=
ε 1/2給出，其中，λ ^為所述電磁波在真空或在空氣中傳播的波長，并且ε為所述限制管的介電材料相對于真空的介電常數的相對介電常數。
[0061 ] 介電管能夠在其與同軸組件相反的末端處開口，等離子氣體與介電管的內壁和外壁接觸。
[0062]替代性地，介電管能夠在其與同軸組件相反的末端封閉，等離子氣體僅與介電管的外壁接觸。
[0063]根據另一變型，介電管能夠在其與同軸組件相反的末端封閉，所述介電管的內部處于真空狀態(tài)或者填充有介電材料(固體或流體)。
[0064]而且，外殼能夠包括用于將等離子氣體引入外殼的設備以及用于將等離子氣體從外殼內泵送到外殼的外部的設備。
[0065]根據一個特定實施例，中間芯體包括用于將等離子氣體引入外殼的導管。
[0066]當施加了合適的磁場來提供電子回旋共振時，外殼內的等離子氣體的壓強較優(yōu)地小于133Pa。
[0067]最后，另一目的涉及一種用于沿介電管產生表面波等離子體的方法，介電管的內壁和/或外壁與等離子氣體接觸，其特征在于，該方法包括:
[0068]使電磁波在由中間芯體和外導體組成的導電同軸組件中傳播，所述外導體圍繞所述中間芯體并且通過用于傳播所述電磁波的環(huán)形容腔與所述中間芯體分隔，以及
[0069]沿所述介電管的縱向將所述電磁波引入所述介電管的截面，所述介電管在所述同軸組件的末端被插入環(huán)形電磁波傳播容腔并且從所述同軸組件的所述出口平面延伸出一為所述介電管的外直徑的至少兩倍的長度。
[0070]根據該方法的一個實施例，電磁波為微波。
[0071]可選地，等離子氣體的壓強小于133Pa并且等離子體由電子回旋共振產生。
[0072]根據該方法的另一實施例，電磁波為射頻波。
[0073]有利地，通過使冷卻流體在所述同軸組件內進行循環(huán)來冷卻同軸組件。
[0074]通過使介電冷卻流體在介電管內循環(huán)來冷卻所述介電管。
【附圖說明】
[0075]參照附圖并根據以下詳細說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將顯現出來，在附圖中:
[0076]圖1為常規(guī)的表面波施加器的概括原理圖；
[0077]圖2A和2B分別示出了屬于現有技術的同軸型表面波等離子體發(fā)生器和波導型表面波等離子體發(fā)生器的圖解；
[0078]圖3為示出了等離子體的電場指向介電管外的徑向和軸向分量的變化的曲線圖；
[0079]圖4為根據本發(fā)明的第一實施例的表面波施加器的概括原理圖；
[0080]圖5為根據本發(fā)明的第二實施例(在介電管內產生等離子體)的表面波施加器的概括原理圖；
[0081]圖6為根據本發(fā)明的第三實施例(在介電管外產生等離子體)的表面波施加器的概括原理圖；
[0082]圖7顯示了一個實施例的示例，該實施例使得可以得到等離子體的阻抗和同軸線的特征阻抗之間的阻抗匹配；
[0083]圖8為根據本發(fā)明的一個特定實施例的等離子體產生設備的概括原理圖，該實施例對應于包括氣體引入和泵送的動態(tài)模式產生等離子體；
[0084]圖9為根據本發(fā)明的表面波施加器的一個變型的概括原理圖，其中，還借助于放置在中間芯體末端處的永磁體來施加磁場；
[0085]圖10為根據本發(fā)明的表面波施加器的一個變型的概括原理圖，其中，還借助于放置在中間芯體末端處的永磁體以及放置在外導體末端處的第二環(huán)形永磁體來施加磁場；
[0086]圖1lA為根據本發(fā)明的另一實施例(對介電管外產生的等離子體進行限制)的表面波施加器的概括原理圖；圖1lB為圖1lA的一個次有利變型的概括原理圖。
【具體實施方式】
[0087]圖4為根據本發(fā)明的用于產生等離子體的表面波施加器I的概括原理圖。
[0088]所述施加器包括導電的同軸組件2，同軸組件2由中間芯體20和外管形導體21組成，外管形導體21圍繞中間芯體20并且通過用于傳播電磁波W的環(huán)形容腔22與中間芯體20分隔。
[0089]此類同軸組件2本身是已知的并且其設計是本領域的技術人員所懂得的。
[0090]而且，介電管3在同軸組件2的末端被插入用于傳播電磁波的環(huán)形容腔22，同時延伸出施加器的出口平面。
