プラズマ処理装置
【課題】放射導体の先端から筒長方向に沿って延びる状態でプラズマを発生させる。
【解決手段】一方の端部が閉塞板１１ｂによって閉塞されると共に他方の端部に噴出口２５が形成された筒体１１ａを有する筐体１１と、閉塞板１１ｂの内面に筐体１１の筒長方向に沿って延出するように立設されると共に入力した高周波信号Ｓ１を放射する棒状の放射器１４とを備え、ガス供給部４によって筐体１１内に放電用ガスＧが供給され、かつ放射器１４が高周波信号Ｓ１を放射している状態において、放射器１４の先端近傍から噴出口２５を介して筐体１１の外方に延びるプラズマＰを発生させるプラズマ処理装置１であって、筐体１１の内面には、ガス供給部４から供給される放電用ガスＧを筐体１１内に互いに異なる方向で放出するガス放出口２２が複数形成されている。
【解決手段】一方の端部が閉塞板１１ｂによって閉塞されると共に他方の端部に噴出口２５が形成された筒体１１ａを有する筐体１１と、閉塞板１１ｂの内面に筐体１１の筒長方向に沿って延出するように立設されると共に入力した高周波信号Ｓ１を放射する棒状の放射器１４とを備え、ガス供給部４によって筐体１１内に放電用ガスＧが供給され、かつ放射器１４が高周波信号Ｓ１を放射している状態において、放射器１４の先端近傍から噴出口２５を介して筐体１１の外方に延びるプラズマＰを発生させるプラズマ処理装置１であって、筐体１１の内面には、ガス供給部４から供給される放電用ガスＧを筐体１１内に互いに異なる方向で放出するガス放出口２２が複数形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の端部が閉塞板で閉塞されると共に他方の端部に噴出口が形成された筐体、および閉塞板の内面に立設された放射導体を備えて、放射導体の先端近傍にプラズマを発生させ、かつ発生させたプラズマを噴出口から噴出するプラズマ放電用ガスの気流に乗せて噴出口から放射させるプラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のプラズマ処理装置として、本願出願人は、下記特許文献１に開示されたプラズマ処理装置を既に提案している。このプラズマ処理装置は、高周波電源およびプラズマ発生部を備え、高周波電源において生成された高周波信号をプラズマ発生部に供給することによってプラズマ発生部内にプラズマを発生させると共に、発生させたプラズマを処理対象体に放射して、処理対象体の表面をプラズマ処理する。
【０００３】
この場合、プラズマ発生部は、筐体および放射器（アンテナ）を備えている。一例として、筐体は、両端が開口する導電性の筒体、この筒体の一方の端部に取り付けられてこの端部を閉塞する導電性の閉塞板、およびこの筒体の内周面における他方の端部寄りに取り付けられた絶縁管を備えて構成されて、その内部に放射器が閉塞板の内面に立設されている。また、閉塞板には、プラズマ放電用ガスを筒体内に供給する供給管を接続するための貫通孔が形成されている。
【０００４】
このプラズマ処理装置では、ガス供給部から供給管を介して筐体内に放電用ガスを供給している状態において、高周波電源から高周波信号をプラズマ発生部に出力する。これにより、放射器が高周波信号によって共振して、共振モノポールとして作動する。この際に、放射器では、筐体の開放端に位置する先端側で電圧が最大となる。このため、プラズマ発生部内における放射器の先端近傍で電界強度が最大となり、この先端近傍においてプラズマが発生する。この場合、供給管から供給されている放電用ガスは筒体内を筒長方向に沿って流れて筐体の開放端から外部に流出するため、プラズマは、この放電用ガスの流れに乗って延びて、つまり、放射器の先端から筒長方向に沿って延びて、筒体の開放端から処理対象体に放射される。これにより、処理対象体に対するプラズマ処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−８６６８５号公報（第４−６頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、発明者は、上記した従来のプラズマ処理装置について鋭意研究した結果、このプラズマ処理装置には以下の改善すべき点が存在していることを見出した。すなわち、このプラズマ処理装置では、閉塞板に形成された貫通孔に接続された供給管のみから筐体内に放電用ガスが直接供給される構成、つまり、閉塞板の内面全体から見れば範囲の狭い部位（貫通孔）のみから筐体内に放電用ガスが直接供給される構成となっている。このため、プラズマを発生させる放射器（放射導体）の先端近傍を内包する筐体内での放電用ガスの流れが不均一（筐体内における筒長方向と直交する平面内での流量分布が不均一）になり、この結果、放射器の先端近傍に発生するプラズマが筒長方向に沿って延びずに、筒長方向に対して斜めにずれて延びるおそれがあるという改善すべき点が存在している。
【０００７】
本発明は、かかる点を改善すべくなされたものであり、放射導体の先端から筒長方向に沿って延びる状態でプラズマを発生させ得るプラズマ処理装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく請求項１記載のプラズマ処理装置は、一方の端部が閉塞板によって閉塞されると共に他方の端部に噴出口が形成された筒体を有する筐体と、前記閉塞板の内面に前記筐体の筒長方向に沿って延出するように立設されると共に入力した高周波信号を放射する棒状の放射導体とを備え、ガス供給部によって前記筐体内にプラズマ放電用ガスが供給され、かつ前記放射導体が前記高周波信号を放射している状態において、前記放射導体の先端近傍から前記噴出口を介して当該筐体の外方に延びるプラズマを発生させるプラズマ処理装置であって、前記筐体の内面には、前記ガス供給部から供給される前記プラズマ放電用ガスを当該筐体内に互いに異なる方向で放出するガス放出口が複数形成されている。
【０００９】
また、請求項２記載のプラズマ処理装置は、請求項１記載のプラズマ処理装置において、前記筐体の内部に前記筒長方向に沿って、かつ前記放射導体の前記先端近傍を内包する状態で配設されると共に、前記筒体の前記他方の端部側の端部が当該筒体の当該他方の端部に全周に亘って密着した状態で連結された絶縁管を備え、前記筐体の内部には、前記絶縁管の前記閉塞板側の端部から当該閉塞板の内面までの領域で構成された第１内部空間と、前記絶縁管の内側領域で構成されて前記第１内部空間と前記噴出口とを連通させる第２内部空間と、前記絶縁管の外周面と前記筒体の内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間とが形成され、前記複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口は、前記第３内部空間に接する前記筒体の内周面における当該筒体の前記他方の端部側の部位に配設されて、当該第３内部空間を介して前記第１内部空間と連通する。
【００１０】
また、請求項３記載のプラズマ処理装置は、請求項２記載のプラズマ処理装置において、前記第３内部空間に接する前記筒体の内周面における当該筒体の前記他方の端部側の部位には、前記ガス放出口が、当該筒体の中心軸を中心として等角度間隔で複数配設されている。
【００１１】
また、請求項４記載のプラズマ処理装置は、請求項３記載のプラズマ処理装置において、前記ガス放出口は、１８０度間隔で２つ配設されている。
【００１２】
また、請求項５記載のプラズマ処理装置は、請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、前記複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口から放出される前記プラズマ放電用ガスの放出量を調整する調整弁を備えている。
【００１３】
また、請求項６記載のプラズマ処理装置は、請求項１から５のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、前記筐体には、配管を介して前記ガス供給部と接続される１つのガス供給口と、当該ガス供給口を介して前記ガス供給部から供給される前記プラズマ放電用ガスを前記複数のガス放出口に供給する供給流路とが配設されている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のプラズマ処理装置では、筐体の内面には、ガス供給部から供給されるプラズマ放電用ガスを筐体内に互いに異なる方向で放出するガス放出口が複数形成されている。
【００１５】
したがって、このプラズマ処理装置によれば、プラズマ放電用ガスが噴出口から筒長方向に対して斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口のうちの少なくとも１つの放出量を調整することにより、プラズマ放電用ガスが噴出口から筒長方向に沿って真っ直ぐに放出される状態に調整することができ、これにより、筐体内において発生しているプラズマをこのプラズマ放電用ガスの流れ（気流）に乗せて、噴出口から筒長方向に沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で連続して発生させることができる。
【００１６】
請求項２記載のプラズマ処理装置では、筐体の内部には、絶縁管の閉塞板側の端部から閉塞板の内面までの領域で構成された第１内部空間と、絶縁管の内側領域で構成された第２内部空間と、絶縁管の外周面と筒体の内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間とが形成され、かつ複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口が第３内部空間に接する筒体の内周面における筒体の他方の端部側の部位に配設されて、第３内部空間を介して第１内部空間と連通する。これにより、第３内部空間が絶縁管を取り囲むようにして、絶縁管の全周に亘って形成されると共に、絶縁管の閉塞板側の端部において絶縁管の全周に亘って第１内部空間と連通する構成となる。このため、各ガス放出口から放出されたプラズマ放電用ガスは、第３内部空間を介して第１内部空間内に、筒体の周方向に沿った全方向（絶縁管の周方向に沿った全方向でもある）から放出される。
【００１７】
したがって、このプラズマ処理装置によれば、例えば、ガス放出口を閉塞板の内面にのみ形成してガス放出口から第１内部空間内にプラズマ放電用ガスを直接放出する従来の構成と比較して、第１内部空間内、ひいてはこの第１内部空間からプラズマ放電用ガスが供給される第２内部空間内でのプラズマ放電用ガスの流れをより安定させることができる。この結果、このプラズマ処理装置によれば、噴出口からプラズマ放電用ガスを筒長方向に沿って安定した状態で吹き出させることができることから、絶縁管内に位置している放射導体の先端近傍に発生しているプラズマを、この放電用ガスの流れに乗せて、噴出口から筒長方向に沿ってより安定して直線状に延びる状態で連続発生させることができる。
【００１８】
請求項３記載のプラズマ処理装置によれば、ガス放出口が、第３内部空間に接する筒体の内周面における筒体の他方の端部側の部位に、筒体の中心軸を中心として等角度間隔で複数配設されているため、プラズマ放電用ガスが噴出口から中心軸に対して（筒長方向に対して）斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口のうちの少なくとも１つについての放出量を調整することにより、プラズマ放電用ガスが噴出口から中心軸に沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体内において発生しているプラズマをこのプラズマ放電用ガスの流れ（気流）に乗せて、噴出口から中心軸に沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で確実に放出させることができる。
【００１９】
請求項４記載のプラズマ処理装置によれば、筒体の中心軸を中心として１８０度間隔でガス放出口が２つ配設される構成を採用したことにより、プラズマが噴出口から中心軸に沿って真っ直ぐに延びる状態で放出させることができるという効果を奏しつつ、筐体の構造をより簡略化することができる。
【００２０】
請求項５記載のプラズマ処理装置によれば、複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口から放出されるプラズマ放電用ガスの放出量を調整する調整弁を備えているため、より簡易な構成でありながら、プラズマ放電用ガスが噴出口から中心軸に沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体内において発生しているプラズマをこのプラズマ放電用ガスの流れ（気流）に乗せて、噴出口から中心軸に沿って（筒長方向に沿って）真っ直ぐに延びる状態で確実に発生させることができる。
【００２１】
請求項６記載のプラズマ処理装置によれば、筐体に配設されたガス供給口が１つであるため、配管を介してガス供給部と接続する作業に要する時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】プラズマ処理装置１の構成図（筐体１１については中心軸Ｘを含む平面に沿った同軸コネクタ１２を除く断面図）である。
【図２】図１におけるＷ１−Ｗ１線断面図である。
【図３】プラズマ処理装置１Ａの構成図（筐体１１Ａについては中心軸Ｘを含む平面に沿った同軸コネクタ１２を除く断面図）である。
【図４】図３におけるＷ２−Ｗ２線断面図である。
【図５】図１のプラズマ処理装置１において、ガス放出口２２を４つ配設した構成のＷ１−Ｗ１線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、プラズマ処理装置の実施の形態について説明する。
【００２４】
