專(zhuān)利名稱(chēng)：一種射頻放電裝置及空芯光纖射頻放電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體放電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種射頻放電裝置及空芯光纖射頻放電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空芯光纖憑借其獨(dú)特的導(dǎo)光機(jī)制，在遠(yuǎn)距離傳輸和曲徑傳輸?shù)确矫嬗兄鴥?yōu)異的表現(xiàn)。天生的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)和損耗表現(xiàn)使空芯光纖成為各項(xiàng)研究的熱點(diǎn)。針對(duì)空芯光纖的氣體放電技術(shù)研究，在氣相沉積和氣體激光等領(lǐng)域有著極大的應(yīng)用前景。氣體放電主要原理是將電場(chǎng)施加于氣體，使氣體中的電子在外加電場(chǎng)的作用下獲得較大的速度，并在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與其他中性粒子或帶電粒子發(fā)生碰撞，從而進(jìn)行能量傳遞和分化。從施加電場(chǎng)的方式，可將氣體放電分為直流放電或者交流放電。直流放電采用高壓直流電源驅(qū)動(dòng)。二次電子激發(fā)是直流擊穿和維持放電的重要機(jī)制，其中最為主要的是正離子激發(fā)電子的過(guò)程，即電子碰撞產(chǎn)生的正離子，在電場(chǎng)力驅(qū)使下轟擊陰極，致使冷陰極發(fā)射電子的過(guò)程。不同于高效的熱激發(fā)，二次電子激發(fā)產(chǎn)生的電子僅能維持較小的電流密度，因此直流放電的擊穿和維持電壓均較高，且陰極的濺射效果較明顯，對(duì)電極有一定程度的損害。交流放電，尤其是高頻放電，采用高頻交變電源驅(qū)動(dòng)。電子在交變的電場(chǎng)作用下來(lái)回振蕩，其與氣體粒子碰撞的次數(shù)和電離能力較直流放電時(shí)有明顯增強(qiáng)。碰撞過(guò)程產(chǎn)生的新電子完全足以維持放電，與電極直接相關(guān)的二次電子激發(fā)過(guò)程不再起關(guān)鍵作用，所以在高頻放電中，電極可以移至放點(diǎn)區(qū)域之外，甚至是無(wú)電極，結(jié)構(gòu)形式多樣。氣體擊穿和維持放電所需要的電壓幅度也因電子的高頻振蕩而相較直流放電時(shí)小。上述的優(yōu)勢(shì)使高頻放電激勵(lì)成為氣體放電的重要激勵(lì)技術(shù)之一。當(dāng)前，在氣相沉積領(lǐng)域，對(duì)空芯光纖的內(nèi)層覆膜技術(shù)已經(jīng)成功拓展到了 50微米的尺度。其中，放電方式為高頻放電，微電極等間距地纏繞于空芯光纖外部以產(chǎn)生交變的縱向電場(chǎng)。電源輸出的頻率為5千赫茲，電壓為5千伏?？梢?jiàn),放電維持的電壓仍有進(jìn)一步降低的空間，且因空芯光纖與電極的設(shè)置方式，實(shí)際覆膜的距離與裝置的尺寸直接相關(guān)，難以兼顧覆膜距離和裝置小型化。在空芯光纖的氣體激光領(lǐng)域，對(duì)空芯光纖中氣體的光激勵(lì)技術(shù)，在中紅外波段已獲得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展因乙炔對(duì)1. 5微米波段的吸收效應(yīng)，通過(guò)脈寬為5納秒，波長(zhǎng)為1. 5微米的光脈沖對(duì)充入空芯光纖中的氣壓為數(shù)托的乙炔氣體進(jìn)行泵浦，研究人員成功獲得了 3. 12微米和3. 16微米的激光。吸收譜與乙炔相似的氰化氫也可以通過(guò)該泵浦方式獲得中紅外激光。而對(duì)于短波長(zhǎng)的電激勵(lì)，如氦氖氣體，因放電在微小尺度下難以形成和維持，以及損耗的限制，放電管的管徑仍較大。且傳統(tǒng)的氣體激光射頻激勵(lì)裝置中，其電極的典型形狀為板條狀，為了使放電距離較長(zhǎng)，電極的實(shí)際尺寸也需要相應(yīng)增加，不利于小型化。因此，充當(dāng)放電腔體的空芯光纖的芯徑仍有進(jìn)一步收縮的空間，放電特征距離也有待進(jìn)一步增加。