[发明专利]一种微波等离子体系统及其波导同轴转换器

说明书

技术领域

本发明涉及预制棒加工设备技术领域，特别是涉及一种波导同轴转换器。此外，本发明还涉及一种包括上述波导同轴转换器的微波等离子体系统。

背景技术

PCVD即等离子化学气相沉积法是光纤预制棒加工的主要工艺之一，微波等离子体系统是该工艺特有不同于其它工艺的部分，是核心部分。微波等离子体系统由水平安装在运动载台上的微波头、隔离器、三销钉调配器、波导部件和垂直安装的同轴部件、等离子体谐振腔组成。波导部件和垂直安装的同轴部件通过波导同轴转换器连接在一起。波导同轴转换器不仅把电磁波能量由水平传送变向到垂直传送，而且把电磁波能量由方管传送变成圆形传送到微波反应腔体，其传输能力和效率是很重要的，对波导同轴转换器的设计要求很高。现有技术中，波导同轴转换器结构复杂，加工困难，调试不方便，传输能力较差，效率较低，使用稳定性较差。

综上所述，如何有效地解决微波等离子体系统使用稳定性较差等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种波导同轴转换器，该波导同轴转换器有效地解决了微波等离子体系统使用稳定性较差等问题；本发明的另一目的是提供一种包括上述波导同轴转换器的微波等离子体系统。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种微波等离子体系统的波导同轴转换器，用于连接水平安装的调谐器和垂直安装的同轴线导体部件，内部具有中空腔体，所述腔体的一端具有敞开口且所述敞开口与所述调谐器的输出端口连接，所述腔体安装有锥体，沿所述锥体轴线开有第一圆孔，同轴线内导体插于所述第一圆孔中。

优选地，所述第一圆孔的圆心在所述锥体的轴线上，所述锥体的侧母线为直线；

所述锥体通过螺钉或者焊接固定在所述波导同轴变换器的底面上。

优选地，所述第一圆孔的孔径与所述同轴线内导体的直径相同。

优选地，所述波导同轴转换器为长方体，所述敞开口为长方形口，所述敞开口的尺寸与所述调谐器的输出端口尺寸相同。

优选地，所述敞开口处具有法兰盘，所述敞开口和所述调谐器的输出端口通过法兰连接。

优选地，所述波导同轴转换器的顶面开设有第二圆孔，所述第二圆孔与同轴线外导体相连接，所述第二圆孔的孔径与所述同轴线外导体的内径相同。

优选地，所述第二圆孔的外周具有用于定位所述同轴线外导体的沉孔。

优选地，所述波导同轴变换器的底面内有水冷通道。

优选地，所述波导同轴变换器的所述敞开口的对侧通过挡板密封，所述挡板采用螺钉或焊接与所述波导同轴变换器的底面和顶面连接，所述挡板里面形状为弧面或者平面。

本发明还提供一种微波等离子体系统，包括水平安装在运动载台上的微波头、隔离器、调谐器和垂直安装的同轴线导体部件、等离子体谐振腔以及连接所述调谐器和所述同轴线导体部件的波导同轴转换器，所述波导同轴转换器具体为上述任一项所述的波导同轴转换器。

本发明所提供的微波等离子体系统的波导同轴转换器，用于连接水平安装的调谐器和垂直安装的同轴线导体部件，同轴线导体部件包括同轴线内导体和同轴线外导体。波导同轴转换器内部具有中空腔体，腔体的一端敞开，具有敞开口，且敞开口与调谐器的输出端口连接，波导同轴转换器不仅把电磁波能量由水平传送变向到垂直传送，而且把电磁波能量由矩形波导传送变成同轴传送到等离子体谐振腔，其传输能力和效率较高，转换效率高，能量反射很小，电压驻波比在1.2以下。腔体安装有锥体，比如为圆锥，结构简单，加工容易，锥体和波导同轴转换器的材质可以相同，如铜质，也可以不同。沿锥体轴线开有第一圆孔，同轴线内导体插于第一圆孔中，易于固定同轴线内导体，给同轴线内导体提供了可靠的支撑和定位，同轴线内导体的同心度好，调试方便，使用稳定可靠，传输性能更好。

本发明还提供一种微波等离子体系统，包括水平安装在运动载台上的微波头、隔离器、调谐器和垂直安装的同轴线导体部件、等离子体谐振腔以及连接调谐器和同轴线导体部件的波导同轴转换器，该波导同轴转换器具体为上述任一种波导同轴转换器。由于上述的波导同轴转换器具有上述技术效果，具有该波导同轴转换器的微波等离子体系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。