JP2006286633A - 真空プラズマ発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲からの電磁放射に対してできる限り影響を受けにくく、また同時に周囲にできる限り少ない放射しか出力しない真空プラズマ発生器（ＶＰＧ）を提供すること。
【解決手段】ＶＰＧ１とプラズマチャンバ５の少なくとも１つの電極３とを電気接続するための出力端子２を有しているＶＰＧ１において、ＶＰＧ１は、ＶＰＧ１を電圧供給網７に接続するための電源端子６と、電源入力側フィルタ１３と、電圧変換制御部１１に接続するための電圧変換制御部入力側１０を有しかつ出力信号を形成するための電圧変換器９と、シールド部１４とを有しており、ここでシールド部１４は、少なくとも電圧変換器９を包囲し、ＶＰＧ１全体は、シールド部１４とプラズマチャンバ５とを高周波で低抵抗な接続部１９を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空プラズマ発生器（ＶＰＧ Vakuumplasmagenerator）に関し、ここでこのＶＰＧは、このＶＰＧと、プラズマチャンバの少なくとも１つの電極とを電気接続するための出力側を有する。

このような真空プラズマ発生器は、さまざまな出力クラスにおいて、またさまざま信号出力形式を有するものが公知である。真空ガラスコーティングにおいては、例えば、３０〜３００ｋＷ出力のＤＣ出力側およびＭＦ出力側を有する発生器が使用される。ＭＦ信号は多くの場合、１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの周波数を有する正弦波である。ここでは出力電圧は、数１００Ｖ〜１０００Ｖ以上をとることができる。プラズマを点弧するために上記の電圧は通常動作よりもさらに高いなることが多い。

真空プラズマ発生器は動作時にノイズを発生することがあり、これらのノイズにより、真空プラズマ装置の別の装置の機能が妨害されることがある。例えば、真空プラズマ発生器の電圧変換回路は、電源入力端子において高調波を発生させることがあり、これそのものは電源端子および給電網を介して別の装置に過結合されてこれを妨害するのである。プラズマを点弧する際にも高周波のノイズがＶＰＧの出力端子に発生することがある。この際にケーブル、すなわち発生器の出力側からプラズマチャンバの電極に至る接続ケーブル、発生器をリモート制御するためのケーブルおよび給電ケーブルは、発生器によって形成されたＨＦ出力を放射するアンテナとして作用するのである。発生器とプラズマチャンバとの間の出力ケーブルの長さに応じて、このＨＦノイズは周囲に出力され、また周囲によって受信されるのである。したがってこれらのノイズは別の装置の機能を妨害し得るのである。

しかしながらこれらのケーブルは、受信アンテナとしても作用するのである。すなわちこれらのケーブルは、ＨＦ出力をとらえてこれを発生器に結合させ、その機能を妨害し得るのである。ここでも線路の長さおよびノイズの周波数が重要である。

しかしながらノイズは、電源線路から発生器に直接結合されることもある。これらのノイズは、発生器の機能をできる限り妨害してはならないのである。

最後にさらに電圧給電網における過電圧、電圧低下および一時的な電圧中断などもあり、これらが発生器の機能にできるかぎり影響を与えないようにすべきである。

DE 298 19 336 U1からプラズマ装置に対する高出力中間周波数発生器が公知であり、ここでは発生器は、電源部および発振装置に分けられており、発振装置は、コーティングチャンバの外形幾何学形状に適合されており、プラズマチャンバに配置されているマグネトロンに機械的および電気的に直接接続されている。発振器からマグネトロンに至るケーブルの長さはこれによって最小値に低減されているが、その代わりに電源部から発振装置に至る比較的長いケーブルが必要であり、このケーブルそれ自体がノイズを送出して受け取り得るのである。
DE 298 19 336 U1

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の真空プラズマ発生器を改善して、周囲からの電磁放射に対してできる限り障害を受けにくく、また同時に周囲にできる限り少ない放射しか出力しないようにすることである。障害が故障または時間的な中断に結びつくような場合、上記のＶＰＧによってこれらの状態が示されるようにすることが部分的な課題である。

上記の課題は、つぎのような真空プラズマ発生器（ＶＰＧ Vakuumplasmagenerator）によって解決される。すなわちこのＶＰＧは、当該のＶＰＧと、プラズマチャンバの少なくとも１つの電極とを電気接続するための出力端子を有しており、またこのＶＰＧはつぎを有する。すなわち、
・ ＶＰＧを電圧供給網に接続するための電源端子と、
・ 電源入力側フィルタと、
・ 電圧変換制御部に接続するための電圧変換制御部入力側を有し、出力信号を形成するための電圧変換器と、
・ シールド部、例えば金属ケーシングとを有し、ここでこのシールド部は、少なくとも上記の電圧変換器を包囲し、真空プラズマ発生器全体は、上記のシールド部とプラズマチャンバとを電気接続するため接続手段、例えば高周波で低抵抗な接続部を有するのである。

