一种基于矩形波导缝隙天线的微波低压等离子体装置

低压等离子体以其放电面积大、均匀性较好、适用于大规模工业应用等优势备受关注。相比于低频等离子体，微波激发的等离子体在电子密度、电离度、活性和装置能量利用率方面性能更优越，应用场景更广阔。本文基于矩形波导缝隙天线及谐振腔结构，设计了一种工作于2.45 GHz的微波低压大面积均匀等离子体装置，为增加等离子体的激发面积且使其更均匀，在馈波波导与反应腔体间设置了多个漏波缝隙，并优化了缝隙的位置和大小，使得腔体内部电场更加均匀。仿真结果显示，优化后反应腔体内部电场分布均匀性良好。实验测试结果表明，反应腔体内部不同位置的等离子体电子密度和等离子体电子温度均呈现均匀状态，证明了该装置激发产生了均匀等离子体。