FR3052326A1 - Generateur de plasma - Google Patents

Abstract

Générateur (1) d'un plasma dans une cavité plasma (40), comprenant au moins une source d'énergie micro-onde et au moins un applicateur (10), d'une énergie micro-onde produite par la source (20), dans la cavité plasma (40), ledit au moins un applicateur (10) comprenant une ligne coaxiale (11), la ligne coaxiale comprenant une âme centrale (12), un conducteur extérieur (14) entourant ladite âme (12), une cavité de propagation (13) de l'énergie micro-onde issue de la source (20), la cavité de propagation (13) entourant l'âme centrale (12), une fenêtre diélectrique (15) en contact avec l'âme (12) et le conducteur extérieur (14) séparant de façon étanche une première partie (13a) de la cavité de propagation (13) tournée vers la source (20) et une deuxième partie (13b) de la cavité de propagation (13) dans laquelle se prolonge la cavité plasma (40), la fenêtre diélectrique (15) permettant le passage de l'énergie micro-onde de la première partie (13a) de la cavité vers la deuxième partie (13b) de la cavité de propagation (13), l'applicateur (10) comprenant en outre un ensemble d'au moins un bloc de matière (50) s'étendant dans la deuxième partie de la cavité de propagation (13) entre l'âme (12) et le conducteur extérieur (14) à distance de l'âme (12) et du conducteur extérieur (14). Le bloc de matière (50) est isolé électriquement de l'âme centrale (12) et du conducteur extérieur (14).

Description

GENERATEUR DE PLASMA L’invention concerne un dispositif de production d’un plasma dans une cavité dite cavité plasma. L’invention se rapporte plus particulièrement à un générateur comprenant au moins un applicateur d’une énergie micro-onde comprenant une ligne coaxiale comprenant une extrémité reliée à une source de production d’une énergie micro-onde injectée dans la ligne coaxiale en direction d’ une autre extrémité débouchant dans ladite cavité. La ligne coaxiale comprend également une âme centrale et un conducteur extérieur, entourant ladite âme centrale, s’étendant longitudinalement entre les deux extrémités. La fonction de l’applicateur est d’assurer une fonction de guide d’onde. Il assure la propagation de l’énergie micro-onde qu’il reçoit de la source de production d’énergie depuis l’extrémité reliée à la source jusqu’à l’intérieur de la cavité plasma avec un minimum de perte de puissance. Les applicateurs peuvent être utilisés de manière unitaire ou en association.

Le plasma peut être produit par tout moyen ou méthode appropriés. L’invention se rapporte à tout générateur de plasma fonctionnant en mode collisionnel, quelle que soit la fréquence d’excitation. L’invention concerne particulièrement les sources plasma fonctionnant à la Résonance Cyclotronique Electronique aussi appelée RCE.

Les générateurs de plasma permettent de réaliser différents types de traitements de surface dans des réacteurs à pression partielle de gaz. Les applications de ce type de générateurs de plasma concernent essentiellement les traitements de surface tels que le nettoyage, la stérilisation, la gravure, les dépôts tels que les dépôts physiques en phase gazeuse PVD (en référence à l’expression anglo-saxonne « Physical Vapour Deposite ») et les dépôts chimiques en phase gazeuse assistés par plasma PACVD (en référence à l’expression anglo-saxonne « Plasma Assisted Chemical Vapour Déposition »), les faisceaux d’ions étendus pour les traitements de surface spécifiques tels que l’érosion ionique ou la pulvérisation par faisceaux d’ions, l’éclairage, les propulseurs ioniques et les sources d’ions.

