JP3001261B2 - 材料のマイクロウエーブ処理装置及び方法 - Google Patents
材料のマイクロウエーブ処理装置及び方法Info
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
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- H05B6/686—Circuits comprising a signal generator and power amplifier, e.g. using solid state oscillators
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本願発明は、アメリカエネルギー省からMartin Marie
tta Energy Systems社に認められた契約第DE−AC05−84
OR21400に基づく政府の援助の下で行われ、政府が本願
発明に関する権利を有する。
tta Energy Systems社に認められた契約第DE−AC05−84
OR21400に基づく政府の援助の下で行われ、政府が本願
発明に関する権利を有する。
技術分野 本願発明はマイクロウェーブ放射に関する。特に詳し
くは、本願発明は、マイクロウェーブ源の周波数および
出力を選択的に変える性能を持つマイクロウェーブファ
ーネス（マイクロウェーブ加熱炉）（microwave furnac
e）に関する。
くは、本願発明は、マイクロウェーブ源の周波数および
出力を選択的に変える性能を持つマイクロウェーブファ
ーネス（マイクロウェーブ加熱炉）（microwave furnac
e）に関する。
技術的背景 マイクロウェーブ放射の分野においては、マイクロウ
ェーブファーネスは一般的には固定動作周波数を持つよ
うに構成されていることが知られている。さまざまな材
料とマイクロウェーブとの相互作用は周波数に依存する
ということは古くから知られている。それらの相互作用
にはゴムの硬化およびセラミック焼結が含まれることが
ある。従ってマイクロウェーブファーネスは広い周波数
範囲にわたって動作することができるのが望ましい。
ェーブファーネスは一般的には固定動作周波数を持つよ
うに構成されていることが知られている。さまざまな材
料とマイクロウェーブとの相互作用は周波数に依存する
ということは古くから知られている。それらの相互作用
にはゴムの硬化およびセラミック焼結が含まれることが
ある。従ってマイクロウェーブファーネスは広い周波数
範囲にわたって動作することができるのが望ましい。
多くのマイクロウェーブ源は共振空調を用いるため帯
域が非常に狭いがマイクロウェーブオーブンは、家庭用
の2.45GHzで動作するマグネトロンを備えており、水を
加熱するには有利な周波数である。2.45GHzのマイクロ
ウェーブと水との結合特性のため、それらのオーブンは
食品の調理、乾燥および主要材料である水を加熱するそ
の他の目的のために用いられている。しかし。その範囲
内の周波数は、加熱プラズマ、セラミックのような焼結
材料およびダイアモンドフィルムのようなフィルムの製
造のような状況のすべてにおいて最適というわけではな
い。
域が非常に狭いがマイクロウェーブオーブンは、家庭用
の2.45GHzで動作するマグネトロンを備えており、水を
加熱するには有利な周波数である。2.45GHzのマイクロ
ウェーブと水との結合特性のため、それらのオーブンは
食品の調理、乾燥および主要材料である水を加熱するそ
の他の目的のために用いられている。しかし。その範囲
内の周波数は、加熱プラズマ、セラミックのような焼結
材料およびダイアモンドフィルムのようなフィルムの製
造のような状況のすべてにおいて最適というわけではな
い。
モード混合手段として広い範囲にわたって周波数掃引
を用いることは、医療器具または汚染された水の殺菌に
マイクロウェーブの出力を用いることに関して重要な意
味を持つ。そのような使用においては、完全な殺菌を行
うのに十分なマイクロウェーブ出力を受けることができ
ない空洞内の「デッド」領域を排除することが重要であ
る。電子周波数掃引は高速で実行することができ、それ
により、ファーネス空洞全体にわたって時間平均が均一
な出力強度を生成することができる。所望の周波数掃引
はさまざまなマイクロウェーブ電子機器を用いて達成す
ることができる。ヘリックス進行波管（helix travelin
g wave tube）（TWT）を用いると、例えば、電圧調節可
能なマグネトロン（2.45＋−0.05GHz）のようなデバイ
スと比べて広い帯域（例えば、２〜8GHz）にわたる掃引
が可能になる。他のデバイスは以下に説明するような他
の特性の帯域幅を持つ。
を用いることは、医療器具または汚染された水の殺菌に
マイクロウェーブの出力を用いることに関して重要な意
味を持つ。そのような使用においては、完全な殺菌を行
うのに十分なマイクロウェーブ出力を受けることができ
ない空洞内の「デッド」領域を排除することが重要であ
る。電子周波数掃引は高速で実行することができ、それ
により、ファーネス空洞全体にわたって時間平均が均一
な出力強度を生成することができる。所望の周波数掃引
はさまざまなマイクロウェーブ電子機器を用いて達成す
ることができる。ヘリックス進行波管（helix travelin
g wave tube）（TWT）を用いると、例えば、電圧調節可
能なマグネトロン（2.45＋−0.05GHz）のようなデバイ
スと比べて広い帯域（例えば、２〜8GHz）にわたる掃引
が可能になる。他のデバイスは以下に説明するような他
の特性の帯域幅を持つ。
さらに、一般に家庭で用いられる固定周波数のマイク
ロウェーブオーブンは冷点と熱点とを持つことが知られ
ている。そのような現象はマイクロウェーブ空洞の寸法
に対する波長の比率に起因する。小さな空洞に比較的低
い周波数のマイクロウェーブを放射すると、定在波が発
生し、その結果、マイクロウェーブ出力は空洞内の空間
全体に均一に放射されず、放射されない領域は加熱され
ない。極端な場合においては、オーブン空洞は事実上
「シングルモード」空洞となる。
ロウェーブオーブンは冷点と熱点とを持つことが知られ
ている。そのような現象はマイクロウェーブ空洞の寸法
に対する波長の比率に起因する。小さな空洞に比較的低
い周波数のマイクロウェーブを放射すると、定在波が発
生し、その結果、マイクロウェーブ出力は空洞内の空間
全体に均一に放射されず、放射されない領域は加熱され
ない。極端な場合においては、オーブン空洞は事実上
「シングルモード」空洞となる。
定在波を消滅させ、空洞をマイクロウェーブ放射で満
たすために、モード混合、またはマイクロウェーブ「ビ
ーム」を不規則に偏向する試みが行われている。そのよ
うな試みの１つが、空洞のビーム入口に回転するファン
を追加することである。
たすために、モード混合、またはマイクロウェーブ「ビ
ーム」を不規則に偏向する試みが行われている。そのよ
うな試みの１つが、空洞のビーム入口に回転するファン
を追加することである。
定在波の悪影響を回避するために用いられる他の方法
が、加工物を最高出力（ホットスポット）に置くことが
できるようにシングルモード内に定在波を故意に生成す
ることである。つまり、定在波が最も集中する空洞の一
部のみを用いる。
が、加工物を最高出力（ホットスポット）に置くことが
できるようにシングルモード内に定在波を故意に生成す
ることである。つまり、定在波が最も集中する空洞の一
部のみを用いる。
正確な理由はわからないが、さまざまな材料の焼結作
用はより高い周波数で改善されることがわかっている。
しかし、現在の最新技術は、周波数のみを変えるという
一連の同一の焼結テストを行う作業を困難にした。これ
は、多くの場合、マイクロウェーブ源の各々が別々のフ
ァーネス空洞に接続されているためである。ファーネス
空洞の形状は、そのようなテストにおいて考慮すべきパ
ラメータであることが広く知られている。
用はより高い周波数で改善されることがわかっている。
しかし、現在の最新技術は、周波数のみを変えるという
一連の同一の焼結テストを行う作業を困難にした。これ
は、多くの場合、マイクロウェーブ源の各々が別々のフ
ァーネス空洞に接続されているためである。ファーネス
空洞の形状は、そのようなテストにおいて考慮すべきパ
ラメータであることが広く知られている。
ジャイロトロン発振器を用いて28GHzの一定周波数の
マイクロウェーブを発生するファーネスは文献に掲載さ
れている。ジャイロトロンファーネスは2.45GHzのマグ
ネトロンを備えるオーブンより効率的にいくつかの材料
を焼結することができる。ジャイロトロンファーネスは
セラミックのような材料を焼結する特定の用途に用いら
れる。しかし、すべての材料を焼結するには28GHzは有
効な周波数ではない。特定の構造を有する空洞を備える
ファーネス内に所定の材料に放射する最も有効な周波数
を決定することが望ましい。
マイクロウェーブを発生するファーネスは文献に掲載さ
れている。ジャイロトロンファーネスは2.45GHzのマグ
ネトロンを備えるオーブンより効率的にいくつかの材料
を焼結することができる。ジャイロトロンファーネスは
セラミックのような材料を焼結する特定の用途に用いら
れる。しかし、すべての材料を焼結するには28GHzは有
効な周波数ではない。特定の構造を有する空洞を備える
ファーネス内に所定の材料に放射する最も有効な周波数
を決定することが望ましい。
最も効率的な処理の周波数は、加熱処理が進むにつ
れ、所定の材料に対し変えることができる。材料は相を
変えるので、周波数を変更することが必要となるのであ
ろう。従って、加熱処理では周波数の変更を可能にする
ことが望ましく、それにより、試験者は試料の加熱をあ
る周波数で開始し、次に、温度の上昇につれて良好な結
合状態を維持するために周波数を変えることができる。
この方法はまた複合材料を加熱するときにも望ましく、
その場合、さまざまな材料が異なる周波数で効率的に反
応する。
れ、所定の材料に対し変えることができる。材料は相を
変えるので、周波数を変更することが必要となるのであ
ろう。従って、加熱処理では周波数の変更を可能にする
ことが望ましく、それにより、試験者は試料の加熱をあ
る周波数で開始し、次に、温度の上昇につれて良好な結
合状態を維持するために周波数を変えることができる。
この方法はまた複合材料を加熱するときにも望ましく、
その場合、さまざまな材料が異なる周波数で効率的に反
応する。
選択された材料の加熱処理のパラメータを変える他の
デバイスが製造されている。その技術の代表的なものが
以下の米国特許に開示されている。
デバイスが製造されている。その技術の代表的なものが
以下の米国特許に開示されている。
特許番号 発明者 発行日 3,611,135 D.L.Margerum 1971年10月５日 4,144,468 G.Mourier 1979年３月13日 4,196,332 A.MacKay B,他 1980年４月１日 4,340,796 M.Yamaguchi他 1982年７月20日 4,415,789 T.Nobue他 1983年11月15日 4,504,718 H.Okatsuka他 1985年３月12日 4,593,167 O.K.Nilssen 1986年６月３日 4,777,336 J.Asmussen 1988年10月11日 4,825,028 P.H.Smitn 1989年４月25日 4,843,302 P.H.Smith他 1989年６月27日 4,866,344 R.I.Ross他 1989年９月12日 4,939,331 B.Berggren他 1990年７月３日 MacKay（332号）が開示した内容は、さらにMacKay B,
他による論文「Frequency Agile Sources for Microwav
e Ovens」、Journal of Microwave Power、14（１）、1
979年に開示されている。しかし、広い周波数範囲を持
つマイクロウェーブファーネスは開示されていない。た
だし、上掲の同時継続出願第07/792,103を除く。
他による論文「Frequency Agile Sources for Microwav
e Ovens」、Journal of Microwave Power、14（１）、1
979年に開示されている。しかし、広い周波数範囲を持
つマイクロウェーブファーネスは開示されていない。た
だし、上掲の同時継続出願第07/792,103を除く。
しかしながら、上記の先行技術は、共願の米国特許出
願第07/792,103号を含め、同時に、マイクロウェーブ処
理の効率を高めるため複数のマイクロウェーブ周波数を
用い、かつ、複数のマイクロウェーブ周波数から有益な
情報を抽出することにより高度の処理制御を達成すると
いう、診断上の価値を明確に認識していない。
願第07/792,103号を含め、同時に、マイクロウェーブ処
理の効率を高めるため複数のマイクロウェーブ周波数を
用い、かつ、複数のマイクロウェーブ周波数から有益な
情報を抽出することにより高度の処理制御を達成すると
いう、診断上の価値を明確に認識していない。
従って、本発明の目的の１つは、複数の周波数で同時
に動作することのできるマイクロウェーブによる材料処
理システムを提供することである。
に動作することのできるマイクロウェーブによる材料処
理システムを提供することである。
本発明の別の目的の１つは、マイクロウェーブ処理空
洞内に入射および反射されたマイクロウェーブ信号を用
いて診断情報を得ることのできるマイクロウェーブによ
る処理システムを提供することでる。
洞内に入射および反射されたマイクロウェーブ信号を用
いて診断情報を得ることのできるマイクロウェーブによ
る処理システムを提供することでる。
本発明の別の目的は、処理が、入射および反射された
マイクロウェーブ信号を用いて得られるデータ診断情報
により制御され監視されるマイクロウェーブによる処理
システムを提供することである。
マイクロウェーブ信号を用いて得られるデータ診断情報
により制御され監視されるマイクロウェーブによる処理
システムを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、マイクロウェーブ処理シ
