JPH05506327A

JPH05506327A - アーク転流器

Info

Publication number: JPH05506327A
Application number: JP91506240A
Authority: JP
Inventors: アンダーソン，グレン，エル．; ハモンド，ピーター，ダブリュ．; ヨティブ，デビッド，エス．
Original assignee: ハルマー／ロビコン　グループ
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1991-03-21
Publication date: 1993-09-16
Anticipated expiration: 2015-08-07
Also published as: KR930700966A; KR100204450B1; ES2080301T3; DK0521017T3; ZA912203B; DE69112820D1; JP3073011B2; AU645792B2; AU7465891A; CA2077902C; DE69112820T2; EP0521017B1; ATE127614T1; WO1991015027A1; CA2077902A1; EP0521017A1; US5241152A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】アーク転流器発明の分野本発明は、グロー放電装置の２に極間のアークを検出し、かつ、該アークを転流（ｄｉｖｅｒｔ）させる電気回路に「グロー放電」と呼ばれる現象は、少数の例として、ガラスコーティング、陰極スパッタ、反応性イオンエツチング、窒化処理および炭化処理を含む、多様な商業的応用において利用される。基本的には、グロー放電は、異なった電位を有する２つの電極間の真空にされたチャンバ内にイオン化可能なガスが導入され、かつ、上記電極間の電位差が、そのガスをイオン化しつるほど十分に大きいときに発生する。この電位差は、直流２００ボルトから８００ボルトまで間のどこかにある。

一旦イオン化されると、正に荷電されたイオンは、陰極によって吸引され、陰極に向かって移動する。陰極に取付けられた材料は、このようにして衝突するイオンによりコーティングされる。他のグロー放電プロセス、例えばスパッタ・コーティングにおいては、衝突するイオンがターゲット材料の粒子を移転させ、その移転させらた粒子は、コーティングされるべき基板上に薄膜とじて付着される。

この基板は、通常、ターゲットに対し反対側の陽極に取付けられる。この形式のスパッタ・コーティングは、色付けのためのガラス板のコーティングに対し、あるいは赤外光を阻止するために、ガラスに対し低い放射率を付与する場合に、特に有用である。チタン、亜鉛、金、アルミニウム、または銀などの材料は、ガラス上にスパッタ・コーティングされうる。グロー放電装置は、平面状または円筒状とすることができる。

グロー放電処理の効率を高めるために、陰極に隣接して磁石を配置し、ターゲット上に磁界を重畳させて、密度の高いプラズマを形成することができる。この形式のマグネトロン・グロー放電装置は、米国特許第４．４２２゜９１６号に開示されており、この特許の開示の全体は特に断りなく参照される。

グロー放電装置の陽極と陰極との間には、比較的に高い直流電圧が印加されるので、毎秒２０００回またはそれ以上の比較的高い頻度で、電気的短絡、またはアーク（を弧）の生成が起こりうる。これらのアークのあるものは、チャンバ内のガス圧のゆらぎによって消されるが、他の多くアークは供給電力が遮断されるまで持続する。アークが生じている間の電流レベルは、動作電圧に依存し、３００アンペアはどの大きさになりつる。これらの電流レベルにおけるアークの発生は、電源装置、陰極におけるターゲット材料、または陽極における基板に損傷を与える。この損傷の可能性を回避するためには、グロー放電装置の電極間のアークを、できるだけ速やかに検出し、かつ、終了させることが重要である。

ある装置においては、アークの抑制は、交流整流電源を瞬間的に切断することによって行なわれる。しかし、いったん切断が行なわれると、次の電気的半サイクルが経過し終わるまで、電極へ電力が再供給されないことが起こりつる。比較的低い周波数で動作する電源の場合には、この遅延は問題を生じる。例えば、３相６バルスユニツト、６０Ｈｚの電源装置が、実用上および経済上の双方の理由により、多くのグロー放電処理において一般的に用いられている。この形式の電源装置は、一旦遮断されると、次の２．６６　ミリ秒の間電極へ電力が再供給されないことが起こりつる。電源内のインダクタに蓄えられたエネルギが消散するために、さらに追加の時間が要求される。この時間は、通常約５０ミリ秒である。

５００マイクロ秒毎という頻度の高周波アークの発生を考慮すると、この持続時間は簡単に我慢することはできない。

たとえ、実際にはアーク発生がそれほどの高頻度で起こらないとして°も、どのようなアーク発生に伴う時間遅延であっても、それは、装置の「スルーブツト」、すなわち処理速度を減少させ、従って生産効率を劣化させるので、我慢できないものと考えられる。

