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微波放電(MicrowaveDischarges)


微波放電是指用微波激發氣體產生等離子體。當微波經波導傳輸作用于氣體時，氣體分子吸收微波能量電離，形成等離子體。根據國際通用的規則微波放電的頻率為2.45GHz。微波放電與射頻放電類似，不同之處在于能量的傳輸方式不同。微波電源產生微波，通過波導管或天線耦合至反應室內，反應室內的介質氣體分子或原子吸收能量，部分氣體電離，產生初始電子，初始電子受微波場作用加速運動，運動過程中與氣體分子發生非彈性碰撞并再次電離，電子數量逐漸增加，增大了碰撞的機率，加速了氣體的電離過程，如果裝置結構設計合理并且微波功率調整合理，就可以維持擊穿放電，最終產生穩定的等離子體。與電感耦合式射頻等離子相同，微波等離子放電電極也可設計在容器的外面，因此可得到高密度、無二次污染的等離子體。微波電子回旋共振是一種典型的微波放電裝置，其結構見圖1-1。
 微波等離子體發生裝置示意圖
圖1-1 ECR 微波等離子體放電裝置
 
微波放電優勢：①微波放電產生的表面波等離子體中的電子密度可接近電子等離子體頻率所確定的臨界密度；②微波放電產生的表面波等離子體中活化基團數量較射頻等離子體高出許多，這在等離子體材料方面的應用上尤為重要；③能夠無電極放電，保證產生的等離子體更加純凈并且通過對耦合天線進行設計能進一步增大等離子體的產生口徑，以進一步擴大其應用范圍。

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