[發明專利]微波等離子體光源及其實現方法

有效

• 申請號: 201710011431.1
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN107039234B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 潘栓龍;李振寶;施理
• 申請（專利權）人: 廣州萊肯信息科技有限公司
• 主分類號: H01J65/04
• 分類號: H01J65/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林瑞云;彭東梅

1.一種微波等離子體光源， 其特征在于，包括：

可編程頻率源：

用于生成RF信號并輸入到微波幅度/相位調整裝置，連接于所述的微波幅度/相位調整裝置；

微波幅度/相位調整裝置：

用于鏈路中射頻信號的幅度和相位調整，連接射頻功率放大器；

射頻功率放大器：

用于系統中射頻信號放大，連接發光單元及嵌入式控制單元；

發光單元：

包括燈珠和諧振腔體，連接嵌入式控制單元；

嵌入式控制單元：

通過檢測電源、射頻功率放大器單元中的相關物理量，根據一定的算法自適應的調整可編程頻率源、幅度/相位調整單元的頻率及幅度和相位參量使光源系統快速起輝、并能穩定運行，同時能檢測系統故障并實施保護，分別控制鏈接可編程頻率源、微波幅度/相位調整裝置及射頻功率放大器；及用于供電的電源，電源分別與所述的射頻功率放大器和所述的嵌入式控制單元連接。

2.根據權利要求1所述的微波等離子體光源，其特征在于，所述的微波幅度/相位調整裝置幅度調整應具有≥40dB的動態范圍，步長≤0.5dB；相位調整應具備≥90℃的動態范圍，步長≤1℃。

3.根據權利要求1所述的微波等離子體光源，其特征在于，所述的射頻功率放大器由兩級或三級放大器構成。

4.根據權利要求1所述的微波等離子體光源，其特征在于，所述的燈珠由石英材料構成的密封空腔,腔內填充物包含有氬、氪和金屬鹵化物。

5.根據權利要求1所述的微波等離子體光源，其特征在于，所述的諧振腔體以陶瓷材料作為介質、對陶瓷材料表面進行金屬化后即形成諧振腔體。

6.根據權利要求5所述的微波等離子體光源，其特征在于，所述的諧振腔體為矩形諧振腔體。

7.根據權利要求1所述的微波等離子體光源，其特征在于，所述的燈珠設置于諧振腔體的中心部位。

8.根據權利要求1所述的微波等離子體光源，其特征在于，所述的射頻功率放大器與諧振腔之間使用同軸電纜連接，采用探針耦合的方式傳遞射頻能量，可以通過調整探針的長度方便的調整耦合度。

9.一種微波等離子體光源的實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，開啟電源后初始化，系統進行自檢，進行頻率（F）、幅度（A）、相位（Φ）初始數值的設定；

S2，嵌入式控制單元通過檢測來自鏈路中的駐波和工作電流并在一定的頻率范圍內進行變化以達到使微波幅度/相位調整裝置的駐波和工作電流最優，確定在最優駐波和工作電流信號狀態下的工作頻率；

S3，控制微波幅度/相位調整裝置的幅度并使輸入到發光單元的RF功率逐步增加到額定輸出功率，發光單元應啟輝并點亮，當駐波、工作電流及工作頻率為最優時，進行工作溫度的檢測，如果駐波、工作電流及工作頻率非最優時，重復S2；

S4，當工作溫度正常時進行其他標準模塊調用，如果溫度非正常，跳轉至S2。