[發明專利]微波等離子體源

有效

• 申請號: 201880062705.2
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN111149438B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 國中均
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人宇宙航空研究開發機構
• 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: 樊楠;陳萬青

1.一種微波等離子體源，其中，具備：

筒狀磁鐵部，具有第一開口端和位于與所述第一開口端相反的一側的第二開口端，其中，所述第一開口端具有第一極性，所述第二開口端具有與所述第一極性相反的第二極性；

筒狀體，被所述筒狀磁鐵部包圍；

第一磁路部，與所述第一開口端相接，且封閉第一開口端；

第二磁路部，與所述第二開口端相接，與所述第一磁路部相對配置，且具有使被所述筒狀體包圍的空間開口的第一開口部；

天線，貫通所述第一磁路部，導入至所述空間，并能夠將微波電力供給至所述空間；

噴嘴部，在與所述第一磁路部相反的一側與所述第二磁路部相接，并具有開口面積比所述第一開口部小且與所述第一開口部連通的第二開口部；

氣體端口部，貫通所述筒狀磁鐵部和所述筒狀體，且能夠將放電氣體供給至所述空間；和

絕緣部件，設于所述天線和所述第一磁路部之間，

當將所述筒狀體的內徑設為a毫米、將供給至所述空間的所述微波電力的微波截止波長設為λ毫米時，所述微波等離子體源構成為滿足λ＞3.41×(a/2)的關系式。

2.根據權利要求1所述的微波等離子體源，其中，

所述第一磁路部具有筒狀的突出部，該突出部在所述空間中從所述第一磁路部朝向所述噴嘴部突出，

所述突出部包圍所述天線的一部分，

所述突出部包含頂端部，所述頂端部越朝向所述第二磁路部的主表面與所述第一開口部的內壁交叉的角部則變得越薄，其中所述第二磁路部的所述主表面是所述第二磁路部的面向所述第一磁路部的表面，

在所述頂端部和所述角部之間形成的磁場的鏡比為3以上。

3.根據權利要求2所述的微波等離子體源，其中，

在所述頂端部和所述角部的至少一者中，其角度構成為銳角。

4.根據權利要求2或3所述的微波等離子體源，其中，

所述第一開口部的內徑比所述突出部的外徑大。

5.根據權利要求1~3中任一項所述的微波等離子體源，其中，

在形成于所述空間的由所述放電氣體所產生的等離子體中，暴露于所述絕緣部件的等離子體的密度比形成于所述第一開口部的等離子體的密度高。

6.根據權利要求1~3中任一項所述的微波等離子體源，其中，

所述天線具有從所述第一磁路部朝向所述噴嘴部的第一天線部和與所述第一天線部交叉且連結于所述第一天線部的第二天線部。

7.根據權利要求6所述的微波等離子體源，其中，

所述第二天線部包括多個部件，

所述多個部件分別與所述第一天線部交叉。

8.根據權利要求1~3中任一項所述的微波等離子體源，其中，

所述天線具有在從所述第一磁路部朝向所述噴嘴部的方向延伸的第一天線部和構成為圓盤狀或圓錐狀的第二天線部，

所述第一天線部連結于所述第二天線部的中心部。

9.根據權利要求1~3中任一項所述的微波等離子體源，其中，

在所述氣體端口部中，所述放電氣體的供給口以使得所述供給口與所述天線的頂端的距離成為最短的方式配置。

10.根據權利要求1~3中任一項所述的微波等離子體源，其中，

進一步具有電極機構，所述電極機構通過靜電場將形成于所述空間的等離子體中的帶電粒子引出。