高周波電源装置として１０ＫＨｚ程度のものを使用して、単に電気的半サイクルの時間を減少させることにより、上述の問題を解決することができるが、高周波電源装置は一般に非常に高価なものであり、かつ、リップル効果のために、電極に対し不変の高電力レベルを保持することは困難である。

アーク抑制のための他の１つの方法は、電極間にキャパシタを、電源装置と同じ極性で接続して用いるものである。アークか発生する時、最初そのキャパシタはそれが蓄えていた電荷をアーク中へ放出し、その後の再充電時にアークを消滅させる。この方法は、電源装置の一時的切断を必要としないか、このキャパシタからの電荷の「放出」は、しばしば陰極に取付けられた材料に対して悪影響を及ぼし、この効果は時々「スブラッタリング」と呼ばれている。

従って、本発明の目的は、グロー放電装置の２つの電極間の電気アークを速やかに、かつ、可動に検出し、抑制する電気回路を提供することである。

本発明の他の１つの′目的は、グロー放電装置の電源装置に対する電力供給の遮断に通常随伴する時間遅延を必要とすることなく、上記グロー放電装置の２つの電極間のアークを抑制する電気回路を提供することである。

本発明のさらに他の１つの目的は、６０Ｈｚの電源装置より給電されるグロー放電装置の中のアークを効果的に抑制する電気回路を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、グロー放電装置と６０Ｈｚ電源装置との間に設置され、速やかなアークの検出および抑制を行なう比較的簡単で効率的な電気回路を提供することである。

発明の要約本発明は、２つの電極間のアークを検出し、しかる後、充電されたキャパシタに対し、陰極に向かい、かつ、共振路に沿った放電を開始させ、それにより電極からの電流を転流させてアークを消滅させる電気回路を提案する。

この共振転流回路は、２対のスイッチを含み、おのおの対の中の１つのスイッチか前記キャパシタを充電状態に保持する。アークが検出されると、１つのスイッチング回路網は、２つの保持スイッチの一方をトリガし、上記キャパシタに対し、第１共振転流路に沿い第１の方向に向けて放電を行わせる。第１共振転流路は、インダクタと、上記キャパシタ及び陰極の間に配置された上記保持スイッチと、上記陰極及び陽極の間に配置されたダイオードと、ループを完成し、上記キャパシタをして、逆方向への次の放電のための再充電を行なわせる他の１つのスイッチとを含む。

トリガされた時に、上記共振転流路に沿って流れる半波正弦波電流パルスは処理用電流を超過する。ダイオードを通り、陽極へ向かって流れる電流は、電極間の電圧を、上記共振転流回路のキャパシタンス及びインダクタンスの値によって決まる時間の間、強制的にゼロに近づける。これにより、電源装置を効果的に短絡し、電極からの電流を転流させ、それにより、アークを抑制して消滅させる。キャパシタは、また電流パルスの終りの時点に再充電され、それにより、その次に逆方向に放電させられる。次のアークか検出されると、それと同時に、スイッチング回路網は他のスイッチ対をトリガして、上記キャパシタを反対方向に放電させ、電流か第２共振転流路に沿って流れるようにする。その後のおのおののアークの検出のたびに、転流回路はトリガされ、上記第１および第２共振転流路の間で、後方へまた前方へと、上記キャパシタをして、交互に放電を行なわせる。

４つのスイッチは、Ｈ形の形状に配置されてキャパシタを取り巻いている。キャパシタは交互に反対方向に放電するか、上記４つのスイッチは、充電された上記キャパシタの極性か、接続された電源装置の極性に対し常に反対になるように配設される。かくして、双方の共振転流路に対して、電流は、最初は陰極に向けて流れ、次に陽極に向けて流れ、その次にキャパシタへの再充電のためにもどる。

本発明の好適実施例においては、グロー放電装置の２つの電極間のアークを消滅させるためのアーク転流器は、検出器と、共振転流回路と、スイッチング回路網とを含む。該検出器は、プラズマ放電装置の２つの電極間のアーク状態を、電極の電圧差が所定の設定点電圧よりも低下した状態に検出する。それにより生じた信号は、共振転流回路内の１対のスイッチをトリガするスイッチング回路網を駆動し、それにより、上記キャパシタをして、陰極へ向かい、第１方向に向け、かつ、第１共振転流路に沿って放電させる。次のアークか検出されると、スイッチング回路網は、他のスイッチ対をトリガし、それにより、キャパシタをして、なお陰極に向かい、他の方向に向け、かつ、第２共振転流路に沿って放電させる。

