[发明专利]微波等离子体光源及其实现方法

权利要求书

1.一种微波等离子体光源， 其特征在于，包括：

可编程频率源：

用于生成RF信号并输入到微波幅度/相位调整装置，连接于所述的微波幅度/相位调整装置；

微波幅度/相位调整装置：

用于链路中射频信号的幅度和相位调整，连接射频功率放大器；

射频功率放大器：

用于系统中射频信号放大，连接发光单元及嵌入式控制单元；

发光单元：

包括灯珠和谐振腔体，连接嵌入式控制单元；

嵌入式控制单元：

通过检测电源、射频功率放大器单元中的相关物理量，根据一定的算法自适应的调整可编程频率源、幅度/相位调整单元的频率及幅度和相位参量使光源系统快速起辉、并能稳定运行，同时能检测系统故障并实施保护，分别控制链接可编程频率源、微波幅度/相位调整装置及射频功率放大器；及用于供电的电源，电源分别与所述的射频功率放大器和所述的嵌入式控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的微波等离子体光源，其特征在于，所述的微波幅度/相位调整装置幅度调整应具有≥40dB的动态范围，步长≤0.5dB；相位调整应具备≥90℃的动态范围，步长≤1℃。

3.根据权利要求1所述的微波等离子体光源，其特征在于，所述的射频功率放大器由两级或三级放大器构成。

4.根据权利要求1所述的微波等离子体光源，其特征在于，所述的灯珠由石英材料构成的密封空腔,腔内填充物包含有氩、氪和金属卤化物。

5.根据权利要求1所述的微波等离子体光源，其特征在于，所述的谐振腔体以陶瓷材料作为介质、对陶瓷材料表面进行金属化后即形成谐振腔体。

6.根据权利要求5所述的微波等离子体光源，其特征在于，所述的谐振腔体为矩形谐振腔体。

7.根据权利要求1所述的微波等离子体光源，其特征在于，所述的灯珠设置于谐振腔体的中心部位。

8.根据权利要求1所述的微波等离子体光源，其特征在于，所述的射频功率放大器与谐振腔之间使用同轴电缆连接，采用探针耦合的方式传递射频能量，可以通过调整探针的长度方便的调整耦合度。

9.一种微波等离子体光源的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，开启电源后初始化，系统进行自检，进行频率（F）、幅度（A）、相位（Φ）初始数值的设定；

S2，嵌入式控制单元通过检测来自链路中的驻波和工作电流并在一定的频率范围内进行变化以达到使微波幅度/相位调整装置的驻波和工作电流最优，确定在最优驻波和工作电流信号状态下的工作频率；

S3，控制微波幅度/相位调整装置的幅度并使输入到发光单元的RF功率逐步增加到额定输出功率，发光单元应启辉并点亮，当驻波、工作电流及工作频率为最优时，进行工作温度的检测，如果驻波、工作电流及工作频率非最优时，重复S2；

S4，当工作温度正常时进行其他标准模块调用，如果温度非正常，跳转至S2。