CN112055455A - 一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,属于微波应用技术领域,采用微波等离子体炬;向放电管输入氩气;微波发生器开启,并将工作模式设定为连续波工作模式,微波发生器通过微波输送装置向放电管内的氩气输入连续波;确认放电管内的氩气是否产生等离子体;放电管内的氩气产生等离子体,向放电管输入工作气体,再停止输入氩气。本发明的一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,不需要探针等尖端放电结构,免去复杂的探针动作机构,可实现自动化点火,具有稳定可靠,零部件寿命长等特点。
Description
技术领域
本发明属于微波应用技术领域,具体地说涉及一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法。
背景技术
微波等离子体炬的放电管内产生等离子体,要求发生装置的电场强度达到工作气体的击穿场强,才能对工作气体进行电离,产生活跃的等离子体成分。在大气压下激励等离子体所需的电场强度往往远高于维持等离子体的电场强度,尤其在微波等离子体放电中,需要外加高强度的局部电场来激励工作气体放电。对于连续波工作的微波等离子体放电,只需一次点火然后撤开激发装置便可通过连续的微波输入耦合来维持等离子体的放电过程。因此,要使得微波等离子体炬发生装置内产生气体击穿所需的击穿场强,一般在发生装置内设置有金属尖或是聚集电场的装置,但由于一般的微波等离子体炬发生装置内不存在这些装置,所以,在进行微波等离子体点火的时候,我们需要手动或自动用一个金属尖端去击穿工作气体使其放电,产生等离子体。目前通常采用的激励装置是在波导管耦合口处用特斯拉线圈或者用钨电极施加交流高压电点火或者是把放电区域抽成低气压直接点火,后提升气压至大气压来完成。这样点火的方式自动化程度低,而且尖端放电所需配件结构复杂,操作不便利,不够稳定可靠,零部件寿命短易损耗。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,拟解决如何免去尖端放电结构以及复杂的辅助动作点火结构,实现自动点火,并使微波等离子体炬可靠稳定,零部件寿命长等问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,采用微波等离子体炬;所述微波等离子体炬包括微波发生器1、微波输送装置2、屏蔽外壳3和放电管4;所述放电管4贯穿屏蔽外壳3;所述屏蔽外壳3上设有馈口;所述馈口用于接收微波发生器1通过微波输送装置2输入的微波;所述放电管4用于输入工作气体并接收馈口输入的微波;所述微波发生器1至少有连续波工作模式;包括以下步骤:
步骤S10,向放电管4输入氩气;
步骤S20,微波发生器1开启,并将工作模式设定为连续波工作模式,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波;
步骤S30,确认放电管4内的氩气是否产生等离子体;
步骤S40,放电管4内的氩气产生等离子体,向放电管4输入工作气体,再停止输入氩气。由上述结构可知,在大气压下,微波等离子体炬发生装置较难达到较高的气体击穿场强。相较于其他产生等离子体的工作气体,如氧气、氮气、空气等气体,氩气的击穿场强在标准大气压下是最小的,因而,利用氩气作为微波等离子体的助燃气体,先向放电管4输入氩气,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波,氩气放电,在点燃氩气产生等离子体焰之后,就可以将氩气逐渐替换为通入我们需要的工作气体,从而在微波等离子体炬发生装置内产生我们需要的工作气体等离子体。利用氩气作为工作气体在微波等离子体炬发生装置的助燃气体,微波等离子体炬发生装置内产生的电场强度只需达到氩气的击穿场强,就可以使得气体被击穿电离,产生等离子体。通过这种方式就可以实现微波等离子体炬自动点火。微波发生器1携带有控制系统,微波发生器1可以选择采用连续波工作模式;微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的工作气体输入连续波,此时,可在较低的微波功率下维持等离子体。通过这种方式就可以实现微波等离子体炬自动点火,免去尖端放电结构以及复杂的辅助动作点火结构,操作便利,可以选取较低功率的微波发生器1节约成本。屏蔽外壳3一般采用金属外壳,减少微波泄漏;放电管4为中空结构,工作气体可选用氮气或氧气或空气等,根据待处理气体的性质决定。
