CN108615667B - 提高点火性能的低压等离子体反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及提高点火性能的低压等离子体反应器。根据本发明，提供一种低压等离子体反应器，上述低压等离子体反应器包括：放电管(140)，由电介质构成；金属镀金部(150)，形成于上述放电管的内壁面；以及导波管(130)，向上述放电管引导微波，多个上述金属镀金部在上述放电管的内壁面隔开配置。

Description

提高点火性能的低压等离子体反应器

技术领域

本发明涉及等离子体反应器，更详细地涉及利用微波(microwave)点火方式的低压等离子体反应器。

背景技术

通常，等离子体为由具有电极性的电子及离子构成的第四物质状态，整体上以负电荷数和正电荷数几乎相同的密度分布，在电方面几乎形成中性。等离子体分为如电弧等的温度高的高温等离子体和低温等离子体，在低温等离子体中，电子的能量虽高，但离子的能量低，因而实际感受到的温度相当于室温，大多借助直流、交流、超高频、电子束等的电放电来生成。

在韩国公开专利10-2016-0043820号中，公开了利用这种等离子体来处理废气等的装置结构。

通常，这种等离子体的发生方式之一为通过电弧放电来产生等离子体，在此情况下，等离子体洗涤器包括：火炬部，通过电弧放电产生火炬，即火焰；反应部，使由上述火炬部产生的火炬延伸来对所流入的处理气体进行处理；以及洗涤部，借助水等来对在上述反应部进行处理的气体进行洗涤，使温度降低。

另一方面，等离子体的应用范围根据等离子体的发生压力而不同，由于可在低压状态下稳定地发生等离子体，因而可用于半导体部件的清洗、蚀刻及蒸镀，大气压状态的等离子体可用于表面清洗、环境污染物质处理、新材料合成及医疗器械等。作为低压等离子体反应器，在韩国授权专利第10-1382003号中公开了利用微波点火方式的等离子体反应器。在利用微波的情况下，以在由电介质形成的放电管内所形成的电磁场集中能量形成点火，由于电介质受污染，因而微波的透射率变得不同，因此具有在电场变弱的情况下导致点火性能下降的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供利用微波点火方式的低压等离子体反应器中的提高点火性能的等离子体反应器。

为了实现本发明的目的，本发明一实施方式的低压等离子体反应器包括：放电管140，由电介质构成；金属镀金部150，形成于上述放电管的内壁面；以及导波管130，向上述放电管引导微波。

多个上述金属镀金部可在上述放电管的内壁面隔开配置。

多个上述金属镀金部可在上述放电管的内壁面沿着圆周方向隔开配置。

上述低压等离子体反应器还可包括用于对上述金属镀金部进行冷却的冷却单元。

上述低压等离子体反应器还可包括包围上述放电管并进行支撑的支撑体160，上述冷却单元设置于上述支撑体。

根据本发明，可全部实现在上述中记载的本发明的目的。具体地，本发明的低压等离子体反应器包括在电介质放电管的内壁面所形成的金属镀金部，因而可借助从金属镀金部排出的电子来引导点火，从而提高点火性能。

附图说明

图1为示出本发明一实施例的低压等离子体反应器的俯视图。

图2为示出图1所示的低压等离子体反应器的侧视图。

符号说明

100：低压等离子体反应器

110：高频振荡器

120：供电部

130：导波管

140：放电管

150：金属镀金部

160：支撑体

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施例的结构及作用详细进行说明。

首先，以结构为中心来对本发明的实施例进行说明。图1为示出本发明一实施例的低压等离子体反应器的俯视图，图2为示出本发明一实施例的低压等离子体反应器的侧视图。参照图1及图2，本发明一实施例的低压等离子体反应器100包括：高频振荡器110，用于使微波M振荡；供电部120，用于向高频振荡器110供电；导波管130，用于引导在高频振荡器110振荡的微波M；放电管140，与导波管130相连接；多个金属镀金部150，形成于放电管140的内部；以及支撑体160，用于支撑放电管140。

高频振荡器110为从供电部120接收电源来使微波振荡的磁控管(magnetron)。在高频振荡器110振荡的微波M向导波管130流入。

供电部120通过向高频振荡器110供电来使高频振荡器110运行。

导波管130用于向放电管140引导在高频振荡器110振荡的微波M。

放电管140大致呈圆筒形，以与导波管130呈直角的方式与导波管130相连接。放电管140以使从导波管130传递的微波透射的方式由石英、钢化玻璃、陶瓷、氧化铝等的电介质构成。放电管140的两端以可使气体流动的方式开放。在放电管140的内壁面141形成多个金属镀金部150。在放电管140内，借助基于微波的电磁场集中能量(图1中的A区域)及基于由多个金属镀金部150引起的诱导加热的电子排出来形成点火。

多个金属镀金部150形成于放电管140的内壁面141。在本实施例中，以多个金属镀金部150在放电管140的内壁面141沿着圆周方向隔开配置的情况进行说明，但本发明并不限定于此，也可使多个金属镀金部150沿着放电管140的长度方向(附图中的高度方向)隔开配置。在金属镀金部150因借助微波M形成的诱导加热而生成的电子向各个金属镀金部150的前方区域(图1中的B区域)排出，由此诱导点火来发生等离子体。

支撑体160包围放电管140来支撑放电管140。虽然未图示，在支撑体160设置冷却单元。因此，金属镀金部150通过作为电介质的放电管140始终被冷却，从而在等离子体反应及热量中得到保护。

接着，以作用为中心来说明在上述中以结构为中心来进行说明的等离子体反应器100。参照图1和图2，在高频振荡器110中振荡的微波M通过导波管130被引导到放电管140。在放电管140内，在形成基于微波M的电磁场集中能量的A区域及因基于微波M的金属镀金部150的诱导加热而排出电子的各个金属镀金部150的前方区域B诱导等离子体点火。因此，可在因作为电介质的放电管140受污染而使微波的透射率变得不同来导致电场变弱的情况下，也可保持点火性能。金属镀金部150借助设置于支撑部160的冷却单元来被冷却，从而可在等离子体反应及热量中得到保护。

以上，通过实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于此。在不脱离本发明的主旨及范围的情况下，可对上述实施例进行修改及变更，本发明所属技术领域的普通技术人员可理解，这种修改及变更也属于本发明。

Claims (5)

1.一种低压等离子体反应器，其特征在于，包括：

放电管(140)，由电介质构成；

金属镀金部(150)，形成于所述放电管的内壁面；以及

导波管(130)，向所述放电管引导微波，

通过借助所述微波的诱导加热，从所述金属镀金部向所述金属镀金部的前方区域排出电子，由此诱导点火来发生等离子体。

2.根据权利要求1所述的低压等离子体反应器，其特征在于，多个所述金属镀金部在上述放电管的内壁面隔开配置。

3.根据权利要求2所述的低压等离子体反应器，其特征在于，多个所述金属镀金部在上述放电管的内壁面沿着圆周方向隔开配置。

4.根据权利要求1所述的低压等离子体反应器，其特征在于，还包括用于对所述金属镀金部进行冷却的冷却单元。

5.根据权利要求4所述的低压等离子体反应器，其特征在于，

还包括包围所述放电管并进行支撑的支撑体(160)，

所述冷却单元设置于所述支撑体。

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