(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバ内に設置され、複数の第１電極を含む陽極と、
前記チャンバ内に設置され、複数の第２電極を含む陰極と、
前記第１および第２電極に電圧を印加することにより、指向性電磁波を反射する板状プラズマを生成するための電源と、
前記第１および第２電極に前記電源からの電圧を切り替えて印加することにより、前記板状プラズマの角度や形状を変化させるための第１および第２切替手段と、
を備えたプラズマ発生装置。
【請求項２】
前記第１および第２電極は、マトリックス状に配置される、請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３】
前記電圧はパルス電圧、高周波電圧あるいは直流電圧であることを特徴とする、請求項１または２に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４】
前記陰極と前記陽極の少なくとも一方は、平板状である、請求項１から３のいずれかに記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
前記陰極と前記陽極の対向面の少なくとも一方は、曲面形状を有する、請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ発生装置。
【請求項６】
チャンバと、
前記チャンバ内に設置された誘電体と、
前記誘電体に高周波を印加して、該誘電体の表面に指向性電磁波を反射する板状プラズマを発生させるための高周波電源と、
前記誘電体を駆動することにより、前記板状プラズマの角度を変化させるための誘電体駆動手段と、
を備えたプラズマ発生装置。
【請求項７】
前記誘電体の一方の表面上に、前記高周波を透過しない材料あるいは前記高周波を吸収する材料からなる部材を取り付けた、請求項６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８】
前記誘電体において前記板状プラズマが形成される側の表面を、曲面形状とした、請求項６または７に記載のプラズマ発生装置。
【請求項９】
チャンバと、
前記チャンバ内に設置された陽極および陰極と、
前記陽極および陰極に電圧を印加することにより、前記陽極と前記陰極との間に低密度プラズマを生成するための電源と、
前記低密度プラズマ中に高周波を供給することにより、指向性電磁波を反射する板状プラズマを発生させるための高周波供給手段と、
前記高周波供給手段を移動させることにより、板状プラズマの発生位置を変化させる移動機構と、
を備えたプラズマ発生装置。
【請求項１０】
前記高周波供給手段は、高周波電源と、高周波放射アンテナとを含み、
前記移動機構は、前記高周波放射アンテナを移動させる、請求項９に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１１】
チャンバと、
前記チャンバ内に設置された陽極および陰極と、
前記陽極および陰極に電圧を印加することにより、前記陽極と前記陰極との間に低密度プラズマを生成するための電源と、
前記低密度プラズマ中に高周波を供給することにより、指向性電磁波を反射する板状プラズマを発生させるための複数の高周波供給手段と、
を備えたプラズマ発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラズマ発生装置に関し、特に、レーダーシステムにおいて使用可能であり、電磁波の反射鏡として用いることができる板状プラズマを発生させるプラズマ発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板状プラズマを電磁波の反射鏡として用いるレーダーシステムに関しては、たとえば米国特許５，１８２，４９６号および同５，８１４，９４２号に開示されている。これらの文献には、陰極および陽極間に高電圧を印加して板状プラズマを生成する方法および装置が記載されている。
【０００３】
板状プラズマの角度制御方法としては、アイトリプルイー・アエロエレクトロ・システム・マガジン１０月号、３８項、１９９６年(IEEE AES System Magazine, 10, 38 (1996))記載の方法がある。この文献には、電磁コイルの組み合わせにより板状プラズマを所望の仰角に設定する制御方法が示されている。
【０００４】
