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同軸磁化プラズマ生成装置

国内特許コード P110001960
整理番号 2008010027
掲載日 2011年3月22日
出願番号 特願2009-171864
公開番号 特開2010-050090
登録番号 特許第5532720号
出願日 平成21年7月23日(2009.7.23)
公開日 平成22年3月4日(2010.3.4)
登録日 平成26年5月9日(2014.5.9)
優先権データ
  • 特願2008-189468 (2008.7.23) JP
発明者
  • 浅井 朋彦
  • 多米 貴裕
  • 岸 香織
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 同軸磁化プラズマ生成装置
発明の概要 【課題】高効率・高輝度なプラズマ生成が可能であり、さらに、電極の長寿命化、デブリによる窓の曇りや損傷の軽減が可能な同軸磁化プラズマ生成装置を提供する。
【解決手段】スフェロマックプラズマを生成する同軸磁化プラズマ生成装置は、外部導体1と、外部導体1と同軸状に配置される内部導体2と、外部導体1と内部導体2との間にプラズマ生成ガスを供給するプラズマ生成ガス供給部3と、外部導体1と内部導体2との間にバイアス磁界を発生する電磁コイル4と、電源回路5とからなる。電源回路5は、外部導体1と内部導体2との間に連続パルス信号、例えば、デューティ比が変更される連続パルス信号を印加する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



スフェロマックプラズマを生成する装置として、同軸磁化プラズマ生成装置が知られている。同軸磁化プラズマ生成装置とは、同軸状に配置された外部電極と内部電極との間に電圧を印加し、両電極間に放電を起こさせることでプラズマを生成させるものである。この際、このプラズマにバイアス磁界を印加すると、放電電流による磁場と共に、バイアス磁場を含んだ状態で放出され、スフェロマックプラズマとなる。ここで、スフェロマックプラズマとは、自分自身に流れる電流によってポロイダルとトロイダルの両閉じ込め磁場が発生し、その磁場構造の持つ磁気ヘリシティを保存するように配位を自己組織化するものである。





例えば、特許文献1には、外部電極と内部電極の間にコンデンサの直流放電を印加することで、スフェロマックプラズマを生成させる同軸磁化プラズマ生成装置が開示されている。また、特許文献2には、外部電極と内部電極の間に、コンデンサから単パルス電流を印加し、スフェロマックプラズマを生成させる同軸磁化プラズマ生成装置が開示されている。

産業上の利用分野



本発明は同軸磁化プラズマ生成装置に関し、特に、高効率・高輝度なスフェロマックプラズマを生成可能な同軸磁化プラズマ生成装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
スフェロマックプラズマを生成する同軸磁化プラズマ生成装置であって、該同軸磁化プラズマ生成装置は、
外部導体と、
前記外部導体と同軸状に配置される内部導体と、
前記外部導体と内部導体との間にプラズマ生成ガスを供給するプラズマ生成ガス供給部と、
前記外部導体と内部導体との間にバイアス磁界を発生する電磁コイルと、
前記外部導体と内部導体との間に連続パルス信号を印加する電源回路と、
を具備することを特徴とする同軸磁化プラズマ生成装置。

【請求項2】
請求項1に記載の同軸磁化プラズマ生成装置において、前記電源回路は、デューティ比が変更される連続パルス信号を印加することを特徴とする同軸磁化プラズマ生成装置。

【請求項3】
請求項2に記載の同軸磁化プラズマ生成装置において、前記電源回路は、デューティ比が1:5の連続パルス信号を印加することを特徴とする同軸磁化プラズマ生成装置。

【請求項4】
請求項1乃至請求項3に記載の同軸磁化プラズマ生成装置において、前記電源回路は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタを具備することを特徴とする同軸磁化プラズマ生成装置。

【請求項5】
請求項4に記載の同軸磁化プラズマ生成装置において、前記電源回路は、コンデンサ及び抵抗の並列回路並びにこれに直列に接続されるダイオードからなるスナバ回路を具備し、該スナバ回路は、前記絶縁ゲートバイポーラトランジスタに並列に接続されることを特徴とする同軸磁化プラズマ生成装置。

【請求項6】
請求項5に記載の同軸磁化プラズマ生成装置において、前記スナバ回路のコンデンサが、複数の並列及び直列に接続されるコンデンサ群からなることを特徴とする同軸磁化プラズマ生成装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 2G084AA11
  • 2G084BB01
  • 2G084BB23
  • 2G084BB26
  • 2G084CC08
  • 2G084DD01
  • 2G084DD18
  • 2G084DD25
  • 2G084DD35
  • 2G084EE12
  • 2G084EE24
  • 2G084EE25
  • 2G084FF02
  • 2G084FF25
  • 2G084FF29
  • 2G084GG02
  • 2G084GG07
  • 2G084GG22
  • 2G084GG30
  • 2G084HH02
  • 2G084HH05
  • 2G084HH18
  • 2G084HH26
画像

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JP2009171864thum.jpg
出願権利状態 登録
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