CN115152327A - 低电压等离子体离子发生器 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施例的等离子体离子发生器，使用狭槽(Slot)电极及其各种设置，可以容易地利用和设计电极，并且可以显著提高抗静电性能。另外，通过使用额外的刺激或物质等多种方法，可以实现无需惰性气体也能点燃等离子体的等离子体离子发生器。

Description

低电压等离子体离子发生器

技术领域

本发明的实施例涉及一种低电压等离子体(Low-voltage plasma)离子发生器(Ionizer)。

背景技术

静电消除器(离子发生器；Ionizer)是利用空气离子来中和静电的装置，用于半导体工艺等需要防静电的各种设备。

根据分离空气分子的方法，这种离子发生器具有电晕放电型离子发生器和光照型离子发生器。

电晕放电型离子发生器通过在导电体的尖端产生高电压来放电，使电子与附近的空气离子碰撞，在上述导电体尖端附近产生空气离子。

光照射型离子发生器使用微弱的X射线来分解空气中的分子，从而产生大量的空气离子。这种光照射式离子发生器在使用时需要进行充分的管理并需要特殊的阻挡设备，以防止X射线对人体造成损害。

此外，还开发出了诸如真空腔室之类的需要复杂且昂贵的系统的低压工艺(或真空工艺)的等离子体处理机。近年来，大气压等离子体工艺备受关注，其可以以简单且低成本的系统实现，并且可以在不受真空环境限制的情况下生成与真空等离子体相同或更好的效果的等离子体。

大部分产生等离子体的机制主要是通过电场向带电粒子传递能量，根据形成电场的方法，可分为直流放电、射频(Radio Frequency、RF)放电、微波放电等。微波等离子体发生方法除了频率不同外，与RF等离子体发生方法相似。由于DC放电需要高电压、高电力、放电维持条件苛刻等技术困难性，因此开发出了使用射频(Radio Frequency)的交流放电，其通常被称为RF放电。

但是，就RF放电而言，由释放的等离子体温度而可能损坏要处理对象的风险较大，并且电极设计受到限制，还必须使用高频电源装置，因此存在需要昂贵的安装费等局限性。另一方面，大气压等离子体的问题在于，如果没有Ar、He、Ne、Xe等惰性气体，就很难生成等离子体。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明为了解决上述问题，提供一种等离子体发生器，其利用狭槽(Slot)电极及其设置，使得电极的设计及利用变得简单，且抗静电性能实现最优化。

另外，还提供一种等离子体离子发生器，其通过额外的刺激或物质，在没有惰性气体的情况下可实现等离子体点火。

技术方案

根据本发明的一实施例的等离子体离子发生器，包括：谐振部，其包括金属板且利用电场来产生等离子体，其中所述金属板包括沿长度方向延伸的长边、与所述长边交叉的短边及沿所述长度方向延伸的狭槽；电压供给源，其连接到所述谐振部，并向所述谐振部提供信号，以在所述金属板的周围产生包括等离子体离子的等离子体；以及风扇，其以能使所述等离子体离子沿与XY平面交叉的方向移动的方式设置。

上述风扇包括与上述XY平面平行的第一面和与上述XY平面平行并与上述第一面相对的第二面，从上述风扇产生的风从上述第一面向上述第二面的下部吹出，上述金属板可以位于上述风扇的第一面的上部。

上述谐振部可以包括多个上述金属板，并且上述等离子体离子发生器可还包括用于将信号分配并传递给上述多个金属板的电力分配器。

上述多个金属板可包括第一金属板和第二金属板，上述第一金属板包括第一长边和与上述第一长边交叉的第一短边，上述第二金属板包括第二长边和与上述第二长边交叉的第二短边，上述第一短边的延长线和上述第二短边的延长线分别对XY平面具有大于0度(°)小于180度的倾斜角。

上述多个金属板可包括以规定的间隔隔开设置的四个金属板，上述四个金属板分别包括长边和与上述长边交叉的短边，并且上述四个金属板的每个短边的延长线对XY平面可以具有大于0度(°)小于180度的倾斜角。

本发明的离子发生器还可包括：设置在上述金属板的一端部的压电元件。可以通过上述压电元件向上述一端部施加压力来点燃上述等离子体。

上述金属板包括隔着上述狭槽彼此相对的第一电极和第二电极，并且上述第一电极和上述第二电极可以进一步分别包括涂覆在与上述狭槽相邻的一端部的导电材料层。

有益效果

根据本发明的实施例的等离子体离子发生器，可以通过使用狭槽(Slot)电极及其各种设置来容易地利用和设计电极，并且可以显著提高抗静电性能。

另外，通过使用额外的刺激或物质等多种方法，可以实现无需惰性气体也能点燃等离子体的等离子体离子发生器。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例的等离子体离子发生器的结构框图。

