[发明专利]一种大功率高效多用途微波等离子体炬

权利要求书

1.一种大功率的高效多用途微波等离子体炬，其特征在于，包括：提供微波的微波源、微波传导机构、等离子体发生器、气体输送机构；所述微波源为可调功率微波源；所述微波传导机构包括：与微波源依次连接的波导激励头、波导环形器、三销钉滤波匹配调谐器、波导谐振腔；所述三销钉滤波匹配调谐器与波导谐振腔之间通过波导弯头连接；所述波导谐振腔内滑动设置有波导短路器；所述波导短路器位于波导谐振腔远离波导弯头的一端；所述等离子体发生器包括：与波导谐振腔十字交叉连接的同轴等离子体发生腔、非金属放电管、激励导体、设在同轴等离子体发生腔上部的涡流发生器、固定架；所述同轴等离子体发生腔的下部开口形成等离子体喷嘴；所述非金属放电管固定在同轴等离子体发生腔的内壁上，且穿过波导谐振腔延伸至涡流发生器；所述激励导体的上端连接至涡流发生器，下端延伸至所述等离子体喷嘴；所述涡流发生器包括：与所述同轴等离子体发生腔连接的涡流发生器壳体、固定在涡流发生器壳体内的发生腔短路器、斜向插入涡流发生器壳体内的若干个进气管；所述进气管连通至同轴等离子体发生腔内；所述固定架上部固定在波导谐振腔上，下部与同轴等离子体发生腔固定连接；所述进气管连通至气体输送机构；所述气体输送机构包含按比例输入的若干种工质气体。

2.根据权利要求1所述的大功率高效多用途微波等离子体炬，其特征在于：气体输送机构包括：气瓶、连通气瓶与所述进气管的输气管道；所述输气管道上设有流量表、气压表。

3.根据权利要求1所述的大功率高效多用途微波等离子体炬，其特征在于：所述三销钉滤波匹配调谐器、所述波导谐振腔、所述涡流发生器的材质均为导电金属。

4.根据权利要求1所述的大功率高效多用途微波等离子体炬，其特征在于：所述激励导体的材质为耐高温导电金属。

5.根据权利要求1所述的大功率高效多用途微波等离子体炬，其特征在于：所述波导短路器的侧部设有拉动杆；所述拉动杆一端与波导短路器连接，另一端伸至波导谐振腔外；所述拉动杆上远离波导短路器的一端设有限位块。

6.根据权利要求1所述的大功率高效多用途微波等离子体炬，其特征在于：所述三销钉滤波匹配调谐器中的三个销钉之间的间距为四分之一个所述微波波长的整数倍。

7.根据权利要求1所述的大功率高效多用途微波等离子体炬，其特征在于：所述波导谐振腔、所述同轴等离子体发生腔、所述非金属放电管、所述激励导体的长度均为四分之一个所述微波波长的整数倍；所述激励外导体的内径为10~200mm，激励内导体的外径为1~50mm。

8.根据权利要求7所述的大功率高效多用途微波等离子体炬，其特征在于：所述工质气体为氩气、氮气、氦气、氧气、空气、水蒸气中至少两种气体的混合气体。

9.根据权利要求1所述的大功率高效多用途微波等离子体炬，其特征在于：所述等离子体喷嘴呈上大下小的截锥形。

10.根据权利要求1所述的大功率高效多用途微波等离子体炬，其特征在于：所述波导环形器上设有水冷负载；所述同轴等离子发生腔外壁设有散热器。