図１に示すプラズマ処理装置１は、プラズマ発生部２、高周波電源３、ガス供給部４およびテーブル５を備えている。また、このプラズマ処理装置１は、高周波電源３において生成された高周波信号Ｓ１をプラズマ発生部２に同軸ケーブル３ａを介して供給することによってプラズマ発生部２内にプラズマＰを発生させると共に、発生させたプラズマＰをテーブル５に載置された処理対象体６に放射してその表面をプラズマ処理可能に構成されている。一例として、このプラズマ処理装置１は、樹脂などの有機材料で形成された部材（例えば、シート状や板状の部材）を処理対象体６として、その表面の殺菌処理、洗浄処理、および親水性の向上処理などを実行する。
【００２５】
プラズマ発生部２は、一例として、図１に示すように、筐体１１、同軸コネクタ１２、給電導体１３、および放射導体としての放射器（アンテナ）１４を備えている。筐体１１は、一例として、両端が開口する導電性の筒体１１ａ、導電性の閉塞板１１ｂ、絶縁管１１ｃおよび取付板１１ｄを備え、筒体１１ａにおける一方の端部（同図中の上端部）がこの一方の端部に密着（気密性を確保した状態での密着）して配設された閉塞板１１ｂによって閉塞されることにより、全体として、同図中の下端（筒体１１ａにおける他方の端部）側が開放端に形成されたトーチ型筐体に構成されている。この構成においては、筒体１１ａは筐体１１の周壁として機能している。また、筐体１１には、グランド電位が付与されている。
【００２６】
本例では、一例として、筒体１１ａは、図２に示すように、その中心軸Ｘと直交する平面に沿った外周面の断面形状が四角形（つまり、外形が四角筒体）であるが、この平面に沿った内周面の断面形状が円形であるため、実質的には円筒体として機能する。また、筒体１１ａの外周面には、図１に示すように、一方の端部寄りの位置に、筐体１１内に高周波信号Ｓ１を導入するための第１貫通孔２１が筒体１１ａの径方向に沿って形成されている。
【００２７】
また、筐体１１の内面には、ガス供給部４から供給されるプラズマ放電用ガスＧ（以下、「放電用ガスＧ」ともいう）を筐体１１内に異なる方向から放出するガス放出口２２が複数形成されている。本例では、一例として、各ガス放出口２２は、筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔に配設されている。具体的には、ガス放出口２２は、図１，２に示すように、中心軸Ｘを中心として１８０度間隔で、絶縁管１１ｃを挟んで互いに対向する状態で２つ配設されている。
【００２８】
また、筒体１１ａには、図１，２に示すように、各ガス放出口２２を起点として筒体１１ａの径方向（筐体１１の径方向）に沿って直線状に延びると共に筒体１１ａの外周面に達する供給流路２３が２つ形成されている。また、各供給流路２３における筒体１１ａの外周面に開口する部位は、ガス供給口２４として機能する。つまり、本例では、供給流路２３およびガス供給口２４は、中心軸Ｘを中心として等角度間隔（１８０度間隔）でそれぞれ形成されて、供給流路２３については筒体１１ａにそれぞれ２つずつ形成され、ガス供給口２４については筒体１１ａの外周面にそれぞれ２つずつ形成されている。また、筒体１１ａの他方の端部における内周面側の部位は、図１に示すように、外周面側の部位よりも筒体１１ａの全周に亘って一段低くなるように形成されて、絶縁管１１ｃの後述する拡径部１１ｆを嵌め込むための嵌合部１１ｅとして構成されている。
【００２９】
取付板１１ｄは、環状に形成されており、例えばねじ止めなどの方法により、筒体１１ａの他方の端部に取り付けられる。また、取付板１１ｄは、筒体１１ａの他方の端部に取り付けられた状態において、筒体１１ａ内に装着された絶縁管１１ｃにおける拡径部１１ｆを嵌合部１１ｅとの間で挟持することにより、絶縁管１１ｃを固定する。
【００３０】
絶縁管１１ｃは、図１，２に示すように、断面形状が円形の筒体１１ａにおける内周面の形状に合わせて円筒体に形成されると共に、その外径が筒体１１ａの内径よりも小径に形成されている。また、絶縁管１１ｃにおける一方の端部（図１中の下端部）寄りの外周面には、全周に亘って突出する環状の拡径部１１ｆが形成されている。また、絶縁管１１ｃにおける一方の端部（図１中の下端部）寄りの内周面は、図１に示すように、一方の端部に向かうに従って徐々に縮径する（直径が小径になる）テーパー面に形成されている。つまり、絶縁管１１ｃは、全体としてロート形状に形成されている。
【００３１】
このように形成された絶縁管１１ｃは、図１に示すように、他方の端部（同図中の上端部）側を、筒体１１ａの他方の端部（同図中の下端部）方向から筒体１１ａ内に挿入して、拡径部１１ｆを筒体１１ａの嵌合部１１ｅに嵌め込んで装着されて、上記したようにして、筒体１１ａの他方の端部（同図中の下端部）に取り付けられた取付板１１ｄによって筒体１１ａに固定されている。この構成により、絶縁管１１ｃは、筐体１１（具体的には筒体１１ａ）の内部に筐体１１の筒長方向に沿って（中心軸Ｘと平行に）、かつ筐体１１（筒体１１ａ）と同軸に配設されると共に、一方の端部（筐体１１の他方の端部側の端部）が筐体１１の他方の端部（開放端側の端部）に全周に亘って密着した状態で連結される。
【００３２】
また、絶縁管１１ｃにおける他方の端部（同図中の上端部）側の開口端に対して小径に形成された一方の端部側の円形の開口端は、各ガス放出口２２から筐体１１内に供給された放電用ガスＧの噴出口２５として機能する。この噴出口２５は、絶縁管１１ｃが筐体１１（筒体１１ａ）と同軸に配設されているため、中心が中心軸Ｘ上に位置した状態となっている。なお、筐体１１の筒長とは、図１中の上下方向の長さであり、したがって筒長方向とは同図中の上下方向（中心軸Ｘと平行な方向）をいう。
【００３３】
また、絶縁管１１ｃは、図１に示すように、上記のようにして筒体１１ａに固定された状態において、閉塞板１１ｂ側の端部（他方の端部）が第１貫通孔２１の縁部に達し、筐体１１の開放端側の端部（一方の端部）が取付板１１ｄの端面に達するように、その長さ（筒長）が規定されている。これにより、この絶縁管１１ｃ内には、後述するようにして閉塞板１１ｂの内面に立設された放射器１４における先端近傍が少なくとも挿入された状態（絶縁管１１ｃが放射器１４の先端近傍を内包した状態）となる。このため、絶縁管１１ｃは、高周波信号Ｓ１の出力電力を高めたときに、放射器１４から筐体１１（の内周面）への不要な放電の発生を防止する。
【００３４】
また、絶縁管１１ｃが固定された筐体１１の内部には、この絶縁管１１ｃで区画されることにより、絶縁管１１ｃの他方の端部（同図中の上端部。閉塞板１１ｂ側の端部）から閉塞板１１ｂ（閉塞板１１ｂの内面）までの領域で構成された第１内部空間ＳＢ１と、絶縁管１１ｃの内側領域で構成されて第１内部空間ＳＢ１と噴出口２５とを連通させる第２内部空間ＳＢ２と、絶縁管１１ｃの外周面と筒体１１ａの内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間ＳＢ３とが形成される。
【００３５】
この場合、放射器１４の先端近傍を内包する絶縁管１１ｃの内部領域で構成される第２内部空間ＳＢ２は、筒長方向に沿って延びる状態で形成されて、第３内部空間ＳＢ３から第１内部空間ＳＢ１内に供給された放電用ガスＧを放射器１４の先端近傍を経由して噴出口２５から筐体１１の外方へ放出させる。
【００３６】
また、第３内部空間ＳＢ３は、絶縁管１１ｃの拡径部１１ｆから絶縁管１１ｃの他方の端部（上端部）までの範囲に亘って形成されて、絶縁管１１ｃの他方の端部側において、この他方の端部の全周に亘って内部空間ＳＢ１と連通する。また、この第３内部空間ＳＢ３は、絶縁管１１ｃにおける一方の端部が筐体１１の他方の端部に全周に亘って密着した状態で連結される上記の構成により、筐体１１の他方の端部側が閉塞された状態（本例では、拡径部１１ｆの上面によって区画されて閉塞された状態）で形成されている。また、筒体１１ａの内周面における各ガス放出口２２が形成された筒体１１ａの他方の端部側の部位は、第３内部空間ＳＢ３に接する状態となるため、各ガス放出口２２は、第３内部空間ＳＢ３に開口すると共に、第３内部空間ＳＢ３を介して第１内部空間ＳＢ１と連通する。
【００３７】
この構成により、第３内部空間ＳＢ３は、各ガス放出口２２から筐体１１に放出（供給）された放電用ガスＧを筐体１１（筒体１１ａ）の筒長方向に沿って、閉塞板１１ｂ側に誘導すると共に閉塞板１１ｂに向けて放出することにより、第１内部空間ＳＢ１内に放電用ガスＧを供給する誘導流路として機能する。
【００３８】
同軸コネクタ１２は、図１に示すように、高周波電源３に接続された同軸ケーブル３ａの先端に装着されている。また、同軸コネクタ１２は、第１貫通孔２１を閉塞するようにして筒体１１ａの外周面に取り付けられている。この場合、同軸コネクタ１２の芯線１２ａは、第１貫通孔２１内に、筒体１１ａと非接触な状態で位置している。
【００３９】
給電導体１３は、高導電性の線材を用いて、一例として、図１に示すように、棒状（ほぼ真っ直ぐな棒状）に形成されて、一端側が同軸コネクタ１２の芯線１２ａに接続されると共に、他端側が放射器１４の給電位置Ａに接続されている。この場合、給電位置Ａは、放射器１４における閉塞板１１ｂに固定された基端部から所定距離Ｌ２だけ離間した位置に規定されている。ここで、所定距離Ｌ２は、高周波信号Ｓ１の波長をλとしたときに、λ／１０≧Ｌ２＞０の範囲に規定するのが好ましい。これにより、放射器１４と、これに接続される閉塞板１１ｂおよび給電導体１３とで逆Ｆ形のアンテナが構成されて、後述するように、プラズマ発生（点火）前後でのＶＳＷＲの変化を低減し得る構成となる。なお、所定距離Ｌ２がλ／１０を超える構成では、後述するようにプラズマ発生前のＶＳＷＲが悪化し始める（つまり、プラズマの点火性が低下し始める）。このため、Ｌ２はλ／１０以下とするのが好ましい。
【００４０】
放射器１４は、図１に示すように、導電性材料を用いて１本の棒状（柱状。本例では、一例として円柱状）に形成されている。また、放射器１４は、その一方の端部（基端部であって同図中の上端）が閉塞板１１ｂの内面に取り付けられる（導通状態を確保した状態で取り付けられる）ことにより、閉塞板１１ｂの内面（筒体１１ａとの当接面）に筐体１１の筒長方向に沿って延出する状態で（つまり、閉塞板１１ｂに対して直角な状態で）立設されている。本例では、一例として、放射器１４は、軸線が筒体１１ａの中心軸Ｘ上に位置した状態で立設されている。また、放射器１４は、基端部が第１内部空間ＳＢ１内に位置すると共に、プラズマＰを発生させる先端側が第２内部空間ＳＢ２内に位置した状態となっている。
【００４１】
また、放射器１４は、同軸コネクタ１２および給電導体１３を介して高周波電源３から入力された高周波信号Ｓ１を放射する。また、放射器１４は、その長さＬ１は（（１／４＋ｎ／２）×λ）に規定される。ここで、ｎは、０以上の整数であり、例えば、ｎ＝０としたときには、放射器１４の長さＬ１は（λ／４。高周波信号Ｓ１の周波数が一例として２．４５ＧＨｚであるため、１２２．４５ｍｍ／４＝３０．６ｍｍ）に規定される。
【００４２】
高周波電源３は、準マイクロ波帯（１ＧＨｚ〜３ＧＨｚ）またはマイクロ波帯（３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ）の高周波信号（一例として、２．４５ＧＨｚ程度の準マイクロ波）Ｓ１を所定の電力で生成すると共に、同軸ケーブル３ａを介してプラズマ発生部２に出力する高周波信号生成部として機能する。なお、本例では、高周波電源３が、準マイクロ波を高周波信号Ｓ１として出力する構成を採用しているが、マイクロ波を高周波信号Ｓ１として出力する構成を採用することもできる。また、高周波電源３からプラズマ発生部２に対する高周波信号Ｓ１の供給効率を高めるため、高周波電源３とプラズマ発生部２との間に整合器を配設することもできる。
【００４３】
ガス供給部４は、図１に示すように、配管４ａを介してプラズマ発生部２に連結されている。具体的には、配管４ａは、一方の端部（ガス供給部４側の端部）がガス供給部４に連結されると共に途中でガス供給口２４の数分だけ分岐して、複数の他方の端部は各ガス供給口２４に連結されている。この構成により、ガス供給部４は、プラズマ発生部２の筐体１１内に配管４ａを介して放電用ガスＧを供給する。放電用ガスＧとしては、通常は、電離電圧が低くプラズマが発生し易いガス（例えば、アルゴンガスやヘリウムガスなど）が使用されるが、大気圧下で反応性の高いガス（例えば、窒素ガスや酸素ガス、また空気）が使用される場合もある。
【００４４】
また、配管４ａにおける分岐部位から各他方の端部（他方の端部が接続されたガス供給口２４）までの間、各ガス供給口２４、および各供給流路２３のいずれかには、各ガス放出口２２から放出される放電用ガスＧの放出量を個別に調整するための調整弁７がガス放出口２２に対応して配設されている。本例では、一例として、調整弁７は、配管４ａにおける分岐部位から各他方の端部（他方の端部が接続されたガス供給口２４）までの間にそれぞれ配設されている。
【００４５】
また、ガス供給部４から筐体１１に供給された放電用ガスＧは、各ガス供給口２４、各ガス供給口２４に対応する供給流路２３、および各ガス供給口２４に対応するガス放出口２２を介して、互いに異なる方向から筐体１１内（本例では、筐体１１内の第３内部空間ＳＢ３内）に放出（供給）され、次いで、第３内部空間ＳＢ３によって筐体１１の筒長方向に沿って閉塞板１１ｂ側に誘導されて、閉塞板１１ｂに向けて第１内部空間ＳＢ１内に放出される。その後、第１内部空間ＳＢ１内の放電用ガスＧは、第２内部空間ＳＢ２（絶縁管１１ｃの内部領域）を経由して、筐体１１内から噴出口２５を介して筐体１１の外方に放出される（噴出口２５から放出される）。これにより、放射器１４の先端が位置している絶縁管１１ｃ内には、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５が形成されている筐体１１の他方の端部（図１中の下端部）に向かう放電用ガスＧの気流が発生する。
【００４６】
次に、プラズマ処理装置１の動作について説明する。なお、テーブル５上には処理対象体６が載置されているものとする。
【００４７】
プラズマ処理装置１では、処理対象体６に対するプラズマ処理の実行に際して、まず、ガス供給部４から配管４ａを介して筐体１１内に放電用ガスＧが供給される。これにより、上記したように絶縁管１１ｃの内部（第２内部空間ＳＢ２）には、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５に向かう放電用ガスＧの気流が発生する。