图2是更具体地示出本发明的一实施例的谐振部的图。

图3是示出本发明的一实施例的等离子体离子发生器结构的三维立体图。

图4a至图4d是从一方向观察示出本发明的一实施例的金属板的长边以不同倾斜角设置的谐振部的侧视图。

图5a和图5b是示出对图4a至图4d的各实施例的测定衰减时(Decay time)的曲线图。

图6是示出本发明的另一实施例的等离子体离子发生器结构的三维立体图。

图7a和图7b是示出从不同方向观察本发明的一实施例的金属板的短边以一角度设置的谐振部的侧视图。

图8a和图8b是示出从不同方向观察本发明的一实施例的金属板的短边以另一角度设置的谐振部的侧视图。

图9a和图9b是示出对图7a和图7b、图8a和图8b的实施例测定衰减时间(Decaytime)的曲线图。

图10是示出本发明的一实施例的金属板和风扇的设置方式的一侧视图。

图11是示出本发明的另一实施例的金属板和风扇的设置方式的一侧视图。

图12a和图12b是示出对图10和图11的实施例测定衰减时间(Decay time)的图表。

图13是示出本发明的另一实施例的等离子体离子发生器结构的三维立体图，是多个狭槽结构的一例。

图14a及图14b是概略性示出从侧面及上部观察图13的离子发生器的俯视图。

图15a和图15b是示出从YZ平面上观察本发明的另一实施例的离子发生器的一侧视图。

图16a至图16c是示出从XY平面上观察本发明的各不同实施例的金属板的设置的俯视图。

图17是示出本发明的另一实施例的等离子体离子发生器结构的三维立体图，是多个狭槽结构的另一例。

图18是概略性示出从上部观察图17的离子发生器的俯视图。

图19a和图19b是示出对图6和图13的实施例测定衰减时间(Decay time)并进行比较的曲线图。

图20是概略性示出本发明的另一实施例的等离子体离子发生器结构的图。

图21是概略性示出本发明的另一实施例的等离子体离子发生器结构的图。

具体实施方式

根据本发明的一实施例的等离子体离子发生器，包括：谐振部，其具有金属板且利用电场产生等离子体，其中上述金属板具有沿长度方向延伸的长边、与长边交叉的短边和沿上述长度方向延伸的狭槽；电压供给源，其连接到上述谐振部，并向上述谐振器提供信号，以在金属板的周围产生包括等离子体离子的等离子体；以及风扇，其以能够使上述等离子体离子沿与XY平面交叉的方向移动的方式设置。

具体实施例

对本发明可以进行各种变换，并且可以具有各种实施例，将对特定实施例通过附图示出，并通过以下详细说明进行说明。本发明的效果和特征以及实现该效果的方法，可以参考附图和以下描述的实施例而变得明确。然而，本发明并不仅限于以下实施例，而是可以以多种形式实现。

以下，将参照附图详细说明本发明的实施例，当参照附图进行说明时，相同或对应的构成要素赋予相同的附图标记，并且将省略对其的重复说明。

在以下实施例中，“第一”和“第二”等术语并不具有限定含义，而是用于将一个构成要素与其他构成要素区分。在以下实施例中，如果在上下文中没有明显不同的意思，单数的表达方式将包括复数的表达方式。在以下实施例中，“包括”或“具有”等术语意味着说明书上记载的特征或构成要素的存在，并不是事先排除附加一个以上的其他特征或构成要素的可能性。在附图中，为了便于说明，构成要素的大小可能会被扩大或缩小。例如，在附图中出现的各构成要素的大小及形态是为了方便说明而任意显示，因此本发明并不一定限于所示的内容。

图1是示出本发明的一实施例的低电压等离子体离子发生器的结构框图。

根据一实施例的低电压等离子体离子发生器(Low Voltage Plasma Ionizer，1000)可以利用空气离子来中和带电的表面，从而执行诸如去除静电等的表面处理。

根据一实施例的离子发生器1000可以包括：电压供给源30、电力放大器40、电力分配器50、谐振部10和风扇(Fan)20。

电压供给源(Source Generator，30)可以产生等离子体生成所需要的电信号和/或电压。电压供给源30可以是RF(Radio Frequency)、微波(Microwave)的电源发生器(Source Generator)。

