JPS63154940A - プラズマ利用装置内部観測窓の清浄方法 - Google Patents
プラズマ利用装置内部観測窓の清浄方法Info
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- JPS63154940A JPS63154940A JP61301211A JP30121186A JPS63154940A JP S63154940 A JPS63154940 A JP S63154940A JP 61301211 A JP61301211 A JP 61301211A JP 30121186 A JP30121186 A JP 30121186A JP S63154940 A JPS63154940 A JP S63154940A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
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〕
本発明は、プラズマ利用装置の内部観測窓の清浄方法に
係り、特にプラズマ反応生成物による観測窓の汚染を防
止するのに好適なプラズマ利用装置の内部観測窓の清浄
方法に関する。
係り、特にプラズマ反応生成物による観測窓の汚染を防
止するのに好適なプラズマ利用装置の内部観測窓の清浄
方法に関する。
従来のプラズマ利用装置の内部観測窓の汚染除去装置に
は、実開昭５７−１９４０５３号公報に開示されている
ものが挙げられるが、この装置に用いられている方法は
プラズマ利用装置と一体となっているイオンビームを用
いたスパッタエッチンクによシ、観測窓に付着するプラ
ズマ反応生成物が除去されるよう釦なっている。
は、実開昭５７−１９４０５３号公報に開示されている
ものが挙げられるが、この装置に用いられている方法は
プラズマ利用装置と一体となっているイオンビームを用
いたスパッタエッチンクによシ、観測窓に付着するプラ
ズマ反応生成物が除去されるよう釦なっている。
上記従来技術は、プラズマ利用装置とイオンビームスパ
ッタエツチング部とが一体化されているために装置が大
型になるうえ、さらに通常プラズマ利用装置では、薄膜
形成や薄膜加工を行なう際の真空度が１〜数１０Ｐａで
あるのに対してイオンビームを生成させるには、真空度
を１０−５〜１ｏ−４ＰａＯ高真度を必要とするので、
観測窓の付着物を除去するにはプラズマ利用装置による
薄膜形成や薄膜加工を一旦停止しなければならないので
、断続的にプラズマ利用装置を稼動させなければならな
いという不都合があった。
ッタエツチング部とが一体化されているために装置が大
型になるうえ、さらに通常プラズマ利用装置では、薄膜
形成や薄膜加工を行なう際の真空度が１〜数１０Ｐａで
あるのに対してイオンビームを生成させるには、真空度
を１０−５〜１ｏ−４ＰａＯ高真度を必要とするので、
観測窓の付着物を除去するにはプラズマ利用装置による
薄膜形成や薄膜加工を一旦停止しなければならないので
、断続的にプラズマ利用装置を稼動させなければならな
いという不都合があった。
本発明の目的は、プラズマ利用装置内で薄膜形成や薄膜
加工を行ないながら、プラズマ利用装置の内部観測窓に
付着するプラズマ反応生成物を除去することができるプ
ラズマ利用装置の内部観測窓の清浄方法を提供すること
にある。
加工を行ないながら、プラズマ利用装置の内部観測窓に
付着するプラズマ反応生成物を除去することができるプ
ラズマ利用装置の内部観測窓の清浄方法を提供すること
にある。
上記目的は、プラズマ利用装置の内部観測窓の窓材によ
る吸収が少ないレーザ光を発生する光源をプラズマ利用
装置の外部に配置し、発生したレーザ光をプラズマ放電
中のプラズマ利用装置の内部観測窓の全面またはその一
部に照射することによシ達成される。
る吸収が少ないレーザ光を発生する光源をプラズマ利用
装置の外部に配置し、発生したレーザ光をプラズマ放電
中のプラズマ利用装置の内部観測窓の全面またはその一
部に照射することによシ達成される。
プラズマ利用装置の内部観測窓に付着するプラズマ反応
生成物の吸着エネルギーはＱ、１〜Ｑ、５ｅｖ程度であ
ることから、同装置の内部観測窓の窓材による吸収が小
さい波長域のレーザ光を同窓に照射すれば、プラズマ反
応生成物の光吸収特性によってレーザ光を一部吸収し、
その吸収されたエネルギーで光化学反応を起して分解、
揮散されるので、プラズマ利用装置の内部観測窓に付着
したプラズマ反応生成物は除去される。しかも、レーザ
光の優れた指向性によシ照射部位以外への影響を与えな
いで行なうことができる。
生成物の吸着エネルギーはＱ、１〜Ｑ、５ｅｖ程度であ
ることから、同装置の内部観測窓の窓材による吸収が小
さい波長域のレーザ光を同窓に照射すれば、プラズマ反
応生成物の光吸収特性によってレーザ光を一部吸収し、
