JPH0757894A - マイクロ波による放電発生方法及び装置 - Google Patents

マイクロ波による放電発生方法及び装置

Info

Publication number
JPH0757894A
JPH0757894A JP5206018A JP20601893A JPH0757894A JP H0757894 A JPH0757894 A JP H0757894A JP 5206018 A JP5206018 A JP 5206018A JP 20601893 A JP20601893 A JP 20601893A JP H0757894 A JPH0757894 A JP H0757894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cavity resonator
discharge
dielectric
microwave
discharge tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5206018A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Danno
実 団野
Tetsuya Ikeda
哲哉 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP5206018A priority Critical patent/JPH0757894A/ja
Publication of JPH0757894A publication Critical patent/JPH0757894A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空胴共振器の寸法を変えることなく基板の寸
法等の変化等、諸条件を変更しても安定な放電を確保す
るとともに放電管の過度の加熱を防止し得るマイクロ波
による放電発生法及び装置を提供する。 【構成】 空胴共振器1の内壁と放電管2の間を誘電体
6で満たし、ガス条件や基板11の変更に際して、空胴
共振器1の共振周波数とマグネトロン5によるマイクロ
波発振周波数が一致する様に、誘電体6を異なる誘電率
のものに入れかえるとともに、液体の誘電体6を使用す
る場合には、これを空胴共振器1の外から導入し、空胴
共振器1の内壁と放電管2の間を流して、空胴共振器1
の外に排出するように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波による放電加
工方法及び装置に関し、特にマイクロ波放電を利用した
光源、レーザの励起及び薄膜、微粒子等の製造に適用し
て有用なものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来技術に係るマイクロ波による
放電加工装置を示す縦断面図である。同図に示すよう
に、マイクロ波発振器であるマグネトロン5で発生した
マイクロ波は、導波管4を通じて空胴共振器1に導入さ
れる。空胴共振器1は使用するマイクロ波周波数で特定
のモードに共振する様その形状、寸法を調整してありマ
イクロ波共振によって形成される電界により放電管2内
の放電ガス10を放電する。ここで放電ガス10を封入
した放電管2と空胴共振器1の内壁の間の空間は大気1
2である。このときの被加工物である基板11は放電管
2内に収納してある。
【0003】空胴共振器1の共振周波数は、空胴共振器
1の形状・寸法,共振のモード,空胴共振器1内の放電
プラズマを含む全ての物質の誘電率で決定され、この共
振周波数とマグネトロン5の発振周波数を一致させるこ
とにより共振が起りマイクロ波放電を発生する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
係る放電加工装置では、空胴共振器1内を大気としてい
るため放電させるガスの種類、圧力等の条件を変えた場
合や、放電管2内に収納する薄膜形成用の基板11の寸
法,材質を変えると、空胴共振器1の共振周波数が変わ
る。これに対し、マイクロ波発振周波数は固定である。
【0005】このため、前記基板11の寸法,材質等が
変わった場合には、空胴共振器1の共振周波数と一致し
なくなり、放電を発生することができない。そこで、ガ
ス条件や基板11を変える場合には、条件に応じて共振
周波数と発振器周波数が一致する様空胴共振器1の寸法
を変えた別の空胴共振器1を用いなければならず、複数
の空胴共振器1が必要となる。
【0006】さらに、放電を発生した場合に放電管2が
加熱されるが空胴共振器1内が大気12では放熱効果が
小さく放電ガス圧力が高い場合や、マイクロ波パワーが
大きい場合には、放電管2の溶融や破損が生じる虞があ
る。
【0007】本発明は、上記従来技術に鑑み、空胴共振
器の寸法を変えることなく被加工物の寸法等の変化等、
諸条件を変更しても安定な放電を確保し得るとともに、
放電管の過度の加熱を防止し得るマイクロ波による放電
加工方法及び装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、
【0009】空胴共振器中に挿入した放電管内のガス
を、マイクロ波により放電させるマイクロ波による放電
加工方法において、放電管の外周面との間の空胴共振器
の内部に誘電体を入れ換え可能に充満し、この誘電体の
誘電率を選択することにより空胴共振器の共振周波数を
調整すること、
【0010】前記誘電体を液体とし、この誘電体を流動
させて放電管を冷却すること、及び
【0011】マグネトロンで発生するマイクロ波を、導
波管を通じて空胴共振器に導入することによりこの空胴
共振器のマイクロ波共振によって形成する電界により空
胴共振器内に挿入された放電管内の放電ガスを放電し、
この放電管内の被加工物を加工するよう構成したマイク
ロ波による放電加工装置において、放電管の外周面との
間の空胴共振器の内部に誘電体を入れ換え可能に充満し
たことを特徴とする。
【0012】
【作用】上記構成の本発明において、空胴共振器を満た
した誘電体の誘電率を変えると共振周波数を変えること
