装置、非感应式耦合等离子体装置、等离子体、套件、仪器、反应器、振荡器、系统和火炬电极组合件制造方法及图纸

本文中描述的某些实施方案涉及装置、非感应式耦合等离子体装置、等离子体、套件、仪器、反应器、振荡器、系统和火炬电极组合件。某些实施方案的装置包括火炬；和电容装置，在火炬的至少一部分外部且围绕火炬的至少一部分并接触火炬的外表面。电容装置被配置来将射频能量提供到火炬以维持所述火炬中的电容性耦合等离子体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权申请本申请涉及且要求2013年4月8日提交的第61/809,654号美国申请的权益，所述申请的全部内容特此针对所有目的以引用方式并入本文中。
本申请是针对等离子体装置及其使用方法。特定地说，本文中描述的某些实施方案是针对在无实质感应耦合的情况下有效地产生和/或维持电容性耦合等离子体的装置。
技术介绍
等离子体装置通常包括使用提供电磁感应的感应线圈维持的感应式耦合等离子体(ICP)。ICP的典型温度是大约6000到10,000开尔文。电容性耦合等离子体(CCP)可使用分开小距离的两个电极产生。CCP装置的电极通常被放置在反应器内部，这可造成CCP污染。
技术实现思路
在第一方面，提供了一种装置，其包括火炬和电容装置，所述电容装置被配置来将射频能量提供到所述火炬以维持所述火炬中的电容性耦合等离子体。在某些实例中，所述电容装置可在所述火炬的至少一部分外部且围绕所述火炬的至少一部分，例如，所述电容装置可以接触所述火炬的外表面。在一些实施方案中，只可以存在单个电容装置，其中所述电容装置只有一端电耦合到射频能源。在其它实例中，所述电容装置的一端可电耦合到电容器且另一端可通过电感器电耦合到晶体管。在某些实例中，所述电容装置可被配置来在缺少任何实质的感应耦合的情况下维持所述电容性耦合等离子体。在其它实例中，所述电容装置可包括线圈。在额外实例中，所述火炬可包括实质上圆柱形中空氧化铝主体。在其它实例中，所述电容装置可电耦合到振荡器。在其它实例中，所述电容装置可为包围所述火炬的至少一部分的实质上圆柱形装置。在一些实例中，所述电容装置可电耦合到振荡器。在某些实例中，所述电容装置可包括板电极，所述板电极包括用于容纳所述火炬的至少一部分的孔径。在一些实施方案中，所述装置可包括被配置来将射频能量提供到所述火炬的额外电容装置，例如，可存在所述火炬的至少一部分外部且包围所述火炬的至少一部分的额外电容装置。在一些实例中，所述电容装置和所述额外电容装置可各自电耦合到相同振荡器。在某些实施方案中，所述电容装置和所述额外电容装置可各自电耦合到不同振荡器。在其它实例中，所述电容装置和所述额外电容装置中的至少一个包括板电极。在一些实例中，所述电容装置可被构造和布置来使用110到120伏特交流或便携式电源来操作。另一方面，一种非感应式耦合等离子体装置，其包括火炬和电容装置，所述电容装置被配置来将射频能量提供到所述火炬以在不使用感应耦合的情况下维持所述火炬中的电容性耦合等离子体。在某些实施方案中，所述电容装置可在所述火炬的至少一部分外部且围绕所述火炬的至少一部分，例如，如果需要，所述电容装置可以接触所述火炬的外表面。在一些实施方案中，只可以存在单个电容装置，其中所述电容装置只有一端电耦合到射频能源。在其它实例中，所述电容装置的一端可电耦合到电容器且另一端可通过电感器电耦合到晶体管。在某些实施方案中，所述电容装置可包括在一端处电耦合到振荡器的线圈。在一些实施方案中，所述装置可包括火炬，所述火炬包括氧化铝。在其它实施方案中，所述电容装置包括板电极。在其它实施方案中，所述电容装置是包围所述火炬的至少一部分的实质上圆柱形装置。在额外实施方案中，所述电容装置可电耦合到振荡器，例如，所述振荡器可使用风扇或其它适当装置进行空气冷却。在一些实例，所述装置可包括被配置来将射频能量提供到所述火炬的额外电容装置。在其它实例中，所述电容装置和所述额外电容装置可各自电耦合到相同振荡器或不同振荡器。在一些实施方案中，所述电容装置和所述额外电容装置中的至少一个包括板电极。在其它实施方案中，所述电容装置和所述额外电容装置中的每一个包括板电极。在某些实例中，所述电容装置可被构造和布置来使用110到120伏特交流或使用便携式电源来操作。在额外方面，描述了一种装置，其包括火炬，所述火炬包括入口、出口和所述入口与所述出口之间的火炬主体(例如，金属氧化物火炬主体)；振荡器；和电容装置，其在一端处电耦合到所述振荡器且被配置来将射频能量提供到所述火炬以维持所述火炬中的电容性耦合等离子体。在某些实例中，所述电容装置可在所述火炬的至少一部分外部且围绕所述火炬的至少一部分，例如，所述电容装置可以接触所述火炬的外表面的某个部分。在一些实施方案中，只可以存在单个电容装置。在其它实例中，所述电容装置的一端可电耦合到振荡器的电容器且另一端可通过电感器电耦合到振荡器的晶体管。在某些实施方案中，所述火炬主体可包括氧化铝。在其它实例中，所述火炬的所述入口和所述出口各自包括氧化铝。在其它实例中，所述火炬主体可以包括金属氧化物，例如其可为电介质金属氧化物。在其它实例中，所述电容装置包括导线，所述导线只在所述导线一端处电耦合到所述振荡器，所述导线还包括线圈，所述线圈包括用于容纳所述火炬主体的至少一部分的孔径。