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種空芯光纖射頻放電系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中放電裝置緊湊性不足、激勵(lì)效率偏低的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種射頻放電裝置，包括射頻電源，用于輸出射頻功率；匹配網(wǎng)絡(luò)，輸入端與所述射頻電源連接，用于實(shí)現(xiàn)射頻功率的無(wú)相移傳輸；電極，包括內(nèi)電極和外電極，所述內(nèi)電極與所述外電極均為空芯圓柱體金屬電極，所述內(nèi)電極的外徑小于所述外電極的內(nèi)徑；所述內(nèi)電極位于所述外電極的內(nèi)部，所述內(nèi)電極與所述匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端正極連接，所述外電極與所述匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端地極連接后接地；以及空芯光纖，纏繞于所述內(nèi)電極的外表面，所述空芯光纖的兩端分別與所述氣配裝置連接；工作時(shí)，射頻電源在內(nèi)電極和外電極之間產(chǎn)生交變電場(chǎng)，交變電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)空芯光纖中的氣體所含的電子往復(fù)運(yùn)動(dòng)，電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與其它粒子碰撞產(chǎn)生放電等離子體。更進(jìn)一步地，所述射頻放電裝置還包括與所述匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端地極連接的金屬屏蔽罩，罩住匹配網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)電極、外電極以及空芯光纖，用于屏蔽射頻輻射。更進(jìn)一步地，根據(jù)空芯光纖的外徑調(diào)整所述內(nèi)電極與所述外電極的直徑。更進(jìn)一步地，所述電極還包括位于所述內(nèi)電極兩端的出水口和入水口。更進(jìn)一步地，匹配網(wǎng)絡(luò)與射頻電源之間通過(guò)同軸線(xiàn)纜連接；匹配網(wǎng)絡(luò)與電極之間通過(guò)銅帶連接。更進(jìn)一步地，所述匹配網(wǎng)絡(luò)包括電感、第一可調(diào)電容和第二可調(diào)電容；電感的一端與所述射頻電源連接，另一端與內(nèi)電極連接；第一可調(diào)電容的一端與所述電感的一端連接，第一可調(diào)電容的另一端接地；第二可調(diào)電容的一端與所述電感的另一端連接，第二可調(diào)電容的另一端接地。本發(fā)明還提供了一種空芯光纖射頻放電系統(tǒng)，包括射頻放電裝置和氣配裝置；所述射頻放電裝置為上述的射頻放電裝置。更進(jìn)一步地，所述氣配裝置包括第一氣室、第二氣室、第一氣壓計(jì)、第二氣壓計(jì)、第一真空閥門(mén)、第三氣壓計(jì)、氣配室、第二真空閥門(mén)、供氣源、第三真空閥門(mén)、第四真空閥門(mén)、第五真空閥門(mén)、渦輪分子泵和機(jī)械泵；機(jī)械泵作為所述氣配裝置的前級(jí)泵，渦輪分子泵作為所述氣配裝置的后級(jí)泵，空芯光纖的兩端分別與第一氣室和第二氣室相連，第一氣室由與之相連的第一氣壓計(jì)監(jiān)測(cè)，第一氣室還依次通過(guò)第一真空閥門(mén)和第四真空閥門(mén)與氣配室相連；第二氣室的氣壓由與之相連的第二氣壓計(jì)監(jiān)測(cè)，氣配室與通過(guò)第二真空閥門(mén)與多個(gè)供氣源相連，第二氣室還依次通過(guò)第三真空閥門(mén)和第四真空閥門(mén)與氣配室相連；氣配室的氣壓由與之相連的第三氣壓計(jì)監(jiān)測(cè)，氣配室還依次通過(guò)第四真空閥門(mén)和第五真空閥門(mén)與渦輪分子泵相連。本發(fā)明克服了微小尺度下電子因放電空間狹小而無(wú)法擊穿和維持的困難。使用射頻電源進(jìn)行放電，放電穩(wěn)定，可靠性高，放電電壓低。有別于傳統(tǒng)垂直激勵(lì)的方式能夠更有效的激發(fā)工作物質(zhì)中的粒子。而更高的射頻頻率在氣壓較大的情況下也將帶來(lái)更高的激發(fā)效率。此外，還能消除受激粒子和粒子團(tuán)的徑向遷移以及放電等離子體的震蕩。以新穎的光纖纏繞方式及電極設(shè)置方式，增加了放電的距離和激勵(lì)的效率。