(57)【要約】【課題】プラズマ洗浄装置において、真空ダクトに設置された機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等の問題を解決すること。【解決手段】プラズマ洗浄装置１は、磁場を発生する磁場発生部１１と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生源２２と、ガスを供給するガス供給源３２とを備え、磁場が印加された真空ダクトの内部にプラズマを発生させて真空ダクトの内壁面をプラズマ洗浄する。プラズマ洗浄装置１は、運転制御装置５１を更に備える。運転制御装置５１は、真空ダクトの温度に応じて、磁場発生部１１用の磁場発生用電源１２と、マイクロ波発生源２２と、ガス供給源３２とのうち少なくとも１つを制御することで、プラズマの電力を調整する。【選択図】  図２
2020081923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場を発生する磁場発生部と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生源と、ガスを供給するガス供給源とを備え、磁場が印加された真空ダクトの内部にプラズマを発生させて前記真空ダクトの内壁面をプラズマ洗浄するプラズマ洗浄装置であって、
前記真空ダクトの温度に応じて、前記磁場発生部用の磁場発生用電源と、前記マイクロ波発生源と、前記ガス供給源とのうち少なくとも１つを制御することで、前記プラズマの電力を調整する制御部、
を備えることを特徴とするプラズマ洗浄装置。
【請求項２】
前記真空ダクトに取り付けられ、前記真空ダクトの温度を計測する温度センサを更に備え、
前記制御部は、計測された温度を、前記真空ダクトの温度とする、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項３】
前記真空ダクトに取り付けられ、前記真空ダクトの温度を計測する温度センサを更に備え、
前記制御部は、
前記温度センサによって計測された計測温度に基づいて、所定位置における温度を推定し、
推定された温度を、前記真空ダクトの温度とする、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項４】
前記所定位置は、前記真空ダクトに設置された監視対象機器の設置位置である、
ことを特徴とする請求項３に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項５】
前記制御部は、
プラズマ洗浄の開始からの経過時間に基づいて、前記真空ダクトの温度を推定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項６】
前記磁場発生用電源を更に備え、
前記制御部は、前記磁場発生用電源と、前記マイクロ波発生源と、前記ガス供給源とのうち前記磁場発生用電源を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記真空ダクトの温度が下限温度まで降下したタイミングで磁場出力がＯＮになるように前記磁場発生用電源を制御する一方で、前記真空ダクトの温度が上限温度まで上昇したタイミングで磁場出力がＯＦＦになるように前記磁場発生用電源を制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記真空ダクトの温度が下限温度まで降下したタイミングで磁場出力のＤｕｔｙ比が高くなるように前記磁場発生用電源を制御する一方で、前記真空ダクトの温度が上限温度まで上昇したタイミングで磁場出力のＤｕｔｙ比が低くなるように前記磁場発生用電源を制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記真空ダクトの温度が下限温度まで降下したタイミングで磁場出力が所定値になるように前記磁場発生用電源を制御する一方で、前記真空ダクトの温度が上限温度まで上昇したタイミングで磁場出力がゼロにならずに徐々に降下するように前記磁場発生用電源を制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記磁場発生用電源と、前記マイクロ波発生源と、前記ガス供給源とのうち前記マイクロ波発生源を制御し、
前記真空ダクトの温度が下限温度まで降下したタイミングでマイクロ波出力がＯＮになるように前記マイクロ波発生源を制御する一方で、前記真空ダクトの温度が上限温度まで上昇したタイミングでマイクロ波出力がＯＦＦになるように前記マイクロ波発生源を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記磁場発生用電源と、前記マイクロ波発生源と、前記ガス供給源とのうち前記マイクロ波発生源を制御し、
前記真空ダクトの温度が下限温度まで降下したタイミングでマイクロ波出力のＤｕｔｙ比が高くなるように前記マイクロ波発生源を制御する一方で、前記真空ダクトの温度が上限温度まで上昇したタイミングでマイクロ波出力のＤｕｔｙ比が低くなるように前記マイクロ波発生源を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記磁場発生用電源と、前記マイクロ波発生源と、前記ガス供給源とのうち前記マイクロ波発生源を制御し、
前記真空ダクトの温度が下限温度まで降下したタイミングでマイクロ波出力が所定値になるように前記マイクロ波発生源を制御する一方で、前記真空ダクトの温度が上限温度まで上昇したタイミングでマイクロ波出力がゼロにならずに徐々に降下するように前記マイクロ波発生源を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記磁場発生用電源と、前記マイクロ波発生源と、前記ガス供給源とのうち前記ガス供給源を制御し、
前記真空ダクトの温度が下限温度まで降下したタイミングでガス供給がＯＮになるように前記ガス供給源を制御する一方で、前記真空ダクトの温度が上限温度まで上昇したタイミングでガス供給がＯＦＦになるように前記ガス供給源を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項１４】
前記制御部は、
前記磁場発生用電源と、前記マイクロ波発生源と、前記ガス供給源とのうち前記ガス供給源を制御し、
前記真空ダクトの温度が下限温度まで降下したタイミングでガス供給のＤｕｔｙ比が高くなるように前記ガス供給源を制御する一方で、前記真空ダクトの温度が上限温度まで上昇したタイミングでガス供給のＤｕｔｙ比が低くなるように前記ガス供給源を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項１５】
磁場が印加された真空ダクトの内部にプラズマを発生させて前記真空ダクトの内壁面をプラズマ洗浄するプラズマ洗浄方法であって、
前記真空ダクトの温度に応じて、前記磁場を発生する磁場発生部用の磁場発生用電源と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生源と、ガスを供給するガス供給源とのうち少なくとも１つを制御することで、前記プラズマの電力を調整する、