在一些实例中，所述线圈可与所述火炬主体的至少一部分接触。在额外实例中，所述装置可包括被配置来将射频能量提供到所述火炬的额外电容装置。在一些实施方案中，所述电容装置和所述额外电容装置可各自电耦合到相同振荡器或不同振荡器。在其它实施方案中，所述电容装置和所述额外电容装置中的至少一个包括板电极。在一些实例中，所述电容装置被构造和布置来使用110到120伏特交流或便携式电源操作。另一方面，描述了一种装置，其包括：火炬，所述火炬包括入口、出口和所述入口与所述出口之间的火炬主体；振荡器；和电容装置，其包括在一端处电耦合到所述振荡器且在相对端处耦合到所述火炬主体的第一电极，所述电容装置被配置来将射频能量提供到所述火炬，其中所述火炬被构造和布置来充当第二电极，且所述第一电极和所述第二电极操作地维持所述火炬主体中的电容性耦合等离子体。在某些实例中，所述电容装置可在所述火炬的至少一部分外部且围绕所述火炬的至少一部分，例如，所述电容装置可以接触所述火炬的外表面的某个部分。在一些实施方案中，只可以存在单个电容装置。在其它实例中，所述电容装置的一端可电耦合到振荡器的电容器且另一端可通过电感器电耦合到振荡器的晶体管。在某些实例中，所述火炬主体可包括金属氧化物，诸如例如氧化铝。在其它实例中，所述第一电极被构造和布置成包围所述火炬的至少一部分的线圈。在一些实例中，所述第一电极被构造和布置成包括用于容纳所述火炬的至少一部分的孔径的板电极。在其它实例中，所述第一电极被构造和布置成包括被配置成容纳所述火炬的至少一部分的中空核心的实质上圆柱形装置。在某些实施方案中，所述振荡器进行空气冷却。在其它实施方案中，所述电容装置被构造和布置来使用110到120伏特交流或使用便携式电源来操作。在一些实例，所述装置可包括被配置来将射频能量提供到所述火炬的额外电容装置。在额外方面，提供了一种装置，其包括氧化铝火炬，其包括实质上中空管、包括入口、出口和所述入口与所述出口之间的火炬主体；和电容装置，其包括在一端处电耦合到射频能源且在相对端处包围所述氧化铝火炬的至少一部分的单个电极，所述电容装置被配置来将来自所述射频能源的射频能量提供到所述火炬以维持所述火炬中的电容性耦合等离子体，所述电容装置还被配置来接触所述氧化铝火炬的外表面。在一些实例中，所述电容装置的一端可电耦合到电容器且另一端可通过电感器电耦合到晶体管。在某些实施方案中，所述电容装置包括包围所述氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其特征在于：包括：火炬；电容装置，在所述火炬的至少一部分外部且围绕所述火炬的至少一部分并接触所述火炬的外表面，所述电容装置被配置来将射频能量提供到所述火炬以维持所述火炬中的电容性耦合等离子体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.08 US 61/809,6541.一种装置，其特征在于：包括：火炬；电容装置，在所述火炬的至少一部分外部且围绕所述火炬的至少一部分并接触所述火炬的外表面，所述电容装置被配置来将射频能量提供到所述火炬以维持所述火炬中的电容性耦合等离子体。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电容装置被配置来在缺少任何实质的感应耦合的情况下维持所述电容性耦合等离子体。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电容装置包括线圈，所述线圈包括彼此接触且接触所述火炬的所述外表面的多根导线。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述火炬包括实质上圆柱形中空氧化铝主体。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述电容装置电耦合到振荡器。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电容装置是包围所述火炬的至少一部分的实质上圆柱形装置。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述电容装置电耦合到振荡器。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电容装置电耦合到振荡器。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电容装置包括板电极，所述板电极包括用于容纳所述火炬的至少一部分的孔，所述板电极的内表面接触所述火炬的外表面。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括被配置来将射频能量提供到所述火炬的额外电容装置。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置的每个电耦合到相同振荡器。12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置的每个电耦合到不同振荡器。