ES2292556T3 - Disposicion para el acoplamiento de energia de microondas con adaptacion de la impedancia. - Google Patents
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Abstract
Disposición para el acoplamiento de energía de microondas en un cuerpo hueco (2), que forma una cámara de tratamiento (3), especialmente una cámara de tratamiento de CVD de plasma para el recubrimiento de la pared interior de un cuerpo hueco (2), con una fuente de microondas, una instalación de acoplamiento de microondas (10), una guía de microondas (1, 9) y un tubo de alimentación de gas (13), a través del cual se puede introducir gas de proceso en el cuerpo hueco (2) y se puede activar a través de la energía de microondas acoplada en el estado de plasma y que se extiende desde un primer lado coaxialmente en el cuerpo hueco (2), mientras que la instalación de acoplamiento de microondas (10) se encuentra sobre el segundo lado opuesto, caracterizada porque el tubo de alimentación de gas (13) presenta como conductor interior de gas de una guía de ondas coaxial (1) material conductor de electricidad y porque un inserto conductor interno (12) esencialmente en forma de envolvente cilíndrica, conductor eléctrico, adicional está montado en la guía de ondas coaxial, que rodea coaxialmente a distancia el tubo de alimentación de gas (13).
Description
Disposición para el acoplamiento de energía de
microondas con adaptación de la impedancia.
La invención se refiere a una disposición para
el acoplamiento de energía de microondas en un cuerpo hueco, que
forma una cámara de tratamiento, especialmente una cámara de
tratamiento de CVD de plasma para el recubrimiento de la pared
interior de un cuerpo hueco, con una fuente de microondas, una
instalación de acoplamiento de microondas, una guía de microondas y
un tubo de alimentación de gas, a través del cual se puede
introducir gas de proceso en el cuerpo hueco y se puede activar a
través de la energía de microondas acoplada en el estado de plasma
y que se extiende desde un primer lado coaxialmente en el cuerpo
hueco, mientras que la instalación de acoplamiento de microondas se
encuentra sobre el segundo lado opuesto.
Durante el recubrimiento de cuerpos huecos,
especialmente de botellas de plástico, éstos son expuestos en una
cámara de recubrimiento al plasma de un gas de proceso. La calidad
del recubrimiento depende, entre otras cosas, de la impedancia del
sistema para la energía de microondas irradiada. Cuando se ajustan
modificaciones con respecto a la radiación de microondas o a la
impedancia, los cuerpos huecos tienen recubrimientos de diferente
calidad y espesor. Por lo tanto, se ha intentado instalar una
disposición de acoplamiento con una adaptación estable
eléctricamente, teniendo en cuenta también los componentes
absorbentes o de control de la disposición de acoplamiento.
En una disposición de acoplamiento de acuerdo
con el documento WO 99/17334, se acopla la energía de microondas
desde la fuente de microondas a través de una guía de microondas
recta hasta la cámara de recubrimiento, en la que la guía de
microondas de forma cilíndrica está dispuesta en el centro en una
cámara de vacío. De esta manera se obtienen relaciones eléctricas
fijas.
Se ha mostrado que en el tratamiento de
diferentes cuerpos huecos, es decir, de diferentes configuraciones
de los mismos y especialmente en cuerpos huecos de diferente tamaño
y de formas variables, se producen modificaciones de la impedancia.
Cuando se ha tratado en primer lugar una primera forma y tamaño de
cuerpos huecos y a continuación debe recubrirse una segunda forma y
tamaño diferente, es difícil concentrar la energía de microondas de
la misma manera en zonas, en las que se desea para la activación
del gas de proceso en el estado de plasma. Evidentemente, es
posible conseguir la adaptación correcta a través de otras
configuraciones de conductores de microondas y mantener de una
manera correspondientemente igual la impedancia considerada de una
carga a otra. Pero el cambio a otras guías de microondas implica un
gasto grande. La cámara de microondas conocida debería aproximarse
en la mayor medida posible a la configuración del cuerpo hueco a
recubrir, por ejemplo debería ser de forma cilíndrica.
Para conseguir buenas adaptaciones se pueden
disponer imanes en la cámara de recubrimiento para concentrar el
plasma en las posiciones correctas en el cuerpo hueco. Pero el
almacenamiento, la disposición y fijación de una pluralidad de
imanes son laboriosas y los imanes propiamente dichos experimentan
un recubrimiento cuando e disponen en el lugar más efectivo, a
saber, en la cámara de tratamiento.