ことを特徴とするプラズマ洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、真空度向上のために加速器用真空ダクトの内壁面を洗浄するプラズマ洗浄装置及びプラズマ洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ洗浄装置は、加速器の据え付け時やメンテナンス時等の際に、シンクロトロン等でのビーム損失を低減するために真空度を向上させる必要がある加速器用真空ダクトの真空度向上のために、真空ダクトの内壁面を洗浄する。プラズマ洗浄装置に関し、荷電粒子を長時間安定に閉じ込めるために高真空領域を作成する加速器用真空ダクトを洗浄するためのマイクロ波洗浄装置が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０１４１１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のプラズマ洗浄装置において、洗浄のために真空ダクトの内部にプラズマ電力が連続投入されると、投入されたプラズマ電力は最終的には熱エネルギーに変換されるため、加速器用真空ダクトの温度上昇に繋がる。このため、プラズマ洗浄時間が長時間になり、又は、小型の真空ダクトの場合、真空ダクトの温度が過度に上昇する。これにより、真空ダクトに設置された機器の過温度による故障や寿命劣化等を引き起こす問題が発生する虞がある。
【０００５】
本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、真空ダクトに設置された機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等の問題を解決することができるプラズマ洗浄装置及びプラズマ洗浄方法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】
【０００６】
実施形態に係るプラズマ洗浄装置は、磁場を発生する磁場発生部と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生源と、ガスを供給するガス供給源とを備え、磁場が印加された真空ダクトの内部にプラズマを発生させて真空ダクトの内壁面をプラズマ洗浄する。プラズマ洗浄装置は、制御部を更に備える。制御部は、真空ダクトの温度に応じて、磁場発生部用の磁場発生用電源と、マイクロ波発生源と、ガス供給源とのうち少なくとも１つを制御することで、プラズマの電力を調整する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態により、真空ダクトに設置された機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るプラズマ洗浄装置の構成を示す概略図。
【図２】第１の実施形態に係るプラズマ洗浄装置の機能を示すブロック図。
【図３】第１及び第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置において、真空ダクトの温度に応じた磁場発生用電源の運転パターンの第１例を示す図。
【図４】第１及び第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置において、真空ダクトの温度に応じた磁場発生用電源の運転パターンの第２例を示す図。
【図５】第１及び第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置において、真空ダクトの温度に応じた磁場発生用電源の運転パターンの第３例を示す図。
【図６】第１及び第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置において、真空ダクトの温度に応じたマイクロ波発生源の運転パターンの第１例を示す図。
【図７】第１及び第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置において、真空ダクトの温度に応じたマイクロ波発生源の運転パターンの第２例を示す図。
【図８】第１及び第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置において、真空ダクトの温度に応じたマイクロ波発生源の運転パターンの第３例を示す図。
【図９】第１及び第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置において、真空ダクトの温度に応じたガス供給源の運転パターンの第１例を示す図。
【図１０】第１及び第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置において、真空ダクトの温度に応じたガス供給源の運転パターンの第２例を示す図。
【図１１】第１及び第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置の動作をフローチャートとして示す図。
【図１２】第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置の構成を示す概略図。
【図１３】第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置の機能を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、プラズマ洗浄装置及びプラズマ洗浄方法の実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
１．第１の実施形態に係るプラズマ洗浄装置
図１は、第１の実施形態に係るプラズマ洗浄装置の構成を示す概略図である。
【００１１】
図１は、第１の実施形態に係るプラズマ洗浄装置１を示す。プラズマ洗浄装置１は、加速器の据え付け時やメンテナンス時等の際に、シンクロトロン等でのビーム損失を低減するために真空度を向上させる必要がある加速器用真空ダクト（以下、単に「真空ダクト」と呼ぶ）Ｄの真空度向上のために、真空ダクトＤの内壁面を洗浄するものである。
【００１２】
プラズマ洗浄装置１は、磁場発生部１１と、磁場発生用電源１２と、電源用ケーブル１３と、マイクロ波発生源２２と、マイクロ波導入用ポート２３と、ガス供給源３２と、ガス供給用ポート３３と、温度センサ４１と、運転制御装置５１とを備える。運転制御装置５１と、磁場発生用電源１２、マイクロ波発生源２２、及びガス供給源３２とは、有線又は無線ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して相互に通信可能なように接続される。運転制御装置５１としては、例えば、汎用ＰＣ（Personal Computer）、スマートフォン、及びタブレット端末等の情報端末が挙げられる。
【００１３】
なお、磁場発生用電源１２及び電源用ケーブル１３は、プラズマ洗浄装置１に必須の構成ではない。プラズマ洗浄装置１が磁場発生用電源１２及び電源用ケーブル１３を備えない場合、磁場発生部１１は、例えば、外部から磁場や電流の供給を受けることなく磁石としての性質を比較的長期にわたって保持し続ける永久磁石である。以下、特に言及しない限り、プラズマ洗浄装置１が磁場発生用電源１２及び電源用ケーブル１３を備える場合について説明する。