その吸収されたエネルギーで光化学反応を起して分解、
揮散されるので、プラズマ利用装置の内部観測窓に付着
したプラズマ反応生成物は除去される。しかも、レーザ
光の優れた指向性によシ照射部位以外への影響を与えな
いで行なうことができる。
以下、本発明の一実施例を第１図によシ説明する。
第１図は本発明に使用するレーザ光照射システムを外部
に備えたプラズマ利用装置の概略説明図である。同図を
参照して説明すれば、レーザ光発生部１からのレーザ光
２はビーム径調整部３によシ所望の形及び大きさに整え
られる。このビーム径調整部３にはビームエキスパンダ
とスリットや絞シまたはレンズ等からなる。ビーム形状
が整えられたレーザ光４は光量調整部５で所望の出力が
得られるように光量が調整されるとともに、その一部は
分岐されて出力検出部６で出力が監視される。この光量
調整部５には例えば光減衰器やフィルタなどが、レーザ
光の分岐にはビームスプリッタなどが利用できる。光量
調整部５を介して得られたレーザ光７はレーザ光走査部
８によシプラズマ利用装置１０の内部観測窓１２に照射
されるようになっている。このレーザ光走査部８には反
射鏡、プリズム等の反射効率の高い光学部品が用いられ
、モータ９によってレーザ光走査部８を駆動し、これに
よってレーザ光７は観測窓１２の窓面上を一次元または
二次元的に移動し、その照射位置が変えられるようＫな
っている。レーザ光７は観測窓１２を通過し、観測窓１
２内面に付着したプラズマ反応生成物１３へ照射される
。このプラズマ反応生成物１３は原子や分子のラジカル
、中性粒子および原子や分子のイオンなどからなり、そ
れらはプラズマ利用装置１０内のプラズマ発生域１１か
ら熱拡散によりプラズマ装置１０の内壁や観測窓１２の
内面へ飛来して衝突し、その運動エネルギーを失なって
付着する。観測窓１２に付着したプラズマ反応生成物１
３の吸着エネルギーは数ｅＶ以下であることから、観測
窓１２の窓材に対して吸収の少ないレーザ光、すなわち
、透過率の高いレーザ光は効率よくプラズマ反応生成物
１３をスパッタすることができる。これはレーザ光の指
向性が優れていることから、普通の光のような散乱およ
び拡散によるエネルギー損失が極めて少ないことによる
。さらにプラズマ反応生成物１３の吸収波長に適合する
レーザ光を用いればレーザ光のエネルギーはプラズマ反
応生成物１３に吸収されて光化学反応によシ分解を起し
、よシ効果的にプラズマ反応生成物は揮散される。観測
窓１２に付着したプラズマ反応生成物１３を除去するの
に適当なレーザ光の波長としては、一般に用いられてい
る観測窓１３の窓材がホウケイ酸ガラスの場合には３５
０〜８０ｅｌ ｎｍ （ｌの波長域内の光、石英ガラス
の場合には２００〜９００ｎｍ位の波長域内の光が挙げ
られ、これらの波長域の光のエネルギーは数ｅｖに相当
するので効率的である。波長２００ｎｍ以下の波長域で
も適用できるが、空気による散乱を受は易く、清浄効率
が落る。また９００ｎｍ以上のレーザ光でも出力エネル
ギーを高くすれば用いることができるが、観測窓１３の
窓材での透過率が落ち、観測窓に熱的ストレスを与える
恐れがあるので、２００〜９００ｎｍの波長域内のレー
ザ光を選び、数ｍＪ程度の出力エネルギーで照射すれば
効果的にプラズマ反応生成物１３が除去される。
に備えたプラズマ利用装置の概略説明図である。同図を
参照して説明すれば、レーザ光発生部１からのレーザ光
２はビーム径調整部３によシ所望の形及び大きさに整え
られる。このビーム径調整部３にはビームエキスパンダ
とスリットや絞シまたはレンズ等からなる。ビーム形状
が整えられたレーザ光４は光量調整部５で所望の出力が
得られるように光量が調整されるとともに、その一部は
分岐されて出力検出部６で出力が監視される。この光量
調整部５には例えば光減衰器やフィルタなどが、レーザ
光の分岐にはビームスプリッタなどが利用できる。光量
調整部５を介して得られたレーザ光７はレーザ光走査部
８によシプラズマ利用装置１０の内部観測窓１２に照射
されるようになっている。このレーザ光走査部８には反
射鏡、プリズム等の反射効率の高い光学部品が用いられ
、モータ９によってレーザ光走査部８を駆動し、これに
よってレーザ光７は観測窓１２の窓面上を一次元または
二次元的に移動し、その照射位置が変えられるようＫな
っている。レーザ光７は観測窓１２を通過し、観測窓１
２内面に付着したプラズマ反応生成物１３へ照射される
。このプラズマ反応生成物１３は原子や分子のラジカル
、中性粒子および原子や分子のイオンなどからなり、そ
れらはプラズマ利用装置１０内のプラズマ発生域１１か
ら熱拡散によりプラズマ装置１０の内壁や観測窓１２の
内面へ飛来して衝突し、その運動エネルギーを失なって
付着する。観測窓１２に付着したプラズマ反応生成物１
３の吸着エネルギーは数ｅＶ以下であることから、観測
