JPS6235500A - Antenna apparatus - Google Patents
Antenna apparatusInfo
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- JPS6235500A JPS6235500A JP60172716A JP17271685A JPS6235500A JP S6235500 A JPS6235500 A JP S6235500A JP 60172716 A JP60172716 A JP 60172716A JP 17271685 A JP17271685 A JP 17271685A JP S6235500 A JPS6235500 A JP S6235500A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、大気圧側から真空側に高電力マイクロ波を伝
送するアンテナ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an antenna device that transmits high-power microwaves from an atmospheric pressure side to a vacuum side.
(従来の技術)
大気圧側から真空側に高電力マイクロ波を伝送するアン
テナ装置を使用する第4図に示される様なプラズマ発生
装置が知られている(工業材料、ユニ〔2〕、(198
1)、P、59〜64)。(Prior Art) A plasma generation device as shown in Fig. 4 is known, which uses an antenna device that transmits high-power microwaves from the atmospheric pressure side to the vacuum side (Industrial Materials, Uni [2], ( 198
1), P, 59-64).
この装置において、マイクロ波発振装置1から発生され
たマイクロ波は導波管2内を伝達したのちアンテナ装置
によって真空槽6内に放出されるが、このアンテナ装置
は、図示されるように大気側と真空側を隔てる導波管2
の管壁に設けられた開口3を突き抜ける管状アンテナ4
と、このアンテナ4を空間を有して包囲する誘電体の真
空シール部5とから構成されている。アンテナ4内には
冷却ガスが流入されてアンテナ装置が冷却されるように
なっている。In this device, microwaves generated from a microwave oscillator 1 are transmitted through a waveguide 2 and then emitted into a vacuum chamber 6 by an antenna device. Waveguide 2 that separates the vacuum side from
A tubular antenna 4 that penetrates through an opening 3 provided in the tube wall of
and a dielectric vacuum seal portion 5 that surrounds the antenna 4 with a space therebetween. Cooling gas flows into the antenna 4 to cool the antenna device.
(発明が解決しようとする問題点)
従来用いられている第4図のプラズマ発生装置の欠点は
、発生プラズマによる真空シール部の衝突破壊であった
。(Problems to be Solved by the Invention) A drawback of the conventionally used plasma generator shown in FIG. 4 is that the vacuum seal portion is damaged by collision due to the generated plasma.
また、このようなプラズマ発生装置に外磁基、例えばマ
ルチカスプ磁場を印加した場合、磁場に閉じ込められた
高温高密度プラズマが、誘電体の真空シール部に衝突し
て、真空シール部が部分的に高温となる。その結果生じ
る熱の歪みによって真空シール部にクラックが入り、破
損して、真空を破壊する欠点があった。Furthermore, when an external magnetic field, such as a multi-cusp magnetic field, is applied to such a plasma generator, the high-temperature, high-density plasma confined in the magnetic field collides with the vacuum seal of the dielectric, causing the vacuum seal to partially close. It becomes high temperature. As a result, the vacuum seal part cracks and breaks due to the resulting thermal distortion, resulting in the vacuum being destroyed.
さらに、プラズマには、所望するイオン種の他に種々の
イオン、例えば炭素、鉄、ニッケル等が混入しており、
これらのイオン種が真空シール部に衝突して、真空シー
ル部の誘電体物質へのスパッタリングやイオン種の含浸
等が起こる。そのために真空シール部の肉厚が減少して
材料強度が弱まる危険性があり、また、イオン種の含浸
により誘電体物質の所でマイクロ波電力の損失を引き起
こしたり、さらには局部的に温度が上昇し誘電体1物質
を破壊する恐れがあった。Furthermore, in addition to the desired ion species, the plasma contains various ions such as carbon, iron, nickel, etc.
These ion species collide with the vacuum seal, causing sputtering and impregnation of the ion species into the dielectric material of the vacuum seal. This risks reducing the wall thickness of the vacuum seal, weakening the material strength, and impregnation of ionic species can cause loss of microwave power in the dielectric material, as well as local temperature increases. There was a risk that it would rise and destroy the dielectric material.
即ち、本発明の目的は、このようなアンテナ装置を改良
して、より効率的にマイクロ波をプラズマ中に輻射する
アンテナ装置を提供することにある。That is, an object of the present invention is to improve such an antenna device and provide an antenna device that radiates microwaves into plasma more efficiently.
