[发明专利]一种微波谐振腔

权利要求书

1.一种微波谐振腔，其特征在于，包括：

圆柱形腔室(1)，包括嵌套的多个圆柱形腔体，用于容纳气态等离子体，所述多个圆柱形腔体具有不同尺寸；

耦合天线(2)，位于所述圆柱形腔室(1)内部；

微波窗口(3)，用于透射微波；

位于所述圆柱形腔体的腔体壁上的抽气孔，用于通过外部真空系统实现腔体内部的真空；

位于腔体内部的样品台(4)，用于放置材料，所述样品台(4)与冷却通道(5)移动连接；

内嵌在腔体壁中的冷却通道(5)，用于对所述微波谐振腔进行冷却。

2.根据权利要求1所述的一种微波谐振腔，其特征在于，还包括背板，所述圆柱形腔体与背板接合。

3.根据权利要求2所述的一种微波谐振腔，其特征在于，所述圆柱形腔体具有凸缘，通过多个螺钉将所述凸缘连接到背板上以实现所述圆柱形腔体与背板的接合。

4.根据权利要求3所述的一种微波谐振腔，其特征在于，所述螺钉的间距远小于所述微波谐振腔中的频率的波长的四分之一，和/或所述圆柱形谐振腔和背板之间设置有微波吸收弹性密封件。

5.根据权利要求4所述的一种微波谐振腔，其特征在于，所述冷却通道(5)内设有沿其轴向移动的移动管(7)，所述移动管(7)一端与样品台(4)连接，另一端与直线电机连接。

6.根据权利要求5所述的一种微波谐振腔，其特征在于，还包括固态微波源(8)和微波传输系统；所述微波传输系统包括导体(62)和环形耦合器(61)；所述固态微波源(8)位于水冷通道远离样品台(4)一端，所述导体(62)与固态微波源(8)连接；导体(62)与圆柱形腔室(1)同轴设置，其穿过水冷通道，并伸出圆柱形腔室(1)，与环形耦合器(61)连接；所述环形耦合器(61)与其中一个圆柱形腔体同轴连接；耦合天线(2)与环形耦合器(61)连接。

7.根据权利要求6所述的一种微波谐振腔，其特征在于，所述多个圆柱形腔体的尺寸是按照下述方式计算的：

根据最优优化函数计算得到最优谐振条件；

根据所述最优谐振条件决定所述多个圆柱形腔体的尺寸。

8.根据权利要求7所述的一种微波谐振腔，其特征在于，

所述耦合天线(2)的尺寸和位置根据最优优化函数计算得到；

所述抽气孔的位置、数量及尺寸根据最优优化函数计算得到；

所述样品台(4)的尺寸和位置根据最优优化函数计算得到。

9.根据权利要求8所述的一种微波谐振腔，其特征在于，按照最优优化函数计算获得所述谐振腔的热区域特征，根据所述热区域特征确定所述冷却通道(5)的位置、尺寸以及冷却通道(5)中的冷却液流速。

10.根据权利要求9所述的一种微波谐振腔，其特征在于，所述最优优化函数的优化目标为样品台(4)2英寸以上的面积均匀和10⁵V/m以上的微波强度。