JPH10162991A - 誘導結合プラズマ装置 - Google Patents
誘導結合プラズマ装置Info
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- JPH10162991A JPH10162991A JP8317192A JP31719296A JPH10162991A JP H10162991 A JPH10162991 A JP H10162991A JP 8317192 A JP8317192 A JP 8317192A JP 31719296 A JP31719296 A JP 31719296A JP H10162991 A JPH10162991 A JP H10162991A
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- Japan
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- fixing frame
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Abstract
(57)【要約】
【課題】プラズマ炎による電気絶縁管の破壊や、プラズ
マ炎の紫外線による高周波誘導コイルの絶縁破壊を生じ
ることなく、長期にわたり再現性よく安定して運転でき
るものとする。 【解決手段】電気絶縁管１の内部にガス導入部４よりプ
ラズマガスを導入し、高周波電源３を用いて高周波誘導
コイル２に高周波電流を通電し、導入したガスをプラズ
マ化してプラズマ炎６を発生させて用いるものにおい
て、高周波誘導コイル２を、電気絶縁管１の外側に同軸
状に配設した円筒状のコイル固定枠５に巻装して固定す
る。
マ炎の紫外線による高周波誘導コイルの絶縁破壊を生じ
ることなく、長期にわたり再現性よく安定して運転でき
るものとする。 【解決手段】電気絶縁管１の内部にガス導入部４よりプ
ラズマガスを導入し、高周波電源３を用いて高周波誘導
コイル２に高周波電流を通電し、導入したガスをプラズ
マ化してプラズマ炎６を発生させて用いるものにおい
て、高周波誘導コイル２を、電気絶縁管１の外側に同軸
状に配設した円筒状のコイル固定枠５に巻装して固定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波誘導結合を
用いて熱プラズマを発生させる誘導結合プラズマ装置に
関する。
用いて熱プラズマを発生させる誘導結合プラズマ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】誘導結合プラズマ（Inductively Couple
d Plasma, 以下ＩＣＰと略記する）装置は、電気絶縁管
に同軸に高周波誘導コイルを巻装し、高周波誘導コイル
に高周波電流を通電して電気絶縁管内部に導入したガス
をプラズマ化して用いる装置である。
d Plasma, 以下ＩＣＰと略記する）装置は、電気絶縁管
に同軸に高周波誘導コイルを巻装し、高周波誘導コイル
に高周波電流を通電して電気絶縁管内部に導入したガス
をプラズマ化して用いる装置である。
【０００３】図３は、従来より用いられているＩＣＰ装
置の基本構成を示す断面模式図である。１は、電気絶縁
性材料、例えば石英よりなる電気絶縁管で、内筒１ａと
外筒１ｂとからなる二重構造に形成されており、その間
隙に冷却水を通流して冷却するよう構成されている。２
は、電気絶縁管１の外側に同軸に巻装された高周波誘導
コイルで、通常銅管を３〜４タ─ン巻装して構成されて
いる。また、３は、高周波誘導コイル２に高周波電流を
出力する高周波電源である。
置の基本構成を示す断面模式図である。１は、電気絶縁
性材料、例えば石英よりなる電気絶縁管で、内筒１ａと
外筒１ｂとからなる二重構造に形成されており、その間
隙に冷却水を通流して冷却するよう構成されている。２
は、電気絶縁管１の外側に同軸に巻装された高周波誘導
コイルで、通常銅管を３〜４タ─ン巻装して構成されて
いる。また、３は、高周波誘導コイル２に高周波電流を
出力する高周波電源である。
【０００４】本構成において、上部のガス導入部４を通
して電気絶縁管１の内部へとプラズマガスを導入し、高
周波電源３の出力電流を高周波誘導コイル２に通電して
高周波磁界を発生させる。導入されたプラズマガスは、
発生した高周波磁界の電磁誘導によって生じる電界によ
ってプラズマ化され、プラズマ炎６が得られることとな
る。
して電気絶縁管１の内部へとプラズマガスを導入し、高
