CN103199412A - 具有微流道结构的单腔双电极放电腔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有微流道结构的单腔双电极放电腔，其包括腔体、风机和两套主放电电极，腔体包括左右两室，形成对称的双室结构腔形，每个室的截面形状均为上小下大的“梨”形，左右两室在整个放电腔的对称面处交界并连通，两套主放电电极分别位于左右两室的上侧。风机驱动放电腔内的气体经过放电电极进行流动，形成一个主气流，在主气流的流道两侧设置有微流道。本发明通过一个单腔结构实现MOPA、MOPO、MOPRA结构的双腔功能，既降低了系统的复杂性，又保证了放电腔的放电同步性；并且，微流道结构能防止涡旋气流的产生，减少了放电电极侧面产生的位弧现象，增加了放电稳定性，提高了激光能量，延长了预电离电极寿命。

Description

具有微流道结构的单腔双电极放电腔

技术领域

本发明属于激光器技术领域，具体涉及一种准分子激光器的单腔双电极放电腔及包含该放电腔的准分子激光器，特别是具有微流道结构的单腔双电极放电腔。本发明的放电腔也可应用于其它气体受激励产生能量辐射的装置。

背景技术

准分子激光器是一种面向紫外特征应用的常规气体激光器，目前被认为是用于光刻的最佳光源选择，是集成电路平板印刷光刻工业的主力工作光源。

传统的放电激励准分子激光器采用单腔单电极结构设计。随着光学光刻技术的进一步发展，要求光源具有更窄的光谱宽度(线宽)、更高的重复频率以及更高的平均功率。传统单腔结构很难同时满足这三个要求，这往往导致激光器的研究在追求性能和成本效益之间存在严重的制约关系。改进传统激光器单腔结构所面临的困难主要在于线宽压窄模块的较大能量损失问题以及高功率激光辐射作用下光学元件的损伤和寿命问题。

为了有效的实现光谱宽度窄化和激光输出功率的提高，双腔结构被引入到激光器的设计中。这一结构的基本思想是使线宽压窄和提高激光输出功率在不同的气体放电模块(种子腔、放大腔)中得以实现。其工作过程如下：种子腔产生具有一定重复频率的窄线宽种子光，实现低功率激光振荡辐射；放大腔完成种子光入射后的脉冲能量放大。基于双腔结构设计的激光器输出具备了光刻光源所必需的窄化光谱控制和较高单脉冲能量输出特性。

基于双腔结构设计的激光器可以不断优化主振和放大模块，完善系统输出指标，比如优化工作气体混合物的组份和压强以及激励工作电压等来获得具有窄线宽和大功率的激光输出。此外，基于放大腔的功率放大机制，主振荡器中相对较低的激光输出可以显著提高线宽压窄模块中的光学元件的寿命。由于基于双腔结构设计的激光器具有以上优点，“种子-放大”机制激光器结构设计在现代激光光刻光源研发中得到广泛的应用。

双腔结构设计主要分以下三类：主振荡腔——功率放大腔的双腔结构(MOPA，Master Oscillator Power Amplifier)、主振荡腔——功率振荡腔的双腔结构(MOPO，Master Oscillator Power Oscillator)以及以主振荡腔——功率放大腔的双腔结构为基础而发展出来的环形腔结构(MOPRA，Master Oscillator Power Regenerative Amplifier)。相应具体结构细节分别如图1、2、3所示。

图1是现有技术的双腔MOPA准分子激光器结构图，如图1所示，双腔MOPA准分子激光器包括主振荡腔(MO腔)、功率放大腔(PA腔)、线宽压窄模块(LNM)、波长分析模块(LAM)、MO光路转换控制模块(MOweb)、PA光路转换控制模块(PA web)、光学脉冲展宽器(OPS)、线宽分析模块(BAM)、五棱镜等组成。