El documento WO 99/17334 no publica un inserto
conductor hueco en forma de envolvente cilíndrica, conductor de
electricidad, adicional. Además, el tubo de alimentación de gas
presenta material no conductor de electrici-
dad.
dad.
Se conoce a partir del documento DE 36 32 748 A1
un procedimiento para el recubrimiento de cuerpos huecos con capas
de cubierta de polímero. Debería posibilitarse proveer los cuerpos
huecos de plásticos o de otros materiales no activos para
microondas, por ejemplo vidrio, con capas inhibidoras de la
difusión. La instalación de introducción de gas es una tobera
blindada adecuada para microondas para la realización de este
procedimiento conocido. Después de que el cuerpo hueco y la cámara
de vacío han sido evacuados a la presión de trabajo necesaria, debe
alimentarse desde el exterior en varios lugares energía de
microondas en la cámara de vacío. Por lo tanto, son necesarias al
menos dos disposiciones de acoplamiento, donde los ejes medios de
las líneas de acoplamiento se cruzan y se encuentran paralelos
entre sí. Además, se puede establecer que para la creación de un
campo eléctrico homogéneo en la cámara de vacío deben preverse
medidas adicionales.
Por lo tanto, la invención tiene el problema de
crear una disposición de acoplamiento del tipo mencionado al
principio, con cuya ayuda se pueden tratar cuerpos huecos de
diferente forma y tamaño con reducido gasto de reequipamiento unos
detrás de otros.
Este problema se soluciona de acuerdo con la
invención porque el tubo de alimentación de gas presenta como
conductor interior de gas de una guía de ondas coaxial un material
conductor de electricidad y porque un inserto conductor interno
esencialmente en forma de envolvente cilíndrica, conductor
eléctrico, adicional está montado en la guía de ondas coaxial, que
rodea coaxialmente a distancia el tubo de alimentación de gas. Toda
la disposición de acoplamiento se extiende desde un primer lado,
que se puede designar para mejorar la comprensión, por ejemplo,
como el lado delantero o lado inferior, hasta un segundo lado
opuesto, que está previsto entonces en la disposición o bien detrás
o en la parte superior. Se ha mostrado que en esta disposición se
obtiene un eje medio, que se extiende desde el primero hasta el
segundo lado, es decir, desde delante hacia atrás o desde abajo
hacia arriba. En paralelo a este eje se extiende el tubo de
alimentación de gas y se utiliza, de acuerdo con la invención, como
conductor interior de la guía de ondas coaxial. Por lo tanto, este
tubo de alimentación de gas se extiende desde el primer lado, es
decir, desde delante y desde abajo a lo largo del eje hacia arriba
en esta guía de ondas coaxial. Enfrente, es decir, sobre el segundo
lado superior de la disposición, está prevista la instalación de
acoplamiento de microondas. El cuerpo hueco a tratar rodea a
distancia el tubo de alimentación de gas, de manera que el eje
imaginario de la disposición se extiende también a través del
cuerpo hueco.
En particular, en el caso de la invención, como
también en la disposición conocida, se introduce un gas de proceso
con la ayuda del tubo de alimentación de gas en el interior del
cuerpo hueco, y el gas de proceso es activado a través de la
energía de microondas acopladas en el estado de plasma. En el caso
conocido, la dirección de acoplamiento se extiende, en cambio,
perpendicularmente al eje mencionado a través del cuerpo hueco, de
manera que en la invención se obtienen condiciones previas
esencialmente más favorables para el cambio de formato del cuerpo
hueco.