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)中射頻放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)中空芯光纖纏繞電極的軸測(cè)圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)中空芯光纖纏繞電極的剖視圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)中匹配網(wǎng)絡(luò)的具體電路圖；圖5是是本發(fā)明實(shí)施例提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)中氣配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)由射頻電源產(chǎn)生射頻輸出，再通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)與電極耦合到空芯光纖中。電極間的距離，即內(nèi)外電極的直徑差，可根據(jù)空芯光纖的外徑進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整。空芯光纖中因耦合得到的射頻電場(chǎng)使氣體電離，空芯光纖由不導(dǎo)電狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)中射頻放電裝置的結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下空芯光纖射頻放電系統(tǒng)包括射頻放電裝置和氣配裝置；射頻放電裝置包括射頻電源101、匹配網(wǎng)絡(luò)103、電極和空芯光纖106，射頻電源101用于輸出射頻信號(hào)；匹配網(wǎng)絡(luò)103的輸入端與射頻電源101連接，用于實(shí)現(xiàn)射頻功率的無(wú)相移傳輸；電極包括內(nèi)電極104和外電極105,內(nèi)電極104與外電極105均為空芯圓柱體金屬電極，內(nèi)電極104的外徑小于外電極105的內(nèi)徑；內(nèi)電極104位于外電極105的內(nèi)部，內(nèi)電極104與匹配網(wǎng)絡(luò)103的輸出端正極連接，外電極105與匹配網(wǎng)絡(luò)103的輸出端地極連接后接地，空芯光纖106纏繞于內(nèi)電極104的外表面，空芯光纖106的兩端分別與氣配裝置連接；工作時(shí)，射頻電源101在內(nèi)電極104和外電極105之間產(chǎn)生交變電場(chǎng),交變電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)空芯光纖106中的氣體所含的電子往復(fù)運(yùn)動(dòng)，電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與其它粒子碰撞產(chǎn)生放電等離子體。本發(fā)明實(shí)施例提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)可以在微米量級(jí)的空芯光纖繞成的類(lèi)螺線(xiàn)管狀的結(jié)構(gòu)中通過(guò)射頻放電的方式產(chǎn)生等離子體。具有方法簡(jiǎn)單、噪音低、能量損耗小、裝置結(jié)構(gòu)緊湊、效率高等優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明實(shí)施例中，射頻放電裝置還包括與匹配網(wǎng)絡(luò)103的輸出端地極連接的金屬屏蔽罩102，用于罩住匹配網(wǎng)絡(luò)103、內(nèi)電極104、外電極105以及空芯光纖106，金屬屏蔽罩102可以屏蔽射頻輻射。在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，內(nèi)電極104和外電極105均為空芯圓柱體金屬電極，長(zhǎng)度相同，兩端均開(kāi)口。內(nèi)電極104的外徑小于外電極105空芯內(nèi)徑。內(nèi)電極104置于外電極105內(nèi)部?？招竟饫w106被纏繞在內(nèi)電極104外表面,外電極105與內(nèi)電極104間的空隙尺寸為微米量級(jí)。內(nèi)電極104中水槽301用于通入水流進(jìn)行散熱。