次に、おのおのの検出に際し、スイッチング回路網は、２対のスイッチの一方を交互にトリガし、それにより、キャパシタをして、前回の放電とは逆の方向へ放電させる。

約直流８００ポルトの電圧において、約２００アンペアで動作するグロー放電装置においては、上述の形式のアーク転流器は、約１００マイクロ秒以内にアークを検出し、かつ、消滅させることがてきる。この時間内における顕著な電流変化を阻止するためには、電源装置は十分に大きいインダクタンスを有する必要があることに注目することが重要である。このインダクタンスは、８−１Ｏミリヘンリ一程度の低いものでよく、この値は、この形式の電源において通常のリップル低減を行なうために通常用いられるインダクタンス値よりも低い。

本発明のもう１つの特徴として、スイッチング回路網は、共振転流回路の中を流れる電流を検知する電流１１１Ｊ限回路を含む。検知された電流の大きさは、スイッチング回路網が再びトリガされつるようになるまでに経過すべき時間の長さを制御するために用いられる。検知された電流の大きさが大きいほど、次のトリガが行なわれるまての経過時間は長くなる。

スイッチング回路網は、また、２つのスイッチ対の双方を同時トリガすることを阻止するための回路と、もしはじめにトリガされたスイッチ対により生じた最初の転流がアークを消滅させなかったならば、第２の転流を起こさせるように、上記スイッチの一方の対を再トリガするための再トリガ回路とを備えている。起動時には、この再トリガ回路の起動部分は、キャパシタの初期充電が終了するまで、再トリガモードの「自走」を阻止する。

さらに、前記検出器は、アークが検出された回数を表示するカウンタを含む。

本発明のこれらの、更に池の特徴は、詳細な説明および図面の記載を参照することにより、一層容易に理解されるであろう。

図面の簡単な説明第１図は、本発明の好適実施例におけるアーク転流器において用いられる共振転流回路の該略回路図である。

第２Ａ図および第２Ｂ図は、本発明の好適実施例におけるアーク転流器において使用される検出器およびスイッチング回路網の概略回路図である。

第３図は、２つの共振転流路の一方に沿って共振転流回路の中を流れる電流について、電流対時間の関係を示すグラフである。

発明の詳細な説明第１図、第２Ａ図および第２Ｂ図は、本発明の好適実施例におけるアーク転流器１０の概略回路図を示す。アい）の険ｔ！ｉ＋１と陽極１２との間のアークを検出して消滅させる。一般に、アーク転流器１０は、検出器と、共振転流回路と、スイッチング回路網とを含む。

第１図は、共振転流回路の電気的構成素子を示す。この共振転流回路は、直列接続のキャパシタ１６およびインダクタ１７とを含み、参照番号２０，２１，２２．および２３の４つのスイッチの「Ｈ」形配置内に分離されている。これらのスイッチは、スイッチング回路網によってトリガされ、好ましくはＳＣＲにより構成される。

スイッチ２０および２１は、それらがトリガされるまではキャパシタ１６を充電状態に保持する。陰極ＩＩと陽極１２との間にアークが検出された時は、スイッチング回路網が駆動されて、スイッチ対２３および２１、またはスイッチ対２２および２ｏをトリガする。スイッチ２１および２３が同時にトリガされた時は、キャパシタＩ６は、方向指示用矢印２６によって示される方向に放電する。スイッチ２０および２２が同時にトリガされた時は、キャパシタ１６は、方向指示用矢印２７によって示される方向に放電する。スイッチング回路網は、次に起きるアークの検出時には、これらのスイッチ対のトリガグ回路網は、また、双方のスイッチの組を同時にトリガすることを防止するようにも設計されている。

いずれのスイッチ対がトリガされたかにより、キャパシタ１６の放電は、スイッチ２ｏまたはスイッチ２１の一方を通る電流を生じる。いずれの場合においても、電流の向きは最初は陰Ｗｉ１１の方向である。この電流は引続きダイオード２５を通り、次に陽極を経て、それぞれスイッチ２２または２３の一方を通過し、次の逆方向への放電のためにキャパシタ１６を再充電する。このようにして、４つのスイッチおよびダイオード２５は、キャパシタ１６の放電によって生じる電流パルスに対する２つの共振転流路を画定する。一方の共振転流路は、スイッチ２１と、陰極１１と、ダイオード２５と、陽極Ｉ２と、スイッチ２３とを含む。