また、特開平１１−０８７０９１号には、レーザー光を角度を変えて陰極に照射し、陰極から放出される２次電子を用いてプラズマ生成を補助すると同時に所望の方位角を設定する制御方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来の板状プラズマの角度制御には電磁コイルやレーザーが必要であったため、次のような課題が存在していた。
【０００６】
複数の電磁コイルの組み合わせにより板状プラズマの角度制御を行う場合には、装置が複雑化するとともに装置が大きくなるという問題があった。また、角度の精度を向上させるため電磁コイルを多く設置するとプラズマ鏡としてのアンテナ有効面積が小さくなるので、アンテナ利得が悪化するという問題もあった。  さらに、レーザーを使用して板状プラズマの角度制御を行う場合にも、精度を向上させるため陰極周囲に複数のレーザーを配置すると、装置が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で板状プラズマの角度制御を行うことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプラズマ発生装置は、１つの局面では、チャンバと、陽極と、陰極と、電源と、第１および第２切替手段とを備える。陽極は、チャンバ内に設置され、複数の第１電極を含む。陰極は、チャンバ内に設置され、複数の第２電極を含む。電源は、第１および第２電極に電圧を印加することにより、指向性電磁波を反射する板状プラズマを形成する。第１および第２切替手段は、第１および第２電極に電源からの電圧を切り替えて印加することにより、板状プラズマの角度や形状を変化させる。上記の第１および第２電極は、たとえば、マトリックス状に配置される。なお、「板状プラズマの角度」とは、本願明細書では、プラズマ発生装置に入射してくる電磁波に対する板状プラズマの角度のことを意味する。
【０００９】
上述のようにプラズマ発生装置が、第１および第２切替手段とを備えることにより、たとえばある第１および第２電極の組に印加していた高電圧を、他の第１および第２電極の組に切り替えて印加することができる。それにより、板状プラズマの発生位置や電磁波に対する角度を変化させることができ、板状プラズマの角度制御のみならず形状制御をも行なえる。
【００１４】
上記の各局面において、電圧は、たとえばパルス電圧、高周波電圧あるいは直流電圧である。また、陰極と陽極の少なくとも一方の形状は、典型的には平板状である。しかし、陰極と陽極の対向面の少なくとも一方は、曲面形状を有してもよい。たとえば、陰極と陽極の対向面がともに放物面で構成されてもよい。この場合には、板状プラズマを仰角方向に角度制御することができる。
【００１５】
本発明に係るプラズマ発生装置は、さらに他の局面では、チャンバと、陽極と、陰極と、誘電体と、高周波電源と、誘電体駆動手段とを備える。誘電体は、チャンバ内に設置される。高周波電源は、誘電体に高周波を印加して、該誘電体の表面に指向性電磁波を反射する板状プラズマを発生させる。誘電体駆動手段は、誘電体を駆動することにより、板状プラズマの角度を変化させる。
【００１６】
誘電体板に高周波を伝播させることにより、誘電体板の表面上に表面波プラズマを形成することができる。誘電体板に高周波を伝播させるには、たとえば高周波電源と高周波伝送系とを設ければよい。上記表面波プラズマにより本局面の板状プラズマが構成される。ここで、誘電体板を駆動する誘電体駆動機構を備えることにより、誘電体板を傾動あるいは回転させることができ、板状プラズマを方位角方向のみならず仰角方向に角度制御することができる。
【００１７】
上記誘電体の一方の表面に、高周波を透過しない材料（たとえば金属板）あるいは高周波を吸収する材料からなる部材を取り付けることが好ましい。それにより、該一方の表面に表面波プラズマが発生するのを抑制することができ、低電力で所望の密度の板状プラズマが得られる。
【００１８】
また、誘電体において板状プラズマが形成される側の表面を、曲面形状としてもよい。それにより、たとえばパラボリックな形状の板状プラズマを形成することができ、送信機や受信機の設置位置の選択が容易となる。
【００１９】