周波電源３の出力電流を高周波誘導コイル２に通電して
高周波磁界を発生させる。導入されたプラズマガスは、
発生した高周波磁界の電磁誘導によって生じる電界によ
ってプラズマ化され、プラズマ炎６が得られることとな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような構成のＩＣ
Ｐ装置では、得られるプラズマ出力が電界の強さと形状
に依存し、高周波誘導コイル２の形状がプラズマの発生
に大きく影響する。例えば、高周波誘導コイル２の中心
軸が電気絶縁管１の中心軸に対して偏心している場合に
は、プラズマ炎６が電気絶縁管１に対して偏心して形成
され、偏心量が過大になると、プラズマ炎６が電気絶縁
管１に接触して電気絶縁管１が破壊する事態が起きるこ
ととなる。また、高周波誘導コイル２の巻線のピッチが
変動すると、プラズマの発生に寄与する電界強度分布が
変動するので、プラズマの発生ならびに維持の再現性が
損なわれることとなる。
Ｐ装置では、得られるプラズマ出力が電界の強さと形状
に依存し、高周波誘導コイル２の形状がプラズマの発生
に大きく影響する。例えば、高周波誘導コイル２の中心
軸が電気絶縁管１の中心軸に対して偏心している場合に
は、プラズマ炎６が電気絶縁管１に対して偏心して形成
され、偏心量が過大になると、プラズマ炎６が電気絶縁
管１に接触して電気絶縁管１が破壊する事態が起きるこ
ととなる。また、高周波誘導コイル２の巻線のピッチが
変動すると、プラズマの発生に寄与する電界強度分布が
変動するので、プラズマの発生ならびに維持の再現性が
損なわれることとなる。
【０００６】これに対して、高周波誘導コイル２は通常
銅管を曲げ加工して製作されているので、一般的に寸法
精度が悪く、電気絶縁管１との軸合わせが容易でない。
また巻線のピッチを一定に形成することも困難である。
したがって、従来のＩＣＰ装置では、発生プラズマの再
現性に欠けるという難点があるばかりでなく、しばしば
上記のごとき電気絶縁管１の破壊が生じる等の問題点が
あった。
銅管を曲げ加工して製作されているので、一般的に寸法
精度が悪く、電気絶縁管１との軸合わせが容易でない。
また巻線のピッチを一定に形成することも困難である。
したがって、従来のＩＣＰ装置では、発生プラズマの再
現性に欠けるという難点があるばかりでなく、しばしば
上記のごとき電気絶縁管１の破壊が生じる等の問題点が
あった。
【０００７】また、本構成のＩＣＰ装置では、高周波電
流が通電される高周波誘導コイル２には通常１０ｋＶ程
度の高電圧が印加されるので、巻線間には数ｋＶの電位
差が生じることとなる。一方、電気絶縁管１は、通常、
耐熱衝撃性に優れる石英を用いて形成されので、プラズ
マ炎６から放射される高強度の紫外線が電気絶縁管１を
透過して巻線近傍の大気を一部電離する。このため、高
周波誘導コイル２の巻線間の絶縁破壊を引き起こす危険
性がある。
流が通電される高周波誘導コイル２には通常１０ｋＶ程
度の高電圧が印加されるので、巻線間には数ｋＶの電位
差が生じることとなる。一方、電気絶縁管１は、通常、
耐熱衝撃性に優れる石英を用いて形成されので、プラズ
マ炎６から放射される高強度の紫外線が電気絶縁管１を
透過して巻線近傍の大気を一部電離する。このため、高
周波誘導コイル２の巻線間の絶縁破壊を引き起こす危険
性がある。
【０００８】本発明の目的は、上記のごとき従来技術の
難点を解消し、プラズマ炎による電気絶縁管の破壊や、
プラズマ炎の紫外線による高周波誘導コイルの絶縁破壊
を生じる恐れがなく、長期にわたり再現性よく安定して
運転できるＩＣＰ装置を提供することにある。
難点を解消し、プラズマ炎による電気絶縁管の破壊や、
プラズマ炎の紫外線による高周波誘導コイルの絶縁破壊
を生じる恐れがなく、長期にわたり再現性よく安定して
運転できるＩＣＰ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、高周波誘導コイルを巻装した
電気絶縁管の内部にプラズマガスを導入し、高周波誘導
コイルに高周波電流を通電して前記ガスをプラズマ化し
て用いるＩＣＰ装置において、 （１）高周波誘導コイルを、電気絶縁管の外側に同軸状
に配置した電気絶縁性材料よりなる円筒状のコイル固定
枠に巻装固定することとし、例えば、コイル固定枠の外
側に備えた溝中に挿入して固定することとする。
めに、本発明においては、高周波誘導コイルを巻装した
電気絶縁管の内部にプラズマガスを導入し、高周波誘導
コイルに高周波電流を通電して前記ガスをプラズマ化し
て用いるＩＣＰ装置において、 （１）高周波誘導コイルを、電気絶縁管の外側に同軸状
