[发明专利]具有可移动的电极的等离子体生成系统

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体发生器，更具体地涉及具有用于点燃等离子体羽的可移动电极的设备。

背景技术

近几年，借助于微波能量来产生等离子体的发展呈增长趋势。通常，等离子体生成系统包括用于产生微波能量的设备和接收所述微波能量的喷嘴，所述喷嘴用于将流过喷嘴的气体激发成等离子体。操作传统的等离子体生成系统的一个难点在于制造不与喷嘴中的微波能量发生干涉的点火系统。例如，传统的点火系统包括具有尖端的电极，所述尖端在点火之后仍留在喷嘴中。在喷嘴中被微波能量加热的尖端被腐蚀，从而所述尖端的寿命缩短。此外，用于支承电极的机构会引起微波能量从喷嘴泄露。因此，需要一种点火系统，所述点火系统在减少喷嘴中的微波能量的泄露和/或减少与喷嘴中的微波能量的干涉的喷嘴中点燃等离子体。

发明内容

在本发明的一个实施方式中，等离子体生成系统包括：具有远端的一对电极；支承所述一对电极的电极支架；闸门，电极支架滑动地安装在所述闸门的表面上，通过使电极支架在所述表面上滑动来控制所述闸门；以及弹性元件，固定至所述闸门并且适于产生力以关闭开口。所述远端在电极支架沿着所述表面的方向滑动时适于进入所述闸门的开口中，并且适于产生电弧从而在气体中点燃等离子体。

在本发明的另一个实施方式中，等离子体生成系统包括：具有远端的电极；具有壁的波导，所述壁具有电极所通过的孔和用于接收第一气体的至少一个开口；以及致动器，所述致动器联接至电极并适于相对所述壁来移动所述电极。所述远端和所述孔配置以形成用于接收第二气体的间隙。此外，所述远端适于移动进入波导中并产生电弧，从而在操作期间将第二气体点燃成等离子体。

附图说明

图1A示出根据本发明的一个实施方式的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统从腔室中撤出。

图1B示出图1中的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统进入腔室中以点燃腔室中的等离子体。

图1C示出图1A的电极支架的俯视图。

图1D示出图1A中的一对闸门的俯视图，其中所述闸门打开以使点火系统通过闸门。

图1E示出图1A中的一对闸门的俯视图，其中所述闸门关闭以阻止微波在操作期间从闸门漏出。

图2A示出根据本发明的另一个实施方式的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统从腔室中撤出。

图2B是图2A中的点火系统的放大图。

图2C示出图2A中的一对闸门的俯视图。

图2D示出图2A中的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统进入腔室中。

图2E是图2D中的点火系统的放大图。

图3A示出根据本发明的另一个实施方式的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统从腔室中撤出。

图3B示出图3A中的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统进入腔室中。

图4A示出根据本发明的另一个实施方式的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统进入腔室中。

图4B示出图4A中的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统从腔室中撤出。

图4C示出图4A中的腔室壁的一部分的俯视图。

图4D示出图4A中的密封件的俯视图。

图5A示出根据本发明的另一个实施方式的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统进入腔室中。

图5B示出图4A中的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统从腔室中撤出。

图6示出根据本发明的另一个实施方式的等离子体生成系统的示意图，其中点火系统进入腔室中。

具体实施方式

图1A示出根据本发明的另一个实施方式的等离子体生成系统的示意图。如图所示，等离子体生成系统2包括：等离子体点火系统10；波导9；以及气流管13，所述气流管13位于所述波导9中并由诸如石英的透微波材料制成。由微波源(诸如磁控管，图1A未示出)产生的微波能量可以通过所述波导9而被传输。此处，术语喷嘴和术语气流管可以互换使用，因为气流管13作为气流从中通过的喷嘴来使用。在这种布置中，气流管作为谐振腔室来使用，因此，术语谐振腔室(或者简称为腔室)和术语气流管可以互换使用。气流管13的出口可以被网状物26堵塞，其中网状物26的网线(cord)之间的间隙足够小，以阻止微波能量从该处泄露。