【００１４】
磁場発生部１１は、真空ダクトＤに配置される。磁場発生用電源１２は、電源用ケーブル１３を介して磁場発生部１１に接続される。マイクロ波発生源２２は、マイクロ波導入用ポート２３及びフランジを介して真空ダクトＤに接続される。また、ガス供給源３２は、プラズマ生成用のガスを供給するためのガス供給用ポート３３及びフランジを介して真空ダクトＤに接続される。
【００１５】
磁場発生部１１は、例えば、シンクロトロン等で使用される偏向電磁石である。この偏向電磁石により真空ダクトＤの内部に作られる磁場に対して、マイクロ波の周波数Ｆとして、次の式（１）を満たす周波数Ｆのマイクロ波が、マイクロ波発生源２２からマイクロ波導入用ポート２３を介して真空ダクトＤの内部に導入される。これにより、電子サイクロトロン共鳴が引き起こされ、電子サイクロトロン共鳴により、マイクロ波エネルギーが効率良く吸収されて、真空ダクトＤの内部にプラズマが生成される。なお、次の式（１）において、偏向電磁石が作る磁場を「Ｂ」とし、電子の質量を「ｍ」とし、電子の電荷を「ｅ」とする。
【００１６】
Ｆ＝ｅＢ／２πｍ    …    （１）
【００１７】
例えば、偏向電磁石の作る磁場がＢ＝８７５ガウスである場合、共鳴するマイクロ波の周波数Ｆは、２．４５ＧＨｚである。この際、ガス供給源３２からガス供給用ポート３３を通して真空ダクトＤの内部が所定動作圧力になるようにガスが導入されている。プラズマ生成用のガスとしては、例えばアルゴンガスが採用される。
【００１８】
こうして生成されたプラズマ中のイオン及び荷電交換により生じた中性原子は、真空ダクトＤの内壁面を衝撃することにより内壁面に吸着している不純物ガス等を除去し、真空ダクトＤの内壁面からの放出ガスが低減し、真空ダクトＤの内部の到達真空度が向上する。
【００１９】
プラズマ洗浄装置１の単純な構成は、マイクロ波を真空ダクトＤに導入する構成である。この構成では、無電極でプラズマ生成するため真空ダクトＤの内部での電極線断線等のトラブルもなくなる。また、磁場中での共鳴現象を利用したマイクロ波によるプラズマ生成は、放電電極を必要とするグロー放電によるプラズマ生成と比べて、より高真空下でプラズマを安定点弧可能なため、プラズマ生成用導入ガスによる再汚染の可能性が少なくなるという特長を有する。
【００２０】
典型的なプラズマ生成の動作圧力の真空度は、約１０−３Ｐａであり、グロー放電プラズマの真空度に比べ約１／１０００程度と低く、導入ガスによる再汚染の可能性が少ない。
【００２１】
また、温度センサ４１は、真空ダクトＤに取り付けられる。温度センサ４１は、真空ダクトＤの温度を計測してデジタル変換し、デジタルの計測温度データとして運転制御装置５１に適宜出力する。
【００２２】
運転制御装置５１は、コンピュータとしての構成を備え、プラズマ洗浄装置１の全体の動作を制御する。運転制御装置５１は、図２に示すように、少なくとも、制御部６１及び記憶部６２を備える。
【００２３】
図２は、プラズマ洗浄装置１の機能を示すブロック図である。
【００２４】
運転制御装置５１の制御部６１は、共通信号伝送路としてのバスＢを介して、運転制御装置５１を構成する各ハードウェア構成要素、例えば記憶部６２に相互接続される。なお、運転制御装置５１は、ハードウェア構成要素として、入力部、表示部、及び記録媒体ドライブ等を具備してもよい。
【００２５】
制御部６１は、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサの他、ＡＳＩＣ、及び、プログラマブル論理デバイス等を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。
【００２６】
また、制御部６１は、単一の回路によって構成されてもよいし、独立した複数の運転制御部要素の組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、記憶部６２は運転制御部要素ごとに個別に設けられてもよいし、単一の記憶部６２が複数の運転制御部要素の機能に対応するプログラムを記憶するものであってもよい。
【００２７】
記憶部６２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等によって構成される。記憶部６２は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ及びＤＶＤ（Digital Video Disk）等の可搬型メディアによって構成されてもよい。記憶部６２は、制御部６１において用いられる各種処理プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（Operating System）等も含まれる）や、プログラムの実行に必要なデータを記憶する。
【００２８】
制御部６１は、記憶部６２に記憶されたプログラムを実行することで、温度収集手段６１１と、制御信号生成手段６１２として機能する。つまり、運転制御装置５１は、制御部６１及び記憶部６２等のハードウェア資源を有し、制御部６１が各種プログラムを実行することで、手段６１１，６１２として機能する。手段６１１，６１２により、プラズマ洗浄装置１は、真空ダクトＤの温度に応じて、磁場発生部１１用の磁場発生用電源１２と、マイクロ波発生源２２と、ガス供給源３２とのうち少なくとも１つを制御することで、プラズマの電力を調整する機能を実現する。
【００２９】
なお、手段６１１，６１２の機能の全部又は一部は、プログラムの実行により実現される場合に限定されるものではなく、運転制御装置５１にＡＳＩＣ等の回路として備えられる場合であってもよい。
【００３０】
温度収集手段６１１は、温度センサ４１から真空ダクトＤの計測温度データを収集する機能を有する。
【００３１】
制御信号生成手段６１２は、温度収集手段６１１によって収集された計測温度データを真空ダクトＤの温度とし、真空ダクトＤの温度に応じて、磁場発生用電源１２と、マイクロ波発生源２２と、ガス供給源３２とのうち少なくとも１つを制御するための制御信号を生成する機能を有する。この場合、温度センサ４１は、真空ダクトＤに設置され、過温度による故障や寿命劣化等を引き起こす問題が発生する虞がある機器（以下、「監視対象機器」と呼ぶ）の近傍に設置することで機器の温度を反映可能である。これにより、制御信号生成手段６１２は、真空ダクトＤの温度に応じて、磁場発生用電源１２と、マイクロ波発生源２２と、ガス供給源３２とのうち少なくとも１つを制御することで、プラズマの電力を調整する。
【００３２】
ここで、制御信号生成手段６１２は、温度収集手段６１１によって収集された計測温度データそのものを真空ダクトＤの温度とする場合に限定されるものではない。例えば、制御信号生成手段６１２は、温度収集手段６１１によって収集された計測温度データと、温度センサ４１及び所定位置の間の距離等に基づいて、当該所定位置における温度を推定し、推定された推定温度データを、真空ダクトＤの温度としてもよい。ここで、所定位置とは、例えば、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の設置位置である。