MOPA结构是最早应用于高端光刻光源研发的激光系统设计，该结构在专利US2002/0044586A1、US20060126697A1、US6690704B2中已作描述。根据文献《近期光刻用ArF准分子激光技术发展》第523-524页，MOPA结构机型中，由于有限次通过放大腔体，激光能量放大能力的限制使得MO腔(主振荡腔)需要更高的激光能量输出才能满足光源系统指标参数需求，经线宽压窄处理后MO腔输出需要约1mJ左右种子光传递到PA腔(功率放大腔)，由于线宽压窄机制所引入的较高能量损耗，转换效率相对较低，大能量的放电激励使MO腔的寿命明显偏低。另外，PA腔输出受MO腔和PA腔放电同步精度影响，激光能量输出稳定性需要进一步提高。

基于注入锁定技术(Injection Lock Technology)的MOPO结构和采用了环形腔技术(Recirculating Ring Technology)的MOPRA结构，弥补了MOPA结构的上述不足。

图2是现有技术的双腔MOPO准分子激光器结构图，如图2所示，双腔MOPO准分子激光器包括：功率振荡器(PO腔)、功率放大腔(PA腔)、线宽压窄模块(LNM)以及包括凹面镜、凸面镜在内的光学回路系统。

专利US2008/0285602A1采用MOPO双腔结构设计。

图3是现有技术的双腔MOPRA准分子激光器结构图，如图3所示，双腔MOPRA准分子激光器结构是在MOPA结构上做的改进，结构组成如同MOPA，只是将PA光路转换控制模块(PA web)与线宽分析模块(BAM)的位置做了对调，由此种子光可以获得多程增益。

专利US2010098120A1采用MOPRA环形腔结构设计。

在MOPA结构中，种子光在PA腔中只获得有限次多程增益，MO腔需向PA腔注入约1mJ种子光才能得到约10mJ激光输出。在采用注入锁定技术的MOPO结构和环形腔技术的MOPRA结构中，由于放大腔采用了多程的功率放大技术，而不是如MOPA结构的有限次多程放大，在MOPO和MOPRA结构中，PO腔和PRA腔(功率再生腔)工作在振荡放大状态，种子光获得多程增益，只需100-200μJ种子光注入便可得到15mJ激光输出。注入锁定技术和环形腔技术的显著特点就是种子光注入后，在放大腔中往复运转谐振，且放大腔工作在深度饱和状态。相比MOPA技术，他们的优点主要表现在：能量更大、输出更稳定。

MOPA、MOPO、MOPRA系统均基于双放电腔型结构设计。与传统的基于单腔结构的激光器相比，采用双腔结构设计的激光器价格更高、体积更大、制造过程和操作方法都更加复杂。具体而言，基于双腔结构设计的激光器为保证良好的能量放大特性，对同步放电性能要求比较高，这就提高了实现同步放电时的技术难度。除此之外，基于双腔结构设计的激光器由于结构复杂，一定程度上增加了外围装调等操作上的难度。

准分子激光器在高重复频率下工作时，需要在放电区形成高速气流，带走已经放过电的废气，不断为放电腔补充新鲜的工作气体，以保证放电质量，从而提高激光能量及其稳定性。

但是，在目前的常用技术中，电极背风面常存在涡旋区，造成这种结果的原因是放电区流道没有设计成流线型或者电极侧面安装的预电离电极破坏了流线型流道。

图4是现有技术的准分子激光器的不具有微流道结构的放电腔的示意图，其中显示了放电区附近的流场状态。如图4所示，在准分子激光器放电腔中，放电阴极3安装在陶瓷板(或其它绝缘材料)22上，陶瓷板22安装在放电腔的腔体1上，从而实现阴极3与放电腔腔体1的绝缘。阳极6与放电腔的腔体1相连，二者是等电位的。在图1所示的传统准分子激光器中，在电极的一侧或两侧装有预电离装置8，并放电腔中充有放电介质气体23。为了实现高重复频率放电，放电腔内的气体23被驱动，形成高速气流24通过气体放电区2。在放电电极3和6两侧装有绝缘材料制成的导流板25和26。导流板25和26的作用是构造放电区主流道，从而在放电区附近形成更为均匀的高速气流。

