中古 Eni DC電源 RPG-50

DC電源(直流電源)は、商用の交流を直流に変換し、負荷が変わっても電圧や電流を一定に保って供給する装置である。真空装置の分野では、スパッタリングのカソードに電力を送ってプラズマを立てるスパッタ用の電源のほか、ヒーターや蒸着源、イオン源、電磁石やコイルの駆動、試験や評価に使う汎用の安定化電源として使われる。
汎用の直流安定化電源は、定電圧(CV)と定電流(CC)の2つの動作を持つものが一般的である。負荷が軽いうちは設定した電圧を保つCVで動き、電流が設定した上限に達すると自動的にCCへ移って電流を一定に抑える(CV/CCオートマチック・クロスオーバ)。電圧と電流の上限を決めておけば、負荷の短絡や過電流から機器を守れる。安定化の方式には、制御トランジスタを負荷に直列に入れて調整するシリーズ(ドロッパ)方式と、高い周波数でスイッチングしてトランスで変圧するスイッチング方式がある。シリーズ方式はリップルやノイズが小さく応答が速い一方で発熱が大きく重くなり、スイッチング方式は効率が高く小型で大容量に向くが、ノイズはやや大きい。負荷までの配線が長いと線の抵抗で電圧が下がるため、負荷の端の電圧を検出して補償するリモートセンシングの端子を持つ機種が多い。出力の設定やオンとオフを外部の電圧や接点信号で操作するアナログのリモートコントロール端子、USB・LAN・RS-232Cなどの通信を備えた機種もあり、複数台を並列や直列につないで容量を広げられるものもある。直列にするときは、出力電圧の合計が対接地電圧の上限を超えないよう注意する。
スパッタ用のDC電源は、ターゲットに数百ボルト程度の負の電圧をかけて放電を保つ用途に特化したもので、成膜の速さを一定に保つため定電力での運転が中心になる。プラズマの中では異常放電(アーク)が起こりやすく、そのまま電力を送り続けるとターゲットや基板を傷め、膜に粒子が混じる原因になるため、アークをすばやく検出して出力を遮断し、短時間で復帰させる回路を備える。絶縁性の膜を作る反応性スパッタでは、電圧を数十kHzから数百kHz程度の周期で反転させるパルスDC電源がアークの抑制に使われる。
選ぶときは、最大の出力電圧・電流・電力、リップルノイズの大きさ、冷却方式、入力電源(単相か三相か、電圧)、外部制御の方式を確かめる。スパッタ用では、ターゲットの材料と大きさに合う電力の範囲、アーク処理の性能、装置側のインターロックや制御信号との互換性が要点になる。