JPH03102795A - ランチャ保護用シャッタ - Google Patents
ランチャ保護用シャッタInfo
- Publication number
- JPH03102795A JPH03102795A JP24009089A JP24009089A JPH03102795A JP H03102795 A JPH03102795 A JP H03102795A JP 24009089 A JP24009089 A JP 24009089A JP 24009089 A JP24009089 A JP 24009089A JP H03102795 A JPH03102795 A JP H03102795A
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- JP
- Japan
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- launcher
- microwave
- power
- microwaves
- shutter
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- Pending
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- Constitution Of High-Frequency Heating (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は大電力マイクロ波による加熱，加工処理，プラ
ズマ生成などに利用の際必要となるマイクロ波発射ラン
チャを保護するためのランチャ保護用シャッタに関する
。
ズマ生成などに利用の際必要となるマイクロ波発射ラン
チャを保護するためのランチャ保護用シャッタに関する
。
（従来の技術）
電磁波の一種であるマイクロ波を誘電体に照射してかつ
，加工処理を行ったり、気体に照射してプラズマを生成
する装置は、マイクロ波を発射するランチャ部分を有す
る。
，加工処理を行ったり、気体に照射してプラズマを生成
する装置は、マイクロ波を発射するランチャ部分を有す
る。
第２図はその一例を模式的に図示したもので、マイクロ
波発振器１で生成されたマイクロ波は導波管４に導かれ
、照射体３を閉じ込めているチャンバ１６の入口ポート
６に設けたランチャ２に到達する。このランチャ２から
発射されたマイクロ波が照射体３に入射し加熱作用，プ
ラズマ生成作用を生ぜしめる。発振器ｌとランチャ２と
の間にはランチャ２から見た照射体３のインピーダンス
と導波管４のインピーダンスを整合させる整合器５およ
び導波管４を通過するマイクロ波電力を測定するパワー
モニタ１５などを必要に応じて設けることがある。ここ
で、ランチャ２，整合器５，導波管４等のマイクロ波回
路は周波数によって様々な形状を取り得るものである。
波発振器１で生成されたマイクロ波は導波管４に導かれ
、照射体３を閉じ込めているチャンバ１６の入口ポート
６に設けたランチャ２に到達する。このランチャ２から
発射されたマイクロ波が照射体３に入射し加熱作用，プ
ラズマ生成作用を生ぜしめる。発振器ｌとランチャ２と
の間にはランチャ２から見た照射体３のインピーダンス
と導波管４のインピーダンスを整合させる整合器５およ
び導波管４を通過するマイクロ波電力を測定するパワー
モニタ１５などを必要に応じて設けることがある。ここ
で、ランチャ２，整合器５，導波管４等のマイクロ波回
路は周波数によって様々な形状を取り得るものである。
すなわち、ＵＨＦ帯ではランチャ２はホーン型アンテナ
が適しているが、１００ＧＨｚを越えるミリ波帯では電
磁波は光のように反射しながら進むことも可能で、ラン
チャ２は複数の鏡面をもつ反射ミラーで置き替えること
もある。
が適しているが、１００ＧＨｚを越えるミリ波帯では電
磁波は光のように反射しながら進むことも可能で、ラン
チャ２は複数の鏡面をもつ反射ミラーで置き替えること
もある。
さて、これらのランチャから大電力マイクロ波を発射さ
せようとすると、以下のような課題が生じてくる。
せようとすると、以下のような課題が生じてくる。
まず、マイクロ波が導波管４ないしはランチャ２内を伝
播するときには導体表面にも高周波電流が流れるが、こ
の変位電流は表面近傍に限られていて、その厚みは周波
数とともに薄くなる。例えば、１００ＧＨｚのマイクロ
波に対し銅の表面からわずか０．２μｍの厚さである。
播するときには導体表面にも高周波電流が流れるが、こ
の変位電流は表面近傍に限られていて、その厚みは周波
数とともに薄くなる。例えば、１００ＧＨｚのマイクロ
波に対し銅の表面からわずか０．２μｍの厚さである。
大電力マイクロ波を伝播させようとすると高周波電流も