Sur la figure 1a, on a représenté un exemple de générateur de plasma de l’art antérieur. Ce générateur est destiné à générer un plasma dans une cavité plasma 140 délimitée par une enceinte 141. Il permet de générer un plasma homogène quelle que soit l’étendue du plasma et il est compact. Le générateur comprend un applicateur 100 comprenant une ligne coaxiale 101 s’étendant selon une direction coaxiale d. Une première extrémité 101a de la ligne coaxiale 101 est reliée à une source S de production d’une énergie micro-onde 120 et une deuxième extrémité 101b de la ligne coaxiale 101 débouche dans la cavité plasma 140. La ligne coaxiale 101 comprend une âme centrale 102 entourée d’une cavité de propagation 103 elle-même entourée d’un conducteur extérieur 104. Un aimant permanent annulaire 130, dont l’axe d’aimantation, représenté par une flèche à l’intérieur de l’aimant 130,s’étend selon l’axe d, est disposé dans le prolongement de l’âme après la première extrémité de la ligne coaxiale 101. La propagation de l’énergie micro-onde depuis la source 120 jusqu’à la cavité plasma 140 s’effectue dans la cavité de propagation 103 entourant l’âme centrale 102 dans le sens des petites flèches représentées. L’applicateur 100 comprend une fenêtre diélectrique 105 remplissant la cavité de propagation 103 dans un plan perpendiculaire à la direction coaxiale d. Cette fenêtre 105 est disposée, selon la direction coaxiale, à distance de l’extrémité de la partie coaxiale 101 reliée à la face arrière de l’aimant permanent 130. La fenêtre diélectrique 105 est réalisée en matériau diélectrique, est disposée à l’intérieur de la cavité de propagation 103, et est fixée à l’âme 102 et au conducteur extérieur 104. Sur la réalisation de la figure 1, la fenêtre diélectrique est fixée à l’âme et au conducteur extérieur 104 au moyen de joints toriques 107 (ici quatre joints toriques représentés par des disques) disposés entre les parties conductrices (âme 102 et conducteur extérieur 104) et la fenêtre 105. La fenêtre diélectrique 105 laisse passer l’énergie micro-onde injectée par la source S 120 et assure une étanchéité au gaz de la partie de la cavité de propagation 103 située entre la source 120 et la fenêtre diélectrique 105. L’âme 105 est reliée à l’aimant permanent 130 afin de transmettre la puissance micro-onde jusqu’à la zone de couplage à la RCE entourant l’aimant. Lorsque la pression du gaz présent dans la cavité 140 est inférieure à 10 mtorr (on rappelle qu’un torr est égal 133 Pascals) le plasma est produit par les électrons accélérés par le champ électrique micro-onde dans la zone de couplage à la RCE. Ces électrons oscillent entre deux lignes du champ magnétique et deux points miroir en regard des deux pôles opposés de l’aimant 130. De plus, ils subissent une dérive magnétique azimutale autour de l’aimant 130. Le plasma produit par les collisions inélastiques de ces électrons diffusent perpendiculairement aux lignes du champ magnétique en s’éloignant de l’aimant. Ce type de générateur présente de très bonnes performances en termes de densité plasma. Pour des pressions inférieures ou égales à 10 mtorr en argon, une seule zone d’excitation du plasma existe au niveau de la zone d’excitation de plasma entourant l’aimant permanent 130 comme représenté sur la figure 2a. En revanche, comme représenté en figue 2b, au delà de 10 mtorr en argon, il est constaté qu’un plasma parasite confiné dans la ligne coaxiale 101 apparaît en plus du plasma généré dans la zone de couplage à la RCE entourant l’aimant permanent, comme cela est représenté sur la figure 2b. Ce plasma parasite apparaît entre la fenêtre diélectrique 105 et la deuxième extrémité de la ligne coaxiale 101. Ce plasma parasite entraîne un changement de mode de propagation de la ligne coaxiale néfaste au transfert de puissance électromagnétique depuis la source S 120 jusqu’à la zone d’excitation de plasma au sein de la cavité 140 autour de l’aimant permanent 130, c'est-à-dire là où l’on souhaite générer le plasma.

Une solution pour empêcher l’allumage de plasma parasite dans la ligne coaxiale consiste à réduire les dimensions du milieu de propagation des électrons (dimensions de la cavité entourant l’âme) de sorte que ces dimensions soient petites devant le libre parcours moyen et la taille de la gaine de plasma. Autrement dit on diminue le rapport entre le diamètre interne du conducteur extérieur et le diamètre de l’âme. Ce type de dimensionnement présente l’inconvénient d’impacter fortement l’impédance caractéristique de l’applicateur ce qui a des effets sur l’allumage du plasma (qui nécessite une ionisation du gaz au sein de la cavité) et sur la transmission de puissance au plasma. En effet, la diminution du rapport entre le diamètre interne du conducteur extérieur et le diamètre de l’âme entraîne une diminution de l’impédance caractéristique de l’applicateur. Or, cette impédance doit être en adéquation avec l’impédance du plasma vue en bout de ligne coaxiale pour assurer un transfert de puissance suffisant.