【００３３】
また、温度センサ４１として、複数の温度センサ要素が備えられる場合、制御信号生成手段６１２は、温度収集手段６１１によって収集された各温度センサ要素の計測温度データの単純平均値を真空ダクトＤの温度としてもよいし、加重平均値を真空ダクトＤの温度としてもよい。後者の場合、複数の温度センサ要素のうち、監視対象機器の配置位置に近い温度センサ要素ほど重みを重くすることもできる。
【００３４】
続いて、真空ダクトＤの温度に応じた磁場発生用電源１２、マイクロ波発生源２２、及びガス供給源３２の制御について、図３〜図１０を用いて順に説明する。真空ダクトＤの温度に応じた磁場発生用電源１２の制御については図３〜図５に示し、真空ダクトＤの温度に応じたマイクロ波発生源２２の制御については図６〜図８に示し、真空ダクトＤの温度に応じたガス供給源３２の制御については図９及び図１０に示す。
【００３５】
２．磁場発生用電源１２の制御
まず、真空ダクトＤの温度に応じた磁場発生用電源１２の制御について図３〜図５を用いて説明する。なお、制御部６１が磁場発生用電源１２を制御する場合、磁場発生用電源１２及び電源用ケーブル１３の設置は必須である。
【００３６】
図３は、真空ダクトＤの温度に応じた磁場発生用電源１２の運転パターンの第１例を示す図である。
【００３７】
図３に示すように、真空ダクトＤの温度、例えば、計測温度データそのものについて、上限温度及び下限温度が予め設定される。また、マイクロ波発生源２２によるマイクロ波出力とガス供給源３２によるガス供給とがＯＮの状態で、制御部６１は、以下のような磁場発生用電源１２の制御を行う。
【００３８】
まず、制御部６１は、磁場出力がＯＮ（所定値）になるように磁場発生用電源１２を制御する。磁場出力がＯＮの間、真空ダクトＤの温度が上昇する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度になったタイミングで磁場出力がＯＦＦになるように磁場発生用電源１２を制御する。磁場出力がＯＦＦの間、真空ダクトＤの温度が降下する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度になったタイミングで磁場出力が再びＯＮになるように磁場発生用電源１２を制御する。
【００３９】
つまり、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度まで降下したタイミングで磁場出力がＯＮになるように磁場発生用電源１２を制御する。制御部６１が磁場出力をＯＮにすると、真空ダクトＤの内部に所定磁場が印加されてプラズマを点弧させる。それにより、プラズマ電力を所定値にすることができるので、プラズマ洗浄運転を行うことができる一方で、その間、真空ダクトＤの温度が上昇し続けてしまう。
【００４０】
一方で、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度まで上昇したタイミングで磁場出力がＯＦＦになるように磁場発生用電源１２を制御する。制御部６１が磁場出力をＯＦＦにすると、磁場出力がゼロになり、真空ダクトＤの内部のプラズマを消弧させる。それにより、プラズマ電力をゼロにすることができので、真空ダクトＤの温度を上限温度から降下させることができる。
【００４１】
ここで、上限温度は、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の許容温度に応じて設定される。また、下限温度は積算のプラズマ洗浄時間を長くするために可能な限り高く設定することが好ましい。
【００４２】
図３に示す磁場発生用電源１２の制御により、真空ダクトＤの過度な温度上昇は抑制され、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等をなくすことが可能となる。
【００４３】
図４は、真空ダクトＤの温度に応じた磁場発生用電源１２の運転パターンの第２例を示す図である。
【００４４】
図４に示すように、真空ダクトＤの温度について、下限温度及び上限温度が予め設定される。また、磁場出力のＯＮの割合を示す、少なくとも２種類のＤｕｔｙ比（高及び低）が予め設定される。さらに、マイクロ波発生源２２によるマイクロ波出力とガス供給源３２によるガス供給とがＯＮの状態で、制御部６１は、以下のような磁場発生用電源１２の制御を行う。
【００４５】
まず、制御部６１は、磁場出力のＤｕｔｙ比が高くなるように磁場発生用電源１２を制御する。磁場出力のＤｕｔｙ比が高い間、真空ダクトＤの温度が上昇する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度になったタイミングで磁場出力のＤｕｔｙ比が低くなるように磁場発生用電源１２を制御する。磁場出力のＤｕｔｙ比が低い間、真空ダクトＤの温度が降下する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度になったタイミングで磁場出力のＤｕｔｙ比が再び高くなるように磁場発生用電源１２を制御する。
【００４６】
つまり、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度まで降下したタイミングで磁場出力のＤｕｔｙ比が高くなるように磁場発生用電源１２を制御する。制御部６１が磁場出力のＤｕｔｙ比を高くすると、真空ダクトＤの内部に所定磁場が狭い間隔で繰り返し印加されてプラズマを断続して点弧させる。それにより、プラズマ電力を狭い間隔で繰り返し所定値にすることができるので、断続してプラズマ洗浄運転を行うことができる一方で、その間、真空ダクトＤの温度が上昇し続けてしまう。
【００４７】
一方で、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度まで上昇したタイミングで磁場出力のＤｕｔｙ比が低くなるように磁場発生用電源１２を制御する。制御部６１が磁場出力のＤｕｔｙ比を低くすると、磁場出力が長期間ゼロになり、真空ダクトＤの内部のプラズマを長期間消弧させる。それにより、プラズマ電力を長期間ゼロにすることができので、真空ダクトＤの温度を上限温度から降下させることができる。
【００４８】
図４に示す磁場発生用電源１２の制御により、真空ダクトＤの過度な温度上昇は抑制され、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等をなくすことが可能となる。
【００４９】
図５は、真空ダクトＤの温度に応じた磁場発生用電源１２の運転パターンの第３例を示す図である。
【００５０】
図５に示すように、真空ダクトＤの温度について、上限温度及び下限温度が予め設定される。また、プラズマ点弧のための磁場出力の下限閾値が予め設定される。さらに、マイクロ波発生源２２によるマイクロ波出力とガス供給源３２によるガス供給とがＯＮの状態で、制御部６１は、以下のような磁場発生用電源１２の制御を行う。
【００５１】
まず、制御部６１は、磁場出力が所定値になるように磁場発生用電源１２を制御する。磁場出力が所定値の間、真空ダクトＤの温度が上昇する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度になったタイミングで磁場出力をゼロにすることなく、磁場出力が減少するように磁場発生用電源１２を制御する。磁場出力が下限閾値以下にならないように制御することが好適である。磁場出力の減少の間、真空ダクトＤの温度が降下する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度になったタイミングで磁場出力が再びＯＮになるように磁場発生用電源１２を制御する。
【００５２】
つまり、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度まで降下したタイミングで磁場出力がＯＮになるように磁場発生用電源１２を制御する。制御部６１が磁場出力をＯＮにすると、真空ダクトＤの内部に所定磁場が印加されてプラズマを点弧させる。それにより、プラズマ電力を所定値にすることができるので、プラズマ洗浄運転を行うことができる一方で、その間、真空ダクトＤの温度が上昇し続けてしまう。
【００５３】
一方で、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度まで上昇したタイミングで磁場出力がゼロにならずに徐々に減少するように磁場発生用電源１２を制御する。それにより、プラズマ電力をゼロにすることがないので、プラズマ洗浄を行いながら真空ダクトＤの温度を上限温度から降下させることができる。
【００５４】
磁場出力（磁場強度）は、通常運転時には電子サイクロトロン共鳴の条件にあった所定磁場出力とするが、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度になったタイミングで、磁場出力を減少させるように磁場発生用電源１２を制御する。それにより、プラズマ電力を低下させる制御を行う。磁場出力を減少させると電子サイクロトロン共鳴条件から逸脱していくために、マイクロ波エネルギーの吸収が減少し、プラズマが点弧していてもプラズマ電力は減少していく。そして、下限閾値まで磁場出力が減少するとマイクロ波エネルギーが吸収されなくなり、プラズマの維持ができなくなって、プラズマが消弧し、プラズマ電力がゼロとなる。
【００５５】
従って、図３及び図４とは異なり、磁場出力が下限閾値から所定値の間であれば、磁場出力をゼロすることなく連続可変制御して、プラズマ電力を制御する運転が可能となる。
【００５６】
図５に示す磁場発生用電源１２の制御により、磁場出力をＯＦＦにすることなく、即ち常時プラズマ洗浄運転しつつ、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等をなくすことが可能となる。
【００５７】
３．マイクロ波発生源２２の制御
続いて、真空ダクトＤの温度に応じたマイクロ波発生源２２の制御について図６〜図８を用いて説明する。なお、制御部６１がマイクロ波発生源２２を制御する場合、磁場発生用電源１２及び電源用ケーブル１３の設置は必須ではない。
【００５８】
図６は、真空ダクトＤの温度に応じたマイクロ波発生源２２の運転パターンの第１例を示す図である。
【００５９】
図６に示すように、真空ダクトＤの温度、例えば、計測温度データそのものについて、上限温度及び下限温度が予め設定される。また、磁場発生部１１により磁場が印加され、かつ、ガス供給源３２によるガス供給がＯＮの状態で、制御部６１は、以下のようなマイクロ波発生源２２の制御を行う。
【００６０】
まず、制御部６１は、マイクロ波出力がＯＮ（所定値）になるようにマイクロ波発生源２２を制御する。マイクロ波出力がＯＮの間、真空ダクトＤの温度が上昇する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度になったタイミングでマイクロ波出力がＯＦＦになるようにマイクロ波発生源２２を制御する。マイクロ波出力がＯＦＦの間、真空ダクトＤの温度が降下する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度になったタイミングでマイクロ波出力が再びＯＮになるようにマイクロ波発生源２２を制御する。
【００６１】
つまり、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度まで降下したタイミングでマイクロ波出力がＯＮになるようにマイクロ波発生源２２を制御する。制御部６１がマイクロ波出力をＯＮにすると、真空ダクトＤの内部に所定磁場が印加されてプラズマを点弧させる。それにより、プラズマ電力を所定値にすることができるので、プラズマ洗浄運転を行うことができる一方で、その間、真空ダクトＤの温度が上昇し続けてしまう。
【００６２】
一方で、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度まで上昇したタイミングでマイクロ波出力がＯＦＦになるようにマイクロ波発生源２２を制御する。制御部６１がマイクロ波出力をＯＦＦにすると、マイクロ波出力がゼロになり、真空ダクトＤの内部のプラズマを消弧させる。それにより、プラズマ電力をゼロにすることができので、真空ダクトＤの温度を上限温度から降下させることができる。
【００６３】
ここで、上限温度は、真空ダクトＤに設置されている機器の許容温度に応じて設定される。また、下限温度は積算のプラズマ洗浄時間を長くするために可能な限り高く設定するのが好ましい。
【００６４】
図６に示すマイクロ波発生源２２の制御により、真空ダクトＤの過度な温度上昇は抑制され、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等をなくすことが可能となる。
【００６５】
図７は、真空ダクトＤの温度に応じたマイクロ波発生源２２の運転パターンの第２例を示す図である。
【００６６】
図７に示すように、真空ダクトＤの温度について、下限温度及び上限温度が予め設定される。また、マイクロ波出力のＯＮの割合を示す、少なくとも２種類のＤｕｔｙ比（高及び低）が予め設定される。さらに、磁場発生部１１により磁場が印加され、かつ、ガス供給源３２によるガス供給がＯＮの状態で、制御部６１は、以下のようなマイクロ波発生源２２の制御を行う。
【００６７】
まず、制御部６１は、マイクロ波出力のＤｕｔｙ比が高くなるようにマイクロ波発生源２２を制御する。マイクロ波出力のＤｕｔｙ比が高い間、真空ダクトＤの温度が上昇する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度になったタイミングでマイクロ波出力のＤｕｔｙ比が低くなるようにマイクロ波発生源２２を制御する。マイクロ波出力のＤｕｔｙ比が低い間、真空ダクトＤの温度が降下する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度になったタイミングでマイクロ波出力のＤｕｔｙ比が再び高くなるようにマイクロ波発生源２２を制御する。
【００６８】
つまり、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度まで降下したタイミングでマイクロ波出力のＤｕｔｙ比が高くなるようにマイクロ波発生源２２を制御する。制御部６１がマイクロ波出力のＤｕｔｙ比を高くすると、真空ダクトＤの内部に所定マイクロ波が狭い間隔で繰り返し供給されてプラズマを断続的に点弧させる。それにより、プラズマ電力を狭い間隔で繰り返し所定値にすることができるので、断続的にプラズマ洗浄運転を行うことができる一方で、その間、真空ダクトＤの温度が上昇し続けてしまう。
