JPH0650110B2 - Ｒｆ型イオン源 - Google Patents
Ｒｆ型イオン源Info
- Publication number
- JPH0650110B2 JPH0650110B2 JP60201592A JP20159285A JPH0650110B2 JP H0650110 B2 JPH0650110 B2 JP H0650110B2 JP 60201592 A JP60201592 A JP 60201592A JP 20159285 A JP20159285 A JP 20159285A JP H0650110 B2 JPH0650110 B2 JP H0650110B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- induction coil
- ion source
- variable
- capacitor
- discharge vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Plasma Technology (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、人工衛星の姿勢制御を行うＲＦ型イオン・
エンジンに適したＲＦ型イオン源に関する。
エンジンに適したＲＦ型イオン源に関する。
従来のＲＦ（Radiofreguency）型イオン・エンジンの構
成を第６図に、ＲＦ発振器の構成を第７図に示す。放電
容器２に導入されたHgガス１にインダクションコイル６
によって加速された電子が衝突して電離プラズマを放電
室8内に生成し、Hg+イオンが電極３，４，５で構成され
る加速電極によって運動エネルギを与えられ、中和器７
から放出される電子によって中和化された後、放出され
てイオン・エンジンの推力となる。インダクションコイ
ル６に高周波電流を供給するＲＦ発振器は高周波発生器
９とＡ級増幅器10と整合器11とで構成され、高周波電流
の搬送には同軸ケーブルを使用している。整合器11は容
量固定のＣ１コンデンサ13と容量可変のＣ2コンデンサ1
2からなり、Ｃ2コンデンサ12の容量と周波数を調整して
プラズマのインピーダンスと整合をとっている。周波数
を変化させるため増幅器10はＡ級を採用している。ＲＦ
型イオン・エンジンを大型化していく上で、RF発振器の
Ａ級増幅器10と整合器11の容量可変コンデンサ12が問題
となる。Ａ級増幅器10の電力変換効率は50％程度にしか
ならないから、大型化した場合熱的問題を生じる、又、
容量可変コンデンサ12は大型化に伴って高電圧となり重
量が急激に増加する。
成を第６図に、ＲＦ発振器の構成を第７図に示す。放電
容器２に導入されたHgガス１にインダクションコイル６
によって加速された電子が衝突して電離プラズマを放電
室8内に生成し、Hg+イオンが電極３，４，５で構成され
る加速電極によって運動エネルギを与えられ、中和器７
から放出される電子によって中和化された後、放出され
てイオン・エンジンの推力となる。インダクションコイ
ル６に高周波電流を供給するＲＦ発振器は高周波発生器
９とＡ級増幅器10と整合器11とで構成され、高周波電流
の搬送には同軸ケーブルを使用している。整合器11は容
量固定のＣ１コンデンサ13と容量可変のＣ2コンデンサ1
2からなり、Ｃ2コンデンサ12の容量と周波数を調整して
プラズマのインピーダンスと整合をとっている。周波数
を変化させるため増幅器10はＡ級を採用している。ＲＦ
型イオン・エンジンを大型化していく上で、RF発振器の
Ａ級増幅器10と整合器11の容量可変コンデンサ12が問題
となる。Ａ級増幅器10の電力変換効率は50％程度にしか
ならないから、大型化した場合熱的問題を生じる、又、
容量可変コンデンサ12は大型化に伴って高電圧となり重
量が急激に増加する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、大
型化に伴って急激な重量増加を引き起さないプラズマの
インピーダンス整合を行うＲＦ型イオン源を提供するこ
とを目的とする。
型化に伴って急激な重量増加を引き起さないプラズマの
インピーダンス整合を行うＲＦ型イオン源を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、放電容器と、前記放電容器の内部にガスを導
入するガス導入系と、前記放電容器に沿って巻装配置さ
れるインダクションコイルと、を有するＰＦ型イオン源
において、前記インダクションコイルの巻装間隔を変化
させる機構を設けたことを特徴とするＲＦ型イオン源で
ある。
入するガス導入系と、前記放電容器に沿って巻装配置さ
れるインダクションコイルと、を有するＰＦ型イオン源
において、前記インダクションコイルの巻装間隔を変化
させる機構を設けたことを特徴とするＲＦ型イオン源で
ある。
本発明によれば、プラズマのインピーダンス整合をリア
クタンス可変インダクションコイルと周波数とで行うの
で、容量可変コンデンサの問題がなくなり、容量可変コ
ンデンサとで行なえば、増幅器を電力変換効率の高いＣ
