一種電極結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電極結(jié)構(gòu)，更為具體地，涉及一種等離子體設(shè)備中的電極結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，常壓等離子體設(shè)備由于不需要真空環(huán)境在材料處理被廣泛應(yīng)用。常壓射頻等離子體設(shè)備能形成輝光放電，等離子體非常穩(wěn)定，等離子體密度高且等離子溫度低等特點(diǎn)，在高性能材料處理方面具有很好的應(yīng)用前景。但是，由于常壓下氣體碰撞較多，電離相對(duì)困難，對(duì)于常壓射頻等離子體設(shè)備，由于射頻電壓較低，等離子點(diǎn)火尤為困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述常壓下電離困難、等離子體點(diǎn)火困難的問題，本實(shí)用新型首次提出一種等離子體設(shè)備的電極結(jié)構(gòu)，該電極結(jié)構(gòu)由兩個(gè)電極組成，電極中設(shè)計(jì)了利于點(diǎn)火的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在局部形成較大的不對(duì)稱電場以電離工作氣體形成等離子體，等離子形成以后電場變?yōu)榫措妶鲂纬煞€(wěn)定的輝光放電。
[0004]更為具體地，本實(shí)用新型提供一種電極結(jié)構(gòu)，該電極結(jié)構(gòu)包括相對(duì)布置的接地電極和激發(fā)電極；其中，激發(fā)電極經(jīng)由匹配器與電源電氣連接；接地電極遠(yuǎn)離激發(fā)電極的一端設(shè)置有進(jìn)氣單元，并且接地電極設(shè)置有貫穿其的多個(gè)通孔，進(jìn)氣單元經(jīng)由多個(gè)通孔將氣體排放到接地電極的另一端；并且接地電極靠近激發(fā)電極的另一端的端面上設(shè)置有朝向激發(fā)電極突出的凸起部。
[0005]通過這樣的結(jié)構(gòu)，利用在接地電極上設(shè)置的朝向激發(fā)電極突出的凸起部，可以在等離子形成之前，提供非常強(qiáng)的電場，并且由于尖端效應(yīng)，凸起部頂端的電場相比于其他位置提高幾個(gè)量級(jí)，從而能夠在凸起部頂端使得等離子最先點(diǎn)火，之后再通過等離子的擴(kuò)散性和導(dǎo)電性，以及射頻的趨膚效應(yīng)，使得接地電極變成一個(gè)等效的平面電極，最終形成穩(wěn)定的輝光放電，以對(duì)兩個(gè)電極之間的樣品進(jìn)行穩(wěn)定的處理。
[0006]進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)用新型所提供的電極結(jié)構(gòu)，多個(gè)通孔在接地電極的另一端的端面上呈陣列均勻分布，并且凸起部在接地電極的另一端的端面上規(guī)則布置。
[0007]較佳地，根據(jù)本實(shí)用新型所提供的電極結(jié)構(gòu)，多個(gè)通孔中的每個(gè)通孔垂直于接地電極的另一端的端面貫穿接地電極。
[0008]進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)用新型所提供的電極結(jié)構(gòu)，接地電極與激發(fā)電極均呈圓盤形；并且凸起部為多個(gè)圓環(huán)形凸起，多個(gè)圓環(huán)形凸起以與接地電極同心的方式設(shè)置于接地電極的另一端的端面上，并且相鄰的兩個(gè)圓環(huán)形凸起的內(nèi)徑差均相等；并且相鄰的兩個(gè)圓環(huán)形凸起之間均勻地分布通孔。
[0009]進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)用新型所提供的電極結(jié)構(gòu)，接地電極與激發(fā)電極均呈圓盤形；并且凸起部為多個(gè)直線型凸起，多個(gè)直線型凸起彼此平行地設(shè)置于接地電極的另一端的端面上，并且相鄰的兩個(gè)直線型凸起之間的距離均相等；并且相鄰的兩個(gè)直線型凸起之間均勻地分布通孔。
[0010]具有這樣的結(jié)構(gòu)，通過使得多個(gè)通氣孔在接地電極的端面上呈陣列均勻分布，并且使得凸起部在接地電極的另一端面上規(guī)則布置，可以根據(jù)需要精密控制由進(jìn)氣單元引入的氣流的方向，從而避免形成湍流等不均勻的氣流破環(huán)等離子的密度分布。進(jìn)一步，由于凸起部的存在，等離子激發(fā)后的活性離子存在于兩個(gè)電極之間的時(shí)間被延長，從而可以提高對(duì)兩個(gè)電極之間的樣品的處理效率。
