JPWO2025041274A5 - - Google Patents

Claims (11)

1. 反応物質を収納する反応炉と、
   マイクロ波ビームを発生させるマイクロ波発生器とを備え、
   前記反応炉に開口が設けられ、
   前記マイクロ波発生器は、前記マイクロ波ビームを前記開口の中心部に集中させて前記反応炉の内部に前記マイクロ波ビームを入射させ、
   前記反応炉の内壁は前記マイクロ波ビームを反射し、
   前記開口の寸法は、前記マイクロ波ビームの半波長より長く、
   前記開口の面積は、前記反応炉の内壁のうち前記反応物質に覆われていない部分の面積の１／１０以下であることを特徴とするマイクロ波反応炉。
2. 前記マイクロ波発生器は、導波路を用いずに前記反応炉の内部に前記マイクロ波ビームを直接的に入射させることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波反応炉。
3. 前記マイクロ波発生器は、
   前記開口に接続され、導体により構成され、前記マイクロ波ビームを形成するための空間を囲むチャンバと、
   前記チャンバの壁面に設けられ、前記チャンバの内部で前記マイクロ波ビームを空間合成する複数のアンテナと、
   位相制御したマイクロ波の電気信号を前記複数のアンテナにそれぞれ供給する複数の発振器とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ波反応炉。
4. 前記複数のアンテナは円形アレイアンテナであることを特徴とする請求項３に記載のマイクロ波反応炉。
5. 前記発振器は、少なくとも１段のトランジスタを含み前記マイクロ波の電気信号を増幅させる増幅器と、前記増幅器の最終段トランジスタと前記アンテナとの間に接続された反射波モニタ回路とを有し、
   前記反射波モニタ回路は、前記アンテナから戻ってくる反射波の強度をモニタし、前記反射波の強度が閾値を超えると前記最終段トランジスタのドレイン電圧又は動作電流を下げるように制御することを特徴とする請求項３に記載のマイクロ波反応炉。
6. 前記反射波モニタ回路は、前記反射波の強度が閾値を超えると前記複数の発振器の全ての前記最終段トランジスタのドレイン電圧又は動作電流を下げるように制御することを特徴とする請求項５に記載のマイクロ波反応炉。
7. 前記最終段トランジスタはＧａＮトランジスタであることを特徴とする請求項５に記載のマイクロ波反応炉。
8. 前記反応炉に複数の前記開口が設けられ、
   各開口から入射された前記マイクロ波ビームが前記反応炉の内壁で反射することなく他の開口に直接的に入ることがないように複数の前記開口は配置され、
   前記複数の発振器は、前記反応炉の内部のマイクロ波分布が均一になるように、複数の前記開口から入射される前記マイクロ波ビームの位相をそれぞれ制御することを特徴とする請求項３に記載のマイクロ波反応炉。
9. 前記反応炉の前記開口に設けられ、前記反応炉の内部の物質が前記開口から前記反応炉の外に出るのを防ぐ遮蔽板を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ波反応炉。
10. 前記遮蔽板は、前記マイクロ波ビームの半波長の厚さを持つ誘電体板であることを特徴とする請求項９に記載のマイクロ波反応炉。
11. 前記遮蔽板は、２枚の誘電体薄膜と、前記２枚の誘電体薄膜の間に挟まれ前記マイクロ波ビームの１／４波長の厚さを持つハニカム材とを有することを特徴とする請求項９に記載のマイクロ波反応炉。