(57)【要約】【課題】低電力で安定したプラズマの維持を可能とした高周波プラズマ処理装置及び高周波プラズマ処理方法を提供すること。【解決手段】放電管１１内へのガス噴出口２１ａの直径を特定し、或いはその方向を特定し、或いは、ガス噴出口２１ａとヘッド２７との間隙２２による整流部を形成し、その間隙２２の大きさを特定することにより、放電管１１内におけるプラズマを低電力で安定化させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の放電管と、この放電管の外周に巻回された高周波コイルと、この高周波コイルに接続された高周波電源とを備え、前記高周波コイルに高周波電源から励磁電流を供給して前記放電管内に誘導プラズマを発生させ、放電管内に供給される処理対象に対して所定の処理を実行する高周波プラズマ処理装置であって、前記放電管の内壁に、直径が０．１〜５ｍｍのガス噴出口を設けたことを特徴とする高周波プラズマ処理装置。
【請求項２】
ガス噴出口は、そのガス噴出方向が、放電管の内周に沿う旋回流を生じるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の高周波プラズマ処理装置。
【請求項３】
ガス噴出口は、筒状を成す放電管の一端部近くの内壁に設けられ、放電管の前記一端部には、放電管内への突出部を有し、この突出部の外周が、前記ガス噴出口が設けられた内壁と所定の間隙を形成するヘッドを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高周波プラズマ装置。
【請求項４】
ヘッドの外周とガス噴出口が設けられた内壁との間隙を、放電管の内径の０．１％〜３０％としたことを特徴とする請求項３に記載の高周波プラズマ処理装置。
【請求項５】
筒状の放電管と、この放電管の外周に巻回された高周波コイルと、この高周波コイルに接続された高周波電源とを備え、前記高周波コイルに高周波電源から励磁電流を供給して前記放電管内に誘導プラズマを発生させ、放電管内に供給される処理対象に対して所定の処理を実行する高周波プラズマ処理装置であって、前記放電管を構成する筒状体の上下端にはリング状のフランジ部が設けられており、これら両フランジのうち、少なくとも前記上端部に設けられたフランジは、内周側と外周側との内外２重構造であり、内周側の部分が取り外し可能に構成されていることを特徴とする高周波プラズマ処理装置。
【請求項６】
筒状の放電管と、この放電管の外周に巻回された高周波コイルと、この高周波コイルに接続された高周波電源とを備え、前記高周波コイルに高周波電源から励磁電流を供給して前記放電管内に誘導プラズマを発生させ、放電管内に供給される処理対象に対して所定の処理を実行する高周波プラズマ処理装置であって、前記放電管の一端に連結され、放電管内でプラズマ処理されたガス体が導入される筒状の連結管を有し、この連結管の内壁に耐酸性のコーティングを施したことを特徴とする高周波プラズマ処理装置。
【請求項７】
耐酸性のコーティングがフッ素系樹脂によるコーティングであることを特徴とする請求項６に記載の高周波プラズマ処理装置。
【請求項８】
コーティングの厚さを０．１μｍ〜１０ｍｍとしたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の高周波プラズマ処理装置。
【請求項９】
筒状の放電管と、この放電管の外周に巻回された高周波コイルと、この高周波コイルに接続された高周波電源とを備え、前記高周波コイルに高周波電源から励磁電流を供給して前記放電管内に誘導プラズマを発生させ、放電管内に供給される処理対象に対して所定の処理を実行する高周波プラズマ処理装置であって、前記放電管の一端に連結され、放電管内でプラズマ処理されたガス体が導入される筒状の連結管と、この連結管内の放電管との連結部近くに設けられ、連結管の内側空間から連結管内壁に向って洗浄液を噴射する噴射部とを備えたことを特徴とする高周波プラズマ処理装置。
【請求項１０】
洗浄液として、連結管を冷却した後の温水を用いることを特徴とする請求項９に記載の高周波プラズマ処理装置。
【請求項１１】