この際にノイズに対する影響の受けにくさを高めるため、上記の電源入力側フィルタ、電圧変換制御部および場合によっては真空プラズマ発生器の別の素子は１つずつシールド部を有する。しかしながら有利にはこれらは上記の電圧変換器も包囲する１つの共通なシールド部によって包囲される。

本発明の有利な実施形態では、上記の接続手段を構成して、ＶＰＧのシールド部と、プラズマチャンバとが大きな面積で接続されるようにする。

上記の電源入力側フィルタは、電圧給電網および周囲からの高周波ノイズを防止する。ここでこれらは、電源線路、すなわちＶＰＧの電源端子と、電圧給電網との間の接続線路に入力結合される高周波ノイズである。電源入力側フィルタの構造はさまざまに異なっていてよい。このフィルタは、電源端子と直列なインダクタンスならびにキャパシタンスおよび／またはアース電位への過電圧誘導器（Ueberspannungsableiter）を有することができる。上記の電源入力側フィルタは、同時に発生器からのノイズを減衰して、このノイズが、電源線路において電圧供給網のノイズに結び付くことがあり、またこの網から周囲に放射されることを阻止するのである。

上記の電源入力側フィルタの後段にあるコンポーネントに周囲からのノイズが入らないようにすることは、少なくとも電圧変換器、有利には電源入力側フィルタの後段に接続されているすべてのコンポーネントがシールドされている場合に保証することができる。このために少なくとも上記の電圧変換器、有利にはすべてのコンポーネントがシールド部内、例えば金属ケーシング内に配置される。電源入力側フィルタは有利にはこのシールド部に極めて接近して取り付けられる。電源入力端子と電源入力側フィルタとの間の電源入力側線路は、極めて短くすべきである。これができない場合、これらの電源入力側線路はシールドすべきである。

金属ケーシングとして構成されるシールド部により、機械的な負荷に対する保護が得られるだけでなく、この金属ケーシングは、周囲からのＨＦ放射に対しても保護を行い、また周囲をＨＦ放射から保護する。すべてのフィルタは、これが濾波したＨＦ出力を排出しなければならない。このためにこれらのフィルタには、通例、固定のアース電位が必要である。これは理想的には、シールド部にも使用される金属ケーシングによって得られる。このために有利には電気接続部、殊に高周波で低抵抗な接続部を上記の電源入力側フィルタとシールド部との間に設けるのである。

高周波で低抵抗な接続部とは、高周波電流（＞１ｋＨｚ例えば１ＭＨｚ以上）に対して低抵抗（＜１オーム）である２つの接触接続点の接続部のことである。例えば、これは、幅が広く平らに構成された線路とすることが可能であり、接触接続点において幅が広く平らに構成された端子を有する。このような接続部は、低周波電流に対しても低抵抗である。しかしながら高周波で低抵抗な接続部は、接触接続点において幅が広く平らに構成された端子を有するキャパシタンス、すなわち例えば交流的な短絡とすることも可能である。このような接続部は、低周波電流に対して高抵抗であり、個々のケースにおいて所望されることもあり得る。このような接続部に対する別のコンセプトは、インダクタンスの少ない接続部である。

本発明では上記のシールド部は、残りの装置に対して、すなわちプラズマチャンバに対して殊に高周波で抵抗な接続部を有している。これは、理想的にはできる限り短く、できる限り幅広くに敷設された、真空プラズマ装置、殊に真空チャンバに至る接続部によって実現可能である。このためにはＶＰＧが真空プラズマ装置に隣り合って配置されているか、またはこの真空プラズマ装置の直ぐ近くに配置されると殊に有利である。また殊に極めて有利であるのは、発生器全体を電極保持部に取り付けることである。このためにＶＰＧ全体は有利には、プラズマチャンバとの機械的な接続のために接続エレメントを有する。有利にはこの機械的な接続のための接続エレメントによって、高周波で低抵抗な接続部も形成される。できる限り多く、またできる限り接近して配置される接続エレメントにより、残りの装置に対する高周波の接触接続が改善される。有利であるのは、幅が広く平らな接続部であり、これは複数の接続エレメントおよび場合によっては付加的にばね接触接続部によって固定される。これによって第１には極めて低抵抗な接続部が形成され、また第２には電極と発生器との間に極めて短い接続線路が得られる。これによって、ノイズの影響の受けやすさおよびノイズ放射が最小化される。このような構成により、出力電力が大きい場合、殊に３０ｋＷ以上の場合に殊に多くの利点が得られる。それはこのような場合、出力電圧の増大に伴ってノイズ放射も増大するからである。考えられるノイズ発生源として残っているのは、発生器に接続される電源端子および制御線路だけである。上記の電源端子は省略できないため、ここにおけるノイズは上述の適当な電源入力側フィルタによって抑圧される。