【００４８】
本例では、配管４ａから各ガス供給口２４に供給された放電用ガスＧは、まず、筒体１１ａの径方向に沿って形成された供給流路２３を経由して各ガス放出口２２から第３内部空間ＳＢ３内に筒体１１ａの径方向に沿って放出される。この場合、各供給流路２３は筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔で、かつ径方向に沿って形成されているため、筒体１１ａの内周面に開口する各ガス放出口２２からも径方向に沿って放電用ガスＧが放出される。つまり、放電用ガスＧは、第３内部空間ＳＢ３内に各ガス放出口２２から互いに異なる方向から放出（供給）される。
【００４９】
各ガス放出口２２から放出された放電用ガスＧは、図２に示すように、供給流路２３と直交する絶縁管１１ｃの外周面にそれぞれ吹き付けられて、この外周面に沿ってそれぞれ分散されるため、互いに混ざり合いながら第３内部空間ＳＢ３内を閉塞板１１ｂに向けて移動して、絶縁管１１ｃの全周から第１内部空間ＳＢ１内に放出される。この第１内部空間ＳＢ１内に放出された新たな放電用ガスＧは、第１内部空間ＳＢ１内に既に存在していた放電用ガスＧを第１内部空間ＳＢ１内から絶縁管１１ｃ内（第２内部空間ＳＢ２内）に押し出す。このようにして第１内部空間ＳＢ１から第２内部空間ＳＢ２内に放電用ガスＧが供給されることにより、第２内部空間ＳＢ２内には、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５側に向かう放電用ガスＧの気流が連続して発生して、放電用ガスＧは筐体１１の他方の端部（具体的には、この他方の端部に形成された噴出口２５）から連続的に放出される。
【００５０】
この場合、放電用ガスＧは、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出されるのが好ましいが、中心軸Ｘと直交する平面で筐体１１の内部を断面視したときの筐体１１の内部構造が不均一であることに起因して、第２内部空間ＳＢ２内での中心軸Ｘと直交する平面内での放電用ガスＧの流量の分布が中心軸Ｘを中心として点対称とならない状態（不均一な状態）となっているときには、噴出口２５から中心軸Ｘに対して斜めに放出される状態となることがある。本例では、断面視したときの筐体１１の内部構造が給電導体１３の存在によって中心軸Ｘを中心として点対称とならないため、内部構造が不均一となっている。これにより、各ガス放出口２２からの放電用ガスＧの放出量が均一な状態であっても、上記した内部構造の不均一に起因して、第２内部空間ＳＢ２内での中心軸Ｘと直交する平面内での放電用ガスＧの流量の分布が中心軸Ｘを中心として点対称とならない状態となる場合がある。
【００５１】
このような場合には、このプラズマ処理装置１では、各ガス放出口２２に対応して配設されている調整弁７のうちの少なくとも１つを操作して、各ガス放出口２２から筐体１１内に放出されている放電用ガスＧの放出量を調整することにより、第３内部空間ＳＢ３内における中心軸Ｘと直交する平面内での放電用ガスＧの流量の分布を変化させて、絶縁管１１ｃの内部領域（第２内部空間ＳＢ２）における中心軸Ｘと直交する平面内での放電用ガスＧの流量の分布を中心軸Ｘを中心として点対称の状態に移行させる。これにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って（筒長方向に沿って）真っ直ぐに放出される状態に調整される。
【００５２】
次いで、この状態において、高周波電源３が高周波信号Ｓ１のプラズマ発生部２への出力を開始する。高周波電源３から出力された高周波信号Ｓ１は、同軸ケーブル３ａ、同軸コネクタ１２および給電導体１３を介して、放射器１４にその給電位置Ａから供給される。これにより、上記の長さＬ１に規定されている放射器１４が、高周波信号Ｓ１によって共振する。共振状態の放射器１４は共振モノポールとして作動して、筐体１１の開口端側に位置する先端（図１中の下端）側で電圧が最大となる。
【００５３】
このため、放射器１４の先端近傍で電界強度が最大となり、プラズマＰの発生し易い放電用ガスＧが存在する筐体１１内では、この先端近傍においてプラズマＰが発生する。この場合、高周波電源３が高周波信号Ｓ１として準マイクロ波またはマイクロ波をプラズマ発生部２に供給するため、プラズマＰは高密度な状態で発生する。また、筐体１１内の内部空間ＳＢ２は、放電用ガスＧが存在しているため、プラズマＰは、一旦発生した後は、グロー放電状態となることから、放射器１４への高周波信号Ｓ１の供給状態において、放射器１４の先端に継続して発生する。
【００５４】
上記したように、絶縁管１１ｃの内部領域（第２内部空間ＳＢ２）では、放電用ガスＧが、中心軸Ｘと直交する平面内での流量の分布が中心軸Ｘを中心として点対称の状態で、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５側に向かって流れると共に、噴出口２５から筐体１１の外方へ中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出されているため、放射器１４の先端に発生しているプラズマＰは、図１に示すように、この放電用ガスＧの流れ（気流）に乗って放射器１４の先端近傍から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びて噴出口２５に達し、さらに、噴出口２５から筐体１１の外方へ中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で、かつ安定した状態（放射方向のぶれが少ない状態）で連続発生して、処理対象体６に放射される。これにより、プラズマ処理装置１による処理対象体６の表面処理が実行される。
【００５５】
このように、このプラズマ処理装置１では、筐体１１の内面（本例では、筒体１１ａの内周面）には、ガス供給部４から供給される放電用ガスＧを筐体１１内に互いに異なる方向で放出するガス放出口２２が複数形成されている。
【００５６】
したがって、このプラズマ処理装置１によれば、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに対して斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口２２のうちの少なくとも１つの放出量を調整することにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で連続して発生させることができる。
【００５７】
また、このプラズマ処理装置１では、筐体１１の内部には、絶縁管１１ｃの閉塞板１１ｂ側の端部から閉塞板１１ｂの内面までの領域で構成された第１内部空間ＳＢ１と、絶縁管１１ｃの内側領域で構成された第２内部空間ＳＢ２と、絶縁管１１ｃの外周面と筒体１１ａの内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間ＳＢ３とが形成され、かつ複数のガス放出口２２のうちの少なくとも１つのガス放出口２２（本例では、２つのガス放出口２２のすべて）が第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に配設されて、第３内部空間ＳＢ３を介して第１内部空間ＳＢ１と連通する。これにより、第３内部空間ＳＢ３が絶縁管１１ｃを取り囲むようにして、絶縁管１１ｃの全周に亘って形成されると共に、絶縁管１１ｃの閉塞板１１ｂ側の端部において絶縁管１１ｃの全周に亘って第１内部空間ＳＢ１と連通する構成となる。このため、各ガス放出口２２から放出された放電用ガスＧは、第３内部空間ＳＢ３を介して第１内部空間ＳＢ１内に、筒体１１ａの周方向に沿った全方向（絶縁管１１ｃの周方向に沿った全方向でもある）から放出される。
【００５８】
したがって、このプラズマ処理装置１によれば、例えば、ガス放出口２２を閉塞板１１ｂの内面にのみ形成してガス放出口２２から第１内部空間ＳＢ１内に放電用ガスＧを直接放出する従来の構成と比較して、第１内部空間ＳＢ１内、ひいてはこの第１内部空間ＳＢ１から放電用ガスＧが供給される第２内部空間ＳＢ２内での放電用ガスＧの流れをより安定させることができる。この結果、このプラズマ処理装置１によれば、噴出口２５から放電用ガスＧを中心軸Ｘに沿って安定した状態で吹き出させることができることから、絶縁管１１ｃ内に位置している放射器１４の先端近傍に発生しているプラズマＰを、この放電用ガスＧの流れに乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿ってより安定して直線状に延びる状態で連続発生させることができる。
【００５９】
また、このプラズマ処理装置１によれば、ガス放出口２２が、第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔で複数配設されているため、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに対して（筒長方向に対して）斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口２２のうちの少なくとも１つについての放出量を調整することにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で確実に放出させることができる。
【００６０】
また、このプラズマ処理装置１によれば、第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として１８０度間隔でガス放出口２２が２つ配設される構成を採用したことにより、上記した効果（プラズマＰが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で放出させることができるという効果）を奏しつつ、筐体１１の構造をより簡略化することができる。
【００６１】
また、このプラズマ処理装置１では、複数のガス放出口２２のうちの少なくとも１つのガス放出口２２から放出される放電用ガスＧの放出量を個別に調整する調整弁７を備えて、このガス放出口２２からの放電用ガスＧの放出量を調整可能としているが、例えば、ガス放出口２２毎に、つまりガス放出口２２に対応するガス供給口２４毎にガス供給部４を個別に接続して、上記した少なくとも１つのガス放出口２２に対応するガス供給部４からの供給量自体を調整するという他の構成を採用することもできる。
【００６２】
しかしながら、このプラズマ処理装置１のように前者の構成（調整弁７で放出量を調整する構成）を採用することにより、より簡易な構成でありながら、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って（筒長方向に沿って）真っ直ぐに延びる状態で確実に発生させることができる。
【００６３】
なお、上記のプラズマ処理装置１では、図１に示すように、絶縁管１１ｃにおける一方の端部（図１中の下端部）寄りの内周面を、この一方の端部に向かうに従って徐々に縮径するテーパー面に形成する構成（噴出口２５の直径を絶縁管１１ｃにおける閉塞板１１ｂ側の直径よりも絞り込む構成）を採用し、かつ筐体１１の内面（上記の例では、筒体１１ａの内周面）に形成するガス放出口２２の個数と同数のガス供給口２４を筐体１１の外面（上記の例では、筒体１１ａの外周面）に形成し、かつ調整弁７を配管４ａに配設する構成を採用しているが、絶縁管１１ｃの内周面の直径を一定にする構成（噴出口２５の直径を絶縁管１１ｃにおける閉塞板１１ｂ側の直径と同径にする構成）を採用することもできるし、またガス放出口２２の個数に拘わらずガス供給口２４を１つとする構成を採用することもできるし、調整弁７を供給流路２３に配設する構成を採用することもできる。
【００６４】
以下、これらの構成を採用したプラズマ処理装置１Ａについて、図３，４を参照して説明する。なお、プラズマ処理装置１と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６５】
図３に示すプラズマ処理装置１Ａは、プラズマ発生部２Ａ、高周波電源３、ガス供給部４およびテーブル５を備え、テーブル５に載置された処理対象体６にプラズマＰを放射してその表面をプラズマ処理可能に構成されている。
【００６６】
プラズマ発生部２Ａは、一例として、図３に示すように、筐体１１Ａ、同軸コネクタ１２、給電導体１３、および放射器１４を備えている。筐体１１Ａは、筒体１１ａ、閉塞板１１ｂ、絶縁管１１ｃおよび取付板１１ｄを備え、筒体１１ａにおける一方の端部（同図中の上端部）がこの一方の端部に密着して配設された閉塞板１１ｂによって閉塞されることにより、全体として、同図中の下端（筒体１１ａにおける他方の端部）側が開放端に形成されたトーチ型筐体に構成されている。この構成においては、筒体１１ａは筐体１１Ａの周壁として機能している。また、筐体１１Ａには、グランド電位が付与されている。
【００６７】
筒体１１ａは、図３に示すように、その長さが、取付板１１ｄの厚みを含めた長さが閉塞板１１ｂに立設された放射器１４の長さＬ１よりも長くなるように規定されて、放射器１４の先端（同図中の下端）が筐体１１Ａの開放端（本例では、取付板１１ｄの端面）から突出しない構成となっている。
【００６８】
また、筐体１１の内面には、ガス供給部４から供給される放電用ガスＧを筐体１１内に異なる方向で放出するガス放出口２２が複数形成されている。本例では、一例として、各ガス放出口２２は、筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔に配設されている。また、本例では、ガス放出口２２は、図３，４に示すように、中心軸Ｘを中心として１８０度間隔で、絶縁管１１ｃを挟んで互いに対向する状態で２つ配設されている。
【００６９】
