用于监测等离子体处理部中的放电的装置和方法_2

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最小时间差,但不是小于最小时间差。以相同的方式,将要确定的距离在信号振幅方向上可以大于最小信号振幅差,但不是小于最小信号振幅差。
[0038]识别信号可以指示等离子体处理部中的任何状态或误差。特别地,识别信号可以是电弧识别彳目号。
[0039]可以通过检测至少一个等离子体源信号,来在等离子体源信号的精确的一个周期内的第一时间范围内执行对第一信号路径的检测。该检测则特别地简单。
[0040]也可以通过检测至少一个等离子体源信号,来在等离子体源信号的多个周期内的多个时间范围内执行对第一信号路径的检测。第一信号路径则例如可以构成该时间范围期间的平均路径。因此,可以减小在第一信号路径的检测中的误差。第一信号路径例如也可以构成该时间范围期间的最大路径或最小路径。因此,可以影响到监测的灵敏度。这同样适用于对第二信号路径的检测。
[0041]用于检测第二信号路径的一个或多个附加周期不必但是可以直接在一个或多个第一周期之后。监测则非常快速。
[0042]等离子体源信号可以是与下列变量有关的信号:等离子体源电压、等离子体源电流、等离子体源阻抗、等离子体源功率、由等离子体反射的功率或者与等离子体源有关的不同变量。等离子体源信号还可以是多个这些变量的组合。多个等离子体源信号也可以被检测,并被组合以形成信号路径。然而,特别地,借助于这个方法和装置,等离子体源信号可以是单个信号,具体而言与等离子体源电压有关的信号,具体而言等离子体源电压本身。
[0043]也可以通过检测等离子体源信号的周期内的多个第一时间范围内的至少一个等离子体源信号,来执行对第一信号路径的检测。因此,例如可以将周期划分为多个时间范围,其中单独地监测每个时间范围。对于每个时间范围,可以单独地确定或预先确定对该距离的确定是否是通过最小时间差、最小信号振幅差或者是通过结合最小时间差和最小信号振幅差来执行的。这同样适用于对第二信号路径的检测。
[0044]用于检测至少第二信号路径的信号检测装置可以是完全相同的信号检测装置,具体而言,用于检测至少第一信号路径的相同的信号检测装置。
[0045]所述类型的装置或方法具有仅必须预先确定两个值(S卩,最小信号振幅差和最小时间差)的优点,并且然后可以以高可靠性在周期性变化的输出信号的完整路径上对识别信号发生进行识别。在其中周期性变化的输出信号的边缘陡度很高的区域中,最小时间差确保并非由误差产生的小波动(例如,等离子体中的电弧)不会导致错误识别,具体而言对误差的识别。在其中周期性变化的输出信号占据平坦路径的区域中,最小信号振幅差确保并非由误差产生的小波动(例如,等离子体中的电弧)不会导致错误识别,具体而言对误差的识别。
[0046]为了检测信号路径,可以测量在电力发生器与等离子体处理部之间的电压。通常,两条线路从电力发生器延伸至等离子体处理部并将等离子体处理部连接到电力发生器,并且经由这些线路向等离子体供给功率。这些线路中的每条线路都连接到等离子体腔中的一个电极,等离子体腔自身通常连接到参考地。两个电极各自具有相对于该地的电压进程。为了检测信号路径,可以测量电极与参考地之间的电压。
[0047]特别地,可以在多个电极处测量相对于参考地的电压。
[0048]特别地,可以在每个电极处测量相对于参考地的电压
[0049]可以借助于电阻分压器执行对相对于参考地的电压的测量。
[0050]电阻分压器可以被构造为使得具有耐击穿的高电压保护阻抗。然后,安全的低电压可用于后续电压测量装置。特别地,多个这种保护阻抗可以串联连接。然后,安全的低电压可用于后续电压测量装置,即使保护阻抗的高电压保护失败。
[0051]特别地,电阻分压器还可以电容性地适用。快速的电压变化不会由此衰减,而是替代地以微小的时间损耗而被供给至电压测量装置。这增大了对等离子体体中的变化的识别的速度。
[0052]可以借助于电容分压器来执行相对于参考地的电压的测量。然后,可以在与等离子体腔电压电隔离的状态下执行电压测量。因此,安全低电压也可用于后续电压测量装置。
[0053]为了检测信号路径,可以使用高分辨率模拟/数字转换器(ADC)^DC可以操作具有大于或等于10兆样本每秒的时间分辨率,特别地,大于或等于40兆样本每秒,特别优选地大于或等于80兆样本每秒。
[0054]ADC可以操作具有大于或等于8位的振幅分辨率,特别地,大于或等于10位,更优选地12位,特别优选地大于或等于14位的分辨率。
[0055]SAR转换器可以用作ADC,即,具有逐次逼近寄存器的转换器。然后,误差识别变得特别快速。