大きくなるので、前述の表皮は伝導性のすぐれた導体で
切れ目なく覆い、抵抗損失を極力小さくする必要がある
。
大きくなるので、前述の表皮は伝導性のすぐれた導体で
切れ目なく覆い、抵抗損失を極力小さくする必要がある
。
また、導波管４ないしはランチャ２内部の空間には電場
が立ち、大電力マイクロ波の場合には向き合う導体表面
間に高い高周波電圧が現われる。
が立ち、大電力マイクロ波の場合には向き合う導体表面
間に高い高周波電圧が現われる。
導波管４ないしはランチャ２内での放電を避けるために
、導体表面は突起物がない滑らかな仕上げにする必要が
ある。
、導体表面は突起物がない滑らかな仕上げにする必要が
ある。
一方、ランチャは加熱，加工処理される誘電体または発
生プラズマに面しているので、これらの照射体３からの
影響で無視できない。すなわち、急速な加熱から照射体
が破裂してその破片が四散し、ランチャ２の表面に衝突
することがある。また、高温になった照射体３からの熱
線，発生プラズマの一部，プラズマ中に生成された活性
化物質等も飛来する。高温プラズマになると、核反応が
起って中性子なども飛来する。これら照射体３から放射
される物質およびエネルギの量は、大電力マイクロ波と
なる程大きくなるので、ランチャ２の表面は損傷を受け
る。すなわち、熱線および粒子線の衝突でランチャ２の
表面は損傷し、表面剥離または突起を生じる。
生プラズマに面しているので、これらの照射体３からの
影響で無視できない。すなわち、急速な加熱から照射体
が破裂してその破片が四散し、ランチャ２の表面に衝突
することがある。また、高温になった照射体３からの熱
線，発生プラズマの一部，プラズマ中に生成された活性
化物質等も飛来する。高温プラズマになると、核反応が
起って中性子なども飛来する。これら照射体３から放射
される物質およびエネルギの量は、大電力マイクロ波と
なる程大きくなるので、ランチャ２の表面は損傷を受け
る。すなわち、熱線および粒子線の衝突でランチャ２の
表面は損傷し、表面剥離または突起を生じる。
前述したように大電力マイクロ波の伝播にとって導体表
面の状態は極めて重要であるから、表面剥離が生じると
高周波電流路が遮られて発熱を起こしたり、突起物先端
から放電する可能性がある。
面の状態は極めて重要であるから、表面剥離が生じると
高周波電流路が遮られて発熱を起こしたり、突起物先端
から放電する可能性がある。
高周波電流が流れなくなったり、放電を起こしてしまっ
ては、本来の機能であるマイクロ波の発射が困難となる
から、ランチャ２は照射体３からの影響を受けないよう
に保護しなければならない。
ては、本来の機能であるマイクロ波の発射が困難となる
から、ランチャ２は照射体３からの影響を受けないよう
に保護しなければならない。
照射体３からの熱線および粒子線を遮る手段としては、
一般にシャッタとよばれるものが知られている。第３図
はその一例を模式的に図示したもので、照射体と保護す
べきものとの間のボート６をスライド板１７で遮る構造
である。
一般にシャッタとよばれるものが知られている。第３図
はその一例を模式的に図示したもので、照射体と保護す
べきものとの間のボート６をスライド板１７で遮る構造
である。
スライド板１７はシャフト９により駆動機構８と連結し
てあり、ここには図示しない制御装置で必要時にのみ開
口することができる。
てあり、ここには図示しない制御装置で必要時にのみ開
口することができる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、第３図に示したようなシャッタを大電力
マイクロ波発射用ランチャ２を保護するために用いよう
とすると、次に述べる新たな課題か生じる。スライド板
１７は通常金属製で形成されており、照射体からの熱線
および粒子線を遮ると同時にマイクロ波もほぼ完全に反
射する。大電力マイクロ波が発射されている時にスライ
ド板１７が閉じた位置にあると、反射電力はランチャ２
から導波管４を逆方向に伝播し、発振器１に環流して発
振器１を破損してしまう。反射電力による発振器１の損
傷を避けるためランチャ２と発振器１の中間にサーキュ
レーターなどを設けようとしても大電力用のサーキュレ
ーターが見当たらないのが現状である。またスライド板
１７が閉じた位置にある時はマイクロ波の発振を禁止す
る制御機構も考えられるが、マイクロ波の発射が制限さ
れてしまい、高温プラズマの動向を監視しながらマイク
ロ波で加熱する場合には適さない課題がある。
マイクロ波発射用ランチャ２を保護するために用いよう
とすると、次に述べる新たな課題か生じる。スライド板
１７は通常金属製で形成されており、照射体からの熱線
および粒子線を遮ると同時にマイクロ波もほぼ完全に反
射する。大電力マイクロ波が発射されている時にスライ