また、筒体１１ａには、一例として、図３，４に示すように、閉塞板１１ｂが取り付けられる一方の端部側の端面に開口すると共に、他方の端部側に向けて筒長方向に沿って延びる直方体形状の凹部Ｃ１が供給流路２３の一部として筒体１１ａの板厚内に形成されている。なお、閉塞板１１ｂには、この凹部Ｃ１の位置に対応して、図３に示すように、閉塞板１１ｂの表面に形成された１つのガス供給口２４と凹部Ｃ１とを連通させるための貫通孔Ｃ２が、供給流路２３の一部として、閉塞板１１ｂの板厚方向に沿って形成されている。また、筒体１１ａの板厚内には、一端側が凹部Ｃ１における筒体１１ａの他方の端部側の部位（奥側の部位）と直角に突き当たって凹部Ｃ１と連通し、かつ他端側が対応するガス放出口２２に向けて直線的に延出すると共にガス放出口２２の近傍において筒体１１ａの径方向に（中心軸Ｘ方向に向けて）直角に折れ曲がってガス放出口２２に連通するＬ字状の流路Ｃ３が供給流路２３の一部として形成されている。
【００７０】
筐体１１Ａを構成する絶縁管１１ｃは、筐体１１を構成する上記した絶縁管１１ｃと比較して、図３，４に示すように、その内径が一定に形成されている点でのみ相違している。このように形成された絶縁管１１ｃは、図３に示すように、他方の端部（同図中の上端部）側を、筒体１１ａの他方の端部（同図中の下端部）方向から筒体１１ａ内に挿入して、拡径部１１ｆを筒体１１ａの嵌合部１１ｅに嵌め込んで装着された状態において、筒体１１ａの他方の端部（同図中の下端部）に取り付けられた取付板１１ｄによって筒体１１ａに固定されている。このようにして固定された絶縁管１１ｃは、閉塞板１１ｂ側の端部（他方の端部）が第１貫通孔２１の縁部に達し、筐体１１の開放端側の端部（一方の端部）が取付板１１ｄの端面に達するように、その長さ（筒長）が規定されている。
【００７１】
この構成により、絶縁管１１ｃは、筐体１１（具体的には筒体１１ａ）の内部に筐体１１の筒長方向に沿って、かつ筐体１１（筒体１１ａ）と同軸に配設されると共に、一方の端部（筐体１１の他方の端部側の端部）が筐体１１の他方の端部（開放端側の端部）に全周に亘って密着した状態で連結される。これにより、筐体１１の他方の端部側には、絶縁管１１ｃの一方の端部により、絶縁管１１ｃの他方の端部の内径と同一の内径の噴出口２５が形成される。
【００７２】
また、このプラズマ処理装置１Ａでは、調整弁７としての調整ねじが、図３，４に示すように、供給流路２３の一部を構成する各供給流路２３（流路Ｃ３）に配設されている。具体的には、調整弁７としての調整ねじが、筒体１１ａの外周面から筒体１１ａの内部の対応する供給流路２３に向けて、先端が供給流路２３の内部に突出し得るようにねじ込まれて配設されている。この構成により、調整弁７としての調整ねじの筒体１１ａへのねじ込み量を変化させて、調整ねじの先端の供給流路２３の内部への突出長を調整することにより、この部位での供給流路２３の開口面積を変化させることができるため、ガス放出口２２から放出される放電用ガスＧの放出量を調整することが可能となっている。
【００７３】
このプラズマ処理装置１Ａでは、ガス供給部４から１本の配管４ａを介して筐体１１Ａに配設された１つのガス供給口２４に供給された放電用ガスＧは、まず、閉塞板１１ｂに形成された供給流路２３（貫通孔Ｃ２）を介して、筒体１１ａに形成された供給流路２３（凹部Ｃ１）に供給され、さらにこの供給流路２３（凹部Ｃ１）から分岐すると共に調整弁７が配設された２つの供給流路２３（流路Ｃ３）を介して各ガス放出口２２から第３内部空間ＳＢ３内に筒体１１ａの径方向に沿って放出される。この場合、各ガス放出口２２は筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔で、かつ径方向に沿って形成されているため、各ガス放出口２２からは径方向に沿って放電用ガスＧが放出される。つまり、放電用ガスＧは、第３内部空間ＳＢ３内に各ガス放出口２２から互いに異なる方向から放出（供給）される。
【００７４】
各ガス放出口２２から放出された放電用ガスＧは、プラズマ処理装置１と同様にして、供給流路２３と直交する絶縁管１１ｃの外周面にそれぞれ吹き付けられて、この外周面に沿ってそれぞれ分散されるため、互いに混ざり合いながら第３内部空間ＳＢ３内を閉塞板１１ｂに向けて移動して、絶縁管１１ｃの全周から第１内部空間ＳＢ１内に放出される。この第１内部空間ＳＢ１内に放出された新たな放電用ガスＧは、第１内部空間ＳＢ１内に既に存在していた放電用ガスＧを第１内部空間ＳＢ１内から絶縁管１１ｃ内（第２内部空間ＳＢ２内）に押し出す。このようにして第１内部空間ＳＢ１から第２内部空間ＳＢ２内に放電用ガスＧが供給されることにより、第２内部空間ＳＢ２内には、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５側に向かう放電用ガスＧの気流が連続して発生して、放電用ガスＧは筐体１１の他方の端部（具体的には、この他方の端部に形成された噴出口２５）から連続的に放出される。
【００７５】
このプラズマ処理装置１Ａにおいても、筐体１１の内面（本例では、筒体１１ａの内周面）には、ガス供給部４から供給される放電用ガスＧを筐体１１内に互いに異なる方向で放出するガス放出口２２が複数形成されているため、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに対して斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口２２のうちの少なくとも１つの放出量を調整することにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で連続して放出させることができる。
【００７６】
また、このプラズマ処理装置１Ａによれば、筐体１１に配設されたガス供給口２４が１つであるため、配管４ａを介してガス供給部４と接続する作業に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００７７】
また、このプラズマ処理装置１Ａでも、プラズマ処理装置１と同様にして、筐体１１内に、第１内部空間ＳＢ１、第２内部空間ＳＢ２および第３内部空間ＳＢ３が形成され、かつ複数のガス放出口２２のうちの少なくとも１つのガス放出口２２（本例では、２つのガス放出口２２のすべて）が第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に配設されて、第３内部空間ＳＢ３を介して第１内部空間ＳＢ１と連通する。
【００７８】
したがって、このプラズマ処理装置１Ａによっても、ガス放出口２２から第１内部空間ＳＢ１内に放電用ガスＧを直接放出する構成と比較して、第１内部空間ＳＢ１内、ひいてはこの第１内部空間ＳＢ１から放電用ガスＧが供給される第２内部空間ＳＢ２内での放電用ガスＧの流れをより安定させることができることから、噴出口２５から放電用ガスＧを中心軸Ｘに沿って安定した状態で吹き出させることができ、これによってプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れに乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿ってより安定して直線状に延びる状態で連続発生させることができる。
【００７９】
また、このプラズマ処理装置１Ａにおいても、ガス放出口２２が、第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔で複数配設されているため、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに対して斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口２２のうちの少なくとも１つの放出量を調整することにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で確実に放出させることができる。
【００８０】
また、このプラズマ処理装置１Ａによれば、第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として１８０度間隔でガス放出口２２が２つ配設される構成を採用したことにより、上記した効果（プラズマＰが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で放出させることができるという効果）を奏しつつ、筐体１１の構造をより簡略化することができる。
【００８１】
また、このプラズマ処理装置１Ａによれば、複数のガス放出口２２のうちの少なくとも１つのガス放出口２２から放出される放電用ガスＧの放出量を調整する調整弁７（調整ねじ）を備えて、このガス放出口２２からの放電用ガスＧの放出量を調整可能としたことにより、調整弁７で放出量を調整するという簡易な構成でありながら、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で確実に放出させることができる。また、このプラズマ処理装置１Ａによれば、調整弁７（調整ねじ）を筐体１１内に配設する構成を作用したことにより、プラズマ処理装置１Ａを全体として小型化することができる。
【００８２】
また、上記のプラズマ処理装置１，１Ａでは、筒体１１ａの内周面に２つのガス放出口２２を中心軸Ｘを中心として等角度間隔（１８０度間隔）で配置する構成を採用しているが、ガス放出口２２の数は２つに限定されるものではなく、３つ以上の任意の数に規定することができる。例えば、図５に示すように、プラズマ処理装置１において、ガス放出口２２の数を２つから４つに増加させる構成を採用することもできる。この構成においては、各ガス放出口２２は、中心軸Ｘを中心として９０度間隔で筒体１１ａの内周面に配設される。なお、この構成を採用したプラズマ処理装置１では、ガス放出口２２の数に対応してガス供給口２４の数も４つとなるため、一方の端部がガス供給部４に連結された配管４ａの他方の端部を４つに分岐させて、各ガス供給口２４に連結させる。
【００８３】
このようにして、ガス放出口２２を３つ以上の任意の数（通常は４つ程度まで）に規定することにより、噴出口２５から放出される放電用ガスＧの方向を中心軸Ｘに対して全方向に微調整することができるため、放電用ガスＧを中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に一層確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で一層確実に発生させることができる。
【００８４】
また、上記のプラズマ処理装置１，１Ａでは、筐体１１の内面の一例としての筒体１１ａの内周面に、各ガス放出口２２を形成する構成を採用しているが、図１において破線で示すように、複数（この例では３つ）のガス放出口２２のうちの１つのガス放出口２２を、筐体１１の内面の一例としての閉塞板１１ｂの内面に形成して、調整弁７を配設した配管４ａを介してガス供給部４と連結する構成を採用することもできる。
【００８５】
なお、放射器１４の形状については、棒状（柱状）に形成した例を挙げて説明したが、柱状に限定されず、直方体や樋状体（ハーフパイプ状体）などの板状に構成することもできるし、筒状に構成することもできる。
【符号の説明】
【００８６】
１，１Ａ プラズマ処理装置
２，２Ａ プラズマ発生部
３ 高周波電源
４ ガス供給部
６ 処理対象体
１１，１１Ａ 筐体
１１ａ 筒体
１１ｂ 閉塞板
１１ｃ 絶縁管
１４ 放射器
２２ ガス放出口
２３ 供給流路
２４ ガス供給口
２５ 噴出口
Ｇ 放電用ガス
Ｐ プラズマ
Ｓ１ 高周波信号
ＳＢ１ 第１内部空間
ＳＢ２ 第２内部空間
ＳＢ３ 第３内部空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の端部が閉塞板で閉塞されると共に他方の端部に噴出口が形成された筐体、および閉塞板の内面に立設された放射導体を備えて、放射導体の先端近傍にプラズマを発生させ、かつ発生させたプラズマを噴出口から噴出するプラズマ放電用ガスの気流に乗せて噴出口から放射させるプラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のプラズマ処理装置として、本願出願人は、下記特許文献１に開示されたプラズマ処理装置を既に提案している。このプラズマ処理装置は、高周波電源およびプラズマ発生部を備え、高周波電源において生成された高周波信号をプラズマ発生部に供給することによってプラズマ発生部内にプラズマを発生させると共に、発生させたプラズマを処理対象体に放射して、処理対象体の表面をプラズマ処理する。
【０００３】
この場合、プラズマ発生部は、筐体および放射器（アンテナ）を備えている。一例として、筐体は、両端が開口する導電性の筒体、この筒体の一方の端部に取り付けられてこの端部を閉塞する導電性の閉塞板、およびこの筒体の内周面における他方の端部寄りに取り付けられた絶縁管を備えて構成されて、その内部に放射器が閉塞板の内面に立設されている。また、閉塞板には、プラズマ放電用ガスを筒体内に供給する供給管を接続するための貫通孔が形成されている。
【０００４】
このプラズマ処理装置では、ガス供給部から供給管を介して筐体内に放電用ガスを供給している状態において、高周波電源から高周波信号をプラズマ発生部に出力する。これにより、放射器が高周波信号によって共振して、共振モノポールとして作動する。この際に、放射器では、筐体の開放端に位置する先端側で電圧が最大となる。このため、プラズマ発生部内における放射器の先端近傍で電界強度が最大となり、この先端近傍においてプラズマが発生する。この場合、供給管から供給されている放電用ガスは筒体内を筒長方向に沿って流れて筐体の開放端から外部に流出するため、プラズマは、この放電用ガスの流れに乗って延びて、つまり、放射器の先端から筒長方向に沿って延びて、筒体の開放端から処理対象体に放射される。これにより、処理対象体に対するプラズマ処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−８６６８５号公報（第４−６頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、発明者は、上記した従来のプラズマ処理装置について鋭意研究した結果、このプラズマ処理装置には以下の改善すべき点が存在していることを見出した。すなわち、このプラズマ処理装置では、閉塞板に形成された貫通孔に接続された供給管のみから筐体内に放電用ガスが直接供給される構成、つまり、閉塞板の内面全体から見れば範囲の狭い部位（貫通孔）のみから筐体内に放電用ガスが直接供給される構成となっている。このため、プラズマを発生させる放射器（放射導体）の先端近傍を内包する筐体内での放電用ガスの流れが不均一（筐体内における筒長方向と直交する平面内での流量分布が不均一）になり、この結果、放射器の先端近傍に発生するプラズマが筒長方向に沿って延びずに、筒長方向に対して斜めにずれて延びるおそれがあるという改善すべき点が存在している。