本発明に係るプラズマ発生装置は、さらに他の局面では、チャンバと、陽極および陰極と、電源と、高周波供給手段と、移動機構とを備える。陽極および陰極は、チャンバ内に設置される。電源は、陽極および陰極に電圧を印加することにより、陽極と陰極との間に低密度プラズマを形成する。高周波供給手段は、低密度プラズマ中に高周波を供給することにより、指向性電磁波を反射する高密度板状プラズマを発生させる。移動機構は、高周波供給手段を移動させることにより、高密度板状プラズマの発生位置を変化させる。上記高周波供給手段としては、たとえば高周波電源と、高周波放射アンテナと挙げることができる。この場合、移動機構により高周波放射アンテナの位置を移動させる。
【００２０】
上記のように低密度プラズマ中に高周波を伝播・吸収させることにより、高密度板状プラズマを生成することができる。この高密度板状プラズマにより、指向性電磁波を反射することができる。ここで、移動機構を設けることにより、高周波供給手段を移動させることができ、結果として高密度板状プラズマの生成位置を変化させることができる。それにより、板状プラズマの角度制御を行なうことができる。
【００２１】
本発明に係るプラズマ発生装置は、さらに他の局面では、チャンバと、陽極および陰極と、電源と、複数の高周波供給手段とを備える。陽極および陰極は、チャンバ内に設置される。電源は、陽極および陰極に電圧を印加することにより、陽極と陰極との間に低密度プラズマを形成する。複数の高周波供給手段は、低密度プラズマ中に高周波を供給することにより、指向性電磁波を反射する高密度板状プラズマを発生させる。
【００２２】
上記のように複数の高周波供給手段を設けることにより、所望の高周波供給手段のみを選択的に作動させることができる。それにより、高密度板状プラズマの角度制御を行なうことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に、図１〜図１９を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【００２９】
図１に示すように、プラズマ発生装置は、真空容器（チャンバ）１と、複数の第１電極を有する陽極２と、複数の第２電極を有する陰極３と、陽極２および陰極３に高電圧を印加する高電圧電源４と、電磁コイル５ａおよび５ｂと、第１電極および第２電極に印加する電圧を切り替える切替器７ａおよび７ｂと、第１電極間および第２電極間の短絡を防止するための絶縁板９ａおよび９ｂとを備える。
【００３０】
本実施の形態では、真空容器１はたとえば内径が４０〜５０ｃｍ、高さが３０〜５０ｃｍの円筒形状を有しており、電磁波の入反射方向の壁面は電磁波を透過する材料でできている。
【００３１】
陽極２および陰極３は、平板状であり、たとえば円盤形状あるいは方形の平面形状を有する。
【００３２】
切替器７ａは、高電圧電源４と各第１電極とを切替接続する。具体的には、切替器７ａは、ある第１電極に高電圧を印加した状態から、その状態を解除し、他の第１電極に高電圧を印加する。切替器７ｂも、同様に高電圧電源４と各第２電極とを切替接続する。
【００３３】
このように構成されたプラズマ発生装置において、アルゴンガスなどの希ガスあるいは空気を真空容器１に導入し、高電圧電源４により陰極２および陽極３間に高電圧を印加し、板状プラズマ６を発生させる。たとえば１０ＧＨｚの指向性電磁波８に対してプラズマ鏡として必要な電子密度および厚さは、１．２４×１０11ｃｍ-3以上および４．８ｍｍ以上である。
【００３４】
電磁コイル５ａおよび５ｂにより板状プラズマ６の真空容器１壁への拡散を防止するとともに、高電圧電源４の適正な印加電圧により必要な電子密度および厚さを確保する。
【００３５】
装置外部から入射する指向性電磁波８は板状プラズマ６により反射され反射電磁波８ａとして、たとえば図示しない受信機により受信される。放射アンテナから指向性電磁波８を板状プラズマ６に入射させ、その反射電磁波８ａを標的に放射させる場合も同様である。
【００３６】
なお、高電圧電源４は直流・交流・高周波電源のいずれかであり、板状プラズマ６に電磁波が入射する時間だけ高電圧を印加するようなパルス電源であっても良い。また、真空容器１は図示しないポンプにより排気され、到達真空度は１．３Ｐａ以下である。
【００３７】
本実施の形態においては、反射電磁波８ａを任意の反射方向に角度制御するため、陽極２および陰極３は複数の電極から構成されている。たとえば、図２に陽極２の概略図を示す。図２より、陽極２はアレイ状（マトリックス状）に配置された複数の第１電極２ａと、第１電極２ａ間の短絡を防止するための絶縁板９ａを有している。なお、陰極３も同様に、複数の第２電極と、この第２電極の間の短絡を防止するための絶縁板９ｂとを有する。
【００３８】
