[發明專利]采用微波垂直注入激勵等離子體發生裝置

在審

• 申請號: 201810700898.1
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108566717A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 陳根;陳俞錢;徐世文;楊慶喜;宋云濤;趙燕平;陳永華;黃熙
• 申請（專利權）人: 合肥中科離子醫學技術裝備有限公司
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開一種采用微波垂直注入激勵等離子體發生裝置，包括線圈、等離子體放電腔體、連接法蘭、微波窗、氣體入口、真空泵組接口；所述線圈為中空結構設計；所述等離子體放電腔體兩端為圓臺型設計；所述等離子體放電腔體的側壁上開設有一氣體入口；氣體入口通過連接法蘭與微波窗進行連接；所述等離子體放電腔體的側壁上還開設有兩個真空泵組接口；所述等離子體放電腔體的側壁上設有六組線圈。本發明利用設有的真空泵組接口抽真空，確保等離子體放電腔體的真空度滿足工作條件；通過氣體入口向等離子體放電腔體內通入工作氣體，線圈通電產生磁場，通過調節通電電流大小改變磁場位型來約束微波饋入激勵產生的等離子體。

技術領域

本發明屬于離子源應用技術領域，涉及一種采用微波垂直注入激勵等離子體發生裝置。

背景技術

微波注入激勵等離子體裝置原理主要是電子的回旋共振，當饋入微波頻率與電子在磁場中的回旋頻率相等時會產生共振，電子獲得能量，從而是腔體內的工作氣體電離形成等離子體。微波激勵的優勢在于沒有陰極，并且電離度高，形成的等離子體密度高，性能穩定可靠。等離子體裝置的研究在離子注入、離子刻蝕、薄膜技術、輻照育種、材料表面改性、離子束沉積等工農業、醫學與科研領域都得到了廣泛的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用微波垂直注入激勵等離子體發生裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

采用微波垂直注入激勵等離子體發生裝置，包括線圈、等離子體放電腔體、連接法蘭、微波窗、氣體入口、真空泵組接口；所述線圈為中空結構設計；所述等離子體放電腔體兩端為圓臺型設計；所述等離子體放電腔體的側壁上開設有一氣體入口；氣體入口通過連接法蘭與微波窗進行連接；所述等離子體放電腔體的側壁上還開設有兩個真空泵組接口；所述等離子體放電腔體的側壁上設有六組線圈。

所述氣體入口開設在等離子體放電腔體的中間位置，兩個真空泵組接口在豎直方向上分別位于氣體入口兩側。

六組所述線圈均布在氣體入口兩側的等離子體放電腔體上，具體為：等離子體放電腔體兩端的圓臺型位置處布設兩組線圈，真空泵組接口與氣體入口之間的等離子體放電腔體上布設一組線圈。

六組所述線圈采用銅材料構成，線圈中空結構通入去離子水進行冷卻。

所述等離子體放電腔體為一近圓柱體不銹鋼腔體，為等離子體產生的區域；等離子體放電腔體由不銹鋼材料制成。

所述微波窗由氧化鋁陶瓷材料制成。

本發明的有益效果：本發明利用設有的真空泵組接口抽真空，確保等離子體放電腔體的真空度滿足工作條件；通過氣體入口向等離子體放電腔體內通入工作氣體，線圈通電產生磁場，通過調節通電電流大小改變磁場位型來約束微波饋入激勵產生的等離子體；

本發明采用徑向垂直注入，可以在軸向中性線進行等離子體密度的探測，能實時地反應不同條件下的等離子體參數情況，助于改進實驗參數，也可以在軸向連接引出系統引出離子束流；腔體兩端圓臺型的設計也有利于減少等離子體在腔體擴散中對軸向端面的碰撞，保護了端面上安裝的測量或引出裝置。

附圖說明

為了便于本領域技術人員理解，下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明采用微波垂直注入激勵等離子體發生裝置的結構示意圖；

圖中：1-線圈；2-等離子體放電腔體；3-連接法蘭；4-微波窗；5-氣體入口；6-真空泵組接口。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。