【０００７】
本発明は、かかる点を改善すべくなされたものであり、放射導体の先端から筒長方向に沿って延びる状態でプラズマを発生させ得るプラズマ処理装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく請求項１記載のプラズマ処理装置は、一方の端部が閉塞板によって閉塞されると共に他方の端部に噴出口が形成された筒体を有する筐体と、前記閉塞板の内面に前記筐体の筒長方向に沿って延出するように立設されると共に入力した高周波信号を放射する棒状の放射導体とを備え、ガス供給部によって前記筐体内にプラズマ放電用ガスが供給され、かつ前記放射導体が前記高周波信号を放射している状態において、前記放射導体の先端近傍から前記噴出口を介して当該筐体の外方に延びるプラズマを発生させるプラズマ処理装置であって、前記筐体の内面には、前記ガス供給部から供給される前記プラズマ放電用ガスを当該筐体内に互いに異なる方向で放出するガス放出口が複数形成されている。
【０００９】
また、請求項２記載のプラズマ処理装置は、請求項１記載のプラズマ処理装置において、前記筐体の内部に前記筒長方向に沿って、かつ前記放射導体の前記先端近傍を内包する状態で配設されると共に、前記筒体の前記他方の端部側の端部が当該筒体の当該他方の端部に全周に亘って密着した状態で連結された絶縁管を備え、前記筐体の内部には、前記絶縁管の前記閉塞板側の端部から当該閉塞板の内面までの領域で構成された第１内部空間と、前記絶縁管の内側領域で構成されて前記第１内部空間と前記噴出口とを連通させる第２内部空間と、前記絶縁管の外周面と前記筒体の内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間とが形成され、前記複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口は、前記第３内部空間に接する前記筒体の内周面における当該筒体の前記他方の端部側の部位に配設されて、当該第３内部空間を介して前記第１内部空間と連通する。
【００１０】
また、請求項３記載のプラズマ処理装置は、請求項２記載のプラズマ処理装置において、前記第３内部空間に接する前記筒体の内周面における当該筒体の前記他方の端部側の部位には、前記ガス放出口が、当該筒体の中心軸を中心として等角度間隔で複数配設されている。
【００１１】
また、請求項４記載のプラズマ処理装置は、請求項３記載のプラズマ処理装置において、前記ガス放出口は、１８０度間隔で２つ配設されている。
【００１２】
また、請求項５記載のプラズマ処理装置は、請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、前記複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口から放出される前記プラズマ放電用ガスの放出量を調整する調整弁を備えている。
【００１３】
また、請求項６記載のプラズマ処理装置は、請求項１から５のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、前記筐体には、配管を介して前記ガス供給部と接続される１つのガス供給口と、当該ガス供給口を介して前記ガス供給部から供給される前記プラズマ放電用ガスを前記複数のガス放出口に供給する供給流路とが配設されている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のプラズマ処理装置では、筐体の内面には、ガス供給部から供給されるプラズマ放電用ガスを筐体内に互いに異なる方向で放出するガス放出口が複数形成されている。
【００１５】
したがって、このプラズマ処理装置によれば、プラズマ放電用ガスが噴出口から筒長方向に対して斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口のうちの少なくとも１つの放出量を調整することにより、プラズマ放電用ガスが噴出口から筒長方向に沿って真っ直ぐに放出される状態に調整することができ、これにより、筐体内において発生しているプラズマをこのプラズマ放電用ガスの流れ（気流）に乗せて、噴出口から筒長方向に沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で連続して発生させることができる。
【００１６】
請求項２記載のプラズマ処理装置では、筐体の内部には、絶縁管の閉塞板側の端部から閉塞板の内面までの領域で構成された第１内部空間と、絶縁管の内側領域で構成された第２内部空間と、絶縁管の外周面と筒体の内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間とが形成され、かつ複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口が第３内部空間に接する筒体の内周面における筒体の他方の端部側の部位に配設されて、第３内部空間を介して第１内部空間と連通する。これにより、第３内部空間が絶縁管を取り囲むようにして、絶縁管の全周に亘って形成されると共に、絶縁管の閉塞板側の端部において絶縁管の全周に亘って第１内部空間と連通する構成となる。このため、各ガス放出口から放出されたプラズマ放電用ガスは、第３内部空間を介して第１内部空間内に、筒体の周方向に沿った全方向（絶縁管の周方向に沿った全方向でもある）から放出される。
【００１７】
したがって、このプラズマ処理装置によれば、例えば、ガス放出口を閉塞板の内面にのみ形成してガス放出口から第１内部空間内にプラズマ放電用ガスを直接放出する従来の構成と比較して、第１内部空間内、ひいてはこの第１内部空間からプラズマ放電用ガスが供給される第２内部空間内でのプラズマ放電用ガスの流れをより安定させることができる。この結果、このプラズマ処理装置によれば、噴出口からプラズマ放電用ガスを筒長方向に沿って安定した状態で吹き出させることができることから、絶縁管内に位置している放射導体の先端近傍に発生しているプラズマを、この放電用ガスの流れに乗せて、噴出口から筒長方向に沿ってより安定して直線状に延びる状態で連続発生させることができる。
【００１８】
請求項３記載のプラズマ処理装置によれば、ガス放出口が、第３内部空間に接する筒体の内周面における筒体の他方の端部側の部位に、筒体の中心軸を中心として等角度間隔で複数配設されているため、プラズマ放電用ガスが噴出口から中心軸に対して（筒長方向に対して）斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口のうちの少なくとも１つについての放出量を調整することにより、プラズマ放電用ガスが噴出口から中心軸に沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体内において発生しているプラズマをこのプラズマ放電用ガスの流れ（気流）に乗せて、噴出口から中心軸に沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で確実に放出させることができる。
【００１９】
請求項４記載のプラズマ処理装置によれば、筒体の中心軸を中心として１８０度間隔でガス放出口が２つ配設される構成を採用したことにより、プラズマが噴出口から中心軸に沿って真っ直ぐに延びる状態で放出させることができるという効果を奏しつつ、筐体の構造をより簡略化することができる。
【００２０】
請求項５記載のプラズマ処理装置によれば、複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口から放出されるプラズマ放電用ガスの放出量を調整する調整弁を備えているため、より簡易な構成でありながら、プラズマ放電用ガスが噴出口から中心軸に沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体内において発生しているプラズマをこのプラズマ放電用ガスの流れ（気流）に乗せて、噴出口から中心軸に沿って（筒長方向に沿って）真っ直ぐに延びる状態で確実に発生させることができる。
【００２１】
請求項６記載のプラズマ処理装置によれば、筐体に配設されたガス供給口が１つであるため、配管を介してガス供給部と接続する作業に要する時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】プラズマ処理装置１の構成図（筐体１１については中心軸Ｘを含む平面に沿った同軸コネクタ１２を除く断面図）である。
【図２】図１におけるＷ１−Ｗ１線断面図である。
【図３】プラズマ処理装置１Ａの構成図（筐体１１Ａについては中心軸Ｘを含む平面に沿った同軸コネクタ１２を除く断面図）である。
【図４】図３におけるＷ２−Ｗ２線断面図である。
【図５】図１のプラズマ処理装置１において、ガス放出口２２を４つ配設した構成のＷ１−Ｗ１線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、プラズマ処理装置の実施の形態について説明する。
【００２４】
図１に示すプラズマ処理装置１は、プラズマ発生部２、高周波電源３、ガス供給部４およびテーブル５を備えている。また、このプラズマ処理装置１は、高周波電源３において生成された高周波信号Ｓ１をプラズマ発生部２に同軸ケーブル３ａを介して供給することによってプラズマ発生部２内にプラズマＰを発生させると共に、発生させたプラズマＰをテーブル５に載置された処理対象体６に放射してその表面をプラズマ処理可能に構成されている。一例として、このプラズマ処理装置１は、樹脂などの有機材料で形成された部材（例えば、シート状や板状の部材）を処理対象体６として、その表面の殺菌処理、洗浄処理、および親水性の向上処理などを実行する。
【００２５】
プラズマ発生部２は、一例として、図１に示すように、筐体１１、同軸コネクタ１２、給電導体１３、および放射導体としての放射器（アンテナ）１４を備えている。筐体１１は、一例として、両端が開口する導電性の筒体１１ａ、導電性の閉塞板１１ｂ、絶縁管１１ｃおよび取付板１１ｄを備え、筒体１１ａにおける一方の端部（同図中の上端部）がこの一方の端部に密着（気密性を確保した状態での密着）して配設された閉塞板１１ｂによって閉塞されることにより、全体として、同図中の下端（筒体１１ａにおける他方の端部）側が開放端に形成されたトーチ型筐体に構成されている。この構成においては、筒体１１ａは筐体１１の周壁として機能している。また、筐体１１には、グランド電位が付与されている。
【００２６】
本例では、一例として、筒体１１ａは、図２に示すように、その中心軸Ｘと直交する平面に沿った外周面の断面形状が四角形（つまり、外形が四角筒体）であるが、この平面に沿った内周面の断面形状が円形であるため、実質的には円筒体として機能する。また、筒体１１ａの外周面には、図１に示すように、一方の端部寄りの位置に、筐体１１内に高周波信号Ｓ１を導入するための第１貫通孔２１が筒体１１ａの径方向に沿って形成されている。
【００２７】
また、筐体１１の内面には、ガス供給部４から供給されるプラズマ放電用ガスＧ（以下、「放電用ガスＧ」ともいう）を筐体１１内に異なる方向から放出するガス放出口２２が複数形成されている。本例では、一例として、各ガス放出口２２は、筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔に配設されている。具体的には、ガス放出口２２は、図１，２に示すように、中心軸Ｘを中心として１８０度間隔で、絶縁管１１ｃを挟んで互いに対向する状態で２つ配設されている。
【００２８】
また、筒体１１ａには、図１，２に示すように、各ガス放出口２２を起点として筒体１１ａの径方向（筐体１１の径方向）に沿って直線状に延びると共に筒体１１ａの外周面に達する供給流路２３が２つ形成されている。また、各供給流路２３における筒体１１ａの外周面に開口する部位は、ガス供給口２４として機能する。つまり、本例では、供給流路２３およびガス供給口２４は、中心軸Ｘを中心として等角度間隔（１８０度間隔）でそれぞれ形成されて、供給流路２３については筒体１１ａにそれぞれ２つずつ形成され、ガス供給口２４については筒体１１ａの外周面にそれぞれ２つずつ形成されている。また、筒体１１ａの他方の端部における内周面側の部位は、図１に示すように、外周面側の部位よりも筒体１１ａの全周に亘って一段低くなるように形成されて、絶縁管１１ｃの後述する拡径部１１ｆを嵌め込むための嵌合部１１ｅとして構成されている。
【００２９】
取付板１１ｄは、環状に形成されており、例えばねじ止めなどの方法により、筒体１１ａの他方の端部に取り付けられる。また、取付板１１ｄは、筒体１１ａの他方の端部に取り付けられた状態において、筒体１１ａ内に装着された絶縁管１１ｃにおける拡径部１１ｆを嵌合部１１ｅとの間で挟持することにより、絶縁管１１ｃを固定する。
【００３０】
絶縁管１１ｃは、図１，２に示すように、断面形状が円形の筒体１１ａにおける内周面の形状に合わせて円筒体に形成されると共に、その外径が筒体１１ａの内径よりも小径に形成されている。また、絶縁管１１ｃにおける一方の端部（図１中の下端部）寄りの外周面には、全周に亘って突出する環状の拡径部１１ｆが形成されている。また、絶縁管１１ｃにおける一方の端部（図１中の下端部）寄りの内周面は、図１に示すように、一方の端部に向かうに従って徐々に縮径する（直径が小径になる）テーパー面に形成されている。つまり、絶縁管１１ｃは、全体としてロート形状に形成されている。
