[发明专利]一种MPCVD合成设备微波反射调节装置及控制方法

权利要求书

1.一种微波反射自动化调节控制方法，其特征在于所使用的微波反射自动化调节装置包括微波电源、微波发生装置、微波传输导向器件、反射微波测量吸收器件、中段调节器件、模式转换器、末段调节器件，以及控制中心，所述微波发生装置与微波电源相连，接受微波电源的输出功率控制，反射微波测量吸收器件、中段调节器件、末段调节器件和微波电源连接控制中心，并接收控制中心的控制指令，模式转换器用于调节微波传输的方向，包含如下步骤：

(1)反射微波测量吸收器件测量反射微波，并将测量信号反馈至控制中心；

(2)控制中心判断反射微波是否超过安全阈值或预警阈值；

(3)如果反射微波功率超过安全阈值则控制中心发出指令，关闭微波电源；如果反射微波功率高于预警阈值且低于安全阈值，控制中心发出指令控制电机调节中段控制器件、末段调节器件中调节块的位置，将反射微波功率调节至可达到的最小值。

2.如权利要求1所述的微波反射自动化调节控制方法，其特征在于微波发生装置、微波传输导向器件、中段调节器件、模式转换器、末段调节器件依次连接，反射微波测量吸收器件与微波传输导向器件连接，所述的连接包括直接或间接连接，直接连接指的是各个部件之间直接连接，间接连接是指各个部件之间还包括其他部件。

3.如权利要求1所述的微波反射自动化调节控制方法，其特征在于反射微波测量吸收器件包括反射微波吸收模块和反射微波功率测量模块。

4.如权利要求3所述的微波反射自动化调节控制方法，其特征在于反射微波吸收模块为水负载，用于吸收反射的微波能量；反射微波功率测量模块用于测量反射的微波功率，反射微波功率测量模块为功率计、定向耦合器中的一种。

5.如权利要求1所述的微波反射自动化调节控制方法，其特征在于中段调节器件接收控制中心的控制指令，通过调整调节块的位置实现调节微波反射功率；末段调节器件接收控制中心的控制指令，通过调整调节块的位置实现调节微波反射功率。

6.如权利要求1所述的微波反射自动化调节控制方法，其特征在于中段调节器件和末段调节器件均包括电机、驱动器、控制器以及连接电机的可运动的调节块，其中控制器可以与控制中心进行通讯，控制器接收上位机控制指令后，输出符合要求的脉冲信号和方向信号，控制驱动器输出指定的电机运动信号，由电机带动调节块运动。

7.如权利要求1-6中任一项所述的微波反射自动化调节控制方法，其特征在于：还包括信号处理中心，信号处理中心具备通讯信号接收功能和电压、电流信号采集和调节功能，用于接收微波电源的通讯信号，采集和调节反射微波测量吸收器件的测量信号并上传至控制中心，并接受控制中心的控制指令并发送至微波电源、中段调节器件、末段调节器件，控制中心接收信号中心的反馈信号，并根据控制算法输出中段调节器件和末段调节器件的调节指令。

8.如权利要求1所述的微波反射自动化调节控制方法，步骤(3)中的调节方法为：

首先，调节中段调节器件最靠近模式转换器的调节块朝第一方向运动，反射微波测量吸收器件监测反射微波功率变化，若调节块朝第一运动方向运动导致反射微波功率增大，则朝反向运动，直至调节块位于反射微波最小的位置，其次，按照同样的方式，按照调节块与模式转换器的距离顺序，从最近到最远，依次调节调节块的位置，直至微波反射功率最小，最后，完成中段调节器件中所有调节块的调整之后，控制末段调节器件朝第二方向运动，反射微波测量吸收器件监测反射微波功率变化，若调节块朝第二运动方向运动导致反射微波功率增大，则朝反向运动，直至调节块位于反射微波最小的位置。

9.如权利要求1所述的微波反射自动化调节控制方法，其特征在于：所述的安全阈值为0.5kW-3kW中间包括端点的任一值。

10.一种微波反射自动化调节控制方法，其特征在于：所使用的微波反射自动化调节装置包括微波电源、微波发生装置、微波传输导向器件、反射微波测量吸收器件、中段调节器件、模式转换器、末段调节器件，以及控制中心，所述微波发生装置与微波电源相连，接受微波电源的输出功率控制，反射微波测量吸收器件、中段调节器件、末段调节器件和微波电源连接控制中心，并接收控制中心的控制指令，模式转换器用于调节微波传输的方向，包含如下步骤：

微波反射自动化调节装置启动时控制中心发出控制指令，微波电源首先输出微波发生装置启动所需的第一功率值，之后控制中心根据反射微波测量吸收器件所测得的微波反射功率值进行判断：

当微波反射功率超过安全值时，直接关闭微波电源；当微波反射系数低于安全值但高于预警阈值时，先发送指令调节中段调节器件，将反射微波功率调节至可达到的最小值，再调节末段调节器件将微波反射功率调节至可达到的最小值；判断是否超过预警阈值，如仍超过预警阈值，则开展新一轮的中段、末段调节器件调节，直至反射微波低于预警阈值，如低于预警阈值，进入下一步，逐渐加大微波电源输出功率，并监测微波反射功率值；重复上述步骤，直至将微波电源输出功率调节至合成反应所需值；

所述的可达到的最小值是指根据一定的调节规则，调节中段调节器件和末段调节器件，按照该规则调节的情况下，可达到的最小值；调节中段调节器件的规则为调节中段调节器件最靠近模式转换器的调节块朝第一方向运动，反射微波测量吸收器件监测反射微波功率变化，若调节块朝第一运动方向运动导致反射微波功率增大，则朝反向运动，直至调节块位于反射微波最小的位置；之后，按照同样的方式，按照调节块与模式转换器的距离顺序，从最近到最远，依次调节调节块的位置，直至微波反射功率最小；末段调节器件的调节方式为控制末段调节器件朝第二方向运动，反射微波测量吸收器件监测反射微波功率变化，若调节块朝第二运动方向运动导致反射微波功率增大，则朝反向运动，直至调节块位于反射微波最小的位置。