Con la introducción de un cuerpo hueco con otro
formato, es decir, con otro tamaño, otra forma, etc. se modifica la
impedancia de la disposición de acoplamiento con el resultado de que
se obtiene una reflexión no deseada de la energía de microonda y
para la activación en el estado de plasma solamente está disponible
una porción demasiado pequeña de la energía de microondas
alimentada. La modificación de la impedancia se puede instalar
ahora a través de la modificación de las guías de ondas que rodean
la cámara de tratamiento. Por ejemplo, debería modificarse la
distancia entre el tubo de alimentación de gas y la guía de ondas
coaxial. Pero a través de la medida adicional de la invención se
evita de una manera sorprendente una modificación costosa de este
tipo, en el sentido de que, en efecto, se dispone el inserto
conductor hueco adicional, conductor de electricidad, alrededor del
tubo de alimentación de gas. El inserto de conductor hueco tiene un
diámetro más reducido que el conductor exterior, es decir, la guía
de ondas coaxial. El inserto conductor hueco está configurado
esencialmente en forma de envolvente cilíndrica, siendo concebibles
todas las configuraciones similares con ciertas modificaciones, por
ejemplo formas de realización ligeramente cónicas, formas de
realización interrumpidas o continuas, en forma de rejilla, etc. El
inserto conductor hueco de acuerdo con la invención modifica la
impedancia en el otro formato del segundo cuerpo hueco, de tal
manera que aparece de nuevo igual que en el primer cuerpo hueco, en
el que se había ajustado de una manera óptima la adaptación para la
energía de microondas. Parece esencialmente más fácil incorporar un
inserto conductor hueco adicionalmente en la guía de ondas coaxial
que sustituir esta guía de ondas propiamente dicha por otra. Los
tiempos y los gastos de montaje son considerablemente más reducidos.
De esta manera se pueden tratar cuerpos huecos de diferentes
formatos de una manera sucesiva, sin que deba reequiparse la
disposición de acoplamiento de una manera costosa de tiempo
y de gastos.
y de gastos.
Además, de acuerdo con la invención es favorable
que en el segundo lado de la guía de ondas coaxial s conecte el
primer lado de un conductor hueco aproximadamente cilíndrico y en su
segundo lado esté prevista una instalación de acoplamiento de
microondas. A través de esta disposición se ha encontrado una
secuencia de guías de ondas, con cuya ayuda la potencia está
sometida a un factor de reflexión uniforme. Los cuerpos huecos de
volúmenes irregulares y de configuración desigual se pueden tratar,
por ejemplo se pueden recubrir entonces en cierta medida sin otras
adaptaciones o modificaciones de la impedancia siempre de una manera
realmente efectiva. En efecto, a través de esta disposición
ventajosa del conductor hueco y de la guía de ondas coaxial se pone
a disposición una potencia de microondas suficiente para el
encendido y mantenimiento del plasma. A través de la disposición
consecutiva de las dos secciones de guías de ondas diferentes desde
el punto de vista eléctrico, se evitan las adaptaciones erróneas en
una extensión mayor que hasta ahora, y se consigue el acoplamiento
de la potencia de microondas con un buen rendimiento.
De acuerdo con la invención, también es
conveniente que en el conductor hueco cilíndrico, que se encuentra
en el segundo lado de la disposición, esté colocada una ventana de
cuarzo, que se extiende transversalmente al eje longitudinal de la
disposición. Esta ventana de cuarzo representa prácticamente una
separación o bien una obturación, y esto es útil y posible
precisamente en la disposición descrita anteriormente con las dos
secciones de guías de ondas. El eje o eje longitudinal ya descrito
anteriormente se extiende en línea desde el tubo de alimentación de
gas hacia la instalación de acoplamiento. La ventana de cuarzo se
extiende transversalmente al mismo y es una placa permeable para
microondas. En cambio, los gases se pueden separar unos de otros a
través del disco de cuarzo, de tal manera que se puede generar un
vacío en un lado, mientras que predomina una presión atmosférica
sobre el otro
lado.
lado.
Es especialmente favorable que, de acuerdo con
la invención, el inserto conductor hueco presente escotaduras,
cuando tiene, por ejemplo, la forma de un cesto de rejilla. De
acuerdo con la configuración y disposición de las escotaduras en el
inserto conductor hueco en forma de envolvente cilíndrica se pueden
adaptar y modificar la impedancia y la distribución de campo sobre
tipos de cuerpos huecos especiales.
La frecuencia de microondas irradiada se
encuentra está fijada, por razones técnicas, de una manera conocida,
por ejemplo, en aproximadamente 2,5 GHz. Pero de esta manera de
nuevo el tipo y el dimensionado del acoplamiento de microondas está
fijado prácticamente en la guía de ondas. A través de la disposición
del nuevo inserto conductor hueco con las escotaduras se requieren
pocas modificaciones en el caso de cambio de formato del cuerpo
hueco. La geometría de acoplamiento buena encontrada no requiere,
después del cambio de formato, reconstrucciones costosas de las
guías de ondas. La instalación de acoplamiento en el conductor hueco
cilíndrico no tiene que modificarse después de haber realizado una
adaptación buena. A través de la disposición del inserto conductor
hueco que debe seleccionarse de una manera correspondiente, no
existe ninguna necesidad de una sintonización adicional. El inserto
conductor hueco está dispuesto de un manera voluntaria en la zona de
la guía de ondas coaxial, de manera que en el caso de cambio de
formato, se adapta solamente la impedancia a través de
modificaciones en la distancia coaxial.