他方の共振転流路は、スイッチ２０と、陰極１１と、ダイオード２５と、陽極１２と、スイッチ２２とを含む。好ましくは、転流回路は、さらに、キャパシタＩ６を保護するための抵抗２８を含む。キャパシタ３０，３１．３２および３３も、それぞれスイッチ２０，２１．２２および２３に対する保護を行なう。付加的な回路保護は、電圧抑圧器３５，３６゜３７および３８と、抵抗４０．４＋、４２．および４３と、キャパシタ４６，４８．５０および５２とによって行なわれる。第１図、第２Ａ図および第２Ｂ図に示されている電子的構成素子の値および／または部品番号は、この詳細な説明の最後の付録の中に含まれている。

第１図は、また全体的に参照番号５５により指示された検出器およびスイッチング回路網を示す。ファン５６は、アーク転流器１０の構成素子の冷却を行なうために用いられる。その代わりに、それらの構成素子を水冷にすることもできる。

第１図は、また共振転流回路中の電流を検知するために使用される変流器５９をも示している。

第２Ａ図の中の下部には、アーク転流器ｌＯの構成素子に給電するための慣用の直流電源が示されている。

第２Ａ図は、また検出器を形成する電子的構成素子をも示している。第１図にも示されている電気導体７４および７５は、それぞれ陰極１１および陽極１２に接続されている。演算増幅器７Ｂと、抵抗７９，８０，８１゜および８２とは、陰極１１と陽極１２との間の電圧差を増幅する標準的な差動入力増幅器を構成している。陰極１１と陽極１２との間にアークが発生すると、増幅器７８の出力は、グロー放電装置が安定したプラズマを発生させ定常状態モードで動作している時よりも低いレベルへ低下する。電圧比較器８６は、この電圧差を、ポテンショメータ９２によって設定される設定電圧値と比較する。増幅器７８からの電圧が、ポテンショメータ９２により設定されたレベルより低い値に低下した時は、比較器８６の出力はアーク状態を示し、そのときの出力信号はＮＯＲゲート９５へ供給される。この出力信号は、ＮＯＲゲート９６および９７を経て、主ワンショット９８のトリが入力に供給され、主ワンショット９８は［１００上に、キャパシタ１２２と抵抗１１９および１２１と電界効果トランジスタ１１８とにより決定される持続時間を有する出力パルスを発生する。

この持続時間は、変流器５９により検知されるコイル１７を通る電流によって開始される。変流器５９のコイルを通る電流の周波数に応答して発生する逆電圧は、ダイオード１２５，１２６，１２７．および１２８によって整流され、抵抗１２９を通る約１アンペアの電流を生じ、約１００ミリボルトの電圧を発生する。

この電圧は、ポテンショメータ１３４によって設定される電圧と比較され、演算増幅器１３７により積分される。演算増幅器１３７からの信号は、ＦＥＴ１１８の動作点に影響を及ぼす。もし変流器５９により高い電流周波数か検出されれば、ＦＥＴ１１８に対するバイアス電圧は減少し、線１００上へ供給されるパルス幅出力は増大する。この回路は、アークの発生頻度を制限することにより、すなわち、次のトリガパルスの発生までに経過することを要する持続時間を増加させることによって、転流回路を保護する。

ワンショット９８からのパルスは、ｍｔｏｏを介して第２Ｂ図に図示のフリップフロップ１４０のクロック入力へ入力され、その出力を切換える。フリップフロップ＋４０の出力信号は、パルス発生器１４３および１５３と、それらの関連構成素子を交互に駆動し、最終的には、５ＣＲ２０，２１，２２，および２３のトリガを制御する。パルス発生器１４３はＳＣＲ対２対語０び２２を駆動し、またパルス発生器１５３はＳＣＲ対２１および２３を駆動する。ＮＡＮＤゲート１４１，１４２，１５１゜および１５２とインバータ１６４および夏８４とは、双方のスイッチの組の同時駆動を阻止する。

線１００上のパルスは、また、第２Ａ図に図示の他の１つのワンショット１０９へも入力され、抵抗１１０およびキャパシタｔｘｔにより決まる時間遅延の後に、もし第】の電流パルスがアークを消滅させないときは、ＮＯＲゲート９６を経由する信号が主ワンショット９８を再トリガする。起動時には、それぞれのスイッチは、最初、キャパシタ１６を充電するように「オン」状態にある。キャパシタ１０２、比較器１０７、およびＮＡＮＤゲート１０８を含む始動回路は、フリップフロップ１０９のリセット端子への入力信号を送り、電源がキャパシタ１６の十分な充電を完了するまで、転流回路の上記の再トリガモードの「自走Ｊを防止する。