进一步的,步骤S40之后有步骤S50;步骤S50为:向放电管4输入待处理气体。由上述结构可知,放电管4输入的氩气切换为工作气体后,较低功率的连续波可以维持等离子体的产生,之后向放电管4输入待处理气体,可以使待处理气体反应。例如待处理气体为半导体行业产生的废气,等离子体具有的高浓度电子,可以分解废气。
进一步的,所述微波输送装置2包括压缩波导5;所述放电管4包括位于屏蔽外壳3上方的进管部6、位于屏蔽外壳3内部的可透微波管部7和位于屏蔽外壳3下方的出管部8;所述进管部6上设有工作进气管9和处理进气管10;所述工作进气管9连有盘绕在进管部6外壁的工作进气盘管11;所述处理进气管10连有盘绕在压缩波导5外壁的处理进气盘管12;所述步骤S10中,准备向放电管4输入的氩气首先进入工作进气盘管11,再经过工作进气管9进入放电管4;所述步骤S40中,准备向放电管4输入的工作气体首先进入工作进气盘管11,再经过工作进气管9进入放电管4;所述步骤S50中,准备向放电管4输入的待处理气体首先进入处理进气盘管12,再经过处理进气管10进入放电管4。由上述结构可知,微波输送装置2除了压缩波导5,一般还包括带水负载的环形器、耦合器和三销钉调节器;压缩波导5提高了微波发生器1输入微波的能量密度,提高了产生等离子体的效率。氩气首先进入工作进气盘管11,工作进气盘管11盘绕在进管部6外壁,携带走进管部6的热量,使进管部6温度降低,提高进管部6的可靠性,延长使用寿命,同时升高温度的氩气再从工作进气管9进入放电管4的进管部6,然后在可透微波管部7产生等离子体,最后从出管部8输出,喷出火焰;然后工作气体进入工作进气盘管11,工作进气盘管11盘绕在进管部6外壁,携带走进管部6的热量,使进管部6温度降低,提高进管部6的可靠性,延长使用寿命,同时升高温度的工作气体再从工作进气管9进入放电管4的进管部6,然后在可透微波管部7产生等离子体,最后从出管部8输出,喷出火焰,升高温度的工作气体也促进待处理气体的分解;待处理气体首先进入处理进气盘管12,处理进气盘管12盘绕在压缩波导5外壁,携带走压缩波导5的热量,使压缩波导5温度降低,提高压缩波导5的可靠性,延长使用寿命,同时升高温度的待处理气体再从处理进气管10进入放电管4的进管部6,然后在可透微波管部7被等离子体的高浓度电子分解,最后从出管部8输出,升高温度的待处理气体分解加快。
进一步的,所述进管部6包括金属进管13、绝热陶瓷座14和真空玻璃15;所述可透微波管部7包括石英管;所述出管部8包括金属出管;所述金属进管13、石英管和金属出管从上往下连通衔接;所述金属进管13顶部安装有绝热陶瓷座14;所述绝热陶瓷座14内安装有真空玻璃15;所述绝热陶瓷座14顶部安装有光电传感器16;所述金属出管包括至少两处弯管;所述步骤S30中,确认放电管4内的氩气是否产生等离子体的方式是由光电传感器16监测石英管内是否有光亮,若有光亮则将光亮信号传递给微波发生器1的控制系统。由上述结构可知,金属进管13和金属出管起到微波抑制器的作用,减少微波从屏蔽外壳3上的贯穿孔逃离。绝热陶瓷座14避免热量从金属进管13传递给光电传感器16,真空玻璃15也避免热的工作气体和待处理气体的热量传递给光电传感器16,提高光电传感器16的可靠性,而且光电传感器16可以透过真空玻璃15观察石英管里的氩气是否放电;金属出管包括至少两处弯管,确保石英管内部处于黑暗状态,光电传感器16能够更精确捕捉放电状态,避免外界光亮对光亮信号的干扰。在没有放电时,光电传感器16可能够及时将故障信息传递给微波发生器1的控制系统。