Es especialmente ventajoso que, de acuerdo con
la invención, las escotaduras sean ranuras que se extienden
paralelas entre sí en el inserto conductor hueco. Estas ranuras se
pueden fabricar de una manera sencilla desde el punto de vista
mecánico y se pueden prever en alineación, número y densidad
diferente sobre el inserto conductor hueco en forma de envolvente
cilíndrica. A través de las escotaduras y especialmente las ranuras
se permite con ventaja especial una selección de modos. Como se
conoce, a cada modo pertenece una distribución específica
determinada de corrientes eléctricas en la pared de la guía de ondas
respectiva, por lo tanto por ejemplo en el inserto conductor hueco.
Si se interrumpen estas corrientes de la pared, no se puede
configurar uno u otro modo respectivo. En un conductor hueco
cilíndrico, se pueden propagar tanto modos TE como también modos
TM. Junto con tales modos TM se forman corrientes de la pared en
paralelo al eje del cilindro, mientras que a todos los modos de
tipo TE pertenecen corrientes circulares de la pared que se
extienden perpendicularmente a este eje.
Cuando en otra configuración ventajosa, las
ranuras se extienden perpendicularmente al eje del inserto conductor
hueco, con un eje imaginario vertical de la disposición, por lo
tanto, se extienden esencialmente horizontales, entonces se pueden
configurar solamente todavía corrientes circulares en la pared del
inserto conductor hueco, es decir, que se pueden configurar, por lo
tanto, modos de tipo TE.
Otra forma de realización se caracteriza, de
acuerdo con la invención, porque las ranuras están colocadas
distribuidas de una manera homogénea sobre el inserto conductor
hueco. Con una forma exterior y una configuración aproximadamente
uniformes del conductor hueco a tratar, se puede homogeneizar de
esta manera la distribución de la intensidad del campo
electromagnético en el plasma y, por lo tanto, el resultado del
tratamiento con microondas. Además, de acuerdo con la invención, se
puede configurar la disposición de tal forma que el inserto
conductor hueco presenta sobre uno de sus lados un primer anillo y
sobre el lado opuesto un grupo de dos anillos y todos los anillos
estén retenidos y conectados entre sí por medio de al menos una
nervadura que se extiende paralela al eje del inserto conductor
hueco. A veces se plantea el problema del recubrimiento de una
botella de plástico desde su lado interior. Una botella tiene sobre
el lado de su abertura un cuello con anillo de retención, dado el
caso con rosca, de manera que, visto sobre el volumen, existe una
acumulación de material mayor que en la zona central. También sobre
el otro lado, a saber, el lado del fondo, existe, con relación al
centro, una acumulación de material mayor, que puede ser diferente
de acuerdo con la configuración del fondo. Con el nuevo inserto
conductor hueco de acuerdo con la invención, la concentración de la
energía de microondas en el fondo se puede realizar a través de un
primer anillo y en la zona del cuello de la botella (como ejemplo)
se puede concentrar a través del grupo de dos anillos en los lugares
correctos, con la consecuencia de que sobre la pared interior de la
botella o de un envase de otro tipo se consigue el recubrimiento
deseado a través del plasma de una manera uniforme. El grupo de los
dos anillos está constituido por 2 a 8 o con preferencia por 4
anillos, que se extienden sobre una parte de la longitud de la
nervadura, por ejemplo sobre aquella parte de la extensión
longitudinal de una botella, en la que la botella se estrecha hacia
el cuello y hacia su abertura, estado dispuesta la zona de la
abertura de vertido de la botella en el extremo de este grupo de
anillos.
Cuando en otra forma de realización de acuerdo
con la invención, las ranura se pueden extender en paralelo al eje
del inserto conductor hueco y las partes de material que forman las
ranuras están conectadas entre sí a través de al menos un anillo,
entonces las ranuras se extienden, con otras palabras, en paralelo
al eje de la disposición y permiten de esta manera la configuración
de modos TM. El anillo es necesario por razones mecánicas, para
retener las bandas de material que forman la nervadura respectiva.
Por otra parte, la disposición del anillo se puede aprovechar para
introducir la energía de microondas en uno u otro extremo o también
en los dos extremos del cuerpo hueco a tratar con la intensidad
correcta.