ここで確認すべきであるのは、プラズマチャンバの電極が電極保持部に固定できることである。電極保持部および電極は、プラズマチャンバの部分とみなされる。有利には上記の発生器と電極保持部とは機械的に接続することができるため、上記の発生器と電極保持部とを一緒に残りのプラズマチャンバに固定することができ、またこのプラズマチャンバから取り外すことができる。したがって発生器とプラズマチャンバとの接続手段は、発生器と電極保持部とを接続するための接続エレメントと同じにすることができるのである。この接続手段は、プラズマチャンバに至る、殊に電極保持部に至るシールド部の高周波で低抵抗な接続部とすることも可能である。ＶＰＧ全体の寸法と、電極保持部の寸法とを適合させると有利である。１つの真空プラズマ装置において複数の電極保持部が、通例約８０ｃｍの幅で直接平行に並び合って配置されることが多い。各電極保持部に１ＶＰＧを対応づけ、理想的なケースにおいてそれに直接取り付けようとする場合、各ＶＰＧが電極保持部の幅および長さを上回らないようにすると有利である。電極保持部に取り付けられるＶＰＧにおいて、適合される量とは、電極保持部に載置されるＶＰＧの面積のことである。ＶＰＧの高さは、装置の高さの要求に調整される。例えば、電極の交換が、電極、電極保持部およびＶＰＧからなるユニットの交換よりもはるかに頻繁に行われるために上記の発生器を電極保持部に直接取り付けたくない場合、プラズマチャンバに至るシールド部のできる限り短い接続部により、直ぐ近くにＶＰＧを取り付けるのが有利である。プラズマチャンバの傍または直ぐ近くで取り付ける際に有利であるのは、少なくとも幅を適合させる場合であり、これによって複数の電極保持部が極めて互いに密接して取り付けられる際にも電極保持部毎に１ＶＰＧがすぐ近くに取り付けられるようにし、電極と共に電極保持部を交換する際にＶＰＧも一緒に交換できるようにすることである。

電源整流器を使用することによって、電圧供給網は、種々異なる周波数、例えば５０または６０Ｈｚを有する交流電圧網とすることが可能である。電圧供給網における高調波も同様に整流され、発生器においてノイズを発生させない。上記の電圧供給網は、直流電圧網とすることも可能であり、殊に直流電圧網においては上記の電源網整流器によって極性誤り保護が実現される。

有利には高調波抑圧を有する整流部、いわゆるＰＦＣ（Power Factor Correction）を使用して、電流供給網にできる限り少ない高調波が形成されるようにする。このような高調波抑圧部は、上記の電源整流器に前置または後置接続することも可能である。

制御線路および別の供給線路または出力線路が同様にシールドされ、および／または入力フィルタが設けられる場合、ＶＰＧ全体は、ノイズに対して最適に保護される。

有利には上記のシールド部、例えば金属ケーシングは、真空プラズマ装置の端子との、例えば電極保持部との高周波で低抵抗な接続部のための端子を有しており、上記の電極保持部それ自体は、高周波で低抵抗に真空プラズマ装置に接続可能である。理想的には真空プラズマ発生器を電極保持部に直接取り付けて、できる限り多くの点において上記のシールド部と電極保持部とを接続することができる。殊に有利には上記のシールド部の寸法をプラズマチャンバの外形または幾何学形状に適合させる。この場合、殊に良好な電気的および／または機械的な接触接続を得ることができる。

プラズマ発生器が電極保持部に固定的に接続されて１ユニットになっており、また真空プラズマ装置ないしはプラズマチャンバにおける電極保持部と共に交換可能である場合、高周波で低抵抗の接触接続は維持され、また電極−発生器ユニットの交換後もノイズに対して良好な保護が得られる。

有利には電源端子と出力端子との間に直流的な分離部が設けられる。これは障害のない動作および安全性に有利である。しかしながらこの分離部によって、ノイズの入力結合に対する１つの原因になり得るグランドループの形成も阻止される。これは、例えば高周波信号に対して、すなわち中間周波発生器の動作周波数（１０〜５００ｋＨｚ）よりもはるかに高い周波数に対して有効な分離部または減衰部になるべきである。これによって有効信号は伝送されるが、高周波ノイズは有利に抑圧されるのである。