任意の第１電極２ａと、その直下の第２電極に電圧を印加することにより、これらの電極間にプラズマを発生させることができる。そして、図３に示すように、黒く塗りつぶした複数の第１電極２ａと、その直下の第２電極間に電圧を印加することにより、板状プラズマ６を生成することができる。
【００３９】
次に、切替器７ａにより複数の第１電極２ａを新たに選択し、該第１電極２ａと、その直下の第２電極に電圧を印加することにより、図４に示す板状プラズマ６を生成することができる。図４に示す板状プラズマ６は、図３に示す板状プラズマ６を方位角方向に４５度回転させた状態となっている。つまり、本発明によれば、板状プラズマ６の角度を方位角方向に制御することができる。
【００４０】
また、第１および第２電極を適切に選択することにより、板状プラズマ６の形状、位置等をも変化させることができる。たとえば、図５に示すように、パラボリック形状に近い形状の板状プラズマ６を得ることもできる。この場合には、電磁波の焦点を決めることができるので、その位置に放射器や受信機を設置すればよいこととなる。
【００４１】
上述のように、電気的スイッチである切替器７ａ，７ｂを用いることにより、任意の第１および第２電極に高速に電圧を印加および解除することができる。その結果、任意の板状プラズマ６を高速に生成・消滅させることができる。
【００４２】
なお、ＤＣ放電（ＤＣパルス放電）を採用する場合、正電圧を印加するときには陽極２をアレイ状、陰極３を１枚の平板状とし、負電圧を印加するときには陽極２を１枚の平板状、陰極３をアレイ状としてもよい。
【００４３】
また、第１および第２電極の大きさは、入射する指向性電磁波８に対して必要なプラズマの厚さやレーダーの性能から要求される観測精度などにより決まる。
【００４４】
さらに、上記のプラズマ発生装置は、レーダー・システムにおいて使用可能である。この場合、レーダー・システムとしての角度の微調整は、受信機あるいは送信機をある程度移動させることにより行なうことができる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態によれば、簡単な構成で、板状プラズマ６の発生位置、形状および角度を変化させることができ、結果としてプラズマ鏡の角度制御を行うことができる。
【００４６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、板状プラズマ６の仰角方向の角度制御方法について説明する。
【００４７】
図６は本発明の実施の形態２によるプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。図６において実施の形態１に記載のプラズマ発生装置と異なる点は、陽極２および陰極３の対向面が全体として放物面形状を有していることである。複数の第１電極の表面により陽極２側の放物面が形成され、複数の第２電極の表面により陰極３側の放物面が形成される。
【００４８】
このように陽極２および陰極３の対向面をともに曲面形状とすることにより、図６に示すように、水平方向（図６における左右方向）にずれた位置にある第１および第２電極に電圧を印加してそれらの間に板状プラズマ６を発生させることができる。それにより、図１に示す場合と比較して板状プラズマ６を仰角方向に傾斜させることができる。なお、陽極２および陰極３のいずれか一方が曲面形状を有していてもよく、陽極２および陰極３の対向面の少なくとも一方が凹状の曲面を有してもよい。
【００４９】
以上のように本実施の形態においては、切替器７ａ，７ｂのスイッチングで第１および第２電極を適切に選択することにより、仰角方向に板状プラズマ６を傾斜させることができる。これにより、装置の上方あるいは下方から入射する電磁波８を、仰角方向に角度制御したプラズマ鏡により反射させることが可能になる。
【００５０】
（実施の形態３）
図７および図９は、本発明の実施の形態３によるプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。図８は、図７のプラズマ発生装置を上方から見た断面図である。
【００５１】
本実施の形態におけるプラズマ発生装置と上述の各実施の形態におけるプラズマ発生装置との異なる点は、陽極２および陰極３の少なくとも一方を回転、傾動等させる駆動機構を有することである。
【００５２】
図７に示す例では、プラズマ発生装置は、回転機構１０ａを備えた細長い形状の陽極２と、同じく回転機構１０ｂを備えた陰極３を有する。回転機構１０ａおよび１０ｂの回転は同期しており、これにより陽極２と陰極３間で生成される板状プラズマ６は方位角方向に回転することができる。本実施の形態は、実施の形態１と比べ、任意の方位角方向の角度制御が可能である。