Es concebible que las bandas de material que se
extienden paralelas al eje en los dos lados estén conectadas entre
sí con un anillo y estén retenidas de esta manera.
Ya se ha mencionado anteriormente que la
disposición en el primer lado delantero presenta una guía de ondas
coaxial, cuyo conductor interior es el tubo metálico de alimentación
de gas. Se ha mostrado que las guías de ondas coaxiales permiten la
propagación de energía de microondas en el modo de tipo TEM. Estos
modos no tienen ninguna frecuencia límite inferior. En una guía de
ondas coaxial de diámetro relativamente grande, se puede propagar
microondas con frecuencias bastante bajas. Las microondas con estas
frecuencias no se bloquearían en un conductor hueco coaxial, sino
en un conductor hueco del mismo diámetro, porque su frecuencia
límite sería demasiado alta. Por lo tanto, de acuerdo con la
invención, se propone para esta forma de realización accionar la
guía de ondas coaxial con microondas solamente con modos de tipo
TEM. Para el funcionamiento está disponible entonces una zona
amplia de frecuencias permitidas. En la práctica, esto está unido de
nuevo con la ventaja de que en el caso de un cambio de formato de
un primer cuerpo hueco a un segundo cuerpo hueco, se constata una
modificación de la impedancia menos drástica y, por lo tanto, la
disposición de acuerdo con la invención garantiza resultados de
manipulación de calidad satisfactoria para ambos cuerpos huecos.
Para la disposición propiamente dicha, la
configuración del modo TEM significa que existe mayor libertad en
la selección del diámetro del inserto conductor hueco. Este diámetro
no sólo se puede seleccionar de acuerdo con puntos de vista
eléctricos, sino que está limitado hacia abajo por las medidas del
cuerpo hueco a recubrir.
La invención enseña que a través de un ranurado
adecuado de las paredes del inserto de cuerpo hueco y la sección de
modos implicada se puede conseguir un acoplamiento óptimo y una
distribución del campo a través de la adaptación de los modos en el
conductor hueco cilíndrico y en la parte coaxial.
Otras ventajas, características y posibilidades
de aplicación de la presente invención se consiguen formas de
realización preferidas a partir de la descripción siguiente. En este
caso:
La figura 1 muestra una vista parcialmente
fragmentaria y esquemática de la sección transversal a través de
una disposición de acoplamiento de acuerdo con una primera forma de
realización de la invención.
La figura 2 muestra una segunda forma de un
inserto conductor hueco en forma de envolvente cilíndrica en
perspectiva con ranuras que se extienden horizontalmente.
La figura 3 muestra una vista lateral del
inserto conductor hueco de la figura 2, cuando s mira
perpendicularmente sobre la nervadura continua vertical.
La figura 4 muestra una tercera forma de
realización de un inserto conductor hueco con ranuras que se
extienden verticalmente, en representación en perspectiva.
La figura 5 muestra una vista lateral sobre el
inserto conductor hueco de la figura 4.
La figura 6 muestra una cuarta forma de
realización de un inserto conductor hueco en representación en
perspectiva.
La figura 7 muestra una vista del inserto
conductor hueco de la figura 6 desde el lateral, de tal forma que
se puede ver a la derecha y a la izquierda, respectivamente, una
nervadura con su lado estrecho y el grupo de los anillos está
dispuesto invertido hacia abajo.
La figura 8 muestra una quinta forma de
realización de un inserto conductor hueco en representación en
perspectiva, que está constituido de una manera similar a la figura
4, pero está ausente en cada caso una nervadura en los cuatro
lugares identificados con las flechas.
La figura 9 muestra una vista lateral sobre el
inserto conductor hueco de la figura 8.
La figura 10 muestra una sexta forma de
realización de un inserto conductor hueco en representación en
perspectiva, y
La figura 11 muestra una vista lateral del
inserto conductor hueco de la figura 9, cuando se ven las dos
nervaduras que se proyectan verticalmente en el lateral con sus
lados estrechos.
