JPH02121300A - アークトーチ - Google Patents
アークトーチInfo
- Publication number
- JPH02121300A JPH02121300A JP63273065A JP27306588A JPH02121300A JP H02121300 A JPH02121300 A JP H02121300A JP 63273065 A JP63273065 A JP 63273065A JP 27306588 A JP27306588 A JP 27306588A JP H02121300 A JPH02121300 A JP H02121300A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torch
- arc
- electrode
- magnetic pole
- counter electrode
- Prior art date
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- Pending
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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］
本発明のアークトーチは、近年学術研究ならびに産業に
おいて発展しているプラズマ化学の分野のプラズマ化学
反応炉ならびに薄膜生成装置に利用されるものである。
おいて発展しているプラズマ化学の分野のプラズマ化学
反応炉ならびに薄膜生成装置に利用されるものである。
また減圧下の真空中での溶接にも用い得る。
［従来の技術〕
従来のアークトーチは溶接に使用される場合、その多く
は大気中にて使用されており、減圧された真空の雰囲気
ではほとんど使用されていない。
は大気中にて使用されており、減圧された真空の雰囲気
ではほとんど使用されていない。
また、プラズマ発生手段としては、他のものより高密度
プラズマを発生する。
プラズマを発生する。
［発明が解決しようとする課題］
従来のアークトーチを減圧下で使用した場合アク放電が
必ずしもトーチ電極と対向電極のタ−ゲット間のみに発
生するわけではなく、減圧容器の電極に成り得る箇所に
も放電アークが発生することがあり、安定なアーク放電
を維ｔＨすることは容易ではない。また放電電流値を小
さくする場合、アークプラズマが外乱に対して不安定と
なり同様に放電を維持することが困難となる。また、高
真空下ではアークプラズマの密度が低くなり低電流とな
り放電維持が困難となる。
必ずしもトーチ電極と対向電極のタ−ゲット間のみに発
生するわけではなく、減圧容器の電極に成り得る箇所に
も放電アークが発生することがあり、安定なアーク放電
を維ｔＨすることは容易ではない。また放電電流値を小
さくする場合、アークプラズマが外乱に対して不安定と
なり同様に放電を維持することが困難となる。また、高
真空下ではアークプラズマの密度が低くなり低電流とな
り放電維持が困難となる。
［課題を解決するための手段と作用］
本発明は上記問題点を解決するために、アークトーチ本
体内部に磁極を配し、かつ対向電極側に他の対向磁極を
配し、これらの双磁極によりトーチ電極と対向電極のタ
ーゲット間に発生する局所的集中磁束がアークプラズマ
の移動に異方性を生じさせ、アーク放電をトーチ電極と
ターゲット間に限定し、外乱に対する安定性を増加させ
かつ高真空下で高密度のアークプラズマを保持し高電流
密度を得るものである。
体内部に磁極を配し、かつ対向電極側に他の対向磁極を
配し、これらの双磁極によりトーチ電極と対向電極のタ
ーゲット間に発生する局所的集中磁束がアークプラズマ
の移動に異方性を生じさせ、アーク放電をトーチ電極と
ターゲット間に限定し、外乱に対する安定性を増加させ
かつ高真空下で高密度のアークプラズマを保持し高電流
密度を得るものである。
また、アークトーチのトーチ電ｉの形状を中空状にし、
この中空状の中空通路よりアークプラズマ源ガスを供給
することはアークプラズマ柱をさらに細くし、高密度ア
ークプラズマの密度損失を補い、長時間高密度アークプ
ラズマと容器内高真空を維持するものである。
この中空状の中空通路よりアークプラズマ源ガスを供給
することはアークプラズマ柱をさらに細くし、高密度ア
ークプラズマの密度損失を補い、長時間高密度アークプ
ラズマと容器内高真空を維持するものである。
また、アークトーチ本体内部に冷却媒通路を設けること
により冷却媒がトーチ電極ならびに磁極の高温にさらさ
れることによる消耗、消磁を無くするものである。
により冷却媒がトーチ電極ならびに磁極の高温にさらさ
れることによる消耗、消磁を無くするものである。
さらに、アークトーチの他端側のヨークは磁束の形状を
変形させターゲット以外の容器にアーク放電することを
防ぐものである。
変形させターゲット以外の容器にアーク放電することを
防ぐものである。
［実施例］
以下第１図及び第２図を参照して本発明の一実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
即ち、中空棒のトーチ電極１は、アークトーチ本体２の
一端にＯリングのシール３を介して、数個のネジ４でＪ
Ｒ付けられている。上記トーチ電極】の中空部は本体２
と同軸円筒形状のガスバイブ５によってアークプラズマ
源ガス通路５ａ ｌ：Ｋｎつでいる。またトーチ電極１
は上部のリング部６で冷却媒通路７を流れる冷却媒に接
触する。冷却媒通路７はガスバイブ５と本体２との間隙
を同軸円筒状のバイブ８で仕切り、冷却媒の循環通路を
形成している。そして、バイブ８の外周に同軸円筒状の
磁極９を配し、磁極９の上方にヨーク１０を配している