內(nèi)電極104兩端具有與水槽301直接相連的入水口 302和出水口 303，入水口 302和出水口 303通過(guò)高密封性水管與外部冷卻水系統(tǒng)相連，外部冷卻水系統(tǒng)可為典型的循環(huán)水散熱系統(tǒng)，以節(jié)約資源。內(nèi)電極104為驅(qū)動(dòng)電極，外電極105為地電極。外電極105接地以輔助內(nèi)電極104完成放電，并與金屬屏蔽罩102共同屏蔽射頻輻射。為避免普通導(dǎo)線(xiàn)的趨膚效應(yīng)，射頻放電系統(tǒng)中各部件應(yīng)以同軸線(xiàn)纜或銅帶連接。匹配網(wǎng)絡(luò)與射頻電源之間通過(guò)同軸線(xiàn)纜或銅帶連接；匹配網(wǎng)絡(luò)與電極之間通過(guò)同軸線(xiàn)纜或銅帶連接。在本發(fā)明實(shí)施例中，空芯光纖106充當(dāng)放電腔體,根據(jù)空芯光纖106的外徑可以調(diào)整內(nèi)電極104與外電極105的直徑。射頻電源101產(chǎn)生的頻率為兆赫茲量級(jí)，功率可調(diào)。為了實(shí)現(xiàn)功率源的無(wú)相移最大功率傳輸與注入，需要在電極與射頻電源間加入匹配網(wǎng)絡(luò)103。匹配網(wǎng)絡(luò)103、電極與空芯光纖106安置于金屬屏蔽罩內(nèi)?？招竟饫w纏繞于內(nèi)電極外表面。內(nèi)電極有出入水口以進(jìn)行水冷。在本發(fā)明實(shí)施例中，為去除容性與感性器件或是電路寄生參數(shù)造成的功率反射， 應(yīng)合理設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)103以保證射頻放電裝置的阻抗匹配。典型的匹配網(wǎng)絡(luò)103多為電容電感以串聯(lián)混合并聯(lián)方式構(gòu)成。匹配網(wǎng)絡(luò)103可以為典型的π型匹配網(wǎng)絡(luò)，還可以為L(zhǎng)型匹配網(wǎng)絡(luò)等。如圖4所示，π型匹配網(wǎng)絡(luò)具體包括電感L、第一可調(diào)電容Cl和第二可調(diào)電容C2 ;電感L的一端與所述射頻電源連接，另一端與內(nèi)電極連接；第一可調(diào)電容Cl的一端與所述電感L的一端連接，第一可調(diào)電容Cl的另一端接地；第二可調(diào)電容C2的一端與所述電感L的另一端連接，第二可調(diào)電容C2的另一端接地。在本發(fā)明實(shí)施例中，氣配裝置為空芯光纖放電的氣體混合、填充和抽空模塊，如圖5所不，氣配裝置包括第一氣室501、第二氣室502、第一氣壓計(jì)503、第二氣壓計(jì)504、第一真空閥門(mén)505、第三氣壓計(jì)506、氣配室507、第二真空閥門(mén)508、供氣源509、第三真空閥門(mén)510、第四真空閥門(mén)511、第五真空閥門(mén)512、渦輪分子泵513和機(jī)械泵514 ;機(jī)械泵514作為氣配裝置的前級(jí)泵，渦輪分子泵513作為所述氣配裝置的后級(jí)泵，機(jī)械泵514與渦輪分子泵513組合提供氣配系統(tǒng)和放電腔體的高度真空環(huán)境?？招竟饫w106的兩端分別與第一氣室501和第二氣室502相連，便于充氣和抽氣。第一氣室501由與之相連的第一氣壓計(jì)503監(jiān)測(cè)，第一氣室501還依次通過(guò)第一真空閥門(mén)505和第四真空閥門(mén)511與氣配室507相連；第二氣室502的氣壓由與之相連的第二氣壓計(jì)504監(jiān)測(cè)，氣配室507與通過(guò)第二真空閥門(mén)508與多個(gè)供氣源509相連，第二氣室502還依次通過(guò)第三真空閥門(mén)510和第四真空閥門(mén)511與氣配室507相連；氣配室507的氣壓由與之相連的第三氣壓計(jì)506監(jiān)測(cè)，氣配室507還依次通過(guò)第四真空閥門(mén)511和第五真空閥門(mén)512與渦輪分子泵513相連。氣配室與多個(gè)供氣源相連，用以不同配比的氣體混合或提供單一的氣體。氣配室配以氣壓計(jì)，用于監(jiān)測(cè)腔內(nèi)氣壓。為確保氣配系統(tǒng)的氣密性，各部件間應(yīng)以高氣密性氣管連接，不同接口間應(yīng)以密封墊圈和接口緊固裝置對(duì)接。機(jī)械泵514和渦輪分子泵513負(fù)責(zé)對(duì)整套氣配裝置進(jìn)行抽空。