級に変更できるので熱的問題がなくなる。
クタンス可変インダクションコイルと周波数とで行うの
で、容量可変コンデンサの問題がなくなり、容量可変コ
ンデンサとで行なえば、増幅器を電力変換効率の高いＣ
級に変更できるので熱的問題がなくなる。
以下本発明の実施例を詳細に説明する。なお従来装置と
その構成が同一の部分については同一符号を附けてその
説明を省略する。第１図に示すように、インダクション
コイル６を伸縮させてその巻装間隔を変化させる伸縮治
具16とインダクションコイル６を固定する固定治具１５
とからインダクションコイルの長さを可変にしてリアク
タンス可変インダクションコイルを構成する。固定治具
15はインダクションコイル６が放電容器２の径方向に変
化しない程度に何ケ所かつければよい。第２図は伸縮治
具16の部分を拡大して示したもので、全体で３ケ所設け
られている。インダクションコイル６は銅製で、固定治
具15はセラミック製であり、伸縮治具16のインダクショ
ンコイル６との接触部にはセラミックの絶縁体が介挿さ
れている。また、第３図に示すように、放電容器２の径
方向に所定の関隙を保持したまま締め付ける固定治具15
のみを用い、この固定治具15自体を上下方向に可変とす
ることによりインダクションコイル６の間隔を変化させ
ることもできる。
その構成が同一の部分については同一符号を附けてその
説明を省略する。第１図に示すように、インダクション
コイル６を伸縮させてその巻装間隔を変化させる伸縮治
具16とインダクションコイル６を固定する固定治具１５
とからインダクションコイルの長さを可変にしてリアク
タンス可変インダクションコイルを構成する。固定治具
15はインダクションコイル６が放電容器２の径方向に変
化しない程度に何ケ所かつければよい。第２図は伸縮治
具16の部分を拡大して示したもので、全体で３ケ所設け
られている。インダクションコイル６は銅製で、固定治
具15はセラミック製であり、伸縮治具16のインダクショ
ンコイル６との接触部にはセラミックの絶縁体が介挿さ
れている。また、第３図に示すように、放電容器２の径
方向に所定の関隙を保持したまま締め付ける固定治具15
のみを用い、この固定治具15自体を上下方向に可変とす
ることによりインダクションコイル６の間隔を変化させ
ることもできる。
第４図はリアクタンス可変インダクションコイル６を用
いてプラズマのインピーダンス整合をとったＲＦ発振器
のブロック図である。周波数可変の高周波発生器９と増
幅器10と容量固定のコンデンサ12，13とから構成される
整合器11とからＲＦ発振器が構成されている。プラズマ
のインピーダンス整合は、周波数とリアクタンス可変イ
ンダクションコイル６のリアクタンスを調整して行う。
第７図の従来例で容量可変であったＣ２コンデンサ12が
第４図では固定コンデンサに変わっている。
いてプラズマのインピーダンス整合をとったＲＦ発振器
のブロック図である。周波数可変の高周波発生器９と増
幅器10と容量固定のコンデンサ12，13とから構成される
整合器11とからＲＦ発振器が構成されている。プラズマ
のインピーダンス整合は、周波数とリアクタンス可変イ
ンダクションコイル６のリアクタンスを調整して行う。
第７図の従来例で容量可変であったＣ２コンデンサ12が
第４図では固定コンデンサに変わっている。
第５図は別のＲＦ発振器のブロック図である。周波数固
定の高周波発生器９とＣ級増幅器14と少なくとも１つの
容量可変コンデンサを含む整合器11とからＲＦ発振器が
構成されている。プラズマのインピーダンス整合は、容
量可変コンデンサ12の容量とリアクタンス可変インダク
ションコイル６のリアクタンスを調整して行う。周波数
は固定であるから、増幅器は電力変換効率が80％程度あ
るＣ級に変わっている。
定の高周波発生器９とＣ級増幅器14と少なくとも１つの
容量可変コンデンサを含む整合器11とからＲＦ発振器が
構成されている。プラズマのインピーダンス整合は、容
量可変コンデンサ12の容量とリアクタンス可変インダク
ションコイル６のリアクタンスを調整して行う。周波数
は固定であるから、増幅器は電力変換効率が80％程度あ
るＣ級に変わっている。
この実施例では、インダクションコイル６のリアクタン
ス可変方法の２つの実施例について述べたが、要はイン
ダクションコイル６の巻装間隔が変化できればよく、前
述の実施例に限定するものではない。又、整合器11の例
としてコンデンサ２個12，13の場合について述べている
が、要はプラズマのインピーダンスと整合がとれる回路
であればよく本実施例に限定するものではない。導入ガ
スとしてHgを用いているが、Hgガスに限定するものでな
い。
ス可変方法の２つの実施例について述べたが、要はイン
ダクションコイル６の巻装間隔が変化できればよく、前
述の実施例に限定するものではない。又、整合器11の例
としてコンデンサ２個12，13の場合について述べている
が、要はプラズマのインピーダンスと整合がとれる回路
であればよく本実施例に限定するものではない。導入ガ
スとしてHgを用いているが、Hgガスに限定するものでな
い。
本発明は、ＲＦ型イオン・エンジンについて説明した
