的上電極還可設(shè)計(jì)成方形，相應(yīng)的，安裝在直筒25內(nèi)的部件，如多孔板，設(shè)計(jì)為方形，如圖2a所示。相應(yīng)的，管式加熱器也需根據(jù)直筒的形狀設(shè)計(jì)為圓形或方形，如圖3a及圖3b所示。
[0058]本發(fā)明的工作過程如下:
[0059]氣體經(jīng)氣體進(jìn)口 4流入，到達(dá)小容積空間5后流速減緩，逐漸充滿小容積空間5，實(shí)現(xiàn)第一次的氣體緩沖。然后流入大容積空間6，并逐漸充滿大容積空間6，實(shí)現(xiàn)第二次的氣體緩沖。在兩次緩沖過程，一是完成均勻混氣，二是完成氣體預(yù)熱過程，即在此過程中氣體會吸收來自第一多孔板8輻射的管式加熱器19的部分熱量。
[0060]經(jīng)過混氣及預(yù)熱后的氣體，穿過第一多孔板8上的通孔，到達(dá)管式加熱器的加熱管間隙處，在此間隙處被加熱。加熱后的氣體穿過第二多孔板10，到達(dá)第二多孔板10及第三多孔板17之間的間隙21處，加熱后的氣體在此處被電離，形成等離子體。僅有自由程或能量相近的離子進(jìn)入第三多孔板17的通孔并均勻噴出，到達(dá)下電極，在下電極的基片上形成薄膜。
[0061]在上述過程中，冷卻液槽18保護(hù)上電極不會因溫度過高發(fā)生變形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的上電極為軸對稱結(jié)構(gòu)，分為上蓋及直筒(25)兩部分，上蓋及直筒(25)焊接為一體； 所述的上蓋包括兩個(gè)直徑不同金屬直筒、兩個(gè)內(nèi)外徑不同金屬圓環(huán)及第一絕緣環(huán)(7);上蓋中，小直徑金屬直筒(41)、小內(nèi)徑金屬圓環(huán)(42)、大直徑金屬圓筒(51)、大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)、第一絕緣環(huán)(7)依次上下同軸布置；第一絕緣環(huán)(7)固定在大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)的底面；在大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)與大直徑金屬直筒(51)焊接的一面，布置有一對管式加熱器電源接入端(24); 所述的直筒(25)外壁的下部布置有冷卻液進(jìn)口(23)，上部有冷卻液出口(22)，冷卻液通過冷卻液進(jìn)口(23)及冷卻液出口(22)與外部循環(huán)裝置連接； 所述的大直徑金屬直筒(51)的內(nèi)腔為小容積空間(5)，第一絕緣環(huán)(7)的內(nèi)腔為大容積空間(6);大容積空間(6)和小容積空間(5)連通，用于氣體緩沖。
2.按照權(quán)利要求1所述的電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的直筒(25)內(nèi)從上至下依次布置有第一多孔板(8)、管式加熱器(19)、第二多孔板(10)和第三多孔板(17);在第一多孔板(8)、管式加熱器(19)、第二多孔板(19)和第三多孔板(17)之間布置有金屬環(huán)或絕緣環(huán)，所述的金屬環(huán)及絕緣環(huán)用于隔離或連接第一多孔板(8)、管式加熱器(19)、第二多孔板(10)和第三多孔板(17)，直筒內(nèi)的上述部件用螺釘在直筒(25)的內(nèi)壁上；第三多孔板(17)的通孔與第一多孔板(8)的通孔、第二多孔板(10)的通孔同心。
3.按照權(quán)利要求2所述的電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的金屬環(huán)及絕緣環(huán)的外徑與直筒(25)的內(nèi)徑相等；所述的金屬環(huán)及絕緣環(huán)的內(nèi)徑相等，所述的金屬環(huán)及絕緣環(huán)的外徑相等；第一絕緣環(huán)(7)的內(nèi)徑與所述的金屬環(huán)及絕緣環(huán)的內(nèi)徑相等，第一絕緣環(huán)(7)的外徑小于所述的金屬環(huán)及絕緣環(huán)的外徑。
4.按照權(quán)利要求2所述的電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的第一多孔板8的外徑小于第一絕緣環(huán)(7)的外徑，第一多孔板⑶與直筒壁之間有間隙，該間隙用于引出管式加熱器電源引出端。
5.按照權(quán)利要求2所述的電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的第一多孔板(8)布置于第一絕緣環(huán)(7)下面，通過螺釘與第一絕緣環(huán)(7)固定；第二絕緣環(huán)(9)包裹在第一多孔板(8)的外周；第二絕緣環(huán)(9)的圓周上開有兩個(gè)通孔(91)，兩個(gè)通孔(91)分別與上蓋的兩個(gè)管式加熱器電源接入端(24)對應(yīng)；管式加熱器的電源引出端穿過第二絕緣環(huán)上的通孔，再穿出上蓋的管式加熱器的電源引出端(24)的端口，通過電源引出端口的密封墊圈(26)及固定螺帽(28)，將管式加熱器加熱管外殼(27)固定； 管式加熱器(19)布置于第一多孔板(8)的下面，管式加熱器(19)的兩端安裝有絕緣材料端子(20)，管式加熱器兩端的絕緣材料端子(20)分別緊貼第一多孔板(8)和第二多孔板(10)； 第二多孔板(10)布置于管式加熱器(19)的下面；第二多孔板(10)的一面緊貼管式加熱器的絕緣材料端子(20)，另一面布置有一金屬環(huán)(12);金屬環(huán)(12)的下面布置有第三絕緣環(huán)(13);第二多孔板(10)、第三絕緣環(huán)(13)及金屬環(huán)(12)固定于直筒(25)的內(nèi)壁； 第三多孔板(17)布置在第三絕緣環(huán)(13)的下面；第三多孔板(17)的下面布置有第四絕緣環(huán)(14);第三多孔板(17)、第四絕緣環(huán)(14)固定于直筒25的內(nèi)壁； 第二多孔板(10)與第三多孔板17間有間隙(21); 第五絕緣環(huán)(15)布置于第四絕緣環(huán)(14)的下面，第六絕緣環(huán)(16)布置于第五絕緣環(huán)(15)的下面，第五絕緣環(huán)(15)、第六絕緣環(huán)(16)固定于直筒(25)的內(nèi)壁。