有利には上記のシールド部は保護線路に接続されており、これによってオペレータおよびサービス員に対する安全性が保証される。殊に低抵抗な保護線路端子によって１０ｋＨｚまでの範囲の低周波ノイズを効果的に減衰させることができる。

殊に有利には上記の出力端子は、この出力端子と少なくとも１つの電極との電気接続部に対するシールド用の別の端子を有し、ここでこのシールドは上記のシールド部に高周波で低抵抗で接続される。これによってノイズを効果的に抑圧することができる。

上記のシールド部は、有利にはＨＦ密閉式に構成される。ＨＦ密閉式とは、このシールド部ができる限り少ないＨＦ放射を入れ、またできる限り少ないＨＦ放射を出すことである。これは例えば、完全包囲形の金属ケーシングによって達成され、ここでこのケーシングはできる限り小さな開口部を有し、例えば、減衰すべき周波数の波長の１０分の１よりも大きな開口部および長い割れ目を有しない。ここで減衰すべき周波数が高くなればなるほど、波長は短くなり、それだけケーシング開口部も小さくしなければならない。これは例えば、ばね接触条片による取り外し可能な開口部またはケーシングドアにおいて達成することができ、ここでこれらは上記のシールド部ないしは金属ケーシングに接続される。換気に対する開口部においては小さな孔を有する多孔板、換気孔が有利である。

殊に有利であるのは、上記の出力端子と、真空プラズマ装置ないしはプラズマチャンバの少なくとも１つ電極との電気接続をできる限り短くすること、殊に２ｍよりも短くすることである。これが殊に有利であるのは、このようにすれば周囲には殊に少ないノイズしか到達せず、また周囲から殊に少ないノイズしか受け取らないからである。

本発明の１実施形態では、ＶＰＧの制御部、殊に電圧変換制御部はデジタル式であり、プログラム可能なデジタル論理素子を有する。デジタル制御部は、殊に周囲からのノイズの影響を受けにくく、また殊に高い信頼性で動作する。

殊に有利にはＶＰＧはデジタルリモート線路に対する端子を有する。デジタルリモート制御は、殊に良好なＳＮ比を有しており、また妨害フィールド（Stoerfelder）の影響を極めて受けにくい。さらにデジタルリモート制御線路においてエラー識別データを一緒に送信することができるため、障害を識別することができ、またエラーを有するデータを改めて要求することができる。

デジタルリモート制御線路に対する端子は有利にはシールドのための端子を有し、ここでこのシールドは、上記のシールド部に至る高周波低抵抗の接続部を有する。これによってノイズをさらに抑圧することができる。

デジタルリモート制御線路に対する端子は殊に有利には、電圧変換制御部との接続部を有する。これによってデータを電圧変換器の制御に直接変換することができる。殊に有利にはこの接続部は、周囲から発して発生器に至るノイズ、また発生器から周囲に至るノイズを抑圧するフィルタを有する。ここではシールド部に至る高周波で低抵抗なフィルタの接続部を設けることができる。これにより、ノイズがさらに抑圧される。

１発展形態ではデジタルリモート制御部に対する端子と、電圧変換制御部との接続部は、直流分離部を有している。これによってノイズの入力結合の別の原因となり得るグランドループを阻止することができる。

殊に有利にはリモート制御線路に対する端子は光端子であり、これによって光導波線路が使用される。光線路により、電磁ノイズの入力結合および出力結合が完全に阻止され、したがって最良の防御が得られる。

データがリモート制御線路を介して電圧変換制御部に、また電圧変換制御部から伝送可能であるのは、リモート制御線路に対する端子が双方向の場合である。ここではデジタル制御部を設けることができる。プラズマチャンバに配置される複数の真空プラズマ発生器は、これによって中央で制御および調整することができる。例えば、これによってこの中央制御部にエラー状態を表示することも可能である。

上記のＶＰＧは有利には、発生器をリモート制御する外部のアナログ信号に対する端子と、この外部のアナログ信号をデジタル化する内部的なアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）とを有する。このようにして制御パラメタを中央制御部からＶＰＧにわたすことができる。ＶＰＧはこれらのパラメタをデジタルに、ひいてはノイズの影響を受けずに処理することができ、有利にもこれらを電圧変換制御部に供給することができる。

殊に有利には真空プラズマ発生器は、出力電圧、出力電流および／または出力電力などの出力量を監視する測定装置を有する。ここでこの測定装置は、上記のシールド部内に配置可能であり、また上記の出力量をデジタル化して電圧変換制御部に伝送する。これによってこれらの出力量を制御し、表示し、デジタルリモート制御部に渡し、診断のために評価して記憶することができるのである。

