[发明专利]一种动态调谐的波导及微波等离子体装置

说明书

本发明实施例提供了一种动态调谐的波导及微波等离子体装置，包括波导腔体和调节装置，且所述调节装置与所述波导腔体之间可动连接，调节所述调节装置时改变所述波导腔体的场型。通过改变调节装置进入波导腔体内部的距离，能够动态改变特定频率微波在波导腔体内传输时的微波场型和反射系数，并获得最佳的微波耦合与传输效率，使得特定频率微波在波导腔体内传输时的发射损耗最小，同时本发明实施例提供的波导可以应用于各种需要调节电磁波耦合与阻抗匹配的场合，结构简单，易于实现。

技术领域

本发明实施例涉及微波技术领域，更具体地，涉及一种动态调谐的波导及微波等离子体装置。

背景技术

大功率微波等离子体装置是一种高效率的无极灯，能够在红外、可见光和紫外产生光谱很宽的高亮度光，用于照明、强辐照和材料固化处理，具有无灯丝、无电极、光效强、低能耗，使用寿命长等技术优势，光通量可几近持之以恒，整个寿命期限基本无衰减的超强光亮度。

大功率微波等离子体装置包含一个直径大约为30mm左右石英球，球泡中含有氩气和其它填充物质，用于产生不同波段的光。球泡置于一个金属网的微波谐振腔中。一个磁控管发射特定频率的微波，通过波导耦合进入微波谐振腔，在整个微波谐振腔内形成电场，石英球中的氩气会在电场中受到激发并电离。为了使得特定频率微波在波导腔体内的损耗尽可能小，一般需要在波导腔体内部合适的位置设置调谐块。

但是现有技术中波导腔体内部的调谐块为固定设置，无法确保特定频率微波在波导腔体内传输时的损耗最小。

发明内容

本发明实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的动态调谐的波导及微波等离子体装置。

一方面，本发明实施例提供了一种动态调谐的波导，包括波导腔体和调节装置，且所述调节装置与所述波导腔体之间可动连接，调节所述调节装置时改变所述波导腔体的场型。

进一步地，所述调节装置为至少一个调节棒，每个调节棒上设置有预设长度的螺纹，所述波导腔体上设置有与所述至少一个调节棒对应的至少一个螺纹孔，所述至少一个调节棒和所述波导腔体通过螺纹连接，且所述螺纹孔的轴线与所述波导腔体的第二侧面的距离为40mm-86mm，其中，在所述波导腔体中微波的传输方向为从所述波导腔体的第一侧面至所述波导腔体的第二侧面。

进一步地，所述波导腔体的截面为矩形，在所述波导腔体的外侧设置有至少一个凸台，且每个凸台上设置有至少一个螺纹孔，所述至少一个调节棒和所述至少一个凸台通过螺纹连接。

进一步地，在所述波导腔体的外侧设置有两个凸台，且所述两个凸台分别设置在所述波导腔体的两个相对的面上的对应位置上。

进一步地，所述两个凸台上分别设置有三个螺纹孔，所述调节装置为六个调节棒，所述六个调节棒分别与所述两个凸台通过螺纹连接。

另一方面，本发明实施例提供了一种等离子体装置，包括磁控管、波导及微波谐振腔；其中，所述波导为上述波导。

本发明实施例提供的一种动态调谐的波导及微波等离子体装置，通过改变调节装置进入波导腔体内部的距离，能够动态改变特定频率微波在波导腔体内传输时的微波场型和反射系数，并获得最佳的微波耦合与传输效率，使得特定频率微波在波导腔体内传输时的发射损耗最小，同时本发明实施例提供的波导可以应用于各种需要调节电磁波耦合与阻抗匹配的场合，结构简单，易于实现。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种动态调谐的波导的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种动态调谐的波导腔体的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种微波等离子体装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中调节棒伸入波导腔体不同深度时对应的S参数在频率上的变化曲线；

附图标记：