JPS61225798A - プラズマ発生装置 - Google Patents
プラズマ発生装置Info
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- JPS61225798A JPS61225798A JP6395285A JP6395285A JPS61225798A JP S61225798 A JPS61225798 A JP S61225798A JP 6395285 A JP6395285 A JP 6395285A JP 6395285 A JP6395285 A JP 6395285A JP S61225798 A JPS61225798 A JP S61225798A
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- Japan
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- power source
- voltage
- capacitor bank
- high frequency
- plasma
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はプラズマ発生装置に関し、特許このプラズマ
発生装置に用いられる充放電を高速度で行う充電器に関
するものである。
発生装置に用いられる充放電を高速度で行う充電器に関
するものである。
従来から用いられている電極放電によるプラズマ発生装
置の一例が第３図に示されており、これは昭和、１９年
電気学会全国大会講演論文集（１）（昭和！９年３月、
電気学会発行°）のｆＪｌ！；！−ｊ６頁に掲載された
ものの概略構成を示している。図において、（１）は直
流電源としての充電器、（コ）は充電用リアクトル、（
３）は充電器（１）と充電用リアクトル（コ）との間に
挿入された開閉器、 （４’）は充電器（／ｌと開閉器
（Ｊｌと充電用リアクトル（コ）との直列体と閉回路を
構成するコンデンサバンク、（３）はギャップスイッチ
、（６）はコンデンサバンク（ｔＩｌとギャップスイッ
チ（ｊ）との直列体と閉回路を構成するプラズマ生成用
の電極であって真空容器（７）中に設けられているもの
、そして（ｆｌはコンデンサ（りの両端電圧を検出して
開閉器（３）を駆動し且つギャップスイッチ（３）をト
リガするトリガ装置、である。
置の一例が第３図に示されており、これは昭和、１９年
電気学会全国大会講演論文集（１）（昭和！９年３月、
電気学会発行°）のｆＪｌ！；！−ｊ６頁に掲載された
ものの概略構成を示している。図において、（１）は直
流電源としての充電器、（コ）は充電用リアクトル、（
３）は充電器（１）と充電用リアクトル（コ）との間に
挿入された開閉器、 （４’）は充電器（／ｌと開閉器
（Ｊｌと充電用リアクトル（コ）との直列体と閉回路を
構成するコンデンサバンク、（３）はギャップスイッチ
、（６）はコンデンサバンク（ｔＩｌとギャップスイッ
チ（ｊ）との直列体と閉回路を構成するプラズマ生成用
の電極であって真空容器（７）中に設けられているもの
、そして（ｆｌはコンデンサ（りの両端電圧を検出して
開閉器（３）を駆動し且つギャップスイッチ（３）をト
リガするトリガ装置、である。
次に動作について説明する。まず開閉器（３）を閉じて
充電器（／ｌよりリアクトルＣコ）を通じてコンデンサ
バンク（りを充電する。コンデンサ（７）が規定値まで
充電するとトリガ装置（ｊｌがこれを検出して開閉器（
３）を開いてリアクトル−）とコンデンサバンク（４’
）との振動電流による逆流を防ぎ、その後、ギャップス
イッチ（３１を点弧する。今、電極（６）間にガスを入
れておけばコンデンサバンク（匍の放電によってプラズ
マが生成され、コンデンサバンク（ｔＩ）の蓄積エネル
ギーが失なわれる。そして、貴びプラズマを生成するた
めには、開閉器（３）を閉じて一連の動作を繰り返す。
充電器（／ｌよりリアクトルＣコ）を通じてコンデンサ
バンク（りを充電する。コンデンサ（７）が規定値まで
充電するとトリガ装置（ｊｌがこれを検出して開閉器（
３）を開いてリアクトル−）とコンデンサバンク（４’
）との振動電流による逆流を防ぎ、その後、ギャップス
イッチ（３１を点弧する。今、電極（６）間にガスを入
れておけばコンデンサバンク（匍の放電によってプラズ
マが生成され、コンデンサバンク（ｔＩ）の蓄積エネル
ギーが失なわれる。そして、貴びプラズマを生成するた
めには、開閉器（３）を閉じて一連の動作を繰り返す。
〔発明が解決しようとする問題点１
以上のよう忙従来のプラズマ発生装置では、開閉器の開