第２Ａ図に図示の選択自由な外部ポテンショメータｌ１２またはポテンショメータ９２は、検出器の感度を変えるために変化させることができる。比較器８６への入力電圧を増大させることにより、アーク状態を知らせる信号を発生するために必要な陰極１１と陽極Ｉ２との間の差電圧の減少は低下する。

第３図は、転流回路がトリガされた時に発生する電流パルスを示す。もし作動電流が約２００アンペアならば、転流電流は、時ＭＴ、から時刻Ｔ、まで、すなわちｔ、によって示された１００マイクロ秒よりも短い期間中作動電流を超える。

以上、本発明のアーク転流器の好適実施例について説明したが、本発明はそれによって限定されるものではないこと、また、本発明の開示に照らして、当業者に対しさまざまな他の代替実施例か明らかになるはずであることを理解すべきである。従って、詳細に説明され、かつ、請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲から逸脱することなく、諸種の変更が行なわれうることを理解するｌＯアーク転流器１１　陰極接続１２　陽極接続 ■６　４５マイクロフアラツド１７　３０マイクロヘンリー２０　ＳＣＲ２００Ａ／２０００Ｖ２１　ＳＣＲ２０ＯＡ／２０００Ｖ２２　ＳＣＲ２００Ａ／２０００Ｖ２３　ＳＣＲ２００Ａ／２０００Ｖ２５　ダイオード　ｌＮ９１４Ｂ２８　１Ｏキロオーム３０　０、０４７マイクロフアラツド３１　０、０４７マイクロフアラツド３２　０、０４７マイクロフアラツド３３　０、０４７マイクロフアラツド３５　電圧抑圧器　Ｖ３Ｓｉ　ＤＢ４０３６　電圧抑圧器　Ｖ３Ｓｉ　Ｄ８４０３７　！圧押圧器　Ｖ３Ｓｉ　ＤＢ４０３８　電圧抑圧器　Ｖ３Ｓｉ　ＤＢ４０４１　２５オーム４２　２５オーム４３　２５オーム４６　０．２２マイクロフアラツド４８　０．２２マイクロフアラツド５０　０．２２マイクロフアラツド５２　０．２２マイクロフアラツド５５　アーク検出器／スイッチング回路網５９　２００：１変流器６０　巻数比１２０：３６ＣＴ６１　ダイオード　３Ｎ２４８６２　ダイオード　３Ｎ２４８６３　ダイオード　３Ｎ２４８６４　ダイオード　３Ｎ２４８６５　１０００マイクロフアラツド６６　１０００マイクロフアラツド６７　０．１マイクロフアラツド６８　０．１マイクロフアラツド６９　０．１マイクロフアラツド７０　０．１マイクロフアラツド７１　電圧調整器７８１５７２　電圧調整器７９１５７８　差動増幅器ＯＰ　０７８５　０、　ＯＯ１マイクロフアラ・ソド８６　比較器３３０２８９　ｌＯキロオーム９０　０．１マイクロフアラツド９１　２．７４キロオーム９２　ポテンショメータ２００オーム９４１０キロオーム９５　Ｎ０Ｒ４００１９６Ｎ０Ｒ４００１９７Ｎ０Ｒ４００１９８ワンショット４０９８１０２　１．０マイクロフアラ・ソド１０３　１００キロオーム１０７　比較器３３０２１０８　Ｎ０Ｒ４００１＋０９　フリップフロップ４０９８１１０１０キロオームＩＩＩ　０．０１マイクロフアラツド１１２　選択自由な外部ポテンショメータ２００オーム１１３　インバータ４０４９１１４　ＬＥＤ１１５　１．０キロオーム１１８　ＦＥＴ　ＺＮ４３９２１１９　１２１キロオーム１２０　１．０メグオーム１２１　２０キロオーム１２２　０、０４７マイクロフアラツド１２３　ダイオード　ｌＮ９１４Ｂ１２４　０、０１マイクロフアラツド１２５　ダイオード　３Ｎ２４８１２６　ダイオード　３Ｎ２４８１２７　ダイオード　３Ｎ２４８１２８　ダイオード　３Ｎ２４８１２９　０．１オーム１３０　１００キロオーム１３１　４９、９キロオーム１３２１００キロオーム１３３　３０、１キロオーム１３４　ポテンショメータ２００オーム１３５　０、００１マイクロファラッド要　約　書アーク転流器（１０）は、グロー放電装置の陰極（ｌｌ）と陽極（１２）との間のアークを検出し、それに応答して、１対のスイッチ（２１，２３）をトリガすることにより、キャパシタ（１６）を共振転流路（２６）に沿い陰極（１１）に向かって放電させ、かつ、次の反対方向への放電のためにキャパシタ（１６）を再充電させる。この放電電流は、電源を有効に短絡して前記アークを消滅させる。転流器（１０）は、２つの共振転流路（２６，２７）と、「ＨＪ状に配置されてキャパシタ（１６）を充電状態に保持する４スイツチ（２０，２１゜２２．２３）とを含む。対角線上に配置されたスイッチ対（２１，２３）および（２０，２２）の交互のトリガにより、充電されたキャパシタ（１６）が、共振転流路の一方（２６または２７）に沿う１つの方向へ放電し、次の上記共振路の他方（２７または２６）に沿う反対方向への放電のために再充電されることを可能にする。