进一步的,所述步骤S40中,微波发生器1的控制系统收到光亮信号则自动将氩气切换为工作气体。由上述结构可知,微波发生器1的控制系统收到光电传感器16发送的光亮信号,确定氩气已激发电离,此时氩气逐渐替换为通入我们需要的工作气体,较低功率的连续波维持等离子体的产生。
进一步的,所述微波等离子体炬还包括氩气进气阀、工作进气阀和处理进气阀;所述氩气进气阀用于控制向放电管4输入氩气;所述工作进气阀用于控制向放电管4输入工作气体;所述处理进气阀用于控制向放电管4输入待处理气体;所述步骤S10中,微波发生器1的控制系统控制氩气进气阀打开,放电管4输入氩气;所述步骤S40中,微波发生器1的控制系统控制工作进气阀打开,放电管4输入工作气体;所述步骤S50中,微波发生器1的控制系统控制处理进气阀打开,放电管4输入待处理气体。由上述结构可知,氩气、工作气体和待处理气体均为自动控制进气的,自动化程度高。微波发生器1的控制系统控制氩气进气阀打开,氩气首先进入工作进气盘管11,再经过工作进气管9进入放电管4,微波发生器1开启,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波,氩气放电,在点燃氩气产生等离子体焰之后,光电传感器16可以透过真空玻璃15观察石英管里的氩气是否放电;微波发生器1的控制系统收到光电传感器16发送的光亮信号,确定氩气已激发电离,微波发生器1的控制系统控制工作进气阀打开,工作气体首先进入工作进气盘管11,再经过工作进气管9进入放电管4,较低功率的连续波维持等离子体的产生。微波发生器1的控制系统控制处理进气阀打开,待处理气体首先进入处理进气盘管12,再经过处理进气管10进入放电管4,在可透微波管部7被等离子体的高浓度电子分解,最后从出管部8输出。
本发明的有益效果是:
本发明公开了一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,属于微波应用技术领域,采用微波等离子体炬;向放电管输入氩气;微波发生器开启,并将工作模式设定为连续波工作模式,微波发生器通过微波输送装置向放电管内的氩气输入连续波;确认放电管内的氩气是否产生等离子体;放电管内的氩气产生等离子体,向放电管输入工作气体,再停止输入氩气。原有的微波发生器的功率不足以使工作气体达到击穿场强,产生等离子体,所以需要探针等尖端放电结构进行激发,产生局部高强度的电场,对工作气体进行电离,然后微波发生器进行维持等离子体的产生。本发明的一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,不需要探针等尖端放电结构,免去复杂的探针动作机构,可实现自动化点火,具有稳定可靠,零部件寿命长等特点。
附图说明
图1是本发明微波等离子体炬结构示意图;
图2是本发明微波等离子体炬局部结构示意图;
附图中:1-微波发生器、2-微波输送装置、3-屏蔽外壳、4-放电管、5-压缩波导、6-进管部、7-可透微波管部、8-出管部、9-工作进气管、10-处理进气管、11-工作进气盘管、12-处理进气盘管、13-金属进管、14-绝热陶瓷座、15-真空玻璃、16-光电传感器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式,对本发明进一步详细说明,但是本发明不局限于以下实施例。
实施例一:
见附图1~2。一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,采用微波等离子体炬;所述微波等离子体炬包括微波发生器1、微波输送装置2、屏蔽外壳3和放电管4;所述放电管4贯穿屏蔽外壳3;所述屏蔽外壳3上设有馈口;所述馈口用于接收微波发生器1通过微波输送装置2输入的微波;所述放电管4用于输入工作气体并接收馈口输入的微波;所述微波发生器1至少有连续波工作模式;包括以下步骤:
步骤S10,向放电管4输入氩气;
步骤S20,微波发生器1开启,并将工作模式设定为连续波工作模式,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波;
步骤S30,确认放电管4内的氩气是否产生等离子体;
步骤S40,放电管4内的氩气产生等离子体,向放电管4输入工作气体,再停止输入氩气。由上述结构可知,在大气压下,微波等离子体炬发生装置较难达到较高的气体击穿场强。相较于其他产生等离子体的工作气体,如氧气、氮气、空气等气体,氩气的击穿场强在标准大气压下是最小的,因而,利用氩气作为微波等离子体的助燃气体,先向放电管4输入氩气,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波,氩气放电,在点燃氩气产生等离子体焰之后,就可以将氩气逐渐替换为通入我们需要的工作气体,从而在微波等离子体炬发生装置内产生我们需要的工作气体等离子体。利用氩气作为工作气体在微波等离子体炬发生装置的助燃气体,微波等离子体炬发生装置内产生的电场强度只需达到氩气的击穿场强,就可以使得气体被击穿电离,产生等离子体。通过这种方式就可以实现微波等离子体炬自动点火。微波发生器1携带有控制系统,微波发生器1可以选择采用连续波工作模式;微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的工作气体输入连续波,此时,可在较低的微波功率下维持等离子体。通过这种方式就可以实现微波等离子体炬自动点火,免去尖端放电结构以及复杂的辅助动作点火结构,操作便利,可以选取较低功率的微波发生器1节约成本。屏蔽外壳3一般采用金属外壳,减少微波泄漏;放电管4为中空结构,工作气体可选用氮气或氧气或空气等,根据待处理气体的性质决定。
实施例二:
见附图1~2。一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,采用微波等离子体炬;所述微波等离子体炬包括微波发生器1、微波输送装置2、屏蔽外壳3和放电管4;所述放电管4贯穿屏蔽外壳3;所述屏蔽外壳3上设有馈口;所述馈口用于接收微波发生器1通过微波输送装置2输入的微波;所述放电管4用于输入工作气体并接收馈口输入的微波;所述微波发生器1至少有连续波工作模式;包括以下步骤:
步骤S10,向放电管4输入氩气;
步骤S20,微波发生器1开启,并将工作模式设定为连续波工作模式,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波;
步骤S30,确认放电管4内的氩气是否产生等离子体;
步骤S40,放电管4内的氩气产生等离子体,向放电管4输入工作气体,再停止输入氩气。由上述结构可知,在大气压下,微波等离子体炬发生装置较难达到较高的气体击穿场强。相较于其他产生等离子体的工作气体,如氧气、氮气、空气等气体,氩气的击穿场强在标准大气压下是最小的,因而,利用氩气作为微波等离子体的助燃气体,先向放电管4输入氩气,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波,氩气放电,在点燃氩气产生等离子体焰之后,就可以将氩气逐渐替换为通入我们需要的工作气体,从而在微波等离子体炬发生装置内产生我们需要的工作气体等离子体。利用氩气作为工作气体在微波等离子体炬发生装置的助燃气体,微波等离子体炬发生装置内产生的电场强度只需达到氩气的击穿场强,就可以使得气体被击穿电离,产生等离子体。通过这种方式就可以实现微波等离子体炬自动点火。微波发生器1携带有控制系统,微波发生器1可以选择采用连续波工作模式;微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的工作气体输入连续波,此时,可在较低的微波功率下维持等离子体。通过这种方式就可以实现微波等离子体炬自动点火,免去尖端放电结构以及复杂的辅助动作点火结构,操作便利,可以选取较低功率的微波发生器1节约成本。屏蔽外壳3一般采用金属外壳,减少微波泄漏;放电管4为中空结构,工作气体可选用氮气或氧气或空气等,根据待处理气体的性质决定。