に配置した電気絶縁性材料よりなる円筒状のコイル固定
枠に巻装固定することとし、例えば、コイル固定枠の外
側に備えた溝中に挿入して固定することとする。
【００１０】（２）さらに、上記のコイル固定枠を、遮
光性を備えた電気絶縁性材料より形成し、かつ、少なく
とも高周波誘導コイルの巻装部分を越える軸方向領域に
わたり電気絶縁管を覆うよう構成することとする。上記
の（１）のごとくとすれば、コイル固定枠は旋盤等によ
る機械加工により精度よく製作でき、電気絶縁管の外側
に精度よく同軸状に配置することができる。したがっ
て、例えばこのコイル固定枠の溝中に高周波誘導コイル
を挿入する方法により固定することとすれば、一定の巻
線ピッチを保持し、電気絶縁管と同軸に配置することが
可能となるので、再現性に優れるプラズマが得られるこ
ととなり、また、プラズマ炎による電気絶縁管の破損の
恐れが無くなる。
光性を備えた電気絶縁性材料より形成し、かつ、少なく
とも高周波誘導コイルの巻装部分を越える軸方向領域に
わたり電気絶縁管を覆うよう構成することとする。上記
の（１）のごとくとすれば、コイル固定枠は旋盤等によ
る機械加工により精度よく製作でき、電気絶縁管の外側
に精度よく同軸状に配置することができる。したがっ
て、例えばこのコイル固定枠の溝中に高周波誘導コイル
を挿入する方法により固定することとすれば、一定の巻
線ピッチを保持し、電気絶縁管と同軸に配置することが
可能となるので、再現性に優れるプラズマが得られるこ
ととなり、また、プラズマ炎による電気絶縁管の破損の
恐れが無くなる。
【００１１】また、上記の（２）のごとくとすれば、プ
ラズマ炎から放射される紫外線は遮光性を備えた電気絶
縁性材料よりなるコイル固定枠により遮断され、高周波
誘導コイルの巻線の周辺は紫外線に曝されないので、大
気の電離を生じる恐れがなく、従来に比べて巻線間の耐
電圧が向上する。さらに巻線をコイル固定枠の溝中に挿
入すれば、巻線間に電気絶縁性材料が介在することとな
るので、より一層電気絶縁性が向上する。
ラズマ炎から放射される紫外線は遮光性を備えた電気絶
縁性材料よりなるコイル固定枠により遮断され、高周波
誘導コイルの巻線の周辺は紫外線に曝されないので、大
気の電離を生じる恐れがなく、従来に比べて巻線間の耐
電圧が向上する。さらに巻線をコイル固定枠の溝中に挿
入すれば、巻線間に電気絶縁性材料が介在することとな
るので、より一層電気絶縁性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のＩＣＰ装置の実
施例の基本構成を示す断面模式図である。電気絶縁管１
は、従来例と同様に、石英よりなる内筒１ａと外筒１ｂ
との二重管構造よりなり、間隙に冷却水を通流して冷却
されている。電気絶縁管１の外側には、遮光性を備えた
電気絶縁性材料のポリテトラフロロエチレンを用いて形
成された円筒状のコイル固定枠５が、電気絶縁管１と同
軸状に配設されている。また、コイル固定枠５の外周に
は機械加工により形成された螺旋状の溝が備えられてお
り、水冷式の銅管よりなる高周波誘導コイル２が挿入、
固定されている。
施例の基本構成を示す断面模式図である。電気絶縁管１
は、従来例と同様に、石英よりなる内筒１ａと外筒１ｂ
との二重管構造よりなり、間隙に冷却水を通流して冷却
されている。電気絶縁管１の外側には、遮光性を備えた
電気絶縁性材料のポリテトラフロロエチレンを用いて形
成された円筒状のコイル固定枠５が、電気絶縁管１と同
軸状に配設されている。また、コイル固定枠５の外周に
は機械加工により形成された螺旋状の溝が備えられてお
り、水冷式の銅管よりなる高周波誘導コイル２が挿入、
固定されている。
【００１３】本構成では、電気絶縁管１と同軸状に配設
されたコイル固定枠５の溝中に高周波誘導コイル２が挿
入、固定されているので、ガス導入部４よりプラズマガ
スを導入し、高周波電源３の出力電流を高周波誘導コイ
ル２に通電すると、電気絶縁管１とほぼ同軸のプラズマ
炎６が再現性よく得られることとなり、従来のごときプ
ラズマ炎６による電気絶縁管１の破損の危険性は回避さ
れる。また、高周波誘導コイル２のプラズマ炎６に対向
する面は遮光性を備えたコイル固定枠５によって覆われ
ているので、プラズマ炎６が放射する紫外線による高周
波誘導コイル２周辺の大気の電離が防止され、また巻線
間に電気絶縁性材料が介在するので従来に比して電気絶
縁性が大幅に向上し、長期にわたり安定して運転できる
こととなる。
されたコイル固定枠５の溝中に高周波誘導コイル２が挿
