[发明专利]用于监控等离子体反应的光学系统和反应器

说明书

本发明提供一种等离子体发生系统(10)，包括：波导件(20)；等离子体腔，耦合到所述波导件(20)，并被配置为在其内部使用微波能量产生等离子体；空心的圆筒体(13)，从所述波导件(20)的壁上突出，并具有带有孔(66)的底盖；检测单元(61)，用于接收通过所述孔(66)从所述等离子体(46)发射的光，并被配置为测量在紫外线范围和红外线范围内的光强；和控制器(69)，用于控制所述检测单元(61)。

技术领域

本发明涉及等离子体发生器，更特别地涉及等离子体反应器中用于监控等离子体的装置。

背景技术

近年来，微波技术被应用于产生各种类型的等离子体。通常，作为等离子体源的微波放电是通过将微波能量耦合到包含待处理气体的放电室来实现的。在用于碳氢化合物气体重整的传统基于微波的等离子体系统中，原料成分的变化可能导致等离子体的不稳定性、反应器壁和其他表面的不期望的沉积，以及其他降低系统性能或损坏系统部件的现象。为了防止在故障情况下对等离子体系统造成损害，并最大限度地提高系统的吞吐量和效率，需要在系统工作期间持续监测和评估等离子体健康和工作状况。

由此，需要以一种可靠的方式持续监控和获取等离子体健康和等离子体系统工作状况的装置。

发明内容

根据本发明的一方面，等离子体发生系统包括：波导件；等离子体腔，耦合到所述波导件，并被配置为在其内部使用微波能量产生等离子体；空心的圆筒体，从所述波导件的所述壁上突出，并具有带有孔的底盖；检测单元，用于接收通过所述孔从所述等离子体发射的所述光，并被配置为测量在紫外线范围和红外线范围内的光的强度；和控制器，用于控制所述检测单元。

附图说明

图1展示了根据本公开实施例的等离子体发生系统的示意图；

图2展示了图1中沿线2-2获得的根据本公开实施例的等离子体腔的横截面图；

图3展示了根据本公开实施例的正向气流入口的透视图；

图4展示了图3中沿线4-4获得的根据本公开实施例的正向气流入口的横截面图；

图5展示了根据本公开实施例的适配器的透视图；

图6展示了图5中沿线6-6获得的根据本公开实施例的适配器的横截面图；

图7展示了根据本公开实施例内涡流的透视图；

图8展示了根据本公开实施例的外涡流的透视图。

图9展示了图2中沿线9-9获得的根据本公开实施例的等离子体腔的横截面图；

图10展示了的根据本公开实施例的检测单元的横截面图；

图11展示了根据本公开实施例的等离子体腔的横截面图；

图12展示了根据本公开实施例的适配器的透视图；

图13展示了根据本公开实施例是正向气流入口的透视图。

具体实施方式

在以下描述中，为了解释的目的，列出了具体的细节，以提供对本公开的理解。然而，对于本公开所属领域技术人员是显而易见的是，在没有这些细节的情况下，也可以实践本公开。进一步地,本领域技术人员应当认识到下面描述的本公开的实施例可能以多种方式实现。

图中展示的组件或模块是本公开示例性的实施例的说明，并旨在避免模糊披露。还应理解的是，在整个讨论过程中，组件可能被描述为独立的功能单元，这些功能单元可能包括子单元，但本领域技术人员应当认识到，各种组件或其部分可能被划分为独立的组件，或也可能被集成在一起，包括被集成在单个系统或组件中。需要注意的是，本文讨论的功能或操作可能实施为组件。