JPH1187091A - 板状プラズマの生成法及び装置 - Google Patents
板状プラズマの生成法及び装置Info
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- JPH1187091A JPH1187091A JP9248540A JP24854097A JPH1187091A JP H1187091 A JPH1187091 A JP H1187091A JP 9248540 A JP9248540 A JP 9248540A JP 24854097 A JP24854097 A JP 24854097A JP H1187091 A JPH1187091 A JP H1187091A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の板状プラズマの生成法及び装置におい
ては、板状プラズマ鏡の角度を変えるために大電流を印
加した交流コイルを用いた磁場を利用していたため、外
部の電子機器等に対する外乱が大きくなり、レーダーシ
ステムとして大きい障害となっていた。 【解決手段】 本発明による板状プラズマの生成法及び
装置は、陰極(1)の熱電子放出物質面(1a)にレーザービ
ーム(20)を照射し、陰極(1)及び陽極(2)間に印加された
高周波高電圧により板状プラズマ鏡(4)を形成し、レー
ザービーム(20)の位置を変えることにより板状プラズマ
鏡(4)の面の角度を変える構成である。
ては、板状プラズマ鏡の角度を変えるために大電流を印
加した交流コイルを用いた磁場を利用していたため、外
部の電子機器等に対する外乱が大きくなり、レーダーシ
ステムとして大きい障害となっていた。 【解決手段】 本発明による板状プラズマの生成法及び
装置は、陰極(1)の熱電子放出物質面(1a)にレーザービ
ーム(20)を照射し、陰極(1)及び陽極(2)間に印加された
高周波高電圧により板状プラズマ鏡(4)を形成し、レー
ザービーム(20)の位置を変えることにより板状プラズマ
鏡(4)の面の角度を変える構成である。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、板状プラズマの生
成法及び装置に関し、特に、レーザービームを陰極の熱
電子放出物質面に照射して板状プラズマを生成し、レー
ザービームの角度を変えることにより板状プラズマの生
成角度を変え、外部の電子機器に対する外乱の影響を少
なくするための新規な改良に関する。
成法及び装置に関し、特に、レーザービームを陰極の熱
電子放出物質面に照射して板状プラズマを生成し、レー
ザービームの角度を変えることにより板状プラズマの生
成角度を変え、外部の電子機器に対する外乱の影響を少
なくするための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの板状プラズマ
の生成法として、板状プラズマを電磁波を反射する鏡と
して用いるレーダーシステムに関する基礎実験は、１９
９５年発行の雑誌 Phys. Plasma （フィジックス プラ
ズマ）Vol. 2,NO.６にメーガー（R.A.Meger）等の論文
が公表されており、又、その応用の解説がDefense News
（ディフェンス ニュース）５月号１３頁（１９９６
年）に開示されている。ここで述べられている板プラズ
マ生成法は、図４の通りで、細い陰極１と広い陽極２の
間の放電を真空容器３内で行い板状プラズマ鏡４を発生
するものであるが、板状プラズマ鏡４の傾きは陰極１と
陽極２に設けられた定常磁場コイル５ａと５ｂの発生す
る強い（約１０００ガウス）磁場に、これに直交する交
流磁場を発生する交流コイル６ａと６ｂにより所要角に
傾け、放射アンテナ７から発射される指向性電磁波８を
板状プラズマ鏡４で反射させて反射電磁波８ａの反射方
向を制御するものであった。
の生成法として、板状プラズマを電磁波を反射する鏡と
して用いるレーダーシステムに関する基礎実験は、１９
９５年発行の雑誌 Phys. Plasma （フィジックス プラ
ズマ）Vol. 2,NO.６にメーガー（R.A.Meger）等の論文
が公表されており、又、その応用の解説がDefense News
（ディフェンス ニュース）５月号１３頁（１９９６
年）に開示されている。ここで述べられている板プラズ
マ生成法は、図４の通りで、細い陰極１と広い陽極２の
間の放電を真空容器３内で行い板状プラズマ鏡４を発生
するものであるが、板状プラズマ鏡４の傾きは陰極１と
陽極２に設けられた定常磁場コイル５ａと５ｂの発生す
る強い（約１０００ガウス）磁場に、これに直交する交
流磁場を発生する交流コイル６ａと６ｂにより所要角に
傾け、放射アンテナ７から発射される指向性電磁波８を
板状プラズマ鏡４で反射させて反射電磁波８ａの反射方
向を制御するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の板状プラズマの
生成法は、以上のように構成されていたため、次のよう