因空芯光纖106內(nèi)徑和外徑非常小,所以對(duì)空芯光纖106的固定、充氣和抽氣操作需要通過(guò)第一氣室501和第二氣室502完成。氣配室507用于按需混合不同比例不同壓強(qiáng)的氣體。所有真空閥門(mén)用于配合充氣和抽氣的不同過(guò)程進(jìn)行氣流控制，控制各氣路連接關(guān)系，以滿(mǎn)足抽氣和充氣狀態(tài)下的氣路連通性的不同需要，同時(shí)有效地減少工作氣體的浪費(fèi)。本發(fā)明克服了微小尺度下電子因放電空間狹小而無(wú)法擊穿和維持的困難。使用射頻電源進(jìn)行放電，放電穩(wěn)定，可靠性高，放電電壓低。有別于傳統(tǒng)垂直激勵(lì)的方式能夠更有效的激發(fā)工作物質(zhì)中的粒子。而更高的射頻頻率在氣壓較大的情況下也將帶來(lái)更高的激發(fā)效率。此外，還能消除受激粒子和粒子團(tuán)的徑向遷移以及放電等離子體的震蕩。以新穎的光纖纏繞方式及電極設(shè)置方式，增加了放電的距離和激勵(lì)的效率。為了更進(jìn)一步的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)，現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)例詳述如下將芯徑為100微米的空芯光纖106連接進(jìn)放電裝置。關(guān)閉供氣源509與氣配室507間的第二真空閥門(mén)508，打開(kāi)其余所有閥門(mén)。由機(jī)械泵514將系統(tǒng)抽至O. 5帕，再聯(lián)合渦輪分子泵513將系統(tǒng)抽至O. 001帕。關(guān)閉氣配室507與渦輪分子泵513間的第四真空閥門(mén)511，打開(kāi)供氣源509與氣配室507間的第二真空閥門(mén)508。打開(kāi)氦氣源509，為氣配室507先充入10托氦氣。再打開(kāi)氖氣源509，為氣配室507充入2托氖氣，得到氦氖配比為5:1的混合工作氣體。關(guān)閉供氣源509與氣配室507間第二真空閥門(mén)508，關(guān)閉渦輪分子泵前的第五真空閥門(mén)512，關(guān)閉渦輪分子泵513和機(jī)械泵514。打開(kāi)氣配室507的第四真空閥門(mén)511和兩個(gè)氣室前的第一真空閥門(mén)505、第三真空閥門(mén)510，為空芯光纖106充入10托混合氣體后，關(guān)閉氣配室507的第四真空閥門(mén)511和兩個(gè)氣室前的第一真空閥門(mén)505、第三真空閥門(mén)510。開(kāi)啟射頻電源101，調(diào)節(jié)功率輸出為100瓦，放電等離子體產(chǎn)生。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種射頻放電裝置，其特征在于，包括 射頻電源，用于輸出射頻功率； 匹配網(wǎng)絡(luò)，輸入端與所述射頻電源連接，用于實(shí)現(xiàn)射頻功率的無(wú)相移傳輸； 電極，包括內(nèi)電極和外電極，所述內(nèi)電極與所述外電極均為空芯圓柱體金屬電極，所述內(nèi)電極的外徑小于所述外電極的內(nèi)徑；所述內(nèi)電極位于所述外電極的內(nèi)部，所述內(nèi)電極與所述匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端正極連接，所述外電極與所述匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端地極連接后接地；以及 空芯光纖，纏繞于所述內(nèi)電極的外表面，所述空芯光纖的兩端分別與所述氣配裝置連接； 工作時(shí)，射頻電源在內(nèi)電極和外電極之間產(chǎn)生交變電場(chǎng)，交變電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)空芯光纖中的氣體所含的電子往復(fù)運(yùn)動(dòng)，電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與其它粒子碰撞產(chǎn)生放電等離子體。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻放電裝置，其特征在于，所述射頻放電裝置還包括與所述匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端地極連接的金屬屏蔽罩，罩住匹配網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)電極、外電極以及空芯光纖，用于屏蔽射頻輻射。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻放電裝置，其特征在于，根據(jù)空芯光纖的外徑調(diào)整所述內(nèi)電極與所述外電極的直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的射頻放電裝置，其特征在于，所述電極還包括位于所述內(nèi)電極兩端的出水口和入水口。