ができる。これを放電のガス条件の変更によって変わる
共振周波数の変化量と相殺させることにより共振周波数
をマイクロ波発振周波数と一致させることができる。
【0013】さらに、空胴共振器の外から導入した液体
の誘電体を空胴共振器内壁と放電管の間を流し、空胴共
振器外に排出することにより放電によって加熱された放
電管を冷却する。
【0014】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【0015】図1に示すように、マグネトロン5は、マ
イクロ波の発振器であり、このマグネトロン5で発生し
たマイクロ波は導波路4を介して空胴共振器1に導入す
るように構成してある。このとき、本実施例において
は、導波管4及び空胴共振器1との間にはマイクロ波透
過窓3を介設してあり、このマイクロ波透過窓3により
導波管4の内部と空胴共振器1の内部とを仕切るととも
に導波管4からのマイクロ波を透過させて空胴共振器1
に導入するように構成してある。空胴共振器1の中心部
には、放電ガス10を封入するとともに被加工物である
基板11を収納した石英の放電管2が挿通してあり、放
電管2の外周面と空胴共振器1の内周面との間にはシリ
コン油等の誘電体6を充満してある。この誘電体6は、
誘電体溜め9に貯留してあり、導入弁7を開くことによ
り空胴共振器1内に流入するとともに、排出弁8を開く
ことにより空胴共振器1内から排出することができる。
かくして、空胴共振器1内には任意の誘電率の誘電体6
を選択的に充満することができる。
【0016】図3は誘電体6の比誘電率に対する空胴共
振器1の共振周波数特性を示すグラフである。同図を参
照すれば、放電ガス10と基板11とは同一条件であっ
ても空胴共振器1内に充満する誘電体6を変えることに
より共振周波数を変えるこができることが分かる。
【0017】本実施例では、この共振周波数の変化を利
用して、放電管2内の放電ガス10の条件及び基板11
を変更した場合に、空胴共振器1の共振周波数をマグネ
トロン5の発生する一定周波数に合わせることができ、
放電が可能となる。
【0018】また、誘電体6を、排出弁8を介して外部
に排出することにより放電によって加熱された放電管2
を冷却する。
【0019】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、空胴共振器内に誘電体を満た
し、その誘電率を放電ガス条件や基板等、被加工物の変
更に応じて変えることにより、空胴共振器の寸法を変え
ることなく一台の空胴共振器で、マイクロ波放電を発生
することができる。
【0020】さらに、液体の誘電体を空胴共振器内に流
すことによって、放電管を冷却し、放電管の溶融,破損
を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す縦断面図である。
【図2】従来技術を示す縦断面図である。
【図3】誘電体の比誘電率に対する空胴共振器の共振周
波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 空胴共振器 2 放電管 4 導波管 5 マグネトロン 6 誘電体 10 放電ガス
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 マイクロ波による放電発生方法及び装
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波による放電
方法及び装置に関し、特にマイクロ波放電を利用した
光源、レーザの励起及び薄膜、微粒子等の製造に適用し
て有用なものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来技術に係るマイクロ波による
放電発生装置を示す縦断面図である。同図に示すよう
に、マイクロ波発振器であるマグネトロン5で発生した
マイクロ波は、導波管4を通じて空胴共振器1に導入さ
れる。空胴共振器1は使用するマイクロ波周波数で特定
のモードに共振する様その形状、寸法を調整してありマ
イクロ波共振によって形成される電界により放電管2内
の放電ガス10を放電する。ここで放電ガス10を封入
した放電管2と空胴共振器1の内壁の間の空間は大気1
2である。このとき、放電による薄膜形式のための基板
11は放電管2内に収納してある。
【0003】空胴共振器1の共振周波数は、空胴共振器
1の形状・寸法,共振のモード,空胴共振器1内の放電
プラズマを含む全ての物質の誘電率で決定され、この共
振周波数とマグネトロン5の発振周波数を一致させるこ
とにより共振が起りマイクロ波放電を発生する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
係る放電発生装置では放電させるガスの種類、圧力等の
条件を変えた場合や、放電管2内に収納する薄膜形成用
の基板11の寸法,材質を変えると、空胴共振器1の共
振周波数が変わる。これに対し、マイクロ波発振周波数
は固定である。
【0005】このため、前記放電ガス10の条件や基板
11の寸法,材質等が変わった場合には、空胴共振器1
の共振周波数と一致しなくなり、放電を発生することが
できない。そこで、ガス条件や基板11を変える場合に
は、条件に応じて共振周波数と発振器周波数が一致する
様空胴共振器1の寸法を変えた別の空胴共振器1を用い
なければならず、複数の空胴共振器1が必要となる。
【0006】さらに、放電を発生した場合に放電管2が
加熱されるが空胴共振器1内が大気12では放熱効果が
小さく放電ガス圧力が高い場合や、マイクロ波パワーが
大きい場合には、放電管2の溶融や破損が生じる虞があ
る。
【0007】本発明は、上記従来技術に鑑み、空胴共振
器の寸法を変えることなく放電ガス条件の変化や基板
寸法等の変化等、諸条件を変更しても安定な放電を確保
し得るとともに、放電管の過度の加熱を防止し得るマイ
クロ波による放電発生方法及び装置を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、
【0009】空胴共振器中に挿入した放電管内のガス