洗浄液として、放電管内でプラズマ処理され、連結管を通った被処理ガスを洗浄した後の温水を用いることを特徴とする請求項９に記載の高周波プラズマ処理装置。
【請求項１２】
筒状の放電管と、この放電管の外周に巻回された高周波コイルと、この高周波コイルに接続された高周波電源とを備え、前記高周波コイルに高周波電源から励磁電流を供給して前記放電管内に誘導プラズマを発生させ、放電管内に供給される処理対象に対して所定の処理を実行する高周波プラズマ処理装置であって、前記放電管の一端に連結され、放電管内でプラズマ処理されたガス体が導入される筒状の連結管と、この連結管を設定温度範囲に維持させる保温手段とを備えたことを特徴とする高周波プラズマ処理装置。
【請求項１３】
保温手段の熱源として蒸気、熱水、高温ガスのいずれかを用いたことを特徴とする請求項１２に記載の高周波プラズマ処理装置。
【請求項１４】
蒸気には、放電管内に供給される反応用蒸気などのプロセス蒸気を用い、高温ガスには排気ガスを用いることを特徴とする請求項１３に記載の高周波プラズマ処理装置。
【請求項１５】
連結管と連通する放電管の外周に巻回された高周波コイルに、高周波電源から励磁電流を供給して前記放電管内に誘導プラズマを発生させる高周波プラズマ処理方法であって、前記放電管内への点弧前に、予め設定した時間、放電管内にプラズマガスを供給することを特徴とする高周波プラズマ処理方法。
【請求項１６】
プラズマガスの放電管内への供給時間は、放電管及び連結管の容積と供給されるガス流量に基づき、前記容積／前記ガス流量、で求めた時間の１０％以上としたことを特徴とする請求項１５に記載の高周波プラズマ処理方法。
【請求項１７】
連結管と連通する放電管の外周に巻回された高周波コイルに、高周波電源から励磁電流を供給して前記放電管内に誘導プラズマを発生させる高周波プラズマ処理方法であって、前記放電管内への点弧前に、一定時間以上放電管内に蒸気を供給することを特徴とする高周波プラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化合物の分解等に用いられる高周波プラズマ処理装置及び高周波プラズマ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フロン等の有機ハロゲン化合物を分解する分解処理装置等に、高周波プラズマが用いられるようになってきている。この高周波プラズマは、石英やセラミックス等の絶縁性物質で形成された放電管内で発生させられる。すなわち、放電管の外周には高周波コイルが巻回されており、この高周波コイルに、高周波電源から励磁電流を流すことによって放電管内に誘導プラズマを発生させる。そして、この誘導プラズマ中に処理対象となるガスや微粉末等を投入することにより、これらはプラズマにより分解処理される。
【０００３】
このような高周波プラズマ処理装置による化合物分解に関しては既にいくつかの発明が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２３２１８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような高周波プラズマ処理装置で問題となるのは、放電管内におけるプラズマの発弧の容易性と、発弧したプラズマを安定に維持することである。これらの問題については、これまで各種の改良技術が提案されているが、まだまだ改良の余地がある。
【０００６】
また、プラズマ処理に伴って、被処理ガス中の油成分や酸成分による腐食性ガスが生じる。この腐食性ガスは、放電管内から、この放電管に連結された連結管を通って後続するプロセスに流れる。このため、放電管や連結管はこの腐食性ガスによって汚染され、或いは、腐食されるので、対策が望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、低電力で安定したプラズマの維持を可能とした高周波プラズマ処理装置及び高周波プラズマ処理方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、プラズマ処理に伴って発生する腐食性ガスによる汚染や腐食を防止した高周波プラズマ処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による高周波プラズマ処理装置は、筒状の放電管と、この放電管の外周に巻回された高周波コイルと、この高周波コイルに接続された高周波電源とを備え、前記高周波コイルに高周波電源から励磁電流を供給して前記放電管内に誘導プラズマを発生させ、放電管内に供給される処理対象に対して所定の処理を実行する高周波プラズマ処理装置であって、前記放電管の内壁に、直径が０．