电力放大器(Power Amplifier)40可以将电压供给源30生成的信号和/或电压放大到足以产生等离子体的电力。虽然没有图示，但上述电压供给源30和电力放大器40可以作为单一装置而设置。

当后述的谐振部10包括多个谐振器时，电力分配器(Power Divider)50可以将电力分配并传递至多个谐振器。根据不同实施例，电力分配器50可以被省略。

谐振部(Resonator Module)10可以是接收从电压供给源30产生的信号和/或电压而最终产生等离子体的模块。由电压供给源30产生的电场加热的高温电子使中性空气分子离子化(Ionization)，由此生成等离子体，此时的等离子体可以是指包括中性分子(Neutral)、空气离子400及电子(Electron)的概念。以下，可以将等离子体的空气离子命名为等离子体离子400来进行说明。

谐振部10可以包括单个谐振器(Resonator)，也可以包括多个谐振器。每个谐振器可以包括后述的具有狭槽(Slot)的金属。当包括多个谐振器时，具有改善离子发生器1000的抗静电性能的优点。关于谐振部10，将通过后述的图2进行更详细的说明。

风扇(Fan)20可以产生用于使在谐振部10生成的等离子体离子400移动的风(W)。为了防止由于风扇20产生的风而使得点燃的等离子体的强度减弱或熄灭，风扇20可以设置在谐振部10的前方。关于风扇20的设置，将在后述的图10至图12b中进行更详细地说明。另外，风扇20还可以起到冷却因等离子体生成而被加热的谐振部10的作用。

谐振部10生成的等离子体离子400可以通过风扇20产生的风(W)到达电荷蓄积的表面，由此中和、去除静电。

接下来，将使用图2来说明谐振部10的结构及原理。图2是更具体地示出本发明的一实施例的谐振部10的图。以下，当谐振部10包括单数的金属板100时，可以用谐振器10进行说明。

谐振器10可以包括金属板100和连接于金属板100的传输导体300。

金属板100可以包括沿长度方向延伸的一对长边S1、与长边S1交叉的一对短边S2以及沿长度方向延伸的狭槽105。金属板100可以通过狭槽105分为第一电极101和第二电极102。换句话说，第一电极101和第二电极102可以隔着狭槽105彼此相对地设置。第一电极101和第二电极102的长度可以是电压供给源10产生的信号的波长(λ)的1/4的倍数。图2中以电极(101、102)的长度为λ/4为例进行了图示。

狭槽105的宽度(x)可能约为10μm至200μm，作为一例，可以约为100μm，但并不仅限于此。

在本发明中，以金属板100通过狭槽105而弯曲成类似于C型的形状为例进行了说明，但是狭槽105和由此形成的金属板100的形状并不限于此。

传输导体300与电压供给源30连接，从而可以将从电压供给源30产生的信号和/或电压提供给金属板100，以在狭槽105周围产生等离子体。传输导体300可以通过电力放大器40和/或电力分配器50连接到电压供给源30。

传输导体300可位于金属板100上对电压供给源30阻抗匹配的地点(M)，从而与金属板100实现电性或物理性连接。传输导体300可以设置在阻抗匹配的地点(M)，使得对于电压供给源30提供的信号的频率(1/θ)具有50Ω的阻抗。

金属板100可以包括第一端E1和第二端E2的两端。第一端E1是未通过狭槽105打开的闭锁端，第二端E2可以是通过狭槽105打开的开放端。

在作为金属板100的两个电极101、102之间的空间的狭槽105上，可以通过传输导体300提供的信号和/或电压来产生等离子体200。等离子体200可以在金属板100的开放端E2生成。等离子体200所包括的等离子体离子400可以通过到达带电物体的一表面60上来去除静电。如图2所示，等离子体离子400的负电荷可以通过与累积正电荷的表面60上的正电荷结合来中和500静电。

当谐振部10包括多个金属板100时(Multi Slot结构)，多个金属板100各自实质上可以与上述的金属板100相同。

图3示出离子发生器的更具体的一实施例。以下，对于与在图1和图2中说明的内容重复的内容，将省略或只进行简单地说明。

参照图3，示出了离子发生器1000的构成要素中的电压供给源30，谐振器10和风扇20。谐振器10可以包括金属板100和与其连接的传输导体300。

电压供给源30可以通过传输导体300向金属板100提供用于等离子体的生成的信号(作为一例，其可为微波)。在图3中，示出了传输导体300直接连接到电压供给源30，但是本发明并不仅限于此，尽管未图示，但上述电力放大器40和/或电力分配器50还可以位于电压供给源30和传输导体300之间。

