[发明专利]一种等离子体源装置

权利要求书

1.一种等离子源装置，其特征在于，包括：真空腔室、上极板、下极板和分子泵；所述真空腔室为圆柱形状的金属真空腔室，所述真空腔室的腔壁上分布有多个不同的诊断窗口；

所述真空腔室的腔壁上的诊断窗口具体包括：第一窗口、第二窗口、第三窗口、第四窗口、第五窗口、第六窗口、第七窗口、第八窗口、第九窗口和第十窗口；所述第一窗口、第二窗口、第三窗口、第四窗口、第五窗口、第六窗口、第七窗口和第八窗口均位于同一水平面上；

所述第一窗口为矩形窗口，所述矩形窗口的面积大于所述诊断窗口中的其他诊断窗口的面积；

所述第二窗口位于所述第一窗口的对面，所述第一窗口的中心和所述第二窗口的中心的连线通过所述真空腔室的中心；所述第二窗口为圆形窗口，所述第二窗口的面积大于所述诊断窗口中除所述第一窗口之外的其他诊断窗口的面积；

所述第三窗口与所述第四窗口均为圆形窗口，且所述第三窗口与所述第四窗口的面积相同；所述第三窗口位于所述第一窗口和所述第二窗口之间，所述第三窗口和所述第四窗口关于所述真空腔室的中心对称；

所述第五窗口和所述第六窗口均为圆形窗口，且所述第五窗口和所述第六窗口的面积相等；所述第五窗口位于所述第一窗口和所述第三窗口之间，所述第六窗口位于所述第一窗口和所述第四窗口之间；

所述第七窗口和所述第八窗口均为圆形窗口，且所述第七窗口和所述第八窗口的面积相等；所述第七窗口位于所述第二窗口和所述第三窗口之间，所述第八窗口位于所述第二窗口和所述第四窗口之间；

所述第九窗口位于所述第六窗口的下方，所述第十窗口位于所述第五窗口的下方；

所述第一窗口用于通过位移台配合各种探针对等离子体不同参数的轴向和径向分布进行诊断；或者利用ICCD相机拍摄整个等离子体放电区域的光强分布图像，以分析等离子体随时间的动态变化参数；或者通过与所述第二窗口结合使用光致解离法、吸收光谱法或光腔衰荡光谱法对等离子体的参数进行诊断；

所述第三窗口、所述第四窗口、所述第五窗口、所述第六窗口和所述第七窗口用于采用不同的测量方法对等离子体的参数进行诊断；

所述第十窗口和所述第九窗口用于安装真空计测量所述真空腔室的气压；

所述上极板包括圆形的上极板面和第一立柱，所述上极板面包括淋浴喷头和水冷，所述第一立柱位于所述上极板面的上方，所述第一立柱与所述圆形的上极板面为一体结构，形成倒立“T”型；

所述下极板包括圆形的下极板面和第二立柱，所述第二立柱位于所述下极板面的下方，所述第二立柱与所述圆形的下极板面为一体结构，形成“T”型；所述上极板的上极板面与所述下极板的下极板面形成平行板结构；所述下极板的底端连接有波纹管和刻度尺，根据所述刻度尺的读数调节所述波纹管的长度以调节所述下极板与所述上极板之间的间距；

所述分子泵位于所述真空腔室的下方，所述分子泵通过管道连接所述真空腔室底部的气孔，所述真空腔室由所述分子泵抽真空。

2.根据权利要求1所述的等离子源装置，其特征在于，所述上极板的第一立柱内部包括贯通的毛细管道，所述上极板的上极板面上分布有多个通孔，当所述真空腔室满足实验气压时，实验气体从所述毛细管道进入，通过所述上极板面上的多个通孔进入所述真空腔室。

3.根据权利要求1所述的等离子源装置，其特征在于，所述上极板与所述真空腔室的腔体之间填充有绝缘材料；所述下极板的外部包裹有绝缘层，所述绝缘层外包裹有金属层。

4.根据权利要求1所述的等离子源装置，其特征在于，所述等离子源装置还包括：实验台和盖板，所述真空腔室固定于所述实验台上，所述分子泵固定于所述实验台内部，所述盖板位于所述真空腔室的顶面，用于遮盖所述真空腔室。

5.根据权利要求1所述的等离子源装置，其特征在于，所述上极板的末端和所述下极板的末端均安装有金属屏蔽罩。

6.根据权利要求1所述的等离子源装置，其特征在于，所述上极板和所述下极板分别设有接线柱，用于实现单频、双频、不同频率、不同电极的多种组合等离子体放电条件。

7.根据权利要求1所述的等离子源装置，其特征在于，所述真空腔室的腔壁上的多个诊断窗口为石英诊断窗口，所述石英诊断窗口与所述真空腔室的腔壁通过密封法兰密封。