[发明专利]利用阶梯部和阻挡部的等离子体波导

说明书

本申请要求于2013年3月27日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0032748号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种利用阶梯部和阻挡部的等离子体波导，更具体地讲，涉及一种利用阶梯部和阻挡部的等离子体波导，该等离子体波导可以通过同时使用阶梯部与设置在波导的内侧表面处的预定高度的阻挡部在波导内产生微波匹配的效果同时将微波集中的效果最大化，波导具有在微波传播方向上逐渐减小的高度。

背景技术

传统的等离子体产生器包括传送电磁波的波导、调整等离子体阻抗的3-桩和产生等离子体的等离子体产生单元，等离子体产生单元配备有放电管。当电磁波被传送到波导时，电场集中在波导的产生等离子体的等离子体产生单元上。

因此，如何有效地集中电场是波导的重要设计因素。

波导已经从传统的矩形平坦结构向高度逐渐减小的趋势发展。

图1是示出在第10-2008-0033408号韩国专利公布中公开的等离子体反应器(在下文中称作现有技术)的完整示意图。

参照图1，根据现有技术1的等离子体反应器具有高度以预定角度减小的锥化形状以将施加的电场(电磁波)在波导内集中，并且包括在波导的后端的通过施加电场来产生等离子体的反应室。然而，现有技术1公开了被设计为使电磁波的反射最小化的锥形波导，但实际上，在产生等离子体的室中的电场集中的效果低于波导的后端的电场集中的效果。

为了解决这个问题，第10-1196966号韩国专利公开了多锥体结构的波导。然而，在这种情况下，存在难以细调由磁控管振荡的微波的问题。

为了微波的细调，使用如图1中所示的3-桩匹配系统20。

3-桩匹配系统20具有当λg为波长时以λg/4的桩间距安装在波导18中的三个桩，并且用作使波导18的特性阻抗与波导18的低高度部分的负载阻抗匹配以向负载输送最大功率。

然而，这样的3-桩匹配系统被设计为在平坦结构的波导的应用中向负载进行最大功率输送。此外，通过3-桩匹配系统的穿透波导的结构，发生波导外的弱电磁场的泄露和它所导致的电弧放电。为了解决这个问题，单独地需要高成本的密封装置以防止电磁场泄露至波导外。

发明内容

因此，本公开的目的在于提供一种具有提高的经济效率和技术效率的新型等离子体波导系统。

为了实现以上目的，本公开提供了一种等离子体波导，从磁控管振荡的微波移动通过该等离子体波导，该等离子体波导包括：多个阶梯部，形成在波导的内侧表面上的任意一侧；预定高度的阻挡部，形成在波导的内侧表面上的任意另一侧，其中，阻挡部形成在与多个阶梯部之间的边界部相对的一侧处。

在一个实施例中，阻挡部的高度占据基于阶梯部之中的低高度的波导高度的30％至70％。

在一个实施例中，阶梯部是高度以预定角度减小的锥体部。

在一个实施例中，阻挡部被包括在与锥体部相对的区域内。

在一个实施例中，阻挡部与波导的内侧表面结合。

在一个实施例中，阻挡部是没有与波导的内侧表面物理地结合的独立的构件，阻挡部的位置是可调节的。

本公开在波导内形成具有减小到预定水平的高度的阶梯部，并且提供与波导的阶梯部相对的在波导的内侧表面处的预定高度的阻挡部。因此，可以有效地解决贯穿整个波导的3-桩系统中涉及的微波泄露的问题和因微波向外行进而损坏外部系统的问题。此外，因为设置在波导的内侧表面的预定高度的阻挡部位于与阶梯部相对的表面处，所以可以将具有在微波传播方向上逐渐减小的高度的波导内的微波集中的效果最大化。

附图说明

图1是示出在第10-2008-0033408号韩国专利公布(在下文中称作现有技术)中公开的等离子反应器的完整示意图。

图2是示出根据示例性实施例的波导系统的剖视图。

图3是示出根据示例性实施例的波导的切除平面视图。

图4是示出根据示例性实施例的阻挡部的高度比的示意图。

图5是示出根据示例性实施例的波导系统的示意图。

图6是示出根据示例性实施例的包括阻挡部的波导的剖视图。

<主要元件的详细描述>

100：波导 110：磁控管

120a、120b、220：阶梯部 130a、130b、210：阻挡部

300：波导

具体实施方式