在三维空间上，金属板100和风扇20可以位于与XY平面并排，并且可以以沿Z轴方向上间隔距离h的方式设置。此时，在XY平面中，将从风扇20朝向Z轴方向的上部平行间隔距离h的平面称为XY-1平面。

金属板100可以包括一对长边S1和与长边S1交叉的一对短边S2。以下，准确地说，附图标记S1、S2分别意味着长边及短边的“延长线”，但为了方便说明，可以省略“延长线”，用“长边”、“短边”进行说明。在图3中，为了便于说明，只分别标记了一个长边S1和短边S2。在图3的实施例中，金属板100位于XY-1平面上，因此长边S1和短边S2均位于XY平面上。换句话说，在图3的实施例中，金属板100的长边S1和短边S2均以相对于XY平面为0度(°)的方式设置。

风扇20可以包括与XY平面平行的第一面Q1，以及与XY平面平行并与第一面Q1相对的第二面Q2。换句话说，在图3中，第一面Q1可以是风扇20的上表面，第二面Q2可以是风扇20的下部面。风扇20可以产生从第一面Q1吹向第二面Q2下部的风。金属板100可以位于风扇20的第一面Q1的上部。

图4a至图4d是从一方向观察根据本发明的一实施例的金属板的长边以不同倾斜角设置的金属板的侧视图，图5a及图5b是对图4a至图4d的各实施例的测定衰减时间(Decaytime)的曲线图。

参照图4a至图4d，示出了根据金属板100的长边S1对XY平面的不同倾斜角θ1(以下，可以命名为“第一倾斜角”进行说明)的金属板100(100a、100b、100c、100d)的一侧视图。图4a至图4d的侧视图是从Y方向观察的侧视图。图4a、4b、4c及4d依次示出长边S1的倾斜角θ1为90度、60度、30度及0度的实施例。在图4a至图4d的实施例中，短边S2对XY平面的倾斜角θ2(以下，可以命名为“第二倾斜角”进行说明)均为0度。

在各实施例中，在金属板100的Z轴方向的下部设置有用于测定抗静电性能的CPM(静电平板监测仪(Charged Plate Monitor))装置61。CPM装置61的上部可以包括从金属板100到达等离子体离子的板。CPM装置61可以通过测定衰减时间(Decay Time)来测试离子发生器1000的抗静电性能。衰减时间(Decay Time)测定是测定利用离子发生器1000产生的离子来去除故意施加到CPM装置61的板上的静电的时间的方式。作为一例，可以测定直到初始恒定电压约下降到10％以下时的时间。

图5a和图5b分别示出对图4a至图4d中每个实施例作为初始恒定电压施加+1000V、-1000V时的衰减时间(即分别成为+100V，-100V的恒定电压时的时间)分布的图表。当金属板100的最低点和CPM装置61的板相距距离d时，图5a和图5b是根据不同的d测定的衰减时间(Decay Time)的曲线图。d可能介于几厘米(cm)到数十厘米之间，但并不仅限于此。

参考图5a和图5b，大体上，当第一倾斜角θ1为0度时衰减时间最小，因此可以确认金属板100的长边S1设置为与XY平面平行的实施例具有优异的抗静电性能。

具体地，参考图5a和图5b，当d为约10cm或约20cm时，可按第一倾斜角θ1为0度，90度，60度，30度的顺序具有优异的抗静电性能。

特别是，当图5a的初始恒定电压为+1000V时，当d为约10cm时，当图5b的初始恒定电压为-1000V时，当d为约20cm时，与其他实施例相比，第一倾斜角θ1为0度的实施例的抗静电性能更优异。作为一例，在图5a中，当d为10cm时，第一倾斜角θ1为0度的实施例的衰减时间约为1.7至1.8(秒，sec)，与第一倾斜角θ1为30度、60度的实施例(衰减时间约为2.7至2.8(秒，sec))相比，减少了约30％以上的时间。在图5b中，当d为20cm时，第一倾斜角θ1为0度的实施例的衰减时间约为2.5(秒，sec)，与其余实施例(检测到衰减时间约为4(sec)前后)相比，显示出减少了约40％的时间。

综合来说，金属板100的长边S1为0度的倾斜角，即与XY平面平行设置时，离子发生器1000的抗静电性能可能最佳。作为其原因之一，可以解释为，假设等离子体保持稳定，当第一倾斜角θ1为0度时，狭槽105中生成的等离子体与风接触的面积最大。

