整合器とは？プラズマ装置で使う整合器（マッチングボックス）の種類（高周波・マイクロ波・手動）と、周波数・通過電力・整合速度の選び方

整合器とは

整合器は、電源と負荷の間に入れて、インピーダンスを合わせる装置です。プラズマは状態で負荷が変わるので、合わせないと電力が反射して負荷に入りません。反射波電力を減らせば、電源の電力を負荷へ送り込めます。

比較ページには、日本の会社が自社で作る整合器を、各社の代表の型の単位で載せています。電源だけの製品、部品だけの製品、海外品の販売店は載せていません。

3つの種類

• 高周波の自動整合器：バリコンをモータで動かして合わせます。例はダイヘンの13.56MHz自動整合器、アドテックプラズマテクノロジーのAMVGシリーズ、ノダRFテクノロジーズの NM3A-xx ⁠⁠です
• マイクロ波の自動整合器：導波管や同軸に入れて、可動短絡器やスラグをモータで動かします。例は日本高周波の3Eと4E、ニッシンのPiat、プラズマアプリケーションズの ADS-2450200-01 ⁠⁠です
• 手動整合器：反射電力を見ながら人が動かします。例はノダRFテクノロジーズの NM05ML-xx、プラズマアプリケーションズの DST-2450200-01、ミクロ電子の TM-5000/M ⁠⁠です

選ぶときに決めること

選ぶときは「周波数」「通過電力」「負荷の動き」の3つを先に決めます。

• 周波数：電源に合わせます。AMVGシリーズは380kHz～40.68MHz、ダイヘンのRGAシリーズは13.56MHz、マイクロ波の型は2450MHz帯です
• 通過電力：電源の出力より上の型を選びます。RGAシリーズとAMVGシリーズは30kWまで、日本高周波の2機種は5kWまで、プラズマアプリケーションズの同軸の型は200Wです
• 負荷の動き：工程の途中で負荷が動くなら自動を選びます。あまり動かない試験や研究の装置なら手動で足ります

3E・4E・EHチューナの違い

導波管に付ける可動部の数と置き方が違います。

• 日本高周波の3Eは、導波管のE面に3個の可動短絡器を置きます。制御部を本体に内蔵し、本体の質量は4.0kgです
• 日本高周波の AMC-0801 は4Eチューナ方式で、負荷VSWR10以下の全位相を途切れずに整合します
• ニッシンの Piat-XX-2PM-CE はEHスタブ方式で、方向性結合器を一体にしています
• ミクロ電子の TM-5000/M は手動のEHチューナで、EチューナとHチューナを順に動かします

確かめておくこと

• 接続：高周波の型はコネクタと出力の形、導波管の型はフランジの規格を確かめます
• 冷却：ダイヘンの2.45GHz自動整合器は水冷、日本高周波の2機種とニッシンのPiatは自然空冷です
• 整合速度：ダイヘンの値はダミーロードでの自社試験の結果です。実際の負荷では変わることがあります
• 価格：この比較の製品は公開価格がありません。周波数と通過電力を伝えて見積もりをとります