[发明专利]一种容性耦合等离子体诊断装置及诊断方法

说明书

本发明公开了一种容性耦合等离子体诊断装置及诊断方法，包括电源单元、电流电压数据采集单元、放电单元和气道；放电单元包括置于气道两侧的放电电极，电源单元为电极供电，电流电压数据采集单元检测电极的电流与电压；电流电压数据采集单元包括示波器，通过电流环和高压探头检测；电源单元包括带匹配器的射频电源；气道为玻璃腔体，电极分别紧贴玻璃腔体的两侧。整个放电单元除了放电电极为导电金属，其它部件均为绝缘介质，避免了其它金属对放电等离子体的干扰，且该装置可直接运用于非侵入式诊断方法；其结构简单，各部件相对独立，使用方便，改良部件优化放电效果便捷，制作维护成本低，大大提升了使用寿命，具有很强的实用性和广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及一种诊断装置及诊断方法，具体涉及一种容性耦合等离子体诊断装置及诊断方法。

背景技术

射频容性耦合放电是指在中间隔着空气间隙的两块平行电极上施加电压，使得空气间隙内的气体击穿形成大量的电子、离子和中性粒子，这三种粒子通过随机运动形成粒子集合，这种集合宏观上构成了等离子体。射频容性耦合等离子体广泛地应用于微电子工业生产、半导体芯片刻蚀和薄膜工艺、航空隐身技术、生物医学以及环境等领域。

由于射频容性耦合放电在平行且对称的电极间隙中能产生均匀的等离子体，因此容性耦合放电等离子体在等离子体刻烛、薄膜沉积以及离子注入等半导体工业生产环节中得到了广泛的使用。

由于射频容性耦合放电可以产生大量带电及活性粒子且具有较低温度，因此，容性耦合放电等离子体在生物医学、固液气废物处理等领域具有广泛的应用价值。

电磁波传播通过等离子体时会被反射和吸收，并产生严重的随机相移，甚至造成通讯传输中断。由于射频容性耦合等离子体电子密度和电子温度等物理状态与飞行器隐身和“黑障”现象等离子体物理状态相接近，因此容性耦合放电等离子体在航空航天领域有重要的研究价值。

但是现有的容性耦合等离子体诊断装置存在以下缺点：装置复杂，放电电极受金属腔体干扰较大，微波法、激光干涉法、光谱法等诊断手段受到放电腔体的限制较大，诊断时不能对放电状态进行实时的监测与观察。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种简单无干扰、可实时监测且适用于多种诊断手段的容性耦合等离子体诊断装置及诊断方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种容性耦合等离子体诊断装置，包括电源单元、电流电压数据采集单元、放电单元和气道；所述放电单元包括置于气道两侧的放电电极，电源单元为电极供电，电流电压数据采集单元检测电极的电流与电压；

所述电流电压数据采集单元包括示波器，通过电流环和高压探头检测；

所述电源单元包括带匹配器的射频电源；

所述气道为玻璃腔体，电极分别紧贴玻璃腔体的两侧。

上述的诊断装置还包括水冷单元，通过水管分别为射频单元、匹配器和电极制冷的水冷机。

上述电极分别通过玻璃介质紧贴玻璃腔体的两侧。

上述气道设有气道控制单元，包括接气道进气口的气瓶，和接气道排气口的真空泵。

进一步的，上述排气口设有气压微调阀和真空计。

上述射频电源的输出频率为13.56 MHz，输出功率为1~2000W；电极的尺寸为10cm×10cm×3cm，间距5~15cm。

上述气道的气压为50~5000Pa。

上述的一种容性耦合等离子体诊断装置的电极的制作方法，包括以下步骤：

A1、在平板电极的底面钻出两个对称的圆形孔洞；