国際調査報告 ’−一−Ａ、ｌ＋＋−４ＰＣＴ／υ５９１１０１ｇ９５国際ｐＩ査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．グロー放電装置内のアークを消滅させるためのアーク転流器であって、グロー放電装置の２つの電極間のアークを検出するようにされた検出器と、蓄えられた電荷を、２つの共振転流路の一方に沿って放電させることにより、前記電極より電流を転流させて前記アークを消滅させ、かつ、前記２つの共振転流路の他方に沿う次の放電のために前記電荷を復元するようにされた共振転流回路と、前記検出器によって駆動されて前記共振転流回路をトリガするためのスイッチング回路網であって、前記検出器による最初の駆動時には第１の前記共振転流路に沿い、また、前記検出器による次の駆動時には第２の前記共振転流路に沿って前記電流を転流させ、その後のアーク検出時には前記２つの共振転流路の間で交互に電流の転流が行なわれるようにされた前記スイッチング回路網とを含むグロー放電装置内のアークを消滅させるアーク転流器。
２．前記共振転流回路はさらに、前記蓄えられた電荷を保持するキャパシタであって、２つの方向に放電可能、かつ、再充電可能である前記キャパシタを含む請求項１記載のアーク転流器。
３．前記共振転流回路はさらに、前記キャパシタと直列に接続されたインダクタであって、約１０００マイクロ秒以内に前記転流回路の放電および再充電を行なうように選択されたインダクタンスを有する前記インダクタを含む請求項２記載のアーク転流器。
４．前記共振転流回路はさらに、前記共振転流路の双方の中に含まれたダイオードを有する請求項１記載のアーク転流器。
５．前記共振転流回路はさらに、４つのスイッチであって、該スイッチの第１対は前記第１共振転流路の一部を形成し、かつ、該第１対のスイッチは前記スイッチング回路網により同時にトリガされて前記蓄えられた電荷を前記第１共振転流路に沿って放電させ、かつ、次の前記第２共振転流路に沿った放電のために前記電荷を復元するようにされており、前記スイッチの第２対は前記第２共振転流路の一部を形成し、かつ、該第２対のスイッチは前記スイッチング回路網により同時にトリガされて前記蓄えられた電荷を前記第２共振転流路に沿って放電させ、かつ、次の前記第１共振転流路に沿った放電のために前記電荷を復元するようにされている前記４つのスイッチを含む請求項１記載のアーク転流器。
６．前記共振転流回路内の前記４つのスイッチはＳＣＲである請求項５記載のアーク転流器。
７．前記共振転流回路はさらに、前記キャパシタを分離状態におき、かつ、それを前記電極間において充電状態に保持する４つのスイッチであって、該スイッチの第１対は第１共振転流路の一部を形成し、かつ、前記スイッチング回路網により同時にトリガされ、前記キャパシタの前記第１共振転流路に沿う第１の方向への放電を可能にすることにより前記電極からの電流を転流させ、かつ、次の反対方向への放電のために前記キャパシタを再充電するようにされており、前記スイッチの第２対は第２共振転流路の一部を形成し、かつ、前記スイッチング回路網により同時にトリガされ、前記キャパシタの前記第２共振転流路に沿う反対方向への放電を可能にすることにより前記電極からの電流を転流させ、かつ、次の前記第１方向への放電のために前記キャパシタを再充電するようにされている前記４つのスイッチを含む請求項２記載のアーク転流器。
８．前記共振転流回路はさらに、前記キャパシタと直列に接続されたインダクタであって、約１００マイクロ秒以内に該キャパシタの放電および再充電を行なうように選択されたインダクタンスを有する前記インダクタを含む請求項７記載のアーク転流器。
９．前記４つのスイッチはＳＣＲである請求項７記載のアーク転流器。
１０．前記検出器はさらに、アークが検出された回数をカウントするカウンタを含む請求項１記載のアーク転流器。
１１．前記スイッチング回路網はさらに、前記転流回路を通る電流を検知し、次の前記共振転流回路のトリガまでの持続時間を設定する手段を含む請求項１記載のアーク転流器。
１２．前記スイッチング回路網はさらに、前記第１対のスイッチと前記第２対のスイッチとが同時にトリガされないことを保証するための手段を含む請求項５記載のアーク転流器。