。一方トーチ電極１と空間を隔てて真空容器１８と電気
的に接続された対向電極１１のターゲットが位置し、さ
らに空間を隔てて対向磁極１２がホルダ１３により容器
１８内に配置されている。アークプラズマ源ガス通路５
ａならびに冷却媒通路７はそれぞれブラケット１４を介
してガスコネクタ１５ならびに冷却媒コネクタ１６に継
っている。またアークトーチ本体２の他端に取付けられ
たトーチ電極端子１７がアークトーチ本体２と電気的に
導通し、また、トーチ電極１は本体２と導通している。
一端にＯリングのシール３を介して、数個のネジ４でＪ
Ｒ付けられている。上記トーチ電極】の中空部は本体２
と同軸円筒形状のガスバイブ５によってアークプラズマ
源ガス通路５ａ ｌ：Ｋｎつでいる。またトーチ電極１
は上部のリング部６で冷却媒通路７を流れる冷却媒に接
触する。冷却媒通路７はガスバイブ５と本体２との間隙
を同軸円筒状のバイブ８で仕切り、冷却媒の循環通路を
形成している。そして、バイブ８の外周に同軸円筒状の
磁極９を配し、磁極９の上方にヨーク１０を配している
。一方トーチ電極１と空間を隔てて真空容器１８と電気
的に接続された対向電極１１のターゲットが位置し、さ
らに空間を隔てて対向磁極１２がホルダ１３により容器
１８内に配置されている。アークプラズマ源ガス通路５
ａならびに冷却媒通路７はそれぞれブラケット１４を介
してガスコネクタ１５ならびに冷却媒コネクタ１６に継
っている。またアークトーチ本体２の他端に取付けられ
たトーチ電極端子１７がアークトーチ本体２と電気的に
導通し、また、トーチ電極１は本体２と導通している。
前記冷却媒コネクタ１６は冷媒循環ポンプ１９に連結さ
れる。又、前記トーチγは極端子１７及び真空容器１８
はアークトーチ電源２０に接続される。更に真空容器１
８は真空ポンプ２１に連結される。
れる。又、前記トーチγは極端子１７及び真空容器１８
はアークトーチ電源２０に接続される。更に真空容器１
８は真空ポンプ２１に連結される。
次に上記実施例の作用を説明する。トーチ電極端子１７
はアークトーチ電源２０の陰極に継かれ一方陽極は真空
容器１８に継がれている。したがって高真空容器１８内
でアークプラズマ源ガスをガスコネクタ１５、アークプ
ラズマ源ガス通路５ａ１トーチ電極１の中空部を通じて
供給すると、トーチｒｕ極１と対向電極１１間にアーク
放電が発生する。また、始めに容器１８内にアークプラ
ズマ源ガスを低圧に充満させておいてもアーク放電が発
生する。上記放電により生成されたアークプラズマは磁
極９と対向磁極１２による双磁極の発生する局所的集中
された磁束により、アークトーチ本体２の中心軸方向の
み移動が容易となり垂直方向は移動困難となる。このた
めアークプラズマはアークトーチ本体２の中心軸近傍に
高密度に安定に保持される。またアークトーチ本体２の
他端側に発生する磁束はヨーク１０内に入り込み易く、
アークトーチ本体２の中心軸と平行になるように変化す
るため、磁束はアークトーチ本体２と真空容器１８の各
部を結ぶ線分を横切るようになりア−クトーチ本体２と
真空容器１８間の放電を抑制する。上記のアーク放電状
態のままでさらに真空容器１８内の真空度を上げること
ができる。
はアークトーチ電源２０の陰極に継かれ一方陽極は真空
容器１８に継がれている。したがって高真空容器１８内
でアークプラズマ源ガスをガスコネクタ１５、アークプ
ラズマ源ガス通路５ａ１トーチ電極１の中空部を通じて
供給すると、トーチｒｕ極１と対向電極１１間にアーク
放電が発生する。また、始めに容器１８内にアークプラ
ズマ源ガスを低圧に充満させておいてもアーク放電が発
生する。上記放電により生成されたアークプラズマは磁
極９と対向磁極１２による双磁極の発生する局所的集中
された磁束により、アークトーチ本体２の中心軸方向の
み移動が容易となり垂直方向は移動困難となる。このた
めアークプラズマはアークトーチ本体２の中心軸近傍に
高密度に安定に保持される。またアークトーチ本体２の
他端側に発生する磁束はヨーク１０内に入り込み易く、
アークトーチ本体２の中心軸と平行になるように変化す
るため、磁束はアークトーチ本体２と真空容器１８の各
部を結ぶ線分を横切るようになりア−クトーチ本体２と
真空容器１８間の放電を抑制する。上記のアーク放電状
態のままでさらに真空容器１８内の真空度を上げること
ができる。
［発明の効果］
本発明は、減圧下ならびに高真空中でアーク放電をトー
チ電極とターゲット間のみに限定することを可能にし、
低電流アーク放電でも高密度アークプラズマを安定に生
成することができるという高い制御性高性能機能を有し
、中空棒状のトーチ電極よりプラズマ源ガスを導入する
ことは、さらに上記機能を高めることができ、長時間、
高密度のアークプラズマ作用を細く局所的に維持できる
為アークトーチの広範囲な利用ができるという効果を有
している。また、冷却媒通路の冷却媒がトチの寿命をい
ちじるしく向上させることができるという経済的効果を
有している。したがってプラズマ化学反応炉及び薄膜生
成装置に使用される場合、反応口、スパッタリング量を
広範囲高効率に制御できるという大きな効果を有してい
る。
チ電極とターゲット間のみに限定することを可能にし、
低電流アーク放電でも高密度アークプラズマを安定に生
成することができるという高い制御性高性能機能を有し
、中空棒状のトーチ電極よりプラズマ源ガスを導入する
ことは、さらに上記機能を高めることができ、長時間、
高密度のアークプラズマ作用を細く局所的に維持できる
為アークトーチの広範囲な利用ができるという効果を有
している。また、冷却媒通路の冷却媒がトチの寿命をい
ちじるしく向上させることができるという経済的効果を
有している。したがってプラズマ化学反応炉及び薄膜生
成装置に使用される場合、反応口、スパッタリング量を