【００３１】
このように形成された絶縁管１１ｃは、図１に示すように、他方の端部（同図中の上端部）側を、筒体１１ａの他方の端部（同図中の下端部）方向から筒体１１ａ内に挿入して、拡径部１１ｆを筒体１１ａの嵌合部１１ｅに嵌め込んで装着されて、上記したようにして、筒体１１ａの他方の端部（同図中の下端部）に取り付けられた取付板１１ｄによって筒体１１ａに固定されている。この構成により、絶縁管１１ｃは、筐体１１（具体的には筒体１１ａ）の内部に筐体１１の筒長方向に沿って（中心軸Ｘと平行に）、かつ筐体１１（筒体１１ａ）と同軸に配設されると共に、一方の端部（筐体１１の他方の端部側の端部）が筐体１１の他方の端部（開放端側の端部）に全周に亘って密着した状態で連結される。
【００３２】
また、絶縁管１１ｃにおける他方の端部（同図中の上端部）側の開口端に対して小径に形成された一方の端部側の円形の開口端は、各ガス放出口２２から筐体１１内に供給された放電用ガスＧの噴出口２５として機能する。この噴出口２５は、絶縁管１１ｃが筐体１１（筒体１１ａ）と同軸に配設されているため、中心が中心軸Ｘ上に位置した状態となっている。なお、筐体１１の筒長とは、図１中の上下方向の長さであり、したがって筒長方向とは同図中の上下方向（中心軸Ｘと平行な方向）をいう。
【００３３】
また、絶縁管１１ｃは、図１に示すように、上記のようにして筒体１１ａに固定された状態において、閉塞板１１ｂ側の端部（他方の端部）が第１貫通孔２１の縁部に達し、筐体１１の開放端側の端部（一方の端部）が取付板１１ｄの端面に達するように、その長さ（筒長）が規定されている。これにより、この絶縁管１１ｃ内には、後述するようにして閉塞板１１ｂの内面に立設された放射器１４における先端近傍が少なくとも挿入された状態（絶縁管１１ｃが放射器１４の先端近傍を内包した状態）となる。このため、絶縁管１１ｃは、高周波信号Ｓ１の出力電力を高めたときに、放射器１４から筐体１１（の内周面）への不要な放電の発生を防止する。
【００３４】
また、絶縁管１１ｃが固定された筐体１１の内部には、この絶縁管１１ｃで区画されることにより、絶縁管１１ｃの他方の端部（同図中の上端部。閉塞板１１ｂ側の端部）から閉塞板１１ｂ（閉塞板１１ｂの内面）までの領域で構成された第１内部空間ＳＢ１と、絶縁管１１ｃの内側領域で構成されて第１内部空間ＳＢ１と噴出口２５とを連通させる第２内部空間ＳＢ２と、絶縁管１１ｃの外周面と筒体１１ａの内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間ＳＢ３とが形成される。
【００３５】
この場合、放射器１４の先端近傍を内包する絶縁管１１ｃの内部領域で構成される第２内部空間ＳＢ２は、筒長方向に沿って延びる状態で形成されて、第３内部空間ＳＢ３から第１内部空間ＳＢ１内に供給された放電用ガスＧを放射器１４の先端近傍を経由して噴出口２５から筐体１１の外方へ放出させる。
【００３６】
また、第３内部空間ＳＢ３は、絶縁管１１ｃの拡径部１１ｆから絶縁管１１ｃの他方の端部（上端部）までの範囲に亘って形成されて、絶縁管１１ｃの他方の端部側において、この他方の端部の全周に亘って内部空間ＳＢ１と連通する。また、この第３内部空間ＳＢ３は、絶縁管１１ｃにおける一方の端部が筐体１１の他方の端部に全周に亘って密着した状態で連結される上記の構成により、筐体１１の他方の端部側が閉塞された状態（本例では、拡径部１１ｆの上面によって区画されて閉塞された状態）で形成されている。また、筒体１１ａの内周面における各ガス放出口２２が形成された筒体１１ａの他方の端部側の部位は、第３内部空間ＳＢ３に接する状態となるため、各ガス放出口２２は、第３内部空間ＳＢ３に開口すると共に、第３内部空間ＳＢ３を介して第１内部空間ＳＢ１と連通する。
【００３７】
この構成により、第３内部空間ＳＢ３は、各ガス放出口２２から筐体１１に放出（供給）された放電用ガスＧを筐体１１（筒体１１ａ）の筒長方向に沿って、閉塞板１１ｂ側に誘導すると共に閉塞板１１ｂに向けて放出することにより、第１内部空間ＳＢ１内に放電用ガスＧを供給する誘導流路として機能する。
【００３８】
同軸コネクタ１２は、図１に示すように、高周波電源３に接続された同軸ケーブル３ａの先端に装着されている。また、同軸コネクタ１２は、第１貫通孔２１を閉塞するようにして筒体１１ａの外周面に取り付けられている。この場合、同軸コネクタ１２の芯線１２ａは、第１貫通孔２１内に、筒体１１ａと非接触な状態で位置している。
【００３９】
給電導体１３は、高導電性の線材を用いて、一例として、図１に示すように、棒状（ほぼ真っ直ぐな棒状）に形成されて、一端側が同軸コネクタ１２の芯線１２ａに接続されると共に、他端側が放射器１４の給電位置Ａに接続されている。この場合、給電位置Ａは、放射器１４における閉塞板１１ｂに固定された基端部から所定距離Ｌ２だけ離間した位置に規定されている。ここで、所定距離Ｌ２は、高周波信号Ｓ１の波長をλとしたときに、λ／１０≧Ｌ２＞０の範囲に規定するのが好ましい。これにより、放射器１４と、これに接続される閉塞板１１ｂおよび給電導体１３とで逆Ｆ形のアンテナが構成されて、後述するように、プラズマ発生（点火）前後でのＶＳＷＲの変化を低減し得る構成となる。なお、所定距離Ｌ２がλ／１０を超える構成では、後述するようにプラズマ発生前のＶＳＷＲが悪化し始める（つまり、プラズマの点火性が低下し始める）。このため、Ｌ２はλ／１０以下とするのが好ましい。
【００４０】
放射器１４は、図１に示すように、導電性材料を用いて１本の棒状（柱状。本例では、一例として円柱状）に形成されている。また、放射器１４は、その一方の端部（基端部であって同図中の上端）が閉塞板１１ｂの内面に取り付けられる（導通状態を確保した状態で取り付けられる）ことにより、閉塞板１１ｂの内面（筒体１１ａとの当接面）に筐体１１の筒長方向に沿って延出する状態で（つまり、閉塞板１１ｂに対して直角な状態で）立設されている。本例では、一例として、放射器１４は、軸線が筒体１１ａの中心軸Ｘ上に位置した状態で立設されている。また、放射器１４は、基端部が第１内部空間ＳＢ１内に位置すると共に、プラズマＰを発生させる先端側が第２内部空間ＳＢ２内に位置した状態となっている。
【００４１】
また、放射器１４は、同軸コネクタ１２および給電導体１３を介して高周波電源３から入力された高周波信号Ｓ１を放射する。また、放射器１４は、その長さＬ１は（（１／４＋ｎ／２）×λ）に規定される。ここで、ｎは、０以上の整数であり、例えば、ｎ＝０としたときには、放射器１４の長さＬ１は（λ／４。高周波信号Ｓ１の周波数が一例として２．４５ＧＨｚであるため、１２２．４５ｍｍ／４＝３０．６ｍｍ）に規定される。
【００４２】
高周波電源３は、準マイクロ波帯（１ＧＨｚ〜３ＧＨｚ）またはマイクロ波帯（３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ）の高周波信号（一例として、２．４５ＧＨｚ程度の準マイクロ波）Ｓ１を所定の電力で生成すると共に、同軸ケーブル３ａを介してプラズマ発生部２に出力する高周波信号生成部として機能する。なお、本例では、高周波電源３が、準マイクロ波を高周波信号Ｓ１として出力する構成を採用しているが、マイクロ波を高周波信号Ｓ１として出力する構成を採用することもできる。また、高周波電源３からプラズマ発生部２に対する高周波信号Ｓ１の供給効率を高めるため、高周波電源３とプラズマ発生部２との間に整合器を配設することもできる。
【００４３】
ガス供給部４は、図１に示すように、配管４ａを介してプラズマ発生部２に連結されている。具体的には、配管４ａは、一方の端部（ガス供給部４側の端部）がガス供給部４に連結されると共に途中でガス供給口２４の数分だけ分岐して、複数の他方の端部は各ガス供給口２４に連結されている。この構成により、ガス供給部４は、プラズマ発生部２の筐体１１内に配管４ａを介して放電用ガスＧを供給する。放電用ガスＧとしては、通常は、電離電圧が低くプラズマが発生し易いガス（例えば、アルゴンガスやヘリウムガスなど）が使用されるが、大気圧下で反応性の高いガス（例えば、窒素ガスや酸素ガス、また空気）が使用される場合もある。
【００４４】
また、配管４ａにおける分岐部位から各他方の端部（他方の端部が接続されたガス供給口２４）までの間、各ガス供給口２４、および各供給流路２３のいずれかには、各ガス放出口２２から放出される放電用ガスＧの放出量を個別に調整するための調整弁７がガス放出口２２に対応して配設されている。本例では、一例として、調整弁７は、配管４ａにおける分岐部位から各他方の端部（他方の端部が接続されたガス供給口２４）までの間にそれぞれ配設されている。
【００４５】
また、ガス供給部４から筐体１１に供給された放電用ガスＧは、各ガス供給口２４、各ガス供給口２４に対応する供給流路２３、および各ガス供給口２４に対応するガス放出口２２を介して、互いに異なる方向から筐体１１内（本例では、筐体１１内の第３内部空間ＳＢ３内）に放出（供給）され、次いで、第３内部空間ＳＢ３によって筐体１１の筒長方向に沿って閉塞板１１ｂ側に誘導されて、閉塞板１１ｂに向けて第１内部空間ＳＢ１内に放出される。その後、第１内部空間ＳＢ１内の放電用ガスＧは、第２内部空間ＳＢ２（絶縁管１１ｃの内部領域）を経由して、筐体１１内から噴出口２５を介して筐体１１の外方に放出される（噴出口２５から放出される）。これにより、放射器１４の先端が位置している絶縁管１１ｃ内には、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５が形成されている筐体１１の他方の端部（図１中の下端部）に向かう放電用ガスＧの気流が発生する。
【００４６】
次に、プラズマ処理装置１の動作について説明する。なお、テーブル５上には処理対象体６が載置されているものとする。
【００４７】
プラズマ処理装置１では、処理対象体６に対するプラズマ処理の実行に際して、まず、ガス供給部４から配管４ａを介して筐体１１内に放電用ガスＧが供給される。これにより、上記したように絶縁管１１ｃの内部（第２内部空間ＳＢ２）には、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５に向かう放電用ガスＧの気流が発生する。
【００４８】
本例では、配管４ａから各ガス供給口２４に供給された放電用ガスＧは、まず、筒体１１ａの径方向に沿って形成された供給流路２３を経由して各ガス放出口２２から第３内部空間ＳＢ３内に筒体１１ａの径方向に沿って放出される。この場合、各供給流路２３は筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔で、かつ径方向に沿って形成されているため、筒体１１ａの内周面に開口する各ガス放出口２２からも径方向に沿って放電用ガスＧが放出される。つまり、放電用ガスＧは、第３内部空間ＳＢ３内に各ガス放出口２２から互いに異なる方向から放出（供給）される。
【００４９】
各ガス放出口２２から放出された放電用ガスＧは、図２に示すように、供給流路２３と直交する絶縁管１１ｃの外周面にそれぞれ吹き付けられて、この外周面に沿ってそれぞれ分散されるため、互いに混ざり合いながら第３内部空間ＳＢ３内を閉塞板１１ｂに向けて移動して、絶縁管１１ｃの全周から第１内部空間ＳＢ１内に放出される。この第１内部空間ＳＢ１内に放出された新たな放電用ガスＧは、第１内部空間ＳＢ１内に既に存在していた放電用ガスＧを第１内部空間ＳＢ１内から絶縁管１１ｃ内（第２内部空間ＳＢ２内）に押し出す。このようにして第１内部空間ＳＢ１から第２内部空間ＳＢ２内に放電用ガスＧが供給されることにより、第２内部空間ＳＢ２内には、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５側に向かう放電用ガスＧの気流が連続して発生して、放電用ガスＧは筐体１１の他方の端部（具体的には、この他方の端部に形成された噴出口２５）から連続的に放出される。
【００５０】
この場合、放電用ガスＧは、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出されるのが好ましいが、中心軸Ｘと直交する平面で筐体１１の内部を断面視したときの筐体１１の内部構造が不均一であることに起因して、第２内部空間ＳＢ２内での中心軸Ｘと直交する平面内での放電用ガスＧの流量の分布が中心軸Ｘを中心として点対称とならない状態（不均一な状態）となっているときには、噴出口２５から中心軸Ｘに対して斜めに放出される状態となることがある。本例では、断面視したときの筐体１１の内部構造が給電導体１３の存在によって中心軸Ｘを中心として点対称とならないため、内部構造が不均一となっている。これにより、各ガス放出口２２からの放電用ガスＧの放出量が均一な状態であっても、上記した内部構造の不均一に起因して、第２内部空間ＳＢ２内での中心軸Ｘと直交する平面内での放電用ガスＧの流量の分布が中心軸Ｘを中心として点対称とならない状態となる場合がある。
【００５１】
このような場合には、このプラズマ処理装置１では、各ガス放出口２２に対応して配設されている調整弁７のうちの少なくとも１つを操作して、各ガス放出口２２から筐体１１内に放出されている放電用ガスＧの放出量を調整することにより、第３内部空間ＳＢ３内における中心軸Ｘと直交する平面内での放電用ガスＧの流量の分布を変化させて、絶縁管１１ｃの内部領域（第２内部空間ＳＢ２）における中心軸Ｘと直交する平面内での放電用ガスＧの流量の分布を中心軸Ｘを中心として点対称の状態に移行させる。これにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って（筒長方向に沿って）真っ直ぐに放出される状態に調整される。
【００５２】
次いで、この状態において、高周波電源３が高周波信号Ｓ１のプラズマ発生部２への出力を開始する。高周波電源３から出力された高周波信号Ｓ１は、同軸ケーブル３ａ、同軸コネクタ１２および給電導体１３を介して、放射器１４にその給電位置Ａから供給される。これにより、上記の長さＬ１に規定されている放射器１４が、高周波信号Ｓ１によって共振する。共振状態の放射器１４は共振モノポールとして作動して、筐体１１の開口端側に位置する先端（図１中の下端）側で電圧が最大となる。