En la figura 1 se encuentra también en un
resonador de espacio hueco 1 un cuerpo hueco 2 configurado como
botella de plástico. A través de éste se forma la cámara de
tratamiento 3, que se encuentra, por lo tanto, en el interior del
cuerpo hueco 2. Ésta puede ser, por ejemplo, una cámara de
recubrimiento de CVD de plasma para el recubrimiento de la pared
interior del cuerpo hueco 2. El cuerpo hueco 2 está abierto
solamente en su lado delantero inferior, a saber, por decirlo así,
en su primer lado, sobre un cuello 4. En la parte superior y en la
parte trasera, el cuerpo hueco está cerrado de la misma manera que
en los laterales. El cuerpo hueco 2 es retenido sobre su cuello 4
por una placa de soporte del envase 5. En la forma de realización de
la figura 1, la placa de soporte del envase 5 se muestra
fragmentaria a la derecha y a la izquierda. Se puede concebir esta
placa extendida más larga, de manera que se pueden retener muchas
unidades de este tipo en la placa de soporte del envase 5. En cada
caso, un agujero 6 en la placa de soporte del envase 5 sirve para el
alojamiento del cuello 4 respectivo.
En la parte superior trasera hacia el segundo
lado, a distancia del fondo del cuerpo hueco 2, una pared de
separación 7, que se extiende horizontal y paralela a la placa de
soporte del envase 5 está fijada en el resonador del espacio hueco
1. El eje longitudinal de la disposición de acoplamiento no se
muestra, en efecto, en las figuras, pero se extiende en cada
unidad, solamente una de las cuales se representa en la figura 1,
perpendicularmente a la placa de soporte del envase 5 y también
perpendicularmente a la pared de separación 7, por lo tanto desde
la parte inferior del primer lado hasta la parte superior trasera
del segundo lado, en las figuras aproximadamente vertical. En la
pared de separación 7, sobre cada cuerpo hueco 2 está previsto un
agujero 8 para el alojamiento de una carcasa 9 en forma de
envolvente cilíndrica, que está cerrada hacia la parte superior
trasera, por decirlo así, por medio de una instalación de
acoplamiento de microondas 10.
A la derecha de esta instalación de acoplamiento
de microondas 10 se fija, en la figura 1, una alimentación de
microondas 11, que se proyecta hacia la derecha así como hacia fuera
de la carcasa 9. Esta alimentación de micrón das 11 es típicamente
un cable coaxial o una guía de ondas coaxial y alimenta la
instalación de acoplamiento de microondas 10. Con su ayuda se puede
acoplar de diferente manera la energía de microondas en el
resonador de espacio hueco 1, por ejemplo a través de una antena no
representada aquí.
En general, el espacio con las guías de ondas se
extiende desde el primero hacia el segundo lado, es decir, desde
delante hacia atrás (en la figuras desde abajo hacia arriba) desde
la superficie interior de la placa de soporte del envase 5 hasta la
superficie interior de la instalación de acoplamiento de microondas
10. Este espacio impulsado con microondas tiene la longitud total
L. La disposición de esta estructura esencialmente cilíndrica está
prevista de tal forma que, vista desde el punto de vista eléctrico
sobre el segundo lado, es decir, en la parte superior en la figura
1, en la zona "a" tiene un conductor hueco aproximadamente
cilíndrico que no presenta ningún conductor interior. Sobre el
primer lado delantero (en la parte inferior de las figuras), en la
zona b está prevista una guía de ondas coaxial. Esta guía de ondas
tiene un conductor interior configurado como tubo de alimentación
de gas.
En el extremo delantero inferior, es decir, en
el primer lado de la carcasa en forma de envolvente cilíndrica
-dis-
puesta todavía en la pared de separación 7- está fijada una ventana de cuarzo 14, a través de la cual se puede separar el espacio en el resonador de espacio hueco 1 del espacio en la carcasa 9 de una manera hermética al gas, de tal forma que en la carcasa 9, la presión de los gases contenidos puede ser diferente que en el resonador de espacio hueco 1.
puesta todavía en la pared de separación 7- está fijada una ventana de cuarzo 14, a través de la cual se puede separar el espacio en el resonador de espacio hueco 1 del espacio en la carcasa 9 de una manera hermética al gas, de tal forma que en la carcasa 9, la presión de los gases contenidos puede ser diferente que en el resonador de espacio hueco 1.
Desde el primer lado, en la parte delantera
inferior en la figura 1, se puede introducir de una manera no
representada una mezcla de gas a través del tubo de alimentación de
gas 13 y a través de sus agujeros 15 que se encuentran allí hasta
la cámara de tratamiento 3. Esta mezcla de gas para una formación de
plasma permanece dentro del volumen del cuerpo hueco 2, por lo
tanto permanece en la cámara de tratamiento 3. La llamada zona de
plasma se encuentra entonces esencialmente dentro de la zona
delantera inferior b en el resonador de espacio hueco 1.
