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電磁場時間軸任意制御による大電力誘導メゾプラズマ内反応場の協奏増幅

Research Project

Project/Area Number 18656084
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 電力工学・電気機器工学
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

田中 康規  Kanazawa University, 自然科学研究科, 准教授 (90303263)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上杉 喜彦  金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (90213339)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords時間軸制御 / 熱プラズマ / 誘導プラズマ / 任意波形変調 / コイル電流 / インバータ / DCチョッパ / PWM制御 / チョッパ
Research Abstract

19.1 任意波形追随型変調熱プラズマ(AMITP)の可視光領域変化の高速度ビデオ測定
前年度維持に成功した任意波形追随型変調プラズマの可視光領域がどのように変化するのかを高速度ビデオカメラ観測により検討した。その結果,変調波形により様々な変化を見せることがわかり,変調波形により熱プラズマ自身に大きな擾乱を与え,変動できることが確認できた。
19.2 Ar AMITPの安定維持範囲の測定
AMITPはプラズマに擾乱を与えるため,一般にその維持は無変調の場合に比較して難しい。したがってその安定維持範囲を把握しておくことは運用上重要である。今回は三角波と矩形波変調の揚合について,電力15kW,Ar80slpmとした。圧力,SCLを変更してそれぞれの変調の場合について安定維持範囲を実験的に明らかにした。矩形波変調はいずれの場合についても三角波変調より維持しにくいことも確認できた。
19.3 AMITPの周波数,入力電力変化
AMITPはプラズマが大きく変動する。電源からみてこの大きな負荷変動に対しPLL制御で周波数を変更している。したがって周波数変化,入力電力変化などはプラズマ負荷変動に起因している。そこでコイル電流,電圧波形から周波数変動,入力電力変化を求めた。その結果,周波数,入力電力ともプラズマ変動に従い変動していることがわかった。特に周波数変化は以下に示すAr励起温度変化波形とほぼ相似の関係にあることが実験的にわかった。
19.4 AMITPのAr励起温度変化
任意波形追随の変化がプラズマの温度に対し変動効果があるのかをAr励起温度を測定することにより調べた。その結果,Ar励起温度も各変調波形に対して大きく変動し,条件によっては数千Kもの変動が生じていることがわかった。
19.5 AMITP用解析プログラムの開発
任意波形追随熱プラズマに対し解析できる電磁熱流体解析モデルを開発した。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2008 2007

All Journal Article (1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Generation of high-power arbitrary-wave-form modulated inductively coupled plasmas for materials processing2007

    • Author(s)
      Y.Tanaka, Y.Morishita, S.Fushie, K.Okunaga, Y.Uesugi
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 90

      Pages: 71502-71502

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 窒素と水素ガスを混人した任a形裟調誘導熱ブラスマの動的挙動2008

    • Author(s)
      坪川, 森下, 田甲, 上杉
    • Organizer
      平成20年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      福岡,日本
    • Year and Date
      2008-03-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ガス混合仕恵変調誘導熱ブフスマの課と変動特性の分光字的検討2007

    • Author(s)
      森下, 坪川, 田甲, 上杉
    • Organizer
      平成19年度電気関係学会北陸支部連合大会
    • Place of Presentation
      福井,日本
    • Year and Date
      2007-09-08
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 新型仕恵変調誘導熱ブブスマにおけるAr励起温度の軸万同依存性2007

    • Author(s)
      森下, 坪川, 田甲, 上杉
    • Organizer
      平成19年度電気学会基礎・材料・共逼部門大会
    • Place of Presentation
      Kyoto,Japan
    • Year and Date
      2007-08-30
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] New daevelopment of 10KM-class arbitrary-waveform modulated induction thermalplasmas'AMITP'2007

    • Author(s)
      Y. Tanaka, Y. Morishita, Y.Tlanaka
    • Organizer
      18th Int.Syinp.Plasma Chem.ISPC-18
    • Place of Presentation
      Kyoto,Japan
    • Year and Date
      2007-08-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic behaviours of induction thermal plasmas sustained by arrtrary-waveform modulated coil current2007

    • Author(s)
      Y. Tanaka, Y. Morishita, Y. Uesugi
    • Organizer
      28th Int.Conf.Phenomena on Ionized Gases ICPIG
    • Place of Presentation
      Prague, Czech
    • Year and Date
      2007-07-19
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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