な課題が存在していた。すなわち、従来の板状プラズマ
鏡は交流コイルに印加する電流の大きさによって変動す
る磁場の向きに沿う放電によってその傾きを制御してい
たため、すばやく変動するためには大電流により大磁場
が必要であるため、この大磁場がレーダーシステムの周
辺に存在する各種の電子機器に与える誘導電圧が外乱と
なり、この外乱を防ぐための遮蔽が極めて大きい課題と
なっていた。
生成法は、以上のように構成されていたため、次のよう
な課題が存在していた。すなわち、従来の板状プラズマ
鏡は交流コイルに印加する電流の大きさによって変動す
る磁場の向きに沿う放電によってその傾きを制御してい
たため、すばやく変動するためには大電流により大磁場
が必要であるため、この大磁場がレーダーシステムの周
辺に存在する各種の電子機器に与える誘導電圧が外乱と
なり、この外乱を防ぐための遮蔽が極めて大きい課題と
なっていた。
【０００４】本発明は、以上のような従来の板状プラズ
マ生成法に伴う誘導電場や磁場の周辺電子機器への悪影
響を避けるためになされたもので、特に、強電圧が掛け
られた陰極面上に設けた熱電子放出物質面に細いレーザ
ービームを線状に与えて熱する事により、線形の熱電子
放出領域を発生して、電極間に板形プラズマ鏡を生成
し、且つ、電極間の電圧を零とした直後に、再度、方向
の変化したレーザービームによる熱電子放出領域を発生
する事で、板状プラズマ鏡と指向性電磁法の間の相対角
度を変える事で、反射電波の反射角度を速やかに制御す
るようにした板状プラズマの生成法及び装置を得ること
を目的とする。
マ生成法に伴う誘導電場や磁場の周辺電子機器への悪影
響を避けるためになされたもので、特に、強電圧が掛け
られた陰極面上に設けた熱電子放出物質面に細いレーザ
ービームを線状に与えて熱する事により、線形の熱電子
放出領域を発生して、電極間に板形プラズマ鏡を生成
し、且つ、電極間の電圧を零とした直後に、再度、方向
の変化したレーザービームによる熱電子放出領域を発生
する事で、板状プラズマ鏡と指向性電磁法の間の相対角
度を変える事で、反射電波の反射角度を速やかに制御す
るようにした板状プラズマの生成法及び装置を得ること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による板状プラズ
マの生成法は、指向性電磁波を陰極と陽極間で発生する
板状プラズマ鏡にて反射させ、前記板状プラズマ鏡の角
度を変えることにより前記指向性電磁波の反射方向を変
えるようにした板状プラズマの生成法において、前記陰
極の熱電子放出物質面にレーザービームを照射し前記陰
極及び陽極間に印加された高周波高電圧により前記板状
プラズマ鏡を形成する方法であり、また、前記レーザー
ビームの向きを変えることにより前記板状プラズマ鏡の
角度を変え、前記反射電磁波の反射方向を変える方法で
あり、また、前記陰極の周囲位置に配設した複数の高出
力パルスレーザを用いて前記レーザービームを発生さ
せ、この各高出力パルスレーザを選択作動させることに
よって前記板状プラズマ鏡の生成方向を変える方法であ
り、また、前記熱電子放出物質面は、酸化バリウム、ラ
ンタン化合物の何れかを用いる方法であり、また、指向
性電磁波を陰極と陽極間で発生する板状プラズマ鏡にて
反射させ、前記板状プラズマ鏡の角度を変えることによ
り前記指向性電磁波の反射方向を変えるようにした板状
プラズマの生成装置において、前記陰極に設けられた熱
電子放出物質面と、前記陰極の周囲位置に配設された複
数の高出力パルスレーザとよりなり、前記高出力パルス
レーザからのレーザービームにより前記板状プラズマ鏡
を形成する構成であり、さらに、前記熱電子放出物質面
は、酸化バリウム、ランタン化合物の何れかよりなる構
成である。
マの生成法は、指向性電磁波を陰極と陽極間で発生する
板状プラズマ鏡にて反射させ、前記板状プラズマ鏡の角
度を変えることにより前記指向性電磁波の反射方向を変
えるようにした板状プラズマの生成法において、前記陰
極の熱電子放出物質面にレーザービームを照射し前記陰
極及び陽極間に印加された高周波高電圧により前記板状
プラズマ鏡を形成する方法であり、また、前記レーザー
ビームの向きを変えることにより前記板状プラズマ鏡の
角度を変え、前記反射電磁波の反射方向を変える方法で
あり、また、前記陰極の周囲位置に配設した複数の高出
力パルスレーザを用いて前記レーザービームを発生さ
せ、この各高出力パルスレーザを選択作動させることに
よって前記板状プラズマ鏡の生成方向を変える方法であ
り、また、前記熱電子放出物質面は、酸化バリウム、ラ
ンタン化合物の何れかを用いる方法であり、また、指向
性電磁波を陰極と陽極間で発生する板状プラズマ鏡にて
反射させ、前記板状プラズマ鏡の角度を変えることによ
り前記指向性電磁波の反射方向を変えるようにした板状
プラズマの生成装置において、前記陰極に設けられた熱
電子放出物質面と、前記陰極の周囲位置に配設された複
数の高出力パルスレーザとよりなり、前記高出力パルス
