(57)【要約】  本発明は、付加製造装置内で粉末床を加熱するためのデバイスに関し、それが、プラズマをその上で発生させることを可能にする粉末床からの距離で粉末床の上方に配置されて移動されるように設計されたプラズマ発生デバイス（２０）と、プラズマ発生デバイスに電力を供給するためのユニット（２２）と、プラズマ発生デバイスへの電力の供給及びその移動を制御するための制御ユニット（９）とを含むこと、及びプラズマ発生デバイス（２０）が、プラズマを磁気的に閉じ込めるためのアセンブリを含むことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
付加製造装置内で粉末床を加熱するためのデバイスであって、
当該デバイスが、
プラズマ発生デバイス（２０）であって、当該デバイスが、その上でプラズマの発生を可能にする前記粉末床からの距離で、該粉末床の上方に位置決めされ、かつ変位されるようになったプラズマ発生デバイス（２０）と、
前記プラズマ発生デバイスのための電力供給ユニット（２２）と、
前記電力供給と前記プラズマ発生デバイスの前記変位とを制御するための制御ユニット（９）と、
を含み、かつ
前記プラズマ発生デバイス（２０）が、磁気プラズマ閉じ込めアセンブリを含む、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記プラズマ閉じ込めアセンブリは、荷電粒子を閉じ込めるのに適するマグネトロンタイプのデバイス（２３）を含むことを特徴とする請求項１に記載の加熱デバイス。
【請求項３】
前記マグネトロンデバイス（２３）は、線形パターン（２９）に従って電子を閉じ込めるように構成された磁石の配置（２５）を含むことを特徴とする請求項２に記載の加熱デバイス。
【請求項４】
前記マグネトロンタイプのデバイス（２３）は、イオンのソースを形成するスリット（３０）を含み、該スリット（３０）は、電極（２４）を通して形成され、かつ前記粉末床に面して現れることを特徴とする請求項３に記載の加熱デバイス。
【請求項５】
ガスが、前記スリット（３０）の中に注入されることを特徴とする請求項４に記載の加熱デバイス。
【請求項６】
前記プラズマ発生デバイス（２０）は、主変位構成要素を用いてそれが延びる方向に対して直角に変位されるようになっていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の加熱デバイス。
【請求項７】
前記プラズマ発生デバイス（２０）のための前記電力供給ユニット（２２）は、高い直流及び／又は無線周波数及び／又はパルス電圧のソースを含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の加熱デバイス。
【請求項８】
選択的付加製造によって３次元物体を製造するための装置であって、
筐体内に、
付加製造粉末の連続層の堆積のための支持体（３）と、
前記支持体（３）上の又は事前に硬化された層上に粉末の層を付加するのに適切な分配配置（４）と、
前記分配配置（４）によって付加された粉末の層の選択的硬化に適切な少なくとも１つの電源（８）と、
を含み、
前記装置が、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の加熱デバイス（１９）、
を含み、
前記加熱デバイス（１９）のプラズマ発生デバイス（２０）が、粉末床の上方でプラズマのその上への発生を可能にする該粉末床からの距離に位置決めされて変位されるようになっており、
前記プラズマ発生デバイス（２０）は、磁気プラズマ閉じ込めアセンブリも含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記分配配置（４）は、層化スクレーパー（５）又はローラーを含み、前記プラズマ発生デバイス（２０）は、該スクレーパー（５）又はローラーの近位に延び、かつそれと共に可動である又は独立に変位されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
選択的付加製造による３次元物体を製造する方法であって、
支持体（３）又は事前に固化された層上の粉末の層の堆積と、
電源（８）により実行される前記事前に堆積された層の少なくとも１つのゾーンの硬化と、
