[發明專利]用于產生等離子體的表面波施加器

有效

• 申請號: 201380036340.3
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN104782235B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: A·拉科斯特;J·佩爾蒂埃
• 申請（專利權）人: 約瑟夫福理埃大學-格勒諾布爾1;J·佩爾蒂埃
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司11270
• 代理人: 歸瑩,張穎玲

1.一種用于產生等離子體的表面波施加器(1)，包括：

導電同軸組件(2)，由中間芯體(20)和外管形導體(21)組成，所述外管形導體(21)圍繞所述中間芯體(20)并且通過用于傳播電磁波(W)的環形容腔(22)與所述中間芯體(20)分隔；以及

介電管(3)，在所述同軸組件(2)的末端被插入用于傳播所述電磁波的所述環形容腔(22)中并且以一至少等于所述介電管(3)的外直徑的兩倍的長度從所述施加器的出口平面(Y)延伸出，以使得在所述同軸組件(2)中傳播的所述電磁波(W)沿所述介電管(3)的縱向(X)被引入所述介電管(3)的截面，從而沿著所述介電管的內壁(30)和/或外壁(31)與等離子氣體(4)接觸的部分產生表面波等離子體。

2.根據權利要求1所述的施加器，其特征在于，所述同軸組件(2)的所述中間芯體(20)的末端和所述外導體(21)的末端共面。

3.根據權利要求1所述的施加器，其特征在于，所述外導體(21)在所述中間芯體(20)的末端的平面之外至少部分地圍繞所述介電管(3)。

4.根據權利要求1所述的施加器，其特征在于，所述中間芯體(20)在所述外導體(21)的末端的平面之外至少部分地占據所述介電管(3)的內部容腔。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的施加器，其特征在于，所述同軸組件包括阻抗匹配設備。

6.根據權利要求5所述的施加器，其特征在于，所述介電管(3)被插入所述同軸組件(2)的長度被選擇為使等離子體的阻抗(Z_p)與所述同軸組件(2)的特征阻抗(Z_c)之間的阻抗相匹配。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的施加器，其特征在于，所述同軸組件(2)包括一用于使設置在所述中間芯體(20)中和/或所述外導體(21)中的冷卻流體進行循環的回路。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的施加器，其特征在于，所述介電管(3)包括一用于使設置在所述介電管內或所述介電管的厚度內的冷卻流體進行循環的回路。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的施加器，其特征在于，所述施加器進一步包括圓柱形永磁體，其磁化方向平行于所述施加器的軸線，所述圓柱形永磁體位于所述中間芯體的末端。

10.根據權利要求1至8中任一項所述的施加器，其特征在于，所述施加器進一步包括：

圓柱形永磁體，其磁化方向平行于所述施加器的軸線，所述圓柱形永磁體位于所述中間芯體的末端；以及

至少一個環形永磁體，其磁化方向平行于所述施加器的軸線并且與上述居中的圓柱形磁體的磁化一致，所述至少一個環形永磁體圍繞所述外導體的末端；

所述這些磁體的磁化被選擇以形成一磁場，該磁場適于在遠離所述施加器的末端的區域內獲得與所述施加器生成的微波電場耦合的電子回旋共振；

所述環形磁體的外半徑和磁化也被選擇以使得所述磁體生成的磁場線在與所述施加器的軸線基本平行的方向上經過電子回旋共振耦合區域。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的施加器，其特征在于，所述施加器包括一圍繞所述介電管(3)同心延伸的由介電材料制成的限制管(6)，所述限制管(6)嵌入在所述同軸組件的所述外電導體(21)中。

12.一種表面波等離子體產生設備，包括：包含等離子氣體(4)的外殼和至少一個根據權利要求1至11中任一項的施加器(1)，其中，所述介電管(3)延伸出所述施加器的所述出口平面的內壁(30)和/或外壁(31)的一部分與所述等離子氣體(4)接觸。

13.根據權利要求12所述的設備，其特征在于，所述介電管(3)是密封的并且構成所述包含等離子氣體(4)的外殼。

14.根據權利要求12所述的設備，其特征在于，所述介電管(3)位于所述外殼內。

15.根據權利要求14所述的設備，其特征在于，所述外殼包括一圍繞所述介電管(3)同心延伸的由介電材料制成的限制管(6)，所述限制管嵌入在所述施加器的所述同軸組件的所述外電導體(21)中。