1 中国科学院 等离子体物理研究所, 合肥 230031
2 武汉工程大学 材料科学与工程学院, 等离子体化学与新材料重点实验室, 武汉 430073
3 中国科学院 电工研究所, 北京 100080
介绍了一台低成本的常压微波等离子体炬设备，给出了该设备构造及喷嘴的设计思路，分析了各种气体的非磁化微波等离子体的击穿电场强度，数值求解了设备中矩形TE103谐振腔中的电磁场分布，应用高频电磁场模拟分析软件HFSS优化了喷嘴在波导中的具体位置,并对优化后喷嘴周围的电场分布进行了模拟。模拟结果表明：微波输入有效功率为500 W，喷嘴伸出矩形波导1 mm时，喷嘴尖端处的电场强度在1.2×106 V·m-1以上，远大于氩气的击穿电场强度，更易于等离子体炬的激发。实验结果证明了模拟结果的正确性和装置的有效性。
微波等离子体炬 常压 数值模拟 电场分布 microwave plasma jet atmospheric pressure numerical modeling electric field