が、ＲＦタイプの放電室を使用している全ての装置に適
用できる。例えば、核融合で使用されているプラズマ加
熱用中性粒子入射装置のＲＦ型イオン源について全く同
じように適用できる。
が、ＲＦタイプの放電室を使用している全ての装置に適
用できる。例えば、核融合で使用されているプラズマ加
熱用中性粒子入射装置のＲＦ型イオン源について全く同
じように適用できる。
第１図は本発明の実施例を示す一部断面斜視図、第２図
は本発明の実施例の断面図、第３図は本発明の別の実施
例の断面図、第４図および第５図は本発明の別のＲＦ発
振器のブロック図、第６図は従来のＲＦ型イオン・エン
ジンの断面図、第７図は従来のＲＦ発振器のブロック図
である。 ２……放電容器、3,4,5……電極 17……ガス拡散板、６……インダクションコイル ７……中和器、８……放電室 ９……高周波発生器、10……Ａ級増幅器 11……整合器、12,13……コンデンサ 14……Ｃ級増幅器 15……インダクションコイル固定治具 16……インダクションコイル伸縮治具
は本発明の実施例の断面図、第３図は本発明の別の実施
例の断面図、第４図および第５図は本発明の別のＲＦ発
振器のブロック図、第６図は従来のＲＦ型イオン・エン
ジンの断面図、第７図は従来のＲＦ発振器のブロック図
である。 ２……放電容器、3,4,5……電極 17……ガス拡散板、６……インダクションコイル ７……中和器、８……放電室 ９……高周波発生器、10……Ａ級増幅器 11……整合器、12,13……コンデンサ 14……Ｃ級増幅器 15……インダクションコイル固定治具 16……インダクションコイル伸縮治具
Claims (1)
- 【請求項１】放電容器と、前記放電容器の内部にガスを
導入するガス導入系と、前記放電容器に沿って巻装配置
されるインダクションコイルと、を有するＲＦ型イオン
源において、 前記インダクションコイルの巻装間隔を変化させる機構
を設けたことを特徴とするＲＦ型イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201592A JPH0650110B2 (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Ｒｆ型イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201592A JPH0650110B2 (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Ｒｆ型イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263183A JPS6263183A (ja) | 1987-03-19 |
| JPH0650110B2 true JPH0650110B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=16443612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60201592A Expired - Lifetime JPH0650110B2 (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Ｒｆ型イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650110B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3632340C2 (de) * | 1986-09-24 | 1998-01-15 | Leybold Ag | Induktiv angeregte Ionenquelle |
| JPS6467897A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-14 | Fujitsu Ltd | High-frequency amplifier for semiconductor manufacturing device |
| US8203859B2 (en) | 2006-12-29 | 2012-06-19 | Daihen Corporation | High frequency device with variable frequency and variable load impedance matching |
| JP4887197B2 (ja) * | 2006-12-29 | 2012-02-29 | 株式会社ダイヘン | 高周波装置 |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60201592A patent/JPH0650110B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6263183A (ja) | 1987-03-19 |
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