但是，由于预电离装置8的存在，破坏了放电区主流道的完整性，在放电电极3和6的背风侧易形成涡旋区27。图5是该涡旋区的放大示意图。当放电电极3和6的背风面存在涡旋区时，放电产生的废气和热量可能不能够及时地被主流区的流体带走，而是积聚在放电电极3或6的背风面的涡旋区27内。这样，涡旋区27的废气与未吹远的废气连通，很容易产生电极侧面的拉弧，从而影响激光能量。而且，所积聚的热量会使放电电极3和6的背风一侧的温度急剧升高，从而影响放电的稳定性和预电离装置8的寿命。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有双腔准分子激光器采用的MOPA、MOPRA、MOPO系统结构复杂的缺点，本发明所要解决的技术问题是提出一种新型的单腔双电极放电腔及相应的激光器，以解决基于双腔结构的激光器价格高、体积大、制造过程和操作方法复杂的缺点，并可以实现窄线宽、大功率的优质激光束输出。此外，本发明所要解决的另一技术问题是防止气体激光器的放电腔内形成涡旋气流，以避免其对激光器的性能带来的不利影响。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种单腔双电极放电腔，包括腔体和位于腔体内的风机和两套主放电电极，所述腔体包括左右两室，以形成对称的双室结构腔形，每个室的截面形状均为上小下大的形状，所述左右两室在整个放电腔的对称面处交界并连通；所述两套主放电电极分别位于左右两室，所述每套主放电电极都包括一个阳极和一个阴极，所述阳极与所述阴极的放电表面之间形成一个放电区，且所述放电区分别位于所述左右两室的上部；所述风机驱动所述放电腔内的气体经过所述放电电极而进行流动，从而形成一个主气流，在所述主气流的流道的两侧存在凹陷区；在所述主气流的流道两侧设置有微流道，所述微流道具有用于气体流入的入口和用于气体流出的出口，所述入口位于所述主气流的下游，所述出口朝向所述凹陷区。

根据本发明的一种具体实施方式，所述阴极安装在一个绝缘板上，所述绝缘板吊装在所述左右两室的顶端；所述阳极固定在一个阳极基座上，所述阳极基座固定在所述腔体上，其位置使得所述阳极与所述阴极平行且正对。

根据本发明的一种具体实施方式，在所述两套放电电极的两侧设置有导流板，所述微流道设置有所述导流板上，并且所述微流道的出口朝向所述导流板与所述放电电极之间的间隙。

根据本发明的一种具体实施方式，所述放电腔内还包括有一个预电离装置，其支撑于所述导流板与所述放电电极之间，所述微流道的出口朝向该预电离装置。

根据本发明的一种具体实施方式，在所述阴极和/或阳极的位于所述主气流的下侧一侧的导流板上设置所述微流道。

根据本发明的一种具体实施方式，所述微流道是一个槽群，所述槽群是指多个平行排列的凹槽。

根据本发明的一种具体实施方式，所述凹槽之间具有隔板，所述预电离装置支撑于所述隔板上。

根据本发明的一种具体实施方式，所述凹槽的宽度不低于10mm，深度不小于3mm，相邻凹槽间的距离不大于2mm。

(三)有益效果

本发明将MOPA、MOPRA或MOPO激光系统中的两个单腔单电极结构改为一个单腔双电极结构，这样即可通过一个单腔结构实现MOPA(单腔MOPA)及MOPO(单腔MOPO)结构的双腔功能，既降低了系统的复杂性，又保证了放电腔的放电同步性。

同时，采用单腔结构有利于放电腔外围的光学元器件的整合与装调，可进一步简化激光系统。

单腔双电极结构激光器还可同时实现两路激光输出，有效降低激光器系统的复杂程度，从而减小外围装调操作的难度。

单腔双电极结构激光器还可实现两路窄线宽、大功率的优质激光束的输出。

此外，本发明通过在准分子激光器的放电腔中构造微流道结构，从而防止了涡旋气流的产生，减少了放电电极侧面产生的位弧现象，增加了放电稳定性，提高了激光能量，延长了预电离电极寿命。

