技術分野
プラズマトーチを利用した、微粒子生成装置に関するものである。
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
ところで、直流プラズマトーチを利用した微粒子発生装置において、プラズマガスとしてアルゴン等の不活性ガスを単体で用いるより、不活性ガスと母材部の気化した成分と反応する反応ガス(H
2 ,N
2 、O
2 等の分子ガス)とを混合した混合ガスを用いた方が、下記の理由により良い。つまり、プラズマガスとして混合ガスを用いた場合には、イオン化エネルギーだけでなく、解離エネルギーも母材部の蒸発に寄与できるため、蒸発量を増加させることができる。
しかしながら、プラズマガスとして混合ガスを利用した場合には、プラズマの状態が安定しないこともあることが分かった。
そこで、本発明は、プラズマガスとして混合ガスを用いた場合においても、母材部の高蒸発量を維持しつつ、プラズマの安定を図ることができる微粒子生成装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
の目的を達成するために、本発明に係る微粒子生成装置は、直流プラズマトーチと、前記直流プラズマトーチから離隔して対向して配置され、微粒子生成の原料となり、導電性を有する母材部と、前記直流プラズマトーチと前記母材部との間に、プラズマガスとして、不活性ガスおよび前記母材部の気化した成分と反応する反応ガスの供給が可能な、プラズマガス供給部と、前記直流プラズマトーチと前記母材部との間に発生している・・・ 続きを
知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明に係る微粒子生成装置は、直流プラズマトーチと、前記直流プラズマトーチから離隔して対向して配置され、微粒子生成の原料となり、導電性を有する母材部と、前記直流プラズマトーチと前記母材部との間に、プラズマガスとして、不活性ガスおよび前記母材部の気化した成分と反応する反応ガスの供給が可能な、プラズマガス供給部と、前記直流プラズマトーチと前記母材部との間に発生しているプラズマのプラズマ電圧を検出するプラズマ電圧検出器と、前記プラズマ電圧検出器から送信される検出結果に基づいて、前記プラズマガス供給部を制御し、前記不活性ガスの供給を行いつつ、前記反応ガスの供給を変化させるプラズマガス供給制御部とを、備えており、前記直流プラズマトーチは、リング状の磁石と、円筒形状であり、前記磁石が前記円筒の空洞内部に配置され、前記磁石と所定の距離だけ離隔している移行型プラズマ用電極とを、有しており、前記母材部に負極を印加し、前記移行型プラズマ用電極に正極を印加する直流電源を、さらに備えて
おり、前記移行型プラズマ用電極は、前記母材部との間において、移行型プラズマを発生する電極であり、前記移行型プラズマは、前記移行型プラズマ用電極と前記母材部との間で発生し、前記円筒形状である前記移行型プラズマ用電極の中心軸の周りを回転するプラズマである。
したがって、本発明に係る微粒子生成装置では、プラズマガスとして混合ガスを用いたとしても、プラズマの伸張具合(つまり、プラズマ電圧)に応じて、混合ガスの供給量・供給割合等の調整ができる。よって、当該微粒子生成装置では、母材部の高蒸発量を維持しつつ、プラズマの安定を図ることが可能となる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
知財ポータルサイト IP Force にログインして確認する (無料)
この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 本発明の前提となる微粒子生成装置100の全体構成を示す図である。
【図2】 直流プラズマトーチ50の先端部付近の構成を示す拡大断面図である。
【図3】 リング形状の磁石3の磁化の方向を示す斜視図である。
【図4】 移行型プラズマP1が回転する原理を説明するための断面図である。
【図5】 直流プラズマトーチ50と母材部85との間の距離を変化させることにより、螺旋形状のプラズマが形成されることを説明するための拡大断面図である。
【図6】 移行型プラズマP1が微粒子通路部25の開口部方向に押される様子を示す断面図である。
【図7】 実施の形態に係る微粒子生成装置101の構成を示す断面図である。
【図8】 不活性ガスのみを供給したときにおける、プラズマ電圧の変化の様子を示す図である。
【図9】 プラズマガスにおける反応ガス(分子ガス)の濃度に対する、プラズマ電圧の平均値の変化を示す図である。
1 移行型プラズマ用電極
2 内筒
3 磁石
4 外筒
5,6,7 絶縁物
25 微粒子通路部
26,27 ガス通路部
50 直流プラズマトーチ
61 プラズマ電源
62 冷却水供給部
63,64 プラズマガス供給部
65 プラズマトーチ昇降機構
70 密閉容器
71 微粒子捕獲器
71a 捕集容器
72 微粒子捕獲フィルター
73 熱交換器
77 筒部
80 微粒子
83 循環ポンプ
85 母材部
90 ガス供給部
100,101 微粒子生成装置
AX 中心軸
B1〜B12 バルブ
MF 磁界
P1 移行型プラズマ
PGa プラズマガス
C1 プラズマガス供給制御部
D1 プラズマ電圧検出器
全ての図面はログインすると無料で閲覧できます。ログイン・ユーザー登録