(問題点を解決するための手段)
上記目的を達成するため、本発明では、大気圧側と真空
側を隔てる壁に設けられた開口を突き抜けて設置される
アンテナ、およびこのアンテナを空間を有して包囲する
誘電体の真空シール部を備え、この真空シール部を通し
て大気圧側から真空側に高電力マイクロ波を伝送するア
ンテナ装置において、
前記真空シール部が、細隙が設けられた誘電体外筒によ
って覆われていることを特徴とするアンテナ装置
を提案するものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an antenna that is installed by penetrating an opening provided in a wall separating an atmospheric pressure side and a vacuum side, and a space where the antenna is installed. An antenna device comprising a vacuum seal portion of a dielectric material surrounding the vacuum seal portion, and transmitting high power microwaves from an atmospheric pressure side to a vacuum side through the vacuum seal portion, wherein the vacuum seal portion is provided with a thin gap outside the dielectric material. The present invention proposes an antenna device characterized by being covered with a tube.
なお、導電性外筒の細隙の長さは、使用マイクロ波の半
波長であることが好ましく、細隙の幅はデバイ長よりも
狭いことが好ましい。さらに、真、空シール部と導電性
外筒との間隔は荷電粒子の平均自由行程以下であること
が好ましい。Note that the length of the slit in the conductive outer cylinder is preferably a half wavelength of the microwave used, and the width of the slit is preferably narrower than the Debye length. Further, it is preferable that the distance between the vacuum and empty seal portion and the conductive outer cylinder be equal to or less than the mean free path of charged particles.
(作 用)
本発明で、真空シール部の外側に、細隙が設けられた導
電性外筒を設置しているため、アンテナと導電性外筒と
によって、一種の同軸導波管が形成され、マイクロ波が
導電性外筒の細隙から真空槽内の希薄気体に輻射される
。(Function) In the present invention, since the conductive outer cylinder with a narrow gap is installed outside the vacuum seal part, a kind of coaxial waveguide is formed by the antenna and the conductive outer cylinder. , microwaves are radiated into the diluted gas inside the vacuum chamber through the slits in the conductive outer cylinder.
また、前記導電性外筒に設けられた細隙の幅がデバイ長
よりも狭いと、プラズマ中からのイオン種がこの導電性
外筒の細隙から侵入して、真空シール部に衝突すること
がない。細隙の幅がデバイ長よりも広い場合であっても
、導電性外筒内に侵入するイオンの数が導電性外筒の全
表面積分の細隙の面積に低減する。Furthermore, if the width of the slit provided in the conductive outer cylinder is narrower than the Debye length, ion species from the plasma may enter through the slit in the conductive outer cylinder and collide with the vacuum seal. There is no. Even if the width of the slit is wider than the Debye length, the number of ions penetrating into the conductive sleeve is reduced to the area of the slit equal to the total surface area of the conductive sleeve.
(実施例)
以下、本発明を図面を参・照しつつ詳細に説明する。第
1図は本発明のアンテナ装置を使用するプラズマ発生装
置の概略側断面図である。マイクロ波発生装置(図示せ
ず)から発生されたマイクロ波は、導波管2によって伝
達され本発明によるアンテナ装置により真空槽6内に放
出される。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side sectional view of a plasma generator using the antenna device of the present invention. Microwaves generated from a microwave generator (not shown) are transmitted through the waveguide 2 and emitted into the vacuum chamber 6 by the antenna device according to the present invention.
アンテナ装置は、アンテナ4を取り囲むセラミック製の
真空シール部5の外側に、導電性外筒7が配置され、該
導電性外筒の大気圧側端部が導波管2と電気的に接続さ
れている。In the antenna device, a conductive outer cylinder 7 is arranged outside a ceramic vacuum seal part 5 surrounding the antenna 4, and an end of the conductive outer cylinder on the atmospheric pressure side is electrically connected to the waveguide 2. ing.
導電性外筒7には、第2図に示すように、長さが使用さ
れるマイクロ波の波長の1/2であり、幅 □が
デバイ長よりも狭い複数の細隙71が設けられている。As shown in FIG. 2, the conductive outer cylinder 7 is provided with a plurality of slits 71 whose length is 1/2 of the wavelength of the microwave used and whose width □ is narrower than the Debye length. There is.