13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置至少之一包括板电极。14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电容装置被构造和布置来使用110到120伏特交流来操作。15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电容装置被构造和布置来使用便携式电源操作。16.一种非感应式耦合等离子体装置，其特征在于：包括：火炬；电容装置，被配置来将射频能量提供到所述火炬，以在不使用感应耦合的情况下维持所述火炬中的电容性耦合等离子体，所述电容装置的内表面接触所述火炬的外表面。17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：所述电容装置包括在一端处电耦合到振荡器的线圈，所述线圈的内表面接触所述火炬的外表面。18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：所述火炬包括氧化铝。19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：所述电容装置包括板电极。20.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：所述电容装置是包围所述火炬的至少一部分的实质上圆柱形装置。21.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：所述电容装置电耦合到振荡器。22.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：还包括风扇以对所述振荡器进行空气冷却。23.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：还包括被配置来将射频能量提供到所述火炬的额外电容装置。24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置的每个电耦合到相同振荡器。25.根据权利要求23所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置的每个电耦合到不同振荡器。26.根据权利要求24所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置中的至少一个包括板电极。27.根据权利要求24所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置中的每一个包括板电极。28.根据权利要求25所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置中的至少一个包括板电极。29.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：所述电容装置被构造和布置来使用110到120伏特交流来操作。30.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：所述电容装置被构造和布置来使用便携式电源操作。31.一种装置，其特征在于：包括：火炬，包括入口、出口和所述入口与所述出口之间的金属氧化物火炬主体；振荡器；电容装置，在一端处电耦合到所述振荡器且被配置来将射频能量提供到所述火炬，以维持所述火炬中的电容性耦合等离子体。32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于：所述火炬主体包括氧化铝。33.根据权利要求31所述的装置，其特征在于：所述火炬的所述入口和所述出口的每个包括氧化铝。34.根据权利要求31所述的装置，其特征在于：所述金属氧化物火炬主体包括电介质金属氧化物。35.根据权利要求31所述的装置，其特征在于：所述电容装置包括导线，所述导线在所述导线的一端处电耦合到所述振荡器，所述导线还包括线圈，所述线圈包括用于容纳所述火炬主体的至少一部分的孔，所述线圈的内表面接触所述火炬主体的外表面。36.根据权利要求35所述的装置，其特征在于：所述线圈的每一导线与所述火炬主体的至少一部分接触且与所述线圈的相邻线圈接触。37.根据权利要求31所述的装置，其特征在于：还包括被配置来将射频能量提供到所述火炬的额外电容装置。38.根据权利要求37所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置的每个电耦合到相同振荡器。39.根据权利要求37所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置的每个电耦合到不同振荡器。40.根据权利要求38或39所述的装置，其特征在于：所述电容装置和所述额外电容装置中的至少一个包括板电极。41.根据权利要求31所述的装置，其特征在于：所述电容装置被构造和布置来使用110到120伏特交流或便携式电源操作。