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微波等离子体
微波等离子体反应器特点:
微波:为交流能量(信号),通过波导传输,每一种波导
具有一定的特征阻抗
(射频传输线理论)
等离子体的反应器:本质上是具有一定阻抗的负载。
微波等离子体工作要求: 波导特征阻抗=等离子体负载
阻抗。
微波反射波能量将至最低。
微波等离子体反应器发展:
小尺寸共振腔表面波长细等离子体大面
积(体积)表面波等离子体。
微波等离子体反应器结构:
⊙单模谐振腔
R d λ, λ (谐振条件)
谐振腔尺寸:
阻抗匹配: 好,可以不设置附加匹配。
激励电场
单模(单一本征模)
方向:图中电场沿轴向。
状态:驻波
缺点:体积小(?)
电场不均匀〉等离子体空间均匀性差。
应用:放电灯,光谱分析。
石英管
同轴传输线
微波源
同轴耦合天线
R λd λ,
谐振条件:
⊙多模腔
R d λ; λ
谐振腔尺寸: (非谐振)
阻抗匹配: 差,需要附加匹配。
优点:电场较均匀〉等离子体空间均匀性好。
⊙表面波等离子体(surface microwave plasma,SWP)源
尺寸: R λ (谐振条件),轴向尺寸没有限制
阻抗匹配: 需要设置附加匹配。
激励电场
单模或多模(单一本征模)
状态:行波
优点:大体积,细长
缺点:面积小
应用:气体反应(甲烷乙炔),有害气体处理
侧视图
表面波
行波
顶视图
多管SWP源
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