【００５３】
このため、放射器１４の先端近傍で電界強度が最大となり、プラズマＰの発生し易い放電用ガスＧが存在する筐体１１内では、この先端近傍においてプラズマＰが発生する。この場合、高周波電源３が高周波信号Ｓ１として準マイクロ波またはマイクロ波をプラズマ発生部２に供給するため、プラズマＰは高密度な状態で発生する。また、筐体１１内の内部空間ＳＢ２は、放電用ガスＧが存在しているため、プラズマＰは、一旦発生した後は、グロー放電状態となることから、放射器１４への高周波信号Ｓ１の供給状態において、放射器１４の先端に継続して発生する。
【００５４】
上記したように、絶縁管１１ｃの内部領域（第２内部空間ＳＢ２）では、放電用ガスＧが、中心軸Ｘと直交する平面内での流量の分布が中心軸Ｘを中心として点対称の状態で、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５側に向かって流れると共に、噴出口２５から筐体１１の外方へ中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出されているため、放射器１４の先端に発生しているプラズマＰは、図１に示すように、この放電用ガスＧの流れ（気流）に乗って放射器１４の先端近傍から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びて噴出口２５に達し、さらに、噴出口２５から筐体１１の外方へ中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で、かつ安定した状態（放射方向のぶれが少ない状態）で連続発生して、処理対象体６に放射される。これにより、プラズマ処理装置１による処理対象体６の表面処理が実行される。
【００５５】
このように、このプラズマ処理装置１では、筐体１１の内面（本例では、筒体１１ａの内周面）には、ガス供給部４から供給される放電用ガスＧを筐体１１内に互いに異なる方向で放出するガス放出口２２が複数形成されている。
【００５６】
したがって、このプラズマ処理装置１によれば、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに対して斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口２２のうちの少なくとも１つの放出量を調整することにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で連続して発生させることができる。
【００５７】
また、このプラズマ処理装置１では、筐体１１の内部には、絶縁管１１ｃの閉塞板１１ｂ側の端部から閉塞板１１ｂの内面までの領域で構成された第１内部空間ＳＢ１と、絶縁管１１ｃの内側領域で構成された第２内部空間ＳＢ２と、絶縁管１１ｃの外周面と筒体１１ａの内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間ＳＢ３とが形成され、かつ複数のガス放出口２２のうちの少なくとも１つのガス放出口２２（本例では、２つのガス放出口２２のすべて）が第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に配設されて、第３内部空間ＳＢ３を介して第１内部空間ＳＢ１と連通する。これにより、第３内部空間ＳＢ３が絶縁管１１ｃを取り囲むようにして、絶縁管１１ｃの全周に亘って形成されると共に、絶縁管１１ｃの閉塞板１１ｂ側の端部において絶縁管１１ｃの全周に亘って第１内部空間ＳＢ１と連通する構成となる。このため、各ガス放出口２２から放出された放電用ガスＧは、第３内部空間ＳＢ３を介して第１内部空間ＳＢ１内に、筒体１１ａの周方向に沿った全方向（絶縁管１１ｃの周方向に沿った全方向でもある）から放出される。
【００５８】
したがって、このプラズマ処理装置１によれば、例えば、ガス放出口２２を閉塞板１１ｂの内面にのみ形成してガス放出口２２から第１内部空間ＳＢ１内に放電用ガスＧを直接放出する従来の構成と比較して、第１内部空間ＳＢ１内、ひいてはこの第１内部空間ＳＢ１から放電用ガスＧが供給される第２内部空間ＳＢ２内での放電用ガスＧの流れをより安定させることができる。この結果、このプラズマ処理装置１によれば、噴出口２５から放電用ガスＧを中心軸Ｘに沿って安定した状態で吹き出させることができることから、絶縁管１１ｃ内に位置している放射器１４の先端近傍に発生しているプラズマＰを、この放電用ガスＧの流れに乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿ってより安定して直線状に延びる状態で連続発生させることができる。
【００５９】
また、このプラズマ処理装置１によれば、ガス放出口２２が、第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔で複数配設されているため、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに対して（筒長方向に対して）斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口２２のうちの少なくとも１つについての放出量を調整することにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で確実に放出させることができる。
【００６０】
また、このプラズマ処理装置１によれば、第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として１８０度間隔でガス放出口２２が２つ配設される構成を採用したことにより、上記した効果（プラズマＰが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で放出させることができるという効果）を奏しつつ、筐体１１の構造をより簡略化することができる。
【００６１】
また、このプラズマ処理装置１では、複数のガス放出口２２のうちの少なくとも１つのガス放出口２２から放出される放電用ガスＧの放出量を個別に調整する調整弁７を備えて、このガス放出口２２からの放電用ガスＧの放出量を調整可能としているが、例えば、ガス放出口２２毎に、つまりガス放出口２２に対応するガス供給口２４毎にガス供給部４を個別に接続して、上記した少なくとも１つのガス放出口２２に対応するガス供給部４からの供給量自体を調整するという他の構成を採用することもできる。
【００６２】
しかしながら、このプラズマ処理装置１のように前者の構成（調整弁７で放出量を調整する構成）を採用することにより、より簡易な構成でありながら、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って（筒長方向に沿って）真っ直ぐに延びる状態で確実に発生させることができる。
【００６３】
なお、上記のプラズマ処理装置１では、図１に示すように、絶縁管１１ｃにおける一方の端部（図１中の下端部）寄りの内周面を、この一方の端部に向かうに従って徐々に縮径するテーパー面に形成する構成（噴出口２５の直径を絶縁管１１ｃにおける閉塞板１１ｂ側の直径よりも絞り込む構成）を採用し、かつ筐体１１の内面（上記の例では、筒体１１ａの内周面）に形成するガス放出口２２の個数と同数のガス供給口２４を筐体１１の外面（上記の例では、筒体１１ａの外周面）に形成し、かつ調整弁７を配管４ａに配設する構成を採用しているが、絶縁管１１ｃの内周面の直径を一定にする構成（噴出口２５の直径を絶縁管１１ｃにおける閉塞板１１ｂ側の直径と同径にする構成）を採用することもできるし、またガス放出口２２の個数に拘わらずガス供給口２４を１つとする構成を採用することもできるし、調整弁７を供給流路２３に配設する構成を採用することもできる。
【００６４】
以下、これらの構成を採用したプラズマ処理装置１Ａについて、図３，４を参照して説明する。なお、プラズマ処理装置１と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６５】
図３に示すプラズマ処理装置１Ａは、プラズマ発生部２Ａ、高周波電源３、ガス供給部４およびテーブル５を備え、テーブル５に載置された処理対象体６にプラズマＰを放射してその表面をプラズマ処理可能に構成されている。
【００６６】
プラズマ発生部２Ａは、一例として、図３に示すように、筐体１１Ａ、同軸コネクタ１２、給電導体１３、および放射器１４を備えている。筐体１１Ａは、筒体１１ａ、閉塞板１１ｂ、絶縁管１１ｃおよび取付板１１ｄを備え、筒体１１ａにおける一方の端部（同図中の上端部）がこの一方の端部に密着して配設された閉塞板１１ｂによって閉塞されることにより、全体として、同図中の下端（筒体１１ａにおける他方の端部）側が開放端に形成されたトーチ型筐体に構成されている。この構成においては、筒体１１ａは筐体１１Ａの周壁として機能している。また、筐体１１Ａには、グランド電位が付与されている。
【００６７】
筒体１１ａは、図３に示すように、その長さが、取付板１１ｄの厚みを含めた長さが閉塞板１１ｂに立設された放射器１４の長さＬ１よりも長くなるように規定されて、放射器１４の先端（同図中の下端）が筐体１１Ａの開放端（本例では、取付板１１ｄの端面）から突出しない構成となっている。
【００６８】
また、筐体１１の内面には、ガス供給部４から供給される放電用ガスＧを筐体１１内に異なる方向で放出するガス放出口２２が複数形成されている。本例では、一例として、各ガス放出口２２は、筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔に配設されている。また、本例では、ガス放出口２２は、図３，４に示すように、中心軸Ｘを中心として１８０度間隔で、絶縁管１１ｃを挟んで互いに対向する状態で２つ配設されている。
【００６９】
また、筒体１１ａには、一例として、図３，４に示すように、閉塞板１１ｂが取り付けられる一方の端部側の端面に開口すると共に、他方の端部側に向けて筒長方向に沿って延びる直方体形状の凹部Ｃ１が供給流路２３の一部として筒体１１ａの板厚内に形成されている。なお、閉塞板１１ｂには、この凹部Ｃ１の位置に対応して、図３に示すように、閉塞板１１ｂの表面に形成された１つのガス供給口２４と凹部Ｃ１とを連通させるための貫通孔Ｃ２が、供給流路２３の一部として、閉塞板１１ｂの板厚方向に沿って形成されている。また、筒体１１ａの板厚内には、一端側が凹部Ｃ１における筒体１１ａの他方の端部側の部位（奥側の部位）と直角に突き当たって凹部Ｃ１と連通し、かつ他端側が対応するガス放出口２２に向けて直線的に延出すると共にガス放出口２２の近傍において筒体１１ａの径方向に（中心軸Ｘ方向に向けて）直角に折れ曲がってガス放出口２２に連通するＬ字状の流路Ｃ３が供給流路２３の一部として形成されている。
【００７０】
筐体１１Ａを構成する絶縁管１１ｃは、筐体１１を構成する上記した絶縁管１１ｃと比較して、図３，４に示すように、その内径が一定に形成されている点でのみ相違している。このように形成された絶縁管１１ｃは、図３に示すように、他方の端部（同図中の上端部）側を、筒体１１ａの他方の端部（同図中の下端部）方向から筒体１１ａ内に挿入して、拡径部１１ｆを筒体１１ａの嵌合部１１ｅに嵌め込んで装着された状態において、筒体１１ａの他方の端部（同図中の下端部）に取り付けられた取付板１１ｄによって筒体１１ａに固定されている。このようにして固定された絶縁管１１ｃは、閉塞板１１ｂ側の端部（他方の端部）が第１貫通孔２１の縁部に達し、筐体１１の開放端側の端部（一方の端部）が取付板１１ｄの端面に達するように、その長さ（筒長）が規定されている。
【００７１】
この構成により、絶縁管１１ｃは、筐体１１（具体的には筒体１１ａ）の内部に筐体１１の筒長方向に沿って、かつ筐体１１（筒体１１ａ）と同軸に配設されると共に、一方の端部（筐体１１の他方の端部側の端部）が筐体１１の他方の端部（開放端側の端部）に全周に亘って密着した状態で連結される。これにより、筐体１１の他方の端部側には、絶縁管１１ｃの一方の端部により、絶縁管１１ｃの他方の端部の内径と同一の内径の噴出口２５が形成される。
【００７２】
また、このプラズマ処理装置１Ａでは、調整弁７としての調整ねじが、図３，４に示すように、供給流路２３の一部を構成する各供給流路２３（流路Ｃ３）に配設されている。具体的には、調整弁７としての調整ねじが、筒体１１ａの外周面から筒体１１ａの内部の対応する供給流路２３に向けて、先端が供給流路２３の内部に突出し得るようにねじ込まれて配設されている。この構成により、調整弁７としての調整ねじの筒体１１ａへのねじ込み量を変化させて、調整ねじの先端の供給流路２３の内部への突出長を調整することにより、この部位での供給流路２３の開口面積を変化させることができるため、ガス放出口２２から放出される放電用ガスＧの放出量を調整することが可能となっている。
【００７３】
このプラズマ処理装置１Ａでは、ガス供給部４から１本の配管４ａを介して筐体１１Ａに配設された１つのガス供給口２４に供給された放電用ガスＧは、まず、閉塞板１１ｂに形成された供給流路２３（貫通孔Ｃ２）を介して、筒体１１ａに形成された供給流路２３（凹部Ｃ１）に供給され、さらにこの供給流路２３（凹部Ｃ１）から分岐すると共に調整弁７が配設された２つの供給流路２３（流路Ｃ３）を介して各ガス放出口２２から第３内部空間ＳＢ３内に筒体１１ａの径方向に沿って放出される。この場合、各ガス放出口２２は筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔で、かつ径方向に沿って形成されているため、各ガス放出口２２からは径方向に沿って放電用ガスＧが放出される。つまり、放電用ガスＧは、第３内部空間ＳＢ３内に各ガス放出口２２から互いに異なる方向から放出（供給）される。
【００７４】