レーザからのレーザービームにより前記板状プラズマ鏡
を形成する構成であり、さらに、前記熱電子放出物質面
は、酸化バリウム、ランタン化合物の何れかよりなる構
成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による板
状プラズマの生成法及び装置の好適な実施の形態につい
て説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一
符号を付して説明する。図１から図３において、符号１
で示されるものは陰極であり、この陰極１の表面には酸
化バリウム（ＢａＯ）、タンタル化合物であるランタン
ヘキサボロイド（ＬａＢ6）の何れかを塗布又は蒸着し
た陰極面からなる熱電子放出物質面１ａが形成されてい
る。この陰極１の上方の対向位置には陽極２が設けら
れ、前記各極１，２を収容する容器３の外周には各極
１，２に対応して磁場コイル５ａ，５ｂが設けられてい
ると共に、各極１，２には高電圧電源１０が接続されて
いる。
状プラズマの生成法及び装置の好適な実施の形態につい
て説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一
符号を付して説明する。図１から図３において、符号１
で示されるものは陰極であり、この陰極１の表面には酸
化バリウム（ＢａＯ）、タンタル化合物であるランタン
ヘキサボロイド（ＬａＢ6）の何れかを塗布又は蒸着し
た陰極面からなる熱電子放出物質面１ａが形成されてい
る。この陰極１の上方の対向位置には陽極２が設けら
れ、前記各極１，２を収容する容器３の外周には各極
１，２に対応して磁場コイル５ａ，５ｂが設けられてい
ると共に、各極１，２には高電圧電源１０が接続されて
いる。
【０００７】前記陰極１の斜め上方位置には、図１に示
されるように複数の高出力パルスレーザＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
・・・Ｐ，Ｑ，Ｒ・・・Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚが１８０°にわ
たって放射状配置（この個数はレーダーの性能から要求
される観測精度等により決定される）されており、これ
らの各高出力パルスレーザＡ〜Ｚから出射されたレーザ
ービーム２０は図３で示すように陰極１の熱電子放出物
質面１ａに対して傾斜した状態で照射するように構成さ
れている。この容器３の外側には放射アンテナ７が設け
られ、この放射アンテナ７からの指向性電磁波８は後述
の各極１，２間に形成される板状プラズマ鏡４で反射さ
れて反射電磁波８ａが得られるように構成されている。
従って、この反射電磁波８ａを用いてレーダーシステム
が構成される。なお、１個の高出力パルスレーザを用い
てこれを移動させても同じ作用が得られる。
されるように複数の高出力パルスレーザＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
・・・Ｐ，Ｑ，Ｒ・・・Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚが１８０°にわ
たって放射状配置（この個数はレーダーの性能から要求
される観測精度等により決定される）されており、これ
らの各高出力パルスレーザＡ〜Ｚから出射されたレーザ
ービーム２０は図３で示すように陰極１の熱電子放出物
質面１ａに対して傾斜した状態で照射するように構成さ
れている。この容器３の外側には放射アンテナ７が設け
られ、この放射アンテナ７からの指向性電磁波８は後述
の各極１，２間に形成される板状プラズマ鏡４で反射さ
れて反射電磁波８ａが得られるように構成されている。
従って、この反射電磁波８ａを用いてレーダーシステム
が構成される。なお、１個の高出力パルスレーザを用い
てこれを移動させても同じ作用が得られる。
【０００８】次に、動作について述べる。まず、陰極１
の熱電子放出物質面１ａ上にレーザービーム２０を斜め
照射すると、照射された熱電子放出領域２１内にある熱
電子放出物質面１ａは急激に加熱されて、その物質固有
の熱電子放出温度になる。この時、各極１，２間に適切
な値の高電圧を印加すると、熱電子放出領域２１の形状
と同形の断面形状を持つ板状プラズマ鏡４ができる。こ
の板状プラズマ鏡４に放射アンテナ７から発射した指向
性電波８は反射されて反射電波８ａとなり、所要の方向
へ向かう。前述の反射電波８ａの反射方向は、前記板状
プラズマ鏡４の面方向によって決定されるため、この反
射方向を変えるためには、各高出力パルスレーザＡ〜Ｚ
の動作位置を例えば、ＷからＰのように変更することに
よって、平面的にみた場合の熱電子放出領域２１すなわ
ち板状プラズマ鏡４の向きが変わり、同時に反射電波８
ａの反射方向が変更される。従って、この各高出力パル
スレーザＡ〜Ｚの動作を切替えるのみで簡単に任意の方
向に反射方向を変えることができる。
の熱電子放出物質面１ａ上にレーザービーム２０を斜め
照射すると、照射された熱電子放出領域２１内にある熱