上記の測定装置が高周波ノイズを抑圧するフィルタを有する場合、エラー測定を省略することが可能である。

殊に有利な実施形態において上記の真空プラズマ発生器は、直流的な分離のために小さな容量結合を有するトランスを備えている。トランスが、大きな出力を高い効率で伝送することは周知である。このために出力発生器において直流的な分離のためにトランスを使用することができる。有利にはこれらのトランスは、小さな容量結合を有するべきであり、例えば１ｎＦ以下の結合容量を有するべきである。この容量結合は、トランスの１次巻線と２次巻線との間の結合によって発生する。この結合をできる限り小さく維持するためには、１次巻線および２次巻線をできる限り大きな間隔、例えば他方に対して少なくとも５ｍｍを有しなければならない。このトランスは有利には１次側と２次側との間に容量性のシールドを有することも可能であり、これは殊に有利には上記のシールド部、例えば金属ケーシングに至る接続部を有する。

上記のＶＰＧは殊に有利にはコンバータを有する。このコンバータは、電源整流器に後置接続され、またコンバータ制御部の端子に至るコンバータ制御入力側を有する。その出力側には通例、制御可能な直流電圧が加わっており、これが電圧変換器に供給される。これによって電源における過電圧および不足電圧ならびに一時的な電源電圧中断を補うことができる。このため、ＶＰＧは電源入力側における障害が発生しても、出力側において障害を発生させることなく引き続き動作することができるのである。

上記のコンバータは殊に有利には昇圧形調整器および／または降圧形調整器を有する。これによって、電源電圧が直流電圧の上にあるか、下にあるかに無関係に制御可能な直流電圧を調整することができる。ここではつねに所望の直流電圧が調整されるのである。

上記のコンバータ制御部は、電圧変換制御部に組み込むことができる。これによって制御および／調整を中央で行うことができ、またすべての測定値およびエラー状態は、都度しかるべきところにおける応答に結びつき得るのである。

本発明の有利な実施形態において上記の電圧変換器は、パルス状のバイポーラの電圧を形成するインバータと、このインバータに後置接続され、パルス状の電圧を正弦波状の電圧に変換する共振回路とを有する。こうすることにより、パルス状のバイポーラの電圧の高周波は、出力側には導かれない。これによって発生器のノイズ放射が低減されるのである。

上記のＶＰＧは有利にはエラー状態診断装置を有する。エラー状態は、出力量を監視する際に求めることができ、これによって例えばプラズマにおけるアークを識別することができる。しかしながら例えば湿度センサまたは温度センサによって内部的なエラー状態も識別することができる。また上記のコンバータの出力側において内部の直流電圧を監視することが可能である。上記のＶＰＧは、エラー状態を表示する表示装置を有することができる。

記憶装置が設けられている場合、エラー状態をＶＰＧに記憶して、診断のために表示することができる。これらのエラー状態は、リモート制御線路端子を介して読み出し可能である。

ＶＰＧにおけるエラー状態は殊に有利には、リモート制御線路に至る端子に導かれるため、上記の中央の制御によってこれらのエラー状態を評価することができる。

上記のエラー状態診断装置は有利には電圧変換装置に組み込まれており、また上記の測定装置のデジタル化されたデータを利用する。これによってエラー状態に適切に応答することができる。例えば、発生の出力を制限ないしは低減するか、ＶＰＧを完全にまたは一時的に停止するか、または電圧変換器を駆動制御して、上記のエラー状態、例えばプラズマにおけるアークをできる限り迅速にかつできる限り少なくないエネルギー供給で消孤することが可能である。

本発明の有利な実施例を図面に概略的に示し、図面および図に関連して以下に詳しく説明する。

図１には、金属ケーシングとして構成されたシールド部１４に収容された真空プラズマ発生器（ＶＰＧ Vakuumplasmagenerator）が示されており、この真空プラズマ発生器は、真空プラズマ装置のプラズマチャンバ５の脇に配置されている。プラズマチャンバ５は、電極保持部４を有しており、この電極保持部に１つまたは複数の電極３が取り付けられている。ＶＰＧ１は出力端子２を有しており、この出力端子には電気接続部２２を介して電極３が接続されている。接続部２２は、この実施例において極めて短い。それはＶＰＧ１が電極保持部４にじかに取り付けられているか、取り付けの直前の状態にあるからである。この接続部２２は付加的にシールド４３と、このシールド４３からシールド部１４の端子２１に至る高周波で低抵抗な接続部４４とを有する。金属製のガイド部および／またはねじ接続部とすることの可能な接続エレメント１６によって、ＶＰＧ１は電極保持部４に取り付けられる。ＶＰＧ１はシールド部１４を有しており、これには電源入力側フィルタ１３，電源整流器８，電圧変換器９および電圧変換制御部１１が含まれている。

