等离子体用电源装置、等离子体装置及等离子体用电源装置的控制方法制造方法及图纸

等离子体用电源装置具有交流电源及控制部，交流电源生成经由电源线束向一对电极施加的预定频率的交流电压，该电源线束为了使布线长变化而一部分乃至全部能够更换且具有挠性，控制部以所述电源线束越长则频率越低的方式设定所述交流电源的所述预定频率。

Control method of power supply device, plasma device and plasma power supply device for plasma

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体用电源装置、等离子体装置及等离子体用电源装置的控制方法
本说明书涉及向一对电极施加交流电压的等离子体用电源装置、等离子体装置及等离子体用电源装置的控制方法。
技术介绍
已知通过在原料气体中放电来产生等离子体的等离子体装置。等离子体装置是通过向分离的一对电极施加由等离子体用电源装置生成的交流电压来对气体进行等离子体化的装置。等离子体装置广泛应用于固体材料的表面加工、清洗、粘接等工业用、杀菌、空气净化等环境保护用、医疗用等。开发的最初，等离子体装置使用真空泵将原料气体设为低气压(负压)，使放电稳定化来实现等离子体的品质维持。近年来，使用大气压的原料气体的大气压等离子体装置被实际应用，以使获得高的等离子体密度。这种等离子体装置的一技术例在专利文献1中公开。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-174736号公报专利文献2：日本特开2008-293925号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，如上述那样，等离子体装置为了在各种用途应用，希望以按照用途使产生等离子体的电极能够移动的方式使将电极与等离子体用电源装置之间连接的电源线束的长度变化。电源线束因为连接交流电源，所以希望采用同轴电缆，但是为了实现电极的移动，采用缺乏挠性的同轴电缆比较困难。本说明书的公开是鉴于上述实际情况而完成的，要解决的课题为，提供通过挠性优异的电源线束与电极连接使用的等离子体用电源装置、具备该等离子体用电源装置的等离子体装置以及等离子体用电源装置的控制方法。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本说明书公开一种等离子体用电源装置，具有：交流电源，生成经由无屏蔽的电源线束向产生等离子体的一对电极施加的预定频率的交流电压；及控制部，以所述电源线束越长则频率越低的方式设定所述交流电源的所述预定频率。为了解决上述课题，本说明书公开了一种等离子体装置，供上述的等离子体用电源装置使用，通过使所述电源线束弯曲，所述一对电极能够相对于所述交流电源相对移动。为了解决上述课题，本说明书公开了一种等离子体用电源装置的控制方法，控制具有交流电源的等离子体用电源装置，所述交流电源生成经由无屏蔽的电源线束向产生等离子体的一对电极施加的预定频率的交流电压，等离子体用电源装置的控制方法具有如下的工序：以所述电源线束越长则频率越低的方式设定所述交流电源的所述预定频率。专利技术效果根据在本说明书中公开的等离子体用电源装置，以即使电源线束的长度变化也能够形成相同程度的等离子体能力的方式供给电源。根据在本说明书中公开的等离子体装置，即使电源线束的长度变化也能够形成相同程度的等离子体能力。根据在本说明书中公开的等离子体用电源装置的控制方法，能够以即使电源线束的长度变化也能够形成相同程度的等离子体能力的方式供给电源。附图说明图1是示意性地示出构成实施方式的等离子体装置的实施方式的等离子体用电源装置及主体部的图。图2是例示脉冲宽度调制电源的电路结构的电路图。图3是说明电源线束比通常情况A长的情况B的电压的上升变慢的示意图。图4是示意性地示出在向变压器输出正弦波交流电压的情况下控制部进行的控制方法的图。图5是示出图4的情况的脉冲电压波形及正弦波交流电压波形的图。图6是在向变压器输出失真波交流电压的情况下控制部进行的控制方法的图。图7是示出从图6(实线)及图4(虚线)的脉冲生成并输出至变压器的交流电压波形的图。图8是在施加了正弦波交流电压波形的情况下对表示等离子体的产生状况的电极间的电压波形进行了实测的图。图9是在施加了失真波交流电压波形的情况下对表示等离子体的产生状况的电极间的电压波形进行了实测的图。图10是示出图1所示的结构的变形方式的示意图。图11是示意性地示出实施方式的等离子体照射系统的图。具体实施方式1.