附图说明

图1是现有技术的双腔MOPA准分子激光器结构图；

图2是现有技术的双腔MOPO准分子激光器结构图；

图3是现有技术的双腔MOPRA准分子激光器结构图；

图4是现有技术的准分子激光器的不具有微流道结构的放电腔的示意图，其中显示了放电区附近的流场状态；

图5是现有技术的准分子激光器的不具有微流道结构的涡旋区的放大示意图；

图6是本发明实施例的单腔双电极准分子激光器放电腔结构图；

图7是本发明实施例的激光器放电区结构详图；

图8是本发明的一个实施例的准分子激光器的具有微流道结构的放电腔的示意图，其中也显示了放电区附近的流场状态；

图9本发明的一个实施例的的准分子激光器的微流道结构的放大示意图；

图10是本发明的一个实施例的微流道结构的示意图；

图11是本发明的一个实施例的微流道结构与预电离装置的装配关系示意图；

图12是本发明实施例的激光器放电腔的预电离示意图；

图13是本发明实施例的单腔MOPA准分子激光器结构图；

图14是本发明实施例的单腔MOPRA准分子激光器结构图；

图15本发明实施例的单腔MOPO准分子激光器结构；

图16本发明实施例的单腔双电极准分子激光器两路激光输出系统图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

1.单腔双电极放电腔的基本结构

图6是根据本发明的实施例的一种单腔双电极放电腔的结构图。如图6所示，该放电腔主要包括一个放电腔腔体1、两套主放电电极、两套气体循环系统、散热系统、除尘装置和一个高压脉冲充电模块4。

所述放电腔腔体1为一封闭的气体容器，其设计执行压力容器的相关标准，用来储存3～6atm具有腐蚀性的混合气体，例如包括F₂气体在内产生准分子的卤素气体等。

本发明中的放电腔包括左右两室，以形成对称的双室结构腔形，每个室的截面形状均为上小下大的的形状，例如如图6所示的“梨”形。双室在整个放电腔的对称面处交界并连通。

本发明的放电腔包括两套主放电电极，分别位于左右两室。所述主放电电极的位置设置成保证其放电区2位于左右两室的上部。每套主放电电极都包括一个阳极6和一个阴极3，阴极通过螺栓安装在绝缘板5上，绝缘板5吊装在左右两室的顶端，阳极6通过螺钉固定在阳极基座14上，所述阳极基座固定在放电腔的腔体1上，其位置使得阳极6与阴极3平行正对安装。两套主放电电极的间距设置保证放电区2气体具有足够的能量密度，并能满足激光的输出尺寸要求，通常需设置为10～30mm。

本发明的放电腔还包括一个高压脉冲充电模块4，作为一个高压电源，为放电腔的放电区2注入足够的能量，该高压脉冲充电模块4位于主放电电极的上方，并通过峰化电容10将能量注入两套主放电电极的阴极，为其提供足够击穿放电区工作气体的放电电压。高压脉冲充电模块4采用全固态脉冲电源技术为基础的相关设计。

图7是本发明实施例的激光器放电区结构详图，如图7所示，放电区2指阳极与阴极放电表面之间的空间区域，其长度约等于电极长度，高度等于阴极与阳极工作表面的间距，其宽度略大于电极的放电表面宽度。

继续参考图7，每个主放电电极包括阴极3和阳极6，阴极3接高压脉冲充电模块4。所述的每个阴极3通过螺栓固定在一绝缘板5上，并由该绝缘板5支撑，该绝缘板5采用耐F2等腐蚀的的材料制作，例如高纯Al₂O₃陶瓷。每个阳极6与通过一组铜片13与放电腔的腔体1连接，同时放电腔接地。同时铜片13还有匀化流场、减少阳极6与地之间的阻抗的作用。