Pour le domaine de pressions de plasma allant au-delà de 10 mtorr, une autre configuration de générateur a été développée comme visible sur la figure 2. Ce générateur est destiné à générer un plasma dans une cavité plasma 240 délimitée par une enceinte 241. Le générateur comprend un applicateur 200 comprenant une ligne coaxiale 201 s’étendant selon une direction coaxiale d. Une première extrémité 201a de la ligne coaxiale 201 est reliée à une source S de production d’une énergie micro-onde 220 et une deuxième extrémité 201b de la ligne coaxiale 201 débouche dans la cavité plasma 240. La ligne coaxiale 201 comprend une âme centrale 202 entourée d’une cavité de propagation 203 elle-même entourée d’un conducteur extérieur 204. L’extrémité libre 202a de l’âme centrale 202 présente un évidement 202b recevant un aimant A, 202c dont l’axe d’aimantation représenté par des flèches en traits épais est l’axe d. La propagation de l’énergie micro-onde depuis la source S 220 jusqu’à la cavité plasma 240 s’effectue dans la cavité de propagation 203 entourant l’âme centrale 202 dans le sens des petites flèches représentées dans la cavité de propagation 203. L’applicateur 200 comprend une fenêtre diélectrique 205 remplissant la cavité dans un plan perpendiculaire à la direction coaxiale. La fenêtre diélectrique est fixée à l’âme 202 et au conducteur extérieur 204. La fenêtre diélectrique 205 laisse passer l’énergie micro-onde injectée par la source 2 dans la partie coaxiale et assure une étanchéité au vide de la partie de la cavité de propagation 203 située entre la source S 220 et la fenêtre diélectrique 205. Contrairement à la réalisation des figures 1a et 1b, la fenêtre diélectrique 205 est agencée de sorte que le matériau diélectrique affleure sensiblement l’extrémité 201b de la ligne coaxiale 201 qui débouche dans la cavité 203. Autrement dit, au niveau de l’extrémité 201b de la ligne coaxiale 201 faisant face à la cavité plasma 240, l’espace entre l’âme 202 et le conducteur extérieur 204 est totalement rempli par la fenêtre diélectrique 205. Cette configuration permet d’empêcher l’allumage du plasma entre l’âme centrale 202 et le conducteur extérieur 204. Toutefois, cette configuration n’est pas adaptée à l’utilisation du générateur pour réaliser des dépôts ou des pulvérisations métalliques. En effet, lors de ces applications, le dépôt du métal n’a pas lieu uniquement dans la cavité plasma 240 à distance de la ligne coaxiale. Un dépôt se forme également sur l’extrémité de la ligne coaxiale 201 débouchant dans la cavité plasma 240 et plus particulièrement sur la fenêtre diélectrique 205 entre l’âme 202 et le conducteur extérieur 204 ce qui modifie progressivement les caractéristiques de propagation de la ligne coaxiale jusqu’à ce que l’onde générée par la source S d’énergie micro-onde 220 soit totalement réfléchie par la couche conductrice de métal déposée sur le diélectrique et formant un court circuit entre l’âme 202 et le conducteur extérieur 204. Il est alors nécessaire d’effectuer une opération de maintenance de l’applicateur pour enlever le dépôt, cette opération rendant le générateur de plasma indisponible. Cette configuration est donc plus adaptée aux applications de dépôts ou de pulvérisation de matériaux qui ne viennent pas modifier les caractéristiques de propagation de la ligne coaxiale quand le dépôt se fait sur la fenêtre diélectrique. De plus, l’introduction d’un matériau diélectrique en extrémité de ligne coaxiale modifie localement l’impédance de cette dernière ce qui peut rendre plus difficile l’adaptation de l’impédance de l’applicateur à celle du plasma.