实施方式的等离子体用电源装置及等离子体装置的结构将图1～图10作为参考说明实施方式的等离子体用电源装置及等离子体装置。图1是示意性地示出构成实施方式的等离子体装置的实施方式的等离子体用电源装置1及主体部9的图。首先，说明主体部9。主体部9具备容器91、一对电极92及大气压气体置换部93。容器91将内部空间与外部气体分隔。一对电极92相向配置于容器91的内部。一对电极92之间成为等离子体的产生区域94。大气压气体置换部93向产生区域94导入大气压的原料气体，并且使在产生区域94产生的等离子体移动。等离子体可以在容器91内使用，也可以另外移动使用。作为原料气体能够例示氧气、空气、干空气、氮与氧的混合气体，不限于这些。实施方式的等离子体装置是大气压等离子体装置，与低气压等离子体装置相比较，等离子体产生电压通常较高。实施方式的等离子体装置不需要用于形成低气压(负压)的真空泵，装置结构简单。等离子体用电源装置1具备脉冲宽度调制电源2、平滑电路6、变压器7及电源线束81。脉冲宽度调制电源2对正负各多个脉冲电压波形的占空比可变地进行调整并输出。平滑电路6使脉冲宽度调制电源2输出的正负各多个脉冲电压波形平滑来设为交流电压，并输出至变压器7。关于交流电压的波形，能够根据多个脉冲电压波形的正负、占空比的调整来调整频率，而且可以变为正弦波，也能够变为失真波。平滑电路6例如由图1所示的线圈61及电容器65构成。线圈61的一端611与脉冲宽度调制电源2的输出侧的一端连接。线圈61的另一端612与变压器7的初级绕组71的一端连接。电容器65的一端651与线圈61的另一端612及初级绕组71的一端连接。电容器65的另一端652与脉冲宽度调制电源2的输出侧的另一端及初级绕组71的另一端连接。脉冲宽度调制电源2及平滑电路6构成本实施方式的交流电源。此外，本说明书中的“交流电源”中的“交流”仅指不是“直流”，作为交流的频率的“交流频率”可用的范围，只要能够产生等离子体即可，能够采用低频到高频的任何频率。但是，等离子体随着交流电源重复产生和消失，交流频率的上限值为等离子体能够重复产生和消失的程度。该上限值是根据交流电压的波形、电极的形状等变化的值。变压器7是单相器，具有电磁耦合的初级绕组71及次级绕组72。变压器7的次级绕组72的匝数比初级绕组71的匝数多，具有升压功能。次级绕组72的一端及另一端经由电源线束81与一对电极92连接。变压器7的构造没有特别的制约，但是优选具有良好的高频特性。变压器7将输入到初级绕组71的交流电压升压，从次级绕组72施加于一对电极92。作为升压后的电压没有特别限定，优选设定为成为15kV左右，作为该情况的实际有效值优选形成为5kV左右。电源线束81确保与主体部9的容器91绝缘，并且将主体部9具备的一对电极92和等离子体用电源装置1之间连接。电源线束81不是同轴电缆。电源线束81能够设为一对电极92与等离子体用电源装置1之间的一部分乃至全部。具体地说，电源线束81将变压器7的次级绕组72的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体用电源装置，具有：/n交流电源，生成经由无屏蔽的电源线束向产生等离子体的一对电极施加的预定频率的交流电压；及/n控制部，以所述电源线束越长则频率越低的方式设定所述交流电源的所述预定频率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种等离子体用电源装置，具有：
交流电源，生成经由无屏蔽的电源线束向产生等离子体的一对电极施加的预定频率的交流电压；及
控制部，以所述电源线束越长则频率越低的方式设定所述交流电源的所述预定频率。


2.根据权利要求1所述的等离子体用电源装置，其中，
所述电源线束为了使布线长变化而一部分乃至全部能够更换且具有挠性，并且包括作为一对芯的导体。


3.根据权利要求1或2所述的等离子体用电源装置，其中，
所述控制部将所述预定频率控制在9kHz以下的范围。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的等离子体用电源装置，其中，
所述电源线束越长，则所述控制部使电压波形的上升越快。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的等离子体用电源装置，其中，
所述电源线束越长，则所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷川慎二，
申请(专利权)人：株式会社富士，
类型：发明
国别省市：日本;JP