入、固定されているので、ガス導入部４よりプラズマガ
スを導入し、高周波電源３の出力電流を高周波誘導コイ
ル２に通電すると、電気絶縁管１とほぼ同軸のプラズマ
炎６が再現性よく得られることとなり、従来のごときプ
ラズマ炎６による電気絶縁管１の破損の危険性は回避さ
れる。また、高周波誘導コイル２のプラズマ炎６に対向
する面は遮光性を備えたコイル固定枠５によって覆われ
ているので、プラズマ炎６が放射する紫外線による高周
波誘導コイル２周辺の大気の電離が防止され、また巻線
間に電気絶縁性材料が介在するので従来に比して電気絶
縁性が大幅に向上し、長期にわたり安定して運転できる
こととなる。
【００１４】図２は、本発明のＩＣＰ装置の他の実施例
の基本構成を示す断面模式図である。本構成の特徴は、
コイル固定枠５Ａがエポキシ樹脂のモールド品よりなる
ことにある。本構成でも、図１の構成と同様に、高周波
誘導コイル２が電気絶縁管１と同軸状に固定して配設さ
れるているので、電気絶縁管１とほぼ同軸のプラズマ炎
６が再現性よく得られ、巻線は電気絶縁性材料中に埋設
して保持されているので優れた電気絶縁性を備え、長期
にわたり安定して運転できることとなる。
の基本構成を示す断面模式図である。本構成の特徴は、
コイル固定枠５Ａがエポキシ樹脂のモールド品よりなる
ことにある。本構成でも、図１の構成と同様に、高周波
誘導コイル２が電気絶縁管１と同軸状に固定して配設さ
れるているので、電気絶縁管１とほぼ同軸のプラズマ炎
６が再現性よく得られ、巻線は電気絶縁性材料中に埋設
して保持されているので優れた電気絶縁性を備え、長期
にわたり安定して運転できることとなる。
【００１５】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、 （１）ＩＣＰ装置を請求項１あるいは２に記載のごとく
構成することとしたので、高周波誘導コイルと電気絶縁
管との同軸配置、ならび高周波誘導コイルの寸法精度が
向上し、その結果、プラズマ炎による電気絶縁管の破壊
の恐れがなく、かつ再現性よく安定して運転できるＩＣ
Ｐ装置が得られることとなった。
構成することとしたので、高周波誘導コイルと電気絶縁
管との同軸配置、ならび高周波誘導コイルの寸法精度が
向上し、その結果、プラズマ炎による電気絶縁管の破壊
の恐れがなく、かつ再現性よく安定して運転できるＩＣ
Ｐ装置が得られることとなった。
【００１６】（２）さらに、ＩＣＰ装置を請求項３に記
載のごとく構成することとすれば、プラズマ炎の紫外線
による高周波誘導コイルの絶縁破壊を生じる恐れがな
く、電気絶縁性が向上するので、長期にわたり再現性よ
く安定して運転できるＩＣＰ装置として好適である。
載のごとく構成することとすれば、プラズマ炎の紫外線
による高周波誘導コイルの絶縁破壊を生じる恐れがな
く、電気絶縁性が向上するので、長期にわたり再現性よ
く安定して運転できるＩＣＰ装置として好適である。
【図１】本発明のＩＣＰ装置の実施例の基本構成を示す
断面模式図
断面模式図
【図２】本発明のＩＣＰ装置の他の実施例の基本構成を
示す断面模式図
示す断面模式図
【図３】従来より用いられているＩＣＰ装置の基本構成
を示す断面模式図
を示す断面模式図
１ 電気絶縁管 １ａ 内筒 １ｂ 外筒 ２ 高周波誘導コイル ３ 高周波電源 ４ ガス導入部 ５ コイル固定枠 ５Ａ コイル固定枠 ６ プラズマ炎
Claims (3)
- 【請求項１】高周波誘導コイルを巻装した電気絶縁管の
内部にプラズマガスを導入し、高周波誘導コイルに高周
波電流を通電して前記ガスをプラズマ化して用いる誘導
結合プラズマ装置において、 高周波誘導コイルが、前記電気絶縁管の外側に同軸状に
配置された電気絶縁性材料よりなる円筒状のコイル固定
枠に巻装固定されていることを特徴とする誘導結合プラ
ズマ装置。 - 【請求項２】高周波誘導コイルが、前記コイル固定枠の
外側に備えられた溝中に挿入固定されていることを特徴
とする請求項１に記載の誘導結合プラズマ装置。 - 【請求項３】前記コイル固定枠が、遮光性を備えた電気
絶縁性材料を用いて形成され、かつ、少なくとも高周波
誘導コイルの巻装部分を越える軸方向領域にわたり電気
絶縁管を覆うよう構成されていることを特徴とする請求