步骤S40之后有步骤S50;步骤S50为:向放电管4输入待处理气体。由上述结构可知,放电管4输入的氩气切换为工作气体后,较低功率的连续波可以维持等离子体的产生,之后向放电管4输入待处理气体,可以使待处理气体反应。例如待处理气体为半导体行业产生的废气,等离子体具有的高浓度电子,可以分解废气。
实施例三:
见附图1~2。一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,采用微波等离子体炬;所述微波等离子体炬包括微波发生器1、微波输送装置2、屏蔽外壳3和放电管4;所述放电管4贯穿屏蔽外壳3;所述屏蔽外壳3上设有馈口;所述馈口用于接收微波发生器1通过微波输送装置2输入的微波;所述放电管4用于输入工作气体并接收馈口输入的微波;所述微波发生器1至少有连续波工作模式;包括以下步骤:
步骤S10,向放电管4输入氩气;
步骤S20,微波发生器1开启,并将工作模式设定为连续波工作模式,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波;
步骤S30,确认放电管4内的氩气是否产生等离子体;
步骤S40,放电管4内的氩气产生等离子体,向放电管4输入工作气体,再停止输入氩气。由上述结构可知,在大气压下,微波等离子体炬发生装置较难达到较高的气体击穿场强。相较于其他产生等离子体的工作气体,如氧气、氮气、空气等气体,氩气的击穿场强在标准大气压下是最小的,因而,利用氩气作为微波等离子体的助燃气体,先向放电管4输入氩气,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波,氩气放电,在点燃氩气产生等离子体焰之后,就可以将氩气逐渐替换为通入我们需要的工作气体,从而在微波等离子体炬发生装置内产生我们需要的工作气体等离子体。利用氩气作为工作气体在微波等离子体炬发生装置的助燃气体,微波等离子体炬发生装置内产生的电场强度只需达到氩气的击穿场强,就可以使得气体被击穿电离,产生等离子体。通过这种方式就可以实现微波等离子体炬自动点火。微波发生器1携带有控制系统,微波发生器1可以选择采用连续波工作模式;微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的工作气体输入连续波,此时,可在较低的微波功率下维持等离子体。通过这种方式就可以实现微波等离子体炬自动点火,免去尖端放电结构以及复杂的辅助动作点火结构,操作便利,可以选取较低功率的微波发生器1节约成本。屏蔽外壳3一般采用金属外壳,减少微波泄漏;放电管4为中空结构,工作气体可选用氮气或氧气或空气等,根据待处理气体的性质决定。
步骤S40之后有步骤S50;步骤S50为:向放电管4输入待处理气体。由上述结构可知,放电管4输入的氩气切换为工作气体后,较低功率的连续波可以维持等离子体的产生,之后向放电管4输入待处理气体,可以使待处理气体反应。例如待处理气体为半导体行业产生的废气,等离子体具有的高浓度电子,可以分解废气。
所述微波输送装置2包括压缩波导5;所述放电管4包括位于屏蔽外壳3上方的进管部6、位于屏蔽外壳3内部的可透微波管部7和位于屏蔽外壳3下方的出管部8;所述进管部6上设有工作进气管9和处理进气管10;所述工作进气管9连有盘绕在进管部6外壁的工作进气盘管11;所述处理进气管10连有盘绕在压缩波导5外壁的处理进气盘管12;所述步骤S10中,准备向放电管4输入的氩气首先进入工作进气盘管11,再经过工作进气管9进入放电管4;所述步骤S40中,准备向放电管4输入的工作气体首先进入工作进气盘管11,再经过工作进气管9进入放电管4;所述步骤S50中,准备向放电管4输入的待处理气体首先进入处理进气盘管12,再经过处理进气管10进入放电管4。由上述结构可知,微波输送装置2除了压缩波导5,一般还包括带水负载的环形器、耦合器和三销钉调节器;压缩波导5提高了微波发生器1输入微波的能量密度,提高了产生等离子体的效率。