１〜５ｍｍのガス噴出口を設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記ガス噴出口は、そのガス噴出方向を、放電管の内周に沿う旋回流を生じるように設定するとよい。
【００１１】
また、前記ガス噴出口を、筒状を成す放電管の一端部近くの内壁に設け、放電管の一端部には、放電管内への突出部を有し、この突出部の外周が、前記ガス噴出口が設けられた内壁と所定の間隙を形成するヘッドを設けた構成としてもよい。
【００１２】
この場合、ヘッドの外周とガス噴出口が形成された内壁との間隙を、放電管の内径の０．１％〜３０％にするとよい。
【００１３】
また、本発明による高周波プラズマ処理装置は、放電管を構成する筒状体の上下端にリング状のフランジ部が設けられており、これら両フランジのうち、少なくとも上端部に設けられたフランジは、内周側と外周側と内外２重構造であり、内周側の部分が取り外し可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による高周波プラズマ処理装置は、放電管の一端に連結され、放電管内でプラズマ処理されたガス体が導入される筒状の連結管を有し、この連結管の内壁に耐酸性のコーティングを施したことを特徴とする。
【００１５】
この耐酸性のコーティングは、フッ素系樹脂のコーティングにするとよい。
【００１６】
また、コーティングの厚さは、０．１μｍ〜１０ｍｍにするとよい。
【００１７】
また、本発明による高周波プラズマ処理装置は、放電管の一端に連結され、放電管内でプラズマ処理されたガス体が導入される筒状の連結管と、この連結管内の放電管との連結部近くに設けられ、連結管の内側空間から連結管内壁に向って洗浄液を噴射する噴射部とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
この洗浄液としては、連結管を冷却した後の温水を用いるとよい。
【００１９】
また、洗浄液として、放電管内でプラズマ処理され、連結管を通った被処理ガスを洗浄した後の温水を用いてもよい。
【００２０】
また、本発明による高周波プラズマ処理装置は、放電管の一端に連結され、放電管内でプラズマ処理されたガス体が導入される筒状の連結管を設定温度範囲に維持させる保温手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この保温手段の熱源として蒸気、熱水、高温ガスのいずれかを用いるとよい。
【００２２】
この場合、蒸気には、放電管内に供給される反応用蒸気などのプロセス蒸気を用い、高温ガスには排気ガスを用いるとよい。
【００２３】
本発明による高周波プラズマ処理方法は、連結管と連通する放電管の外周に巻回された高周波コイルに、高周波電源から励磁電流を供給して前記放電管内に誘導プラズマを発生させる高周波プラズマ処理方法であって、前記放電管内への点弧前に、予め設定した時間の間、放電管内にプラズマガスを供給することを特徴とする。
【００２４】
プラズマガスを放電管内に供給する時間は、放電管及び連結管の容積と供給されるガスの流量に基づき、前記容積／前記ガス流量、で求めた時間の１０％以上とするとよい。
【００２５】
また、本発明による高周波プラズマ処理方法は、放電管内への点弧前に、一定時間以上放電管内に蒸気を供給することを特徴とする。
【００２６】
本発明では、放電管内へのガス噴出口の直径を特定し、或いはその方向を特定し、或いは、ガス噴出口とヘッドとの間隙による整流部を形成し、その間隙の大きさを特定することにより、放電管内におけるプラズマを低電力で安定化させることができる。
【００２７】