閉動作が必要であり、繰り返して充放電を行う場合には
開閉器の遅い動作に起因して高速にはプラズマ生成でき
ず、更に開閉器の寿命から多頻度にわたるコンデンサバ
ンクの充放電が行えないという問題点があった。
閉動作が必要であり、繰り返して充放電を行う場合には
開閉器の遅い動作に起因して高速にはプラズマ生成でき
ず、更に開閉器の寿命から多頻度にわたるコンデンサバ
ンクの充放電が行えないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、高速多頻度で連続的なコンデンサバンクの充
放電を行えるための充電用電源装置を備えたプラズマ発
生装置を提供することを目的としている。
たもので、高速多頻度で連続的なコンデンサバンクの充
放電を行えるための充電用電源装置を備えたプラズマ発
生装置を提供することを目的としている。
この発明に係るプラズマ発生装置は、リアクトルを介し
てコンデンサバンクを充電する電源として高周波交流電
源を用い、直流電圧はダイオードを介して得るようにし
ている。負電圧検出装置が正弦波電源の負電圧期間を検
知するとともにこの負を圧期間内でのコンデンサバンク
の充電電圧を検知する。゛コンデンサバンクの充電電圧
が所定値に達した時、コンデンサバンクを放電させる。
てコンデンサバンクを充電する電源として高周波交流電
源を用い、直流電圧はダイオードを介して得るようにし
ている。負電圧検出装置が正弦波電源の負電圧期間を検
知するとともにこの負を圧期間内でのコンデンサバンク
の充電電圧を検知する。゛コンデンサバンクの充電電圧
が所定値に達した時、コンデンサバンクを放電させる。
または、電源の負電圧を検出することなしに、コンデン
サバンク及びリアクトルの６値を、電源電圧の負期間中
に上記所定値までコンデンサバンクの充ｉｉ、 を圧が
上昇するように、設定して上記所定値を検出することも
できる。
サバンク及びリアクトルの６値を、電源電圧の負期間中
に上記所定値までコンデンサバンクの充ｉｉ、 を圧が
上昇するように、設定して上記所定値を検出することも
できる。
上記の構成によりこの発明における特徴は、ダイオード
によって整流きれた高周波の半波交流でコンデンサバン
クの光電を行い、かつダイオードによって逆流が防止さ
れる。コンデンサバンクの充電電圧が負の半波サイクル
中で規定直に達した時、電圧検知装置がこれを検知して
ギャップスイッチをトリガして電極間に放電を銹発しプ
ラズマが生成される。
によって整流きれた高周波の半波交流でコンデンサバン
クの光電を行い、かつダイオードによって逆流が防止さ
れる。コンデンサバンクの充電電圧が負の半波サイクル
中で規定直に達した時、電圧検知装置がこれを検知して
ギャップスイッチをトリガして電極間に放電を銹発しプ
ラズマが生成される。
以下、この発明に係るプラズマ発生装置の一実施例を第
１及び第２図について説明する。図において、（ｔｉ）
は第３図の充電器（／ｌと置換された高周波交流電源で
ここではＣＶＣＦを用い、（１コ）は第３図の開閉器（
３）と置換されたダイオードである。
１及び第２図について説明する。図において、（ｔｉ）
は第３図の充電器（／ｌと置換された高周波交流電源で
ここではＣＶＣＦを用い、（１コ）は第３図の開閉器（
３）と置換されたダイオードである。
（１３）は高周波交流電源（１１）の両端電圧が負にな
ったことを検出する負電圧検出装置、（ｔｔＩ）はコン
デンサバンク（りの両端電圧が規定電圧になったことを
検出する電圧検出装置、（ｔｒ）は負電圧検出装置（１
３）と電圧検出装置（ｔｔＩ）の両出力を入力とするＡ
ＮＤゲート、そして（１６）はＡＮＤゲートの出力によ
りギャップスイッチ（５）をトリガ装置。
ったことを検出する負電圧検出装置、（ｔｔＩ）はコン
デンサバンク（りの両端電圧が規定電圧になったことを
検出する電圧検出装置、（ｔｒ）は負電圧検出装置（１
３）と電圧検出装置（ｔｔＩ）の両出力を入力とするＡ
ＮＤゲート、そして（１６）はＡＮＤゲートの出力によ
りギャップスイッチ（５）をトリガ装置。
である。その他の構成は第３図のものと同様である。
次に動作について説明する。第２図に高周波電源（１１
）の電源電圧波形（第２図（ａ））と、コンデンサ電圧
波形（第一図（ｂ））と放電電流波形（第２図（ｃ）
）とが模式的に示されており、第一図（ａｌの電源電圧
波形が正になり始めるとダイオード（／Ｊ）が導通して
コンデンサバンク（りが充電し始める（第２図（ｂ））
。充電が進み、電源（／／）が負になるとダイオード（
ｌコ）が不導通になり逆流を防ぐとともに、この負電圧
を負電圧検出装置（１３）が検出する。電源（ｌ／）の
出力が負電圧を呈している間に、リアクトル（２）の遅
