JPS6263183A - Rf type ion source - Google Patents
Rf type ion sourceInfo
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- JPS6263183A JPS6263183A JP60201592A JP20159285A JPS6263183A JP S6263183 A JPS6263183 A JP S6263183A JP 60201592 A JP60201592 A JP 60201592A JP 20159285 A JP20159285 A JP 20159285A JP S6263183 A JPS6263183 A JP S6263183A
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Abstract
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。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an RF-type ion system for controlling the attitude of an artificial satellite.
The present invention relates to an RF type ion source suitable for engines.
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l1g1ガスにイ
゛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
エネルギが与えられ、中和器7が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。インダクシヨンコイル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01コン
デンサ13と容量可変の02コンデンサ12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0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。The configuration of a conventional RF (Radiofrequency) type ion engine is shown in FIG. 6, and the configuration of an RF oscillator is shown in FIG. collide to generate ionized plasma in the discharge chamber 8, Hg+ ions are given kinetic energy by the accelerating electrodes composed of electrodes 3 and 4.5, and are neutralized by electrons emitted from the neutralizer 7. After that, it is released and becomes the thrust of the ion engine. The RF oscillator that supplies high frequency current to the induction coil 6 is composed of a high frequency generator 9, a class A amplifier 10, and a matching box 11, and uses a coaxial cable to carry the high frequency current. The matching device 11 consists of a fixed capacitance 01 capacitor 13 and a variable capacitance 02 capacitor 12.
The amplifier 10 employs a class A amplifier in order to adjust the capacitance and frequency of the C2 capacitor 12 to change the zero frequency that matches the impedance of the plasma.
RF型イオン・エンジンを大型化して打上で、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5
0%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。When an RF type ion engine is enlarged and launched, problems arise with the class A amplifier 10 of the RF oscillator and the variable capacitance capacitor 12 of the matching device 11. The power conversion efficiency of the class A amplifier 10 is 5
Since it is only about 0%, thermal problems will occur if the size is increased. Further, as the variable capacitance capacitor 12 becomes larger, the voltage becomes higher and the weight increases rapidly.
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。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an RF type ion source that performs plasma impedance matching that does not cause a rapid increase in weight as the size increases.
本発明は、インダクシヨンコイルに伸縮機能を持たせて
リアクタンス可変とし、周波数゛か容量可変コンデンサ
と組み合せて、プラズマのインピーダンス整合をとるこ
とを特徴とするRF型イオン源である6
〔発明の効果〕
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ヨ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0
級に変更できるので熱的問題がなくなる。The present invention is an RF type ion source characterized in that an induction coil is given an expansion and contraction function to make the reactance variable, and in combination with a variable frequency or capacitance capacitor, plasma impedance matching is achieved6. According to the present invention, plasma impedance matching is performed using a variable reactance induction coil and frequency, eliminating the problem of variable capacitance capacitors.
Since the temperature can be changed to 100%, thermal problems are eliminated.
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、インダクシヨン
コイル6を伸縮させる伸縮治具16とインダクシヨンコ
イル6を固定する固定治具15とからインダクシヨンコ
イルの長さを可変にしてリアクタンス可変インダクシヨ
ンコイルを構成する。固定治具15はインダクシヨンコ
イル6が変位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。Examples of the present invention will be described in detail below. Note that the same reference numerals are given to the parts having the same configuration as those of the conventional device, and the explanation thereof will be omitted. As shown in FIG. 1, a variable reactance induction coil is constructed by making the length of the induction coil variable by a telescoping jig 16 for expanding and contracting the induction coil 6 and a fixing jig 15 for fixing the induction coil 6. do. The fixing jig 15 may be installed at any number of locations to the extent that the induction coil 6 is not displaced.
The figure shows an enlarged view of the extension jig 16.
全体で3ケ所設けられている。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、所定の間隙を保持したま
た締めっける固定治具15のみでリアクタンス可変イン
ダクシヨンコイルを構成しても良い。There are three locations in total. The coil 6 is made of copper, the fixing jig 15 is made of ceramic, and a ceramic insulator is inserted into the contact portion of the extensible jig 16 with the coil 6. Further, as shown in FIG. 3, the variable reactance induction coil may be configured only with a fixing jig 15 that maintains a predetermined gap and tightens.
第4図はりアクタンス可変インダクシヨンコイル6を用
いてプラズマのインピーダンス整合をとったRF発振響
のブロック図である0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。Fig. 4 is a block diagram of an RF oscillation system in which impedance matching of plasma is achieved using a beam actance variable induction coil 6. It is composed of a high frequency generator 9 with variable frequency, an amplifier 10, and capacitors 12 and 13 with fixed capacitance. An RF oscillator is constituted by the matching device 11.
プラズマのインピーダンス整合は、周波数とりアクタン
ス可変インダクシヨンコイル6のリアクタンスを調整し
て行う。Plasma impedance matching is performed by adjusting the reactance of the variable frequency and actance induction coil 6.
第7図の従来例で容量可変であったC2 コンデンサ1
2が固定コンデンサに第4図では変わている。C2 Capacitor 1 with variable capacitance in the conventional example shown in Figure 7
2 has been changed to a fixed capacitor in Fig. 4.
第5図は別のRF発振器のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of another RF oscillator.