また、本発明では、放電管の端部に設けられたフランジを内外分割構造とすることにより、腐食性ガス等に触れる部分を最小限にすることができ、ランニングコストを低減することができる。
【００２８】
また、本発明では、放電管に連結される連結管の内壁に耐酸性のコーティングを施し、かつ、その厚さの数値を特定することにより、連結管の腐食を防ぎ、その長寿命化によりランニングコストを低減できる。
【００２９】
また、本発明では、連結管の内壁に洗浄液を噴出させるようにし、また、その洗浄液に連結管を冷却した後の温水や、後続するガス洗浄プロセスでの洗浄後の温水を用いるので、連結管内壁の有効に汚染を洗浄し、その長寿命化によりランニングコストを低減できる。
【００３０】
また、本発明では、連結管を保温し、酸の露点温度より高い温度を維持することにより、連結管の腐食を防止し、その長寿命化を図ることによりランニングコストを低減できる。また、その熱源として処理プロセスで発生する熱を利用することでエネルギーの有効活用が可能となる。
【００３１】
さらに、本発明では、放電管に対する点弧前に、プラズマガスや、水蒸気を所定時間供給することにより、大気圧での点弧が可能となり、点弧時間を短くできると共に、水蒸気を供給した場合は、内部が加熱され、点弧時のミストの発生を防ぎプラズマを安定化させることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による高周波プラズマ処理装置の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００３３】
図１において、高周波プラズマ処理装置は、筒状の放電管１１と、この放電管１１の外周に巻回された高周波コイル１２とを有する。高周波コイル１２には図示しない高周波電源が接続されており、この高周波電源から高周波コイル１２に励磁電流を供給することにより、放電管１１内に誘導プラズマを発生させる。
【００３４】
放電管１１は、石英やセラミックス等の絶縁性物質で形成され筒状体１３を主体として構成されており、その上下端部には環状の上部フランジ１４と下部フランジ１５とが、それぞれ一体的に取り付けられている。また、上部フランジ１４上には環状の支持体１６を介してヘッド１７が取り付けられており、放電管１１の上端部を閉鎖している。
【００３５】
この放電管１１内には、処理対象ガス供給装置１９及び反応補助ガス供給装置２０から、管路２１を通して、処理対象ガス及び反応補助ガスとしてプラズマガス（プラズマを発生し易いガスで、例えば、アルゴンや窒素等）が供給される。これらのガスの噴出口２１ａは、放電管１１の内壁、図の例では、環状を成す支持体１６の内壁に設けられる。
【００３６】
なお、図ではガス噴出口２１ａは一つのみ示されているが、実際には、環状の支持体１６の内周面に、複数均等間隔で配置されている。
【００３７】
放電管１１の内壁に設けられたガス噴出口２１ａの直径は、０．１〜５ｍｍの範囲内に設定する。
【００３８】
ここで、ガス噴出口２１ａの直径が小さいほどガス体の流速が早くなり、プラズマは安定するので、高周波コイル１２に供給される電力も少なくて済む。しかし、加工性の問題から、０．１ｍｍ以下の直径を形成することが困難であるため、最小値は０．１ｍｍと設定した。
【００３９】
これに対し、ガス噴出口２１ａの直径が大きいほど、ガス体の流速は低下する。このため、プラズマを安定に保つためには、高周波コイル１２に供給される電力を大きくする必要がある。通常、ガス噴出口２１ａの直径が５ｍｍを越えると、供給される電力が著しく大きくなり、実用上採用困難となる。したがって、最大値は５ｍｍと設定した。
【００４０】
なお、実用上好ましい範囲は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度である。すなわち、この寸法範囲であれば、ガス噴出口２１ａを、加工性の面から比較的容易に形成することができ、しかも、高周波コイル１２に供給される電力もそれほど大きくならないためである。
【００４１】
また、ガス噴出口２１ａは、そのガス噴出方向が、放電管１１の半径方向だけではなく、放電管１１の内周に沿う方向にガスを噴出するようにしてもよい。このようにガス噴出口の方向を設定すると、放電管１１の内周（図の例では、支持体１６の内周）に沿う旋回流を生じるので、プラズマが安定する。
