Сверхвысокочастотное разрядное устройство

12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам к авторскому свидетельству(71) Минский радиотехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР М1316544, кл. Н 05 Н 1/18, 1985. Авторскоесвидетельство СССР Х 1128748, кл, Н 05В 7/18, Н 05 Н 1/34, 1983,(54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЕ РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО(57) Использование: плазменная техника,электронная, радиотехническая и приборостроительная промышленность при созданииинтегральных схем, оптоэлектронных иоптических приборов, а также при обработке(51) б Н 05 Н 1/46, Н 05 В 7/18 больших поверхностей стекол зеркал или линз. Сущность изобретения: система возбуждения электромагнитного поля в сверх- высокочастотном разрядном устройстве выполнена в виде двух гребенчатых структур, Гребенчатые структуры установлены спирально на одной из стенок резонатора прямоугольной формы и подсоединены к одному из двух независимых СВЧ-генераторов. Данное выполнение позволяет повысить равномерность распределения плотности потока мощности электромагнитного поля по поверхности генерируемой плазмы, 2 ил.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 1Изобретение относится к области плазменной техники и может быть использовано в электронной, радиотехнической и приборостроительной промышленности при создании интегральных схем, оптоэлектронных и оптических приборов, при обработке больших поверхностей стекол зеркал или линз,Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства путем повышения равномерности распределения плотности потока мощности электромагнитного поля по поверхности плазмы СВЧ-разряда.Гребенчатые замедляющие структуры хорошо согласуются с СВЧ-генератором, позволяют получить любое распределение поля и технологичны в изготовлении, а спиральное расположение структуры на плоскости одной из стенок резонатора позволяет получить равномерное распределение поля по всей плоскости стенки резонатора, Подсоединение гребенчатых структур к двум независимым СВЧ-генераторам позволяет повысить степень равномерности распределения электромагнитного поля, а также устранить использование согласующих устройств. Таким образом, возбуждение прямоугольного резонатора осуществляется от двух СВЧ-генераторов с помощью синфазного включения двух гребенчатых структур,На фиг.1 показан разрез СВЧ-разрядного устройства; на фиг.2 - разрез реактора.Предлагаемое устройство состоит из прямоугольного резонатора 1, выполненного из пяти стенок 2, 3, 4, и открывающейся дверцы 5. Внизу на стенке 2 установлены две гребенчатые структуры б, которые через устройства ввода 7 СВЧ энергии с помощью волноводной системы подсоединяются к двум генераторам СВЧ колебаний (на чертеже не показаны), Внутри резонатора 1 на его оси установлен реактор 8, он загерметизирован задним фланцем 9, установленным на задней стенке 3 резонатора, на оси реактора и на задней стенке 3 резонатора выполнено отверстие 10 и установлен фланец 11 для соединения с вакуумной системой (на чертеже не показана). Реактор 8 с другой стороны закрывается крышкой 12, которая установлена на дверце 5. В крышке 12 имеется патрубок 13, через который подается Сверхвысокочастотное разрядное устройство, содержащее систему возбуждения электромагнитного поля, выполненную в виде резонатора и двух излучающих элементов, подключенных к системе генерации СВЧ 829879 4 рабочий газ, Данное устройство разработано для получения разрядов с большим объемом плазмы. Поэтому диаметр реактора 8 больше длины волны 1 и равен б = 150 мм, а его длина больше двух длин волн и равна380 мм, а размеры резонатора также превышают длину волны 1 и составляют соответственно 1. = 540 мм, В = 420 мм, Н = 500 мм,Работает устройство следующим образом. Сначала реактор 8 закрывается крышкой 12, Через отверстие 10 проводится откачка воздуха (или газа) до определенного давления (начального). Затем через патрубок 13 в крышке 12 производится напуск рабочего газа, при этом устанавливается рабочее давление в реакторе 8, которое выше начального на один - два порядка, Затем возбуждается разряд. Для этого от генератора электромагнитных колебаний по волноводам (на чертеже не показан) СВЧ-энергия через устройство ввода 7 СВЧ-энергии через гребенчатую структуру подается в резонатор 1. Происходит пробой газа и в реакторе 8 возникает разряд, Если необходимо проводить какую-нибудь обработку в плазме, то предварительно в реактор 8 устанавливают те образцы, которые подвергаются плазмевной обработке, Отключается устройство в обратной последовательности. Отключаетсн электромагнитная энергия. Перекрываетса напуск газа в реактор 8, Отключаетси вакуумная система. Производится напуск воздуха в реактор 8. Открывается напуск воздуха в реактор 8. Открывается крышка 12 и реактор 8 полностью разгерметизирован,Равномерность распределения плотности потока мощности определялась с помощью антенной петли с определенной площадью, Косвенные измерения проводились по измерениям температуры газа вдоль оси реактора и по диаметру реактора, Установлено, что введение одной спиральной гребенчатой структуры повышает равномерность распределения электромагнитного поля на 15 по сравнению с резонатором, возбуждаемым двумя штырями на двух противоположных стенках, введение двух спиральных гребенчатых структур повышает равномерность на 25и составляет 90-9570 по длине реактораи 95-98/ по радиусу. энергии, и разрядную камеру, установленную в полости резонатора и соединенную с системой подачи и откачки рабочего газа, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства заа; Бережковска наб., 24 стр. 2 21873: Мо л 5 1829879 6нсчет повышения равномерности распределе- ного прямоугольнои ирмы, и равномерно ния энергии электромагнитного поля по расположены на внутренней поверхности поверхности плазмы СВЧ-разряда, излучаю- одной из стенок резонатора, при этом щие элементы выполнены в виде гребенчатых каждый излучающий элемент подключен к структур, устано ла овченных спирально относи- одному из двух независимых СВЧ-генератотельно оси симметрии резонатора, выполнен- ров.