JPH08304442A - 希薄流体の可視化方法 - Google Patents
希薄流体の可視化方法Info
- Publication number
- JPH08304442A JPH08304442A JP7111438A JP11143895A JPH08304442A JP H08304442 A JPH08304442 A JP H08304442A JP 7111438 A JP7111438 A JP 7111438A JP 11143895 A JP11143895 A JP 11143895A JP H08304442 A JPH08304442 A JP H08304442A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空場におけるガス流の可視化方法を提供す
る。 【構成】 ガス流れを挟むように下記条件の電極１３−
１，１３−２を各々設置し、該電極１３−１，１３−２
間に外部から高周波電源１４から高周波電力を投入して
金属蒸気１８の気体をプラズマ化させ、発光させ希薄流
体を可視化する。 【数４】
る。 【構成】 ガス流れを挟むように下記条件の電極１３−
１，１３−２を各々設置し、該電極１３−１，１３−２
間に外部から高周波電源１４から高周波電力を投入して
金属蒸気１８の気体をプラズマ化させ、発光させ希薄流
体を可視化する。 【数４】
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は真空場におけるガス流の
可視化方法に関し、特に、高周波プラズマ発生装置の電
極に適用される電極位置に関する。
可視化方法に関し、特に、高周波プラズマ発生装置の電
極に適用される電極位置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の真空場におけるガス流れの
可視化装置の一例を示す。同図はレーザ誘起蛍光方法に
よる可視化装置であり、色素レーザ１は、励起光源２を
照射することによって使用する色素特有の波長の光を発
する。
可視化装置の一例を示す。同図はレーザ誘起蛍光方法に
よる可視化装置であり、色素レーザ１は、励起光源２を
照射することによって使用する色素特有の波長の光を発
する。
【０００３】該色素レーザ１から発した光は幾つかの鏡
３で反射され、シリンドリカルレンズ４で点光源がシー
ト状光源に変換される。
３で反射され、シリンドリカルレンズ４で点光源がシー
ト状光源に変換される。
【０００４】該シート状に変換された光は、真空ポンプ
１２によって真空排気された真空チャンバ５内に光学窓
６を通って入射し、真空チャンバ５内でガス流れを照射
し、散乱防止用のビームダンパ７で吸収される。
１２によって真空排気された真空チャンバ５内に光学窓
６を通って入射し、真空チャンバ５内でガス流れを照射
し、散乱防止用のビームダンパ７で吸収される。
【０００５】ここで、使用される光は、可視化されるガ
ス流のガス成分が持つ特有の波長（励起波長）が使用さ
れており、この特有の波長が照射されると、ガス成分原
子または分子はエネルギを与えられ、その結果、特有の
波長の光を発する。この光を蛍光といい、非常に微弱な
光であるため、例えば光増幅装置８やＣＣＤカメラ９な
どでモニタ１０などに写し出される。
ス流のガス成分が持つ特有の波長（励起波長）が使用さ
れており、この特有の波長が照射されると、ガス成分原
子または分子はエネルギを与えられ、その結果、特有の
波長の光を発する。この光を蛍光といい、非常に微弱な
光であるため、例えば光増幅装置８やＣＣＤカメラ９な
どでモニタ１０などに写し出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術におい
ては、以下のような問題がある。 （１）可視化されるガス成分によって、照射する光の波
長を変える必要がある。 （２）色素レーザやその他鏡やレンズの光軸調整が複雑
で、高度な計測技術を要する。 （３）装置が大がかり、かつ高価になる。
ては、以下のような問題がある。 （１）可視化されるガス成分によって、照射する光の波
長を変える必要がある。 （２）色素レーザやその他鏡やレンズの光軸調整が複雑
で、高度な計測技術を要する。 （３）装置が大がかり、かつ高価になる。
【０００７】本発明は、上記問題に鑑み、装置の構成が
簡素化され、何れのガス成分においても可視化できる希
薄流体の可視化方法を提供することを目的とする。
簡素化され、何れのガス成分においても可視化できる希
薄流体の可視化方法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】前記目的を達成する本発
明の構成は、ガス流れを挟むように下記条件の電極を各
々設置し、該電極間に高周波電力を投入して気体をプラ
ズマ化させ、発光させることにより希薄流体を可視化す
ることを特徴する。