Un but de l’invention est de pallier au moins un des inconvénients précités. A cet effet, l’invention a pour objet un générateur d’un plasma dans une cavité plasma , comprenant au moins une source d’énergie micro-onde et au moins un applicateur, d’une énergie micro-onde produite par la source, dans la cavité plasma, ledit au moins un applicateur comprenant une ligne coaxiale, la ligne coaxiale comprenant une âme centrale, un conducteur extérieur entourant ladite âme, une cavité de propagation de l’énergie microonde issue de la source, la cavité de propagation entourant l’âme centrale, une fenêtre diélectrique en contact avec l’âme et le conducteur extérieur séparant de façon étanche une première partie de la cavité de propagation tournée vers la source et une deuxième partie de la cavité de propagation dans laquelle se prolonge la cavité plasma, la fenêtre diélectrique permettant le passage de l’énergie micro-onde de la première partie de la cavité vers la deuxième partie de la cavité de propagation. L’applicateur comprend en outre un ensemble d’au moins un bloc de matière s’étendant dans la deuxième partie de la cavité de propagation entre l’âme et le conducteur extérieur à distance de l’âme et du conducteur extérieur. Le bloc de matière est isolé électriquement de l’âme centrale et du conducteur extérieur.

Avantageusement, le bloc de matière est réalisé en matériau électriquement conducteur.

Avantageusement, au moins un bloc de matière entoure complètement l’âme.

Avantageusement, au moins un bloc de matière entourant complètement l’âme présente une forme tubulaire, ledit bloc de matière étant appelé tube.

Avantageusement, au moins un tube est configuré et agencé de sorte à se trouver à une distance sensiblement constante de l’âme et à distance sensiblement constante du conducteur extérieur sur tout le tour du tube.

Avantageusement, au moins un bloc de matière s’étend sensiblement sur toute la longueur de la deuxième partie de la cavité de propagation.

Avantageusement, l’applicateur comprend des moyens de maintien configurés et agencés pour maintenir l’ensemble d’au moins un bloc de matière à distance de l’âme et du conducteur extérieur.

Avantageusement, les moyens de maintien sont disposés à distance de l’extrémité de la ligne coaxiale tournée vers la cavité plasma et de l’extrémité du bloc de matière tournée vers la cavité plasma.

Avantageusement, les moyens de maintien assurent une isolation électrique entre le bloc de matière et l’âme d’une part et le conducteur extérieur d’autre part.

Avantageusement, les moyens de maintien comprennent au moins un support s’étendant continûment depuis le bloc de matière jusqu’à l’âme ou le conducteur extérieur, au moins un bloc de matière étant monobloc avec au moins un support ou fixé de manière définitive au support.

Avantageusement, les moyens de maintien comprennent au moins un support s’étendant continûment depuis le bloc de matière jusqu’à l’âme ou le conducteur extérieur, ledit support étant fixé de manière démontable à l’âme ou respectivement au conducteur extérieur.

Avantageusement, la fenêtre diélectrique est formée au moins en partie par les moyens de maintien.

Avantageusement, l’ensemble comprend au moins un premier bloc de matière et un deuxième bloc de matière situés à des premières distances respectives différentes de l’âme et à des deuxièmes distances respectives du conducteur extérieur, le premier bloc de matière étant interposé entre le deuxième bloc de matière et l’âme centrale.

Avantageusement, les moyens de maintien comprennent un support assurant le maintien des blocs de matière à distance l’un de l’autre.

Avantageusement, le générateur comprend plusieurs applicateurs. L’invention permet d’augmenter la plage de fonctionnement en pression et en puissance d’une source de plasma en empêchant l’allumage de plasmas parasites au sein d’une terminaison coaxiale d’un applicateur d’énergie micro-ondes. Ceci est réalisé sans avoir à diminuer les dimensions de l’applicateur, et plus particulièrement sans avoir à réduire le rapport entre le diamètre interne du conducteur extérieur et le diamètre de l’âme, ce qui permet d’adapter facilement l’impédance caractéristique de la ligne coaxiale à celle du plasma. Par conséquent, l’invention permet d’optimiser les caractéristiques de propagation électromagnétique d’une source plasma coaxiale pour faciliter l’allumage du plasma et d’améliorer le transfert de puissance de l’applicateur au plasma. L’invention permet de limiter les risques de formation d’un court-circuit entre l’âme et le conducteur extérieur de la ligne coaxiale lors des applications de dépôt métallique par rapport à une solution dans laquelle un diélectrique remplit l’espace entre l’âme et le conducteur extérieur au niveau de l’extrémité de la ligne coaxiale de l’applicateur qui fait face la cavité. En effet, le dépôt se fait le long de l’âme, le long du tube et le long du conducteur extérieur selon la direction coaxiale. La durée d’utilisation de l’applicateur avant maintenance ainsi est allongée. L’invention sera mieux comprise à l’étude de quelques modes de réalisation décrits à titre d’exemples nullement limitatifs, et illustrés par des dessins annexés sur lesquels : - les figures 1a et 1b, déjà décrite, représentent un premier exemple de générateur de plasma de l’art antérieur dans des conditions de pression différentes, - la figure 2, déjà décrite, représente un deuxième exemple de générateur de plasma de l’art antérieur, - la figure 3 illustre schématiquement en coupe un premier mode de réalisation d’un générateur de plasma selon l’invention comprenant un premier exemple d’applicateur, - la figure 4 illustre schématiquement en coupe une portion d’un deuxième exemple d’applicateur d’un générateur de plasma selon l’invention, - la figure 5 illustre schématiquement en coupe une portion d’un troisième exemple d’applicateur d’un générateur de plasma selon l’invention, D’une figure à l’autre les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références numériques.