を、マイクロ波により放電させるマイクロ波による放電
発生方法において、放電管の外周面との間の空胴共振器
の内部に誘電体を入れ換え可能に充満し、この誘電体の
誘電率を選択することにより空胴共振器の共振周波数を
調整すること、
【0010】前記誘電体を液体とし、この誘電体を流動
させて放電管を冷却すること、及び
【0011】マグネトロンで発生するマイクロ波を、導
波管を通じて空胴共振器に導入することによりこの空胴
共振器のマイクロ波共振によって形成する電界により空
胴共振器内に挿入された放電管内の放電ガスを放電する
放電発生装置において、放電管の外周面との間の空胴共
振器の内部に誘電体を入れ換え可能に充満したことを特
徴とする。
【0012】
【作用】上記構成の本発明において、空胴共振器を満た
した誘電体の誘電率を変えると共振周波数を変えること
ができる。これを放電のガス条件の変更によって変わる
共振周波数の変化量と相殺させることにより共振周波数
をマイクロ波発振周波数と一致させることができる。
【0013】さらに、空胴共振器の外から導入した液体
の誘電体を空胴共振器内壁と放電管の間を流し、空胴共
振器外に排出することにより放電によって加熱された放
電管を冷却する。
【0014】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【0015】図1に示すように、マグネトロン5は、マ
イクロ波の発振器であり、このマグネトロン5で発生し
たマイクロ波は導波路4を介して空胴共振器1に導入す
るように構成してある。このとき、本実施例において
は、導波管4及び空胴共振器1との間にはマイクロ波透
過窓3を介設してあり、このマイクロ波透過窓3により
導波管4の内部と空胴共振器1の内部とを仕切るととも
に導波管4からのマイクロ波を透過させて空胴共振器1
に導入するように構成してある。空胴共振器1の中心部
には、放電ガス10を封入するとともに基板11を収納
した石英の放電管2が挿通してあり、放電管2の外周面
と空胴共振器1の内周面との間にはシリコン油等の誘電
体6を充満してある。この誘電体6は、誘電体溜め9に
貯留してあり、導入弁7を開くことにより空胴共振器1
内に流入するとともに、排出弁8を開くことにより空胴
共振器1内から排出することができる。かくして、空胴
共振器1内には任意の誘電率の誘電体6を選択的に充満
することができる。
【0016】図3は誘電体6の比誘電率に対する空胴共
振器1の共振周波数特性を示すグラフである。同図を参
照すれば、放電ガス10と基板11とは同一条件であっ
ても空胴共振器1内に充満する誘電体6を変えることに
より共振周波数を変えるこができることが分かる。
【0017】本実施例では、この共振周波数の変化を利
用して、放電管2内の放電ガス10の条件及び基板11
を変更した場合に、空胴共振器1の共振周波数をマグネ
トロン5の発生する一定周波数に合わせることができ、
放電が可能となる。
【0018】また、誘電体6を、排出弁8を介して外部
に排出することにより放電によって加熱された放電管2
を冷却する。
【0019】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、空胴共振器内に誘電体を満た
し、その誘電率を放電ガス条件や基板等の変更に応じて
変えることにより、空胴共振器の寸法を変えることなく
一台の空胴共振器で、マイクロ波放電を発生することが
できる。
【0020】さらに、液体の誘電体を空胴共振器内に流
すことによって、放電管を冷却し、放電管の溶融,破損
を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す縦断面図である。
【図2】従来技術を示す縦断面図である。
【図3】誘電体の比誘電率に対する空胴共振器の共振周
波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】 1 空胴共振器 2 放電管 4 導波管 5 マグネトロン 6 誘電体 10 放電ガス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空胴共振器中に挿入した放電管内のガス
    を、マイクロ波により放電させるマイクロ波による放電
    加工方法において、 放電管の外周面との間の空胴共振器の内部に誘電体を入
    れ換え可能に充満し、この誘電体の誘電率を選択するこ
    とにより空胴共振器の共振周波数を調整することを特徴
    とするマイクロ波による放電加工方法。
  2. 【請求項2】 前記誘電体を液体とし、この誘電体を流
    動させて放電管を冷却することを特徴とする[請求項
    1]に記載のマイクロ波による放電加工方法。
  3. 【請求項3】 マグネトロンで発生するマイクロ波を、
    導波管を通じて空胴共振器に導入することによりこの空
    胴共振器のマイクロ波共振によって形成する電界により
    空胴共振器内に挿入された放電管内の放電ガスを放電
    し、この放電管内の被加工物を加工するよう構成したマ
    イクロ波による放電加工装置において、 放電管の外周面との間の空胴共振器の内部に誘電体を入
    れ換え可能に充満したことを特徴とするマイクロ波によ
    る放電加工装置。
JP5206018A 1993-08-20 1993-08-20 マイクロ波による放電発生方法及び装置 Withdrawn JPH0757894A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5206018A JPH0757894A (ja) 1993-08-20 1993-08-20 マイクロ波による放電発生方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5206018A JPH0757894A (ja) 1993-08-20 1993-08-20 マイクロ波による放電発生方法及び装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0757894A true JPH0757894A (ja) 1995-03-03