ステムからの入射および反射マイクロウェーブ信号から
複数の周波数で得られる情報を用いて、処理動作の制御
または監視に用いられるマイクロウェーブによる処理方
法を提供することである。
ステムからの入射および反射マイクロウェーブ信号から
複数の周波数で得られる情報を用いて、処理動作の制御
または監視に用いられるマイクロウェーブによる処理方
法を提供することである。
発明の開示 別の目的および利点は本願発明によって達成され、フ
ァーネス空洞に放射されマイクロウェーブの周波数を変
調してテストまたは他の選択した応用に用いることがで
きる。いくつかの適用可能な処理としては、加熱処理、
殺菌、焼結、プラズマ処理、鉱石処理、重合、エッチン
グおよびフィルム形成がある。本発明の方法は、マイク
ロウェーブ処理を監視して目標の材料が処理される共鳴
周波数を最適化できる。
ァーネス空洞に放射されマイクロウェーブの周波数を変
調してテストまたは他の選択した応用に用いることがで
きる。いくつかの適用可能な処理としては、加熱処理、
殺菌、焼結、プラズマ処理、鉱石処理、重合、エッチン
グおよびフィルム形成がある。本発明の方法は、マイク
ロウェーブ処理を監視して目標の材料が処理される共鳴
周波数を最適化できる。
マイクロウェーブ信号発生器は、マイクロウェーブ増
幅装置に入力する低出力マイクロウェーブ信号の発生に
設けられている。好適な実施例の信号発生器は、周波数
の所定の範囲を掃引し、パルスモードで動作し、マイク
ロウェーブ信号の周波数を変調し、さらに、さまざまな
複合波形を生成をすることができる。好適な実施例のマ
イクロウェーブ信号発生器は内部パルス発生器を用いて
パルスモードで、または外部から供給されるパルスで動
作することができる。内部変調器は広帯域変調に設けら
れている。内部変調器はAMモードまたはFMモードで動作
することができる。電圧コントローラはマイクロウェー
ブ電圧制御型発振器の振幅を変調する。マイクロウェー
ブ電圧制御型発振器を、マイクロウェーブ信号発生器の
代わりに用いて発生したマイクロウェーブの周波数およ
び振幅を変調することができる。
幅装置に入力する低出力マイクロウェーブ信号の発生に
設けられている。好適な実施例の信号発生器は、周波数
の所定の範囲を掃引し、パルスモードで動作し、マイク
ロウェーブ信号の周波数を変調し、さらに、さまざまな
複合波形を生成をすることができる。好適な実施例のマ
イクロウェーブ信号発生器は内部パルス発生器を用いて
パルスモードで、または外部から供給されるパルスで動
作することができる。内部変調器は広帯域変調に設けら
れている。内部変調器はAMモードまたはFMモードで動作
することができる。電圧コントローラはマイクロウェー
ブ電圧制御型発振器の振幅を変調する。マイクロウェー
ブ電圧制御型発振器を、マイクロウェーブ信号発生器の
代わりに用いて発生したマイクロウェーブの周波数およ
び振幅を変調することができる。
第１増幅器は、マイクロウェーブ信号発生器またはマ
イクロウェーブ電圧制御型発振器から出力された信号の
大きさの増幅に設けられている。好適な実施例の第１増
幅器は電圧制御型で、従って、出力の大きさをオペレー
タが選択できるようにゲインを調整することができる。
イクロウェーブ電圧制御型発振器から出力された信号の
大きさの増幅に設けられている。好適な実施例の第１増
幅器は電圧制御型で、従って、出力の大きさをオペレー
タが選択できるようにゲインを調整することができる。
第２増幅器は、第１増幅器、または第１増幅器を用い
ていないときにはマイクロウェーブ信号発生器またはマ
イクロウェーブ電圧制御型発振器から出力された信号を
処理する。第２増幅器は高出力マイクロウェーブ信号を
ファーネス空洞に出力し、加工物を放射する。好適な実
施例において、第２増幅器はヘリックス進行波管（TW
T）、結合空洞TWT、リングループTWT、リングバーTWT、
クライストロン、トワイストロンまたはジャイロトロン
のいずれか１つとすることができる。それらの装置は通
常動作の間に増幅器によって収集された熱を放散するよ
うに設計された内部冷却装置を備える。
ていないときにはマイクロウェーブ信号発生器またはマ
イクロウェーブ電圧制御型発振器から出力された信号を
処理する。第２増幅器は高出力マイクロウェーブ信号を
ファーネス空洞に出力し、加工物を放射する。好適な実
施例において、第２増幅器はヘリックス進行波管（TW
T）、結合空洞TWT、リングループTWT、リングバーTWT、
クライストロン、トワイストロンまたはジャイロトロン
のいずれか１つとすることができる。それらの装置は通
常動作の間に増幅器によって収集された熱を放散するよ
うに設計された内部冷却装置を備える。
本発明の別の実施例において、発振器、第１および第
２増幅器を周波数可変同軸マグネトロンと置き換えるこ
とができ、その周波数はマニュアルで、機械的にまたは
電気的に調節することができる。
２増幅器を周波数可変同軸マグネトロンと置き換えるこ
とができ、その周波数はマニュアルで、機械的にまたは
電気的に調節することができる。
電源は第２増幅器の動作のために設けられている。好
適な実施例において、電源は精密に調整されたカソード
電源と未調整のコレクタ高圧源とからなる。
適な実施例において、電源は精密に調整されたカソード
電源と未調整のコレクタ高圧源とからなる。
方向性結合器は、信号の方向を検出し、検出した方向
により信号をさらに指向する。マイクロウェーブ源から
受け取った信号をマイクロウェーブ空洞に向けて送る。
マイクロウェーブ空洞の方向から受け取った信号を反射
した出力負荷に向けて送る。方向性結合器は、加工物に
吸収されなかった出力からマイクロウェーブ源を保護す
るため、反射出力をマイクロウェーブ源からそらす。好
適な実施例の方向性結合器は、マイクロウェーブ源から
の出力の放射およびマイクロウェーブ空洞からの出力の
反射により収集された熱を発散させるために水冷され
る。
により信号をさらに指向する。マイクロウェーブ源から
受け取った信号をマイクロウェーブ空洞に向けて送る。
マイクロウェーブ空洞の方向から受け取った信号を反射
した出力負荷に向けて送る。方向性結合器は、加工物に
吸収されなかった出力からマイクロウェーブ源を保護す
るため、反射出力をマイクロウェーブ源からそらす。好
適な実施例の方向性結合器は、マイクロウェーブ源から
の出力の放射およびマイクロウェーブ空洞からの出力の
反射により収集された熱を発散させるために水冷され
る。
第１出力メータは、マイクロウェーブ空洞に放射され
た出力の測定に設けられている。第１出力メータは、マ
イクロウェーブ空洞の効率を監視し、さらに、反射出力
が第２増幅器ではなく反射出力負荷で確実に散逸させる
ために、マイクロウェーブ空洞からの反射出力を測定す
るため配置された第２出力メータと共に用いられる。
た出力の測定に設けられている。第１出力メータは、マ
イクロウェーブ空洞の効率を監視し、さらに、反射出力
が第２増幅器ではなく反射出力負荷で確実に散逸させる
ために、マイクロウェーブ空洞からの反射出力を測定す
るため配置された第２出力メータと共に用いられる。
すべての加工物をマイクロウェーブから取り除き、そ
れにより、全信号を第２増幅器から反射出力負荷に指向
させ装置の機能性をテストすることもできる。反射出力
負荷からの出力と第２増幅器から供給される出力とを比
較すれば、どのような装置の損失も測定することができ
る。
れにより、全信号を第２増幅器から反射出力負荷に指向
させ装置の機能性をテストすることもできる。反射出力
負荷からの出力と第２増幅器から供給される出力とを比
較すれば、どのような装置の損失も測定することができ
る。
反射出力の大きさは第２出力メータで検出される。こ
の大きさを用いて、マイクロウェーブ空洞に放射された
マイクロウェーブの瞬間的な周波数効率を求めることが
できる。低い反射出力は、選択された加工物の高い吸収
率による効率的な動作周波数を示す。
の大きさを用いて、マイクロウェーブ空洞に放射された
マイクロウェーブの瞬間的な周波数効率を求めることが
できる。低い反射出力は、選択された加工物の高い吸収
率による効率的な動作周波数を示す。
テーパー付された移行部を設けて効率を高め、それに
より、広帯域マイクロウェーブエネルギーをマイクロウ
ェーブ空洞に結合することができる。伝達ラインとマイ
クロウェーブ空洞との間でインピーダンス変換器として
動作することにより、空洞に結合された出力割合を増大
させる。さらに、マイクロウェーブエネルギーを反応性
ガスが存在する空洞に結合されなければならないような
応用の場合、テーパー付された移行部は、窓と反応性ガ
スとの間の境界におけるマイクロウェーブエネルギーの
出力強度を減少する手段を提供し、それにより、入力窓
でのプラズマ放電の発生を阻止する。
より、広帯域マイクロウェーブエネルギーをマイクロウ
ェーブ空洞に結合することができる。伝達ラインとマイ
クロウェーブ空洞との間でインピーダンス変換器として
動作することにより、空洞に結合された出力割合を増大
させる。さらに、マイクロウェーブエネルギーを反応性
ガスが存在する空洞に結合されなければならないような
応用の場合、テーパー付された移行部は、窓と反応性ガ
スとの間の境界におけるマイクロウェーブエネルギーの
出力強度を減少する手段を提供し、それにより、入力窓
でのプラズマ放電の発生を阻止する。
本発明の方法は、上述したように、マイクロウェーブ
加熱装置の各種実施例が用いられる。本発明の方法は、
マイクロウェーブ空洞が空のときに第２の増幅器がまず
低い電力レベルで動作させられる。第２の増幅器はテス
トされる周波数範囲にわたり、空のマイクロウェーブ処
理空洞の掃引に用いられる。次いで、方向性結合器を通
して反射される出力を測定し、空洞に送られ第２の増幅
器に向けて反射される出力の割合を決定する。測定によ
り周波数の関数としての反射電力を決定し、それに基づ
いてマイクロウェーブ処理空洞の共鳴モードを迅速かつ
正確に決定する。各種空洞モードでの反射出力を比較す
ることにより最適の空洞モードを直ちに特定できる。
加熱装置の各種実施例が用いられる。本発明の方法は、
マイクロウェーブ空洞が空のときに第２の増幅器がまず
低い電力レベルで動作させられる。第２の増幅器はテス
トされる周波数範囲にわたり、空のマイクロウェーブ処
理空洞の掃引に用いられる。次いで、方向性結合器を通
して反射される出力を測定し、空洞に送られ第２の増幅
器に向けて反射される出力の割合を決定する。測定によ
り周波数の関数としての反射電力を決定し、それに基づ
いてマイクロウェーブ処理空洞の共鳴モードを迅速かつ
正確に決定する。各種空洞モードでの反射出力を比較す
ることにより最適の空洞モードを直ちに特定できる。
次いで、処理されるサンプルはマイクロウェーブ空洞
に入れられる。マイクロウェーブ空洞中にサンプルが存
在すると周波数のモードパターンを変える。さらに、新
しいモードが現れる。サンプルを処理する最初の共鳴周
波数は最も効率的なモードが現れる周波数として決定さ
れる。次いで、出力を増加させてマイクロウェーブ処理
を開始する。高い電力条件下では、ガスまたはサンプル
はシステムを冷却している時に比べて非常に異なった特
性を示す。これらの変化した条件は、空洞内のモードパ
ターンに影響を与え、所望の共鳴モードの周波数を変化
させることがある。従って、反射された出力を監視する
ことにより、最適の結合維持能力を発揮する。本発明の
方法で、反射出力の割合が所望のモードに近い狭い周波
数範囲で監視され、それにより処理効率を最大に維持す
ることができる。
に入れられる。マイクロウェーブ空洞中にサンプルが存
在すると周波数のモードパターンを変える。さらに、新
しいモードが現れる。サンプルを処理する最初の共鳴周
波数は最も効率的なモードが現れる周波数として決定さ
れる。次いで、出力を増加させてマイクロウェーブ処理
を開始する。高い電力条件下では、ガスまたはサンプル
はシステムを冷却している時に比べて非常に異なった特
性を示す。これらの変化した条件は、空洞内のモードパ
ターンに影響を与え、所望の共鳴モードの周波数を変化
させることがある。従って、反射された出力を監視する
ことにより、最適の結合維持能力を発揮する。本発明の
方法で、反射出力の割合が所望のモードに近い狭い周波
数範囲で監視され、それにより処理効率を最大に維持す
ることができる。
異なる周波数の複数の同時発生信号を処理するTWTの
処理能力を用い、あるいは、選択された最初の共鳴周波
数を用いて高い電力レベルでプラズマを駆動またはサン
プルを加熱することにより、マイクロウェーブチャンバ
を全周波数範囲にわたり低電力信号で同時にプローブす
ることができる。次いで、反射出力対周波数の割合をこ
の低電力プローブ信号のために決定する。次いで、高電
力モードのスペクトラムを接地した状態にある低電力モ
ードのスペクトラムと比較する。モードのスペクトラム
の比較により、選択した共鳴周波数の有効性がわかる。
従って、より適切な高電力共鳴周波数を選択することが
できる。この方法では、時として、最初の低電力状態に
おいては存在しないか低電力テストでは最適では示され
ないモードを発見したり使用することができる。
処理能力を用い、あるいは、選択された最初の共鳴周波
数を用いて高い電力レベルでプラズマを駆動またはサン
プルを加熱することにより、マイクロウェーブチャンバ
を全周波数範囲にわたり低電力信号で同時にプローブす
ることができる。次いで、反射出力対周波数の割合をこ
の低電力プローブ信号のために決定する。次いで、高電
力モードのスペクトラムを接地した状態にある低電力モ
ードのスペクトラムと比較する。モードのスペクトラム
の比較により、選択した共鳴周波数の有効性がわかる。
従って、より適切な高電力共鳴周波数を選択することが
できる。この方法では、時として、最初の低電力状態に
おいては存在しないか低電力テストでは最適では示され
ないモードを発見したり使用することができる。
最初の低電力基準を用いて選択したモード中に、高温
のプラズマまたはサンプルの第２の共鳴周波数特性も同
時に高電力で維持することができる。従って、１つのモ
ードのみを処理に使用し他を監視のみに使用する方法と
異なり、サンプル処理は同時に２つのモードで行うこと
ができる。