明の構成は、ガス流れを挟むように下記条件の電極を各
々設置し、該電極間に高周波電力を投入して気体をプラ
ズマ化させ、発光させることにより希薄流体を可視化す
ることを特徴する。
【０００９】
【数２】
【００１０】
【作用】本発明によれば、可視化に必要な装置は電極と
高周波電源のみであり、装置構成が簡素なものとなる。
そして、上記高周波電源より、所定の高周波電力を投入
すると、上記電極間で金属蒸気の原子，分子は電離し、
プラズマ化し、このときの成分原子、分子によって発光
色が異なることから、金属蒸気気流の可視化が可能とな
る。
高周波電源のみであり、装置構成が簡素なものとなる。
そして、上記高周波電源より、所定の高周波電力を投入
すると、上記電極間で金属蒸気の原子，分子は電離し、
プラズマ化し、このときの成分原子、分子によって発光
色が異なることから、金属蒸気気流の可視化が可能とな
る。
【００１１】
【実施例】以下本発明の好適な一実施例を図面を参照に
して説明する。
して説明する。
【００１２】図１は本発明の第１実施例を表す概念図で
ある。同図に示すように、蒸着装置は、真空排気された
真空チャンバ５内にヒータ１７で過熱されるるつぼ１５
と、冷却槽２０で冷却される蒸着基板１９とで構成され
ていると共に、上記るつぼ１５内の溶融金属１６が蒸発
した際、蒸着基板１９に向かう金属蒸気流１８を挟むよ
うに、銅製の網目状の一対の電力投入電極１３−１と接
地電極１３−２とが配置してなるものである。
ある。同図に示すように、蒸着装置は、真空排気された
真空チャンバ５内にヒータ１７で過熱されるるつぼ１５
と、冷却槽２０で冷却される蒸着基板１９とで構成され
ていると共に、上記るつぼ１５内の溶融金属１６が蒸発
した際、蒸着基板１９に向かう金属蒸気流１８を挟むよ
うに、銅製の網目状の一対の電力投入電極１３−１と接
地電極１３−２とが配置してなるものである。
【００１３】そして、上記電力投入電極１３−１へ外部
の高周波電源１４より、例えば１３．５６ＭＨｚで１ｋ
ｗの高周波電力を投入すると、上記電極１３−１，１３
−２間で金属蒸気１８の原子，分子は電離し、プラズマ
化する。このとき成分原子、分子によって発光色が異な
ることから金属蒸気１８の希薄気流の可視化が可能とな
る。
の高周波電源１４より、例えば１３．５６ＭＨｚで１ｋ
ｗの高周波電力を投入すると、上記電極１３−１，１３
−２間で金属蒸気１８の原子，分子は電離し、プラズマ
化する。このとき成分原子、分子によって発光色が異な
ることから金属蒸気１８の希薄気流の可視化が可能とな
る。
【００１４】図２は本発明の電極１３−１，１３−２間
距離の適用範囲を示すものである。図２中、符号○印
は、図１の装置における、金属蒸気１８として金属カリ
ウム蒸気を使用した場合に可視化可能であった点であ
る。同図中、ＡＢ線より上では、Λ＞ｌｅとなり、電子
と金属蒸気原子，分子とが衝突をする。また、ＢＣ線よ
り上では、Λ＞ｅＥs ／ｍe ωνe となり、電子は電極
に到達しないで電極間で往復運動をするため、安定した
持続放電が起こる。さらに、ＡＤ線より下では、Λは下
記「数２」のような関係となり、各電極間で均等電界が
得られる。。
距離の適用範囲を示すものである。図２中、符号○印
は、図１の装置における、金属蒸気１８として金属カリ
ウム蒸気を使用した場合に可視化可能であった点であ
る。同図中、ＡＢ線より上では、Λ＞ｌｅとなり、電子
と金属蒸気原子，分子とが衝突をする。また、ＢＣ線よ
り上では、Λ＞ｅＥs ／ｍe ωνe となり、電子は電極
に到達しないで電極間で往復運動をするため、安定した
持続放電が起こる。さらに、ＡＤ線より下では、Λは下
記「数２」のような関係となり、各電極間で均等電界が
得られる。。
【００１５】
【数３】
【００１６】ただし、 Λ ：電極間距離 ｌｅ：電子の平均自由行程 ｅ ：電子の電荷 Ｅs ：電界の強さ ｍe ：電子の質量 ω ：放電の角周波数 νe ：電子の衝突周波数 λ ：放電波長
【００１７】以上、可視化に必要な装置は、電極１３−
１，１３−２と高周波電源１４のみであり、装置構成が
簡素なものとなる。そして、上記高周波電源１４より、
所定の高周波電力を投入すると、上記電極１３−１，１
３−２間で金属蒸気１８の原子，分子は電離し、プラズ
マ化し、このときの成分原子、分子によって発光色が異
なることから、金属蒸気１８の希薄気流（流体）の可視
化が可能となる。この結果、従来のようなレーザ誘起蛍
光方法のように、大がかりな装置とならず、然も原子，
分子の吸収波長に合わせた波長が必要とはならず、任意
のガス成分に同様な装置で可視化することができる。
１，１３−２と高周波電源１４のみであり、装置構成が
簡素なものとなる。そして、上記高周波電源１４より、
所定の高周波電力を投入すると、上記電極１３−１，１
３−２間で金属蒸気１８の原子，分子は電離し、プラズ
マ化し、このときの成分原子、分子によって発光色が異