電圧変換器９は、電圧変換制御入力側１０と、直流分離部１２とを有する。電源入力側フィルタ１３は、高周波で低抵抗な接続部１５を介してシールド部１４に接続されている。ＶＰＧ１は、電圧供給網７に接続するための電源端子６と、保護線路１８を接続するための保護線路端子１７とを有する。

ＶＰＧ１は、シールド部１４と、端子２０の電極保持部４とを高周波で低抵抗に接続するために端子１９を有している。概略的に示したこの接続部は、接続エレメント１６によって実現することも可能である。

ＶＰＧ１はさらにコンバータ４０を有しており、このコンバータは、コンバータ制御部３８による制御のためのコンバータ制御入力側３９を有する。ここでこのコンバータ制御部は、図示の実施例において電圧変換制御部１１の一部分である。電圧変換制御部１１は、公知の実施形態においてＤＳＰ（Digital Signal Processor）であるプログラム可能なデジタルロジック素子２３と、記憶素子２４とを有しており、この記憶素子には例えば、診断を目的としてエラー状態を記憶することができる。

ＶＰＧ１は、リモート制御のために複数の端子２５，２７，２９を有する。デジタルリモート制御線路２６を接続するための端子２５から電圧変換制御部１１へ至る接続部は、直流分離のための装置３６を有している。デジタルリモート制御線路２８を接続するための端子２７から電圧変換制御部１１へ至る接続部は、フィルタ装置３７を有している。リモート制御線路２６，２８は、ＣＡＮバス、Profibus，ＲＳ２３２，ＲＳ４８５またはデジタルの双方向に作動可能な別のバスシステムとすることができる。すべてのシリアルのバスシステムは、光導波路を介して光学式に伝送することも可能である。この場合、端子２５，２７は光端子であり、直流分離のための付加的な装置３６およびフィルタ３７を省略することができる。

端子２９は、アナログリモート制御線路３０を接続するために使用され、これはこの実施例においてシールド３３を有する。シールド３３は、高周波で低抵抗な接続部３２によって端子３１に結合することができる。端子２９から電圧変換制御部１１へ至る接続部は、フィルタ３４およびアナログ−デジタル変換器３５（Ａ／Ｄ変換器）を有する。

この実施例のＶＰＧ１はさらに、測定装置４２と、後置接続されるフィルタ４１とを有する。ＶＰＧ１はこの実施例においてさらに、表示装置４７と、電圧変換制御部１１に組み込まれているエラー診断装置４８とを有している。

図２ａおよび２ｂでは電極３，３ａ，３ｂおよび電極保持部４を有するＶＰＧ１の有利な実施形態を再度説明する。

図２ａには電極保持部４にじかに取り付けられたＶＰＧ１が示されており、ここでこの電極保持部には２つの電極３ａ，３ｂが取り付けられており、これらの電極は具体的な実施例において円筒形に構成されている。ＶＰＧ１は、電極保持部４の長さに適合されかつふつうの２．５ｍ〜３．５ｍの範囲である長さｅを有しており、また電極保持部の幅に適合されかつ７０〜８０ｃｍの範囲である幅ｂを有する。高さｈは無関係に選択することができる。

図２ｂには電極保持部４にじかに取り付けられたＶＰＧ１が示されており、ここでこの電極保持部には平坦な（平らで幅の広い）電極３が取り付けられている。図３には、電圧変換器９がＭＦ発生器に対してどのように使用されるについてこの電圧変換器の１実施形態が示されている。この変換器は、直流電圧の正の電位を接続するための端子９５と、直流電圧の負の電位を接続するための端子９６との２つの入力端子９５，９６を有する。さらにこれは、制御信号用端子９９を備えたインバータ９１を有する。上記の変換器は付加的に共振回路９２を有しており、これそのものはキャパシタンス９４およびトランス９３を有する。トランス９３の漏れインダクタンスによって、共振回路９２に対するインダクタンスが形成される。トランス９３によって直流的な分離が確実にされる。これは有利にはできる限りに少ないキャパシタンスで行われ、これによって極めて高い周波数を有する周囲からのノイズが上記のインバータに到達しないようにする。この実施例では結合キャパシタンスは２００〜５００ｐＦである。電圧変換器９はさらに、２つの出力端子９７および９８を有しており、これらには図示の実施形態においてＭＦ信号が加わる。

