[发明专利]一种气体放电型等离子体密度自动调控系统及装置

权利要求书

1.一种气体放电型等离子体密度自动调控系统，其特征在于，所述一种气体放电型等离子体密度自动调控系统，包括：

气体流量控制单元，用于检测气体流量控制器的状态，控制气体流量控制器为等离子体源供气；

朗缪尔探针电特性参数检测单元，用于检测加在朗缪尔探针上的电压信号以及等离子体与朗缪尔探针作用时朗缪尔探针产生的电流信号；

等离子体密度计算单元，根据朗缪尔探针电特性参数检测单元采集到的电压信号和电流信号计算出所对应的等离子体源中等离子体的密度；

PID控制单元，根据等离子体密度计算单元计算出的等离子体密度与等离子体密度设定值的比较结果进行控制，输出射频电源控制信号控制射频电源为等离子体源提供相应的工作电压。

2.根据权利要求1所述的一种气体放电型等离子体密度自动调控系统，其特征在于，所述一种气体放电型等离子体密度自动调控系统还包括：

射频电源电特征检测单元，用于采集射频电源的电压和电流信号，并判断射频电源工作是否正常以及等离子体的放电稳定性。

3.根据权利要求2所述的一种气体放电型等离子体密度自动调控系统，其特征在于，所述射频电源电特征检测单元包括：

射频电源电压检测模块，用于检测射频电源的电压信号；

射频电源电流检测模块，用于检测射频电源的电流信号；

电特征检测模块，用于判断射频电源工作的放电稳定性以及判断射频电源工作是否正常。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种气体放电型等离子体密度自动调控系统，其特征在于，所述朗缪尔探针电特性参数检测单元包括：

探针电压检测模块，用于检测探针的电压信号；

探针电流检测模块，用于检测探针的电流信号。

5.根据权利要求4所述的一种气体放电型等离子体密度自动调控系统，其特征在于，所述PID控制单元输出的射频电源控制信号为模拟量信号。

6.根据权利要求5所述的一种气体放电型等离子体密度自动调控系统，其特征在于，所述等离子体密度计算单元接收到的电压信号和电流信号均为模拟量信号。

7.一种气体放电型等离子体密度自动调控装置，其特征在于，包括：气源、气体流量控制器、等离子体源、朗缪尔探针、射频电源和用于实现权利要求1至6之一所述的一种气体放电型等离子体密度自动调控系统功能的计算机；

所述的气源连接气体流量控制器，然后连接到等离子体源的供气端；等离子体源内部设有朗缪尔探针，朗缪尔探针的信号输出端连接计算机；计算机为射频电源提供控制输入；射频电源连接等离子体源的放电电极；

气体流量控制器与计算机信号连接。

8.根据权利要求7所述的一种气体放电型等离子体密度自动调控装置，其特征在于，所述一种气体放电型等离子体密度自动调控装置还包括滤波电路；朗缪尔探针的信号输出端连接滤波电路，然后连接到计算机上。

9.根据权利要求8所述的一种气体放电型等离子体密度自动调控装置，其特征在于，所述一种气体放电型等离子体密度自动调控装置还包括放大电路；朗缪尔探针的信号输出端连接滤波电路，然后连接放大电路，再连接到计算机上。

10.根据权利要求7、8或9所述的一种气体放电型等离子体密度自动调控装置，其特征在于，所述一种气体放电型等离子体密度自动调控装置还包括模数转换器和数模转换器；

气体流量控制单元和气体流量控制器之间通过模数转换器、数模转换器对信号转换后进行通信。