【００５３】
上記のように図７に示す例では、陽極２および陰極３を回転させたが、ＤＣ（パルス）放電で正電圧を印加した場合に、回転機構を有する陽極２と広い円盤状の固定された陰極３を用いても同様の効果が得られる。また、図６で示した放物面状に配置された複数の電極から成る陽極２および陰極３や、図９に示すように傾斜機構２２を持つ陽極２および陰極３を採用することにより、方位角方向だけでなく仰角方向の角度制御も行うことができる。さらに、真空容器１自体を回転あるいは仰角制御してもプラズマ鏡の角度制御を行なうことができる。
【００５４】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４によるプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【００５５】
本実施の形態では、陽極２および陰極３の裏側に永久磁石１１ａ、１１ｂを配置する。たとえば、棒状の永久磁石を用い、永久磁石１１ａの陽極側の極性をＮ、永久磁石１１ｂの陰極側の極性をＳとする。
【００５６】
このよう構成されたプラズマ発生装置において、磁力線の方向は図１０の下向きであるので、生成されたプラズマ中の荷電粒子は磁力線に沿って運動し、板状プラズマ６が形成される。ここで、陰極３側の永久磁石１１ｂを水平方向に移動させる磁石駆動機構１０ｃを設けることにより、磁力線の向きが斜めに傾斜し、板状プラズマ６もその磁力線方向に沿って形成される。これにより、板状プラズマ６の仰角方向の角度制御が可能になる。なお、磁石駆動機構１０ｃを、陽極２側あるいは陽極２と陰極３の双方に設けてもよい。
【００５７】
永久磁石１１ａ、１１ｂは磁石近傍で非常に強い磁場強度を持つが、遠距離では急激に磁場強度が減衰する。そのため、本例は仰角方向の角度制御において、微調整に有効な方法である。
【００５８】
（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５によるプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。図１２は、図１１のプラズマ発生装置を上方から見た断面図である。
【００５９】
本実施の形態では、陽極２および陰極３の裏側に永久磁石１１ａ、１１ｂを配置し、永久磁石１１ａ、１１ｂの少なくとも一方を回転させることができる回転機構１０ａおよび１０ｂを設けている。たとえば、永久磁石１１ａ、１１ｂは棒状であり、永久磁石１１ａの陽極側の極性および永久磁石１１ｂの陰極側の極性をＮとする（Ｓでもよい）。また、回転機構１０ａと１０ｂは同期して回転する。
【００６０】
このように構成されたプラズマ発生装置において、板状プラズマ６は永久磁石１１ａ、１１ｂの回転とともに回転することができるので、任意の方位角方向における板状プラズマ６の角度制御を行なうことが可能になる。
【００６１】
（実施の形態６）
図１３は、本発明の実施の形態６によるプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【００６２】
図１３に示すように、プラズマ発生装置は、真空容器１と、板状の誘電体１２と、金属板１３と、誘電体１２および金属板１３を回転、傾動等させる駆動機構１０と、高周波電源１４と、誘電体１２へ高周波を伝送する同軸ケーブル１５とを有する。
【００６３】
このように構成されたプラズマ発生装置において、高周波電源１４により発生させた高周波、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を同軸ケーブル１５を介して誘電体１２へ導入する。マイクロ波は誘電体１２表面を伝って伝播し、誘電体１２表面で表面波プラズマ（板状プラズマ）６を生成する。誘電体１２を駆動機構１０を用いて動かすことにより、方位角および仰角方向における角度制御が可能になる。
【００６４】
表面波プラズマはカットオフ密度が存在しないため、主にマイクロ波電力の調整だけでプラズマ密度を高密度化することができる。そのため、入射する電磁波８の周波数が非常に高周波であっても板状プラズマ６でもって反射させることが可能になる。
【００６５】
なお、誘電体１２としては、石英、セラミック等を挙げることができる。誘電体１２は金属板１３と接着してもよいが、誘電体１２を金属板１３に嵌め込んだり、ボルト等を用いて誘電体１２を金属板１３と固定することが好ましい。また、誘電体１２の表面形状を曲面形状、たとえばパラボリックな形状としてもよい。
