小型微波等离子体射流激发装置设计与实验研究

摘要

针对微波等离子体在金属表面微细加工的实际工程应用,设计实现了一种基于同轴结构尺寸为12.2mm×12.2mm×29mm的小型微波等离子体射流激发装置,并搭建实验系统对加工后的装置进行了测试.实验对该装置激发的微波等离子体射流温度,高度和吸收功率与微波入射功率、气体流量之间的关系进行了研究.通过对入射功率(6w～45w)和气体流速(1L/min～10L/min)的组合调节,最终得出由该装置激发的微波等离子体射流的温度和高度随气体流速与入射功率的变化关系,用电阻耦合式温度计测得射流温度约为25.5°C～87.5°C,射流经过图像处理后得到其高度约为0.8mm～2.87mm.通过对入射功率和气体流速的灵活调节,基本满足金属表面微细加工的应用需求.