【００４２】
図２の例は、ガス噴出口２１ａを、図１の例と同じく、環状の支持体１６の内周、言い換えると、筒状を成す放電管１１の一端部近くの内壁に設け、この内壁と対向する部分に整流用の間隙２２を形成している。すなわち、放電管１１の一端部には、その一端開口を閉鎖するヘッド２７が設けられており、このヘッド２７に、放電管１１内に、その軸方向に突出する突部を形成する。この突部の外周２７ａは、ガス噴出口２１ａが開口する内壁と対向しており、この内壁との間に前述した間隙２２を形成する。
【００４３】
このように間隙２２を形成すると、ガス噴出口２１ａから噴出されたガスは間隙２２によって整流されるためプラズマが安定する。
【００４４】
この場合、ヘッド２７の外周２７ａとガス噴出口２１ａが開口する内壁との間隙２２は、放電管の内径の０．１％〜３０％の範囲内に設定するとよい。もちろん、間隙が狭いほどプラズマが安定し高周波コイル１２に供給される電力も少なくなるが、実際上は、加工性の面から、内径の０．１％程度が下限値である。また、間隙が広くなると、その分、ガスに対する整流機能は低下するので、高周波コイル１２に供給される電力も多くなり、経済性が低下する。このため、実用性から、内径の３０％程度が上限となる。
【００４５】
なお、実用上好ましい範囲は、加工性及び経済性から見て。放電管１１の内径の２〜８％程度である。例えば、放電管１１の直径が８０ｍｍであれば、２％の場合１．６ｍｍ、８％で６．４ｍｍとなり、加工しやすく、供給される電力の大きさから経済性にも優れている。
【００４６】
図３の例は、放電管１１を構成する筒状部１３の上下端に設けられたリング状のフランジ１４，１５を、内周側と外周側との内外２重構造とする。このうち、内周側の部分１４ａ、１５ａを取り外し可能に構成する。
【００４７】
放電管１１内では処理対象ガス供給装置１９から供給されたガスが、放電管１１内に発生するプラズマにより分解処理されるが、このプラズマ処理に伴い、処理対象ガスが有する油分や酸により腐食性ガスが発生する。この腐食性ガスにより、金属部分であるフランジ１４，１５は腐食される。そこで、この腐食性ガスと直接接触するフランジ１４，１５の内周側１４ａ、１５ａを取外し可能にし、内周部分１４ａ、１５ａに腐食が生じたらこれを交換する。
【００４８】
このように構成したことにより、腐食性ガスに触れる部分を最小限にすることができ、部品交換に伴うランニングコストの増加を低減できる。なお、上部フランジ１４と、下部フランジ１５を比べると、上部フランジ１４の方が腐食量が多いので、部品交換頻度を考慮して、上部フランジ１４のみを内外２重構造としてもよい。
【００４９】
図４で示す構成は、放電管１１に連結された連結管２８に関するものである。すなわち、放電管１１の一端には下部フランジ１５を介して筒状の連結管２８が連結されている。この連結管２８は、放電管１１内でプラズマ処理されたガス体が導入され、このガス体を所定の温度に冷却して、後続するプロセスに送るものである。このため、この連結管２８内も、放電管１１内で発生した腐食性ガスに曝されるので、連結管２８が腐食されないように、その内壁に耐酸性のコーティング２９を施している。
【００５０】
この耐酸性のコーティング２９としては、例えば、フッ素系樹脂によるコーティングにするとよい。また、コーティング２９の厚さは、０．１μｍ以上１０ｍｍ以下に設定するとよい。
【００５１】
すなわち、コーティング２９の厚さが、０．１μｍに満たない極端に薄い場合、酸がコーティング２９を浸透してしまい、耐腐食性を得ることができない。一方、１０ｍｍを越えて厚すぎると、熱伝導が悪くなり、コーティング２９に対する管本体からの冷却が不足し、コーティング２９が焼け、損傷してしまうためである。
【００５２】
なお、実用上好ましい範囲は、１００〜５００μｍとする。すなわち、上述した酸の浸透を防ぐことができ、しかも充分な冷却を得られ、加工上も容易な厚さの範囲である。
【００５３】
このように、連結管２８の内壁に耐酸性のコーティング２９を所定厚さの範囲で施すことにより、腐食性ガスと直接触れる連結管２８の腐食を有効に防止できる。