42.一种装置，其特征在于：包括：火炬，包括入口、出口和所述入口与所述出口之间的火炬主体；振荡器；电容装置，包括在一端处电耦合到所述振荡器且在相反端处耦合到所述火炬主体的第一电极，所述电容装置被配置来将射频能量提供到所述火炬，所述火炬被构造和布置来充当第二电极，且所述第一电极和所述第二电极操作为在无实质感应耦合的情况下维持所述火炬主体中的电容性耦合等离子体。43.根据权利要求42所述的装置，其特征在于：所述火炬主体包括金属氧化物。44.根据权利要求43所述的装置，其特征在于：所述金属氧化物是氧化铝。45.根据权利要求42所述的装置，其特征在于：所述第一电极被构造和布置成包围所述火炬的至少一部分且接触所述火炬的外表面的线圈。46.根据权利要求42所述的装置，其特征在于：所述第一电极被构造和布置成包括用于容纳所述火炬的至少一部分的孔的板电极。47.根据权利要求42所述的装置，其特征在于：所述第一电极被构造和布置成包括被构造为容纳所述火炬的至少一部分的中空核心的实质上圆柱形装置。48.根据权利要求42所述的装置，其特征在于：所述振荡器被空气冷却。49.根据权利要求42所述的装置，其特征在于：所述电容装置被构造和布置来使用110到120伏特交流来操作。50.根据权利要求42所述的装置，其特征在于：所述电容装置被配置来使用便携式电源操作。51.根据权利要求42所述的装置，其特征在于：还包括被配置来将射频能量提供到所述火炬的额外电容装置。52.一种装置，其特征在于：包括：氧化铝火炬，包括实质上中空管，所述中空管包括入口、出口和所述入口与所述出口之间的火炬主体；和电容装置，包括在一端处电耦合到射频能源且在相反端处围绕所述氧化铝火炬的至少一部分的单个电极，所述电容装置被配置来将来自所述射频能源的射频能量提供到所述火炬，以维持所述火炬中的电容性耦合等离子体，所述电容装置还被配置来接触所述氧化铝火炬的外表面。53.根据权利要求52所述的装置，其特征在于：所述电容装置包括围绕所述氧化铝火炬的至少一部分的线圈。54.根据权利要求52所述的装置，其特征在于：所述电容装置包括板电极，所述板电极包括被配置来容纳所述氧化铝火炬的至少一部分的孔。55.根据权利要求52所述的装置，其特征在于：所述电容装置包括实质上圆柱形装置，所述圆柱形装置包括用于容纳所述氧化铝火炬的至少一部分的中空孔。56.根据权利要求52所述的装置，其特征在于：所述电容装置使用110到120伏特交流电源来操作。57.根据权利要求52所述的装置，其特征在于：所述电容装置使用便携式电源操作。58.根据权利要求57所述的装置，其特征在于：所述便携式电源是电池。59.根据权利要求57所述的装置，其特征在于：所述便携式电源是燃料电池。60.根据权利要求57所述的装置，其特征在于：所述便携式电源是光伏电池。61.根据权利要求52所述的装置，其特征在于：还包括被配置来将射频能量提供到所述火炬的至少一个额外电容装置。62.一种由过程产生的等离子体，其特征在于：所述过程包括将氦气流引入到包括氧化铝的火炬主体中和使用接触所述火炬主体且被配置来将电容耦合提供到所述火炬主体的电容装置维持所述等离子体。63.根据权利要求62所述的等离子体，其特征在于：还包括在缺少任何实质感应耦合的情况下维持所述等离子体。64.根据权利要求62所述的等离子体，其特征在于：还包括以大约0.5公升/分钟或更小的流速将所述氦气流引入到所述火炬主体中。65.根据权利要求62所述的等离子体，其特征在于：还包括使用110到120伏特交流电源提供所述电容耦合。66.根据权利要求62所述的等离子体，其特征在于：还包括使用便携式电源提供所述电容耦合。67.根据权利要求66所述的等离子体，其特征在于：所述便携式电源是电池。68.根据权利要求66所述的等离子体，其特征在于：所述便携式电源是燃料电池。69.根据权利要求66所述的等离子体，其特征在于：所述便携式电源是光伏电池。70.根据权利要求62所述的等离子体，其特征在于：还包括使用包括板电极的电容装置提供所述电容耦合。71.根据权利要求62所述的等离子体，其特征在于：还包括将所述火炬主体配置成氧化铝火炬主体。72.一种由过程产生的等离子体，其特征在于：所述过程包括将气流引入到包括氧化铝的火炬主体中和使用接触所述火炬主体且被配置来将电容耦合提供到所述火炬主体的电容装置维持所述等离子体。73.根据权利要求72所述的等离子体，其特征在于：还包括在缺少任何实质感应耦合的情况下维持所述等离子体。74.根据权利要求72所述的等离子体，其特征在于：包括以大约0.5公升/分钟或更小的流速将所述气流引入到所述火炬主体中。75.根据权利要求72所述的等离子体，其特征在于：还包括使用110到120伏特交流电源提供所述电容耦合。76.根据权利要求72所述的等离子体，其特征在于：还包括使用便携式电源提供所述电容耦合。77.根据权利要求76所述的等离子体，其特征在于：所述便携式电源是电池。78.根据权利要求76所述的等离子体，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：P莫里斯罗，
申请(专利权)人：珀金埃尔默健康科学股份有限公司，
类型：新型
国别省市：美国;US