本发明的放电腔还包括压条9和峰化电容10，所述每个绝缘板5通过两个压条9与放电腔进行固定，并通过O型圈进行密封，压条9位于绝缘板的外侧，并通过铜片与峰化电容10的一端连通，与放电腔腔体构成接地回路，峰化电容10用于放电储能，其另一端通过金属导电条21与高压脉冲电源4相连。

本发明的放电腔还包括预电离装置，预电离装置位于所述每套主放电电极的两侧。预电离装置包括上下两部分，每个部分都包括一个陶瓷管7和一个预电离电极8，所述陶瓷管7为绝缘体材料，并且所述预电离电极8位于所述陶瓷管7的内部，上部预电离装置的陶瓷管7通过绝缘的导流板17与阴极3固定，保证安装位置的精度，下部预电离装置的陶瓷管7通过一个绝缘体20与阳极6固定，保证安装位置的精度。

由于激光腔内的工作气体为具有高腐蚀性的气体，因此所有与气体接触的腔体、绝缘件、电极等均采用耐腐蚀材料，其中腔体1可以采用合金铝材料、电极3、6、8可以采用黄铜或铝青铜材料，它们均能与高腐蚀性气体反应表面生成一层致密的氧化膜，阻止其进一步与高腐蚀性气体反应，从而达到防护的目的。基于材料的这个特征，新生产的激光腔均需要对放电腔的腔体1进行一段时间钝化，例如氟钝化。

2.单腔双电极放电腔的微流道结构

本发明对传统的气体激光器的放电腔结构进行了改进，在其中设计了一种微流道结构，从而将高压区的气流引至涡旋区，将涡旋区的气体吹入主气流之中，从而带走涡旋区积聚的废气和热量。

在本发明的准分子激光器的放电腔内具有放电电极和风机，放电电极包括阴极和阳极。当准分子激光器在工作时，在阴极上施加电压，从而在阴极和阳极之间形成放电区。放电腔内的风机驱动气流经过放电区进行流动，从而形成一个主气流。本发明中将靠近风机一侧称为气流的上游，另一侧称为气流的下游。在所述阴极和阳极的两侧设置有导流板，在导流板与放电电极之间设置有一个预电离装置。导流板的作用是构造放电区气体流动的主流道，以避免气体流动的侧方存在凸出或凹陷结构而影响气流的流动，使放电区附近形成均匀的高速气流。

本发明的导流板还用于支撑预电离装置。由于该预电离装置的存在，在导流板与放电电极之间就必然形成有间隙，在主气流的背风一侧的间隙导致便能造成所述主气流的流道的凹陷，该凹陷将有可能导致主气流两侧形成气流涡旋区。

为了防止气流涡旋区的生成，本发明在导流板上设置了微流道结构。图9是本发明一个实施例的准分子激光器的具有微流道结构的放电腔的示意图。根据本发明的该实施例，放电电极包括阳极6和阴极3，为了防止生成如前所述的涡旋气流，在放电电极的阴极3的下游的导流板25上设计了一个微流道结构，即包括一个微流道28。

图10对所述微流道结构进行了放大显示。如图所示，微流道28具有一个入口和一个出口，所述入口开口于面向主流道的下游的区域；出口开口主流道气流的背风面的凹陷区域，在该实施例中，出口位于阴极3与导流板25之间的间隙处，并朝向预电离装置8。如图10所示，微流道内的气流沿着主气流方向的反方向流动，从而补充了所述间隙内的气体，使间隙的气压增大，防止了涡旋气流的产生。

在图9、图10所示的实施例中，仅在阴极3的导流板25上设置微流道28。但本发明并不限于此，也可以在阳极6的下游的导流板上设置微流道，或者在阴极和阳极的导流板上均设置微流道。在阴极和阳极的导流板上设置微流道的方式相同或类似。