窓１２の窓材に対して吸収の少ないレーザ光、すなわち
、透過率の高いレーザ光は効率よくプラズマ反応生成物
１３をスパッタすることができる。これはレーザ光の指
向性が優れていることから、普通の光のような散乱およ
び拡散によるエネルギー損失が極めて少ないことによる
。さらにプラズマ反応生成物１３の吸収波長に適合する
レーザ光を用いればレーザ光のエネルギーはプラズマ反
応生成物１３に吸収されて光化学反応によシ分解を起し
、よシ効果的にプラズマ反応生成物は揮散される。観測
窓１２に付着したプラズマ反応生成物１３を除去するの
に適当なレーザ光の波長としては、一般に用いられてい
る観測窓１３の窓材がホウケイ酸ガラスの場合には３５
０〜８０ｅｌ ｎｍ （ｌの波長域内の光、石英ガラス
の場合には２００〜９００ｎｍ位の波長域内の光が挙げ
られ、これらの波長域の光のエネルギーは数ｅｖに相当
するので効率的である。波長２００ｎｍ以下の波長域で
も適用できるが、空気による散乱を受は易く、清浄効率
が落る。また９００ｎｍ以上のレーザ光でも出力エネル
ギーを高くすれば用いることができるが、観測窓１３の
窓材での透過率が落ち、観測窓に熱的ストレスを与える
恐れがあるので、２００〜９００ｎｍの波長域内のレー
ザ光を選び、数ｍＪ程度の出力エネルギーで照射すれば
効果的にプラズマ反応生成物１３が除去される。
第２図は第１図に示したプラズマ利用装置を用いて、同
装置本体を稼動中に観測窓ヘレーザ光を照射しない場合
とレーザ光を照射した場合における観測窓の透過率の測
定結果例を示したものである。
装置本体を稼動中に観測窓ヘレーザ光を照射しない場合
とレーザ光を照射した場合における観測窓の透過率の測
定結果例を示したものである。
まず、第２図（ａ）は、観測窓の部位と透過率との関係
を示したものであシ、同図において、実線はレーザ光を
照射した場合、点線はレーザ光を照射しなかった場合で
ある。同図から、レーザ光を照射した場合には透過率は
高く、かう観測窓の部位の違いによる影響は認められな
かったのに対し、レーザ光を照射しなかった場合には、
透過率が低く、しかも観測窓の両端に対して中央での透
過率の低下が大きくなっている。これはプラズマ反応生
成物の付着量が観測窓に対して不均一であることを示し
ている。
を示したものであシ、同図において、実線はレーザ光を
照射した場合、点線はレーザ光を照射しなかった場合で
ある。同図から、レーザ光を照射した場合には透過率は
高く、かう観測窓の部位の違いによる影響は認められな
かったのに対し、レーザ光を照射しなかった場合には、
透過率が低く、しかも観測窓の両端に対して中央での透
過率の低下が大きくなっている。これはプラズマ反応生
成物の付着量が観測窓に対して不均一であることを示し
ている。
つぎに、第２図（ｂ）は、プラズマ利用装置の稼動時間
と観測窓中央の透過率との関係を示すものであるが、レ
ーザ光を照射した場合には透過率の低下はほとんど認め
られず、観測窓に付着するプラズマ反応生成物は効率よ
く除去され、清浄な状態を保持しているのに対し、レー
ザ光を照射しない場合には稼動時間の経過とともに観測
窓中央の透過率の低下は著るしくなっておシ、プラズマ
反応生成物の付着が増加していることを示している。
と観測窓中央の透過率との関係を示すものであるが、レ
ーザ光を照射した場合には透過率の低下はほとんど認め
られず、観測窓に付着するプラズマ反応生成物は効率よ
く除去され、清浄な状態を保持しているのに対し、レー
ザ光を照射しない場合には稼動時間の経過とともに観測
窓中央の透過率の低下は著るしくなっておシ、プラズマ
反応生成物の付着が増加していることを示している。
本発明によれば、プラズマ利用装置によυ薄膜の形成や
加工等を行ないながら、該装置の真空を破らずに該装置
の内部観測窓に付着するプラズマ反応生成物を除去でき
るので、長時間の連続運転が可能となシ、プラズマ利用
装置の稼動率を大巾に向上させることができる。さらに
、プラズマ利用装置内のプラズマ状態を監視するエツチ
ング終点モニタや膜質形成モニタなどのプラズマモニタ
に対して検出感度の低下を防止すると共に測定値の信頼
性の向上が図れ、しかも、現用のプラズマ利用装置を改
造することなく対応できるので経済性の点でも効果があ
る。
加工等を行ないながら、該装置の真空を破らずに該装置
の内部観測窓に付着するプラズマ反応生成物を除去でき
るので、長時間の連続運転が可能となシ、プラズマ利用
装置の稼動率を大巾に向上させることができる。さらに
、プラズマ利用装置内のプラズマ状態を監視するエツチ
ング終点モニタや膜質形成モニタなどのプラズマモニタ
に対して検出感度の低下を防止すると共に測定値の信頼
性の向上が図れ、しかも、現用のプラズマ利用装置を改
造することなく対応できるので経済性の点でも効果があ
る。
第１図は本発明に用いるレーザ光照射システムを外部に