プラズマチャンバを有する真空プラズマ発生器の第１実施例である。 電極および電極保持部を有する真空プラズマ発生器の第２および第３実施例である。 電圧変換器の実施例である。

符号の説明

１ 真空プラズマ発生器（ＶＰＧ）、 ２ 出力端子、 ３，３ａ，３ｂ 電極、 ４ 電極保持部、 ５ プラズマチャンバ、 ６ 電源端子、 ７ 電圧供給網、 ８ 電源整流器、 ９ 電圧変換器、 １０ 電圧変換制御入力側、 １１ 電圧変換制御部、 １２ 直流分離部、 １３ 電源入力側フィルタ、 １４ シールド部、 １５ 高周波で低抵抗な接続部、 １６ 接続エレメント、 １７ 保護線路端子、 １８ 保護線路、 ２１ 端子、 ２２ 電気接続部、 ２３ プログラム可能なデジタルロジック素子、 ２４ 記憶素子、 ２５，２７，２９ リモート制御用端子、 ２６，２８ デジタルリモート制御線路、 ３０ アナログリモート制御線路、 ３１ 端子、 ３２ 高周波で低抵抗な接続部、 ３３ シールド、 ３４ フィルタ、 ３５ Ａ／Ｄ変換器、 ３６ 直流分離装置、 ３７ フィルタ装置、 ３８ コンバータ制御部、 ３９ コンバータ制御入力側、 ４０ コンバータ、 ４１ フィルタ、 ４２ 測定装置、 ４３ シールド、 ４４ 接続部、 ４７ 表示装置、 ４８ エラー診断装置、 ９１ インバータ、 ９２ 共振回路、 ９３ トランス、 ９４ キャパシタンス、 ９５，９６ 直流電圧入力端子、 ９７，９８ 出力端子、 ９９ 制御信号用端子、 ｅ ＶＰＧ１の長さ、 ｂ ＶＰＧ１の幅、 ｈ ＶＰＧ１の高さ

Claims (27)