为了实现微流道28的设计，可将导流板25的表面加工成槽群状，在本发明中，所谓槽群是指多个平行排列的凹槽。这样，导流板25既能支撑预电离装置6，同时实现微流道12的作用。在图11所示的实施例中，在导流板25支撑预电离装置一侧设置一个槽群，槽群平行于截面方向，槽群包括多个凹槽，多个凹槽之间设有隔板，气流从每个凹槽的远离预电离一端进入，吹向支撑有预电离装置的凹槽出口。为了保证良好的效果，凹槽的宽度最好不低于10mm，而相邻凹槽之间的距离应不大于2mm，一般而言凹槽深度不小于3mm。

但是，根据本发明，微流道28并不限于上述槽群结构，也可以是环肋或通孔。例如，也可在导流板上设计一系列横向的通孔，让气流沿孔道吹向涡旋区。

图12是本发明的一个实施例的微流道结构与预电离装置的装配关系示意图。如图12所示，预电离装置8置于槽群的凹槽之间的隔板之上，气流可以通过预电离装置8下面的槽群直接吹向涡旋区。

当本发明的实施例的准分子激光器在工作时，放电区2的下游流道是扩散型流道，下游的静压高于放电区的静压，因此在压差驱动下，会在微流道28中形成微气流29。微气流29将涡旋区27中的气体吹入主气流24之中，从而带走涡旋区27中积聚的废气和热量。这样，使废气远离放电电极3。由此可见，本发明能使放电腔内的废气远离放电电极3和6，避免形成放电电极3或6的侧面拉弧，提高放电质量。同时能有效降低放电电极3和6背风一侧的温度，提高放电的稳定性和预电离装置8的寿命。

以上通过一个具体实施描述了本发明。但是本发明并不限于在电极两侧的背风面的导流板上设置微流道。根据本发明，对于放电腔内的气流主流道两侧的任意凹陷区，只要有可能形成气流涡旋区，均可在相似的位置设置微流道结构，只要使微流道的入口位于主气流的下游，其出口朝向所述凹陷区，就能够有效地避免涡旋气流的产生，例如在放电腔腔体本身的凹陷区、各元件间不连续的交接处等，均可以设置微流道，微流道的形式也不仅限于凹槽或通孔。

举例来说，对于上述实施例描述的主流道，也可以在预电离装置的外表面布置多个环肋，气流从肋间通过并吹向凹陷区，从而避免生成涡旋气流。

本发明的具有微流道结构的放电腔可以适用于任何气体激光器的放电腔，特别是准分子激光器。更进一步说，本发明的微流道也可应用于任何需要避免产生涡旋气流的装置中。

3.单腔双电极放电腔的预电离装置的设置

下面参照图12来描述是本发明的实施例的激光器放电腔的预电离装置的设置。在主放电形成之前，通过预电离会产生一定数量的初始电子分布，促使电子崩在放电空间内均匀重叠分布。预电离的目的是阻止流注形成，实现均匀放电。

如图12所示，将气流在放电区的工作气体的流向定义为上下游，其中，在图12的A图中，在上游放电区2与下游放电区2均设置了一套预电离装置，所谓的上游和下游分别指的是工作气体在流动过程中按照经过放电区的先后顺序而命名的位置，图12的A图所示的预电离装置的优点是能够充分对工作气体电离，保证放电更均匀。在进行试验时发现，在下游放电区更容易造成热积累，因此我们也可采用了图12的B图所示预电离装置，即仅在上游放电区设置预电离装置，这样能避免下游放电区的热积累扩大。如前所述，预电离装置采用绝缘的陶瓷管7内置预电离电极8的结构。

8.单腔双电极激光器的光学系统

适用于现有的MOPA、MOPO等双腔结构光学系统方案均适应于本发明中的单腔双电极放电腔，利用该放电腔可以实现MOPA及MOPO的所有功能，同时还简化了放电腔的结构系统，提高了系统的可靠性。

