[发明专利]具有微带谐振器的等离子体产生装置

说明书

描述了一种等离子体产生装置、一种包括等离子体产生装置的系统、以及一种产生等离子体和真空UV(VUV)光子的方法。在代表性实施例中，等离子体产生装置包括：衬底，其具有第一表面和第二表面；谐振环形结构，其布置在所述衬底的第一表面上，所述谐振环形结构具有被选择以支持具有沿谐振环形结构的长度的一个以上电场最大值的至少一个驻波的尺寸；接地平面，其布置在所述衬底的第二表面上；以及设备，其配置成在所述电场最大值的位置提供气体。

背景技术

等离子体是气体收集离子、中性原子或分子、以及自由电子。等离子体是导电的，因为无束缚的带电粒子很容易耦合至电磁场。尽管“等离子体”一词的定义可以不同，但其通常包括“集体”行为的一些元素，这意味着任何一个带电粒子可以与等离子体中的大量其他带电粒子相互作用。

等离子体在质谱应用中可被用作光源。例如，微等离子体光电离(MPPI)源可用于质谱仪来提供紫外(UV)光以(光)电离分析物分子。光电离可以通过使用基于等离子体的灯来实现，其中光由于激发稀有气体原子而被产生。所发射的UV光可以是基于气体组合物的多种波长。

有必要提高从等离子体UV源所发射的辐射的功率。饱和限制往往通过使用单个RF/微波等离子体源而达到；提高RF功率实现在输出UV辐射功率中的减少的返回。尽管可以提供RF/微波功率给多个等离子体产生装置来提供增加的UV输出，但是其它的缺点使此选项没有吸引力。例如，需要复合源和复馈，从而产生更加复杂且较昂贵的UV源。此外，每个部件的谐振频率不一定被调谐至输入RF/微波功率源的频率。由于每个部件可以具有不同的谐振频率，所以每个成分将需要其自身指定的RF/微波功率源，并且需要多个连接。这会导致更复杂的结构来从MPPI实现更强大的UV输出。这种复杂性增加了MPPI的成本和尺寸。

因此，所需要的是至少克服上述已知的UV光源的不足和缺点的等离子体产生装置。

附图说明

参照附图，结合下面的详细说明，可以最佳地理解代表性实施例。需要强调的是各个特征并非一定按比例绘制。实际上，为了清楚起见，可以任意增加或减少尺寸。根据适用性和实用性，类似的附图标记指代类似的元件。

图1是包括根据代表性实施例的等离子体产生装置的系统的简化的示意性框图。

图2是根据代表性实施例的等离子体产生装置的透视图。

图3是表示沿着根据代表性实施例的谐振环在谐振的驻波的电场强度的顶视图。

图4A示出了在靠近根据代表性实施例的电极延伸的区域的电场线和幅度。

图4B示出了在靠近根据代表性实施例的电极延伸的区域的电场线和幅度。

图5是根据代表性实施例的等离子体产生装置的顶视图。

图6是根据代表性实施例的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，为了解释而不是限制的目的，对公开具体细节的代表性实施例进行了阐述，以便提供对本教导的全面理解。公知的装置、材料及制造方法的描述可被省略，以避免混淆本示例实施例的描述。然而，根据代表性实施例，可以使用在本领域普通技术人员的能力范围内的这样的装置、材料及方法。此外，应当理解的是，附图中所示的电气部件和连接的各种配置是说明性的，且因此可以在不脱离本教导范围的情况下变化。

本文所用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并非旨在是限制性的。除了已定义术语的技术、科学、或通常的含义，所定义的术语如在有关上下文中一般性地理解和接受。

术语“一”、“一个”以及“特指的那个”包括单数和复数对象，除非上下文另有明确规定。因此，例如，“一装置”包括一个装置和多个装置。术语“基本”或“基本上”是指在可接受的限度或程度之内。术语“约”是指对本领域普通技术人员来说可接受的限度或量。