1. 真空プラズマ発生器（ＶＰＧ）（１）であって、
   該ＶＰＧは、当該ＶＰＧ（１）と、プラズマチャンバ（５）の少なくとも１つの電極（３，３ａ，３ｂ）とを電気接続するための出力端子（２）を有している形式のＶＰＧにおいて、
   該ＶＰＧは、
   ・ ＶＰＧを電圧供給網（７）に接続するための電源端子（６）と、
   ・ 電源入力側フィルタ（１３）と、
   ・ 電圧変換制御部（１１）に接続するための電圧変換制御部入力側（１０）を有しかつ出力信号を形成するための電圧変換器（９）と、
   ・ シールド部（１４）、例えば金属ケーシングとを有しており、ここで該シールド部は、少なくとも前記電圧変換器（９）を包囲し、
   前記の真空プラズマ発生器（１）全体は、前記シールド部（１４）とプラズマチャンバ（５）とを電気接続するための接続手段、例えば高周波で低抵抗な接続部を有することを特徴とする
   真空プラズマ発生器（ＶＰＧ）（１）。
2. 前記の接続手段を構成して、ＶＰＧ（１）のシールド部とプラズマチャンバ（５）とが大きな面積で接続されるようにした、
   請求項１に記載のＶＰＧ。
3. 前記のＶＰＧ（１）と機械的および／または電気に直接接続可能な電極保持部（４）が設けられている、
   請求項１または２に記載のＶＰＧ。
4. 前記のＶＰＧ（１）は、電極保持部（４）の外形に適合されており、かつ該電極保持部（４）にＶＰＧ（１）をじかに取り付けるための接続エレメント（１６）を有する、
   請求項３に記載のＶＰＧ。
5. 前記の電源入力側フィルタ（１３）は、シールド部（１４）に殊に高周波で低抵抗に接続されており、また
   前記真空プラズマ発生器（１）は、前記のシールド部（１４）に接続されている保護線路端子（１７）を有する、
   請求項１から４までのいずれか１項の記載のＶＰＧ。
6. 前記のシールド部（１４）は、プラズマチャンバ（５）の端子（２０）との、例えば電極保持部（４）との殊に高周波で低抵抗な接続のために端子（１９）を有しており、
   ここで前記電極保持部（４）それ自体は、高周波で低抵抗にプラズマチャンバ（５）に接続される、
   請求項１から５までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
7. 前記の真空プラズマ発生器（１）全体は、当該ＶＰＧ（１）とプラズマチャンバ（５）とを機械的に接続する接続手段を有する、
   請求項１から６までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
8. 前記の接続エレメント（１６）は、真空プラズマ発生器（１）のシールド部（１４）の、電極保持部（４）に至る高周波で低抵抗な接続部を形成する、
   請求項４から７までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
9. 前記のプラズマチャンバ（５）の少なくとも１つの電極（３，３ａ，３ｂ）への出力端子（２）の電気接続部（２２）はできる限り短く、例えば２ｍよりも短い、
   請求項１から８までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
10. 前記の電圧変換制御部（１１）は、デジタル制御部として構成されており、かつプログラム可能なデジタル論理素子（２３）を有する、
    請求項１から９までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
11. デジタルリモート制御線路（２６，２８）に対して少なくとも１つの端子（２５，２７）が設けられている、
    請求項１から１０までのいずれ１項に記載のＶＰＧ。
12. 前記のデジタルリモート制御線路（２６，２８）に対する端子（２５，２７）は、前記電圧変換制御部（１１）に接続されている、
    請求項１１に記載のＶＰＧ。
13. 接続部は、例えば周囲からＶＰＧ（１）に至るノイズおよびＶＰＧ（１）から周囲に至るノイズを抑圧するためにフィルタ（３７）を有しており、
    該フィルタ（３７）は、高周波で低抵抗に前記シールド部（１４）に接続されている、
    請求項１２に記載のＶＰＧ。
14. 前記のデジタルリモート制御線路（２６）に対する端子（２５）と、電圧変換制御部（１１）との接続部は直流分離部（３６）を有する、
    請求項１２または１３に記載のＶＰＧ。
15. 前記端子（２５，２７）は光端子であり、また
    前記デジタルリモート制御線路（２６，２８）は光導波体である、
    請求項１１から１４までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
16. 前記端子（２５，２７）は双方向であり、
    リモート制御線路（２６，２８）を介して電圧変換制御部（１１）にまた電圧変換制御部（１１）からデータが伝送される、
    請求項１１から１５までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
17. 前記のＶＰＧ（１）をリモート制御する外部のアナログ信号に対する端子（２９）が設けられており、
    またシールド部（１４）の内部に当該の外部のアナログ信号をデジタル化する、当該端子に接続されたＡ／Ｄ変換器（３５）が設けられており、
    該Ａ／Ｄ変換器は、電圧変換制御部（１１）に接続されている、
    請求項１から１６までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
18. 前記の真空プラズマ発生器（１）は、出力電圧、出力電流および／または出力電力などの出力量を監視するための測定装置（４２）を有しており、
    該測定装置（４２）は、シールド部（１４）内に配置されており、かつ前記出力量をデジタル化して電圧変換制御部（１１）に伝送する、
    請求項１から１７までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
19. 前記測定装置（４２）は、高周波のノイズを抑圧するためのフィルタ（４１）を有する、
    請求項１８に記載のＶＰＧ。
20. 前記の真空プラズマ発生器（１）は、直流的な分離のために、例えば小さな容量結合を有するトランス（９３）を備えている、
    請求項１から１９までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
21. 前記電源整流器（１３）にコンバータ（４０）が後置接続されており、
    該コンバータは、コンバータ制御部（３８）を接続するためのコンバータ制御入力側（３９）を有しており、
    該コンバータ（４０）の出力側は電圧変換器（９）に接続されている、
    請求項１から２０までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
22. 前記コンバータ（４０）は昇圧形調整器および／または降圧形調整器を有する、
    請求項２１に記載のＶＰＧ。
23. 前記のコンバータ制御部（３８）は電圧変換制御部（１１）に組み込まれている、
    請求項２１または２２に記載のＶＰＧ。
24. 前記の電圧変換器（９）は、パルス状の交流電圧を形成するインバータと、該インバータに後置接続されかつパルス状の交流電圧を正弦波状の電圧に変換する共振回路とを有する、
    請求項１から２３までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
25. 前記ＶＰＧ（１）は、エラー状態診断装置（４８）と、エラー状態を表示する表示装置（４７）とを有する、
    請求項１から２４までのいずれ１項に記載のＶＰＧ。
26. 前記ＶＰＧ（１）は記憶装置（２４）を有しており、
    該記憶装置に前記のエラー状態が記憶可能であり、診断のために読み出し可能であり、また表示装置（４７）に表示可能であるか、またはリモート制御線路端子（２５，２７）を介して読み出し可能である、
    請求項１から２５までのいずれか１項に記載のＶＰＧ。
27. 前記のエラー状態診断装置（４８）は電圧変換制御部（１１）に組み込まれており、
    該エラー状態診断装置に前記測定装置（４２）のデジタル化されたデータが供給される、
    請求項２５または２６に記載のＶＰＧ。