[0056]识别信号发生装置可以容纳在可编程逻辑模块(PLD)中,并且可以在其中执行识别信号的生成。特别地,识别信号发生装置可以容纳在FPGA(现场可编程门阵列)中,并且可以在其中执行识别信号的生成。因此,可以以特别快速的方式来计算距离或阈值线。
[0057]由ADC数字化的数据可以借助于并行总线被供给至PLD或FPGA。这可以以相对低的传输速率特别快速地执行。
[0058]由ADC数字化的数据可以借助于串行数据传输被供给至PLD或FPGA。这例如可以借助于高速数据传输(例如,利用LVDS(低电压差分信令))来执行。PLD或FPGA模块常常具有用于这种串行数据接口的特殊输入端。因此,可以减少线路的数量,并且至PLD或FPGA的连接变得不受限制。
[0059]可以按照以下步骤来执行对阈值线的确定:
[0060]a)从检测到的第一信号路径中选择第一选择点,
[0061]b)确定从第一时刻延伸至第二时刻的第三时间范围,该第一时刻是将选择点的时刻减去最小时间差计算而来的,且第二时刻是将选择点的时刻加上最小时间差计算而来的,
[0062]c)通过在第三时间范围内形成第一信号路径的最小值来确定极值振幅,
[0063]d)通过从极值振幅减去最小信号振幅差来确定第一阈值线点,并且传输在阈值线点的时刻的选择点的时刻,
[0064]e)对于来自检测到的第一路径的附加选择点,继续步骤a)至d)。
[0065]代替确定最低值,也可以确定最高值。代替从极值振幅中减去最小信号振幅差,然后特别地可以执行将最小信号振幅差加到极值振幅。
[0066]这例如对于负半波是有利的。如果旨在利用信号来执行监测,那么这在正半波的情况下也是有利的,其中,例如当电路路径在电弧识别期间被监测时,如果信号产生增量,那么识别旨在被执行。
[0067]还通过具有电力发生器的等离子体电源系统来实现该目的,该电力发生器被配置为利用电力发生器的周期性变化的输出信号来向等离子体处理部供给功率,该等离子体电源系统具有上述类型的监测装置。
[0068]还通过具有电力发生器的等离子体处理系统来实现该目的,该电力发生器被配置为利用电力发生器的周期性变化的输出信号来向等离子体处理部供给功率,该等离子体处理系统具有上述类型的监测装置。
[0069]电力发生器的周期性变化的输出信号可以是交变信号。特别地,其可以是具有正半波和负半波的交变信号。
[0070]特别地,交变信号可以是具有电流源特性的交变信号。
[0071]电力发生器可以是自激MF发生器。
[0072]电力发生器可以是双极性脉冲发生器。特别地,可以针对这种发生器单独地调节正半波和负半波的持续时间和振幅。
[0073]电力发生器可以具有用于产生交变电压的桥接电路。
[0074]电力发生器可以是具有输出振荡电路的MF发生器。
[0075]输出振荡电路可以具有并联振荡电路。并联振荡电路可以具有电容器和电感器,该电容器和电感器都以并联的方式连接到桥接电路的输出端。
[0076]附加串联电容器可以在并联振荡电路与等离子体处理部之间串联连接。
[0077]输出振荡电路可以具有串联振荡电路。串联振荡电路可以具有电容器和电感器,该电容器和电感器在桥接电路的输出端与等离子体处理部之间串联连接。
[0078]附加电容器可以在两条线路之间并联连接,该两条线路连接串联振荡电路和等离子体处理部。
[0079]当电弧被识别时,可以断开产生电力发生器的周期性变化的输出信号的电路器件的所有开关元件。特别地,可以断开产生交变信号的桥接电路的所有开关元件。
【附图说明】
[0080]图1示出了根据本发明的具有电力发生器和监测装置的等离子体处理系统;
[0081]图2示出了用于监测等离子体放电的方法的步骤;
[0082]图3示出了用于根据第一方法变型确定阈值线点的方法步骤;
[0083]图4示出了用于确定多个阈值线点的方法步骤,该多个阈值线点用于确定阈值线;
[0084]图5示出了具有电力发生器的实施例的等离子体处理系统;
[0085]图6不出了输出振荡电路的第一实施例;
[0086]图7示出了输出振荡电路的第二实施例;
[0087]图8示出了交变电压产生装置的实施例;
[0088]图9示出了灭弧装置的实施例;
[0089]图10示出了如图5中具有信号检测装置的实施例的等离子体处理系统;
[0090]图11示出了当等离子体被点燃时在阴极处的电压的时间进程;
[0091]图12示出了当校正不对称时在等离子体腔中的电极之间的电压进程;
[0092]图13示出了用于根据另一方法变型确定多个阈值线点的方法步骤,该多个阈值线点用于确定阈值线;
[0093]图14示出了
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