6.按照權(quán)利要求2所述的電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的直筒(25)的筒壁為雙層，雙層的直筒壁為中空結(jié)構(gòu)；直筒壁內(nèi)的中空區(qū)域(18)為一通入冷卻液的密閉區(qū)域；冷卻液通過與該密閉區(qū)域連通的冷卻液進(jìn)口(23)及冷卻液出口(22)與外部循環(huán)裝置連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的小直徑金屬直筒(41)的外徑與小內(nèi)徑金屬圓環(huán)(42)的內(nèi)徑相等，小內(nèi)徑金屬圓環(huán)(42)的外徑與大直徑金屬直筒(51)的內(nèi)徑相等，大直徑金屬直筒(51)的外徑與大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)的內(nèi)徑相等；第一絕緣環(huán)⑵的外徑小于大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)的外徑，第一絕緣環(huán)(7)的內(nèi)徑大于大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)的內(nèi)徑。
8.按照權(quán)利要求1所述的電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的大直徑金屬直筒(51)的上端與大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)的內(nèi)圈對應(yīng)焊接，大直徑金屬直筒(51)的下端與小內(nèi)徑金屬圓環(huán)(42)的外圈對應(yīng)焊接；小內(nèi)徑金屬圓環(huán)(42)的內(nèi)圈與小直徑金屬直筒(41)的下端對應(yīng)焊接，小直徑金屬直筒(41)的上端開口，為氣體進(jìn)口(4)。
9.按照權(quán)利要求1所述的電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的直筒(25)的外徑與上蓋的大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)外徑相等，直筒(25)的內(nèi)徑大于上蓋的第一絕緣環(huán)(7)的外徑；上蓋布置有第一絕緣環(huán)(7)的一端插入直筒(25)中，與直筒(25)焊接為一整體。
10.按照權(quán)利要求1所述的電容式等離子體電極的上電極，其特征在于，所述的管式加熱器電源接入端(24)位于大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)上的一個(gè)同心圓周上，此圓周的直徑大于大直徑金屬直筒(51)的外徑，小于大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)外徑；兩個(gè)管式加熱器電源接入端(24)的連線穿過大直徑金屬直筒(51)的圓心和大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)的圓心；管式加熱器電源接入端24采用卡套結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種電容式等離子體電極的上電極，為軸對稱結(jié)構(gòu)，分為上蓋及直筒(25)兩部分，上蓋及直筒(25)焊接為一體。上蓋包括兩個(gè)直徑不同金屬直筒、兩個(gè)內(nèi)外徑不同金屬圓環(huán)及第一絕緣環(huán)(7)。上蓋中，小直徑金屬直筒(41)、小內(nèi)徑金屬圓環(huán)(42)、大直徑金屬圓筒(51)、大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)、第一絕緣環(huán)(7)依次上下同軸布置。第一絕緣環(huán)(7)固定在大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)的底面。在大內(nèi)徑金屬圓環(huán)(52)與大直徑金屬直筒(51)焊接的一面，布置有一對管式加熱器電源接入端(24)。直筒(25)外壁的下部布置有冷卻液進(jìn)口(23)，上部有冷卻液出口(22)，冷卻液通過冷卻液進(jìn)口(23)及冷卻液出口(22)與外部循環(huán)裝置連接。
【IPC分類】H05H1-20
【公開號】CN104869740
【申請?zhí)枴緾N201510257140
【發(fā)明人】刁宏偉, 王文靜, 趙雷, 周春蘭, 王光紅
【申請人】中國科學(xué)院電工研究所
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月20日