以下，使用图6至图9b来说明根据另一实施例的基于金属板100的短边S2的不同设置的离子发生器1000的抗静电性能。以下，与前述内容重复的内容，可省略对其的说明或进行简单说明。

首先，图6是根据本发明的另一实施例的等离子体离子发生器结构的三维立体图。在图6的实施例中，金属板100可以在离风扇20间隔距离h的XY平面(XY-1平面)上，以长边S1保持固定状态(θ1＝0度)、短边S2相对于XY-1平面具有大于0°和小于180°的倾斜角的方式设置。图6中示出了第二倾斜角为60度的示例。

图7a和图7b，图8a和图8b分别是从不同方向观察根据本发明的一实施例的金属板100的短边S2分别以0度和90度设置的侧视图。图9a和图9b是对图7a和图7b，图8a和图8b的实施例测定衰减时间(Decay time)的曲线图。

参照图7a和图7b，示出了金属板100e的长边S1和短边S2的倾斜角(θ1，θ2)均为0度的实施例(图3)。就上述实施例而言，图7a是从Y轴方向观察的侧视图，长边S1的倾斜角θ1被设置为0度，图7b是从X轴方向观察的侧视图，短边S2的倾斜角θ2被设置为0度。

参照图8a和图8b，示出了金属板100f的长边S1的倾斜角为0度，短边S2的倾斜角为90度的实施例。就上述实施例而言，图8a是从Y轴方向观察的侧视图，可以观察到包括狭槽105的金属板100的平面形状，图8b是从X轴方向观察的侧视图，短边S2的倾斜角θ2以90度倾斜。

图9a和图9b分别是示出当对图7a至图8b等具有不同第二倾斜角θ2的实施例施加+1000V和-1000V的初始恒定电压时的衰减时间分布的曲线图。

参考图9a和图9b，大体上，当第二倾斜角θ2倾斜时衰减时间最小，因此可以确认金属板100的短边S2与XY平面的倾斜设置的实施例具有优异的抗静电性能。

具体地，参考图9a和图9b，在d为约10cm至约30cm的范围内，可按第二倾斜角为75度，90度，0度的顺序具有优异的抗静电性能。

特别是，从抗静电性能方面来观察，当图9a的初始恒定电压为+1000V时，d为约12cm至约30cm的范围有利，而当图9b的初始恒定电压为-1000V时，d为约20cm至约30cm的范围有利。

综合来说，金属板100的短边S2为大于0度小于90度的倾斜角θ2，即当对XY平面倾斜设置时，离子发生器1000的抗静电性能最佳。根据测定的基准点，短边S2的倾斜角θ2也可以具有大于90度至小于180度的范围。

作为其原因之一，长边S1的倾斜角θ1为0度时，虽然抗静电性能良好，但由于等离子体受到风的影响，存在其强度减弱或熄灭的可能性，因此，如果将短边S2倾斜设置，可以稳定地维持等离子体。

现有技术中，就等离子体离子发生器而言，当产生RF等离子体时，谐振部的电极设计会存在困难。因此，在本发明中，使用了包括狭槽105的金属板100，即使用了狭槽电极，由此使电极的使用及设计更容易且方便。如上所述，可以对狭槽电极100的长边S1和短边S2的倾斜角θ1、θ2进行多种调节设置，由此使离子发生器1000的抗静电性能最优化。

以下，利用图10至图12b，说明根据一实施例的金属板100和风扇20的不同设置的离子发生器1000的抗静电性能。以下，与前述内容重复的内容，可省略对其的说明或进行简单说明。

图10是示出根据本发明的一实施例的金属板100和风扇20设置方式的一侧视图，即风扇20沿Z轴方向位于金属板100的下部(或前方)的实施例，图11是风扇20沿Z轴方向位于金属板100的上部(或后方)的实施例。从X轴方向观察金属板100，短边S2倾斜设置，金属板100可能产生了等离子体200。

图12a和图12b分别是对图10和图11的实施例(θ1＝0度，θ2＝75度)测定衰减时间(Decay time)的曲线图。参考图12a和图12b，当风扇20位于金属板100的前方时(图10)，衰减时间显示为更小，从而可以确认抗静电性能更优异。这可以解释为，假设风扇20的强度(即通过风扇20的第二面Q2吹出的风的强度)相同的情况下，因为流入风扇20的第一面Q1的风的强度比吹出第二面Q2的风的强度弱，金属板100位于风扇20的前方时等离子体200受风的影响较小。

以下，使用图13至图18来说明根据实施例的离子发生器的多个狭槽(Multi Slot)的结构。以下，与前述内容重复的内容，可省略对其的说明或进行简单说明，并将以与前述实施例相比时的特征部分为重点进行说明。在以下图中，为便于说明，将等离子体200生成的部分用圆形标记进行了图示。