電子放出物質面１ａは急激に加熱されて、その物質固有
の熱電子放出温度になる。この時、各極１，２間に適切
な値の高電圧を印加すると、熱電子放出領域２１の形状
と同形の断面形状を持つ板状プラズマ鏡４ができる。こ
の板状プラズマ鏡４に放射アンテナ７から発射した指向
性電波８は反射されて反射電波８ａとなり、所要の方向
へ向かう。前述の反射電波８ａの反射方向は、前記板状
プラズマ鏡４の面方向によって決定されるため、この反
射方向を変えるためには、各高出力パルスレーザＡ〜Ｚ
の動作位置を例えば、ＷからＰのように変更することに
よって、平面的にみた場合の熱電子放出領域２１すなわ
ち板状プラズマ鏡４の向きが変わり、同時に反射電波８
ａの反射方向が変更される。従って、この各高出力パル
スレーザＡ〜Ｚの動作を切替えるのみで簡単に任意の方
向に反射方向を変えることができる。
【０００９】前記容器３内は１００〜５００ｍtorr の
低圧ガス（例えば、空気あるいは、ヘリウム）雰囲気に
保たれており、この容器３は、電磁波を通す材料で構成
された円筒形で、定常磁場は、この容器３に巻かれた２
つの磁場コイル５ａ，５ｂで、例えば、ヘルムホルツコ
イルを構成して用いられる。この発明では、磁場は、定
常であるので、磁場コイル５ａ，５ｂは超伝導線を用い
ても良い。更に、高出力パルスレーザ（Ａ，Ｂ，Ｃ・・
・Ｘ，Ｙ，Ｚ）の励起は、周知のコンピューター制御さ
れた電源により所要のタイミングで制御されている。
低圧ガス（例えば、空気あるいは、ヘリウム）雰囲気に
保たれており、この容器３は、電磁波を通す材料で構成
された円筒形で、定常磁場は、この容器３に巻かれた２
つの磁場コイル５ａ，５ｂで、例えば、ヘルムホルツコ
イルを構成して用いられる。この発明では、磁場は、定
常であるので、磁場コイル５ａ，５ｂは超伝導線を用い
ても良い。更に、高出力パルスレーザ（Ａ，Ｂ，Ｃ・・
・Ｘ，Ｙ，Ｚ）の励起は、周知のコンピューター制御さ
れた電源により所要のタイミングで制御されている。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、陰極
の熱電子放出物質面を高強度のレーザービームで照射す
る事により板状プラズマ鏡を発生するので、高出力パル
スレーザの切替え及び定常磁場のみの使用で、反射電波
の向きを自在に制御でき、周辺電子機器への誘導電圧の
発生による外乱を極力押さえることができる。
の熱電子放出物質面を高強度のレーザービームで照射す
る事により板状プラズマ鏡を発生するので、高出力パル
スレーザの切替え及び定常磁場のみの使用で、反射電波
の向きを自在に制御でき、周辺電子機器への誘導電圧の
発生による外乱を極力押さえることができる。
【図１】本発明による板状プラズマの生成法及び装置を
示す平面構成図である。
示す平面構成図である。
【図２】図１の立体構成図である。
【図３】図１の装置の全体構成を示す構成図である。
【図４】従来の板状プラズマの生成法を示す構成図であ
る。
る。
１ 陰極 １ａ 熱電子放出物質面 ２ 陽極 ４ 板状プラズマ鏡 ８ 指向性電磁波 Ａ〜Ｚ 高出力パルスレーザ ２０ レーザービーム
Claims (6)
- 【請求項１】 指向性電磁波(8)を陰極(1)と陽極(2)間
で発生する板状プラズマ鏡(4)にて反射させ、前記板状
プラズマ鏡(4)の角度を変えることにより前記指向性電
磁波(8)の反射方向を変えるようにした板状プラズマの
生成法において、前記陰極(1)の熱電子放出物質面(1a)
にレーザービーム(20)を照射し前記陰極(1)及び陽極(2)
間に印加された高周波高電圧により前記板状プラズマ鏡
(4)を形成することを特徴とする板状プラズマの生成
法。 - 【請求項２】 前記レーザービーム(20)の向きを変える
ことにより前記板状プラズマ鏡(4)の角度を変え、前記
反射電磁波(8a)の反射方向を変えることを特徴とする請
求項１記載の板状プラズマの生成法。 - 【請求項３】 前記陰極(1)の周囲位置に配設した複数
の高出力パルスレーザ（Ａ〜Ｚ）を用いて前記レーザー
ビーム(20)を発生させ、この各高出力パルスレーザ（Ａ
〜Ｚ）を選択作動させることによって前記板状プラズマ
鏡(4)の生成角度を変えることを特徴とする請求項１又
は２記載の板状プラズマの生成法。 - 【請求項４】 前記熱電子放出物質面(1a)は、酸化バリ
ウム、ランタン化合物の何れかを用いることを特徴とす
る請求項１ないし３の何れかに記載の板状プラズマの生
成法。 - 【請求項５】 指向性電磁波(8)を陰極(1)と陽極(2)間
で発生する板状プラズマ鏡(4)にて反射させ、前記板状
プラズマ鏡(4)の角度を変えることにより前記指向性電
磁波(8)の反射方向を変えるようにした板状プラズマの
生成装置において、前記陰極(1)に設けられた熱電子放
出物質面(1a)と、前記陰極(1)の周囲位置に配設された
複数の高出力パルスレーザ（Ａ〜Ｚ）とよりなり、前記
高出力パルスレーザ（Ａ〜Ｚ）からのレーザービーム(2
0)により前記板状プラズマ鏡(4)を形成する構成とした