のプラズマまたはサンプルの第２の共鳴周波数特性も同
時に高電力で維持することができる。従って、１つのモ
ードのみを処理に使用し他を監視のみに使用する方法と
異なり、サンプル処理は同時に２つのモードで行うこと
ができる。
TWTの周波数範囲内に共鳴周波数があるダイヤモンド
のような晶出材料用の、マイクロウェーブと関連する晶
出工程において、フィルムの成長を監視する直接センサ
として低電力周波数プローブを使用することができる。
同時に、晶出物を得るために高電力信号が用いられる。
その周波数での吸収強度とフィルムの厚さとを関連付け
ることによりインテリジェントなプロセス制御程度の本
来の位置での検出を達成できる。
のような晶出材料用の、マイクロウェーブと関連する晶
出工程において、フィルムの成長を監視する直接センサ
として低電力周波数プローブを使用することができる。
同時に、晶出物を得るために高電力信号が用いられる。
その周波数での吸収強度とフィルムの厚さとを関連付け
ることによりインテリジェントなプロセス制御程度の本
来の位置での検出を達成できる。
上述のような直接的なフィルム成長検出の代わりに、
間接的設的な方法を用いてもよい。このような場合は、
フィルムの最適共鳴周波数が第２の増幅器の周波数範囲
外にあるときに生じる。フィルム堆積の場合の間接的手
法の一つが、誘導体材料のサンプル第２の増幅器の周波
数範囲に入るような共鳴周波数を有するように、マイク
ロウェーブチャンバ内に置くことである。誘電体材料を
被覆されるとき、共鳴周波数の変化が被覆の厚さを測定
する手段として用いられる。
間接的設的な方法を用いてもよい。このような場合は、
フィルムの最適共鳴周波数が第２の増幅器の周波数範囲
外にあるときに生じる。フィルム堆積の場合の間接的手
法の一つが、誘導体材料のサンプル第２の増幅器の周波
数範囲に入るような共鳴周波数を有するように、マイク
ロウェーブチャンバ内に置くことである。誘電体材料を
被覆されるとき、共鳴周波数の変化が被覆の厚さを測定
する手段として用いられる。
間接的にフィルムを堆積を検出する別の方法では、圧
電材料の結晶を用いる。圧電材料の結晶は堆積したフィ
ルムの厚さが増加するに伴い共鳴周波数も変化する。結
晶は直接第２の増幅器または外部の電子的手段により励
起され、応答を低電力マイクロウェーブ掃引中に測定す
る。
電材料の結晶を用いる。圧電材料の結晶は堆積したフィ
ルムの厚さが増加するに伴い共鳴周波数も変化する。結
晶は直接第２の増幅器または外部の電子的手段により励
起され、応答を低電力マイクロウェーブ掃引中に測定す
る。
ｎ周波数の各々における反射出力の値はｎ次元のベク
トルとして表わすことができる。ベクトルの数、または
シグナチャーはすべて測定でき、それぞれが異なった組
み合わせのプロセス条件を示す。次いで、これらのシグ
ナチャーはニューラルネットワーク又はパターン分類装
置の学習に使用される。パターン分類装置はリアルタイ
ムでプロセスを監視し、自動的にプロセスパラメータを
調節して能動的な制御を行って所望の動作状況のシグナ
チャー特性を発揮する条件を維持する。
トルとして表わすことができる。ベクトルの数、または
シグナチャーはすべて測定でき、それぞれが異なった組
み合わせのプロセス条件を示す。次いで、これらのシグ
ナチャーはニューラルネットワーク又はパターン分類装
置の学習に使用される。パターン分類装置はリアルタイ
ムでプロセスを監視し、自動的にプロセスパラメータを
調節して能動的な制御を行って所望の動作状況のシグナ
チャー特性を発揮する条件を維持する。
図面の簡単な説明 本発明の上記の特徴は以下に説明する図面を参照して
述べる本発明の詳細な説明により明らかとなる。
述べる本発明の詳細な説明により明らかとなる。
図１は、本発明の可変周波数マイクロウェーブファー
ネス装置の好適な実施例の概略図である。
ネス装置の好適な実施例の概略図である。
図２は、本発明の可変周波数マイクロウェーブファー
ネス装置の別の好適な実施例の概略図である。
ネス装置の別の好適な実施例の概略図である。
図３は、本発明の可変周波数マイクロウェーブファー
ネス装置に組み込んだ進行波管の一部を断面で示す斜視
図である。
ネス装置に組み込んだ進行波管の一部を断面で示す斜視
図である。
図４は、本発明の可変周波数マイクロウェーブファー
ネス装置に組み込んだ進行波管の概略図である。
ネス装置に組み込んだ進行波管の概略図である。
図５は、本発明の可変周波数マイクロウェーブファー
ネス装置を組み込んだ進行波管の一部を断面で示す端面
図である。
ネス装置を組み込んだ進行波管の一部を断面で示す端面
図である。
図６は、本発明の可変周波数マイクロウェーブ加熱装
置の別の好適な実施例の概略図である。
置の別の好適な実施例の概略図である。
図７は、本発明の可変周波数マイクロウェーブ加熱装
置の別の好適な実施例の概略図である。
置の別の好適な実施例の概略図である。
図８は、反射出力対周波数の割合を示す空のマイクロ
ウェーブ空洞のモードパターンを示すグラフである。
ウェーブ空洞のモードパターンを示すグラフである。
図９は、反射出力対周波数の割合を示す負荷をかけた
マイクロウェーブ空洞のモードパターンを示すグラフで
あり、図８に重ね合わされている。従って、マイクロウ
ェーブ空洞内のモードパターンの変化が加えられた負荷
に依存することが示す。
マイクロウェーブ空洞のモードパターンを示すグラフで
あり、図８に重ね合わされている。従って、マイクロウ
ェーブ空洞内のモードパターンの変化が加えられた負荷
に依存することが示す。
図10は、マイクロウェーブにより支援される被覆プロ
セスにおいて誘電体が加工物と共に入れられたファーネ
ス空洞を示す図であり、誘電体の共鳴特性の変化により
誘電体および加工物の双方に堆積した被覆物の厚さがわ
かる。
セスにおいて誘電体が加工物と共に入れられたファーネ
ス空洞を示す図であり、誘電体の共鳴特性の変化により
誘電体および加工物の双方に堆積した被覆物の厚さがわ
かる。
本発明の最良の実施態様 本発明のさまざまな特徴を持つ可変周波数マイクロウ
ェーブ加熱装置を図10に示す。マイクロウェーブ加熱装
置10はテストまたは他の選択された応用のために、マイ
クロウェーブ空洞に放射されたマイクロウェーブの周波
数を変調することができる。変調はテストの際に特定の
材料を処理することができる最大効率の周波数の測定に
有用である。周波数変調は、比較的小さなマイクロウェ
ーブ空洞に均一な出力分布を生成する手段としてのモー
ド混合方法としても有用である。
ェーブ加熱装置を図10に示す。マイクロウェーブ加熱装
置10はテストまたは他の選択された応用のために、マイ
クロウェーブ空洞に放射されたマイクロウェーブの周波
数を変調することができる。変調はテストの際に特定の
材料を処理することができる最大効率の周波数の測定に
有用である。周波数変調は、比較的小さなマイクロウェ
ーブ空洞に均一な出力分布を生成する手段としてのモー
ド混合方法としても有用である。
周波数変調テストは、選択された材料の効率的な焼結
周波数の測定のみならず、選択材料の各相に関する最大
効率の焼結周波数の測定にも有用である。同一状態にお
いて、周波数変調は相変化をしている材料の処理の際に
有用であり、材料の各相はより効率的に他の材料の相か
ら変化した周波数に結合する。さらに、周波数変調は、
複合材料を処理するときに有用で、各成分は他の成分と
は異なる周波数と結合する。
周波数の測定のみならず、選択材料の各相に関する最大
効率の焼結周波数の測定にも有用である。同一状態にお
いて、周波数変調は相変化をしている材料の処理の際に
有用であり、材料の各相はより効率的に他の材料の相か
ら変化した周波数に結合する。さらに、周波数変調は、
複合材料を処理するときに有用で、各成分は他の成分と
は異なる周波数と結合する。
図１は、選択した加工物30が処理される本発明の可変
周波数マイクロウェーブ加熱装置10の好適な実施例を概
略的に示す。適用可能な処理には、加熱処理、殺菌、焼
結、プラズマ処理、原鉱処理、重合、エッチングおよび
フィルム形成があるがそれらには限定されない。ここで
説明で用いている用語「加工物」は選択された材料また
は材料の合成物を意味することを理解されたい。用語
「加工物」にはさらにそのような選択された材料または
材料の合成物であって、材料の少なくとも１つが少なく
とも１つの相変化を受け、その結果、所定の時間で複数
の相の状態にある合成物を含むことができる。
周波数マイクロウェーブ加熱装置10の好適な実施例を概
略的に示す。適用可能な処理には、加熱処理、殺菌、焼
結、プラズマ処理、原鉱処理、重合、エッチングおよび
フィルム形成があるがそれらには限定されない。ここで
説明で用いている用語「加工物」は選択された材料また
は材料の合成物を意味することを理解されたい。用語
「加工物」にはさらにそのような選択された材料または
材料の合成物であって、材料の少なくとも１つが少なく
とも１つの相変化を受け、その結果、所定の時間で複数
の相の状態にある合成物を含むことができる。
マイクロウェーブ電圧制御発振器14は、マイクロウェ
ーブファーネス32へ入力する低出力マイクロウェーブ信
号発生のために設けてある。複合波形発生器12は制御電
圧を電圧制御型発振器14に供給し、これにより、電圧制
御型発振器が周波数の所定範囲を掃引し、パルスモード
で動作し、マイクロウェーブ信号の周波数を変調してさ
まざまな複合波形を生成する。
ーブファーネス32へ入力する低出力マイクロウェーブ信
号発生のために設けてある。複合波形発生器12は制御電
圧を電圧制御型発振器14に供給し、これにより、電圧制
御型発振器が周波数の所定範囲を掃引し、パルスモード
で動作し、マイクロウェーブ信号の周波数を変調してさ
まざまな複合波形を生成する。
好適な実施例の複合波形発生器12は内部パルス発生器
を用いたパルスモードで、またはそれは外部から供給さ
れるパルスで動作をすることができる。内部変調器は広
帯域変調に設けられている。内部変調器はAMモードまた
はFMモードで動作することができる。
を用いたパルスモードで、またはそれは外部から供給さ
れるパルスで動作をすることができる。内部変調器は広
帯域変調に設けられている。内部変調器はAMモードまた
はFMモードで動作することができる。
マイクロウェーブ電圧制御型発振器14は、波形発生器
12が電圧制御型発振器14に供給した電圧によって決定さ
れる周波数のマイクロウェーブ信号を発生する。選択さ
れた材料が特定周波数と効率的に結合して、高電圧レベ
ルを必要とするとき、一方、第２の材料が異なる周波数
および低いまたは高い電圧レベルでより効率的に結合で
きるときには、マイクロウェーブの周波数を変調するこ
とが望ましい。従って、マイクロウェーブ電圧制御型発
振器14を複合波形発生器12と結合して用いて発生したマ
イクロウェーブの周波数を変調することができる。
12が電圧制御型発振器14に供給した電圧によって決定さ
れる周波数のマイクロウェーブ信号を発生する。選択さ
れた材料が特定周波数と効率的に結合して、高電圧レベ
ルを必要とするとき、一方、第２の材料が異なる周波数
および低いまたは高い電圧レベルでより効率的に結合で
きるときには、マイクロウェーブの周波数を変調するこ
とが望ましい。従って、マイクロウェーブ電圧制御型発
振器14を複合波形発生器12と結合して用いて発生したマ
イクロウェーブの周波数を変調することができる。
周波数および出力レベルの可能な組み合わせの数は多
くあることがわかる。さらに、そのような周波数および
振幅変調機能を用いれば、加工物36の処理は、最大の処
理効率を達成するために、マイクロウェーブの周波数お
よび振幅を変えることによって行うことができることが
わかる。変調は加工物36によって検出されない程度の速
度で行い、これにより、さらに各材料および材料の相で
最大の処理効率を達成することができる。
くあることがわかる。さらに、そのような周波数および
振幅変調機能を用いれば、加工物36の処理は、最大の処
理効率を達成するために、マイクロウェーブの周波数お
よび振幅を変えることによって行うことができることが
わかる。変調は加工物36によって検出されない程度の速
度で行い、これにより、さらに各材料および材料の相で
最大の処理効率を達成することができる。
第１増幅器18は、マイクロウェーブ電圧制御型発振器
14からの信号出力を増幅するために設けられている。好
適な実施例の第１増幅器18は電圧制御され、出力の大き
さをオペレータが選択できるようにゲインを調整するこ
とができる。可変周波数マイクロウェーブ加熱装置10の
動作中、オペレータは同時に第１増幅器18を調節して、
マイクロウェーブの振幅をそれに対応するように調節す
ることができる。第１増幅器18の制御電圧は、複合波形
発生器12によっても供給することができ、これにより、
信号出力の振幅をいずれかの望ましい方法によって変調
することができる。
14からの信号出力を増幅するために設けられている。好
適な実施例の第１増幅器18は電圧制御され、出力の大き
さをオペレータが選択できるようにゲインを調整するこ
とができる。可変周波数マイクロウェーブ加熱装置10の
動作中、オペレータは同時に第１増幅器18を調節して、
マイクロウェーブの振幅をそれに対応するように調節す
ることができる。第１増幅器18の制御電圧は、複合波形
発生器12によっても供給することができ、これにより、
信号出力の振幅をいずれかの望ましい方法によって変調
することができる。
第２増幅器20は第１増幅器18から、または第１増幅器
18が設けられていないときはマイクロウェーブ電圧制御
型発振器14から出力された信号の処理に設けられてい
る。第２増幅器20は、マイクロモードファーネス空洞34
に入力されるマイクロウェーブ信号を出力し加工物に放
射する。好適な実施例において、第２増幅器はヘリック
ス進行波管（TWT）、結合空洞TWT、リングループTWT、
リングバーTWT、クライストロン、トワイストロンまた
はジャイロトロンのいずれか１つである。
18が設けられていないときはマイクロウェーブ電圧制御
型発振器14から出力された信号の処理に設けられてい
る。第２増幅器20は、マイクロモードファーネス空洞34
に入力されるマイクロウェーブ信号を出力し加工物に放