图13是示出根据本发明的另一实施例的等离子体离子发生器结构的三维立体图，其为包括两个金属板的多个狭槽结构的一例，图14a和图14b是概略性示出从一侧面及上部观察图13的离子发生器的俯视图，图15a和图15b是从YZ平面观察根据本发明的另一实施例的离子发生器的一侧视图。

参照图13，离子发生器1000可以包括电压供给源30，电力分配器50，谐振部10和风扇20，谐振部10可以包括两个金属板110、120(100)。虽然图13中未图示，但可以选择性地在电压供给源30和电力分配器50之间插入电力放大器40。

电力分配器50可以将电力分配并传输至多个金属板100。在图13中，电力分配器50可以通过传输导体310、320将电力分别分配给两个金属板110、120。

谐振部10为两个金属板100，可以包括第一金属板110和第二金属板120以及连接到每个金属板110、120的传输导体310、320(300)。

第一金属板110可以包括一对第一长边Slf-1、S1m-1(S1-1)，一对第一短边S2-1和狭槽150-1。第二金属板120可以包括一对第二长边Slf-2、S1m-2(S1-2)，一对第二短边S2-2和狭槽150-2。

从XY平面观察时，第一金属板110和第二金属板120可以被设置为彼此相对。关于金属板110、120在XY平面上的设置，通过后述的图16a至图16c进行更详细的说明。

第一金属板110包括彼此平行的第1-1长边S1f-1和第1-2长边S1m-1，第二金属板120可以包括彼此平行的第2-1长边S1f-2和第2-2长边Slm-2。

此时，金属板110、120的长边Slf-1，S1m-1，Slf-2，S1m-2对XY平面可以具有大于0度小于180度的倾斜角。换句话说，金属板100的长边可以位于对XY平面平行的平面上，或者对XY平面可具有大于0度小于180度的倾斜角。另外，金属板110、120的短边S2-1、S2-2也可以具有大于0度小于180度的倾斜角。作为一例，短边S2-1，S2-2中至少一个可以对XY平面平行的平面具有大于0度小于180度的倾斜角。图13中示出了两个短边S2-1、S2-2均对XY平面具有约60度倾斜角的例子。

图14a是从与YZ平面交叉的方向(作为一例，X方向，以下简称为YZ平面方向)观察离子发生器的侧视图，图14b是从与XY平面交叉的方向(作为一例，Z方向，以下简称为XY平面方向)观察的俯视图。参考图14a和图14b，第一金属板110的短边S2-1和第二金属板120的短边S2-2可以倾斜地设置，使得第1-2长边S1m-1和第2-2长边S1m-2之间的距离d1小于第1-1长边S1f-1和第2-1长边S1f-2之间的距离d2。

图15a和图15b是从YZ平面观察根据本发明的另一实施例的离子发生器的一侧视图。第一金属板110的第一短边S2-1和第二金属板120的第二短边S2-2可以倾斜地设置，使得第1-2长边S1m-1和第2-2长边S1m-2之间的距离d1等于第1-1长边S1f-1和第2-1长边S1f-2之间的距离d2。换句话说，如图15a或图15b所示，从YZ平面观察时，两个金属板110，120可以设置成沿相同方向倾斜。

图16a至图16c是从XY平面观察根据本发明不同实施例的金属板设置的俯视图。

参考图16a至图16c，金属板110、120包括产生等离子体200的第二端E2以及作为另一端的第一端E1，并且第二端E2可以设置成沿一个方向(图16a至图16c中的X方向和/或Y方向)彼此相对。

图16a中示出了图13的实施例的俯视图。根据图16a的实施例，金属板110、120的第一端E1可以沿一方向(图16a至图16c中是X方向)设置在对于风扇20的中央线(CL)的同一侧。根据图16b的实施例，金属板110、120的第一端E1可以沿一个方向(图16a至图16c中的X方向)设置在风扇20的中央线(CL)的彼此相反的一侧。根据图16c的实施例，金属板110、120的第一端E1和第二端E2可以均设置在一条直线(l)上。此时，金属板110、120的第一端E1可以沿一个方向(从图16a至图16c中的X方向)设置在风扇20的中央线(CL)的彼此相反的一侧。