氩气首先进入工作进气盘管11,工作进气盘管11盘绕在进管部6外壁,携带走进管部6的热量,使进管部6温度降低,提高进管部6的可靠性,延长使用寿命,同时升高温度的氩气再从工作进气管9进入放电管4的进管部6,然后在可透微波管部7产生等离子体,最后从出管部8输出,喷出火焰;然后工作气体进入工作进气盘管11,工作进气盘管11盘绕在进管部6外壁,携带走进管部6的热量,使进管部6温度降低,提高进管部6的可靠性,延长使用寿命,同时升高温度的工作气体再从工作进气管9进入放电管4的进管部6,然后在可透微波管部7产生等离子体,最后从出管部8输出,喷出火焰,升高温度的工作气体也促进待处理气体的分解;待处理气体首先进入处理进气盘管12,处理进气盘管12盘绕在压缩波导5外壁,携带走压缩波导5的热量,使压缩波导5温度降低,提高压缩波导5的可靠性,延长使用寿命,同时升高温度的待处理气体再从处理进气管10进入放电管4的进管部6,然后在可透微波管部7被等离子体的高浓度电子分解,最后从出管部8输出,升高温度的待处理气体分解加快。
所述进管部6包括金属进管13、绝热陶瓷座14和真空玻璃15;所述可透微波管部7包括石英管;所述出管部8包括金属出管;所述金属进管13、石英管和金属出管从上往下连通衔接;所述金属进管13顶部安装有绝热陶瓷座14;所述绝热陶瓷座14内安装有真空玻璃15;所述绝热陶瓷座14顶部安装有光电传感器16;所述金属出管包括至少两处弯管;所述步骤S30中,确认放电管4内的氩气是否产生等离子体的方式是由光电传感器16监测石英管内是否有光亮,若有光亮则将光亮信号传递给微波发生器1的控制系统。由上述结构可知,金属进管13和金属出管起到微波抑制器的作用,减少微波从屏蔽外壳3上的贯穿孔逃离。绝热陶瓷座14避免热量从金属进管13传递给光电传感器16,真空玻璃15也避免热的工作气体和待处理气体的热量传递给光电传感器16,提高光电传感器16的可靠性,而且光电传感器16可以透过真空玻璃15观察石英管里的氩气是否放电;金属出管包括至少两处弯管,确保石英管内部处于黑暗状态,光电传感器16能够更精确捕捉放电状态,避免外界光亮对光亮信号的干扰。
所述步骤S40中,微波发生器1的控制系统收到光亮信号则自动将氩气切换为工作气体。由上述结构可知,微波发生器1的控制系统收到光电传感器16发送的光亮信号,确定氩气已激发电离,此时氩气逐渐替换为通入我们需要的工作气体,较低功率的连续波维持等离子体的产生。
所述微波等离子体炬还包括氩气进气阀、工作进气阀和处理进气阀;所述氩气进气阀用于控制向放电管4输入氩气;所述工作进气阀用于控制向放电管4输入工作气体;所述处理进气阀用于控制向放电管4输入待处理气体;所述步骤S10中,微波发生器1的控制系统控制氩气进气阀打开,放电管4输入氩气;所述步骤S40中,微波发生器1的控制系统控制工作进气阀打开,放电管4输入工作气体;所述步骤S50中,微波发生器1的控制系统控制处理进气阀打开,放电管4输入待处理气体。由上述结构可知,氩气、工作气体和待处理气体均为自动控制进气的,自动化程度高。微波发生器1的控制系统控制氩气进气阀打开,氩气首先进入工作进气盘管11,再经过工作进气管9进入放电管4,微波发生器1开启,微波发生器1通过微波输送装置2向放电管4内的氩气输入连续波,氩气放电,在点燃氩气产生等离子体焰之后,光电传感器16可以透过真空玻璃15观察石英管里的氩气是否放电;微波发生器1的控制系统收到光电传感器16发送的光亮信号,确定氩气已激发电离,微波发生器1的控制系统控制工作进气阀打开,工作气体首先进入工作进气盘管11,再经过工作进气管9进入放电管4,较低功率的连续波维持等离子体的产生。微波发生器1的控制系统控制处理进气阀打开,待处理气体首先进入处理进气盘管12,再经过处理进气管10进入放电管4,在可透微波管部7被等离子体的高浓度电子分解,最后从出管部8输出。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,其特征在于:采用微波等离子体炬;所述微波等离子体炬包括微波发生器(1)、微波输送装置(2)、屏蔽外壳(3)和放电管(4);所述放电管(4)贯穿屏蔽外壳(3);所述屏蔽外壳(3)上设有馈口;所述馈口用于接收微波发生器(1)通过微波输送装置(2)输入的微波;所述放电管(4)用于输入工作气体并接收馈口输入的微波;所述微波发生器(1)至少有连续波工作模式;包括以下步骤:
