JPH08203692A - 誘導結合プラズマ発生装置 - Google Patents
誘導結合プラズマ発生装置Info
- Publication number
- JPH08203692A JPH08203692A JP7009499A JP949995A JPH08203692A JP H08203692 A JPH08203692 A JP H08203692A JP 7009499 A JP7009499 A JP 7009499A JP 949995 A JP949995 A JP 949995A JP H08203692 A JPH08203692 A JP H08203692A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- high frequency
- output coil
- output
- heat pipe
- Prior art date
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- Pending
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】出力コイル６をヒートパイプで構成し、高周波
印加端をヒートパイプの蒸発部とし、接地端を凝縮部と
する。ヒートパイプの凝縮部を電気的に筐体に接続し、
さらに、ヒートシンク８に固定する。ファン９でヒート
シンク８を冷却する。 【効果】出力コイルで発生した熱は、コイルを伝って効
率よくヒートシンクに伝達され、空気中に放出されるた
め、出力コイルの温度上昇を防ぐことができる。
印加端をヒートパイプの蒸発部とし、接地端を凝縮部と
する。ヒートパイプの凝縮部を電気的に筐体に接続し、
さらに、ヒートシンク８に固定する。ファン９でヒート
シンク８を冷却する。 【効果】出力コイルで発生した熱は、コイルを伝って効
率よくヒートシンクに伝達され、空気中に放出されるた
め、出力コイルの温度上昇を防ぐことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導結合プラズマ発生
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】出力コイルは、高周波電流により発熱し
高温となるため冷却する必要がある。従来、出力コイル
を銅パイプで構成し、内部に水を流すことで冷却してい
た。この場合、冷却能力は高いが、水温が低い場合、出
力コイルに露結し、プラズマが点火しなかったり、また
不安定になるため、冷却水の温度制御が不可欠である。
また、つまりや漏水に対する安全対策も必要であり、設
備上の負担が大きい。
高温となるため冷却する必要がある。従来、出力コイル
を銅パイプで構成し、内部に水を流すことで冷却してい
た。この場合、冷却能力は高いが、水温が低い場合、出
力コイルに露結し、プラズマが点火しなかったり、また
不安定になるため、冷却水の温度制御が不可欠である。
また、つまりや漏水に対する安全対策も必要であり、設
備上の負担が大きい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、露
結，詰まり，漏水を防ぐため、設備上の負担が大きいと
いった問題点があった。
結，詰まり，漏水を防ぐため、設備上の負担が大きいと
いった問題点があった。
【０００４】本発明の目的は水を使わない簡単な構造
で、安価な出力コイル冷却装置を提供することにある。
で、安価な出力コイル冷却装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】出力コイルの発熱の原因
は、主に出力コイルを流れる高周波電流による銅損であ
る。発熱量は、高周波出力１ｋＷ(周波数２７.１２ＭＨ
ｚ）のとき、１０〜２０Ｗである。高周波の表皮効果の
ため、出力コイルの表面状態にある程度左右される。高
周波の出力及び周波数を上げると発熱量は増える。
は、主に出力コイルを流れる高周波電流による銅損であ
る。発熱量は、高周波出力１ｋＷ(周波数２７.１２ＭＨ
ｚ）のとき、１０〜２０Ｗである。高周波の表皮効果の
ため、出力コイルの表面状態にある程度左右される。高
周波の出力及び周波数を上げると発熱量は増える。
【０００６】ヒートパイプは、密閉容器の中に封じ込め
られた液体の蒸発，凝縮を利用して、能率よく熱輸送す
る伝熱機器であり、同一サイズの銅棒よりもはるかに熱
伝導率が高い。しかも、ヒートパイプの容器（外側）は
銅で構成されており、高周波抵抗が小さい。最近では、
直径２〜３mmの小さいサイズのものも市販されており、
多くの用途に使われている。
られた液体の蒸発，凝縮を利用して、能率よく熱輸送す
る伝熱機器であり、同一サイズの銅棒よりもはるかに熱
伝導率が高い。しかも、ヒートパイプの容器（外側）は
銅で構成されており、高周波抵抗が小さい。最近では、
直径２〜３mmの小さいサイズのものも市販されており、
多くの用途に使われている。
【０００７】そこで、出力コイルをヒートパイプで構成
し、出力コイルの高周波印加端をヒートパイプの蒸発部
とし、接地端を凝縮部とする。ヒートパイプの凝縮部を
電気的に筐体に接続し、さらに、ヒートシンクに固定す
る。コイル部の熱は、ヒートシンクに伝わり、気中に放
出される。
し、出力コイルの高周波印加端をヒートパイプの蒸発部
とし、接地端を凝縮部とする。ヒートパイプの凝縮部を
電気的に筐体に接続し、さらに、ヒートシンクに固定す
る。コイル部の熱は、ヒートシンクに伝わり、気中に放
出される。
【０００８】
【作用】出力コイルをヒートパイプで構成し、出力コイ
ルの高周波印加端をヒートパイプの蒸発部とし、接地端