根据实施例，金属板110、120的短边S2-1、S2-2也可以位于与XY平面平行的平面上。

就根据以上说明的金属板110、120的长边S1和/或短边S2的不同设置的实施例而言，从XY平面观察的诸如图16a至图16c的金属板100的各种设置方式可以以多种组合被适用，以使离子发生器1000的性能根据情况/环境实现优化。就从XY平面观察的图16a至图16c所示的金属板100的各种设置方式而言，不仅可适用于后述的图17所示的四个金属板100的实施例，还可以以与多个金属板100的数量无关地方式被适当组合被适用。

可以通过传输导体310、320向分别与其连接的金属板110、120供应从电力分配器50分配的信号。

图17是示出根据本发明的另一实施例的等离子体离子发生器的结构的三维立体图，是包括四个金属板的多个狭槽结构的另一例，图18是概略性示出从上部观察图17的离子发生器的俯视图。

参照图17，离子发生器1000可以包括电压供给源30，电力分配器50，谐振部10和风扇(Fan)20，谐振部10可以包括四个金属板110、120、130、140(100)。多个金属板100可以以规定的间隔和角度，即根据实施例以均匀的间隔和角度彼此间隔设置。以第一金属板110为基准，按顺时针方向分别命名为第二金属板120、第三金属板130及第四金属板140，并以此进行说明。图17示出的实施例中，在电压供给源30和电力分配器50之间，还可以选择性地插入电力放大器40。

电力分配器50可以通过传输导体300将电力分配并传递至连接于每个传输导体300的四个金属板110，120，130，140。

四个金属板110，120，130，140分别可以包括长边S1-1，S1-2，S1-3，S1-4(S1)及与长边交叉的短边S2-1，S2-2，S2-3，S2-4(S2)。上述四个金属板110，120，130，140各自的长边S1或短边S2可以具有大于0度(°)小于180度的倾斜角。

比如，多个金属板110，120，130，140可以分别包括相互平行的下部长边S1f-1、S1f-2、S1f-3、S1f-4(S1f)和上部长边S1m-1、S1m-2、S1m-3、S1m-4(S1m)。上部长边S1m相对下部长边S1f具有一定角度，由此决定短边S2的倾斜角θ2。图17示出了第二倾斜角θ2以锐角为基准约为60度的例子，但第二倾斜角θ2并不仅限于此。

参考图18，就从XY平面观察时的多个金属板100而言，多个金属板100的短边S2-1，S2-2，S2-3，S2-4(S2)可以以使彼此相对的一对金属板(110和130；120和140)的上部长边S1m-1，S1m-3(或下部长边S1f-1，S1f-3)彼此位于相反方向的方式设置。比如，金属板110、130可以以使彼此相对的第一金属板110和第三金属板130的下部长边S1f-1，S1f-3在X方向上彼此位于相反侧的方式倾斜。另外，金属板120、140可以以使彼此相对的第二金属板120和第四金属板140的下部长边S1f-2，S1f-4在Y方向上彼此位于相反侧的方式倾斜。

根据实施例，多个金属板100的短边S2-1，S2-2，S2-3，S2-4(S2)可以以使彼此相对的一对金属板(110和130；120和140)的上部长边S1m(或下部长边S1f)彼此位于同一方向的方式设置。

多个金属板100的短边S2的倾斜角并不仅限于此，多个金属板100的短边S2的倾斜角的关系可以适当组合，以优化离子发生器1000的抗静电性能，例如，一对金属板(110和130)的上部长边S1m(或下部长边S1f)彼此位于相反方向，另外一对金属板120和140的上部长边S1m(或下部长边S1f)彼此位于相同方向等。

即使在谐振部10是多个狭槽结构的情况下，风扇20仍包括与XY平面平行且彼此相对的第一面Q1和第二面Q2，风从上述第一面Q1吹向上述第二面Q2的下部面，金属板100可以位于风扇20的第一面Q1的上部。通过使多个金属板100设置在风扇20的前方，使风对在金属板100产生的等离子体200的影响最小化，从而优化离子发生器1000的抗静电性能。

以上，以当离子发生器1000为多个狭槽结构时包括两个或四个金属板100的情形为例进行了说明，但谐振部10包括的多个金属板100的数量并不仅限于此。

图19a和图19b是对图6(单个狭槽电极)和图13(多个槽电极)的实施例测定衰减时间(Decay time)并进行比较的曲线图。图19a和图19b分别是以金属板100与CPM装置61的板间的间隔d为30cm时为基准，分别测定供给20W和40W的电力时的衰减时间的曲线图。