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発振優が構成されている。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の容量とりアクタン
ス可変インダクシヨンコイル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0級に変わている。An RF oscillation unit is composed of a high frequency generator 9 with a fixed frequency, a class C amplifier 14, and a matching box 11 including at least one variable capacitance capacitor. Plasma impedance matching is performed by adjusting the capacitance of the variable capacitor 12 and the reactance of the variable actance induction coil 6. Since the frequency is fixed, the amplifier is changed to a class 0 amplifier with a power conversion efficiency of about 80%.
この実施例では、インダクシヨンコイル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
ンダクシヨンコイル6が伸縮できればよく、前述の実施
例に限定するものではない。In this embodiment, two methods of varying the reactance of the induction coil 6 have been described, but the point is that the induction coil 6 only needs to be able to expand and contract, and is not limited to the above embodiments.
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。In addition, as an example of the matching device 11, the case of two capacitors 12.13 is described, but the point is that the circuit is not limited to this embodiment as long as it can match the impedance of the plasma. is used, but
It is not limited to Hg gas.
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1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。Although the present invention has been described with respect to an RF type ion engine, it can be applied to all devices using an RF type discharge chamber. The same applies to type ion sources.
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
振樹のブロック図、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・・・インダクシ應ンコイル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・・・インダクシヨンコイル固定治具16・・・イ
ンダクシヨンコイル伸縮治具代理人 弁理士 則 近
憲 佑
同 竹 花 喜久男
第 1 図FIG. 1 is a partially sectional perspective view showing an embodiment of the invention, FIG. 2 is a sectional view of the embodiment of the invention, FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the invention, and FIGS. FIG. 5 is a block diagram of another RF oscillation tree of the present invention, FIG. 6 is a sectional view of a conventional RF type ion engine, and FIG. 7 is a block diagram of a conventional RF oscillator. 2...Discharge vessel 3,4.5...Electrode 17...
・Gas diffusion plate 6...Inductor coil 7...
- Neutralizer 8... Discharge chamber 9... High frequency generator 10... Class A amplifier 11... Matching box 12
.. 13... Capacitor 14... Class C amplifier 15... Induction coil fixing jig 16... Induction coil expansion/contraction jig Agent Patent attorney Nori Chika
Ken Yudo Kikuo Takehana Figure 1
Claims (4)
イルと中和器とRF発振器と加速電源等で構成されるイ
オン源に於いて、インダクシヨンコイルに伸縮機能を持
たせてリアクタンス可変にしたことを特徴とするRF型
イオン源。(1) In an ion source consisting of a gas introduction system, a discharge vessel, an electrode, an induction coil, a neutralizer, an RF oscillator, an acceleration power source, etc., the induction coil is given an expansion and contraction function to make the reactance variable. An RF type ion source characterized by the following.
クシヨンコイルと伸縮治具と固定治具とで構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のRF型イオン
源。(2) The RF type ion source according to claim 1, wherein the variable reactance induction coil is constituted by an induction coil, a telescoping jig, and a fixing jig.
と容量固定のコンデンサのみからなる整合器からなり、
周波数と前記リアクタンス可変インダクシヨンコイルの
リアクタンスを調整してプラズマのインピーダンス整合
を行うよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のRF型イオン源。(3) The RF oscillator consists of a variable-frequency high-frequency generator, an amplifier, and a matching device consisting only of a capacitor with a fixed capacity.
The RF type ion source according to claim 1, characterized in that the impedance matching of the plasma is performed by adjusting the frequency and the reactance of the variable reactance induction coil.
と少なくとも1つの容量可変コンデンサを含む整合器か
らなり、容量可変コンデンサの容量と前記リアクタンス
可変インダクシヨンコイルのリアクタンスを調整してプ
ラズマのインピーダンス整合を行うよう構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のRF型イオン源
。(4) The RF oscillator consists of a high frequency generator with a fixed frequency, an amplifier, and a matching device including at least one variable capacitance capacitor, and the capacitance of the variable capacitor and the reactance of the variable reactance induction coil are adjusted to match the impedance of the plasma. The RF type ion source according to claim 1, characterized in that the RF type ion source is configured to perform the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201592A JPH0650110B2 (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | RF ion source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201592A JPH0650110B2 (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | RF ion source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263183A true JPS6263183A (en) | 1987-03-19 |
| JPH0650110B2 JPH0650110B2 (en) | 1994-06-29 |
Family
ID=16443612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60201592A Expired - Lifetime JPH0650110B2 (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | RF ion source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650110B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63184233A (en) * | 1986-09-24 | 1988-07-29 | レイボルト アクチーエンゲゼルシャフト | Inductive excitation type iron source |
| JPS6467897A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-14 | Fujitsu Ltd | High-frequency amplifier for semiconductor manufacturing device |
| JP2008181846A (en) * | 2006-12-29 | 2008-08-07 | Daihen Corp | High frequency equipment |
| US8203859B2 (en) | 2006-12-29 | 2012-06-19 | Daihen Corporation | High frequency device with variable frequency and variable load impedance matching |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60201592A patent/JPH0650110B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63184233A (en) * | 1986-09-24 | 1988-07-29 | レイボルト アクチーエンゲゼルシャフト | Inductive excitation type iron source |
| JPS6467897A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-14 | Fujitsu Ltd | High-frequency amplifier for semiconductor manufacturing device |
| JP2008181846A (en) * | 2006-12-29 | 2008-08-07 | Daihen Corp | High frequency equipment |
| US8203859B2 (en) | 2006-12-29 | 2012-06-19 | Daihen Corporation | High frequency device with variable frequency and variable load impedance matching |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0650110B2 (en) | 1994-06-29 |
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