【００６６】
図１３に示すように、誘電体１２の片面上に金属板１３を取付けている。それにより、誘電体１２の片面上にのみ板状プラズマ６を発生させることができ、低電力で所望の密度のプラズマを得ることができる。なお、誘電体１２の片面上でのプラズマの発生を阻止できるものであれば、金属板１３以外の任意の材質を採用可能である。たとえば、高周波を透過しない材料や、高周波の吸収材料を使用可能である。
【００６７】
本実施の形態では、誘電体１２の形状に沿って表面波プラズマ６が生成されるため、任意のプラズマ形状が要求される場合に有効である。
【００６８】
（実施の形態７）
図１４は、本発明の実施の形態７による高密度プラズマ生成原理を説明するためのプラズマ発生装置の断面図である。図１４に示すプラズマ発生装置は、真空容器１と、陽極と、陰極３と、高周波電源１４と、高周波アンテナ１６とを備える。
【００６９】
このように構成されたプラズマ発生装置において、図示しない高電圧電源により陽極２と陰極３の間にプラズマを生成する。対象となる入射電磁波８がプラズマを透過する高周波の場合あるいはプラズマが低密度の場合、高周波電源１４から発振される高周波、たとえばマイクロ波をプラズマ中に伝播させ、プラズマ中で波を吸収させることにより、その吸収位置のプラズマ密度を高密度化させる。これによって入射する電磁波８が低密度プラズマ６ａ領域を伝播しても、電磁波８を高密度プラズマ６ｂ領域で反射させることが可能になる。
【００７０】
ここで、低密度プラズマ６ａ領域とは、反射すべき電磁波８の振動数より低いプラズマ振動数の密度領域のことを称し、高密度プラズマ６ｂ領域とは、反射すべき電磁波８の振動数より高いプラズマ振動数の密度領域のことを称する。
【００７１】
低密度プラズマは、ＲＦ，ＡＣ，ＤＣ，マイクロは波放電等の手法で発生させることができる。高密度プラズマは、上述のように、低密度プラズマのプラズマ振動数よりも高い周波数の高周波をアンテナから放射させ、低密度プラズマ中に伝播することにより発生させることができる。より詳しくは、低密度プラズマ中に供給された電磁波が、電子とガスの衝突により、あるいは電磁波の減衰によりプラズマ中に吸収され、その吸収領域でプラズマが生成され、それにより高密度プラズマを生成することができる。
【００７２】
図１５に、高周波アンテナ１６の移動機構２１を備えたプラズマ発生装置を示す。このように移動機構２１を設けることにより、高周波アンテナ１６を移動させることができる。この場合であれば、真空容器１の周方向に高周波アンテナ１６を移動させることができる。それにより、板状プラズマ（高密度プラズマ）６の発生位置や角度等を調整することができる。なお、本態様によれば、板状プラズマ６の発生位置や角度等の微調整を行なうことができる。
【００７３】
また、図１６に示すように、複数の高周波アンテナ１６ａ〜１６ｃおよび高周波電源１４ａ〜１４ｃを設置してもよい。この場合には、異なる高周波アンテナ１６ａ〜１６ｃから高周波を放射させることにより、板状プラズマ６の発生位置や角度等を変化させることができる。
【００７４】
図１７に、図１６に示すプラズマ発生装置の変形例を示す。図１７に示すように、高周波アンテナ１６ａ〜１６ｃを、切替器２０を介して共通の高周波電源１４に接続してもよい。それにより、装置を小型化することができる。この場合も、前述の各場合と同様に、板状プラズマ６の発生位置や角度等を変化させることができる。
【００７５】
本実施の形態では、プラズマ加熱を用いて低密度プラズマ領域を高密度化するため、陽極２と陰極３の間で低密度プラズマしか生成できない場合や入射電磁波８が高周波の場合に有効である。
【００７６】
（実施の形態８）
図１８は、本発明の実施の形態８によるプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。図１８に示すように、プラズマ発生装置は、真空容器１と、金属板１３と、電子ビーム源１７と、ノズル１８ａと、ノズル駆動機構１８ｂとを備える。
【００７７】
このように構成された電子ビームプラズマ発生装置において、入射電磁波８に対して十分な密度の電子ビームプラズマ（板状プラズマ）６ｃを、ノズル１８ａを介して接地された金属板１３に向けて噴出させる。このとき、ノズル駆動機構１８ｂを作動させることにより任意の角度で電子ビームを噴出させることができ、電子ビームプラズマ６ｃの角度制御が可能になる。