步骤S10,向放电管(4)输入氩气;
步骤S20,微波发生器(1)开启,并将工作模式设定为连续波工作模式,微波发生器(1)通过微波输送装置(2)向放电管(4)内的氩气输入连续波;
步骤S30,确认放电管(4)内的氩气是否产生等离子体;
步骤S40,放电管(4)内的氩气产生等离子体,向放电管(4)输入工作气体,再停止输入氩气。
2.根据权利要求1所述的一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,其特征在于:步骤S40之后有步骤S50;步骤S50为:向放电管(4)输入待处理气体。
3.根据权利要求2所述的一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,其特征在于:所述微波输送装置(2)包括压缩波导(5);所述放电管(4)包括位于屏蔽外壳(3)上方的进管部(6)、位于屏蔽外壳(3)内部的可透微波管部(7)和位于屏蔽外壳(3)下方的出管部(8);所述进管部(6)上设有工作进气管(9)和处理进气管(10);所述工作进气管(9)连有盘绕在进管部(6)外壁的工作进气盘管(11);所述处理进气管(10)连有盘绕在压缩波导(5)外壁的处理进气盘管(12);所述步骤S10中,准备向放电管(4)输入的氩气首先进入工作进气盘管(11),再经过工作进气管(9)进入放电管(4);所述步骤S40中,准备向放电管(4)输入的工作气体首先进入工作进气盘管(11),再经过工作进气管(9)进入放电管(4);所述步骤S50中,准备向放电管(4)输入的待处理气体首先进入处理进气盘管(12),再经过处理进气管(10)进入放电管(4)。
4.根据权利要求3所述的一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,其特征在于:所述进管部(6)包括金属进管(13)、绝热陶瓷座(14)和真空玻璃(15);所述可透微波管部(7)包括石英管;所述出管部(8)包括金属出管;所述金属进管(13)、石英管和金属出管从上往下连通衔接;所述金属进管(13)顶部安装有绝热陶瓷座(14);所述绝热陶瓷座(14)内安装有真空玻璃(15);所述绝热陶瓷座(14)顶部安装有光电传感器(16);所述金属出管包括至少两处弯管;所述步骤S30中,确认放电管(4)内的氩气是否产生等离子体的方式是由光电传感器(16)监测石英管内是否有光亮,若有光亮则将光亮信号传递给微波发生器(1)的控制系统。
5.根据权利要求4所述的一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,其特征在于:所述步骤S40中,微波发生器(1)的控制系统收到光亮信号则自动将氩气切换为工作气体。
6.根据权利要求5所述的一种微波等离子体炬无尖端放电的点火方法,其特征在于:所述微波等离子体炬还包括氩气进气阀、工作进气阀和处理进气阀;所述氩气进气阀用于控制向放电管(4)输入氩气;所述工作进气阀用于控制向放电管(4)输入工作气体;所述处理进气阀用于控制向放电管(4)输入待处理气体;所述步骤S10中,微波发生器(1)的控制系统控制氩气进气阀打开,放电管(4)输入氩气;所述步骤S40中,微波发生器(1)的控制系统控制工作进气阀打开,放电管(4)输入工作气体;所述步骤S50中,微波发生器(1)的控制系统控制处理进气阀打开,放电管(4)输入待处理气体。
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