En la zona b del resonador de espacio hueco se
encuentra, por lo tanto, la guía de ondas, en la que está colocado
adicionalmente un inserto conductor hueco 12, conductor de
electricidad, configurado esencialmente en forma de envolvente
cilíndrica. Este inserto conductor hueco 12 rodea el tubo de
alimentación de gas 13 a distancia y se encuentra coaxialmente a
éste y al resonador de espacio hueco 1. El inserto conductor hueco
12 de la figura 1 puede ser, por ejemplo, una envolvente
cilíndrica, provista con pocas escotadura no representadas aquí,
dado el caso también en forma de rejilla.
La zona "a" se determina a través de la
distancia entre el plano, que se encuentra en la parte superior en
su segundo lado en el fondo del cuerpo hueco 2 y el lado interior de
la instalación de acoplamiento de microondas 10. La distancia entre
estos dos planos, que se extienden horizontales en la figura 1 es,
por lo tanto, a', mientras que la longitud b' de la zona b se
determina a través de la distancia entre la superficie interior
plana de la placa de soporte del envase 5 y el fondo del cuerpo
hueco 2. La longitud total de la disposición de acoplamiento es L =
1' + b'.
Las instalaciones para la alimentación del
cuerpo hueco 2 con gas de proceso son, como se muestra, como las
instalaciones para la evacuación de los espacios respectivos, en los
que se alimenta gas de proceso fresco y de los que se extrae gas
agotado. Después del llenado de la cámara de tratamiento 3 con gas
de proceso se conecta la fuente de microondas y se activa el gas de
proceso en el estado de plasma. Después del recubrimiento de la
pared interior del cuerpo hueco 2 se extrae el gas agotado.
Para realizar de la manera más intensiva posible
la activación del gas de proceso en el estado de plasma, se emplea
otro inserto conductor hueco 12 de acuerdo con la forma del cuerpo
hueco 2 a recubrir.
Por ejemplo, en la figura 2 se representa una
segunda forma de realización de un inserto conductor hueco 12 de
este tipo. En todas las figuras 2 a 10 se muestran insertos
conductores huecos 12, por lo que la totalidad de la representación
respectiva no repetida se provee con el signo de referencia 12. Los
conductores huecos de todas las formas de realización de acuerdo
con las figuras 2 a 10 presentan escotaduras 16. En las figuras 2 y
3, las escotaduras 16 están constituidas por ranuras 16a que se
extienden paralelas entre sí. Se extienden distribuidas de una
manera homogénea sobre toda la altura del inserto conductor hueco
12. El material entre las ranuras 16a se forma por anillos 17, que
están retenidos por medio de una nervadura 18 que se extiende
vertical y paralela al eje medio longitudinal.
El inserto conductor hueco 12 de acuerdo con las
figuras 4 y 5 presenta solamente un anillo 17 en un extremo, desde
el que se proyectan una pluralidad de nervaduras 18a. Todas estas
nervaduras se extienden en paralelo y a distancia de las ranuras
16b entre sí. Las ranuras 16b y las nervaduras 18a se encuentran,
por lo tanto, paralela al eje del inserto conductor hueco 12.
En la forma de realización de acuerdo con las
figuras 6 y 7, el inserto conductor hueco 12 tiene sobre uno de sus
lados (en la figura 6 el lado inferior y en la figura 7 el lado
superior) un primer anillo 17a y sobre el lado opuesto un grupo de
dos anillos 17b. En el primer anillo 17a están colocadas, en lados
diametralmente opuestos, dos nervaduras 18b, que se extienden en
paralelo al eje medio longitudinal del inserto conductor hueco 12
hacia el lado opuesto y, por lo tanto, hacia el grupo de los dos
anillos 12. Tanto los anillos 17a como también las dos nervaduras
17b se retienen a través de estas dos nervaduras 18b y se conectan
entre sí. Entre el primer anillo 17a individual y el grupo de
segundos anillo 17b dispuestos a distancia del mismo se obtiene un
espacio libre 19.
El inserto conductor hueco 12 de acuerdo con las
figuras 8 y 9 está constituido de la misma manera que el
representado en las figuras 4 y 5, estando formados huecos 20
solamente en los cuatro lugares identificados con las flechas.
Entre los huecos se encuentran, por lo tanto, en cada caso, parejas
de nervaduras 18a. Estas cuatro parejas de nervaduras 18a se
mantienen unidad por medio del anillo 17 en un lugar que se muestra
en la parte inferior de las figuras 8 y 9.
