利用阶梯部和阻挡部的等离子体波导制造技术

本发明专利技术提供了一种利用阶梯部和阻挡部的等离子体波导。从磁控管振荡的微波移动通过该等离子体波导，该等离子体波导包括：多个阶梯部，形成在波导的内侧表面上的任意一侧；预定高度的阻挡部，形成在波导的内侧表面上的任意另一侧，其中，阻挡部形成在与多个阶梯部之间的边界部相对的一侧处。因此，可以有效地解决贯穿整个波导的3-桩系统中涉及的微波泄露的问题和因微波向外行进而损坏外部系统的问题。此外，因为设置在波导的内侧表面的预定高度的阻挡部位于与阶梯部相对的表面处，所以可以将具有在微波传播方向上逐渐减小的高度的波导内的微波集中的效果最大化。

【技术实现步骤摘要】
利用阶梯部和阻挡部的等离子体波导本申请要求于2013年3月27日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0032748号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
本公开涉及一种利用阶梯部和阻挡部的等离子体波导，更具体地讲，涉及一种利用阶梯部和阻挡部的等离子体波导，该等离子体波导可以通过同时使用阶梯部与设置在波导的内侧表面处的预定高度的阻挡部在波导内产生微波匹配的效果同时将微波集中的效果最大化，波导具有在微波传播方向上逐渐减小的高度。
技术介绍
传统的等离子体产生器包括传送电磁波的波导、调整等离子体阻抗的3-桩和产生等离子体的等离子体产生单元，等离子体产生单元配备有放电管。当电磁波被传送到波导时，电场集中在波导的产生等离子体的等离子体产生单元上。因此，如何有效地集中电场是波导的重要设计因素。波导已经从传统的矩形平坦结构向高度逐渐减小的趋势发展。图1是示出在第10-2008-0033408号韩国专利公布中公开的等离子体反应器(在下文中称作现有技术)的完整示意图。参照图1，根据现有技术1的等离子体反应器具有高度以预定角度减小的锥化形状以将施加的电场(电磁波)在波导内集中，并且包括在波导的后端的通过施加电场来产生等离子体的反应室。然而，现有技术1公开了被设计为使电磁波的反射最小化的锥形波导，但实际上，在产生等离子体的室中的电场集中的效果低于波导的后端的电场集中的效果。为了解决这个问题，第10-1196966号韩国专利公开了多锥体结构的波导。然而，在这种情况下，存在难以细调由磁控管振荡的微波的问题。为了微波的细调，使用如图1中所示的3-桩匹配系统20。3-桩匹配系统20具有当λg为波长时以λg/4的桩间距安装在波导18中的三个桩，并且用作使波导18的特性阻抗与波导18的低高度部分的负载阻抗匹配以向负载输送最大功率。然而，这样的3-桩匹配系统被设计为在平坦结构的波导的应用中向负载进行最大功率输送。此外，通过3-桩匹配系统的穿透波导的结构，发生波导外的弱电磁场的泄露和它所导致的电弧放电。为了解决这个问题，单独地需要高成本的密封装置以防止电磁场泄露至波导外。
技术实现思路
因此，本公开的目的在于提供一种具有提高的经济效率和技术效率的新型等离子体波导系统。为了实现以上目的，本公开提供了一种等离子体波导，从磁控管振荡的微波移动通过该等离子体波导，该等离子体波导包括：多个阶梯部，形成在波导的内侧表面上的任意一侧；预定高度的阻挡部，形成在波导的内侧表面上的任意另一侧，其中，阻挡部形成在与多个阶梯部之间的边界部相对的一侧处。在一个实施例中，阻挡部的高度占据基于阶梯部之中的低高度的波导高度的30％至70％。在一个实施例中，阶梯部是高度以预定角度减小的锥体部。在一个实施例中，阻挡部被包括在与锥体部相对的区域内。在一个实施例中，阻挡部与波导的内侧表面结合。在一个实施例中，阻挡部是没有与波导的内侧表面物理地结合的独立的构件，阻挡部的位置是可调节的。本公开在波导内形成具有减小到预定水平的高度的阶梯部，并且提供与波导的阶梯部相对的在波导的内侧表面处的预定高度的阻挡部。因此，可以有效地解决贯穿整个波导的3-桩系统中涉及的微波泄露的问题和因微波向外行进而损坏外部系统的问题。此外，因为设置在波导的内侧表面的预定高度的阻挡部位于与阶梯部相对的表面处，所以可以将具有在微波传播方向上逐渐减小的高度的波导内的微波集中的效果最大化。附图说明图1是示出在第10-2008-0033408号韩国专利公布(在下文中称作现有技术)中公开的等离子反应器的完整示意图。图2是示出根据示例性实施例的波导系统的剖视图。图3是示出根据示例性实施例的波导的切除平面视图。图4是示出根据示例性实施例的阻挡部的高度比的示意图。图5是示出根据示例性实施例的波导系统的示意图。