の段階を含み、
前記方法が、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の加熱デバイス（１９）を用いて前記粉末の層の少なくとも１つの局在化されたゾーンを加熱する作動、
も含み、
前記粉末床の前記加熱は、閉じ込められたプラズマによって実行される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記加熱する段階中に、前記プラズマ発生デバイス（２０）は、電極（２４）を給電する際の放電の形成を制御するために正確な場所内に荷電粒子を閉じ込め、前記プラズマと前記粉末床の間の熱伝達を最大にするように閉じ込められたプラズマを発生させることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記加熱する段階中に、ガスが、前記プラズマ発生デバイス（２０）の中にそこでイオン化されるように注入され、磁場が、前記粉末に向けて配向された閉じ込められたプラズマジェットを発生させるために該イオン化されたガスの噴霧を誘起することを特徴とする請求項１０及び請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも加熱する段階が、前記硬化する段階の前及び／又は後に実行されることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択的付加製造の一般分野に関する。
【０００２】
より具体的には、それは、選択的溶融の前に粉末床上に実施される加熱処理及び取り分け予熱、潜在的には加熱による原位置後処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
選択的付加製造は、粉末状材料（金属粉末、セラミック粉末など）の連続層上の選択されたゾーンの硬化を通して３次元の物体を生成することに関わるものである。硬化されたゾーンは、３次元物体の連続する断面に対応する。硬化は、例えば、電源（高電力レーザビーム、電子ビームなど）を用いて生じる全体的又は部分的な選択的溶融によって層毎に行われる。
【０００４】
従来から、電源からのビームの影響下で帯電した隣接粉末粒子の静電反発力に起因するスパッタを回避するために、粉末床は、予熱によって事前に硬化される。この予熱は、かなり高い可能性がある温度（チタン合金に関して約７５０℃）までの粉末床の温度の上昇を保証する。
【０００５】
しかし、それは、高いエネルギコストを有する。
【０００６】
それはまた、有意なサイクル時間の意味での損失を表す。
【０００７】
取り分け、電源と粉末床の間のエネルギ伝達を強化するように電源によって放出される信号と周囲の雰囲気の間のエネルギ伝達を低減するために、部分真空が生成される密封筐体内で動作することは、使用される電源の効率を最適化するための公知の慣例である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一般的な目的は、これまでに提案された構造の欠点を軽減することである。
【０００９】
取り分け、本発明の１つの目的は、粉末が荷電されて持ち上げられることなく加熱を可能にするソリューションを提案することである。
【００１０】
別の目的は、粉末溶融デバイスの効率を最適化するために非常に低い圧力で作動する加熱ソリューション（選択的溶融段階の前又は後に実行される）を提案することである。
【００１１】
更に別の目的は、製造サイクル内で加熱することによって予熱又は後処理コスト及び時間を低減することを可能にするソリューションを提案することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、構成するのが簡単なソリューションを提案することである。
【００１３】
別の目的は、低圧（＜０．１ｍｂａｒ）に留まりながら広範囲の圧力にわたって有効である加熱ソリューションを同じく提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
すなわち、第１の態様により、本発明は、付加製造装置内で粉末床を加熱するためのデバイスを提案し、それが、プラズマのその上での発生を可能にする粉末床からの距離で粉末床の上方に位置決めされ、かつ変位するようになったプラズマ発生デバイスと、プラズマ発生デバイスのための電力供給ユニットと、電力供給とプラズマ発生デバイスの変位とを制御するための制御ユニットとを含むこと、及びプラズマ発生デバイスが磁気プラズマ閉じ込めアセンブリを含むことを特徴とする。
【００１５】
このようにして、プラズマは、限られたゾーンに閉じ込められて局在化され、粉末床の予熱を最適化する。
【００１６】
加熱サイクルのエネルギ効率は、従って強化され、それによって予熱又は加熱サイクルの持続時間及びコストを低減する。
【００１７】
そのようなデバイスは、以下の特徴を単独で又は組み合わせて取り込むことによって有利に補完することができる：
−プラズマ閉じ込めアセンブリは、荷電粒子を閉じ込めるのに適するマグネトロンタイプのデバイスを含む；
−マグネトロンデバイスは、線形パターンに従って電子を閉じ込めるように構成された磁石の配置を含む；
−マグネトロンタイプのデバイスは、イオンのソースを形成するスリットを含み、スリットは、電極を通して形成され、粉末床に面して現れる；
−ガスが、スリットの中に注入される；
−プラズマ発生デバイスは、主変位構成要素を用いてそれが延びる方向に対して直角に変位されるようになっている；
−プラズマ発生デバイスのための電力供給ユニットは、直流及び／又は無線周波数及び／又はパルス高電圧のソースを含む。
【００１８】
第２の態様により、本発明は、筐体内に、付加製造粉末の連続層の堆積のための支持体と、支持体上に又は事前に硬化された層上に粉末の層を付加するのに適切な分配配置と、分配配置によって付加された粉末の層の選択的硬化に適する少なくとも１つの電源とを含む選択的付加製造によって３次元物体を製造するための装置を提案し、装置は、本発明による加熱デバイスを含み、加熱デバイスのプラズマ発生デバイスは、プラズマのその上での発生を可能にする粉末床からの距離で粉末床の上方に位置決めされ、かつ変位するようになっており、プラズマ発生デバイスは、磁気プラズマ閉じ込めアセンブリも含む。
【００１９】
この装置は、層化スクレーパー又はローラーを含む分配配置を含むことができ、プラズマ発生デバイスは、このスクレーパー又はローラーの近位に延びてそれと共に可動であり、又は例えばロボットアームのような独立可動デバイス上に置かれる。
【００２０】
第３の態様により、本発明は、選択的付加製造による３次元物体の製造を提案し、この方法は、支持体又は事前に固化された層上に粉末の層の堆積と、事前に予熱されたゾーンの電源を用いて実行される硬化との段階を含み、本方法はまた、本発明による加熱デバイスを用いて粉末の層の少なくとも１つの局在化されたゾーンを加熱する段階を含み、粉末床を加熱する段階は、閉じ込められたプラズマによって実行される。
【００２１】
そのような方法は、以下の特徴を単独で又は組み合わせて取り込むことによって有利に補完することができる：
−加熱する段階中に、プラズマ発生デバイスは、電極に給電する際の放電の形成を制御するために正確な場所に荷電粒子を閉じ込めて、プラズマと粉末床の間の熱伝達を最大にするために閉じ込められたプラズマを発生させる；
−加熱する段階中に、ガスが、プラズマ発生デバイスの中にそこでイオン化されるように注入され、磁場が、粉末に向けて配向された閉じ込められたプラズマジェットを発生させるためにイオン化ガスの噴霧を誘起する；
−少なくとも１つの加熱する段階は、硬化段階の前及び／又は後に実行される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の他の特徴及び利点は、純粋に例示的かつ非限定的であって添付の図面に照らして読むべきである以下の説明からより多く現れるであろう。
【００２３】
【図１】本発明の潜在的な実施形態による加熱デバイスを含む付加製造装置の概略図である。
【図２】本発明による粉末床を加熱するプラズマ発生デバイスの理論的概略図である。
【図３】本発明によるマグネトロンプラズマ発生デバイスの断面での概略図である。
【図４】本発明によるマグネトロンデバイスの磁石の配置の構造の概略図である。
【図５】本発明によるマグネトロンカソードデバイスの作動を強調する下から見た３Ｄ理論的概略図である。
【図６】回転（カソード）電極を有する変形として装備された本発明によるマグネトロンカソードデバイスの実施形態を表す断面での概略図である。
【図７】本発明によるイオンビームを発生させる磁気閉じ込めを有するプラズマ発生デバイス（逆マグネトロンとしても公知）の第２の実施形態の下から見た３Ｄ表現の図である。
【図８】本発明による加熱デバイスを用いて加熱された粉末床の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
概要
図１の選択的付加製造装置１は、３次元物体（図のモミの木の形態の物体２）を製造することを可能にする付加製造粉末（金属粉末、セラミック粉末など）の様々な層がその上に連続して堆積される水平板３のような支持体と、板３の上方に位置する粉末７のタンクと、例えば粉末の異なる連続層を広げる（双方向矢印Ａによる変位）ための層化スクレーパー５又はローラーを含む板上に金属粉末を分配するための配置４と、広がった薄層の溶融（全体的又は部分的）のためのエネルギソースのセット８と、事前格納情報（メモリＭ）に従って装置１の異なる構成要素の駆動を保証する制御ユニット９と、層が堆積された時にデッキ３の支持体を下げること（双方向矢印Ｂによる変位）を可能にするための機構１０とを含む。
【００２５】
図１を参照して説明する例では、セット８は、２つの硬化ソース：
−電子ビームガン１１、及び
−レーザタイプのソース１２
を含む。
【００２６】
変形として、セット８は、１つのソースのみ、例えば、真空で又は非常に低圧（＜０．１ｍｂａｒ）で局在化されたエネルギソース；電子銃、レーザソースなどを含むことができる。
【００２７】
更に変形として、セット８はまた、例えば、いくつかの電子銃及び／又はレーザソース、又は１つのかつ同じソースからいくつかのビームを得ることを可能にする手段のような同じタイプのいくつかのソースを含むことができる。
【００２８】
図１を参照して説明した例では、少なくとも１つのガルバノメトリックミラー１４が、制御ユニット９によって送られた情報に基づいて物体２に対してソース１２からのレーザビームを向けるかつ変位させることを可能にする。
【００２９】
あらゆる他の偏向システムを勿論想定することができる。
【００３０】
図示していない別の例では、セット８は、レーザタイプのいくつかのソース１２を含み、異なるレーザビームの変位は、溶融されることになる粉末の層の上方にレーザタイプの異なるソース１２を変位させることによって得られる。偏向及び集束コイル１５及び１６は、焼結又は溶融されることになる層のゾーン上に電子ビームを偏向させて局所的に集束させることを可能にする。
【００３１】
熱シールドＴは、セット８の１又は複数のソースの間に挟むことができる。
【００３２】
装置１の構成要素は、筐体１７の内側に２次真空（典型的に約１０-2／１０-3ｍｂａｒ、更に１０-4／１０-6ｍｂａｒ）を維持する少なくとも１つの真空ポンプ１８にリンクされた密封筐体１７の内側に配置される。
【００３３】
装置はまた、粉末床の上方に位置決めされてそれに対して直線的に変位させることができる加熱デバイス１９を含む。
【００３４】
加熱デバイス１９は、１つのかつ同じ摺動キャリッジ上に層化スクレーパー５又はローラーの背後に位置決めすることができる。それは、独立キャリッジ上に又はロボットアーム上に装着することもできる。後者の場合に（図示せず）、マグネトロンカソードの磁気トラップによって説明されるパターンは、例えば局所加熱を可能にする線形以外のあらゆる形態のものとすることができる。
【００３５】
加熱デバイス１９の変位、その給電、及び加熱又は予熱されることになる粉末床の前でのその滞留時間も、ユニット９によって制御される。
【００３６】
磁気的に閉じ込められた線形放電による加熱
図２に示す例では、加熱デバイス１９は、金属粉末床（マイクロ又はナノ粉末から構成される固形又は粒状面２１）の上方で変位されるプラズマ発生デバイス２０を含む。
【００３７】
このプラズマ発生デバイス２０は、制御ユニット９によって制御される電気的励振ソース２２によって給電される。
【００３８】
ソース２２は、プラズマ発生デバイス２０と粉末床の面２１の間の高圧（＞０．２ｋＶ）の印加を可能にする。
【００３９】
ソース２２によってそのように生成される電源は、低周波数での、無線周波数（ＲＦ）での、又はパルス駆動のＤＣ電流とすることができる。
【００４０】
プラズマ発生デバイス２０は、このソース２２の効果の下でプラズマ発生デバイス２０と面２１の間に放電を発生させ、かつ面２１の加熱を保証するプラズマを生成する。
【００４１】
プラズマ発生デバイス２０は、面２１と実質的に平行に延びる。それは、面２１と平行にそれが延びる方向に対して直角に変位される。
【００４２】
そのような構成は、プラズマ発生デバイス２０の長さ及びその変位距離に対応する粉末床の面上の均一な加熱を可能にする。
【００４３】
粉末床の面２１は、例えば、接地にリンクしている。
【００４４】
加熱は、粉末スパッタを回避するために硬化段階の前に実行することができ、従って、予熱段階を構成する。
【００４５】
任意的に、加熱段階は、材料の焼成を実行する又は作業雰囲気による急冷効果を制限する又は更に特定の結晶構造を得るために冷却する際に温度の傾向を制御するために、硬化段階の後に実行することができ、従って、事後加熱段階を構成する。
【００４６】
線形マグネトロンデバイス
低圧プラズマ（＜０．１ｍｂａｒ）を発生させるためにかつプラズマ発生デバイス２０の効率を高めるために、このデバイスは、磁気プラズマ閉じ込めシステムを含む。
【００４７】
図３は、線形プラズマ発生マグネトロンデバイス２３を含むプラズマ閉じ込めアセンブリを示している。
【００４８】
それは、好ましくは負に分極した（この場合、カソードとして作用することにより）電極２４を含む。
【００４９】
電極２４の第１の面に面して位置決めされた磁石の配置２５は、電極２４の他方の面に面する電子の閉じ込めを可能にする磁気トラップを発生する。
【００５０】
磁石は、永久又は電磁石、又は更にその２つの組合せとすることができる。
【００５１】
必要性に応じて、電極２４は、直流（ＤＣ）を用いて、無線周波数（ＲＦ）で、又は高電力パルスモード（ＨｉＰＩＭＳ−高電力インパルスマグネトロンスパッタリング）で給電することができるが（ソース２２）、一般的に負の電圧を受け入れている。
【００５２】
その電源モードに基づいて、電極２４の構成材料は、電気導体、絶縁体、又は半導体とすることができる。
【００５３】
導電材料で作られた電極２４の場合では、全ての電源モードが適している。
【００５４】
非導電材料で作られた電極２４の場合では、ＲＦ又はパルスモードのみが適している。
【００５５】
冷却剤（例えば、水、グリコールなど）の循環２６が電極２４に設けられ、外部システムによって供給される。
【００５６】
冷却剤は、例えば、キャリッジ２７の壁のうちの１つに形成されたオリフィスを通して注入することができ、かつ例えば磁石の配置２５のうちの磁石の列の間を循環させることができ、流体も、従って、電極と接触して後者を冷却する。
【００５７】
冷却剤は、次に、キャリッジ２７に形成された第２のオリフィスを通して抽出することができる。
【００５８】
そのようなマグネトロンデバイス２３は、粉末床の上方に位置決めされてそれに対して直線的に変位させることができる（図の双方向矢印）キャリッジ２７上で筐体１７の内側に装着される。
【００５９】
このキャリッジ２７は、例えば、層化ローラーのそれであり、マグネトロンデバイス２３は、このローラーの背後に位置決めされる（その前進方向に対して）。
【００６０】
図４を参照すると、磁石の配置２５の例は、線形トラック２８を形成するように位置決めされた２列の磁石を含む。反転極性の磁石が、従って、トラック２８のいずれの側にも位置決めされる。
【００６１】
図示の例では、磁気トラック２８は閉じている。
【００６２】
図５を参照すると、磁石の配置２５は、電極２４によって覆われている。
【００６３】
磁石によって発生された磁場は、粉末床に面する電極２４の側で磁力線の周りに電子を捕捉し、従って、図５に示すように、トラック２８に沿って位置する線形パターン２９に沿ってガスのイオン化を増大する。
【００６４】
この磁気構成は、パターン２９に沿って電子を集中させてこのパターン２９に沿うプラズマを形成する。
【００６５】
トラップの有効性を更に高めるために、交互配置（北が外側、南が中心、又はその逆）が一般的に生成され、図４に示すように、閉じた磁気トラック２８を生成する。
【００６６】
マグネトロン放電デバイスの作動
磁石の配置２５は、従って、決定されたゾーンに電子を集中させる磁場を発生させるように構成される。説明した例では、それは線形パターン２９であるが、磁石は、円又は曲線のようないずれかの他の幾何学モデルを形成するように配置することができると考えられる。
【００６７】
電極２４が給電されると、粉末床と電極２４の間で放電が起こり、従って、プラズマが発生する。
【００６８】
決定されたゾーンでの電子の集中は、そのゾーン内のガスの局所イオン化を促進することを可能にし、磁気トラップの存在は、非常に低圧でさえもプラズマを正確なゾーンに閉じ込めることを可能にする。
【００６９】
そのようなデバイスは、典型的に約１Ｐａ（１０-2ｍｂａｒ）の低圧作動に適するが、マイクロバール（０．１Ｐａ）からミリバール（１００Ｐａ）に及ぶ圧力の範囲にわたってより広範に適するものである。
【００７０】
この程度の圧力の大きさ（パスカルの範囲内）は、粉末の溶融を生成する電源の効率を高めることを可能にする。
【００７１】
より具体的には、電源１２が電子ビーム発生器を含む特殊な場合に、低い作動圧力は、周囲雰囲気のより低い密度、及び従ってソース１２によって放出される電子と周囲のガスの間のより少ない衝撃を意味する。
【００７２】
磁場の存在は、ゾーンに電子を集中させ、従って、周囲雰囲気の低い密度にも関わらずプラズマの形成を促進することを可能にする。
【００７３】
加熱ゾーンの幅は、従って低減され、これは加熱の精度を高める。
【００７４】
電源１２がレーザを含む場合に、作動圧力の低下は、周囲の酸素レベルを制限し、これは、酸化物の及び煙霧の形成を制限する。
【００７５】
溶融材料は、従って、煙霧及び酸化物によって汚染されることがより少ない。
【００７６】
レーザ加熱中に粉末の溶融によって発生された金属蒸気フラックスによるこれらの粉末の吹き出しに起因する固化されたトラックを取り囲むゾーンでの金属粉末の枯渇に存する露出効果も、周囲圧力を下げることによって大幅に制限される。
【００７７】
粉末の溶融で生成される金属蒸気は、次に密度が低くなり、これらの蒸気を循環させる流れは、粉末を吹き出すことはない。
【００７８】
磁場Ｂは、イオンの挙動に影響することなく電子のみを捕捉するように構成される。
【００７９】
特に、電子とイオンの間の質量差に従って構成された磁場の値（典型的に数１００ガウス＝０．０１テスラ）は、この挙動を得ることを可能にする。
【００８０】
実際に、電子とイオンの間の質量比は、それらのそれぞれの磁気旋回半径（磁気回転半径）の間に同様の比を発生させる。
【００８１】
このようにして生成されたプラズマは、電極２４と粉末床の自由面２１との間に閉じ込められる。
【００８２】
均質部分（プラズマ又はイオンビーム）を有するそのようなマグネトロンデバイス２３を粉末床に向けて置くことにより、プラズマ種から粉末にエネルギを有効に伝達し、従って、その加熱を生成することが可能である。
【００８３】
エネルギは、プラズマに同時に共存する複数の方法で粉末に伝達される。これらは、荷電種、電子、及びイオンであるが、同じくエネルギ中性種、取り分け、電極（カソード）からスパッタリングされる中性原子、非放射性励起状態（準安定原子）、及び光子である。面（粉末）は、２つの荷電種を受け入れるので、帯電効果（クーロン反発）は減少し、更に除去される。
【００８４】
更に、全ての可視、赤外線、及び紫外線光子は、それらが吸収される時に材料を加熱する。
【００８５】
プラズマの密度が高いほど、面に伝達されるエネルギは大きい。
【００８６】
エネルギの量は、イオンの場合であるがより一般的にはあらゆるタイプのプラズマの場合に、イオン加速電圧又はそれぞれプラズマに注入される電力によって容易に調節することができる。より良い制御は、プラズマのパルス作動、交互する加熱相（プラズマＯＮ）及び熱膨張相（プラズマＯＦＦ）によって生成することができる。負荷サイクルとしても公知のＯＮ／ＯＦＦ期間の変更は、温度を容易に調節することを可能にする。
【００８７】
回転電極デバイス
電極と粉末床の間のプラズマの形成は、長期に及ぶ活性化の場合に電極の有意な加熱を引き起こす。
【００８８】
一部の実施形態では、電極２４は、図６に示すように磁石の配置２５がその内側に位置決めされた中空円筒形ローラーである。
【００８９】
磁石の配置２５は、マグネトロンデバイス２３に対して固定的に装着され、電極２４は、それがそれに沿って延びる軸線に沿って回転するように装着される。
【００９０】
すなわち、マグネトロンデバイス２３に対する磁場の位置及び向きは作動中に変化せず、プラズマの形成のゾーンを制御することを可能にする。
【００９１】
マグネトロンデバイス２３の作動中に、電極２４は、回転して駆動される。このようにして、プラズマに露出される電極２４の部分は、規則的に変化し、特定のゾーンの加熱を制限し、プラズマは、図６に示すように取り分け粉末床の面２１に向けたマグネトロンデバイス２３に対する固定した向きを有する磁石の配置２５によって発生される磁気トラップに常に閉じ込められる。
【００９２】
線形イオンソースデバイス
変形マグネトロンカソードは、線形及び均質プラズマを得ることも可能にする。
【００９３】
図３の実施形態の場合では、電極２４は平面電極である。
【００９４】
図７に示す変形では、マグネトロンデバイスは、スリット３０が形成された電極２４を含むことができる。
【００９５】
スリット３０は、トラック２８に面して形成され、トラック２８は、磁石の配置２５のうちの列の間を延びるキャビティによって形成される。
【００９６】
注入オリフィス３１は、トラック２８とスリット３０とによって形成されたキャビティの底部でキャリッジ２７の壁に形成される。
【００９７】
ガスは、注入オリフィス３１を通してキャビティに注入される。カソード２４の励起時に、ガスは、次に、磁石の配置２５によって発生された磁場Ｂによって実質的に捕捉された電子によって強くイオン化される。
【００９８】
任意的に、注入オリフィス３１を通して注入されたガスは、装置を簡素化することを可能にする作業環境を形成するガスである。
【００９９】
トラック２８とスリット３０とによって形成されたキャビティは、従って、イオンのソースを形成する。
【０１００】
磁石の配置２５によって発生された磁気障壁は、プラズマの電気抵抗を増大し、従って、ホール効果によってプラズマに電位差を発生させる。
【０１０１】
磁場Ｂによって発生された電荷の移動とカソード２４の励起によって発生された電場の移動は、スリット３０に面するトラック２８に沿った電子の循環を引き起こし、プラズマの均質化をもたらす。
【０１０２】
磁化されていないイオンは、スリット３０を通して電場によって噴霧される。
【０１０３】
より軽量の一部の電子は、イオンに追従する。すなわち、閉じ込められたプラズマフラックスが発生し、かつスリット３０を通して噴霧される。スリット３０は、加熱されることになる面２１の上にプラズマジェットを噴霧するために、理想的には粉末床に面して位置する。
【０１０４】
変形では、プラズマ発生デバイス２０は、線形以外のあらゆる形態のものであり、それは、ロボットを用いて変位されるようになっている。
【０１０５】
プラズマ発生デバイス２０を粉末の面２１の前に置くことにより、低い作業圧力にも関わらず、均質でデバイス２０と粉末床の間に閉じ込められた高密度プラズマを維持することが可能である。
【０１０６】
このプラズマ発生デバイス２０を変位させることにより、粉末床の面２１を走査することが可能である。プラズマをＯＮに保つことにより、及び粉末床の面２１の完全な走査を実行することにより、粉末床は、表面的に加熱される。
【０１０７】
任意的に、時間通りのプラズマ（時間ｔ1、ｔ2、又はｔ3）と粉末床の上方のプラズマ発生デバイス２０の位置とに応じて、図８に示すように、ある一定のゾーンのみを粉末床の幅の全てにわたって加熱することができる。
【０１０８】
プラズマを時間通りに制限することにより、望ましい加熱を生成しながらエネルギ消費を最適化することが可能である。
【０１０９】
エネルギは、こうして粉末に効率的に伝達され、これは、その加熱を生成することを可能にする。
【符号の説明】
【０１１０】
１７  筐体
２０  プラズマ発生デバイス
２１  粉末床の面
２２  励振ソース
２３  マグネトロンデバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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