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微波放电(MicrowaveDischarges)

微波放电是指用微波激发气体产生等离子体。当微波经波导传输作用于气体时，气体分子吸收微波能量电离，形成等离子体。根据国际通用的规则微波放电的频率为2.45GHz。微波放电与射频放电类似，不同之处在于能量的传输方式不同。微波电源产生微波，通过波导管或天线耦合至反应室内，反应室内的介质气体分子或原子吸收能量，部分气体电离，产生初始电子，初始电子受微波场作用加速运动，运动过程中与气体分子发生非弹性碰撞并再次电离，电子数量逐渐增加，增大了碰撞的机率，加速了气体的电离过程，如果装置结构设计合理并且微波功率调整合理，就可以维持击穿放电，最终产生稳定的等离子体。与电感耦合式射频等离子相同，微波等离子放电电极也可设计在容器的外面，因此可得到高密度、无二次污染的等离子体。微波电子回旋共振是一种典型的微波放电装置，其结构见图1-1。

图1-1 ECR 微波等离子体放电装置

微波放电优势：①微波放电产生的表面波等离子体中的电子密度可接近电子等离子体频率所确定的临界密度；②微波放电产生的表面波等离子体中活化基团数量较射频等离子体高出许多，这在等离子体材料方面的应用上尤为重要；③能够无电极放电，保证产生的等离子体更加纯净并且通过对耦合天线进行设计能进一步增大等离子体的产生口径，以进一步扩大其应用范围。