【００６９】
一方で、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度まで上昇したタイミングでマイクロ波出力のＤｕｔｙ比が低くなるようにマイクロ波発生源２２を制御する。制御部６１がマイクロ波出力のＤｕｔｙ比を低くすると、マイクロ波出力が長期間ゼロになり、真空ダクトＤの内部のプラズマを長期間消弧させる。それにより、プラズマ電力を長期間ゼロにすることができので、真空ダクトＤの温度を上限温度から降下させることができる。
【００７０】
図７に示すマイクロ波発生源２２の制御により、真空ダクトＤの過度な温度上昇は抑制され、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等をなくすことが可能となる。
【００７１】
図８は、真空ダクトＤの温度に応じたマイクロ波発生源２２の運転パターンの第３例を示す図である。
【００７２】
図８に示すように、真空ダクトＤの温度について、上限温度及び下限温度が予め設定される。また、磁場発生部１１により磁場が印加され、かつ、ガス供給源３２によるガス供給がＯＮの状態で、制御部６１は、以下のようなマイクロ波発生源２２の制御を行う。
【００７３】
まず、制御部６１は、マイクロ波出力が所定値になるようにマイクロ波発生源２２を制御する。マイクロ波出力が所定値の間、真空ダクトＤの温度が上昇する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度になったタイミングでマイクロ波出力をゼロにすることなく、マイクロ波出力が減少するようにマイクロ波発生源２２を制御する。マイクロ波出力の減少の間、真空ダクトＤの温度が降下する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度になったタイミングでマイクロ波出力が再びＯＮになるようにマイクロ波発生源２２を制御する。
【００７４】
つまり、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度まで降下したタイミングでマイクロ波出力がＯＮになるようにマイクロ波発生源２２を制御する。制御部６１がマイクロ波出力をＯＮにすると、真空ダクトＤの内部に所定磁場が印加されてプラズマを点弧させる。それにより、プラズマ電力を所定値にすることができるので、プラズマ洗浄運転を行うことができる一方で、その間、真空ダクトＤの温度が上昇し続けてしまう。
【００７５】
一方で、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度まで上昇したタイミングでマイクロ波出力がゼロにならずに徐々に減少するようにマイクロ波発生源２２を制御する。それにより、プラズマ電力をゼロにすることがないので、プラズマ洗浄を行いながら真空ダクトＤの温度を上限温度から降下させることができる。
【００７６】
マイクロ波出力を減少させると電子サイクロトロン共鳴でのマイクロ波エネルギーの吸収が減少し、プラズマが点弧していてもプラズマ電力は減少していく。こうして、マイクロ波出力をゼロすることなく連続可変制御して、プラズマ電力を制御する運転が可能となる。
【００７７】
図８に示すマイクロ波発生源２２の制御により、マイクロ波出力をＯＦＦにすることなく、即ち常時プラズマ洗浄運転しつつ、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等をなくすことが可能となる。
【００７８】
４．ガス供給源３２の制御
続いて、真空ダクトＤの温度に応じたガス供給源３２の制御について図９及び図１０を用いて説明する。なお、制御部６１がガス供給源３２を制御する場合、磁場発生用電源１２及び電源用ケーブル１３の設置は必須ではない。
【００７９】
図９は、真空ダクトＤの温度に応じたガス供給源３２の運転パターンの第１例を示す図である。
【００８０】
図９に示すように、真空ダクトＤの温度、例えば、計測温度データそのものについて、上限温度及び下限温度が予め設定される。また、磁場発生部１１により磁場が印加され、かつ、マイクロ波発生源２２によるマイクロ波出力がＯＮの状態で、制御部６１は、以下のようなガス供給源３２の制御を行う。
【００８１】
まず、制御部６１は、ガス供給がＯＮ（所定値）になるようにガス供給源３２を制御する。ガス供給がＯＮの間、真空ダクトＤの温度が上昇する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度になったタイミングでガス供給がＯＦＦになるようにガス供給源３２を制御する。ガス供給がＯＦＦの間、真空ダクトＤの温度が降下する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度になったタイミングでガス供給が再びＯＮになるようにガス供給源３２を制御する。
【００８２】
つまり、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度まで降下したタイミングでガス供給がＯＮになるようにガス供給源３２を制御する。制御部６１がガス供給をＯＮにすると、真空ダクトＤの内部に所定磁場が印加されてプラズマを点弧させる。それにより、プラズマ電力を所定値にすることができるので、プラズマ洗浄運転を行うことができる一方で、その間、真空ダクトＤの温度が上昇し続けてしまう。
【００８３】
一方で、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度まで上昇したタイミングでガス供給がＯＦＦになるようにガス供給源３２を制御する。制御部６１がガス供給をＯＦＦにすると、ガス供給がゼロになり、真空ダクトＤの内部のプラズマを消弧させる。それにより、プラズマ電力をゼロにすることができので、真空ダクトＤの温度を上限温度から降下させることができる。
【００８４】
ここで、上限温度は、真空ダクトＤに設置されている機器の許容温度に応じて設定される。また、下限温度は積算のプラズマ洗浄時間を長くするために可能な限り高く設定するのが好ましい。
【００８５】
図９に示すガス供給源３２の制御により、真空ダクトＤの過度な温度上昇は抑制され、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等をなくすことが可能となる。
【００８６】
図１０は、真空ダクトＤの温度に応じたガス供給源３２の運転パターンの第２例を示す図である。
【００８７】
図１０に示すように、真空ダクトＤの温度について、下限温度及び上限温度が予め設定される。また、ガス供給のＯＮの割合を示す、少なくとも２種類のＤｕｔｙ比（高及び低）が予め設定される。さらに、磁場発生部１１により磁場が印加され、かつ、マイクロ波発生源２２によるマイクロ波出力がＯＮの状態で、制御部６１は、以下のようなガス供給源３２の制御を行う。
【００８８】
