[发明专利]阵列式矩形腔微波等离子发生器

说明书

本发明公开了阵列式矩形腔微波等离子发生器，属于微波技术领域，第一辐射线组和第二辐射线组设在矩形腔外壳内；第一辐射线组和第二辐射线组均包括若干个辐射线；第一辐射线组的辐射线从矩形腔外壳的左侧壁向矩形腔外壳的右侧壁延伸；第二辐射线组的辐射线从矩形腔外壳的右侧壁向矩形腔外壳的左侧壁延伸；第一辐射线组的辐射线和第二辐射线组的辐射线依次交叉。本发明的阵列式矩形腔微波等离子发生器，腔体内场强分布均匀，气流流动均匀，具有温度监控、适时进行微波功率调整和气体流速调整的功能以及辐射线保护的功能，能够大面积产生等离子体，效率高、均匀性和稳定性好，方便观察内部放电情况。

技术领域

本发明属于微波技术领域，具体地说涉及阵列式矩形腔微波等离子发生器。

背景技术

现有的微波等离子体产生装置，其原理都是借助高频振荡的电磁波将工艺气体激发为等离子体。工业生产中常常需要密度高，均匀性好和稳定性强的等离子体源。现有的微波等离子体产生装置所产生的等离子体量少，均匀性差，稳定性不足，在薄膜材料沉积和表面处理等领域已无法达到工业生产要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供阵列式矩形腔微波等离子发生器，拟解决现有的微波等离子体产生装置所产生的等离子体量少，均匀性差，稳定性不足等问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

阵列式矩形腔微波等离子发生器，包括矩形腔外壳1、第一辐射线组2和第二辐射线组3；所述第一辐射线组2和第二辐射线组3设在矩形腔外壳1内；所述第一辐射线组2和第二辐射线组3均包括若干个辐射线；所述第一辐射线组2的辐射线从矩形腔外壳1的左侧壁向矩形腔外壳1的右侧壁延伸；所述第二辐射线组3的辐射线从矩形腔外壳1的右侧壁向矩形腔外壳1的左侧壁延伸；所述第一辐射线组2的辐射线和第二辐射线组3的辐射线依次交叉。由上述结构可知，矩形腔外壳1的内部空腔是一个长方体空腔，所述第一辐射线组2和第二辐射线组3设在矩形腔外壳1内产生均匀的强电场使工艺气体激发大量的等离子体。由于第一辐射线组2和第二辐射线组3均包括若干个辐射线，比单一的辐射线产生的电场所激发的等离子体多。因为单一的辐射线产生的强电场集中在辐射线周围，所以等离子体量少，而且不均匀。从辐射线起始端向末端，电场强递减，所以激发的等离子体不均匀，无法满足后续工艺的要求。本发明的阵列式矩形腔微波等离子发生器，第一辐射线组2的辐射线电场强从矩形腔外壳1的左侧壁向矩形腔外壳1的右侧壁递减，但是第二辐射线组3的辐射线电场强从矩形腔外壳1的左侧壁向矩形腔外壳1的右侧壁递增，由于第一辐射线组2的辐射线和第二辐射线组3的辐射线依次交叉，即相邻的两个辐射线是一左一右设置的，从而使整个矩形腔外壳1内部的电场强叠加后呈现一个均匀的强电场分布，可以激发大量的等离子体，而且等离子体产生的非常均匀，可以满足后续工艺的等离子体的要求。

进一步的，每个辐射线对应有一个微波源4；所述矩形腔外壳1上设有进气口5和出气口6。由上述结构可知，辐射线包括圆柱外壳和内芯；内芯同轴设置在圆柱外壳内；圆柱外壳上开有若干个缝隙；若干个缝隙沿着圆柱外壳的起始端到末端，其数量从稀疏到密集，减缓辐射线从起始端向末端电场强度逐渐变弱的情况，使辐射线首尾电场强相对均匀些；微波源4馈入的微波进到辐射线的圆柱外壳和内芯之间，然后微波从圆柱外壳上的缝隙馈入矩形腔外壳1内，产生均匀的强电场。进气口5用于向矩形腔外壳1内持续输入工艺气体，工艺气体被均匀的强电场激发为大量的等离子体，然后大量的等离子体从出气口6排出，供后续工艺使用。

进一步的，所述矩形腔外壳1上设有玻璃观察口7。由上述结构可知，玻璃观察口7便于肉眼或者安装传感器探测矩形腔外壳1内部的等离子体激发情况以及零部件的工作情况。

进一步的，所述玻璃观察口7上安装有红外温度传感器。由上述结构可知，红外温度传感器通过玻璃观察口7可以探测矩形腔外壳1内部的温度情况。