[0011]較佳地，根據(jù)本實(shí)用新型所提供的電極結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣單元包括進(jìn)氣口以及覆蓋接地電極的一端的氣體緩沖區(qū)。
[0012]具有這樣的結(jié)構(gòu)，利用進(jìn)氣口以及覆蓋接地電極一端的氣體緩沖區(qū)，能夠使得通過進(jìn)氣口進(jìn)入的氣流均勻、平穩(wěn)地進(jìn)入接地電極內(nèi)部的各個(gè)通孔，從而保證了電極之間輝光放電的均勻性和穩(wěn)定，以對(duì)兩個(gè)電極之間的樣品進(jìn)行均勻、穩(wěn)定的處理。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的電極結(jié)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖示；
[0014]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的電極結(jié)構(gòu)中接地電極的俯視圖，其中顯示了設(shè)置有凸起部的端面；
[0015]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的變型例的電極結(jié)構(gòu)中接地電極的俯視圖，其中顯示了設(shè)置有凸起部的端面。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型。
[0017]為了解決上述常壓下電離困難、等離子點(diǎn)火困難的問題，本實(shí)用新型首次提出一種常壓射頻等離子體的電極結(jié)構(gòu)，該電極結(jié)構(gòu)由兩個(gè)電極組成，電極中設(shè)計(jì)了利于點(diǎn)火的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在局部形成較大的不對(duì)稱電場以電離工作氣體形成等離子體，等離子形成以后電場變?yōu)榫措妶鲂纬煞€(wěn)定的輝光放電。
[0018]如后附說明書附圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型提供的電極結(jié)構(gòu)包括相對(duì)布置的接地電極I和激發(fā)電極2 ;其中，激發(fā)電極2經(jīng)由匹配器3與電源4電氣連接。接地電極I遠(yuǎn)離激發(fā)電極2的一端設(shè)置有進(jìn)氣單元5，并且接地電極I設(shè)置有貫穿其的多個(gè)通孔6，進(jìn)氣單元5經(jīng)由多個(gè)通孔6將氣體排放到接地電極I的另一端；并且接地電極I靠近激發(fā)電極2的另一端的端面上設(shè)置有朝向激發(fā)電極2突出的凸起部7。
[0019]通過這樣的結(jié)構(gòu)，利用在接地電極I上設(shè)置的朝向激發(fā)電極2突出的凸起部7，可以在等離子形成之前，提供非常強(qiáng)的電場，并且由于尖端效應(yīng)，凸起部7頂端的電場相比于其他位置提高幾個(gè)量級(jí)，從而能夠在凸起部7的頂端使得等離子最先點(diǎn)火，之后再通過等離子的擴(kuò)散性和導(dǎo)電性，以及射頻的趨膚效應(yīng)，使得接地電極變成一個(gè)等效的平面電極，最終形成穩(wěn)定的輝光放電，以對(duì)兩個(gè)電極之間的樣品進(jìn)行穩(wěn)定的處理。
[0020]更進(jìn)一步，如圖1和2所示，根據(jù)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所提供的電極結(jié)構(gòu)，接地電極I與激發(fā)電極2均呈圓盤形；并且凸起部7為多個(gè)圓環(huán)形凸起，多個(gè)圓環(huán)形凸起以與接地電極I同心的方式設(shè)置于接地電極I的另一端的端面上，并且相鄰的兩個(gè)圓環(huán)形凸起的內(nèi)徑差均相等。也就是說，在接地電極I的另一端的端面上設(shè)置的多個(gè)圓環(huán)形凸起中，相鄰的兩個(gè)圓環(huán)形凸起的內(nèi)徑差均為固定值，即，每個(gè)圓環(huán)形凸起在同一方向上的間隔距離相等。更進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)用新型所提供的電極結(jié)構(gòu)，多個(gè)通孔6在接地電極I的另一端的端面上呈陣列均勻分布。在本實(shí)用新型中，表述“呈陣列均勻分布”的含義為多個(gè)通孔6以規(guī)則圖案和/或等間距的方式設(shè)置于接地電極I的另一端的端面上。如圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所提供的電極結(jié)構(gòu)中，多個(gè)通孔6以圓