專利名稱：用于等離子體源的微波天線上的保護管的覆層防護體的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種尤其是用于可在工業(yè)上使用的等離子體源的微波天線上的保護管的覆層防護體。
背景技術：
根據(jù)現(xiàn)有技術，可在工業(yè)上使用的等離子體源主要包括具有相應傳導系統(tǒng)的微波發(fā)生器以及用保護管包圍的天線。在此保護管用于使外部大氣和等離子體腔室中的低壓分隔開，在該等離子體腔室中形成等離子體。此外，介電的保護管確保將微波很好地耦入等離子體腔室中。天線同軸地設置在保護管中。微波從天線的一側或兩側穿過保護管耦入等離子體腔室中。在0. 05至IOmbar之間的壓力范圍中，在等離子體腔室中圍繞保護管點燃等離子體。由于等離子體的高導電性，等離子體與天線一起構成同軸的波導，微波可在該波導中傳播，使得在保護管的整個長度上可產生均質的等離子體。這種等離子體由于在整個等離子體源長度上高度均質性而具有在保護管附近載流子、自由基、受激發(fā)和離解物密度高的特點。例如DE 198 12 558 Al公開了一種用于制造線性膨脹的ECR等離子體的裝置。線性膨脹的內導體被由石英玻璃構成的保護管包圍并且用于產生等離子體所需的高頻功率在內導體端部的一側或兩側耦入。與內導體和保護管同軸地間隔距離R設置波導，從而在等離子體腔室中在保護管和波導之間形成等離子體。所有已知方案的缺點是，保護管的朝向等離子體腔室并由此遭受等離子體的表面也遭受在那里發(fā)生的反應過程。在此導致保護管的局部嚴重的覆層。這些覆層較差地附著在通常使用的例如由氧化鋁、硅酸鋁、氧化鋯、氮化硼、氧化硅、二氧化硅、氧化鈣或氧化鎂構成的、具有光滑表面的保護管上并且很快導致所不希望的覆層剝落，帶來的后果是，相應的顆粒沉積在待進行工藝處理的表面上并且由此引起技術故障。在不同的過程中覆層剝落的程度是不同的。這樣，各種材料不同的熱膨脹系數(shù)、尤其是線性膨脹系數(shù)α導致引起覆層剝落的應力。例如，石英玻璃的α為(XMXlO-6K-1,氮化硅(Si3N4)的α位于2. 5至3. OX ΙΟΙ1之間。通過對保護管表面進行糙化處理來減少覆層剝落的嘗試沒有取得有價值的成果。其它不利效果可能由此產生通過濺射效應，氫原子使氧氣從石英玻璃表面釋放出，并可導致石英玻璃表面上的石英玻璃結構分解。另外已知這樣的嘗試用由聚酰亞胺構成的薄膜(例如杜邦公司的Kapton)包封石英玻璃管，該薄膜應用作保護管和覆層之間的分離層。這種薄膜尤其由于其耐熱性、氣體析出少、耐輻射性和其絕緣特性而被納入考慮。但由于聚酰亞胺薄膜的表面光滑，這些方案都未得到技術方面的重大成功
實用新型內容
[0010]因此，本實用新型的目的是，提出一種用于微波天線上的保護管的覆層防護體，該覆層防護體有效地減少等離子體過程期間增長的覆層的剝落，并且在相應的方法中防止保護管表面上出現(xiàn)濺射效果或者說大大減小濺射效果的作用。本實用新型通過以下的特征達到了該目的。下面結合對本實用新型優(yōu)選實施方式包括附圖的說明進一步給出本實用新型其它有利的進一步擴展。按本實用新型的用于等離子體源的微波天線上的保護管的覆層防護體 (Beschichtimgsschutz)，其中，保護管使等離子體腔室與大氣分隔開，其特征在于，所述保護管被用耐熱高至至少180°C的織物或氈包封。根據(jù)本實用新型，等離子體源的微波天線上的保護管被用耐熱高至至少180°C的織物或氈包封?？椢锘驓挚捎珊铣蓸渲w維、玻璃纖維或陶瓷纖維構成。尤其是聚酰胺類纖維可用作合成樹脂纖維。陶瓷纖維例如可由氧化鋁、硅酸鋁、氧化鋯、氮化硼、氧化硅、二氧化硅、 氧化鈣或氧化鎂構成?？椢锘驓忠部山柚辽俑咧?80°C穩(wěn)定的合成樹脂粘合劑粘接在保護管上。在工藝技術方面，粘合劑既可在施加織物或氈之前也可在施加織物或氈之后涂覆到保護管上。 實踐中證實，硅酮類粘合劑(例如聚硅氧烷粘合劑)的合成樹脂粘合劑是特別有利的。為了適配保護管，織物或氈可構造為軟管并且套裝在保護管上。織物或氈也可作為帶子這樣傾斜于保護管的縱軸線地纏繞保護管，使得所述帶子彼此緊靠或至少部分地彼此重疊。本實用新型的主要優(yōu)點在于在等離子體過程中不可避免地出現(xiàn)的沉積物很好地附著在織物或氈的結構化表面上，并且因此不再如現(xiàn)有技術中那樣剝落或者比現(xiàn)有技術顯著低程度地剝落并落入等離子體腔室中。在等離子體-蝕刻過程中，盡可能地防止了保護管表面的破壞。已表明，受覆層的織物或氈在相對長的運行持續(xù)時間后才須更換。在此，等離子體發(fā)生是涉及純粹的微波等離子體(即能量僅從微波發(fā)生器供給) 還是涉及微波與另一頻率的電流的疊加，對本實用新型來說并不重要。

接下來借助兩個實施例進一步解釋本實用新型。圖1屬于第二實施例，示出纏繞著織物帶的保護管；圖2為圖1的剖面圖；圖3示出圖2中局部Z的放大圖。
具體實施方式
第一實施例在第一實施例(無圖)中，有外直徑為30mm的保護管。由玻璃纖維織物構成的軟管在整個自由長度上套裝到該保護管上。軟管在各端部借助由聚酰胺構成的夾子固定在保護管上?？椢镘浌艿闹睆皆谠紶顟B(tài)中相對大并且通過縱向延展而緊貼在保護管上，其中， 織物軟管的厚度約為0. 5mm?？椢镘浌芸稍诘入x子體過程中使用非常長的時間。為進行更換僅取下夾子和拉下織物軟管。將新的織物軟管套上并且用夾子固定住。第二實施例屬于第二實施例的圖1示出保護管1，由氧化硅構成的氈帶2以45的角度α纏繞在保護管上。氈帶2的厚度約為Imm并且各個卷繞圈在對接線3上彼此貼靠。在纏繞氈帶 2之前，將聚硅氧烷-合成樹脂粘合劑4涂覆到保護管1上，使得氈帶2位置穩(wěn)定地保持在保護管1上。由氧化硅構成的氈帶2具有高至超過1000°C的耐熱性。由此，帶有氈帶2的保護管1可用于幾乎所有已知的等離子體過程。聚硅氧烷-合成樹脂粘合劑4具有高至超過180°C的耐熱性。在更高的溫度時粘合劑分解，但仍保持有將氈帶2盡可能穩(wěn)定地固定在保護管1上的結構。此外，氈帶2在使用時具有穩(wěn)定的自保持螺旋形狀，這種螺旋形狀防止氈帶從保護管上脫落。圖3示出圖2中局部Z的放大圖。在此可以清楚看到，聚硅氧烷-合成樹脂粘合劑4是如何嵌入氈帶2的結構中并且保持在該結構中。例如，隨著較長的覆層過程，在氈帶 2的表面上已沉積出氧化硅層5。在此，氧化硅層5的在先各層已包圍氈帶2結構中上部的纖維，由此形成高度牢固的機械連接。即使氧化硅層5具有內應力裂紋，該氧化硅層5也與由氧化硅構成的氈帶2極其穩(wěn)定地連接并且可具有超過Imm的層厚。在實踐中，在需要時除去氈帶2和氧化硅層5的整個復合體并且在保護管上套上新的包封物。
權利要求1.用于等離子體源的微波天線上的保護管(1)的覆層防護體，其中，保護管(1)使等離子體腔室與大氣分隔開，其特征在于，所述保護管(1)被用耐熱高至至少180°c的織物或氈包封。
2.根據(jù)權利要求1的覆層防護體，其特征在于，所述織物或氈構造為軟管并且套裝在保護管⑴上。
3.根據(jù)權利要求1的覆層防護體，其特征在于，所述織物或氈借助至少180°C穩(wěn)定的合成樹脂粘合劑粘接在保護管上。
4.根據(jù)權利要求3的覆層防護體，其特征在于，所述合成樹脂粘合劑為一種硅酮類粘合劑。
5.根據(jù)權利要求1的覆層防護體，其特征在于，所述織物或氈由合成樹脂纖維、玻璃纖維或陶瓷纖維構成。
6.根據(jù)權利要求5的覆層防護體，其特征在于，所述合成樹脂纖維由聚酰胺類纖維構成。
7.根據(jù)權利要求5的覆層防護體，其特征在于，所述陶瓷纖維由氧化鋁、硅酸鋁、氧化鋯、氮化硼、氧化硅、二氧化硅、氧化鈣或氧化鎂構成。
8.根據(jù)權利要求4的覆層防護體，其特征在于，所述合成樹脂粘合劑為聚硅氧烷粘合劑。
9.根據(jù)權利要求1至8之一的覆層防護體，其特征在于，所述織物或氈作為帶子傾斜于保護管的縱軸線地纏繞保護管(1)，使得所述帶子彼此緊靠。
10.根據(jù)權利要求1至8之一的覆層防護體，其特征在于，所述織物或氈作為帶子傾斜于保護管的縱軸線地纏繞保護管(1)，使得所述帶子至少部分地彼此重疊。
專利摘要本實用新型涉及一種用于等離子體源的微波天線上的保護管(1)的覆層防護體，其中，保護管(1)使等離子體腔室與大氣分隔開。作為覆層防護體，保護管(1)被用耐熱高至至少180℃的織物或氈包封。該織物或氈可由合成樹脂纖維、玻璃纖維或陶瓷纖維構成。該織物或氈可構造為軟管形的或者作為帶子這樣傾斜于保護管的縱軸線地纏繞保護管(1)，使得帶子彼此緊靠或者至少部分地彼此重疊。該織物或氈可借助至少180℃穩(wěn)定的合成樹脂粘合劑粘接在保護管上。該覆層防護體有效地減少等離子體過程期間增長的覆層的剝落并且在相應的方法中防止保護管表面上出現(xiàn)濺射效果或者說大大減小濺射效果的作用。
文檔編號H05H1/46GK202077261SQ20112016669
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權日2010年5月27日
發(fā)明者H·梅利希, K·烏利希, M·普呂施特爾, M·蒂爾格納, P·沃爾夫 申請人:德國羅特·勞股份有限公司