ド板１７が閉じた位置にあると、反射電力はランチャ２
から導波管４を逆方向に伝播し、発振器１に環流して発
振器１を破損してしまう。反射電力による発振器１の損
傷を避けるためランチャ２と発振器１の中間にサーキュ
レーターなどを設けようとしても大電力用のサーキュレ
ーターが見当たらないのが現状である。またスライド板
１７が閉じた位置にある時はマイクロ波の発振を禁止す
る制御機構も考えられるが、マイクロ波の発射が制限さ
れてしまい、高温プラズマの動向を監視しながらマイク
ロ波で加熱する場合には適さない課題がある。
上述したように、大電力マイクロ波を発射するランチャ
２は照射体３からの熱線，粒子線などの影響を受けた表
面が損傷を受け、マイクロ波発射に支障を来すおそれが
ある。ランチャ２をこれらの熱線，粒子線から保護する
ために、従来のシャッターを用いたのでは反射電力によ
る発振器の破損，マイクロ波の発射制限などがあって、
効果的な発射ができない課題がある。
２は照射体３からの熱線，粒子線などの影響を受けた表
面が損傷を受け、マイクロ波発射に支障を来すおそれが
ある。ランチャ２をこれらの熱線，粒子線から保護する
ために、従来のシャッターを用いたのでは反射電力によ
る発振器の破損，マイクロ波の発射制限などがあって、
効果的な発射ができない課題がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、加
熱，加工処理，プラズマ生戊などに用いる大電力マイク
ロ波の発射ランチャを保護できるランチャ保護用シャッ
タを提供することにある。
熱，加工処理，プラズマ生戊などに用いる大電力マイク
ロ波の発射ランチャを保護できるランチャ保護用シャッ
タを提供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明はマイクロ波を発射するランチャと、このランチ
ャからマイクロ波が照射される照射体との途中に配置さ
れた反射ミラーと、この反射ミラーを前記マイクロ波伝
播路上に駆動する駆動機構と、前記反射ミラーから反射
されたマイクロ波を吸収する電磁的な模擬負荷とを具備
したことを特徴とする。
ャからマイクロ波が照射される照射体との途中に配置さ
れた反射ミラーと、この反射ミラーを前記マイクロ波伝
播路上に駆動する駆動機構と、前記反射ミラーから反射
されたマイクロ波を吸収する電磁的な模擬負荷とを具備
したことを特徴とする。
つまり、本発明に係るシャッタは反射ミラーからの反射
波を集光して模擬負荷に導くことを特徴とする。
波を集光して模擬負荷に導くことを特徴とする。
（作 用）
本発明に係るシャッタにおいては、大電力マイクロ波を
反射させて模擬負荷に導き、その電力を吸収させるから
、導波管を逆に伝播して発振器に至る反射電力がほとん
どなく発振器を損傷することはない。
反射させて模擬負荷に導き、その電力を吸収させるから
、導波管を逆に伝播して発振器に至る反射電力がほとん
どなく発振器を損傷することはない。
従って、発振器の動作に制限されず、必要な時間だけ開
くことができ、ランチャを保護する期間が長くとれる。
くことができ、ランチャを保護する期間が長くとれる。
また、模擬負荷に吸収させた電力を測定することによっ
て従来導波管の途中に設けたパワーモニタの役割を果た
すことができる。
て従来導波管の途中に設けたパワーモニタの役割を果た
すことができる。
（実施例）
第ｌ図を参照しながら本発明に係るランチャ保護用シャ
ッタの一実施例を説明する。
ッタの一実施例を説明する。
図中第２図と同一部分には同一符号で示し、重複する部
分の説明を省略する。なお、本実施例は大電力マイクロ
波がランチャ２から発射された後のポート６に適用した
ものである。すなわち、発振器ｌは大電力マイクロ波を
生成し、ランチャ２が照射体３へ向けマイクロ波を発射
する。本発明のシャッタはランチャ２と照射体３との間
のポート６に位置し、反射ミラー７，駆動機構８および
シャフト９から構成される。
分の説明を省略する。なお、本実施例は大電力マイクロ
波がランチャ２から発射された後のポート６に適用した
ものである。すなわち、発振器ｌは大電力マイクロ波を
生成し、ランチャ２が照射体３へ向けマイクロ波を発射
する。本発明のシャッタはランチャ２と照射体３との間
のポート６に位置し、反射ミラー７，駆動機構８および
シャフト９から構成される。
反射ミラー７はランチャ２から発射されたマイクロ波伝
播路１０上の途上に設置されていて、反射ミラー７で反
射されたマイクロ波はランチャ２と異なる位置に設置し
た模擬負荷１１に向うように大電力マイクロ波伝播路に
対する角度を調整する。反射ミラー７は集光作用をもつ
曲面７ａを形成しており、反射波を集束し細い入口スリ
ットを有する模擬負荷１１の中に入射させる。一旦模擬