5.如權(quán)利要求1所述的射頻放電裝置，其特征在于，匹配網(wǎng)絡(luò)與射頻電源之間通過(guò)同軸線(xiàn)纜連接；匹配網(wǎng)絡(luò)與電極之間通過(guò)銅帶連接。
6.如權(quán)利要求1所述的射頻放電裝置，其特征在于，所述匹配網(wǎng)絡(luò)包括電感、第一可調(diào)電容和第二可調(diào)電容； 電感的一端與所述射頻電源連接，另一端與內(nèi)電極連接； 第一可調(diào)電容的一端與所述電感的一端連接，第一可調(diào)電容的另一端接地； 第二可調(diào)電容的一端與所述電感的另一端連接，第二可調(diào)電容的另一端接地。
7.—種空芯光纖射頻放電系統(tǒng)，包括射頻放電裝置和氣配裝置；其特征在于，所述射頻放電裝置為權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的射頻放電裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)，其特征在于，所述氣配裝置包括第一氣室、第二氣室、第一氣壓計(jì)、第二氣壓計(jì)、第一真空閥門(mén)、第三氣壓計(jì)、氣配室、第二真空閥門(mén)、供氣源、第三真空閥門(mén)、第四真空閥門(mén)、第五真空閥門(mén)、渦輪分子泵和機(jī)械泵； 機(jī)械泵作為所述氣配裝置的前級(jí)泵，渦輪分子泵作為所述氣配裝置的后級(jí)泵，空芯光纖的兩端分別與第一氣室和第二氣室相連，第一氣室由與之相連的第一氣壓計(jì)監(jiān)測(cè)，第一氣室還依次通過(guò)第一真空閥門(mén)和第四真空閥門(mén)與氣配室相連；第二氣室的氣壓由與之相連的第二氣壓計(jì)監(jiān)測(cè)，氣配室與通過(guò)第二真空閥門(mén)與多個(gè)供氣源相連，第二氣室還依次通過(guò)第三真空閥門(mén)和第四真空閥門(mén)與氣配室相連；氣配室的氣壓由與之相連的第三氣壓計(jì)監(jiān)測(cè)，氣配室還依次通過(guò)第四真空閥門(mén)和第五真空閥門(mén)與渦輪分子泵相連。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種空芯光纖射頻放電系統(tǒng)，包括射頻放電裝置和氣配裝置；射頻放電裝置包括射頻電源、匹配網(wǎng)絡(luò)、電極和空芯光纖，電極包括內(nèi)電極和外電極，內(nèi)電極與外電極均為空芯圓柱體金屬電極，內(nèi)電極的外徑小于外電極的內(nèi)徑；內(nèi)電極位于外電極的內(nèi)部，空芯光纖纏繞于內(nèi)電極的外表面，空芯光纖的兩端分別與氣配裝置連接；工作時(shí)，射頻電源在內(nèi)電極和外電極之間產(chǎn)生交變電場(chǎng)，交變電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)空芯光纖中的氣體所含的電子往復(fù)運(yùn)動(dòng)，電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與其它粒子碰撞產(chǎn)生放電等離子體。本發(fā)明提供的空芯光纖射頻放電系統(tǒng)可以在微米量級(jí)的空芯光纖繞成的類(lèi)螺線(xiàn)管狀的結(jié)構(gòu)中通過(guò)射頻放電的方式產(chǎn)生等離子體；具有方法簡(jiǎn)單、噪音低、能量損耗小、裝置結(jié)構(gòu)緊湊、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05H1/46GK103025042SQ20121052402
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者段練, 王新兵, 左都羅, 陸培祥 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)