射する。好適な実施例において、第２増幅器はヘリック
ス進行波管（TWT）、結合空洞TWT、リングループTWT、
リングバーTWT、クライストロン、トワイストロンまた
はジャイロトロンのいずれか１つである。
TWT20は線形ビーム装置であり、選択された周波数お
よび波形の信号が増幅されて出力される。TWT20はTWT20
の構成によって決定される帯域幅または範囲内で選択さ
れた任意の周波数または波形を増幅する機能を有する。
特に、TWT20の物理的形状は、高い制限に達したときに
打ち消し信号が出力され、第２波が発生されるように周
波数範囲を制限する。
よび波形の信号が増幅されて出力される。TWT20はTWT20
の構成によって決定される帯域幅または範囲内で選択さ
れた任意の周波数または波形を増幅する機能を有する。
特に、TWT20の物理的形状は、高い制限に達したときに
打ち消し信号が出力され、第２波が発生されるように周
波数範囲を制限する。
特定構成のTWT20で可能なものより高いまたは低い周
波数を達成するために、TWT20の内部形状、特にヘリッ
クス40のピッチを変える。後述するTWT20は、新たな周
波数範囲が設定される。その結果、より広い周波数範囲
を達成できるようなTWT20の各種構成が可能である。結
局、本発明のTWT20は、可変周波数マイクロウェーブ加
熱装置10から選択的に取り除いて、他のTWT20と交換す
ることができる。従って、単一のマイクロウェーブ電圧
制御型発振器14、マイクロウェーブファーネス32および
マイクロウェーブファーネス空洞34をさまざまなTWT20
と用いることができ、これにより、実質的に周波数だけ
が可変なマイクロウェーブを用いて一連の同一のテスト
を行うことができる。あるTWT20は4GHz〜8GHzの周波数
範囲を設定する。一方、他のTWT20′は8GHz〜16GHzの周
波数範囲を設定する。さらに、他のTWT20″は第３の周
波数範囲を設定することができる。TWT20をTWT20′と交
換して、4GHzから16GHzまでの全周波数範囲を設定す
る。4GHz〜8GHzの周波数範囲を設定するTWT20ひとつと
しては、Microwave Laboratories社が製造したModel T
−1096G/H Band Helix TWTがある。このModel T−1096
の仕様を表１に掲載する。
波数を達成するために、TWT20の内部形状、特にヘリッ
クス40のピッチを変える。後述するTWT20は、新たな周
波数範囲が設定される。その結果、より広い周波数範囲
を達成できるようなTWT20の各種構成が可能である。結
局、本発明のTWT20は、可変周波数マイクロウェーブ加
熱装置10から選択的に取り除いて、他のTWT20と交換す
ることができる。従って、単一のマイクロウェーブ電圧
制御型発振器14、マイクロウェーブファーネス32および
マイクロウェーブファーネス空洞34をさまざまなTWT20
と用いることができ、これにより、実質的に周波数だけ
が可変なマイクロウェーブを用いて一連の同一のテスト
を行うことができる。あるTWT20は4GHz〜8GHzの周波数
範囲を設定する。一方、他のTWT20′は8GHz〜16GHzの周
波数範囲を設定する。さらに、他のTWT20″は第３の周
波数範囲を設定することができる。TWT20をTWT20′と交
換して、4GHzから16GHzまでの全周波数範囲を設定す
る。4GHz〜8GHzの周波数範囲を設定するTWT20ひとつと
しては、Microwave Laboratories社が製造したModel T
−1096G/H Band Helix TWTがある。このModel T−1096
の仕様を表１に掲載する。
上述のとおり、進行波管20は進行電界によって特徴付
けられる線形ビーム装置であり、電界は電子ビームの経
路に沿った長手方向にエネルギーを連続的に引き出す。
図３に図示するように、また、図４に概略を示すよう
に、代表的なTWT20はシングルワイヤヘリックス40の第
１端部46に取り付けられた電子ガンアッセンブリ44を備
えるように構成される。ガンアッセンブリ44は電子の集
束ビームを生成し、ヘリックス40の中心を通って指向す
る。テーパ付されたカーボン減衰器50は、ヘリックス40
の一部で反射が管入力に反射するのを阻止する方向性結
合器として機能する。Rf入力および出力巻線52,54はそ
れぞれヘリックス40のカソードおよびコレクタ端部46,4
8に配置されている。
けられる線形ビーム装置であり、電界は電子ビームの経
路に沿った長手方向にエネルギーを連続的に引き出す。
図３に図示するように、また、図４に概略を示すよう
に、代表的なTWT20はシングルワイヤヘリックス40の第
１端部46に取り付けられた電子ガンアッセンブリ44を備
えるように構成される。ガンアッセンブリ44は電子の集
束ビームを生成し、ヘリックス40の中心を通って指向す
る。テーパ付されたカーボン減衰器50は、ヘリックス40
の一部で反射が管入力に反射するのを阻止する方向性結
合器として機能する。Rf入力および出力巻線52,54はそ
れぞれヘリックス40のカソードおよびコレクタ端部46,4
8に配置されている。
表１ Ｔ−1096 G/H Band Helix TWTの仕様 RF性能 最小 最大 代表値 単位 出力 63.3 65.0 63.5 dbm 周波数範囲 4.0 8.0 Ghz 高調波成分 − −3.0 −6.0 dbc 定格出力でのゲイン 25.0 37.0 30.0 db 電気的パラメータ ヘリックス電圧 −8.0 −9.0 −8.4 kV アノード電圧(WRTC) 0.0 ＋9.0 − kV コレクタ電圧（WRTC） ＋6.2 ＋6.8 ＋6.5 kV フィラメント電圧（WRTC） 12.4 13.2 12.8
V ソレノイド電圧 35.0 57.0 48.0 V Vacイオン電圧 ＋3.5 ＋5.0 ＋3.5 kV ヘリックス電流 − 25.0 15.0 mA アノード電流 − 5.0 − mA コレクタ電流 0.9 1.8 1.2 A フィラメント電流 1.2 2.0 1.4 A ソレノイド電流 21.0 26.0 25.0 A 正に帯電したコレクタ56はヘリックス40の第２端部48
に配置されている。コレクタ56はTWT20の動作のための
エネルギー源を提供する。ビーム集束および開封マグネ
ット58はTWT20のアッセンブリの全体を囲んでいる。
V ソレノイド電圧 35.0 57.0 48.0 V Vacイオン電圧 ＋3.5 ＋5.0 ＋3.5 kV ヘリックス電流 − 25.0 15.0 mA アノード電流 − 5.0 − mA コレクタ電流 0.9 1.8 1.2 A フィラメント電流 1.2 2.0 1.4 A ソレノイド電流 21.0 26.0 25.0 A 正に帯電したコレクタ56はヘリックス40の第２端部48
に配置されている。コレクタ56はTWT20の動作のための
エネルギー源を提供する。ビーム集束および開封マグネ
ット58はTWT20のアッセンブリの全体を囲んでいる。
ヘリックス40の軸線を進行する電子はエネルギーを電
子ビームからrf波に変換するようにヘリックス40に沿っ
て伝達するrf波と相互作用する、この相互作用は連続的
かつ累積的なもので、rf信号の振幅をヘリックス40に沿
って伝播するときに大きくする。
子ビームからrf波に変換するようにヘリックス40に沿っ
て伝達するrf波と相互作用する、この相互作用は連続的
かつ累積的なもので、rf信号の振幅をヘリックス40に沿
って伝播するときに大きくする。
好適な実施例の第２増幅器20は内部冷却装置38を備え
ており、通常の動作の間に、第２増幅器によって収集さ
れた熱を放散するように設計されている。特に、ヘリッ
クスTWTの場合においては、TWT20のヘリックスおよびヘ
リックス保持部42はこの機能を実行するように選択した
材料から作られている。好適な実施例のヘリックスTWT2
0はフラットな銅ワイヤから作られたヘリックス40を備
える。複数の保持器42はヘリックスTWTの長手方向軸線
の回りに平行に配置されており、軸線の回りには銅ワイ
ヤが巻かれている。保持器42は銅ワイヤから構成された
ヘリックス40を保持するとともに、さらにヘリックスTW
T20の動作時に発生する銅ワイヤに伝達された熱を放散
するように機能する。好適な実施例においては、保持器
42は少なくとも１つのほぼ平らな面43によって断面を形
成しており、平らな面43は銅ワイヤと実質的に接触して
いる。
ており、通常の動作の間に、第２増幅器によって収集さ
れた熱を放散するように設計されている。特に、ヘリッ
クスTWTの場合においては、TWT20のヘリックスおよびヘ
リックス保持部42はこの機能を実行するように選択した
材料から作られている。好適な実施例のヘリックスTWT2
0はフラットな銅ワイヤから作られたヘリックス40を備
える。複数の保持器42はヘリックスTWTの長手方向軸線
の回りに平行に配置されており、軸線の回りには銅ワイ
ヤが巻かれている。保持器42は銅ワイヤから構成された
ヘリックス40を保持するとともに、さらにヘリックスTW
T20の動作時に発生する銅ワイヤに伝達された熱を放散
するように機能する。好適な実施例においては、保持器
42は少なくとも１つのほぼ平らな面43によって断面を形
成しており、平らな面43は銅ワイヤと実質的に接触して
いる。
さらに、好適な実施例の保持器42は酸化ベリリウムか
ら作られている。酸化ベリリウムが電気的絶縁体でも、
熱の優れた伝導体であることがわかっている。平らな断
面を形成し、さらに実質的に保持器42の平らな面43と接
触する銅ワイヤは、伝達された熱の効率的な逃げ道にな
り、これによって、ヘリックスTWT20内部の冷却手段38
を提供し、その結果、ヘリックスTWT20の寿命を延ば
す。
ら作られている。酸化ベリリウムが電気的絶縁体でも、
熱の優れた伝導体であることがわかっている。平らな断
面を形成し、さらに実質的に保持器42の平らな面43と接
触する銅ワイヤは、伝達された熱の効率的な逃げ道にな
り、これによって、ヘリックスTWT20内部の冷却手段38
を提供し、その結果、ヘリックスTWT20の寿命を延ば
す。
電源22は第２増幅器20の動作のために設けられてい
る。図面には個別に示していないが、好ましい電源22は
精密な調整をしたカソード電源と未調整のコレクタ電圧
源とからなる直流電源である。カソード出力の調整は四
極管を用いる管調整回路により行われる。このような管
の１つとしてはEimac 4PR400A管がある。コレクタ出力
および未調整カソード出力の調整は電気機械式調整器を
用いて行われる。好適な実施例のコレクタ出力には出力
範囲を選択する２つのスイッチを備える。第２増幅器20
への電力の供給に用いられる代表的な電源22としてUniv
ersal Voltonics Model BRE−15−140−ML高圧装置があ
る。Universal Voltonics電源の仕様を表２に示す。
る。図面には個別に示していないが、好ましい電源22は
精密な調整をしたカソード電源と未調整のコレクタ電圧
源とからなる直流電源である。カソード出力の調整は四
極管を用いる管調整回路により行われる。このような管
の１つとしてはEimac 4PR400A管がある。コレクタ出力
および未調整カソード出力の調整は電気機械式調整器を
用いて行われる。好適な実施例のコレクタ出力には出力
範囲を選択する２つのスイッチを備える。第２増幅器20
への電力の供給に用いられる代表的な電源22としてUniv
ersal Voltonics Model BRE−15−140−ML高圧装置があ
る。Universal Voltonics電源の仕様を表２に示す。
表2 Universal Voltonics Model BRE−15−140−ML電源ヘリックス出力 出力電圧 DC500V−15KV 出力電流 DC140mA 極性 負出力 リップル .01％rms＠DC15KV、DC140mA 変動率、負荷 ＋0.1％、無負荷から全負荷まで＠
最大出力 変動率、ライン ＋0.1％、AC190−230Vからのライン
電圧に対する＠最大出力コレクタ出力 出力電圧および電流 モードＩ（並列） ０−5KV＠4000mA モードII（直列） ０−10KV＠200mA 極性 正出力、ヘリックス出力は負 リップル ３％rms＠DC10KV、2000mA 変動率、負荷 ２％、無負荷から全負荷まで＠最大
出力 変動率、ライン ＋２％、AC190−230Vからのライン
電圧に対する＠最大出力クロウバー （コレクタ出力に接続） 応答時間 5ms装置 入力電圧 AC190−230Vフェーズ・ツー・フェ
ーズ、三相、60Hz、30KVA 電源接続 ５位置端子板 （三相中間接地） 図２に示すように、可変周波数マイクロウェーブ加熱
装置10はマイクロウェーブ電圧制御型発振手段14と第１
増幅器18とを用いることなく動作することができる。こ
の実施例において、マイクロウェーブ発生器12は選択さ
れた信号を発生するために独立して用いられ、変調され
ることなく直接出力される。このようなマイクロウェー
ブ信号発生器12の１つにWiltronによって製造されたMod
el6724信号発生器がある。この実施例において、振幅変
調は第２増幅器20の電源22内で行われる。
最大出力 変動率、ライン ＋0.1％、AC190−230Vからのライン
電圧に対する＠最大出力コレクタ出力 出力電圧および電流 モードＩ（並列） ０−5KV＠4000mA モードII（直列） ０−10KV＠200mA 極性 正出力、ヘリックス出力は負 リップル ３％rms＠DC10KV、2000mA 変動率、負荷 ２％、無負荷から全負荷まで＠最大
出力 変動率、ライン ＋２％、AC190−230Vからのライン
電圧に対する＠最大出力クロウバー （コレクタ出力に接続） 応答時間 5ms装置 入力電圧 AC190−230Vフェーズ・ツー・フェ
ーズ、三相、60Hz、30KVA 電源接続 ５位置端子板 （三相中間接地） 図２に示すように、可変周波数マイクロウェーブ加熱
装置10はマイクロウェーブ電圧制御型発振手段14と第１
増幅器18とを用いることなく動作することができる。こ
の実施例において、マイクロウェーブ発生器12は選択さ
れた信号を発生するために独立して用いられ、変調され
ることなく直接出力される。このようなマイクロウェー
ブ信号発生器12の１つにWiltronによって製造されたMod
el6724信号発生器がある。この実施例において、振幅変
調は第２増幅器20の電源22内で行われる。
図１および図２を参照すると、方向性結合器24は信号
の方向を検出し、さらに、検出された方向により信号を
指向するのに設けられている。方向性結合器24は第２増
幅器20のコレクタ端部の直前に設けられている。第２増
幅器20から受け取った信号はマイクロウェーブ32に向け
て送られる。マイクロウェーブ空洞32の方向から受け取
った信号は反射出力負荷28に向けて送られる。従って、
方向性結合器24は、反射された信号、つまり、加工物36
に吸収されず出力源に向かって戻る出力は、加工物36に
吸収されなかった出力から第２増幅器20を保護するため
に、第２増幅器20からそらす手段を提供する。好適な実
施例の反射された出力負荷28は、マイクロウェーブ空洞
32から出力の反射により収集された熱を放散させるため
水で冷却される。
の方向を検出し、さらに、検出された方向により信号を
指向するのに設けられている。方向性結合器24は第２増
幅器20のコレクタ端部の直前に設けられている。第２増
幅器20から受け取った信号はマイクロウェーブ32に向け
て送られる。マイクロウェーブ空洞32の方向から受け取
った信号は反射出力負荷28に向けて送られる。従って、
方向性結合器24は、反射された信号、つまり、加工物36
に吸収されず出力源に向かって戻る出力は、加工物36に
吸収されなかった出力から第２増幅器20を保護するため
に、第２増幅器20からそらす手段を提供する。好適な実
施例の反射された出力負荷28は、マイクロウェーブ空洞
32から出力の反射により収集された熱を放散させるため
水で冷却される。
第１出力メータ30は、マイクロウェーブ空洞32に放射
された出力の測定に設けられている。第１出力メータ30
は、第２出力メータ26と共に用いられ、第２出力メータ
は、マイクロウェーブ空洞32の効率を監視し、さらに、
反射出力を第２増幅器によってではなく反射出力負荷内
で確実に散逸させるために、マイクロウェーブ空洞32か
らの反射出力を測定するように配置されている。
された出力の測定に設けられている。第１出力メータ30
は、第２出力メータ26と共に用いられ、第２出力メータ
は、マイクロウェーブ空洞32の効率を監視し、さらに、
反射出力を第２増幅器によってではなく反射出力負荷内
で確実に散逸させるために、マイクロウェーブ空洞32か
らの反射出力を測定するように配置されている。
第２増幅器から出力された信号は、マイクロウェーブ
空洞34に送られて加工物36で吸収される。送られた信号
は加工物36に完全に吸収されず、第２増幅器20に向かっ
て反射され、それ以外の経路は辿らない。
空洞34に送られて加工物36で吸収される。送られた信号
は加工物36に完全に吸収されず、第２増幅器20に向かっ
て反射され、それ以外の経路は辿らない。
反射信号は方向性結合器24に達し、そこで第２増幅器
メータに向けてそらされ、最後に反射出力負荷28に達す
る。反射出力は、上述したように、第２増幅器20の寿命
を長くするため反射出力負荷28で放散される、反射出力
負荷28は、マイクロウェーブ空洞34から加工物36のすべ
てを取り除いて、全負荷を第２増幅器20から反射出力負
荷28にかけて装置の機能テストに用いることもできる。
反射出力負荷28が受け取った出力と第２増幅器20の出力
とを比較して装置の損失を決定することができる。
メータに向けてそらされ、最後に反射出力負荷28に達す
る。反射出力は、上述したように、第２増幅器20の寿命
を長くするため反射出力負荷28で放散される、反射出力
負荷28は、マイクロウェーブ空洞34から加工物36のすべ
てを取り除いて、全負荷を第２増幅器20から反射出力負
荷28にかけて装置の機能テストに用いることもできる。
反射出力負荷28が受け取った出力と第２増幅器20の出力
とを比較して装置の損失を決定することができる。
反射出力の大きさは第２出力メータ26によって検出さ
れる。この大きさを用いて、マイクロウェーブ空洞34に
放射されたマイクロウェーブの瞬間的な周波数効率を決
定することができる。低い反射出力は、選択された加工
物36の高い吸収率のため、より効率の高い動作周波数を
示す。
れる。この大きさを用いて、マイクロウェーブ空洞34に
放射されたマイクロウェーブの瞬間的な周波数効率を決
定することができる。低い反射出力は、選択された加工
物36の高い吸収率のため、より効率の高い動作周波数を
示す。
図６に示すのは別の実施例に係る可変周波数マイクロ
ウェーブ加熱装置10′である。この実施例で、出力およ
び温度の表示およびコントローラ60は出力モニタ62およ
び温度センサからの入力を受け取る。出力モニタ62は方
向性結合器24′から入力を受取り、前述の実施例に関連
する反射および前方向出力メータ26、30と同一の基本的
な機能を果たす。出力および温度表示およびコントロー
ラ60はさらにマイクロウェーブ発振器14′、プリアンプ
出力制御18′並びにTWT電源22′を制御するように機能
する。冷却装置66は動作中少なくともTWT20の冷却を行
うために設けてある。
ウェーブ加熱装置10′である。この実施例で、出力およ
び温度の表示およびコントローラ60は出力モニタ62およ
び温度センサからの入力を受け取る。出力モニタ62は方
向性結合器24′から入力を受取り、前述の実施例に関連
する反射および前方向出力メータ26、30と同一の基本的
な機能を果たす。出力および温度表示およびコントロー
ラ60はさらにマイクロウェーブ発振器14′、プリアンプ
出力制御18′並びにTWT電源22′を制御するように機能
する。冷却装置66は動作中少なくともTWT20の冷却を行
うために設けてある。
テーパー付された導波管結合器68は、広帯域マイクロ
ウェーブエネルギーをマイクロウェーブ空洞に結合する
際の効率を高めるように設ける。方向性結合器24′から
の送出ラインとマイクロウェーブ空洞32′との間のイン
ピーダンス変換器を動作させることにより、マイクロウ
ェーブ空洞32′に結合される出力割合を増大させる。さ
らに、マイクロウェーブエネルギーを反応性ガスが存在
するマイクロウェーブ空洞32′に結合しなければならな
いような場合には、テーパー付された導波管68が、マイ
クロウェーブ入力窓と反応性ガスとの間の境界における
マイクロウェーブエネルギーの出力強度を減少させる手
段を提供し、それにより、マイクロウェーブ入力窓での
プラズマ放電の発生を阻止することができる。
ウェーブエネルギーをマイクロウェーブ空洞に結合する
際の効率を高めるように設ける。方向性結合器24′から
の送出ラインとマイクロウェーブ空洞32′との間のイン
ピーダンス変換器を動作させることにより、マイクロウ
ェーブ空洞32′に結合される出力割合を増大させる。さ
らに、マイクロウェーブエネルギーを反応性ガスが存在
するマイクロウェーブ空洞32′に結合しなければならな
いような場合には、テーパー付された導波管68が、マイ
クロウェーブ入力窓と反応性ガスとの間の境界における
マイクロウェーブエネルギーの出力強度を減少させる手
段を提供し、それにより、マイクロウェーブ入力窓での
プラズマ放電の発生を阻止することができる。
上記のマイクロウェーブ加熱装置10はヘリックスTWT
増幅器20を有する。しかしながら、本発明の他の局面に
おいて多くの他のマイクロウェーブ源20も用いられる。
下記の表３の他の適当なマイクロウェーブ源20の代表的
な特徴を示す。
増幅器20を有する。しかしながら、本発明の他の局面に
おいて多くの他のマイクロウェーブ源20も用いられる。
下記の表３の他の適当なマイクロウェーブ源20の代表的
な特徴を示す。
図７に示すのは、本発明の可変周波数マイクロウェー
ブ加熱装置10の別の実施例である。この別の実施例で、
前述の実施例で用いたマイクロウェーブ発振器14、プリ
アンプ出力制御18、およびTWT20の代わりに周波数可変
（frequency−agile）共軸マグネトロンのような高出力
共振器114が用いられる。好適な実施例のマグネトロン1
14は中心周波数の少なくとも５％の使用可能な帯域幅を
有する。マグネトロン114はマニュアル、またはより好
ましくは、閉ループの電圧利用フィールドバック制御シ
ステムによりこの周波数が制御される。そのようなフィ
ードバック制御システムにおいては、マグネトロン114
のサーボメカニズムを動作するのに低レベル（０〜10
V）の信号が用いられる。このサーボメカニズムはマグ
ネトロン114の共軸空洞内のプランジャプレートの正確
な再配置により一つの周波数から他の周波数へマグネト
ロン114のチューニングを行う。
ブ加熱装置10の別の実施例である。この別の実施例で、
前述の実施例で用いたマイクロウェーブ発振器14、プリ
アンプ出力制御18、およびTWT20の代わりに周波数可変
（frequency−agile）共軸マグネトロンのような高出力
共振器114が用いられる。好適な実施例のマグネトロン1
14は中心周波数の少なくとも５％の使用可能な帯域幅を
有する。マグネトロン114はマニュアル、またはより好
ましくは、閉ループの電圧利用フィールドバック制御シ
ステムによりこの周波数が制御される。そのようなフィ
ードバック制御システムにおいては、マグネトロン114
のサーボメカニズムを動作するのに低レベル（０〜10
V）の信号が用いられる。このサーボメカニズムはマグ
ネトロン114の共軸空洞内のプランジャプレートの正確
な再配置により一つの周波数から他の周波数へマグネト
ロン114のチューニングを行う。
以上の説明により本発明の可変周波数マイクロウェー
ブ加熱装置は先行技術に比して優れた利点を有すること
が当業者に認識されるであろう。特に、本発明において
使用されるマイクロウェーブ加熱装置10は焼結の目的ま
たはその他の用途のために空洞34内に放射されたマイク
ロウェーブの周波数を変調する手段を提供する。マイク
ロウェーブ加熱装置10は選択された材料のマイクロウェ
ーブ周波数に関する処理特性のテストに有用である。そ
のようなテストは所望の周波数でマイクロウェーブを発
生するマイクロウェーブ源を用いたマイクロウェーブフ
ァーネス32の設計を可能にする。
ブ加熱装置は先行技術に比して優れた利点を有すること
が当業者に認識されるであろう。特に、本発明において
使用されるマイクロウェーブ加熱装置10は焼結の目的ま
たはその他の用途のために空洞34内に放射されたマイク
ロウェーブの周波数を変調する手段を提供する。マイク
ロウェーブ加熱装置10は選択された材料のマイクロウェ
ーブ周波数に関する処理特性のテストに有用である。そ
のようなテストは所望の周波数でマイクロウェーブを発
生するマイクロウェーブ源を用いたマイクロウェーブフ
ァーネス32の設計を可能にする。
さらに、マイクロウェーブ加熱装置10は、マイクロウ
ェーブの周波数は異なる材料または材料相により変わる
ので生産ツールとして有用である。周波数変調は、各種
材料材料相に適応するように、マイクロウェーブ加熱装
置10の操作中に行うことができる。さらに、本発明の周
波数変調能力は、比較的小さなマイクロウェーブ空洞34
内により一層均一な出力分布を実現するモード混合の方
法に役立つ。
ェーブの周波数は異なる材料または材料相により変わる
ので生産ツールとして有用である。周波数変調は、各種
材料材料相に適応するように、マイクロウェーブ加熱装
置10の操作中に行うことができる。さらに、本発明の周
波数変調能力は、比較的小さなマイクロウェーブ空洞34
内により一層均一な出力分布を実現するモード混合の方
法に役立つ。
可変周波数マイクロウェーブ加熱装置10の効率は開発
過程で行われた多くのテストにより示された。代表的な
テストの構成と結果は共願の米国特許出願第07/792,103
号に開示されており、ここにこれを援用する。
過程で行われた多くのテストにより示された。代表的な
テストの構成と結果は共願の米国特許出願第07/792,103
号に開示されており、ここにこれを援用する。
前述のマイクロウェーブ加熱装置10の種々の実施例は
本発明の方法において使用される。本方法の目的のため
に、好適な実施例の第２の増幅器20は同時に２個のマイ
クロウェーブ信号を出力することができる。１つの信号
は低電力信号であり他の信号は高電力信号である。低電
力マイクロウェーブ信号は、本発明の方法においてデー
タ診断信号として用いられ、高電力信号は加工物36を処
理する信号として用いられる。代わりに、低電力および
高電力信号は別の信号源から供給されるものでよい。
本発明の方法において使用される。本方法の目的のため
に、好適な実施例の第２の増幅器20は同時に２個のマイ
クロウェーブ信号を出力することができる。１つの信号
は低電力信号であり他の信号は高電力信号である。低電
力マイクロウェーブ信号は、本発明の方法においてデー
タ診断信号として用いられ、高電力信号は加工物36を処
理する信号として用いられる。代わりに、低電力および
高電力信号は別の信号源から供給されるものでよい。
本発明の方法において、第２の増幅器20はマイクロウ
ェーブ空洞34が空のときに、まず低電力レベルで動作す
る。ヘリックスTWT20の場合、最初の動作電力レベルは
１〜10ワット（１〜10W）のオーダーである。この場
合、ヘリックスTWT20はテストされる周波数範囲にわた
り空のマイクロウェーブ処理空洞34を掃引する。次い
で、方向性結合器24を通して反射される出力を測定して
空洞34に送られる出力とヘリックスTWT20に反射して戻
される出力の割合を決定する。周波数の関数としての反
射出力を測定周波数、これに基づいてマイクロウェーブ
処理空洞34の共振モードが迅速かつ正確に決定される。
これらの測定の代表的な例が第８図に示す。さらに、各
種空洞モードで反射される出力を比較し、図８のＡのよ
うな最適な空洞モードが直ちに特定される。最適な空洞
モードは反射される出力の最小割合またはマイクロウェ
ーブ空洞34に吸収される出力の最大割合により決定され
る。
ェーブ空洞34が空のときに、まず低電力レベルで動作す
る。ヘリックスTWT20の場合、最初の動作電力レベルは
１〜10ワット（１〜10W）のオーダーである。この場
合、ヘリックスTWT20はテストされる周波数範囲にわた
り空のマイクロウェーブ処理空洞34を掃引する。次い
で、方向性結合器24を通して反射される出力を測定して
空洞34に送られる出力とヘリックスTWT20に反射して戻
される出力の割合を決定する。周波数の関数としての反
射出力を測定周波数、これに基づいてマイクロウェーブ
処理空洞34の共振モードが迅速かつ正確に決定される。
これらの測定の代表的な例が第８図に示す。さらに、各
種空洞モードで反射される出力を比較し、図８のＡのよ
うな最適な空洞モードが直ちに特定される。最適な空洞
モードは反射される出力の最小割合またはマイクロウェ
ーブ空洞34に吸収される出力の最大割合により決定され
る。
次いで、処理されるサンプル36が、ガス、液体、固体
のいずれに関わらず、マイクロウェーブ空洞34内に入れ
られる。再度周波数を掃引するが、これは低電力レベル
でのみ行う。マイクロウェーブ空洞34内にサンプルがあ
るのでモードパターンの周波数が低くなる。これはマイ
クロウェーブ空洞34内に誘電率が１より大きな質量が存
在するためである。下方へのモードの偏移に加えて付加
的なモードが現れる。これは加工物36の共鳴周波数を反
映するものである。新しいモードは気体加工物36の分子
共振と液体および固体の加工物36の形態要因および形状
共振に起因し、マイクロウェーブ電力を反応性化学作用
またはサンプルに効率的に結合する周波数を示す。図９
はマイクロウェーブ空洞34内に加工物36を入れた時の影
響を示す。図に示すように、また前述のように、空の空
洞34のモードパターンは周波数が低い方に偏移し、加工
物36による追加モードが検出される。新たに検出された
モードＢまたはモードＣは加工物36を入れたために生じ
たものであり、モードＣは反射出力の割合においてより
効率的なものである。
のいずれに関わらず、マイクロウェーブ空洞34内に入れ
られる。再度周波数を掃引するが、これは低電力レベル
でのみ行う。マイクロウェーブ空洞34内にサンプルがあ
るのでモードパターンの周波数が低くなる。これはマイ
クロウェーブ空洞34内に誘電率が１より大きな質量が存
在するためである。下方へのモードの偏移に加えて付加
的なモードが現れる。これは加工物36の共鳴周波数を反
映するものである。新しいモードは気体加工物36の分子
共振と液体および固体の加工物36の形態要因および形状
共振に起因し、マイクロウェーブ電力を反応性化学作用
またはサンプルに効率的に結合する周波数を示す。図９
はマイクロウェーブ空洞34内に加工物36を入れた時の影
響を示す。図に示すように、また前述のように、空の空
洞34のモードパターンは周波数が低い方に偏移し、加工
物36による追加モードが検出される。新たに検出された
モードＢまたはモードＣは加工物36を入れたために生じ
たものであり、モードＣは反射出力の割合においてより
効率的なものである。
好適な方法において、加工物36が処理されるときの最
初の共振周波数は、最も効率的なモードが生じる周波数
となるように定められる。次いで、出力が増加されてマ
イクロウェーブ処理が開始される。例えば、プラズマを
発生または加工物36を加熱するには、前述のMLIモデル
Ｔ−1096TWTが3kWまでの連続波（CW）電力を発生でき
る。高電力条件下で、加工物36はシステムが冷却されて
いるときに比べて非常に異なった特性を示す。プラズマ
の場合には、高密度の電子やイオン、および平衡濃度を
示す生成核種（species）のスペクトルのみならず、お
そらく準安定の核種が存在する。さらに、ガスは熱く
（“hot"）、さまざまな核種はマイクロウェーブ空洞34
内に均一に分布していない。加熱するサンプルの場合
は、材料の誘電率は材料の温度の関数であり、従って、
サンプルが加熱されるに伴って変化する。いずれの場合
にも、これらの変化した条件は空洞34内のモードパター
ンに影響し、所望の共振モードの周波数を偏移させる。
初の共振周波数は、最も効率的なモードが生じる周波数
となるように定められる。次いで、出力が増加されてマ
イクロウェーブ処理が開始される。例えば、プラズマを
発生または加工物36を加熱するには、前述のMLIモデル
Ｔ−1096TWTが3kWまでの連続波（CW）電力を発生でき
る。高電力条件下で、加工物36はシステムが冷却されて
いるときに比べて非常に異なった特性を示す。プラズマ
の場合には、高密度の電子やイオン、および平衡濃度を
示す生成核種（species）のスペクトルのみならず、お
そらく準安定の核種が存在する。さらに、ガスは熱く
（“hot"）、さまざまな核種はマイクロウェーブ空洞34
内に均一に分布していない。加熱するサンプルの場合
は、材料の誘電率は材料の温度の関数であり、従って、
サンプルが加熱されるに伴って変化する。いずれの場合
にも、これらの変化した条件は空洞34内のモードパター
ンに影響し、所望の共振モードの周波数を偏移させる。
最適な共振モードの偏移により、反射出力対周波数の
割合のグラムもこれに伴い変化する。従って、このよう
な反射出力を監視することにより最適な結合を維持する
能力が得られる。本発明の方法において、反射出力の割
合は所望のモードに近い狭い周波数範囲で監視されるの
で、処理効率を最大に維持することができる。
割合のグラムもこれに伴い変化する。従って、このよう
な反射出力を監視することにより最適な結合を維持する
能力が得られる。本発明の方法において、反射出力の割
合は所望のモードに近い狭い周波数範囲で監視されるの
で、処理効率を最大に維持することができる。
選択された最初の共振周波数を使用し高電力レベルで
プラズマを移動させまたは加工物20を加熱する。一方、
複数の同時に存在する異なった周波数の信号を処理する
ためTWT20の能力を使用して、マイクロウェーブ空洞34
を全周波数範囲にわたり低電力信号で同時にプローブす
る。次いで、反射出力対周波数の割合がこの低電力プロ
ーブ信号について決定される。次いで、高電力モードス
ペクトルが、接地状態にある低電力モードスペクトルと
比較される。モードスペクトルを比較することにより、
選択された共振周波数の有効性が明らかになる。従っ
て、より適切な高電力共振周波数を選択することができ
る。この方法は、場合によっては、最初の低電力条件下
では存在しないモードまたは低電力テストでは最適とは
思えないモードを発見したり使用したりすることがあ
る。プラズマの場合には、最適モードが最初に存在しな
いのは、問題の核種の集団による低電力での比較的弱い
吸収によるものであろう。当業者には明らかなように、
その他の多くの要因が最適共振周波数に影響を与える。
プラズマを移動させまたは加工物20を加熱する。一方、
複数の同時に存在する異なった周波数の信号を処理する
ためTWT20の能力を使用して、マイクロウェーブ空洞34
を全周波数範囲にわたり低電力信号で同時にプローブす
る。次いで、反射出力対周波数の割合がこの低電力プロ
ーブ信号について決定される。次いで、高電力モードス
ペクトルが、接地状態にある低電力モードスペクトルと
比較される。モードスペクトルを比較することにより、
選択された共振周波数の有効性が明らかになる。従っ
て、より適切な高電力共振周波数を選択することができ
る。この方法は、場合によっては、最初の低電力条件下
では存在しないモードまたは低電力テストでは最適とは
思えないモードを発見したり使用したりすることがあ
る。プラズマの場合には、最適モードが最初に存在しな
いのは、問題の核種の集団による低電力での比較的弱い
吸収によるものであろう。当業者には明らかなように、
その他の多くの要因が最適共振周波数に影響を与える。
最初の低電力基準を用いて選択したモードに、熱プラ
ズマまたはサンプルの第２の共振周波数特性を同時に高
電力で駆動することができる。3kWの出力を有するTWT20
の場合、各々１〜1.5kWの範囲の電力レベルの２つの信
号を同時に駆動させることができる。従って、加工物36
は１つのモードで処理し、他のモードは監視にのみ使用
される場合と異なり、同時に２つのモードで処理するこ
とができる。
ズマまたはサンプルの第２の共振周波数特性を同時に高
電力で駆動することができる。3kWの出力を有するTWT20
の場合、各々１〜1.5kWの範囲の電力レベルの２つの信
号を同時に駆動させることができる。従って、加工物36
は１つのモードで処理し、他のモードは監視にのみ使用
される場合と異なり、同時に２つのモードで処理するこ
とができる。
マイクロウェーブを用いた堆積処理において、TWT20
の周波数範囲内で共振するダイヤモンドのような晶出材
料では、フィルム成長を監視する直接センサとして低電
力周波数プローブを用いることができる。同時に、堆積
させるために高電力信号が使用される。前述したよう
に、同時に２つの信号を出力することのできるTWT20を
そのような出力に使用することができる。特定周波数で
の吸収強度とフィルムの厚さとを相関付けすることによ
り、インテリジェントなプロセス制御程度の検出をその
場で実現することができる。
の周波数範囲内で共振するダイヤモンドのような晶出材
料では、フィルム成長を監視する直接センサとして低電
力周波数プローブを用いることができる。同時に、堆積
させるために高電力信号が使用される。前述したよう
に、同時に２つの信号を出力することのできるTWT20を
そのような出力に使用することができる。特定周波数で
の吸収強度とフィルムの厚さとを相関付けすることによ
り、インテリジェントなプロセス制御程度の検出をその
場で実現することができる。
上述のようにフィルム成長を直接検出する代わりに、
間接的な方法も用い得る。そのようなケースは、特にフ
ィルムの最適共振周波数がTWT20の周波数範囲外にある
場合に生じる。フィルム堆積を検出する間接的手法の一
例が、誘電体材料物体37をマイクロウェーブ空洞34内に
入れ、その誘電体物体37がTWT20の周波数範囲内の共振
周波数を有するようにすることである。誘電体物体37が
層９で被覆されているので、共振周波数の変化が加工物
36の被覆の厚さ39′を測定手段として用いられる。
間接的な方法も用い得る。そのようなケースは、特にフ
ィルムの最適共振周波数がTWT20の周波数範囲外にある
場合に生じる。フィルム堆積を検出する間接的手法の一
例が、誘電体材料物体37をマイクロウェーブ空洞34内に
入れ、その誘電体物体37がTWT20の周波数範囲内の共振
周波数を有するようにすることである。誘電体物体37が
層９で被覆されているので、共振周波数の変化が加工物
36の被覆の厚さ39′を測定手段として用いられる。
フィルム堆積を間接的に検出する別の方法では、誘電
体物体37の代わりに圧電結晶が用いられる。圧電結晶は
堆積するフィルムの厚さの変化に伴い変化する共振周波
数を有する。結晶は直接的にTWT20により、または外部
の電子的手段により励起され、応答は低電力マイクロウ
ェーブ掃引中に測定される。
体物体37の代わりに圧電結晶が用いられる。圧電結晶は
堆積するフィルムの厚さの変化に伴い変化する共振周波
数を有する。結晶は直接的にTWT20により、または外部
の電子的手段により励起され、応答は低電力マイクロウ
ェーブ掃引中に測定される。
TWT20の周波数範囲は同時に多数の周波数での反射電
力を検査することにより高度のプロセス制御情報を得る
ことができる。ｎ個の周波数の各々での反射電力の値は
ｎ次元のベクトルとして表わすことができる。例えば、
図８および９に示す反射電力スペクトルのグラフは、容
易に所望の次元のベクトルとして表すことができる。こ
れらの図に示されるように、個々の周波数を選び（f1,f
2,...f19）、それらの周波数での反射電力の値を「周波
数空間」でのベクトルとして定めることができる。この
方法を説明するために、周波数f2,f3,f6,f8,f9,f12,f1
5,f16での反射電力を用いてベクトルを定める。空の空
洞はベクトル値95,75,95,60,70,95,95,80を示し、物体
を装填した空洞はベクトル値75,95,80,20,90,55,95,65
を示す。上記の２種類のベクトルは、相互に容易に区別
できることは当業者に明らかであろう。このようなベク
トル、あるいはシグナチャーは、それぞれ別の異なる処
理条件で測定することができる。次いで、これらのシグ
ナチャーは、ニューラルネットワークやその他のパター
ン分類装置用に用い得る。パターン分類装置はリアルタ
イムで処理を監視し、所望の動作状況でのシグナチャー
特性を生じるような条件を維持する処理パラメータを自
動的に調節して能動的制御を行う。パターン分類技術に
は最適な多くのものがあり、アナログおよびディジタル
のニューラルネットワークを用いたものを含むことは当
業者に明らかであろう。さらに、これらのパターン分類
技術は、特定用途のハードウェアとしてまたはコンピュ
ータや装置で実行するソフトウェアとして実施すること
ができる。
力を検査することにより高度のプロセス制御情報を得る
ことができる。ｎ個の周波数の各々での反射電力の値は
ｎ次元のベクトルとして表わすことができる。例えば、
図８および９に示す反射電力スペクトルのグラフは、容
易に所望の次元のベクトルとして表すことができる。こ
れらの図に示されるように、個々の周波数を選び（f1,f
2,...f19）、それらの周波数での反射電力の値を「周波
数空間」でのベクトルとして定めることができる。この
方法を説明するために、周波数f2,f3,f6,f8,f9,f12,f1
5,f16での反射電力を用いてベクトルを定める。空の空
洞はベクトル値95,75,95,60,70,95,95,80を示し、物体
を装填した空洞はベクトル値75,95,80,20,90,55,95,65
を示す。上記の２種類のベクトルは、相互に容易に区別
できることは当業者に明らかであろう。このようなベク
トル、あるいはシグナチャーは、それぞれ別の異なる処
理条件で測定することができる。次いで、これらのシグ
ナチャーは、ニューラルネットワークやその他のパター
ン分類装置用に用い得る。パターン分類装置はリアルタ
イムで処理を監視し、所望の動作状況でのシグナチャー
特性を生じるような条件を維持する処理パラメータを自
動的に調節して能動的制御を行う。パターン分類技術に