１３．前記検出器は、さらに、前記電極間の電圧と所定の設定電圧とを比較するための比較器を含み、さらに、上記所定の設定電圧を変化させるためのポテンショメータを含む請求項１記載のアーク転流器。
１４．前記スイッチング回路網はさらに、もし第１電流パルスが前記検出されたアークを消滅させなかった場合に、前記共振転流回路を再トリガする再トリガ回路を含む請求項１記載のアーク転流器。
１５．前記再トリサが回路はさらに、所定の遅延時間が経過し終わるまで、前記再トリガ回路の動作を抑止する起動回路を含む請求項１４記載のアーク転流器。
１６．グロー放電装置内のアークを消滅させるためのアーク転流器であって、グロー放電装置の２つの電極間のアークを検出するようにされた検出器と、アークの検出時に前記検出器により駆動されるスイッチング回路網と、キャパシタと４つのスイッチとを含む共振転流回路であって、前記キャパシタは、前記４つのスイッチにより、前記電極間にあって、充電状態におかれて電気的に分離されている前記共振転流回路とを含んでおり、前記４つのスイッチの中の第１対は第１共振転流路の一部を形成し、かつ、アークの最初の検出時に前記スイッチング回路網により同時にトリガされて前記キャパシタが前記第１共振転流路に沿い第１の方向に放電することを可能にすることにより、前記電極から電流を転流させ、それにより前記アークを消滅させ、かつ、次の反対方向への放電に備えて前記キャパシタを再充電するようにされており、前記４つのスイッチの中の第２対は第２共振転流路の一部を形成し、かつ、次のアークの検出時に前記スイッチング回路網により同時にトリガされて前記キャパシタが前記第２共振転流路に沿い第２の方向に放電することを可能にすることにより、前記電極から電流を転流させ、それにより前記アークを消滅させ、かつ、次の前記第１の方向への放電に備えて前記キャパシタを再充電するようにされており、前記第１対および第２対のスイッチは、その後の作動時には前記スイッチング回路網により交互にトリガされるようにされているグロー放電装置内のアークを消滅させるためのアーク転流器。
１７．前記共振転流回路はさらに、前記電極間に電気的に接続され、かつ、前記第１および第２共振転流路の双方の中におかれたダイオードを含む請求項１６記載のアーク転流器。
１８．前記検出器はさらに、アークが検出された回数をカウントするカウンタを含む請求項１６記載のアーク転流器。
１９．前記スイッチング回路網はさらに、前記スイッチ対の双方が同時にトリガされないことを保証するための手段を含む請求項１６記載のアーク転流器。
２０．前記スイッチング回路網はさらに、前記転流回路を通る電流を検知し、次の前記共振転流回路のトリガまでの持続時間を設定する手段を含む請求項１６記載のアーク転流器。
２１．前記検出器はさらに、前記電極間の電圧と所定の設定電圧とを比較するための比較器を含み、さらに、前記所定の設定電圧を変化させるためのポテンショメータを含む請求項１６記載のアーク転流器。
２２．グロー放電装置内のアークを消滅させるための方法であって、グロー放電装置の２つの電極間のアークを検出するステップと、前記検出に応答して、蓄えられた電荷を、２つの共振転流路の一方に沿い第１の方向へ放電させることにより、前記電極から電流を転流させて前記アークを消滅させ、かつ、前記２つの共振転流路の他方に沿う次の反対方向の放電のために前記電荷を復元するステップと、次の前記電極間のアークのおのおのの検出時に、放電の方向と電流の転流路とを交番させるステップとを含むグロー放電装置内のアークを消滅させるための方法。
２３．グロー放電装置内のアークを消滅させるための方法であって、グロー放電装置の２つの電極間のアークを検出するステップと、最初の検出に応答して、充電されたキャパシタを第１の方向に放電させることにより、前記電極から電流を転流させてそれらの間の前記アークを消滅させ、かつ、次の反対方向への放電のために前記キャパシタを再充電するステップと、次のアークの検出に応答して、前記再充電されたキャパシタを前記反対方向へ放電させることにより、前記電極から電流を転流させてそれらの間の前記アークを消滅させ、かつ、次の前記第１の方向への放電のために前記キャパシタをくりかえし再充電するステップとを含むグロー放電装置内のアークを消滅させるための方法。
