微波等離子體是一種通過微波電磁場激發(fā)與維持的等離子體。微波等離子體與電暈放電等離子體、介質(zhì)阻擋放電等離子體相比，具有無電極、氣體溫度高（103 °C）、電子密度大、易于形成大體積（10⁴ cm³）炬狀等離子體等優(yōu)點[1,2] 具有豐富的高能態(tài)粒子和活性自由基。其基本特性如圖1、2所示。

微波等離子體原理：微波電源為磁控管供電，由磁控管產(chǎn)生2.45 GHz微波，微波進入漸變型矩形波導諧振腔，在腔內(nèi)形成穩(wěn)定的駐波狀態(tài)，石英管中心恰位于駐波波峰的高電場場強區(qū)域；在靠近石英放電管側(cè)波導較薄，以提升石英放電管附近微波能量傳輸密度，從而增強石英管中心位置電場強度，減小微波等離子體激發(fā)難度[1,2]。大氣壓微波等離子體模塊化裝置如圖3所示。

由于大氣壓空氣微波等離子體可以在常壓環(huán)境下產(chǎn)生，工作氣體易于獲取，從而微波等離子體在納米材料合成、蝕刻、有機廢氣處理、垃圾無害化處理[3]等領域取得了顯著成效。

參考文獻：

[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.