は最適な多くのものがあり、アナログおよびディジタル
のニューラルネットワークを用いたものを含むことは当
業者に明らかであろう。さらに、これらのパターン分類
技術は、特定用途のハードウェアとしてまたはコンピュ
ータや装置で実行するソフトウェアとして実施すること
ができる。
可変周波数マイクロウェーブ加熱装置のいくつかの好
適な実施例について述べたが、これらの説明は本発明の
範囲を限定することを目的とするものではなく、請求の
範囲に記載された本発明の精神と範囲に入るすべての変
更および代替方法もまた本発明の範囲に入ることを理解
されたい。
適な実施例について述べたが、これらの説明は本発明の
範囲を限定することを目的とするものではなく、請求の
範囲に記載された本発明の精神と範囲に入るすべての変
更および代替方法もまた本発明の範囲に入ることを理解
されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローフ、ロバート・ジェイ アメリカ合衆国、テネシー州 37830、 オーク・リッジ、ウェスト・アウター・ ドライブ 998 (72)発明者 バイブル、ドン・ダブリュー アメリカ合衆国、テネシー州 37716、 クリントン、リバーベンド・ロード 624 (72)発明者 マルクナス、ロバート・ジェイ アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州 27514、チャペル・ヒル、ハイドアウ ェイ・ドライブ 5721 (56)参考文献 特開 昭58−111295（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−109587（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−184890（ＪＰ，Ａ) 米国特許4771153（ＵＳ，Ａ) 米国特許4714812（ＵＳ，Ａ) 米国特許5033478（ＵＳ，Ａ) 米国特許4314128（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 6/64 - 6/80
Claims (37)
- 【請求項１】選択された材料を処理する可変周波数マイ
クロウェーブ加熱装置であって、該可変周波数マイクロ
ウェーブ加熱装置は該選択された材料を処理するマルチ
モード空洞を形成するマイクロウェーブファーネスを有
し、さらに 選択された波長、周波数および振幅を有する少なくとも
第１の信号を発生する第１のマイクロウェーブ信号発生
器と、 選択された波長、周波数および振幅を有する少なくとも
第２の信号を発生する第２のマイクロウェーブ信号発生
器と、 前記第１の信号を増幅する第１の信号増幅器であり、該
第１の信号増幅器は、選択された周波数範囲内の中心周
波数を有する第１のマイクロウェーブ群を発生させ、該
第１のマイクロウェーブ群は選択された振幅を有する関
連する出力を有し、さらに第１のマイクロウェーブ電子
装置を有する信号増幅器と、 前記第２の信号を増幅する第２の信号増幅器であり、選
択された周波数範囲内の中心周波数を有する第２のマイ
クロウェーブ群を発生させ、該第２のマイクロウェーブ
群は選択された振幅を有する関連する出力を有し、さら
に第２のマイクロウェーブ電子装置を有する信号増幅器
と、 前記第１の信号増幅器に電力を供給する第１の電源と、 前記第２の信号増幅器に電力を供給する第２の電源と、 前記第１および第２のマイクロウェーブ群を前記マイク
ロウェーブファーネスに送るトランスミッターと、 前記第１および第２のマイクロウェーブ群を前記マイク
ロウェーブファーネスに向け、前記マイクロウェーブフ
ァーネスから反射されたマイクロウェーブを反射負荷放
射手段に向けるための信号指向手段であり、該反射負荷
放射手段は前記マイクロウェーブファーネスから反射さ
れた前記マイクロウェーブを散逸させるためのものであ
り、前記マイクロウェーブファーネスから反射された前
記マイクロウェーブは関連する電力と大きさとを有する
ように設けられた信号指向手段と、 前記マイクロウェーブファーネスに送られた前記第１お
よび第２のマイクロウェーブ群に関連する前記電力の大
きさおよび前記マイクロウェーブファーネスから反射さ
れた前記マイクロウェーブに関連する前記出力の大きさ
を監視するシステムモニタであり、複数の周波数での反
射された電力を測定して前記複数の周波数から処理診断
情報を得るように設けたシステムモニタと、 前記システムモニタからの出力を処理するデータ処理装
置とを含む可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項２】前記第１の信号増幅器は前記第１の信号増
幅器の中心周波数の少なくとも５％の有効帯域幅を定
め、前記第２の信号増幅器は前記第２の信号増幅器の中
心周波数の少なくとも５％の有効帯域幅を定める請求項
１の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項３】前記第１および第２のマイクロウェーブ電
子装置は各々進行波管、トワイストロン、クライストロ
ン、交差フィールド増幅器共軸マグネトロンおよびジヤ
イロトロンより成るグループから選択された装置である
請求項１の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項４】前記データ処理装置は少なくともニューラ
ルネットワークを含む請求項１の可変周波数マイクロウ
ェーブ加熱装置。 - 【請求項５】前記システムモニタは少なくともマイクロ
ウェーブ信号を複数の周波数で測定する装置を有し、前
記データ処理装置は少なくとも前記測定されたマイクロ
ウェーブ信号を個々のシグナチャーに変換するコンバー
タおよび該シグナチャーを分類する装置を含む請求項１
の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項６】前記マイクロウェーブ信号測定装置は少な
くともアナログ−ディジタルコンバータを含む請求項５
の可変周波数加熱装置。 - 【請求項７】前記シグナチャーを分類する前記装置は少
なくとも１つのニューラルネットワークを含む請求項５
の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項８】前記システムモニタが少なくとも前記マル
チモード空洞内に収容されたアンテナを有し、該アンテ
ナはマイクロウェーブエネルギーを前記マルチモード空
洞内に送り、該マルチモード空洞からマイクロウェーブ
エネルギーを受け取る請求項１の可変周波数マイクロウ
ェーブ加熱装置。 - 【請求項９】前記システムモニタは周波数弁別装置を含
む請求項１の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項１０】前記周波数弁別装置がハイパスフィル
タ、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、帯域阻止
フィルタ、スペクトル分析器、トラッキングバンドパス
フィルタ、スカラネツトワーク分析器、ベクトルネット
ワーク分析器および周波数シンセサイザーより成るグル
ープから選択された装置を含む請求項９の可変周波数マ
イクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項１１】前記電源は調節可能であり、それにより
前記信号発生器により発生された信号の振幅を選択的に
変調する請求項１の可変周波数マイクロウェーブ加熱装
置。 - 【請求項１２】前記信号発生器により発生された前記信
号の前記振幅を選択的に変調する信号振幅制御装置をさ
らに含む請求項１の可変周波数マイクロウェーブ加熱装
置。 - 【請求項１３】前記システムモニタからの前記出力が、
処理されている前記材料の少なくとも１つの選択された
物理的特性に関する情報を含む請求項１の可変周波数マ
イクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項１４】処理されている前記選択された材料はポ
リマーであり、前記少なくとも１つの選択された物理的
特性が該ポリマーの重合、硬化および架橋より成るグル
ープから選択された少なくとも１つの特性を含む請求項
13の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項１５】処理されている前記選択された材料がセ
ラミックであり前記少なくとも１つの選択された物理的
特性が密度、温度、粒子サイズおよび相の分布より成る
グループから選択された少なくとも１つの特性を含む請
求項13の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項１６】処理されている前記選択された材料の少
なくとも一部がプラズマ状態に変えられ、前記少なくと
も１つの選択された物理的特性または該プラズマの状態
特性を含む請求項13の可変周波数マイクロウェーブ加熱
装置。 - 【請求項１７】前記信号指向手段の動作に蓄積される熱
を放散する冷却装置を設けた請求項１の可変周波数マイ
クロウェーブ加熱装置。 - 【請求項１８】選択された材料を処理する可変周波数マ
イクロウェーブ加熱装置であって、該可変周波数マイク
ロウェーブ加熱装置は該選択された材料を処理するマル
チモード空洞を形成するマイクロウェーブファーネスを
有し、さらに 選択された波形、周波数および振幅を有する少なくとも
第１の信号並びに選択された波形、周波数および振幅を
含む第２の信号を発生するマイクロウェーブ信号発生器
と、 前記第１および第２の信号を増幅する信号増幅器であ
り、選択された周波数範囲内の中心周波数を有する第１
および第２のマイクロウェーブ群を発生させ、該第１の
マイクロウェーブ群は選択された振幅を有する関連する
出力を有し、該第２のマイクロウェーブ群は選択された
振幅を有する関連する出力を有し、さらにマイクロウェ
ーブ電子装置を有する信号増幅器と、 前記信号増幅器に電力を供給する電源と、 前記第１および第２のマイクロウェーブ群を前記マイク
ロウェーブファーネスに送るトランスミッターと 前記第１および第２のマイクロウェーブ群を前記マイク
ロウェーブファーネスにむけ、前記マイクロウェーブフ
ァーネスから反射されたマイクロウェーブを反射負荷放
射手段に向けるための信号指向手段であって、該反射負
荷放射手段は前記マイクロウェーブファーネスから反射
された前記マイクロウェーブを散逸させるためのもので
あり、前記マイクロウェーブファーネスから反射された
前記マイクロウェーブは関連する出力と大きさとを有す
るように設けられた信号指向手段と、 前記マイクロウェーブファーネスに送られた前記第１お
よび第２のマイクロウェーブ群に関連する前記出力の大
きさおよび前記マイクロウェーブファーネスから反射さ
れた前記マイクロウェーブに関連する前記出力の大きさ
を監視するシステムモニタであり、複数の周波数での反
射された電力を測定して前記複数の周波数から処理診断
情報を得るように設けたシステムモニタと、 前記システムモニタからの出力を処理するデータ処理装
置とを含む可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項１９】前記信号増幅器が前記信号増幅器の中心
周波数の少なくとも５％の有効帯域幅を定める請求項18
の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項２０】前記マイクロウェーブ電子装置が進行波
管、トワイストロン、クライストロン、交差フィールド
増幅器、共軸マグネトロンおよびジャイロトロンより成
るグループより選ばれた装置である請求項18の可変周波
数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項２１】前記データ処理装置は少なくともニュー
トラルネットワークを含む請求項18の可変周波数マイク
ロウェーブ加熱装置。 - 【請求項２２】前記システムモニタは少なくともマイク
ロウェーブ信号を複数の周波数で測定する装置を有し、
前記データ処理装置は少なくとも前記測定されたマイク
ロウェーブ信号を個々のシグナチャーに変換するコンバ
ータおよび該シグナチャーを分類する装置を含む請求項
18の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項２３】前記マイクロウェーブ信号測定装置は少
なくともアナログ−ディジタルコンバータを含む請求項
22の可変周波数加熱装置。 - 【請求項２４】前記シグナチャーを分類する前記装置は
少なくともニューラルネットワークを含む請求項22の可
変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項２５】前記システムモニタは少なくとも前記マ
ルチモード空洞内に収容されたアンテナを有し、該アン
テナはマイクロウェーブエネルギーを前記マルチモード
空洞内に送り、該マルチモード空洞からマイクロウェー
ブエネルギーを受け取る請求項18の可変周波数マイクロ
ウェーブ加熱装置。 - 【請求項２６】前記システムモニタは周波数弁別装置を
含む請求項18の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項２７】前記周波数弁別装置はハイパスフィル
タ、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、帯域阻止
フィルタ、スペクトル分析器、トラッキングバンドパス
フィルタ、スカラネットワーク分析器、ベクトルネット
ワーク分析器および周波数シンセサイザーより成るグル
ープから選択された装置を含む請求項26の可変周波数マ
イクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項２８】前記電源は調節可能であり、それにより
前記信号発生器により発生された信号の振幅を選択的に
変調する請求項18の可変周波数マイクロウェーブ加熱装
置。 - 【請求項２９】前記信号発生器により発生された前記信
号の前記振幅を選択的に変調する信号振幅制御装置をさ
らに含む請求項18の可変周波数マイクロウェーブ加熱装
