[发明专利]用于利用自谐振设备的等离子体点火的装置和方法

权利要求书

1.一种用于使过程等离子体点火的方法，所述方法包括：

使点火气体流到等离子体腔室中；

使用至少一个自谐振设备在等离子体腔室内形成至少一个点火等离子体，所述至少一个点火等离子体引起点火气体的至少部分电离；以及

使用功率变换器来将功率感应地耦合到等离子体腔室，包括耦合到所述等离子腔室中的所述至少一个点火等离子体，并且使等离子体腔室内的过程等离子体点火。

2.权利要求1所述的方法，其中自谐振设备以射频频率谐振。

3.权利要求1所述的方法，其中自谐振设备以微波频率谐振。

4.权利要求1所述的方法，还包括将所述至少一个自谐振设备定位成邻近等离子体腔室内的等离子体生成体积，所述等离子体生成体积是在其内形成过程等离子体的区。

5.权利要求4所述的方法，还包括将所述至少一个自谐振设备中的第一自谐振设备定位在等离子体腔室的入口处并且将第二自谐振设备定位在等离子体腔室的出口处。

6.权利要求4所述的方法，还包括使第二自谐振设备和所述至少一个自谐振设备中的第一自谐振设备沿等离子体通道等距离定位。

7.权利要求1所述的方法，还包括在100兆赫兹和10千兆赫兹之间的频率下操作所述至少一个自谐振设备。

8.权利要求1所述的方法，还包括在300兆赫兹和3千兆赫兹之间的频率下操作所述至少一个自谐振设备。

9.权利要求1所述的方法，其中所述至少一个自谐振设备是同轴谐振器、环形谐振器或其任何组合。

10.权利要求1所述的方法，其中所述至少一个自谐振设备是微带谐振器、带状线谐振器或其任何组合。

11.权利要求1所述的方法，其中过程等离子体利用每米1千伏特到每米10千伏特之间的平均场而点火。

12.权利要求1所述的方法，其中点火等离子体利用小于100Vrms的电压而持续。

13.权利要求1所述的方法，其中点火等离子体的峰值电压小于300Vrms。

14.权利要求1所述的方法，还包括为所述至少一个自谐振设备供应小于50瓦特的功率。

15.权利要求1所述的方法，其中等离子体腔室内的压强小于50托。

16.一种用于生成等离子体的等离子体源，所述等离子体源包括：

使等离子体点火气体流到等离子体腔室中的等离子体点火气体源；

在等离子体腔室内生成至少一个点火等离子体的至少一个自谐振设备，所述至少一个点火等离子体引起等离子体点火气体的至少部分电离；

与等离子体腔室直接电气通信的电源；以及

功率变换器，其配置成通过将功率从电源感应地耦合到等离子体腔室而使等离子体腔室内的过程等离子体点火，包括耦合到所述等离子腔室中的所述至少一个点火等离子体。

17.权利要求16所述的等离子体源，还包括使所述至少一个自谐振设备定位成邻近等离子体腔室内部的等离子体生成体积，所述等离子体生成体积是在其内形成过程等离子体的区。

18.权利要求17所述的等离子体源，其中第二自谐振设备和所述至少一个自谐振设备中的第一自谐振设备沿等离子体生成体积等距离定位。