JPS599213B2 - イオン衝撃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被加工物にイオン衝撃して溶解、分解等する装
置に関する。

従来、液状炭化水素等に熱エネルギ、圧力等を作用して
分解ガス化する装置が公知であるが、分解効率が悪く、
装置は大型かつ複雑なものであつた。

本発明は真空中もしくは低圧気中でイオン衝撃して分解
等の加工をするもので、イオン衝撃をより効果的Ｏこ行
なうよう、陰極電極を改良したものである。

即ち、本発明の特徴は、１ ０ −”〜１ ０ Ｔｏｒ
ｒの気圧中で放電（主としてグロー放電）させることに
よりイオンを生成し、陰極電極は通電方向にインダクタ
ンスが変化する構成とし、例えば、電極先端をコイル巻
きとし、イオンを被加工物に集中衝撃するようにしたも
のである。

以下一実施例図により説明する。

１は処理容器で、外部と遮断され、排気口２を通して真
空ポンプにより内部を減圧し、グ吊一放電ができる伏態
１０−２〜１０Ｔｏｒｒ程度とする。

３はＷ線等の放電陽極で、ガラス管４等で絶縁して容器
１内に挿入し、５は対極の陰極で、同様にガラス管４等
Ｃこより絶縁して挿入してある。

陰極５の先端は巻径が次第に大きくなる逆三角形状のコ
イル巻きした部分６を具え、通電方向にインダクタンス
が変化するようＣこ構成されている。

陰極は耐熱材の例えばＴａ，Ｗ線で作られる。

高電圧の放電用電源は前記陰陽極３，５間に設けられる
。

８はイオン衝撃して分解する被加工物で、陰極の逆三角
状コイル巻部分６の中心延長線上に配置される。

９は所要の媒体ガス供給ノズルである。

処理容器１内を前記した所要の気圧に排気減王して後、
また要すればノズル９からアルゴン、窒素、ヘリウム等
の不活性ガス、あるいは空気、炭酸ガス等の酸化性ガス
、水素、重水素Ｄの還元性ガス等を供給して所要の雰囲
気を作り、維持させる。

そして陰陽極３，５間に高電圧を加えて放電させる。

放電は主としてグロー放電であるが、放電領域は陰陽極
間の点線で示すような範囲に行われ、周りのガス、微粒
子、金層蒸気、その他がイオン化して多量のイオンを発
生する。

なおノズル９からガス供給はこの放電領域に供給される
と効果的で、ノズル９先端をこの放電領域に近接開口す
るよう工夫するとよい。

かくして放電によって発生したイオンは、主として陽イ
オンは放電々界を陰極６ｔＬこ向けて飛翔し、陰極コイ
ル６内に飛び込む、飛び込み方は点線で示すように中心
のコイル６に向けて周りから集中するようにして飛び込
み、コイル６中にビームを形成するようになる。

そしてコイル６は図のよう逆三角形状に形成されてある
から、コイル内に集中したイオンはイオン同志衝突した
り、反発したりして、コイル６の逆三角の径の大きい開
口から噴出し、コイル中心線上に集中し、一本線に絞ら
れた状態、ビームとなって対向配置した被加工物８に衝
突する。

ビーム径は１ｍｖｔ９！３程度には容易に集中し、被加
工物８を局部的に照射し加熱し、溶解、分解等をするこ
とができる。

例えば２Ｔｏｒｒのベルジャー内の窒素ガス中で陰陽極
間に３ ０ ０ ０ Ｖ ，７ ５ ｒｎ Ａの放電を
行ない、石炭にイオン集中衝撃させた。

このとき石炭の分解によりＨ，，＋Ｈ ６Ｃ６を２４係
を得ることができた。

従来石炭の熱分解によっては１２係程度の収率であった
のに比較して極めて高収率であった。

このように放電Ｃこよって簡単にイオンビームが得られ
、被加工物に衝突さすること番こより、高温の加熱が容
易にてき、溶解、分解等が効率良く行える。

またコイル６の形状によってビームに絞りを与えたりす
ることもでき、目的加工に応じて任意にビームの発生、
照射ができる。

なお、コイル６は図のように逆三角形に形成することが
、ビーム照射の効率を高めるが、長さ方向に同径の筒状
にコイル形成してもイオン照射はできる。

また陰陽極の極性を反転して陰イオンビ１−ム（電子を
含む）を照射することもできる。

そして本発明によれば、極めて効率の良いイオンビーム
の照射ができ、ビームは電極コイル形状によって集中さ
せたり拡げたり任意のビーム照射ができ、被加工物に衝
突させること０こよって高温加熱して、溶解、分解がで
き、また拡散、イオンプレーテイング、溶着、溶接、焼
結、その他任意の加工が効率追くできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例構成図である。 ） １は処理容器、２は排気口、３は陽極、４は絶縁
ガラス管、５は陰極、６は１呉極コイル部分、７は絶縁
ガラス管、８は被加工物、９は気体供給管である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陰陽極の一方の電極先端に通電方向にインダクタン
   スが変化する部分を設け、１０−２〜１０Ｔ ｏｒｒの
   気圧中で放電を行い、前記一方の極のインダクタンスが
   変化する部分よりイオンビームの衝撃をするようにした
   ことを特徴とするイオン衝撃装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の通電方向番こインダクタン
   スが変化する部分としては、線電極をコイル巻きして成
   ることを特徴とするイオン衝撃装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項の通電方向にイ
   ンダクタンスが変化する部分としては線電極を逆三角形
   状にコイル巻きして成ることを特徴とするイオン衝撃装
   置。 ４ 特許請求の範囲第１項の１ ０−２〜１ ０ Ｔｏ
   ｒｒの放電雰囲気は任意の気体、混合気体で供給気体で
   、維持形成されることを特徴とするイオン衝撃装置。