图13为单腔双电极MOPA激光器的结构图，图14为单腔双电极MOPRA激光器的结构图，图15为单腔双电极MOPO激光器的结构图。这三种单腔双电极激光器均引入单腔双电极放电腔代替现有技术中的双腔结构。

图13是引入单腔双电极激光器的双腔MOPA准分子激光器结构图，其系统包括单腔双电极放电腔(DDC)、线宽压窄模块(LNM)、波长分析模块(LAM)、MO光路转换控制模块(MO web)、PA光路转换控制模块(PA web)、光学脉冲展宽器(OPS)、线宽分析模块(BAM)、五棱镜等组成。

图14是引入单腔双电极激光器的双腔MOPO准分子激光器结构图，其系统包括：功率振荡器(PO)、功率放大腔(PA)、线宽压窄模块(LNM)以及包括凹面镜、凸面镜在内的光学回路系统。

图15是引入单腔双电极激光器的双腔MOPRA准分子激光器结构图，其系统组成如同MOPA，只是将PA光路转换控制模块(PA web)与线宽分析模块(BAM)的位置做了对调，由此种子光可以获得多程增益。

上述三种系统结构均采用了单腔双电极结构的准分子激光器放电腔，简化了系统的结构。

另外，通过本单腔双电极激光器实现了两路激光的输出，如图16所示，系统包括两个高反镜HR、两个输出镜OC以及一个单腔双电极结构放电腔DC。

激光器的输出端还包括了两对布儒斯特(Brewster)窗、以及输出镜等，该部分结构采用现有技术来实现两路激光的输出。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单腔双电极放电腔，包括腔体(1)和位于腔体(1)内的风机和两套主放电电极，其特征在于：

所述腔体(1)包括左右两室，以形成对称的双室结构腔形，每个室的截面形状均为上小下大的形状，所述左右两室在整个放电腔的对称面处交界并连通；

所述两套主放电电极分别位于左右两室，所述每套主放电电极都包括一个阳极(6)和一个阴极(3)，所述阳极(6)与所述阴极(3)的放电表面之间形成一个放电区(2)，且所述放电区(2)分别位于所述左右两室的上部；

所述风机驱动所述放电腔内的气体经过所述放电电极而进行流动，从而形成一个主气流，在所述主气流的流道的两侧存在凹陷区；

在所述主气流的流道两侧设置有微流道，所述微流道具有用于气体流入的入口和用于气体流出的出口，所述入口位于所述主气流的下游，所述出口朝向所述凹陷区。

2.如权利要求1所述的单腔双电极放电腔，其特征在于：

所述阴极(3)安装在一个绝缘板(5)上，所述绝缘板(5)吊装在所述左右两室的顶端；

所述阳极(6)固定在一个阳极基座(14)上，所述阳极基座固定在所述腔体(1)上，其位置使得所述阳极(6)与所述阴极(3)平行且正对。

3.如权利要求1所述的单腔双电极放电腔，其特征在于，在所述两套放电电极的两侧设置有导流板，所述微流道设置有所述导流板上，并且所述微流道的出口朝向所述导流板与所述放电电极之间的间隙。

4.如权利要求1所述的单腔双电极放电腔，其特征在于，所述放电腔内还包括有一个预电离装置，其支撑于所述导流板与所述放电电极之间，所述微流道的出口朝向该预电离装置。

5.如权利要求4所述的用于单腔双电极放电腔，其特征在于，在所述阴极和/或阳极的位于所述主气流的下侧一侧的导流板上设置所述微流道。

6.如权利要求1所述的单腔双电极放电腔，其特征在于，所述微流道是一个槽群，所述槽群是指多个平行排列的凹槽。

7.如权利要求6所述的单腔双电极放电腔，其特征在于，所述凹槽之间具有隔板，所述预电离装置支撑于所述隔板上。

8.如权利要求6所述的单腔双电极放电腔，其特征在于，所述凹槽的宽度不低于10mm，深度不小于3mm，相邻凹槽间的距离不大于2mm。

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