なることから、金属蒸気１８の希薄気流（流体）の可視
化が可能となる。この結果、従来のようなレーザ誘起蛍
光方法のように、大がかりな装置とならず、然も原子，
分子の吸収波長に合わせた波長が必要とはならず、任意
のガス成分に同様な装置で可視化することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明においては、一対の電極間に高周
波電力を投入することによって可視化するガス成分へエ
ネルギ投与するため、一対の電極と、高周波電源のみ使
用することから、装置構成が簡素なものになる。また、
適用成分を選ばないことから、可視化する成分専用の装
置及び構成を必要としない。この結果、従来のようなレ
ーザのように、原子、分子の吸収波長に合わせた波長が
必要とはならず、任意のガス成分に同様な装置で可視化
することができる。よって、従来のレーザを用いた可視
化方法において生じた問題は解消される。
波電力を投入することによって可視化するガス成分へエ
ネルギ投与するため、一対の電極と、高周波電源のみ使
用することから、装置構成が簡素なものになる。また、
適用成分を選ばないことから、可視化する成分専用の装
置及び構成を必要としない。この結果、従来のようなレ
ーザのように、原子、分子の吸収波長に合わせた波長が
必要とはならず、任意のガス成分に同様な装置で可視化
することができる。よって、従来のレーザを用いた可視
化方法において生じた問題は解消される。
【図１】本発明の第１実施例に係る装置の概念図であ
る。
る。
【図２】第１実施例における電極間距離の範囲を示す図
である。
である。
【図３】従来の可視化方法を示す概念図である。
１ 色素レーザ ２ 励起光源 ３ 鏡 ４ シリンドリカルレンズ ５ 真空チャンバ ６ 光学窓 ７ ビームダンパ ８ 光増幅装置 ９ ＣＣＤカメラ １０ モニタ １１ ガスボンベ １２ 真空ポンプ １３−１ 電極（電源投入側） １３−２ 電極（接地側） １４ 高周波電源 １５ るつぼ １６ 溶融金属 １７ ヒータ １８ 金属蒸気 １９ 蒸着基板 ２０ 冷却槽
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス流れを挟むように下記条件の電極を
各々設置し、該電極間に高周波電力を投入して気体をプ
ラズマ化させ、発光させることによる希薄流体の可視化
方法。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7111438A JPH08304442A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 希薄流体の可視化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7111438A JPH08304442A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 希薄流体の可視化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304442A true JPH08304442A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14561210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7111438A Withdrawn JPH08304442A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 希薄流体の可視化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304442A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112781828A (zh) * | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 财团法人工业技术研究院 | 流场可视化观测装置与流场可视化观测方法 |
-
1995
- 1995-05-10 JP JP7111438A patent/JPH08304442A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112781828A (zh) * | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 财团法人工业技术研究院 | 流场可视化观测装置与流场可视化观测方法 |
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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: 20020806 |