り、引き続き、弱いプラズマ炎に
変化する。
ここで注入口７および９から、回転層流を生じさせる点
火用の同種のガスを注入し、流量を増加しつつ、高周波
電流も徐々に増大し、安定で十分な強度を持つプラズマ
炎を発生させる。
火用の同種のガスを注入し、流量を増加しつつ、高周波
電流も徐々に増大し、安定で十分な強度を持つプラズマ
炎を発生させる。
プラズマ炎が安定になったところで、注入口４から注入
するガスを、反応試料を含んだガスに置換する。このと
き、このガスが点火用と異なる場合には、同時に回転層
流を生じさせるガスも同種のものに置換する。
するガスを、反応試料を含んだガスに置換する。このと
き、このガスが点火用と異なる場合には、同時に回転層
流を生じさせるガスも同種のものに置換する。
ハ、発明の効果 本発明の点火方法は、常圧のままでプラズマ炎を生成さ
せるために、減圧点火法の如く、炉内を減圧する必要が
なく、グロー放電状態からプラズマ炎発生への処置がが
容易であり、減圧点火法の欠点が除去できる。また接地
棒点火法の如く、生成物に不純物の混入することがな
く、金属で構成された反応試料およびガスを噴出する噴
出部を使用した特開昭63-58799号公報記載の高周波プラ
ズマ反応装置などの点火方法としては最適であり、先行
発明の特色を十分に発揮させることができた。
せるために、減圧点火法の如く、炉内を減圧する必要が
なく、グロー放電状態からプラズマ炎発生への処置がが
容易であり、減圧点火法の欠点が除去できる。また接地
棒点火法の如く、生成物に不純物の混入することがな
く、金属で構成された反応試料およびガスを噴出する噴
出部を使用した特開昭63-58799号公報記載の高周波プラ
ズマ反応装置などの点火方法としては最適であり、先行
発明の特色を十分に発揮させることができた。
図は本発明の点火方法を実施する高周波プラズマ反応装
置の縦断面図である。 １は反応試料噴出部、２は二重石英管、３は石英管冷却
用水、４はガスおよび反応試料注入口、５は高周波コイ
ル、６はプラズマ炎、７は石英管壁冷却ガス注入口、８
はこれによる回転層流、９は噴出部冷却用ガス注入口、
10はこれによる回転層流、11と14は冷却水注入口、12と
15は同取出口、13は反応部上面、16は回転層８を生じる
ガス噴出口、17は絶縁板、18は衝撃波形電源。
置の縦断面図である。 １は反応試料噴出部、２は二重石英管、３は石英管冷却
用水、４はガスおよび反応試料注入口、５は高周波コイ
ル、６はプラズマ炎、７は石英管壁冷却ガス注入口、８
はこれによる回転層流、９は噴出部冷却用ガス注入口、
10はこれによる回転層流、11と14は冷却水注入口、12と
15は同取出口、13は反応部上面、16は回転層８を生じる
ガス噴出口、17は絶縁板、18は衝撃波形電源。
Claims (1)
- 【請求項１】金属で構成した反応試料およびガスを噴出
する噴出部、該噴出部の周りを囲む二重石英管、該二重
石英管と噴出部を絶縁する絶縁物、二重石英管の外部よ
り高周波電磁場を印加する高周波コイル、上記噴出部お
よび二重石英管の冷却手段を備えた高周波プラズマ反応
装置の点火方法において、高周波コイルに通電して二重
石英管に弱い高周波電磁場を印加している状態で点火用
ガスを噴出部に注入し、衝撃波形電源から衝撃波高電圧
を噴出部に印加して二重石英管内に弱いグロー放電を生
じさせ、続いて弱いプラズマ炎に変化したところで、点
火用ガスと同種のガスを二重石英管内に注入し、注入流
量を増加させつつ高周波電流を徐々に増大させて強いプ
ラズマ炎とすることを特徴とする高周波プラズマ反応装
置の点火方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62299028A JPH0693396B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 高周波プラズマ反応装置の点火方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62299028A JPH0693396B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 高周波プラズマ反応装置の点火方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01143196A JPH01143196A (ja) | 1989-06-05 |
| JPH0693396B2 true JPH0693396B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=17867281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62299028A Expired - Fee Related JPH0693396B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 高周波プラズマ反応装置の点火方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693396B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010050082B4 (de) * | 2010-09-15 | 2017-04-27 | J-Plasma Gmbh | Brenner |
| WO2017119326A1 (ja) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | 株式会社Ｈｅｌｉｘ | 渦水流発生器、水プラズマ発生装置、分解処理装置、分解処理装置搭載車両及び分解処理方法 |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP62299028A patent/JPH0693396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01143196A (ja) | 1989-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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