延作用によりコンデンサバンク（例の充電電圧は飽和す
る。この飽和電圧に達する前に、コンデンサバンク（＜
’ｌの電圧は、ギャップスイッチ（ｒｌを介して放電電
極（６）間にプラズマを生成するに十分な所定電圧に達
するよう忙設定されており、この所定電圧、即ちトリガ
電圧に達した時、これを電圧検出装置（ｔａ）が検出す
る。
）の電源電圧波形（第２図（ａ））と、コンデンサ電圧
波形（第一図（ｂ））と放電電流波形（第２図（ｃ）
）とが模式的に示されており、第一図（ａｌの電源電圧
波形が正になり始めるとダイオード（／Ｊ）が導通して
コンデンサバンク（りが充電し始める（第２図（ｂ））
。充電が進み、電源（／／）が負になるとダイオード（
ｌコ）が不導通になり逆流を防ぐとともに、この負電圧
を負電圧検出装置（１３）が検出する。電源（ｌ／）の
出力が負電圧を呈している間に、リアクトル（２）の遅
延作用によりコンデンサバンク（例の充電電圧は飽和す
る。この飽和電圧に達する前に、コンデンサバンク（＜
’ｌの電圧は、ギャップスイッチ（ｒｌを介して放電電
極（６）間にプラズマを生成するに十分な所定電圧に達
するよう忙設定されており、この所定電圧、即ちトリガ
電圧に達した時、これを電圧検出装置（ｔａ）が検出す
る。
従って、今、負電圧検出装置（１３）と電圧検出装置装
ｆｊｊｌ（ハ０とからの両市力信号によりＡＮＤゲート
（／！ｒ）が開かれるのでトリガ装置（１６）が付勢さ
れてギャップスイッチ（ｊ）がトリガされ、電極（６）
間にプラズマが生成される。従って、ギャップスイッチ
（りは高周波電源（／／）の電圧が負の半サイクル中に
トリガされるように構成されており、ダイオード（ｌコ
）Ｋ順電圧が印加されず確実にコンデンサバンク（４）
の放電が行える。
ｆｊｊｌ（ハ０とからの両市力信号によりＡＮＤゲート
（／！ｒ）が開かれるのでトリガ装置（１６）が付勢さ
れてギャップスイッチ（ｊ）がトリガされ、電極（６）
間にプラズマが生成される。従って、ギャップスイッチ
（りは高周波電源（／／）の電圧が負の半サイクル中に
トリガされるように構成されており、ダイオード（ｌコ
）Ｋ順電圧が印加されず確実にコンデンサバンク（４）
の放電が行える。
尚、第一図（ｃｌに示す如く、電源電圧が正に戻る次の
半サイクルまでに放電が終了するように電源（ｉｔ）の
周波数が設定される。通常、放電に要する期間は約３０
マイク四秒である。放電が完了すれば、電極（６）側が
開放状態になるので１次の半すイクＡＩＣは再び充電が
開始する。以下繰り返して行けば連続かつ周期的に充放
電が、高周波電源の周波数に対応した高速度で行われる
こととなる。
半サイクルまでに放電が終了するように電源（ｉｔ）の
周波数が設定される。通常、放電に要する期間は約３０
マイク四秒である。放電が完了すれば、電極（６）側が
開放状態になるので１次の半すイクＡＩＣは再び充電が
開始する。以下繰り返して行けば連続かつ周期的に充放
電が、高周波電源の周波数に対応した高速度で行われる
こととなる。
尚、上記実施例では、負電圧検出装置（／３）を用いた
が、これを用いずに、リアクトル（コ）及びコンデンサ
バンク（りの台筐を、高周波交流電源の負電圧期間中に
上記充電電圧が上記所定電圧に達するように設定してお
いてもよい。
が、これを用いずに、リアクトル（コ）及びコンデンサ
バンク（りの台筐を、高周波交流電源の負電圧期間中に
上記充電電圧が上記所定電圧に達するように設定してお
いてもよい。
また、上記実施例では高周波電源（ｔ ｔ ）Ｋ ＣＶ
ＣＦ（定電圧定周波）電源を用いたがＶＶＶＦ（可変電
圧可変周波数）電源を用いるならば、放電パルスの間隔
や放電エネルギーを可変にすることが可能となり、より
多くの効果が期待できる。
ＣＦ（定電圧定周波）電源を用いたがＶＶＶＦ（可変電
圧可変周波数）電源を用いるならば、放電パルスの間隔
や放電エネルギーを可変にすることが可能となり、より
多くの効果が期待できる。
以上のように、この発明によればコンデンサバンクの充
電電源に高周波交流電源とこの整流用のダイオードとを
用い、高周波交流電源電圧の正電圧時にコンデンサバン
クを充電し、負電圧時に放電させるので、ＩＪ［雑な回
路構成を用いずに連続多頻度で速い繰り返しの充放電が
でき、低く抑えられるという効果かある。
電電源に高周波交流電源とこの整流用のダイオードとを
用い、高周波交流電源電圧の正電圧時にコンデンサバン
クを充電し、負電圧時に放電させるので、ＩＪ［雑な回
路構成を用いずに連続多頻度で速い繰り返しの充放電が
でき、低く抑えられるという効果かある。
第７図はこの発明の一実施例によるプラズマ発生装置を