【００５４】
図５で示す構成は、放電管１１の一端に連結された連結管２８の内面を洗浄するものである。すなわち、放電管１１の下部フランジ１５には、前述のように連結管２８が連結されるが、この連結管２８の図示上端部内側に、環状の噴射フランジ３０を設ける。この噴射フランジ３０は、図示のように、連結管２８の内側空間から連結管２８の内壁に向って洗浄液を噴射する噴射部３０ａを有する。この噴射部３０ａには、管路３１により、外部から洗浄液が供給される。
【００５５】
なお、噴射部３０ａは、図では１つのみ示されているが、実際には噴射フランジ３０の外周に、均等間隔で複数個設ける。
【００５６】
ここで、連結管２８は、前述のように放電管１１内でのプラズマ処理により油分や酸を含む腐食性ガスに曝されるので、連結管２８の内壁はこの油分や酸等によって汚染される。そこで、噴射部３０ａにより、連結管２８の内部空間からその内壁に向って洗浄液を噴射することにより、連結管２８の内壁に付着した油分や酸等による汚れを洗い落とすことができる。
【００５７】
このように、連結管２８内壁に付着した汚れを洗い落とすことにより、連結管２８の腐食を未然に防止することができる。
【００５８】
なお、噴射部３０ａには外部から管路３１によって洗浄液が供給されるが、連結管２８内には冷却用の通水路３２が形成されており、そこには冷却水が流れているので、この通水路３２を通って、連結管２８を冷却した後の温水（４０℃程度）を、洗浄液として噴射部３０ａに供給してもよい。
【００５９】
このように噴射部３０ａから連結管２９の内壁に噴射される洗浄液に温水を用いると、油分や酸などの汚れ成分を効率良く払い落とすことができると共に、洗浄液を別に用意する必要がなく、かつ加温のためのエネルギーも要しないため、省エネルギー効果は大きい。
【００６０】
また、連結管２８の後段には、図６で示すように、放電管１１内でプラズマ処理され、連結管２８を通った被処理ガスを洗浄する洗浄プロセスが設けられている。この洗浄プロセスでは、被処理ガスは、ガス洗浄装置３３において大量の洗浄水で洗浄される。そこで、このガス洗浄後の洗浄水を洗浄水回収装置３４によって回収し、管路３１を介して噴射部３０ａに供給し、連結管２８の内壁に対する洗浄液としてもよい。
【００６１】
ここで、ガス洗浄に用いられる水量は大量であるため、ガス洗浄後であっても、洗浄水に含有される不純物は大量の水量で稀釈されるので、不純物含有率は少なく、連結管２８の内壁に対する洗浄水として用いても何等問題はない。また、高温の被処理ガスを洗浄することにより、洗浄後には温水となるので、前述と同様に、油分や酸などの汚れを効率よく洗い落とすとともに省エネルギー効果も大きい。
【００６２】
図７の構成は、連結管２８に、その温度を設定温度範囲に維持するための保温手段３６を設けたものである。この保温手段３６としては、図示のように、連結管２８の外周に保温材３６ａ巻き付けた構成とする。或いは、図８のように、連結管２８の内部に、保温用の熱源を流通させる管路３６ｂを形成し、この管路３６ｂに、熱源として蒸気、熱水、高温ガス等のいずれか流すようにしてもよい。この場合、蒸気には、後述するように、放電管１１内に供給される反応用蒸気などのプロセス蒸気を用い、高温ガスには、プラズマ処理後の最終的な排気ガスなどを用いるとよい。このようにすれば、保温用としての熱源を別に確保せずともよく、設備を簡略化でき、省エネルギー効果も大きい。
【００６３】
ここで、連結管２８を保温するのは次の理由による。前述のように、連結管２８は常に腐食性ガスと接触している。この状態で、連結管２８が、腐食性ガスに含まれる酸の露点温度以下に低下すると酸が結露し、腐食が生じる。このため、連結管２８を、常に酸の結露温度以上に維持し、結露を防止しなければならない。実際上は、連結管を１３０℃以上、５５０℃以下程度に保てばよい。
【００６４】
この保温機能により、連結管２８における、酸の結露を防止でき、腐食を防止することができる。
【００６５】