Family

ID=16516546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5206018A Withdrawn JPH0757894A (ja) 1993-08-20 1993-08-20 マイクロ波による放電発生方法及び装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0757894A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006011336A1 (ja) * 2004-07-29 2006-02-02 Sharp Kabushiki Kaisha 高周波プラズマ処理装置および高周波プラズマ処理方法
JP2009016146A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Nagano Japan Radio Co プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
KR101006382B1 (ko) * 2008-04-24 2011-01-10 익스팬테크주식회사 플라즈마 발생장치
KR20150128841A (ko) * 2013-03-13 2015-11-18 레이덤 코퍼레이션 유전체 공진기를 이용하는 플라즈마 발생기
KR20210134601A (ko) 2020-04-30 2021-11-10 주식회사 히타치하이테크 플라스마 처리 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006011336A1 (ja) * 2004-07-29 2006-02-02 Sharp Kabushiki Kaisha 高周波プラズマ処理装置および高周波プラズマ処理方法
JP2009016146A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Nagano Japan Radio Co プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
KR101006382B1 (ko) * 2008-04-24 2011-01-10 익스팬테크주식회사 플라즈마 발생장치
KR20150128841A (ko) * 2013-03-13 2015-11-18 레이덤 코퍼레이션 유전체 공진기를 이용하는 플라즈마 발생기
KR20210134601A (ko) 2020-04-30 2021-11-10 주식회사 히타치하이테크 플라스마 처리 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3814983A (en) Apparatus and method for plasma generation and material treatment with electromagnetic radiation
US7518315B2 (en) Microwave energized plasma lamp with solid dielectric waveguide
US5961851A (en) Microwave plasma discharge device
EP1044113B1 (en) Plasma discharge device and method with dynamic tuning
US4965540A (en) Microwave resonant cavity
US20060208646A1 (en) Plasma lamp with dielectric waveguide
JPH0750155A (ja) ▲tmnmo▼空洞を有するマイクロ波放電装置
EP1084508A2 (en) High frequency inductive lamp and power oscillator
JPH0730420A (ja) 原子周波数標準器のエバネセント界インテロゲータ
JPH0757894A (ja) マイクロ波による放電発生方法及び装置
WO2000060910A1 (en) The method and the apparatus for plasma generation
JP4800099B2 (ja) 光源装置
JP2002280191A (ja) 無電極放電ランプの共振装置
EP0438179B1 (en) An image heating apparatus using a microwave discharge plasma lamp
JPH0562649A (ja) マイクロ波励起型紫外ランプ装置
JPH08174244A (ja) 基板材料の切断方法及びその装置
US5420390A (en) Image heating apparatus using a microwave discharge plasma lamp
JPH09320543A (ja) マイクロ波無電極放電光源装置
JP3121486B2 (ja) プラズマ処理装置における放電管冷却機構
JP2544936B2 (ja) プラズマ装置
EP0321792A2 (en) Microwave resonant cavity
JPH08174260A (ja) レーザ加工方法及びその装置
Furukawa et al. Production of large-diameter microwave plasma with a high-permittivity material window
Zhang Experimental development of microwave cavity plasma reactors for large area and high rate diamond film deposition
JPH07182910A (ja) マイクロ波放電光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20001031