広範囲高効率に制御できるという大きな効果を有してい
る。
第１図は本発明の一実施例を示す一部切欠側面図、第２
図は本発明を付属装置に接続した状態の一例を示す構成
説明図である。 １・・・トーチ電極、５・・・ガスパイプ、５ａ・・・
アークプラズマ源ガス通路、７・・・冷却媒通路、９・
・・磁極、１０・・・ヨーク、１１・・・対向電極、１
２・・対向磁極。
図は本発明を付属装置に接続した状態の一例を示す構成
説明図である。 １・・・トーチ電極、５・・・ガスパイプ、５ａ・・・
アークプラズマ源ガス通路、７・・・冷却媒通路、９・
・・磁極、１０・・・ヨーク、１１・・・対向電極、１
２・・対向磁極。
Claims (4)
- （１）アークプラズマを発生するアークトーチにおいて
、アークトーチ本体の一端に設けられた電極と、このト
ーチ電極と空間を隔てて配設された対向電極と、この対
向電極と前記トーチ電極間に磁束を発生するように前記
アークトーチ本体内部に配設された一方の磁極と、この
一方の磁極に対向して前記対向電極側に配設された対向
磁極とを具備することを特徴とするアークトーチ。 - （２）トーチ電極をアークプラズマ源ガス導入の為に中
空棒状に形成したことを特徴とする請求項１記載のアー
クトーチ。 - （３）トーチ電極ならびにアークトーチ本体内部の一方
の磁極を冷却する為に、前記アークトーチ本体内部に冷
却媒通路を設けたことを特徴とする請求項１または請求
項２記載のアークトーチ。 - （４）アークトーチ本体内部の一方の磁極のアークトー
チ本体の他端側に発生する磁束を空間的に制限するヨー
クを前記アークトーチ本体内部に設けたことを特徴とす
る請求項１記載のアークトーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63273065A JPH02121300A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | アークトーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63273065A JPH02121300A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | アークトーチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121300A true JPH02121300A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17522661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63273065A Pending JPH02121300A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | アークトーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02121300A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5852927A (en) * | 1995-08-15 | 1998-12-29 | Cohn; Daniel R. | Integrated plasmatron-turbine system for the production and utilization of hydrogen-rich gas |
| US5887554A (en) * | 1996-01-19 | 1999-03-30 | Cohn; Daniel R. | Rapid response plasma fuel converter systems |
| US6651597B2 (en) | 2002-04-23 | 2003-11-25 | Arvin Technologies, Inc. | Plasmatron having an air jacket and method for operating the same |
| US6843054B2 (en) | 2003-01-16 | 2005-01-18 | Arvin Technologies, Inc. | Method and apparatus for removing NOx and soot from engine exhaust gas |
| US6851398B2 (en) | 2003-02-13 | 2005-02-08 | Arvin Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling a fuel reformer by use of existing vehicle control signals |
| US6903259B2 (en) | 2002-12-06 | 2005-06-07 | Arvin Technologies, Inc. | Thermoelectric device for use with fuel reformer and associated method |
| US6976353B2 (en) | 2002-01-25 | 2005-12-20 | Arvin Technologies, Inc. | Apparatus and method for operating a fuel reformer to provide reformate gas to both a fuel cell and an emission abatement device |