２４．スイッチング回路網内の第１組のスイッチを制御して、最初のアークの検出時に、前記キャパシタの前記第１の方向への放電をトリガし、かつ、前記スイッチング回路網内の第２組のスイッチを制御して、次のアークの検出時に、前記キャパシタの前記反対方向への放電をトリガするステップと、その後のおのおののアークの検出時に、前記第１組のスイッチと前記第２組のスイッチとを交互にトリガするステップとをさらに含む請求項２３記載の方法。
２５．アークが検出された回数をカウントするステップをさらに含む請求項２４記載の方法。
２６．２つの電極を含むグロー放電装置と、前記電極間のアークを検出するようにされた検出器と、蓄えられた電荷を、２つの共振転流路の一方に沿って放電させることにより、前記電極から電流を転流させて前記アークを消滅させ、かつ、前記２つの共振転流路の他方に沿った次の放電のために前記電荷を復元するようにされた共振転流回路と、前記検出器によって駆動されて前記共振転流回路をトリガするスイッチング回路網であって、前記検出器による最初の駆動時には、第１の前記共振転流路に沿って前記電流を転流させ、かつ、前記検出器による次の駆動時には、第２の前記共振転流路に沿って前記電流を転流させ、その後のアーク検出時には、前記２つの共振転流路間で交互に電流の転流が行なわれるようにされた前記スイッチング回路網とを含む組合せ。
２７．前記グロー放電装置は陰極を含み、前記スイッチング回路網はキャパシタに向けて電流を転流させるようにされた請求項１記載の組合せ。
２８．２つの電極を含むグロー放電装置と、前記電極間のアークを検出するようにされた検出器と、アークの検出時に、前記検出器によって駆動されるスイッチング回路網と、キャパシタと４つのスイッチとを含む共振転流回路であって、前記キャパシタは、前記４スイッチにより、前記電極間にあって、充電状態におかれて電気的に分離されている前記共振転流回路とを含み、前記４つのスイッチの中の第１対は第１共振転流路の一部を形成し、かつ、最初のアークの検出時に、前記スイッチング回路網により同時にトリガされて前記キャパシタの前記第１共振転流路に沿う第１の方向への放電を可能にすることにより、前記電極から電流を転流させて前記アークを消滅させ、かつ、次の反対方向への放電のために前記キャパシタを再充電するようにされており、前記４つのスイッチの中の第２対は第２共振転流路の一部を形成し、かつ、次のアークの検出時に、前記スイッチング回路網により同時にトリガされて前記キャパシタの前記第２共振転流路に沿う第２の方向への放電を可能にすることにより、前記電極から、電流を転流させて前記アークを消滅させ、かつ、次の前記第１の方向への放電のために前記キャパシタを再充電するようにされており、前記第１対および第２対のスイッチは、その後の駆動時に、前記スイッチング回路網により交互にトリガされるようにされている組合せ。
２９．グロー放電装置のガラス・コーティングの中のアークを消滅させる方法であって、グロー放電装置の２つの電極間のアークを検出するステップと、前記検出に応答して、蓄えられた電荷を２つの共振転流路の一方に沿う第１の方向へ放電させることにより、前記電極から電流を転流させて前記アークを消滅させ、かつ、次の前記２つの共振転流路の他方に沿う反対方向への放電のために電荷を復元するステップと、その後の前記電極間のアークのおのおのの検出時に、放電の方向と電流の転流路とを交番させるステップとを含むグロー放電装置のガラス・コーティングの中のアークを消滅させる方法。
３０．グロー放電装置のガラス・コーティングの中のアークを消滅させる方法であって、グロー放電装置の２つの電極間のアークを検出するステップと、最初のアークの検出に応答して、充電されたキャパシタを第１の方向に放電させることにより、前記電極から電流を転流させて、それらの間の前記アークを消滅させ、かつ、次の反対方向への放電のために前記キャパシタを再充電するステップと、次のアークの検出に応答して、前記再充電されたキャパシタを、前記反対方向へ放電させることにより、前記電極から電流を転流させて、それらの間の前記アークを消滅させ、かつ、次の前記第１の方向への放電のために前記キャパシタを繰り返し再充電するステップとを含むグロー放電装置のガラス・コーティングの中のアークを消滅させる方法。