次に、放電管１１におけるプラズマの点弧について説明する。放電管１１内でプラズマを点弧させる場合、高周波コイル１２に高周波の励磁電流を流すとともに、放電管１１の上下フランジ１４，１５間に電圧を加え、プラズマを点弧させる。従来、この点弧を容易にするため、点弧と同時にアルゴンなどの補助ガスを供給することは行われていたが、安定した点弧を得ることが難しかった。
【００６６】
そこで、本発明では、放電管１１内に対する点弧前に、予め設定した時間、図１で示した反応補助ガス供給装置２０から、放電管１１内にアルゴンなどのプラズマガスを供給しておく。すなわち、放電管１１内にプラズマガスを充満させるか、或いは、多量にプラズマガスを含んだ状態にしておく。このような状態で点弧を行うと、容易にプラズマが点弧でき、安定して誘導プラズマを維持することができる。このため、大気圧での点弧が可能となり、点弧時間も短くなる。
【００６７】
ここで、プラズマガスを放電管１１内に供給する時間は、次式により求めたＴの１０％以上とする。
【００６８】
Ｔ（ｍｉｎ）＝Ｖ（ｌ）／Ｑ（ｌ／ｍｉｎ）
上式において、Ｖは、放電管１１及び連結管２８の内容積、Ｑはプラズマガスの流量である。
【００６９】
例えば、放電管１１及び連結管２８の内容積Ｖが１０００（ｌ）で、プラズマガスの流量Ｑが１００（ｌ／ｍｉｎ）の場合、Ｔは１０分となり、その１０％である１分以上が供給時間となる。
【００７０】
このようにして求めた時間以上プラズマガスを放電管１１内に供給することにより、放電管１１内のガス濃度を充分高くすることができ、このような条件のもとで点弧を行うことにより、プラズマの点弧が容易となり、安定状態を維持できる。
【００７１】
また、放電管１１内に対する点弧前に、一定時間以上、放電管内に反応用の蒸気を供給することもプラズマの点弧を容易にし、安定化させる上で効果がある。すなわち、水蒸気を供給することにより、放電管１１の内部は過熱され、点弧時のミストの発生を防ぐので、プラズマを安定化することができる。
【００７２】
さらに、放電管１１内に水蒸気を供給して加熱した後、プラズマガスを放電管１１内に供給して放電管１１内をプラズマガスに置き換えると、より一層プラズマの点弧が容易になり安定化させることができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、放電管内におけるプラズマの点弧が容易になり、安定したプラズマを得ることができる。
【００７４】
また、プラズマ処理に伴って生じる腐食性ガスによる腐食や汚れを防止でき、設備のランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高周波プラズマ処理装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の、整流用の間隙を設けた実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明の、内外２分割フランジを用いた実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明の、連結管の内壁にコーティングを施した実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明の、連結管に噴射フランジを設けた実施の形態を示す断面図である。
【図６】本発明の、噴射フランジからの洗浄液に、後続するガス洗浄後の温水を用いた実施の形態を示す断面図である。
【図７】本発明の、連結管に保温手段を設けた実施の形態を示す断面図である。
【図８】本発明の、保温手段として熱源による加熱装置を用いた実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１    放電管
１２    高周波コイル
１３    筒状体
１４，１５    フランジ
２１ａ    ガス噴出口
２２    整流用の間隙
２７    ヘッド
２７ａ    ヘッドの外周
２８    連結管
２９    コーティング
３０    噴射フランジ
３０ａ    噴射部
３６    保温手段
【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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