負荷１１に入射したマイクロ波は入口スリットが十分小
さければそこから出てくる量は極めてわずかであり、逆
方向に伝播しても発振器１を破損することはない。
播路１０上の途上に設置されていて、反射ミラー７で反
射されたマイクロ波はランチャ２と異なる位置に設置し
た模擬負荷１１に向うように大電力マイクロ波伝播路に
対する角度を調整する。反射ミラー７は集光作用をもつ
曲面７ａを形成しており、反射波を集束し細い入口スリ
ットを有する模擬負荷１１の中に入射させる。一旦模擬
負荷１１に入射したマイクロ波は入口スリットが十分小
さければそこから出てくる量は極めてわずかであり、逆
方向に伝播しても発振器１を破損することはない。
反射ミラー７は反射波が模擬負荷ｌ１に向うような角度
に設置されているばかりでなく、シャフト９を経由して
駆動機構８により経由して駆動機構８によりボート６内
のマイクロ波伝播路１０から引き抜くことが可能である
。引き抜かれた位置ではランチャ２から発射された大電
力マイクロ波は照射体３を加熱，加工処理したり、プラ
ズマを生成する。
に設置されているばかりでなく、シャフト９を経由して
駆動機構８により経由して駆動機構８によりボート６内
のマイクロ波伝播路１０から引き抜くことが可能である
。引き抜かれた位置ではランチャ２から発射された大電
力マイクロ波は照射体３を加熱，加工処理したり、プラ
ズマを生成する。
本発明によれば、シャッタがマイクロ波伝播路１０を遮
る位置にあった時、マイクロ波を発射しても発振器１を
破損することがないので、シャツタ閉じてランチャを保
護する時間を長くとることができる。その結果、加熱，
加工処理効率を損なうことなくランチャの損傷を最小限
に抑えることができる。
る位置にあった時、マイクロ波を発射しても発振器１を
破損することがないので、シャツタ閉じてランチャを保
護する時間を長くとることができる。その結果、加熱，
加工処理効率を損なうことなくランチャの損傷を最小限
に抑えることができる。
さらに、本発明によれば、発振器１で生成された大電力
マイクロ波は模擬負荷１１で吸収させるので、模擬負荷
１１を冷却する冷却配管１２の途上に設けた温度センサ
１３ａ，１３ｂと流量計を読み取ることにより、マイク
ロ波の電力を算定することができる。すなわち、従来の
導波管の途中に方向性結合器などを設けて微小電力を検
出して全体の電力を算定したパワーモニタに代って、熱
量測定によるパワーモニタとして利用できる。なお、電
力較正が単純かつ正確にできる利点もある。
マイクロ波は模擬負荷１１で吸収させるので、模擬負荷
１１を冷却する冷却配管１２の途上に設けた温度センサ
１３ａ，１３ｂと流量計を読み取ることにより、マイク
ロ波の電力を算定することができる。すなわち、従来の
導波管の途中に方向性結合器などを設けて微小電力を検
出して全体の電力を算定したパワーモニタに代って、熱
量測定によるパワーモニタとして利用できる。なお、電
力較正が単純かつ正確にできる利点もある。
なお、本発明は上記励磁したころに限定されない。例え
ば、反射ミラー７のシャフト９と駆動機構８はマイクロ
波伝播路１０に対し垂直などの角度をもって取付けるこ
とができる。また反射ミラー７を回転運動によりマイク
ロ波伝播路１０を開閉することもできる。
ば、反射ミラー７のシャフト９と駆動機構８はマイクロ
波伝播路１０に対し垂直などの角度をもって取付けるこ
とができる。また反射ミラー７を回転運動によりマイク
ロ波伝播路１０を開閉することもできる。
［発明の効果］
本発明によれば、大電力マイクロ波を発射するランチャ
を照射体からの熱線または粒子線から保護することがで
き、かつ反射電力による発振器の破損のおそれがないの
で、大電力マイクロ波の利用を図る上で益するところが
大である。
を照射体からの熱線または粒子線から保護することがで
き、かつ反射電力による発振器の破損のおそれがないの
で、大電力マイクロ波の利用を図る上で益するところが
大である。
第１図は本発明に係るランチャ保護用シャッタの一実施
例を示す模式図、第２図は従来のマイクロ波加熱，加工
処理する装置を一示す模式図、第３図は従来シャッター
を示す模式図である。 １・・・発振器 ２・・・ランチャ ３・・・照射体 ４・・・導波管 ５・・・整合器 ６・・・ポート ７・・・反射ミラー ８・・・駆動装置 ９・・・シャフト １０・・・マイクロ波伝播路 １１・・・模擬負荷 １２・・・冷却配管 １３ａ，１３ｂ・・・温度センサ １４・・・流量計 １５・・・パワーモニタ １６・・・チャンバ １７・・・スライド板 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか
１名） 第１図 第３図
例を示す模式図、第２図は従来のマイクロ波加熱，加工
