[发明专利]表面波等离子体加工设备

权利要求书

1.一种表面波等离子体加工设备，包括微波源机构、波导机构、谐振腔及反应腔室，其中，所述微波源机构通过所述波导机构将微波能量输送至所述谐振腔，所述谐振腔位于所述反应腔室的顶部，用于向所述反应腔室输送所述微波能量，其特征在于，所述波导机构包括圆柱形波导和矩形波导，其中，

所述圆柱形波导竖直设置，且位于所述谐振腔的顶部，并且所述圆柱形波导与所述谐振腔相连通；

所述矩形波导的长度方向水平设置，且所述矩形波导的输入端与所述微波源机构连接，所述矩形波导的输出端与所述圆柱形波导的输入端相连通；

所述谐振腔包括金属腔体和多个金属探针，其中，

多个所述金属探针沿所述金属腔体的中心均匀分布，且每个所述金属探针的下端竖直向下贯穿所述金属腔体的顶部腔壁，并延伸至所述金属腔体的内部；

在所述金属腔体的底部腔壁中设置有多个介质窗，多个所述介质窗的数量和位置与多个所述金属探针的数量和位置一一对应，所述介质窗用于将所述金属腔体中的微波能量馈入所述反应腔室的内部。

2.根据权利要求1所述的表面波等离子体加工设备，其特征在于，所述圆柱形波导的竖直轴线与所述谐振腔的竖直轴线相重合。

3.根据权利要求1所述的表面波等离子体加工设备，其特征在于，所述矩形波导在长度方向上的中心线在所述金属腔体的水平截面上的正投影与在所述金属腔体的水平截面上，且位于任意相邻的两个所述介质窗的中间的径向直线相重合。

4.根据权利要求1所述的表面波等离子体加工设备，其特征在于，每个所述金属探针在与之相对应的所述介质窗上的正投影的中心与所述介质窗的中心相重合。

5.根据权利要求1所述的表面波等离子体加工设备，其特征在于，所述介质窗的数量为3-8个；所述介质窗的直径的取值范围在40～120mm。

6.根据权利要求1所述的表面波等离子体加工设备，其特征在于，所述介质窗所采用的材料包括石英或者陶瓷。

7.根据权利要求1所述的表面波等离子体加工设备，其特征在于，所述金属腔体所采用的材料包括铝合金或者不锈钢。

8.根据权利要求1所述的表面波等离子体加工设备，其特征在于，通过调节各个所述金属探针的下端与所述金属腔体的底部腔壁之间的竖直间距，来调节在所述反应腔室内形成的等离子体的密度分布。

9.根据权利要求1所述的表面波等离子体加工设备，其特征在于，所述微波源机构包括沿所述微波能量的传输方向依次设置的电源、微波源、环流器、阻抗调节单元和定向耦合器。