当初始恒定电压为+1000V和-1000V时，与所有包括单个金属板100时相比，包括两个金属板100的多个狭槽结构的衰减时间更小，可以确认其抗静电性能更优秀。

在上述的本发明的每个实施例中，可对金属板的长边和/或短边与XY平面形成的角度进行各种调整，从而设置成表现出最佳性能的角度。

以下，使用图20和图21来说明点燃等离子体的其他方式相关的实施例。图20和图21是概略性示出根据本发明的另一实施例的等离子体离子发生器的结构的图。以下，将省略对与前述内容重复的内容的说明，并将以成为特征的结构为主进行说明。

参考图20，示出了离子发生器1000的结构中的电压供给源30、传输导体300和狭槽105上产生等离子体200的金属板100。离子发生器1000还可以包括设置在金属板100一端部的压电元件700。虽然未图示，但可以在电压供给源30和传输导体300之间进一步插入电力放大器和/或电力分配器。

当对压电元件700施加压力P时，压电元件700的两端会产生电位差。压电元件700的一端部接地，压电元件700的另一端部可以设置为与金属板100的产生等离子体200的一端部相邻。当对压电元件700施加压力P时，因相对于接地的一端部而瞬时产生的电位差，可点燃等离子体200。在这种情况下，具有即使没有氩气等惰性气体也可以点燃等离子体200的优点。

参照图21，金属板100包括隔着狭槽105彼此相对的第一电极101和第二电极102。此时，第一电极101和第二电极102分别与狭槽105相邻，且金属板100可以进一步包括材料层800，该材料层800涂覆于由狭槽105开放的一端部E2。物质层800可以包括石墨(Graphite)。如上所述，通过涂覆具有高导电性的石墨等材料层，可以在没有氩气等惰性气体的情况下实现等离子体200的自点火(Self Ignition)。

如上所述，根据本发明的一实施例，通过利用额外的刺激(例如，压力等)或导电物质等的多种方法，可以实现无需惰性气体也能点燃等离子体的等离子体离子发生器1000。

以上对本发明的优选实施例进行了图示和说明，但是本发明不限于上述特定的实施例，在不脱离本发明的主旨的基础上，本领域技术人员显然可以进行各种变形实施，并且这些变形实施不能从本发明的技术思想和前景中单独脱离。

因此，本发明的思想不能仅局限于前面说明的实施例来确定，而是应该认为后述的权利要求范围以及与其类似的或由此等同变更的所有范围都属于本发明的思想的范畴。

Claims (7)

1.一种等离子体离子发生器，其特征在于，包括：

谐振部，其包括金属板，且利用电场来产生等离子体，其中所述金属板包括沿长度方向延伸的长边、与所述长边交叉的短边及沿所述长度方向延伸的狭槽；

电压供给源，其连接到所述谐振部，并向所述谐振部提供信号，以在所述金属板的周围产生包括等离子体离子的等离子体；以及

风扇，其以能使所述等离子体离子沿与XY平面交叉的方向移动的方式设置。

2.根据权利要求1所述的等离子体离子发生器，其特征在于，

所述风扇包括与所述XY平面平行的第一面以及与所述XY平面平行且与所述第一面相对的第二面，

所述风扇产生的风是从所述第一面向所述第二面的下部吹出，

所述金属板，位于所述风扇的第一面的上部。

3.根据权利要求1所述的等离子体离子发生器，其特征在于，

所述谐振部，包括多个所述金属板，

所述等离子体离子发生器还包括：

电力分配器，用于向所述多个金属板分别分配和传输信号。

4.根据权利要求3所述的等离子体离子发生器，其特征在于，

所述多个金属板包括第一金属板和第二金属板，

所述第一金属板包括第一长边和与所述第一长边交叉的第一短边，所述第二金属板包括与第二长边和与所述第二长边交叉的第二短边，

所述第一短边的延长线和所述第二短边的延长线，分别相对于XY平面具有大于0度(°)小于180度的倾斜角。

5.根据权利要求3所述的等离子体离子发生器，其特征在于，

所述多个金属板包括以规定的间隔隔开设置的四个金属板，

所述四个金属板分别包括长边和与所述长边交叉的短边，

所述四个金属板的每个短边的延长线，相对于XY平面具有大于0度(°)小于180度的倾斜角。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的等离子体离子发生器，其特征在于，还包括：

压电元件，其设置在所述金属板的一端部，

通过所述压电元件向所述一端部施加压力来点燃所述等离子体。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的等离子体离子发生器，其特征在于，

所述金属包括隔着所述狭槽彼此相对的第一电极和第二电极，

所述第一电极和所述第二电极分别包括导电性材料层，其涂覆于与所述狭槽相邻的一端部。

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