[實用新型]一種雙腔激勵的增強型微波等離子體炬發(fā)生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720794251.0
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN207070436U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 李容毅
• 申請（專利權）人: 李容毅
• 主分類號: H05H1/30
• 分類號: H05H1/30
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 李曉亮

1.一種雙腔激勵的增強型微波等離子體炬發(fā)生裝置，包括微波磁控管、環(huán)行器、定向耦合器、微波等離子體耦合波導(1)、圓柱形波導(2)、點火器(3)和放電管(4)，微波磁控管、環(huán)行器、定向耦合器依次串聯(lián)后，定向耦合器與微波等離子體耦合波導(1)連接，其特征在于：

所述的微波等離子體耦合波導(1)包括熱阻波導(11)，波導橫截面漸縮的阻抗變換器(12)，壓縮矩形波導(13)，金屬短路活塞(14)，水冷套(15)；金屬短路活塞(14)位于壓縮矩形波導(13)的短路端口；熱阻波導(11)上設有透波耐溫絕緣薄片(111、112)，壓縮矩形波導(13)的上下兩個寬的波導壁面的對稱中心的相對位置開有一對圓形開孔(131、132)，圓形開孔(131、132)的中心連線垂直于壓縮矩形波導(13)的寬波導壁；微波等離子體耦合波導(1)的側壁加裝水冷套(15)，水冷套(15)上設有進出水口；

所述的圓柱形波導(2)位于壓縮矩形波導(13)的圓形開孔(132)處，由水冷圓柱形波導(21)和入氣圓柱形波導(22)串聯(lián)對接而成，水冷圓柱形波導(21)的側壁安裝水冷套，水冷套與外部的水冷循環(huán)機相連，冷卻水從入水口(211)進入后從出水口(212)排出；水冷圓柱形波導(21)的一個端面和壓縮矩形波導(13)寬壁上的圓形開孔(132)對接；入氣圓柱形波導(22)的側壁開有四個入氣管道(221、222、223、224)，四個入氣管道(221、222、223、224)相對于入氣圓柱形波導(22)內壁的圓周切向等間距對稱排布；入氣圓柱形波導(22)的一個端面安裝一個能夠開合的金屬擋板(23)，另一端面與水冷圓柱形波導(21)的端面串聯(lián)對接；

所述的放電管(4)的一端依次穿過微波等離子體耦合波導(1)的壓縮矩形波導(13)寬壁上相對的圓形開孔(131、132)以及水冷圓柱形波導(21)，直通到入氣圓柱形波導(22)的入氣管道(221、222、223、224)附近，等離子體炬的放電空間約束在放電管(4)內；放電管(4)的另一端為開放端，在放電管(4)中放電產生的等離子體在入射氣體的推動下，在壓縮矩形波導(13)的外部形成等離子體炬；

所述的點火器(3)包括圓筒(31)、可移動的絕緣活塞(32)、兩根耐高溫的金屬絲電極(33)以及交流高壓電源(34)；點火器(3)通過能夠開合的金屬擋板(23)與圓柱形波導(2)對接；兩根金屬絲電極(33)一端穿過絕緣活塞(32)并固定在上面，兩根金屬絲電極(33)的點火端之間的距離小于它固定在絕緣活塞(32)上的間距，兩根金屬絲電極(33)的另一端通過高壓絕緣的導線(35)分別接在交流高壓電源(34)的兩個電極上；絕緣活塞(32)能夠在圓筒(31)內移動，兩根金屬絲電極(33)在絕緣活塞(32)上伸出的長度要求絕緣活塞(32)在圓筒(31)內推入時，金屬絲電極(33)的點火尖端能夠在金屬擋板(23)打開的條件下，沿著放電管(4)伸入微波等離子體耦合波導(1)的壓縮矩形波導(13)的中心區(qū)域，當絕緣活塞(32)退回歸位時能夠使金屬絲電極(33)的尖端完全退到點火器(1) 的圓筒(31)內并關閉擋板(23)。

2.根據權利要求1所述的一種雙腔激勵的增強型微波等離子體炬發(fā)生裝置，其特征在于，所述熱阻波導(11)的兩個窄壁面上各開有一個開孔(113、114)或平行于窄邊的長條縫，電力線在窄壁面上是平行于波導橫截面的窄邊；開孔(113、114)或長條縫在兩個窄壁上的相對位置錯開，并分別靠近熱阻波導(11)的兩個端面；熱阻波導(11)外壁上安裝氣泵(116)，氣泵(116)和開孔(113)之間連接導氣管(115)，氣泵(116)向熱阻波導(11)內打壓氣體，熱阻波導(11)內的增壓氣體通過另一個開孔(114)向外界排出。

3.根據權利要求1或2所述的一種雙腔激勵的增強型微波等離子體炬發(fā)生裝置，其特征在于，所述的入氣圓柱形波導(22)內表面設有一個階梯，將其分為內徑不同的兩部分，在側壁開有四個入氣管道(221、222、223、224)部分的內徑小，其內徑尺寸和放電管(4)的內徑一樣，階梯的高度和放電管(4)的管壁厚度相同。