[0091]施加器的出口平面是同軸組件2與包含等離子氣體的容腔之間的界面，所述出口平面構成了施加器與電磁波從所述等離子氣體生成的等離子體之間的界限。
[0092]介電管因此包括被插入環(huán)形容腔22的第一部分和延伸出施加器的出口平面的第二部分，兩個部分的內壁和/或外壁能夠與等尚子氣體接觸。
[0093]為了生成等離子體，等離子氣體與介電管3接觸，等離子氣體根據應用的不同可能位于所述介電管的內部和/或外部又或者位于介電管的兩側，以下對各個應用中的幾個示例進行詳述。
[0094]介電管3能夠由任何介電材料制成，該介電材料是適于在沒有顯著損失的情況下傳播電磁波的介質。
[0095]介電管3較優(yōu)地能夠由二氧化硅(S12)、氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)制成，但是本發(fā)明不限于這些材料。
[0096]介電管3通常具有環(huán)形截面并且沿縱向X延伸。
[0097]介電管3的半徑通常為一厘米左右，即根據應用和工作條件的不同介于幾毫米和幾厘米之間。
[0098]在施加器的出口平面外，介電管3的直徑能夠逐漸改變，在一些使用表面波等離子體的設備中通常就是如此。
[0099]介電管3的厚度通常為一毫米左右。
[0100]對介電管3被插入到同軸組件的部分的厚度進行選擇，以使得介電管3基本占據環(huán)形容腔22的整個寬度。
[0101]有利地，介電管與環(huán)形容腔之間的連接對于等離子氣體的密封以任何合適的手段來提供。
[0102]介電管的長度取決于要進行的應用。
[0103]通常，介電管3的長度大于同軸施加器的直徑(一厘米左右)，并且根據應用的不同，能夠具有從5cm左右到一米左右的長度。
[0104]介電管3延伸出施加器的出口平面的部分的長度有利地對應于期望生成的等離子體所達到的長度。
[0105]較優(yōu)地，延伸出施加器的出口平面的部分的長度被選擇為大于或等于介電管3的外徑的兩倍，從而基本沿介電管的所述部分的長度產生等離子體。
[0106]如果不是這種情況，若介電管延伸出出口平面的長度較短并通常小于介電管的外徑，則在不產生表面波的情況下直接在施加器的出口處生成等離子體，這對應于本發(fā)明并不考慮的情況，其中，在施加器的出口平面中形成一層等離子體。
[0107]如以下將看到的，介電管3在與同軸組件2相反的末端33處能夠是開口的；替代性地，介電管3在該末端33處能夠是封閉的。
[0108]在同軸組件2的環(huán)形容腔22中傳播的電磁波W沿所述介電管的縱向X被引入介電管3的截面并且在所述介電管的厚度內縱向傳播。
[0109]在設備的同軸部分，電磁波以橫向電磁模(TEM)傳播，橫向電磁模是電場純粹為徑向的模。
[0110]在施加器I的出口平面Y中，中間芯體和外導體的金屬表面的法線從徑向改變到平行于軸線X的軸向。
[0111]因此，出現軸向電場分量(以及徑向分量)，這造成了非常有利于發(fā)射表面波的情況(參見圖3，沿著介電管超出施加器的出口平面，表面波包括軸向分量和徑向分量)。
[0112]根據施加器和等離子氣體的配置的不同，出口平面能夠由限定了中間芯體20的末端和/或外導體21的末端的平面組成，中間芯體和/或外導體21與等離子氣體接觸。
[0113]在圖4中所示的實施例中，中間芯體20的末端和外導體21的末端共面并且構成所述出口平面Y。
[0114]然而，如下所見，中間芯體20的末端和外導體21的末端并非必須共面。
[0115]在此情況下，根據等離子氣體是否位于介電管3的內部和/或外部，施加器的出口平面被定義為一對同軸組件的與等離子氣體接觸的部分的末端加以限定的平面。
[0116]因此，在圖5中所示的實施例中，等離子氣體被限制在介電管3內并且外導體21延伸出中間芯體20。
[0117]在此情況下，不論外導體21的末端位于何處，施加器的出口平面Y都對應于中間芯體20的末端的平面。
[0118]相反，在圖6中所示的實施例中，等離子氣體被限制在介電管3外的外殼中，外導體與所述外殼的壁齊平并且中間芯體20延伸出外導體21。
[0119]在此情況下，不論中間芯體20的末端位于何處，施加器的出口平面Y都對應于外導體21的末端以及外殼的壁的平面。
[0120]由于施加器的出口平面Y中的金屬表面的法線方向改變，所以出現軸向電場分量，這造成