【００７８】
たとえばノズル駆動機構１８ｂでノズル１８ａを回転させることにより、方位角方向における板状プラズマの角度制御を行なうことができる。また、ノズル駆動機構１８ｂでノズル１８ａを傾動させることにより、仰角方向における板状プラズマの角度制御を行なうことができる。
【００７９】
（実施の形態９）
図１９は本発明の実施の形態９によるプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。実施の形態８によるプラズマ発生装置と異なる点はプラズマ源１９を備えていることである。
【００８０】
ノズル駆動機構１８ｂでノズル１８ａを駆動することにより、任意の角度でプラズマを噴出させることができ、板状プラズマ６の角度制御が可能になる。
【００８１】
上述のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で板状プラズマの発生位置や角度を変化させることができる。それにより、プラズマ発生装置を小型化しつつ板状プラズマの角度制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係るプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係る電極の構成例を示す図である。
【図３】  図１に示すプラズマ発生装置による板状プラズマの角度制御方法を説明するための図である。
【図４】  図１に示すプラズマ発生装置による板状プラズマの角度制御方法を説明するための図である。
【図５】  図１に示すプラズマ発生装置により生成可能な板状プラズマの形態例を示す図である。
【図６】  本発明の実施の形態２に係るプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態３に係るプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態３に係るプラズマ発生装置を上方から見た断面図である。
【図９】  本発明の実施の形態３に係るプラズマ発生装置の変形例の構成を示す断面図である。
【図１０】  本発明の実施の形態４に係るプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【図１１】  本発明の実施の形態５に係るプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【図１２】  本発明の実施の形態５に係るプラズマ発生装置を上方から見た断面図である。
【図１３】  本発明の実施の形態６に係るプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【図１４】  本発明の実施の形態７に係る高密度プラズマ発生原理を説明するためのプラズマ発生装置の断面図である。
【図１５】  本発明の実施の形態７に係るプラズマ発生装置を上方から見た断面図である。
【図１６】  本発明の実施の形態７に係るプラズマ発生装置の変形例を上方から見た断面図である。
【図１７】  本発明の実施の形態７に係るプラズマ発生装置の他の変形例を上方から見た断面図である。
【図１８】  本発明の実施の形態８に係る電子ビームプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【図１９】  本発明の実施の形態９に係るプラズマ発生装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  真空容器、２  陽極、２ａ  第１電極、３  陰極、４  高電圧電源、５ａ，５ｂ  電磁コイル、６  プラズマ（板状プラズマ）、７ａ，７ｂ，２０  切替器、８  電磁波、８ａ  反射電磁波、９ａ，９ｂ  絶縁板、１０  駆動機構、１０ａ，１０ｂ  回転機構、１０ｃ  磁石駆動機構、１１ａ，１１ｂ  永久磁石、１２  誘電体、１３  金属板、１４，１４ａ〜１４ｃ  高周波電源、１５  同軸ケーブル、１６，１６ａ〜１６ｃ  高周波アンテナ、１７  電子ビーム源、１８ａ  ノズル、１８ｂ  ノズル駆動機構、１９  プラズマ源、２１  移動機構、２２  傾斜機構。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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