中古マイクロ波電源の在庫・価格

マイクロ波電源は、主に2.45GHzのマイクロ波を連続的に発生させ、導波管を通じて真空チャンバー内のガスや被処理物に電力を供給する装置である。2.45GHzは電子レンジと同じISMバンドに属し、工業用途で広く使われている。真空装置向けでは数百Wから数kWクラスがプラズマ源として多く、大きな電力を要する用途では10kW級まで用いられる。
発振方式は大きく二つに分かれる。主流のマグネトロン方式では、2極真空管であるマグネトロンに5kV近い高電圧を印加し、アノード電流を制御して出力を調整する。アノード電流と出力はほぼ比例するため、電源部はアノード電流を安定に保つ高圧電源として働く。発振効率はおおむね60〜70%で、残りは熱になるため強制空冷や水冷が欠かせない。産業用では高圧電源部と発振部を分けた構成が一般的である。もう一つは半導体素子で増幅するソリッドステート方式で、周波数の占有帯域幅が100Hz程度と、ドリフトを含め約4MHzに広がるマグネトロン方式より格段に狭い。低出力域でも安定し、周波数可変やパルス駆動も容易だが、電力効率は40%以下にとどまり、大出力ではコストもかさむため、小〜中電力の研究用途が中心である。
電源単体ではなく、立体回路と組み合わせて使う点も大きな特徴である。標準的な構成は、発振部、アイソレータ、方向性結合器とパワーメータ、整合器(スリースタブチューナー、EHチューナー、自動整合器など)、負荷の順に矩形導波管でつなぎ、TE10モードで伝送する。アイソレータはサーキュレータとダミーロードからなり、負荷からの反射波を発振部へ戻さず吸収する。プラズマは着火前後でインピーダンスが大きく変わるため、反射電力を監視しながら整合を取ることが重要で、負荷に入る電力は進行波電力から反射電力を引いた値として評価する。小電力では同軸ケーブルも使えるが、損失と発熱が大きく、200W程度までが目安とされる。
選定時の主な仕様項目は、定格出力と出力可変範囲、出力安定度、リップル、冷却方式、入力電源である。マグネトロン方式の産業用機種では、出力可変範囲の下限が定格の10〜20%程度、出力安定度が最大出力の±1〜3%程度、入力は三相AC200Vが典型的である。マグネトロンは定格の20%以下に絞ると出力が不安定になりやすいため、必要電力に対して過大な定格を選ばないことが望ましい。また、内部のコンデンサには停止後も高電圧が残ることがあり、接続部からのマイクロ波漏洩も起こりうるため、漏洩測定器による確認とインターロックの整備が必須である。
用途は半導体製造装置のプラズマ源が代表的で、マイクロ波プラズマCVDなどの成膜、ECRプラズマを含むエッチング、アッシング、イオン注入装置、排ガス除害装置などに使われる。無電極で高密度プラズマを得られることから、ダイヤモンド合成用CVD、ラジカル源やイオン源、スロットアンテナを用いた表面波プラズマによる大面積処理、大気圧プラズマや液中プラズマの研究にも用いられる。プラズマ以外では、熱処理装置の加熱源としての利用もある。