[發明專利]等離子體未點火狀態判別裝置和等離子體未點火狀態判別方法

有效

• 申請號: 201380080864.2
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN105723813B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 讓原逸男;相川諭;大間亮介
• 申請（專利權）人: 株式會社京三制作所
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 范勝杰,曹鑫

1.一種等離子體未點火狀態檢測方法，其特征在于，

在從高頻電源通過脈沖驅動進行的對等離子體負載的脈沖輸出的供給中，檢測從等離子體負載向高頻電源的反射波電壓，

根據所述反射波電壓的波高值和變動狀態，求取與對高頻電源的RF功率放大元件施加的熱量對應的換算量，

將求出的所述換算量與對應于所述RF功率放大元件的允許熱量的閾值進行比較，

根據所述比較的結果，檢測等離子體的未點火狀態。

2.根據權利要求1所述的等離子體未點火狀態檢測方法，其特征在于，

具備以下工序：

第一換算工序，根據所述反射波電壓和持續時間，求取與對高頻電源的RF功率放大元件施加的熱量對應的第一換算值；

第二換算工序，在脈沖驅動的各周期中，根據從反射波電壓V_r的波高值變為零起的經過時間或從脈沖輸出的施加開始起的經過時間，求取與從高頻電源的RF功率放大元件放出的放熱量對應的第二換算值；

第三換算工序，根據所述第一換算值和所述第二換算值的差值，求取與高頻電源的RF功率放大元件中蓄熱的蓄熱量對應的第三換算值；以及

比較工序，將所述第三換算值與對應于所述RF功率放大元件的允許熱量的閾值進行比較，

在所述比較工序中，所述第三換算值超過所述閾值時，檢測出等離子體的未點火狀態。

3.根據權利要求2所述的等離子體未點火狀態檢測方法，其特征在于，

在充放電中將正常時的脈沖驅動的脈沖頻率設為能夠設定的最大值，并且將脈沖驅動的一個周期內的RF_on區間的占空比設為能夠設定的最大值的脈沖驅動的驅動條件下，以比充電時間常數(τ_c)長，且使得充放電電壓不達到器件保護檢測水平的電壓水平的方式選定放電時間常數(τ_disc)，

在所述第一換算工序中，將以充電時間常數(τ_c)充電反射波電壓的波高值而得的充電電壓設為第一換算值，

在所述第二換算工序和所述第三換算工序中，將以放電時間常數(τ_disc)在所述反射波的波高值為零的時間寬度中從所述充電電壓進行放電而得的電壓設為第三換算值，

在所述比較工序中，將與所述RF功率放大元件的允許熱量對應的充電電壓設為所述閾值。

4.根據權利要求2所述的等離子體未點火狀態檢測方法，其特征在于，

當在等離子體驅動的一個周期中，設輸出脈沖的區間的時間寬度為RF_on，設不輸出脈沖的區間的時間寬度為RF_off時，

通過反射波電壓的波高值V_r和對應于RF功率放大元件的發熱系數的系數k₁的乘積(V_r×k₁)的時間積分來計算所述第一換算值；

通過對應于RF功率放大元件的放熱系數的系數k₂的時間積分來計算所述第二換算值；

在從所述第一換算值減去所述第二換算值的的運算中設零為最低值來計算所述第三換算值，

針對等離子體驅動的每一個周期，計算所述第一換算值、第二換算值和第三換算值，下一個周期的第一換算值以前一個周期的第三換算作為初始值。

5.一種等離子體未點火狀態檢測裝置，在從高頻電源通過脈沖驅動進行的對等離子體負載的脈沖輸出的供給中，檢測所述等離子體負載的等離子體的未點火狀態，其特征在于，

所述等離子體未點火狀態檢測裝置具備：

檢測單元，其檢測從等離子體負載向高頻電源的反射波電壓；

換算單元，其根據所述反射波電壓的波高值和變動狀態，求取與對高頻電源的RF功率放大元件施加的熱量對應的換算量；以及

比較單元，其將利用所述換算單元求出的換算量與對應于所述RF功率放大元件的允許熱量的閾值進行比較，

所述等離子體未點火狀態檢測裝置根據所述比較單元的比較結果來檢測等離子體的未點火狀態。