| US7014930B2 (en) | 2002-01-25 | 2006-03-21 | Arvin Technologies, Inc. | Apparatus and method for operating a fuel reformer to generate multiple reformate gases |
| US7021048B2 (en) | 2002-01-25 | 2006-04-04 | Arvin Technologies, Inc. | Combination emission abatement assembly and method of operating the same |
| JP2015076395A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 韓国水力原子力株式会社Ｋｏｒｅａｈｙｄｒｏ ＆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | プラズマトーチノズル |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62192271A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマト−チ |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP63273065A patent/JPH02121300A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62192271A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマト−チ |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5852927A (en) * | 1995-08-15 | 1998-12-29 | Cohn; Daniel R. | Integrated plasmatron-turbine system for the production and utilization of hydrogen-rich gas |
| US5887554A (en) * | 1996-01-19 | 1999-03-30 | Cohn; Daniel R. | Rapid response plasma fuel converter systems |
| US6976353B2 (en) | 2002-01-25 | 2005-12-20 | Arvin Technologies, Inc. | Apparatus and method for operating a fuel reformer to provide reformate gas to both a fuel cell and an emission abatement device |
| US7014930B2 (en) | 2002-01-25 | 2006-03-21 | Arvin Technologies, Inc. | Apparatus and method for operating a fuel reformer to generate multiple reformate gases |
| US7021048B2 (en) | 2002-01-25 | 2006-04-04 | Arvin Technologies, Inc. | Combination emission abatement assembly and method of operating the same |
| US6651597B2 (en) | 2002-04-23 | 2003-11-25 | Arvin Technologies, Inc. | Plasmatron having an air jacket and method for operating the same |
| US6903259B2 (en) | 2002-12-06 | 2005-06-07 | Arvin Technologies, Inc. | Thermoelectric device for use with fuel reformer and associated method |
| US6843054B2 (en) | 2003-01-16 | 2005-01-18 | Arvin Technologies, Inc. | Method and apparatus for removing NOx and soot from engine exhaust gas |
| US6851398B2 (en) | 2003-02-13 | 2005-02-08 | Arvin Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling a fuel reformer by use of existing vehicle control signals |
| JP2015076395A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 韓国水力原子力株式会社Ｋｏｒｅａｈｙｄｒｏ ＆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | プラズマトーチノズル |
| US9192041B2 (en) | 2013-10-10 | 2015-11-17 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. | Plasma torch nozzle |
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