を凝縮部とし、接地端を筐体に接続すると共に、ヒート
シンクに固定する。これにより、高周波電流はヒートパ
イプの表面を流れ、銅損による熱を発生するが、この熱
はヒートパイプの伝熱作用により、効率よくヒートシン
クに伝わり、さらに気中に放出される。よって、出力コ
イルは高温にならない。
ルの高周波印加端をヒートパイプの蒸発部とし、接地端
を凝縮部とし、接地端を筐体に接続すると共に、ヒート
シンクに固定する。これにより、高周波電流はヒートパ
イプの表面を流れ、銅損による熱を発生するが、この熱
はヒートパイプの伝熱作用により、効率よくヒートシン
クに伝わり、さらに気中に放出される。よって、出力コ
イルは高温にならない。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を詳述す
る。
る。
【００１０】図１に、本発明のＩＣＰ装置の基本構成を
図２に出力コイル配置図を示す。高周波電源１は、周波
数２７.１２ＭＨｚ ，最大出力１ｋＷの能力をもつ。高
周波電源１の高周波出力は、同軸ケーブル２によって、
方向性結合器１０を経てインピーダンスマッチング回路
３に入力される。インピーダンスマッチング回路３は、
２組の容量可変コンデンサから成り、高周波電源１とプ
ラズマ発生部間のインピーダンス整合の機能を有する。
インピーダンスマッチング回路３の出力は、出力コイル
６の高周波印加端に接続される。出力コイル６の接地端
は、プラズマ室４の金属性の壁に電気的に接続された
後、ヒートシンク８に固定される。出力コイル６は、直
径３mmのヒートパイプを材料とし、内径２５mmで３回巻
とし、巻きピッチを４mmとした。また、ヒートパイプの
蒸発部を高周波印加端に、凝縮部を接地端とし、高周波
印加端が、接地端より高い位置になるよう配置した。ト
ーチ５は、出力コイル６の中心位置に配置した。ヒート
シンク８は、１００×１００×２０mmのアルミブロック
を用い、風量０.２ｍ3／min のファン９で冷却した。出
力コイル６の発熱量が少ない場合、プラズマ室４の壁を
ヒートシンクとして利用することもできる。
図２に出力コイル配置図を示す。高周波電源１は、周波
数２７.１２ＭＨｚ ，最大出力１ｋＷの能力をもつ。高
周波電源１の高周波出力は、同軸ケーブル２によって、
方向性結合器１０を経てインピーダンスマッチング回路
３に入力される。インピーダンスマッチング回路３は、
２組の容量可変コンデンサから成り、高周波電源１とプ
ラズマ発生部間のインピーダンス整合の機能を有する。
インピーダンスマッチング回路３の出力は、出力コイル
６の高周波印加端に接続される。出力コイル６の接地端
は、プラズマ室４の金属性の壁に電気的に接続された
後、ヒートシンク８に固定される。出力コイル６は、直
径３mmのヒートパイプを材料とし、内径２５mmで３回巻
とし、巻きピッチを４mmとした。また、ヒートパイプの
蒸発部を高周波印加端に、凝縮部を接地端とし、高周波
印加端が、接地端より高い位置になるよう配置した。ト
ーチ５は、出力コイル６の中心位置に配置した。ヒート
シンク８は、１００×１００×２０mmのアルミブロック
を用い、風量０.２ｍ3／min のファン９で冷却した。出
力コイル６の発熱量が少ない場合、プラズマ室４の壁を
ヒートシンクとして利用することもできる。
【００１１】次に、全体の動作を記述する。高周波電源
１の出力は、同軸ケーブル２により、方向性結合器１
０，インピーダンスマッチング回路３を経て、出力コイ
ル６に入力される。出力コイル６で誘起される磁界によ
り、トーチ５内にプラズマが生成される。方向性結合器
１０により、進行波と反射波を検知し、反射波が最小と
なるようにインピーダンスマッチング回路３が動作す
る。
１の出力は、同軸ケーブル２により、方向性結合器１
０，インピーダンスマッチング回路３を経て、出力コイ
ル６に入力される。出力コイル６で誘起される磁界によ
り、トーチ５内にプラズマが生成される。方向性結合器
１０により、進行波と反射波を検知し、反射波が最小と
なるようにインピーダンスマッチング回路３が動作す
る。
【００１２】出力コイル６を構成するヒートパイプの外
被は銅であり、直径３mm，長さ500mm（高周波印加端よ
り接地端まで）より、周波数２７.１２ＭＨｚ における
抵抗は０.０７Ω と計算される。また、高周波出力１ｋ
Ｗのとき、出力コイル６を流れる高周波電流は約１４Ａ
であることより、出力コイル６の発熱量は、約１４Ｗと
計算される。用いたヒートパイプの仕様は、最大熱輸送
量２０Ｗ，最高使用温度１５０℃であり、充分に記熱量
を伝えることができる。
被は銅であり、直径３mm，長さ500mm（高周波印加端よ
り接地端まで）より、周波数２７.１２ＭＨｚ における
抵抗は０.０７Ω と計算される。また、高周波出力１ｋ
Ｗのとき、出力コイル６を流れる高周波電流は約１４Ａ
であることより、出力コイル６の発熱量は、約１４Ｗと
計算される。用いたヒートパイプの仕様は、最大熱輸送
量２０Ｗ，最高使用温度１５０℃であり、充分に記熱量
を伝えることができる。
【００１３】実施例によれば、出力コイル６で発生した
熱は、そのままコイルを伝って効率よくヒートシンク８
に伝達され、空気中に放出されるため、出力コイル６が
高温になることはない。
熱は、そのままコイルを伝って効率よくヒートシンク８
に伝達され、空気中に放出されるため、出力コイル６が
高温になることはない。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な構造で、安価な
出力コイルの冷却を図ることができる。
