The embodiment of the invention provides a resonant cavity for enhancing the coupling ratio of high power microwave and plasma produced by it, including: resonant cavity wall, plasma generating device, supporting device and microwave electric field frequency modulation device; plasma generating device, connected with supporting device; supporting device, and plasma generating device. Connection; Microwave electric field frequency modulation device, wrapped outside the support device; resonant cavity wall, used to generate strong microwave field needed to excite plasma, wrapped plasma generator, support device and microwave electric field frequency modulation device. The embodiment of the invention also provides an efficient microwave plasma device, including a microwave transmission device and the resonator; the microwave transmission device is coupled with the resonator for transmitting high power microwave to the resonator and exciting the plasma. The invention can obtain high-power microwave electric field with minimum reflection loss and generate plasma.
【技术实现步骤摘要】
增强微波与等离子体耦合率的谐振腔及微波等离子体装置
本专利技术实施例涉及能源领域,尤其涉及一种增强微波与等离子体耦合率的谐振腔及微波等离子体装置。
技术介绍
大功率微波等离子体装置,是一种高效率的无极灯。能够在红外、可见光和紫外产生光谱很宽的高亮度光,用于照明、强辐照和材料固化处理,具有无灯丝、无电极、光效强、低能耗,使用寿命长等技术优势,光通量可几近持之以恒,整个寿命期限基本无衰减的超强光亮度。大功率微波等离子体装置包含一个大约30mm左右石英球,球泡中含有氩气和其它填充物质,用于产生不同波段的光。球泡置于一个金属网的微波谐振腔中。一个磁控管发射特定频率的微波,通过波导耦合进入微波谐振腔,在整个微波谐振腔内形成电场,石英球中的氩气会在电场中受到激发并电离。但是,由于电场强度在微波谐振腔内的分布是不均匀的,而石英球在不同的电场强度中的电离效率并不相同,现有的大功率微波等离子体装置的微波谐振腔中的石英球通常是位置固定的,所以石英球的电离效率通常不能得到充分发挥。因此,获取一种石英球固定情况下能够获取最大等离子体电离效率的微波谐振腔,并包含该谐振腔的大功率微波等离子体装置就成为业界亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题,本专利技术实施例提供了一种增强微波与等离子体耦合率的谐振腔及微波等离子体装置。一方面,本专利技术实施例提供了一种增强微波与等离子体耦合率的谐振腔,包括:等离子体发生装置、支撑装置、微波电场调频装置及谐振腔壁;所述等离子体发生装置,与所述支撑装置连接,用于生成等离子体;所述支撑装置,与所述等离子体发生装置连接,用于支撑所述等离子体 ...
【技术保护点】
1.一种增强微波与等离子体耦合率的谐振腔,其特征在于,包括:等离子体发生装置、支撑装置、微波电场调频装置及谐振腔壁;所述等离子体发生装置,与所述支撑装置连接,用于生成等离子体;所述支撑装置,与所述等离子体发生装置连接,用于支撑所述等离子体发生装置;所述微波电场调频装置,包裹在所述支撑装置外部,通过调节包裹所述支撑装置的比例来确定反射损耗最小的微波电场频率;所述谐振腔壁,包裹所述等离子体发生装置、支撑装置及微波电场调频装置,用于形成所述增强微波与等离子体耦合率的谐振腔。
【技术特征摘要】
1.一种增强微波与等离子体耦合率的谐振腔,其特征在于,包括:等离子体发生装置、支撑装置、微波电场调频装置及谐振腔壁;所述等离子体发生装置,与所述支撑装置连接,用于生成等离子体;所述支撑装置,与所述等离子体发生装置连接,用于支撑所述等离子体发生装置;所述微波电场调频装置,包裹在所述支撑装置外部,通过调节包裹所述支撑装置的比例来确定反射损耗最小的微波电场频率;所述谐振腔壁,包裹所述等离子体发生装置、支撑装置及微波电场调频装置,用于形成所述增强微波与等离子体耦合率的谐振腔。2.根据权利要求1所述的增强微波与等离子体耦合率的谐振腔,其特征在于,所述等离子体发生装置包括:石英球。3.根据权利要求1所述的增强微波与等离子体耦合率的谐振腔,其特征在于,所述支撑装置包括:支撑棒。4.根据权利要求1所述的增强微波与等离子体耦合率的谐振腔,其特征在于,所述微波电场调频装置包括:金属套。5.根据权利要求4所述的增强微波与等离子体耦合率的谐振腔,其特征在于,所述金属套的形状为空心圆柱体...
【专利技术属性】
技术研发人员:阮存军,刘静,戴军,孔德胤,李仁杰,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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