処理する装置を一示す模式図、第３図は従来シャッター
を示す模式図である。 １・・・発振器 ２・・・ランチャ ３・・・照射体 ４・・・導波管 ５・・・整合器 ６・・・ポート ７・・・反射ミラー ８・・・駆動装置 ９・・・シャフト １０・・・マイクロ波伝播路 １１・・・模擬負荷 １２・・・冷却配管 １３ａ，１３ｂ・・・温度センサ １４・・・流量計 １５・・・パワーモニタ １６・・・チャンバ １７・・・スライド板 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか
１名） 第１図 第３図
Claims (1)
- マイクロ波を発射するランチャと、このランチャからマ
イクロ波が照射される照射体との途中に配置された反射
ミラーと、この反射ミラーを前記マイクロ波伝播路上に
駆動する駆動機構と、前記反射ミラーから反射されたマ
イクロ波を吸収する電磁的な模擬負荷とを具備したこと
を特徴とするランチャ保護用シャッタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24009089A JPH03102795A (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | ランチャ保護用シャッタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24009089A JPH03102795A (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | ランチャ保護用シャッタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03102795A true JPH03102795A (ja) | 1991-04-30 |
Family
ID=17054342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24009089A Pending JPH03102795A (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | ランチャ保護用シャッタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03102795A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006132960A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Japan Atomic Energy Agency | 高周波加熱装置における高周波電力測定装置 |
| WO2006098180A1 (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Shimane Prefecture | 電磁波加熱装置 |
| JP2008021465A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| JP2011155013A (ja) * | 2011-03-30 | 2011-08-11 | Masaji Miyake | 電磁波加熱装置 |
-
1989
- 1989-09-18 JP JP24009089A patent/JPH03102795A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006132960A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Japan Atomic Energy Agency | 高周波加熱装置における高周波電力測定装置 |
| WO2006098180A1 (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Shimane Prefecture | 電磁波加熱装置 |
| JP2006260915A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Masaji Miyake | 電磁波加熱装置 |
| JP2008021465A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| JP2011155013A (ja) * | 2011-03-30 | 2011-08-11 | Masaji Miyake | 電磁波加熱装置 |
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