出力コイルの冷却を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図。
【図２】出力コイルの配置図。
５…トーチ、６…出力コイル、７…プラズマ、８…ヒー
トシンク、９…ファン。
トシンク、９…ファン。
Claims (1)
- 【請求項１】高周波電源部と、出力コイルを有するプラ
ズマ生成部とから成る誘導結合プラズマ発生装置におい
て、前記出力コイルをヒートパイプで構成し、高周波印
加端が前記ヒートパイプの蒸発部に、接地端が前記ヒー
トパイプの凝縮部になるように構成し、前記接地端を冷
却することを特徴とする誘導結合プラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7009499A JPH08203692A (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 誘導結合プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7009499A JPH08203692A (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 誘導結合プラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08203692A true JPH08203692A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=11721935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7009499A Pending JPH08203692A (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 誘導結合プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08203692A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1837946A1 (de) | 2006-03-25 | 2007-09-26 | HÜTTINGER Elektronik GmbH + Co. KG | Richtkoppler |
| JP2016166844A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 誘導結合プラズマ発生装置及び誘導結合プラズマ分析装置 |
| DE102017223592A1 (de) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | Meyer Burger (Germany) Gmbh | System zur elektrisch entkoppelten, homogenen Temperierung einer Elektrode mittels Wärmeleitrohren sowie Bearbeitungsanlage mit einem solchen System |
-
1995
- 1995-01-25 JP JP7009499A patent/JPH08203692A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1837946A1 (de) | 2006-03-25 | 2007-09-26 | HÜTTINGER Elektronik GmbH + Co. KG | Richtkoppler |
| US7755451B2 (en) | 2006-03-25 | 2010-07-13 | Huettinger Elektronik Gmbh + Co. Kg | Directional coupler |
| JP2016166844A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 誘導結合プラズマ発生装置及び誘導結合プラズマ分析装置 |
| US9820370B2 (en) | 2015-03-10 | 2017-11-14 | Hitachi High-Tech Science Corporation | Heat transfer system for an inductively coupled plasma device |
| DE102017223592A1 (de) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | Meyer Burger (Germany) Gmbh | System zur elektrisch entkoppelten, homogenen Temperierung einer Elektrode mittels Wärmeleitrohren sowie Bearbeitungsanlage mit einem solchen System |
| DE102017223592B4 (de) | 2017-12-21 | 2023-11-09 | Meyer Burger (Germany) Gmbh | System zur elektrisch entkoppelten, homogenen Temperierung einer Elektrode mittels Wärmeleitrohren sowie Bearbeitungsanlage mit einem solchen System |
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