備えたプラズマ利用装置の概略説明図、第２図はプラズ
マ利用装置を稼動中にその観測窓にレーザ光を照射した
場合と照射しなかった場合における観測窓の透過率の測
定結果を示す図である。 第１図において、 １・・・レーザ光発生部 ２．４．７・・・レーザ光 ３・・・ビーム径調整部 ５・・・光量調整部 ６・・・出力検出部 ８・・・レーザ光走査部 ９・・・モータ １０・・・プラズマ利用装置 １１・・・プラズマ発生域 １２・・・内部観測窓 １６・・・プラズマ反応生成物。
備えたプラズマ利用装置の概略説明図、第２図はプラズ
マ利用装置を稼動中にその観測窓にレーザ光を照射した
場合と照射しなかった場合における観測窓の透過率の測
定結果を示す図である。 第１図において、 １・・・レーザ光発生部 ２．４．７・・・レーザ光 ３・・・ビーム径調整部 ５・・・光量調整部 ６・・・出力検出部 ８・・・レーザ光走査部 ９・・・モータ １０・・・プラズマ利用装置 １１・・・プラズマ発生域 １２・・・内部観測窓 １６・・・プラズマ反応生成物。
Claims (1)
- １、プラズマ利用装置内に発生されているプラズマ状態
を該装置外部から監視するために設けられている観測窓
に、該観測窓の窓材による吸収の少ないレーザ光を照射
することを特徴とするプラズマ利用装置内部観測窓の清
浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61301211A JPS63154940A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | プラズマ利用装置内部観測窓の清浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61301211A JPS63154940A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | プラズマ利用装置内部観測窓の清浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63154940A true JPS63154940A (ja) | 1988-06-28 |
Family
ID=17894121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61301211A Pending JPS63154940A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | プラズマ利用装置内部観測窓の清浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63154940A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997035685A1 (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-02 | The Regents Of The University Of California | Laser light window cleaning |
| DE10208485B4 (de) * | 2002-02-27 | 2009-12-03 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines an einem Brennraum eines Verbrennungsmotors angeordneten optischen Fensters |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP61301211A patent/JPS63154940A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997035685A1 (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-02 | The Regents Of The University Of California | Laser light window cleaning |
| DE10208485B4 (de) * | 2002-02-27 | 2009-12-03 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines an einem Brennraum eines Verbrennungsmotors angeordneten optischen Fensters |
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