置。 - 【請求項３０】前記システムモニタからの前記出力が、
処理されている前記材料の少なくとも１つの選択された
物理的特性に関する情報を含む請求項18の可変周波数マ
イクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項３１】処理されている前記選択された材料はポ
リマーであり、前記少なくとも１つの選択された物理的
特性が該ポリマーの重合、硬化および架橋より成るグル
ープから選択された少なくとも１つの特性を含む請求項
30の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項３２】処理されている前記選択された材料がセ
ラミックであり前記少なくとも１つの選択された物理的
特性が密度、温度、粒子サイズおよび相の分布より成る
グループから選択された少なくとも１つの特性を含む請
求項30の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項３３】処理されている前記選択された材料の少
なくとも一部がプラズマ状態に変えられ前記少なくとも
１つの選択された物理的特性が該プラズマの状態特性を
含む請求項30の可変周波数マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項３４】前記信号指向手段の動作により蓄積され
る熱を放散する冷却装置を設けた請求項18の可変周波数
マイクロウェーブ加熱装置。 - 【請求項３５】選択された材料を処理する方法であっ
て、 a.該選択された材料をマルチモード空洞を含むマイクロ
ウェーブファーネスを含む可変周波数加熱装置内に入れ
るステップと、 b.前記選択された材料を少なくとも２つのマイクロウェ
ーブ信号により定められる少なくとも２つの周波数を含
む該少なくとも２つのマイクロウェーブ信号で同時に照
射するステップと、 c.前記マルチモード空洞内のマイクロウェーブ信号であ
り、少なくとも前記マイクロウェーブファーネスから反
射されたマイクロウェーブを含む信号を測定するステッ
プであって、診断情報を得るように、複数の周波数での
反射動力を測定するステップと、 d.マイクロウェーブ信号を測定するステップで得られた
測定値を処理するステップと、 e.マイクロウェーブ信号を測定するステップで得られた
測定値を処理するステップの結果に基づいて、前記少な
くとも２つの周波数の少なくとも１つを制御するステッ
プとを含む方法。 - 【請求項３６】前記選択された材料をさまざまな周波数
のマイクロウェーブで照射するステップが前記可変周波
数マイクロウェーブ加熱装置内で実行され、前記可変周
波数マイクロウェーブ加熱装置は選択された波長、周波
数および振幅を有する少なくとも第１の信号を発生する
第１のマイクロウェーブ信号発生器と、 選択された波長、周波数および振幅を有する少なくとも
第２の信号を発生する第２のマイクロウェーブ信号発生
器と、 前記第１の信号を増幅する第１の信号増幅器であり、選
択された周波数範囲内の中心周波数を含む第１のマイク
ロウェーブ群を発生させ、該第１のマイクロウェーブ群
は選択された振幅を有する関連する出力を有し、さらに
第１のマイクロウェーブ電子装置を含む信号増幅器と、 前記第２の信号を増幅する第２の信号増幅器であり、選
択された周波数範囲内の中心周波数を有する第２のマイ
クロウェーブ群を発生させ、該第２のマイクロウェーブ
群は選択された振幅を有する関連する出力を有し、さら
に第２のマイクロウェーブ電子装置を含む信号増幅器
と、 前記第１の信号増幅器に電力を供給する第１の電源と、 前記第２の信号増幅器に電力を供給する第２の電源と、 前記第１および第２のマイクロウェーブ群を前記マイク
ロウェーブファーネスに送るトランスミッターと、 前記第１および第２のマイクロウェーブ群を前記マイク
ロウェーブファーネスに向け、前記マイクロウェーブフ
ァーネスから反射されたマイクロウェーブを反射負荷放
射手段に向けるための信号指向手段であり、該反射負荷
放射手段は前記マイクロウェーブファーネスから反射さ
れた前記マイクロウェーブを散逸させるためのものであ
り、前記マイクロウェーブファーネスから反射された前
記マイクロウェーブは関連する出力と大きさとを有する
ように設けられた信号指向手段と、 前記マイクロウェーブファーネスに送られた前記第１お
よび第２のマイクロウェーブ群に関連する前記出力の大
きさおよび前記マイクロウェーブファーネスから反射さ
れた前記マイクロウェーブに関連する前記出力の大きさ
を監視するシステムモニタであり、該システムモニタは
前記可変周波数マイクロウェーブ加熱装置の効率を監視
するため設けられたシステムと、 前記システムモニタからの出力を処理するデータ処理装
置を含む装置である請求項35の方法。 - 【請求項３７】前記選択された材料をさまざまな周波数
のマイクロウェーブで照射するステップが前記可変周波
数マイクロウェーブ加熱装置内で実行され、前記可変周
波数マイクロウェーブ加熱装置は、選択された波長、周
波数および振幅を有する少なくとも第１の信号および選
択された波長、周波数および振幅を含む第２の信号を発
生するマイクロウェーブ信号発生器と、 前記第１および第２の信号を増幅する信号増幅器であ
り、選択された周波数範囲内の中心周波数を有する第１
および第２のマイクロウェーブ群を発生させ、該第１の
マイクロウェーブ群は選択された振幅を有する関連する
出力を有し、該第２のマイクロウェーブ群は選択された
振幅を有する関連する出力を有し、さらにマイクロウェ
ーブ電子装置を有する信号増幅器、 前記信号増幅器に電力を供給する電源と、 前記第１および第２のマイクロウェーブ群を前記マイク
ロウェーブファーネスに送るトランスミッターと、 前記第１および第２のマイクロウェーブ群を前記マイク
ロウェーブファーネスに向け、前記マイクロウェーブフ
ァーネスから反射されたマイクロウェーブを反射負荷放
射手段に向けるための信号指向手段であり、該反射負荷
放射手段は前記マイクロウェーブファーネスから反射さ
れた前記マイクロウェーブを散逸させるためのものであ
り、前記マイクロウェーブファーネスから反射された前
記マイクロウェーブは関連する出力と大きさとを有する
ように設けられた信号指向手段と、 前記マイクロウェーブファーネスに送られた前記第１お
よび第２のマイクロウェーブ群に関連する前記出力の大
きさおよび前記マイクロウェーブファーネスから反射さ
れた前記マイクロウェーブに関連する前記出力の大きさ
を監視するシステムモニタであり、該システムモニタは
前記可変周波数マイクロウェーブ加熱装置の効率を監視
するため設けられたシステムモニタと、 前記システムモニタからの出力を処理するデータ処理装
置とを含む装置である請求項35の方法。
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| DE102015201903A1 (de) * | 2015-02-04 | 2016-04-07 | Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh | Verfahren zum Kunststofffügen mittels Mikrowellenstrahlung |
| KR101615336B1 (ko) | 2015-03-09 | 2016-04-25 | 에이스기계 주식회사 | 마이크로파 방사에 의한 저전력을 소비하는 전기로 |
| CN108781485B (zh) * | 2016-03-25 | 2021-02-09 | 松下知识产权经营株式会社 | 微波加热装置 |
| US10368402B2 (en) | 2016-04-01 | 2019-07-30 | Illinois Tool Works Inc. | Microwave heating device and method for operating a microwave heating device |
| WO2018118077A1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Whirlpool Corporation | Method of diagnosing an electromagnetic cooking device |
| DE102017210261A1 (de) * | 2017-06-20 | 2018-12-20 | Homag Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Aktivieren einer Funktionsschicht eines Beschichtungsmaterials |
| DE102018115827A1 (de) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | Gerlach Maschinenbau Gmbh | Vorrichtung zum Vernetzen mit geregelten Mikrowellen |
| EP3844517A4 (en) * | 2018-08-27 | 2022-10-05 | Massachusetts Institute of Technology | MICROWAVE RESONATOR READOUT OF AN ASSEMBLY SOLID STATE SPIN SENSOR |
| DE102022127931A1 (de) * | 2022-10-21 | 2024-05-02 | TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG | Werkstückbehandlungsvorrichtung zur Behandlung eines Werkstücks mit einer Mikrowelle und Verfahren zur Behandlung des Werkstücks mit der Mikrowelle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4314128A (en) | 1980-01-28 | 1982-02-02 | Photowatt International, Inc. | Silicon growth technique and apparatus using controlled microwave heating |
| US4714812A (en) | 1985-05-08 | 1987-12-22 | John F. Woodhead, III | Apparatus and method for processing dielectric materials with microwave energy |
| US4771153A (en) | 1986-02-21 | 1988-09-13 | Kabushiki Kaisha Toyota Cho Kenkyusho | Apparatus for microwave heating of ceramic |
| US5033478A (en) | 1984-07-24 | 1991-07-23 | Tokyo Keiki Co., Ltd. | Heating apparatus for hyperthermia |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3806689A (en) * | 1972-12-06 | 1974-04-23 | Us Army | Apparatus and method for heating simultaneously with microwaves of two widely different frequencies |
| US4174812A (en) * | 1976-08-23 | 1979-11-20 | Hechler Valentine | Jet pump proportioners |
| US4210795A (en) * | 1978-11-30 | 1980-07-01 | Litton Systems, Inc. | System and method for regulating power output in a microwave oven |
| US5321222A (en) * | 1991-11-14 | 1994-06-14 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Variable frequency microwave furnace system |
-
1995
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4314128A (en) | 1980-01-28 | 1982-02-02 | Photowatt International, Inc. | Silicon growth technique and apparatus using controlled microwave heating |
| US5033478A (en) | 1984-07-24 | 1991-07-23 | Tokyo Keiki Co., Ltd. | Heating apparatus for hyperthermia |
| US4714812A (en) | 1985-05-08 | 1987-12-22 | John F. Woodhead, III | Apparatus and method for processing dielectric materials with microwave energy |
| US4771153A (en) | 1986-02-21 | 1988-09-13 | Kabushiki Kaisha Toyota Cho Kenkyusho | Apparatus for microwave heating of ceramic |
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