導波管2より伝送されてきたマイクロ波は、ア
□ンテナ4、導電性外筒7からなる同軸導波管に導入さ
れ、導電性外筒7に設けられた細隙71から真空槽6内
に輻射され、プラズマに供給される。The microwave transmitted from waveguide 2 is
□The light is introduced into a coaxial waveguide consisting of the antenna 4 and the conductive outer cylinder 7, and is radiated into the vacuum chamber 6 through the slit 71 provided in the conductive outer cylinder 7, and is supplied to the plasma.
この場合、第3図に示すような電界がアンテナ部分にお
いて形成されており、細隙71よりマイクロ波が輻射さ
れる。In this case, an electric field as shown in FIG. 3 is formed in the antenna portion, and microwaves are radiated from the slit 71.
なお、導電性外筒7の細隙71は上記実施例のように外
筒7の円周方向に沿っている必要はなく、円周方向に対
して傾斜して設けてもよい。Note that the narrow gap 71 of the conductive outer cylinder 7 does not need to be along the circumferential direction of the outer cylinder 7 as in the above embodiment, but may be provided at an angle with respect to the circumferential direction.
(発明の効果)
本発明によれば、イオン、電子を含むプラズマは、導電
性外筒によって真空シール部に侵入することが阻止され
るので、真空シール部を構成するセラミックスの部分は
常に清浄であり、マイクロ波が局部的に損失されること
がない。その結果、アンテナ部は常に安定にマイクロ波
を輻射できる。(Effects of the Invention) According to the present invention, plasma containing ions and electrons is prevented from entering the vacuum seal part by the conductive outer cylinder, so the ceramic part that makes up the vacuum seal part is always clean. There is no local loss of microwaves. As a result, the antenna section can always stably radiate microwaves.
また、真空シール部が損傷することがなくなった。Moreover, the vacuum seal part is no longer damaged.
第1図は本発明のアンテナ装置を使用するプラズマ発生
装置の側断面図、
第2図は本発明に係る導電性外筒の概略図、第3図は本
発明のアンテナ装置における電磁場分布を現わす図、
第4図は従来のアンテナ装置を使用する従来のプラズマ
発生装置の側断面図である。
l・・・・・・マイクロ波発振装置、2・・・・・・導
波管、3・・・・・・開口、4・・・・・・管状アンテ
ナ、5・・・・・・真空シール部、6・・・・・・真空
槽、7・・・・・・導電性外筒。
第1図
メBY91ンセL
第2図
第3図
第4WJ
葭
ン〒′押力C(FIG. 1 is a side sectional view of a plasma generator using the antenna device of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a conductive outer cylinder according to the present invention, and FIG. 3 shows the electromagnetic field distribution in the antenna device of the present invention. FIG. 4 is a side sectional view of a conventional plasma generator using a conventional antenna device. l...Microwave oscillator, 2...Waveguide, 3...Aperture, 4...Tubular antenna, 5...Vacuum Seal portion, 6... Vacuum chamber, 7... Conductive outer cylinder. Figure 1 MEBY91L Figure 2 Figure 3 Figure 4WJ
Claims (1)
抜けて設置されるアンテナ、およびこのアンテナを空間
を有して包囲する誘電体の真空シール部を備え、この真
空シール部を通して大気圧側から真空側に高電力マイク
ロ波を伝送するアンテナ装置において、 前記真空シール部が、細隙が設けられた導電性外筒によ
って覆われていることを特徴とするアンテナ装置。[Claims] An antenna installed by penetrating an opening provided in a wall separating an atmospheric pressure side and a vacuum side, and a dielectric vacuum seal portion surrounding this antenna with a space, An antenna device that transmits high-power microwaves from an atmospheric pressure side to a vacuum side through a seal portion, wherein the vacuum seal portion is covered with a conductive outer cylinder provided with a slit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60172716A JPH0754757B2 (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60172716A JPH0754757B2 (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Antenna device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235500A true JPS6235500A (en) | 1987-02-16 |
| JPH0754757B2 JPH0754757B2 (en) | 1995-06-07 |
Family
ID=15947007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60172716A Expired - Lifetime JPH0754757B2 (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Antenna device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754757B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS579868A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-19 | Toshiba Corp | Surface treating apparatus with microwave plasma |
-
1985
- 1985-08-06 JP JP60172716A patent/JPH0754757B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS579868A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-19 | Toshiba Corp | Surface treating apparatus with microwave plasma |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754757B2 (en) | 1995-06-07 |
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