La forma de realización de acuerdo con las
figuras 10 y 11 tiene una cierta similitud con la de las figuras 2
y 3, pero las ranuras 16d que se extienden perpendicularmente al eje
medio longitudinal del inserto conductor hueco 12 están retenidas
por dos nervaduras 18c que se extienden en paralelo al eje medio
longitudinal del inserto conductor hueco 12. Los anillos 17c pueden
estar interrumpidos, por lo tanto, hasta el anillo más alto y hasta
el anillo más bajo, como se muestra en los lugares 21.
- 1
- Resonador de espacio hueco
- 2
- Cuerpo hueco
- 3
- Cámara de tratamiento
- 4
- Cuello
- 5
- Placa de soporte del envase
- 6
- Agujero
- 7
- Pared de separación
- 8
- Agujero
- 9
- Carcasa
- 10
- Instalación de acoplamiento de microondas
- 11
- Alimentación de microondas
- 12
- Inserto conductor hueco
- 13
- Tubo de alimentación de gas
- 14
- Ventana de cuarzo
- 15
- Agujeros
- 16
- Escotaduras
- 16a, b, c, d
- Ranuras
- 17a, b, c
- Anillos
- 18a, b, c
- Nervaduras
- 19
- Hueco
- 20
- Huecos
- 21
- Lugar de huecos
\vskip1.000000\baselineskip
- L
- Longitud total de la disposición de acoplamiento
- a
- Zona superior del resonador de espacio hueco
- b
- Zona inferior del resonador de espacio hueco
- a'
- Longitud de la zona superior del resonador de espacio hueco
- b'
- Longitud de la zona inferior del resonador de espacio hueco.
Claims (9)
1. Disposición para el acoplamiento de energía
de microondas en un cuerpo hueco (2), que forma una cámara de
tratamiento (3), especialmente una cámara de tratamiento de CVD de
plasma para el recubrimiento de la pared interior de un cuerpo
hueco (2), con una fuente de microondas, una instalación de
acoplamiento de microondas (10), una guía de microondas (1, 9) y un
tubo de alimentación de gas (13), a través del cual se puede
introducir gas de proceso en el cuerpo hueco (2) y se puede activar
a través de la energía de microondas acoplada en el estado de
plasma y que se extiende desde un primer lado coaxialmente en el
cuerpo hueco (2), mientras que la instalación de acoplamiento de
microondas (10) se encuentra sobre el segundo lado opuesto,
caracterizada porque el tubo de alimentación de gas (13)
presenta como conductor interior de gas de una guía de ondas coaxial
(1) material conductor de electricidad y porque un inserto
conductor interno (12) esencialmente en forma de envolvente
cilíndrica, conductor eléctrico, adicional está montado en la guía
de ondas coaxial, que rodea coaxialmente a distancia el tubo de
alimentación de gas (13).
2. Disposición de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque en el segundo lado de la guía de
ondas coaxial (1) está conectado el primer lado de un conductor
hueco (1, 9) aproximadamente cilíndrico y en su segundo lado está
prevista la instalación de acoplamiento de microondas (10).
3. Disposición de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizada porque en el conductor hueco (9)
cilíndrico, que se encuentra sobre el segundo lado de la
disposición, está colocada una ventana de cuarzo (14), que se
extiende transversalmente al eje longitudinal de la disposición.
4. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el inserto
conductor hueco (12) presenta escotaduras.
5. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las escotaduras
(16) son ranuras que se extienden paralelas entre sí en el inserto
conductor hueco (12).
6. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las ranuras
(16a) se extienden perpendicularmente al eje del inserto conductor
hueco (12).
7. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque las ranuras
(16a) están colocadas distribuidas de una manera homogénea sobre el
inserto conductor hueco (12).
8. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el inserto
conductor hueco (12) presenta sobre uno de sus lados un primer
anillo (17a) y sobre el lado opuesto un grupo de dos anillos (17b)
y todos los anillos están retenidos y unidos entre sí por medio de
al menos una nervadura (18b) que se extiende paralelamente al eje
del inserto conductor hueco (12).
9. Disposición de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque las nervaduras
(16b) se extienden paralelamente al eje del inserto conductor hueco
(12) y el material está retenido entre las ranuras (16b) por medio
de al menos un anillo (17).
Applications Claiming Priority (2)
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