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低周波重畳による高周波誘導熱プラズマの高温反応場の広域化に関する研究
https://doi.org/10.24517/00067456
https://doi.org/10.24517/00067456026f3ab2-2dff-49dc-b05f-81d4ba201cb1
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
|---|---|---|
TE-PR-SAKUTA-T-kaken 1994-2p.pdf (103.8 kB)
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.png)
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| Item type | 報告書 / Research Paper(1) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 公開日 | 2022-10-24 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | 低周波重畳による高周波誘導熱プラズマの高温反応場の広域化に関する研究 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | Expansion effects of high temperature field of induction thermal plasma by superimposing low frequency magnetic field | |||||
| 言語 | en | |||||
| 言語 | ||||||
| 言語 | jpn | |||||
| 資源タイプ | ||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_18ws | |||||
| 資源タイプ | research report | |||||
| ID登録 | ||||||
| ID登録 | 10.24517/00067456 | |||||
| ID登録タイプ | JaLC | |||||
| 著者 |
作田, 忠裕
× 作田, 忠裕 |
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| 提供者所属 | ||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||
| 内容記述 | 金沢大学工学部 | |||||
| 書誌情報 |
平成4(1992)年度 科学研究費補助金 一般研究(C) 研究成果報告書概要 en : 1992 Fiscal Year Final Research Report Summary 巻 1991 – 1992, p. 2p., 発行日 1994-03-23 |
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| 抄録 | ||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||
| 内容記述 | 温度が数万度に達する高周波誘導熱プラズマの最大の利点は,無電極で反応性豊かなクリーンなプラズマ空間が実現できる点である。しかし従来までは数MHz以上の高周波域で点弧されており,その高温場は直径にして約50mmが大きさの限度であった。本研究は,従来までの数MHzで点弧したプラズマに,さらに数10KHzの低周波強磁界を重畳させ,低周波電力をプラズマ陽光柱内深くに注入し,その高温場を拡大化するための理論的,実験的検討を行なったものである。最終平成4年度を通して得られた成果を以下に列挙する。1.まず,この異周波結合形プラズマトーチの内,高周波13.56MHz,15KW部分については,コイル半径として30mmを理論解析から決定しトーチを製作した。これを用いてプラズマ圧力300〜750torr,プラズマ出力14KWで安定にアルゴン誘導プラズマを発生することができた。また,その高温場も10,000Kを超えていることを分光測定から確認することができた。2.この高周波プラズマにカップルさせる低周波コイルの適正値として直径85mm,長さ72mm,3ターンと決定した。理論解析により,60KHz程度で1万アンペアの低周波大電流により,この拡大化された誘導プラズマが安定に発生するという知見を得た。3.実験的には,LC共振回路を構成し,単発ではあるが,ピーク電流5700A,減衰時定数約100μs,周波数65KHzの低周波・減衰振動電流を低周波コイルに流し,上記15KW高周波プラズマとの結合を試みた。低周波大電流重畳に同期してプラズマの発光強度の変化が認められたが,今後,この重畳電流のピーク値を倍(1万A以上)にするか,減衰時定数を倍(200μs)にしてゆけば,さらに具体的プラズマ場の拡大がはっきりと確認できると考えられる。これを今後さらに進める。 | |||||
| 抄録 | ||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||
| 内容記述 | The induction thermal plasma provides a high reactivity plasma source with a high temperature beyond a ten of thousand Kelvin, and is becoming an important technique for plasma processing of new functional materials. The dimension of the field is, however, restricted only within about 50-mm diameter by a limit of the operating frequency with a high order of MHz. This project concerns with a plasma torch producing a widened high temperature region which can be used for high capacity and high rate plasma processing. This torch consists of a high(radio frequency) and a low frequency induction plasma parts. The magnetic field with a lower frequency of several tens of KHz penetrates inside the r.f. plasma with its long skin depth and widens the radius of the r.f. plasma as a superimposing effect. The results are summarized as follows. 1. The inductively coupled r.f.(13.56MHz) plasma part was first designed and tested. The plasma was established in stable with a power of 15kW within a cylindrical quarz tube of 30-mm diameter under the pressure condition of 300 to 750 torr. The temperature of the plasma thus produced was measured as more than 10,000K from the spectral observation. The temperature and thus the electrical conductivity of the r.f. discharge part is quite enough for being coupled with the low-frequency magnetic field. 2. A newly developed computer program for analyzing the power flow from the generator to the plasma load reveals that with using a 3-turn coil of 85-mm diameter and 72-mm length as the second low frequency coil, the plasma field can be expanded by absorbing the 60 kHz magnetic energy generated by a high coil current of 10,000 amperes. 3. Experimental approach was carried out by using single pulse current waveform with a peak current of 5,700A and a duration of 100 micro second which is provided an LC oscillating circuit. The emission light strength from the plasma was observed to be enhanced weakly by superimposing the low frequency magnetic field. A further experiment should be performed to verify the coupling effect more clearly and quantitatively, with doubling the amplitude or duration of the pulse current. |
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| 内容記述 | ||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||
| 内容記述 | 研究課題/領域番号:03650226, 研究期間(年度):1991 – 1992 | |||||
| 内容記述 | ||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||
| 内容記述 | 出典：研究課題「低周波重畳による高周波誘導熱プラズマの高温反応場の広域化に関する研究」課題番号03650226 （KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-03650226/036502261992kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成 |
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| 著者版フラグ | ||||||
| 出版タイプ | AM | |||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||
| 関連URI | ||||||
| 識別子タイプ | URI | |||||
| 関連識別子 | https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=80135318 | |||||
| 関連名称 | https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=80135318 | |||||
| 関連URI | ||||||
| 識別子タイプ | URI | |||||
| 関連識別子 | https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-03650226/ | |||||
| 関連名称 | https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-03650226/ | |||||
| 関連URI | ||||||
| 識別子タイプ | URI | |||||
| 関連識別子 | https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-03650226/036502261992kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/ | |||||
| 関連名称 | https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-03650226/036502261992kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/ | |||||
