微波等离子体简要介绍

微波等离子体是一种通过微波电磁场激发与维持的等离子体。微波等离子体与电晕放电等离子体、介质阻挡放电等离子体相比，具有无电极、气体温度高（103 °C）、电子密度大、易于形成大体积（10⁴ cm³）炬状等离子体等优点[1,2] 具有丰富的高能态粒子和活性自由基。其基本特性如图1、2所示。

微波等离子体原理：微波电源为磁控管供电，由磁控管产生2.45 GHz微波，微波进入渐变型矩形波导谐振腔，在腔内形成稳定的驻波状态，石英管中心恰位于驻波波峰的高电场场强区域；在靠近石英放电管侧波导较薄，以提升石英放电管附近微波能量传输密度，从而增强石英管中心位置电场强度，减小微波等离子体激发难度[1,2]。大气压微波等离子体模块化装置如图3所示。

由于大气压空气微波等离子体可以在常压环境下产生，工作气体易于获取，从而微波等离子体在纳米材料合成、蚀刻、有机废气处理、垃圾无害化处理[3]等领域取得了显著成效。

参考文献：

[1] Jie Z Y, Liu C, Huang S Y, et al. Mechanisms of gas temperature variation of the atmospheric microwave plasma torch[J]. Journal of Applied Physics, 2021, 129(23): 233302.

[2] Jie Z, Liu C, Xia D, et al. Determination of 915-MHz Atmospheric Pressure Air Microwave Plasma Torch (MPT) Parameters[J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2023, 51(2): 456-465.

[3] Jie Z, Liu C, Xia D, et al. Microwave plasma torches for solid waste treatment and vitrification[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2022.