各ガス放出口２２から放出された放電用ガスＧは、プラズマ処理装置１と同様にして、供給流路２３と直交する絶縁管１１ｃの外周面にそれぞれ吹き付けられて、この外周面に沿ってそれぞれ分散されるため、互いに混ざり合いながら第３内部空間ＳＢ３内を閉塞板１１ｂに向けて移動して、絶縁管１１ｃの全周から第１内部空間ＳＢ１内に放出される。この第１内部空間ＳＢ１内に放出された新たな放電用ガスＧは、第１内部空間ＳＢ１内に既に存在していた放電用ガスＧを第１内部空間ＳＢ１内から絶縁管１１ｃ内（第２内部空間ＳＢ２内）に押し出す。このようにして第１内部空間ＳＢ１から第２内部空間ＳＢ２内に放電用ガスＧが供給されることにより、第２内部空間ＳＢ２内には、閉塞板１１ｂ側から噴出口２５側に向かう放電用ガスＧの気流が連続して発生して、放電用ガスＧは筐体１１の他方の端部（具体的には、この他方の端部に形成された噴出口２５）から連続的に放出される。
【００７５】
このプラズマ処理装置１Ａにおいても、筐体１１の内面（本例では、筒体１１ａの内周面）には、ガス供給部４から供給される放電用ガスＧを筐体１１内に互いに異なる方向で放出するガス放出口２２が複数形成されているため、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに対して斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口２２のうちの少なくとも１つの放出量を調整することにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で連続して放出させることができる。
【００７６】
また、このプラズマ処理装置１Ａによれば、筐体１１に配設されたガス供給口２４が１つであるため、配管４ａを介してガス供給部４と接続する作業に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００７７】
また、このプラズマ処理装置１Ａでも、プラズマ処理装置１と同様にして、筐体１１内に、第１内部空間ＳＢ１、第２内部空間ＳＢ２および第３内部空間ＳＢ３が形成され、かつ複数のガス放出口２２のうちの少なくとも１つのガス放出口２２（本例では、２つのガス放出口２２のすべて）が第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に配設されて、第３内部空間ＳＢ３を介して第１内部空間ＳＢ１と連通する。
【００７８】
したがって、このプラズマ処理装置１Ａによっても、ガス放出口２２から第１内部空間ＳＢ１内に放電用ガスＧを直接放出する構成と比較して、第１内部空間ＳＢ１内、ひいてはこの第１内部空間ＳＢ１から放電用ガスＧが供給される第２内部空間ＳＢ２内での放電用ガスＧの流れをより安定させることができることから、噴出口２５から放電用ガスＧを中心軸Ｘに沿って安定した状態で吹き出させることができ、これによってプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れに乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿ってより安定して直線状に延びる状態で連続発生させることができる。
【００７９】
また、このプラズマ処理装置１Ａにおいても、ガス放出口２２が、第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として等角度間隔で複数配設されているため、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに対して斜めに放出される状態のときに、各ガス放出口２２のうちの少なくとも１つの放出量を調整することにより、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに（直線状に）延びる状態で確実に放出させることができる。
【００８０】
また、このプラズマ処理装置１Ａによれば、第３内部空間ＳＢ３に接する筒体１１ａの内周面における筒体１１ａの他方の端部側の部位に、筒体１１ａの中心軸Ｘを中心として１８０度間隔でガス放出口２２が２つ配設される構成を採用したことにより、上記した効果（プラズマＰが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で放出させることができるという効果）を奏しつつ、筐体１１の構造をより簡略化することができる。
【００８１】
また、このプラズマ処理装置１Ａによれば、複数のガス放出口２２のうちの少なくとも１つのガス放出口２２から放出される放電用ガスＧの放出量を調整する調整弁７（調整ねじ）を備えて、このガス放出口２２からの放電用ガスＧの放出量を調整可能としたことにより、調整弁７で放出量を調整するという簡易な構成でありながら、放電用ガスＧが噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で確実に放出させることができる。また、このプラズマ処理装置１Ａによれば、調整弁７（調整ねじ）を筐体１１内に配設する構成を作用したことにより、プラズマ処理装置１Ａを全体として小型化することができる。
【００８２】
また、上記のプラズマ処理装置１，１Ａでは、筒体１１ａの内周面に２つのガス放出口２２を中心軸Ｘを中心として等角度間隔（１８０度間隔）で配置する構成を採用しているが、ガス放出口２２の数は２つに限定されるものではなく、３つ以上の任意の数に規定することができる。例えば、図５に示すように、プラズマ処理装置１において、ガス放出口２２の数を２つから４つに増加させる構成を採用することもできる。この構成においては、各ガス放出口２２は、中心軸Ｘを中心として９０度間隔で筒体１１ａの内周面に配設される。なお、この構成を採用したプラズマ処理装置１では、ガス放出口２２の数に対応してガス供給口２４の数も４つとなるため、一方の端部がガス供給部４に連結された配管４ａの他方の端部を４つに分岐させて、各ガス供給口２４に連結させる。
【００８３】
このようにして、ガス放出口２２を３つ以上の任意の数（通常は４つ程度まで）に規定することにより、噴出口２５から放出される放電用ガスＧの方向を中心軸Ｘに対して全方向に微調整することができるため、放電用ガスＧを中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに放出される状態に一層確実に調整することができ、これにより、筐体１１内において発生しているプラズマＰをこの放電用ガスＧの流れ（気流）に乗せて、噴出口２５から中心軸Ｘに沿って真っ直ぐに延びる状態で一層確実に発生させることができる。
【００８４】
また、上記のプラズマ処理装置１，１Ａでは、筐体１１の内面の一例としての筒体１１ａの内周面に、各ガス放出口２２を形成する構成を採用しているが、図１において破線で示すように、複数（この例では３つ）のガス放出口２２のうちの１つのガス放出口２２を、筐体１１の内面の一例としての閉塞板１１ｂの内面に形成して、調整弁７を配設した配管４ａを介してガス供給部４と連結する構成を採用することもできる。
【００８５】
なお、放射器１４の形状については、棒状（柱状）に形成した例を挙げて説明したが、柱状に限定されず、直方体や樋状体（ハーフパイプ状体）などの板状に構成することもできるし、筒状に構成することもできる。
【符号の説明】
【００８６】
１，１Ａ プラズマ処理装置
２，２Ａ プラズマ発生部
３ 高周波電源
４ ガス供給部
６ 処理対象体
１１，１１Ａ 筐体
１１ａ 筒体
１１ｂ 閉塞板
１１ｃ 絶縁管
１４ 放射器
２２ ガス放出口
２３ 供給流路
２４ ガス供給口
２５ 噴出口
Ｇ 放電用ガス
Ｐ プラズマ
Ｓ１ 高周波信号
ＳＢ１ 第１内部空間
ＳＢ２ 第２内部空間
ＳＢ３ 第３内部空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部が閉塞板によって閉塞されると共に他方の端部に噴出口が形成された筒体を有する筐体と、前記閉塞板の内面に前記筐体の筒長方向に沿って延出するように立設されると共に入力した高周波信号を放射する棒状の放射導体とを備え、ガス供給部によって前記筐体内にプラズマ放電用ガスが供給され、かつ前記放射導体が前記高周波信号を放射している状態において、前記放射導体の先端近傍から前記噴出口を介して当該筐体の外方に延びるプラズマを発生させるプラズマ処理装置であって、
前記筐体の内面には、前記ガス供給部から供給される前記プラズマ放電用ガスを当該筐体内に互いに異なる方向で放出するガス放出口が複数形成されているプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記筐体の内部に前記筒長方向に沿って、かつ前記放射導体の前記先端近傍を内包する状態で配設されると共に、前記筒体の前記他方の端部側の端部が当該筒体の当該他方の端部に全周に亘って密着した状態で連結された絶縁管を備え、
前記筐体の内部には、前記絶縁管の前記閉塞板側の端部から当該閉塞板の内面までの領域で構成された第１内部空間と、前記絶縁管の内側領域で構成されて前記第１内部空間と前記噴出口とを連通させる第２内部空間と、前記絶縁管の外周面と前記筒体の内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間とが形成され、
前記複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口は、前記第３内部空間に接する前記筒体の内周面における当該筒体の前記他方の端部側の部位に配設されて、当該第３内部空間を介して前記第１内部空間と連通する請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記第３内部空間に接する前記筒体の内周面における当該筒体の前記他方の端部側の部位には、前記ガス放出口が、当該筒体の中心軸を中心として等角度間隔で複数配設されている請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記ガス放出口は、１８０度間隔で２つ配設されている請求項３記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口から放出される前記プラズマ放電用ガスの放出量を調整する調整弁を備えている請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記筐体には、配管を介して前記ガス供給部と接続される１つのガス供給口と、当該ガス供給口を介して前記ガス供給部から供給される前記プラズマ放電用ガスを前記複数のガス放出口に供給する供給流路とが配設されている請求項１から５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１】
一方の端部が閉塞板によって閉塞されると共に他方の端部に噴出口が形成された筒体を有する筐体と、前記閉塞板の内面に前記筐体の筒長方向に沿って延出するように立設されると共に入力した高周波信号を放射する棒状の放射導体とを備え、ガス供給部によって前記筐体内にプラズマ放電用ガスが供給され、かつ前記放射導体が前記高周波信号を放射している状態において、前記放射導体の先端近傍から前記噴出口を介して当該筐体の外方に延びるプラズマを発生させるプラズマ処理装置であって、
前記筐体の内面には、前記ガス供給部から供給される前記プラズマ放電用ガスを当該筐体内に互いに異なる方向で放出するガス放出口が複数形成されているプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記筐体の内部に前記筒長方向に沿って、かつ前記放射導体の前記先端近傍を内包する状態で配設されると共に、前記筒体の前記他方の端部側の端部が当該筒体の当該他方の端部に全周に亘って密着した状態で連結された絶縁管を備え、
前記筐体の内部には、前記絶縁管の前記閉塞板側の端部から当該閉塞板の内面までの領域で構成された第１内部空間と、前記絶縁管の内側領域で構成されて前記第１内部空間と前記噴出口とを連通させる第２内部空間と、前記絶縁管の外周面と前記筒体の内周面との間で挟まれた領域で構成された第３内部空間とが形成され、
前記複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口は、前記第３内部空間に接する前記筒体の内周面における当該筒体の前記他方の端部側の部位に配設されて、当該第３内部空間を介して前記第１内部空間と連通する請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記第３内部空間に接する前記筒体の内周面における当該筒体の前記他方の端部側の部位には、前記ガス放出口が、当該筒体の中心軸を中心として等角度間隔で複数配設されている請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記ガス放出口は、１８０度間隔で２つ配設されている請求項３記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記複数のガス放出口のうちの少なくとも１つのガス放出口から放出される前記プラズマ放電用ガスの放出量を調整する調整弁を備えている請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記筐体には、配管を介して前記ガス供給部と接続される１つのガス供給口と、当該ガス供給口を介して前記ガス供給部から供給される前記プラズマ放電用ガスを前記複数のガス放出口に供給する供給流路とが配設されている請求項１から５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９８０１８（Ｐ２０１３−９８０１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９９１５（Ｐ２０１１−２３９９１５）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００２１４８３６）長野日本無線株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００２１４８３６）長野日本無線株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
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