まず、制御部６１は、ガス供給のＤｕｔｙ比が高くなるようにガス供給源３２を制御する。ガス供給のＤｕｔｙ比が高い間、真空ダクトＤの温度が上昇する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度になったタイミングでガス供給のＤｕｔｙ比が低くなるようにガス供給源３２を制御する。ガス供給のＤｕｔｙ比が低い間、真空ダクトＤの温度が降下する。続いて、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度になったタイミングでガス供給のＤｕｔｙ比が再び高くなるようにガス供給源３２を制御する。
【００８９】
つまり、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が下限温度まで降下したタイミングでガス供給のＤｕｔｙ比が高くなるようにガス供給源３２を制御する。制御部６１がガス供給のＤｕｔｙ比を高くすると、真空ダクトＤの内部に所定ガス供給が狭い間隔で繰り返し供給されてプラズマを断続的に点弧させる。それにより、プラズマ電力を狭い間隔で繰り返し所定値にすることができるので、断続的にプラズマ洗浄運転を行うことができる一方で、その間、真空ダクトＤの温度が上昇し続けてしまう。
【００９０】
一方で、制御部６１は、真空ダクトＤの温度が上限温度まで上昇したタイミングでガス供給のＤｕｔｙ比が低くなるようにガス供給源３２を制御する。制御部６１がガス供給のＤｕｔｙ比を低くすると、ガス供給が長期間ゼロになり、真空ダクトＤの内部のプラズマを長期間消弧させる。それにより、プラズマ電力を長期間ゼロにすることができので、真空ダクトＤの温度を上限温度から降下させることができる。
【００９１】
図１０に示すガス供給源３２の制御により、真空ダクトＤの過度な温度上昇は抑制され、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等をなくすことが可能となる。
【００９２】
なお、図３〜図１０のいずれかの制御方法を用いてプラズマ電力を調整する場合について説明したが、図３〜図１０の少なくとも２つの制御方法を組み合わせてプラズマ電力を調整してもよい。例えば、真空ダクトＤの温度が下限温度に達したタイミングで磁場出力がＯＮになるように磁場発生用電源１２を制御し（図３の制御方法）、真空ダクトＤの温度が上限温度に達したタイミングで真空ダクトＤの温度を降下させるべくマイクロ波出力を徐々に減少させるようにマイクロ波発生源２２を制御する（図７の制御方法）。
【００９３】
続いて、プラズマ洗浄装置１の動作について説明する。
【００９４】
図１１は、プラズマ洗浄装置１の動作をフローチャートとして示す図である。図１１において、「ＳＴ」に数字を付した符号フローチャートの各ステップを示す。なお、プラズマ洗浄装置１は、前述したように、真空ダクトの温度に応じて、磁場発生用電源１２と、マイクロ波発生源２２と、ガス供給源３２とのうち少なくとも１つを制御するものであるが、図１１では、磁場発生用電源１２のＯＮ／ＯＦＦ制御（図３に図示）を例にとって説明する。
【００９５】
まず、真空ダクトＤの各フランジにマイクロ波導入用ポート２３と、ガス供給用ポート３３とが取り付けられ、また、真空ダクトＤに温度センサ４１が取り付けられる。プラズマ洗浄装置１は、マイクロ波発生源２２によりマイクロ波導入用ポート２３を介して真空ダクトＤの内部にマイクロ波を導入し、ガス供給源３２によりガス供給用ポート３３を介して真空ダクトＤの内部にガスを供給し、また、制御信号生成手段６１２は、磁場発生用電源１２の磁場出力がＯＮになるように制御する。これにより、プラズマ洗浄装置１は、真空ダクトＤの内部にプラズマを発生させ、真空ダクトＤの内壁面のプラズマ洗浄を開始する（ステップＳＴ１）。
【００９６】
温度収集手段６１１は、温度センサ４１から真空ダクトＤの計測温度データを収集する（ステップＳＴ２）。制御信号生成手段６１２は、ステップＳＴ２によって収集された計測温度データに基づいて、上昇する真空ダクトＤの温度が、予め設定された上限閾値に達したか否かを判断する（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ３の判断でＮＯ、つまり、上昇する真空ダクトＤの温度が、予め設定された上限閾値に達していないと判断された場合、次のタイミングにおいて、温度収集手段６１１は、温度センサ４１から真空ダクトＤの計測温度データを収集する（ステップＳＴ２）。
【００９７】
一方で、ステップＳＴ３の判断でＹＥＳ、つまり、上昇する真空ダクトＤの温度が、予め設定された上限閾値に達したと判断された場合、制御信号生成手段６１２は、磁場発生用電源１２の磁場出力がＯＦＦになるように制御する（ステップＳＴ４）。これにより、真空ダクトＤの温度を降下させることができる。
【００９８】
次のタイミングにおいて、温度収集手段６１１は、温度センサ４１から真空ダクトＤの計測温度データを収集する（ステップＳＴ５）。制御信号生成手段６１２は、ステップＳＴ５によって収集された計測温度データに基づいて、降下する真空ダクトＤの温度が、予め設定された下限閾値に達したか否かを判断する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６の判断でＮＯ、つまり、降下する真空ダクトＤの温度が、予め設定された下限閾値に達していないと判断された場合、次のタイミングにおいて、温度収集手段６１１は、温度センサ４１から真空ダクトＤの計測温度データを収集する（ステップＳＴ５）。
【００９９】
一方で、ステップＳＴ６の判断でＹＥＳ、つまり、降下する真空ダクトＤの温度が、予め設定された下限閾値に達したと判断された場合、プラズマ洗浄装置１は、プラズマ洗浄を続けるか否かを判断する（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ７の判断にてＹＥＳ、つまり、プラズマ洗浄を続けると判断される場合、制御信号生成手段６１２は、磁場発生用電源１２の磁場出力が再びＯＮになるように制御する（ステップＳＴ８）。これにより、真空ダクトＤの内壁面のプラズマ洗浄を再開することができる。ステップＳＴ８に続き、温度収集手段６１１は、温度センサ４１から真空ダクトＤの計測温度データを収集する（ステップＳＴ２）。
【０１００】
一方で、ステップＳＴ７の判断にてＮＯ、つまり、プラズマ洗浄を続けないと判断される場合、プラズマ洗浄装置１は、マイクロ波発生源２２によるマイクロ波の導入を終了させ、ガス供給源３２によるガスの供給を終了させ、また、制御信号生成手段６１２は、磁場発生用電源１２の磁場出力がＯＦＦになるように制御する。これにより、プラズマ洗浄装置１は、ステップＳＴ１によって開始された真空ダクトＤの内壁面のプラズマ洗浄を終了する（ステップＳＴ９）。
【０１０１】
図１１に示すフローチャートによれば、ステップＳＴ２〜ＳＴ８を繰り返すことで、真空ダクトＤの温度を、予め設定された上限閾値と下限閾値との間に維持することができる。なお、プラズマ洗浄の終了判断は、ステップＳＴ６の後に行われるものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。プラズマ洗浄の終了判断は、ステップＳＴ１によるプラズマ洗浄の開始以降であれば、いつ行われてもよい。
【０１０２】