图6是示出根据示例性实施例的包括阻挡部的波导的剖视图。<主要元件的详细描述>100：波导110：磁控管120a、120b、220：阶梯部130a、130b、210：阻挡部300：波导具体实施方式在下文中，参照附图详细描述本公开。本公开的范围不限于在此阐述的实施例，本公开可以以不同的形式实施。在附图中，为了清晰起见可以夸大地表示元件的宽度、长度和厚度等。在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的元件。此外，除非在此另行说明，否则在整个说明书中指定的缩写词应该以本领域通常使用和理解的水平解释。为了解决以上问题，本公开在波导内形成具有减小到预定水平的高度的阶梯部，并且相对于波导的阶梯部在波导的内侧表面设置预定高度的阻挡部。因此，可以有效地解决贯穿整个波导的3-桩系统中涉及的微波泄露的问题和因微波向外行进而损坏外部系统的问题。此外，因为设置在波导的内侧表面的预定高度的阻挡部位于与阶梯部相对的表面处，所以将高度在微波传播方向上逐渐减小的波导内的微波集中的效果最大化。在下文中，利用附图详细描述根据本公开的波导系统。图2是示出根据示例性实施例的波导系统的剖视图。参照图2，根据示例性实施例的波导系统包括产生微波的磁控管110。由磁控管110产生的微波在波导100内沿一个方向传播，在这种情况下，波导系统具有至少一个阶梯部120a和120b。在示例性实施例中，阶梯部表示波导内的有效高度沿微波传播方向减小的结构，并且由如图2中所示的锥化形状形成。具体地，专利技术人发现，在已经出版和注册的双锥体结构的传统波导的情况下，微波集中的实质效果不高，此外，微波仅仅集中在波导的高度减小的部分(也就是说，锥形的后端)上，继而，在整个波导中没有获得微波密度的增加。此外，在双锥体结构的波导中使用从外部穿透波导的3-桩匹配系统的情况下，专利技术人发现了通过未集中的微波等的反射而在桩穿入区域处产生的微波泄露造成对外部设备的损坏的问题。为了解决该问题，根据示例性实施例的等离子体波导系统在波导的内侧表面处具有与阶梯部120a和120b相对的预定高度的阻挡部130a和130b。预定高度的阻挡部可以具有圆形或矩形形状的横截面，优选地，具有圆形形状的横截面。在示例性实施例中，对应于阶梯部的若干个阻挡部130a和130b结合到波导的内侧表面。例如，在图2中，波导具有两个锥形的阶梯部120a和120b，阻挡部130a和130b与两个锥形阶梯部中的每个相对地结合到波导的内侧表面。图3是示出根据示例性实施例的波导的切除平面视图。参照图3，根据示例性实施例的波导包括至少两个阶梯部120a和120b以及阻挡部130a和130b，至少两个阶梯部120a和120b在波导的一侧，阻挡部130a和130b在波导的与阶梯部120a和120b相对的另一侧并从另一侧突出预定高度。在示例性实施例中，阻挡部130a和130b的位置被包括在至少两个锥形阶梯部120a和120b的区域之内，因此根据通过锥体的高度减小与在高度减小区域中的突出的阻挡部的结合使微波匹配和集中同时发生。在本公开中，阻挡部的高度对在阶梯部处的微波集中和匹配的效果非常重要，下面提供其描述。图4是示出根据示例性实施例的阻挡部的高度比的示意图。参照图4，根据示例性实施例的阻挡部210被构造为与波导的发生高度差的阶梯部220相对。阶梯部220具有至少两个高度；一个是高的高度h1，另一个是低的高度h2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体波导，从磁控管振荡的微波移动通过所述等离子体波导，所述等离子体波导包括：多个阶梯部，形成在波导的内侧表面上的任意一侧；以及预定高度的阻挡部，形成在波导的内侧表面上的任意另一侧，其中，阻挡部形成在与所述多个阶梯部之间的边界部相对的侧面。

【技术特征摘要】
2013.03.27 KR 10-2013-00327481.一种等离子体波导，从磁控管振荡的微波移动通过所述等离子体波导，所述等离子体波导包括：多个阶梯部，形成在波导的内侧表面上的任意一侧；以及预定高度的阻挡部，形成在波导的内侧表面上的与所述多个阶梯部之间的边界表面相对的一侧的面，阻挡部的高度占据基于阶梯部之中的低高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：金翼年，姜成玉，严敏钦，
申请(专利权)人：韩国三重核心株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR