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申请/专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院

摘要：本发明公开了一种螺旋波‑离子回旋共振耦合放电系统，结构包括有进气管道1、进气密封2、螺旋波放电室3、放电管4、螺旋波天线5、隔离板6、离子回旋加热室7、离子回旋天线8、扩散隔板9、扩散密封10、扩散室11、扩散泵口12、磁体线圈13、天线泵口14。本发明系统中实现高密度、高温度等离子体电离激发和加热集成化。等离子体激发天线和加热天线置于真空环境内有效降低天线的功率损失，提高设备操作的安全性，等离子体激发和加热之间设置物理隔离可有效降低两者电磁波的相互干扰，提高等离子体耦合效率。通过调整激发和加热的功率比可控制等离子体电子密度1015‑1019m‑3、离子温度0‑100eV、脉冲连续放电。

主权项：1.一种螺旋波-离子回旋共振耦合放电系统，其特征在于，包括：进气管道（1）、进气密封（2）、螺旋波放电室（3）、放电管（4）、螺旋波天线（5）、隔离板（6）、离子回旋加热室（7）、离子回旋天线（8）、扩散隔板（9）、扩散密封（10）、扩散泵口（12）、磁体线圈（13）和天线泵口（14）；系统从右向左主要包括螺旋波放电室（3）、离子回旋加热室（7）和羽流扩散室（11），其中，螺旋波放电室（3）的一端设置有进气管道（1），进气管道（1）与螺旋波放电室（3）连接处设置有进气密封（2）；螺旋波放电室（3）内设置有放电管（4）和螺旋波天线（5）；隔离板（6）连接天线侧分为螺旋波放电室（3）和离子回旋加热室（7），离子回旋加热室（7）内设置有离子回旋天线（8）；羽流扩散室（11）通过扩散隔板（9）、扩散密封（10）与螺旋波放电室（3）、离子回旋加热室（7）隔绝真空；羽流扩散室（11）一侧设置有扩散泵口（12）；螺旋波放电室（3）和离子回旋加热室（7）外侧均环绕有磁体线圈（13）；螺旋波放电室（3）的一侧设置有天线泵口（14）；螺旋波天线（5）与离子回旋加热天线（8）共处于一个真空环境下；所述螺旋波放电室（3）和离子回旋加热室（7）相通，通过隔离板（6）中间穿孔进行连接；所述的隔离板（6）实现电磁场的屏蔽；所述的羽流扩散室（11）是高电子密度和离子温度等离子体的出口，用于开展等离子体机理研究和相关测试；所述的扩散泵口（12）为扩散区的泵组连接口，用于获得羽流扩散室（11）和放电管（4）内的真空；所述的磁体线圈（13）为等离子体激发和加热提供背景磁场；所述的天线泵口（14）为螺旋波和离子回旋天线区提供真空环境；所述的扩散隔板（9）和扩散密封（10）实现等离子体激发、加热天线和等离子体之间的密封绝缘，避免了等离子体对天线及设备主体的刻蚀，延长了设备的服役寿命；等离子体激发、加热和扩散进行分段式结构；通过螺旋波-离子回旋加热的耦合，实现脉冲或连续多模式放电；等离子体扩散腔获得电子密度为1015-1019m-3，离子温度为0-100eV的等离子体。

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