図１〜図１１を用いて説明したように、プラズマ洗浄装置１によれば、温度センサ４１による計測温度データに従った制御により、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等の問題を解決することができる。
【０１０３】
５．第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置
図１及び図２に示すプラズマ洗浄装置１において、制御信号生成手段６１２は、温度収集手段６１１によって収集された計測温度データに基づいて真空ダクトＤの温度を求める場合について説明した。しかしながら、その場合に限定されるものでない。例えば、プラズマ洗浄開始からの経過時間に基づいて、真空ダクトＤの温度が推定されてもよい。
【０１０４】
図１２は、第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置の構成を示す概略図である。
【０１０５】
図１２は、第２の実施形態に係るプラズマ洗浄装置１Ａを示す。プラズマ洗浄装置１Ａは、プラズマ洗浄装置１と同様に、加速器の据え付け時やメンテナンス時等の際に、シンクロトロン等でのビーム損失を低減するために真空度を向上させる必要がある真空ダクトＤの真空度向上のために、真空ダクトＤの内壁面を洗浄するものである。
【０１０６】
プラズマ洗浄装置１Ａは、磁場発生部１１と、磁場発生用電源１２と、電源用ケーブル１３と、マイクロ波発生源２２と、マイクロ波導入用ポート２３と、ガス供給源３２と、ガス供給用ポート３３と、運転制御装置５１Ａとを備える。つまり、プラズマ洗浄装置１Ａは、プラズマ洗浄装置１と異なり、温度センサを備える必要はない。
【０１０７】
運転制御装置５１Ａは、図１に示す運転制御装置５１と同等の構成を有する。なお、図１２に示すプラズマ洗浄装置１Ａにおいて、図１に示す部材と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０８】
図１３は、プラズマ洗浄装置１Ａの機能を示すブロック図である。
【０１０９】
制御部６１は、記憶部６２に記憶されたプログラムを実行することで、経過時間収集手段６１３と、制御信号生成手段６１４として機能する。つまり、運転制御装置５１Ａは、制御部６１及び記憶部６２等のハードウェア資源を有し、制御部６１が各種プログラムを実行することで、手段６１３，６１４として機能する。手段６１３，６１４により、プラズマ洗浄装置１Ａは、真空ダクトＤの温度に応じて、磁場発生部１１用の磁場発生用電源１２と、マイクロ波発生源２２と、ガス供給源３２とのうち少なくとも１つを制御することで、プラズマの電力を調整する機能を実現する。
【０１１０】
なお、手段６１３，６１４の機能の全部又は一部は、プログラムの実行により実現される場合に限定されるものではなく、運転制御装置５１ＡにＡＳＩＣ等の回路として備えられる場合であってもよい。
【０１１１】
経過時間収集手段６１３は、プラズマ洗浄装置１Ａがプラズマ洗浄を開始してからの経過時間を示す経過時間データを収集する機能を有する。
【０１１２】
制御信号生成手段６１４は、経過時間収集手段６１３によって収集された経過時間データに基づいて推定された推定温度データを、真空ダクトＤの温度とし、真空ダクトＤの温度に応じて、磁場発生用電源１２と、マイクロ波発生源２２と、ガス供給源３２とのうち少なくとも１つを制御するための制御信号を生成する機能を有する。これにより、制御信号生成手段６１４は、真空ダクトＤの温度に応じて、磁場発生用電源１２と、マイクロ波発生源２２と、ガス供給源３２とのうち少なくとも１つを制御することで、プラズマの電力を調整する。
【０１１３】
例えば、磁場発生用電源１２の磁場出力をＯＮ／ＯＦＦ制御する場合（図３に図示）を考える。その場合、磁場出力のＯＮの状態において時間に対する温度上昇の勾配（図３の上昇直線の傾き）は予測できるので、制御信号生成手段６１４は、真空ダクトＤの温度が常温（プラズマ洗浄開始時）から上限温度まで上昇するための所要時間と、真空ダクトＤの温度が下限温度から上限温度まで上昇するための所要時間とを予測することができる。一方で、磁場出力のＯＦＦの状態において時間に対する温度降下の勾配（図３の降下直線の傾き）は予測できるので、制御信号生成手段６１４は、真空ダクトＤの温度が上限温度から下限温度まで降下するための所要時間を予測することができる。
【０１１４】
よって、制御信号生成手段６１４は、磁場出力をＯＮ／ＯＦＦ制御する場合において、プラズマ洗浄開始時からの経過時間に従った真空ダクトＤの温度を推定し、磁場出力のＯＮ／ＯＦＦのタイミング制御を行うことができる。なお、真空ダクトＤの材質、径、長さ、分岐有無、曲りの有無等の条件に従って、磁場出力のＯＮ／ＯＦＦ制御による真空ダクトＤの温度の推移を予測するものとしてもよい。
【０１１５】
なお、制御信号生成手段６１４が、図３に示す磁場出力のＯＮ／ＯＦＦ制御において、真空ダクトＤの温度を推定する場合について説明したが、その場合に限定されるものではない。例えば、制御信号生成手段６１４は、図４又は図５に示す磁場出力の制御において、真空ダクトＤの温度を推定してもよいし、図６、図７、又は図８に示すマイクロ波出力の制御において、真空ダクトＤの温度を推定してもよいし、図９又は図１０に示すガス供給の制御において、真空ダクトＤの温度を推定してもよい。
【０１１６】
また、プラズマ洗浄装置１Ａの動作については、図１１に示すフローチャートと同等であるので説明を省略する。
【０１１７】
図１２及び図１３を用いて説明したように、プラズマ洗浄装置１Ａによれば、プラズマ洗浄開始からの経過時間データに従った制御により、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等の問題を解決することができる。
【０１１８】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、真空ダクトＤに設置された監視対象機器の過温度に伴う故障や寿命劣化等の問題を解決することができる。
【０１１９】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２０】
１，１Ａ：プラズマ洗浄装置、１１：磁場発生部、１２：磁場発生用電源、２２：マイクロ波発生源、３２：ガス供給源、４１：温度センサ、５１，５１Ａ：運転制御装置、６１：制御部、６１１：温度収集手段、６１２，６１４：制御信号生成手段、６１３：経過時間収集手段。
【図１】
2020081923.tif 000003
【図２】
2020081923.tif 000004
【図３】
2020081923.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2020081923.tif 000008
【図７】
2020081923.tif 000009
【図８】
2020081923.tif 000010
【図９】
2020081923.tif 000011
【図１０】
2020081923.tif 000012
【図１１】
2020081923.tif 000013
【図１２】
2020081923.tif 000014
【図１３】
2020081923.tif 000015