示す回路略図、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図の回路に
おける電源電圧波形、コンデンサ電圧波形、及び放電１
！九波形をそれぞれ示す模式図、及び。 第３図は従来のプラズマ発生装置を示す回路略図、であ
る。 （コ）・・リアクトル、（す・・コンデンサバンク。 （５）・・ギャップスイッチ、（Ａ）・・放電電極、（
１１）・・茜周波交流電源、（１コ）・・ダイオード。 （／３）・・負電圧検出装置、（／（Ｉ）・・電圧検出
装置、（１３）拳、ＡＮＤゲート、（１１，）・・ ト
リガ装置。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 ２：リアクトル ４：コンデンサバンク ５ニ ギャップスイッチ ６、放電電楊 １ト高周波交洗冨源 １２、タイオード 第２図 時間 時間 第３図
示す回路略図、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図の回路に
おける電源電圧波形、コンデンサ電圧波形、及び放電１
！九波形をそれぞれ示す模式図、及び。 第３図は従来のプラズマ発生装置を示す回路略図、であ
る。 （コ）・・リアクトル、（す・・コンデンサバンク。 （５）・・ギャップスイッチ、（Ａ）・・放電電極、（
１１）・・茜周波交流電源、（１コ）・・ダイオード。 （／３）・・負電圧検出装置、（／（Ｉ）・・電圧検出
装置、（１３）拳、ＡＮＤゲート、（１１，）・・ ト
リガ装置。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 ２：リアクトル ４：コンデンサバンク ５ニ ギャップスイッチ ６、放電電楊 １ト高周波交洗冨源 １２、タイオード 第２図 時間 時間 第３図
Claims (6)
- （１）高周波交流電源と、この高周波交流電源の出力を
整流する整流器と、この整流器の出力を充電するリアク
トル及びコンデンサバンクの直列体と、上記高周波交流
電源の負電圧を検出し該負電圧の期間中、上記コンデン
サバンクの充電電圧が所定電圧に達した時、上記充電電
圧を瞬時に放電させてプラズマを生成する手段と、を備
えたことを特徴とするプラズマ発生装置。 - （２）上記高周波電源はＣＶＣＦ電源である特許請求の
範囲第１項記載のプラズマ発生装置。 - （３）上記高周波電源はＶＶＶＦ電源である特許請求の
範囲第１項記載のプラズマ発生装置。 - （４）高周波電源と、この高周波交流電源の出力を整流
する整流器と、この整流器の出力を充電するリアクトル
及びコンデンサバンクの直列体と、上記コンデンサバン
クの充電電圧が所定電圧に達した時、上記充電電圧を瞬
時に放電させてプラズマを生成する手段と、を備え、上
記リアクトル及びコンデンサの値が、上記高周波交流電
源の負電圧期間中に上記充電電圧が上記所定電圧に達す
るように設定されていることを特徴としたプラズマ発生
装置。 - （５）上記高周波電源はＣＶＣＦ電源である特許請求の
範囲第４項記載のプラズマ発生装置。 - （６）上記高周波電源はＶＶＶＦ電源である特許請求の
範囲第４項記載のプラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6395285A JPS61225798A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6395285A JPS61225798A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | プラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61225798A true JPS61225798A (ja) | 1986-10-07 |
Family
ID=13244169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6395285A Pending JPS61225798A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61225798A (ja) |
Cited By (26)
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-
1985
- 1985-03-29 JP JP6395285A patent/JPS61225798A/ja active Pending
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