項１または２に記載の誘導結合プラズマ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8317192A JPH10162991A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 誘導結合プラズマ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8317192A JPH10162991A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 誘導結合プラズマ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10162991A true JPH10162991A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18085489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8317192A Withdrawn JPH10162991A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 誘導結合プラズマ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10162991A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003049499A2 (en) * | 2001-08-15 | 2003-06-12 | Crt Holdings, Inc. | Ultraviolet radiation generation with flame and electrical discharge |
| JP2006236697A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Mitsui Chemicals Inc | 放電プラズマ形成用電極 |
| JP2008517430A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | アドバンスト・エナジー・インダストリーズ・インコーポレイテッド | プラズマ放電デバイス中の誘電性構成要素の熱管理 |
| JP2010197080A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Sii Nanotechnology Inc | 誘導結合プラズマ分析装置 |
| JP2013037977A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Panasonic Corp | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP8317192A patent/JPH10162991A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003049499A2 (en) * | 2001-08-15 | 2003-06-12 | Crt Holdings, Inc. | Ultraviolet radiation generation with flame and electrical discharge |
| WO2003049499A3 (en) * | 2001-08-15 | 2003-11-20 | Crt Holdings Inc | Ultraviolet radiation generation with flame and electrical discharge |
| JP2008517430A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | アドバンスト・エナジー・インダストリーズ・インコーポレイテッド | プラズマ放電デバイス中の誘電性構成要素の熱管理 |
| JP2006236697A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Mitsui Chemicals Inc | 放電プラズマ形成用電極 |
| JP2010197080A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Sii Nanotechnology Inc | 誘導結合プラズマ分析装置 |
| JP2013037977A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Panasonic Corp | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040119 |