ことを特徴とする板状プラズマの生成装置。 - 【請求項６】 前記熱電子放出物質面(1a)は、酸化バリ
ウム、ランタン化合物の何れかよりなることを特徴とす
る請求項５記載の板状プラズマの生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9248540A JPH1187091A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 板状プラズマの生成法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9248540A JPH1187091A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 板状プラズマの生成法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187091A true JPH1187091A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17179710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9248540A Pending JPH1187091A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 板状プラズマの生成法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187091A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335595B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-01-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma generating apparatus |
| EP1906378A1 (en) * | 2005-07-19 | 2008-04-02 | Iida Home Max Co., Ltd. | Aurora curtain generation device and aurora curtain generation method |
| US7656989B2 (en) * | 2002-08-22 | 2010-02-02 | Lockheed Martin Corporation | Electromagnetic pulse transmitting system and method |
| WO2014056989A1 (de) * | 2012-10-09 | 2014-04-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Optischer überhöhungsresonator |
-
1997
- 1997-09-12 JP JP9248540A patent/JPH1187091A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335595B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-01-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma generating apparatus |
| US7656989B2 (en) * | 2002-08-22 | 2010-02-02 | Lockheed Martin Corporation | Electromagnetic pulse transmitting system and method |
| EP1906378A1 (en) * | 2005-07-19 | 2008-04-02 | Iida Home Max Co., Ltd. | Aurora curtain generation device and aurora curtain generation method |
| EP1906378A4 (en) * | 2005-07-19 | 2014-05-14 | Iida Home Max Co Ltd | DEVICE FOR PRODUCING AN AORORA CURTAIN AND METHOD FOR PRODUCING AN AORORA CURTAIN |
| WO2014056989A1 (de) * | 2012-10-09 | 2014-04-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Optischer überhöhungsresonator |
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