La figure 3 illustre schématiquement en coupe un mode de réalisation possible d’un générateur de plasma selon l’invention.

Le générateur de plasma 1 comprend de façon classique une cavité 40, appelée cavité plasma dans la suite du texte, fermée dans laquelle le plasma est destiné à être généré. Cette cavité renferme un gaz à ioniser pour générer le plasma. Cette cavité plasma 40 est maintenue à une pression du gaz à ioniser souhaitée allant classiquement de quelques dizaines de Pa à quelques milliers de Pa, c'est-à-dire de quelques mtorr à que les dizaines de torr suivant la nature du gaz et la fréquence d’excitation. La pression étant très faible on considère que cette cavité est sensiblement sous vide. La cavité plasma 40 est délimitée par une paroi 41.

Sur la réalisation de la figure 3, le générateur de plasma 1 comprend un applicateur 10 d’une énergie micro-onde. En variante, le générateur de plasma 1 comprend une pluralité d’applicateurs micro-ondes. Ces applicateurs peuvent être agencés de sorte à former un réseau linéaire, bidimensionnel ou tridimensionnel. L’applicateur 10 est relié à une source de production d’une énergie micro-onde 20. La source SO, 20 est destinée à injecter une onde électromagnétique dans le domaine des micro-ondes dans l’applicateur 10 en direction de l’enceinte. Dans le cas où le générateur de plasma 1 comprend plusieurs applicateurs de micro-ondes, chaque applicateur 10 est relié à une source de production d’énergie micro-onde. Ces sources peuvent être distinctes ou comprendre une partie commune. En variante, les applicateurs sont reliés à une source commune. La fonction de l’applicateur de micro-ondes 10 est d’assurer une fonction de guide d’onde. Il assure la propagation de l’énergie micro-onde injectée par la source SO, 20 jusqu’à l’intérieur de la cavité plasma 40, de préférence avec un minimum de perte de puissance, de sorte à exciter le plasma dans la cavité plasma 40. L’applicateur 10 comprend une partie coaxiale 11 aussi appelée ligne coaxiale. Une première extrémité 11a de la ligne coaxiale 11 est reliée à la source 20. La source 20 est disposée à l’extérieur de la cavité plasma 40.

Avantageusement, comme représenté sur la figure 3, la ligne s’étend longitudinalement selon la direction coaxiale d.

Une deuxième extrémité 11b de la partie coaxiale 11 tournée vers la cavité plasma 40. Elle débouche dans la cavité plasma. Autrement dit, la cavité se prolonge à l’intérieur la cavité de la deuxième extrémité 11b de la partie coaxiale.

La partie coaxiale 11 comprend une âme centrale 12 et un conducteur extérieur 14. Le conducteur extérieur 14 entoure l’âme centrale 12.

Le conducteur extérieur 14 entoure l’âme centrale sur toute la longueur de la partie appelée ligne coaxiale.

Le conducteur extérieur 14 entoure complètement l’âme centrale 12.

Le conducteur extérieur 14 affleure sensiblement la paroi de l’enceinte 41.

La ligne coaxiale 14 comprend une cavité de propagation 13.

La propagation de l’énergie micro-onde provenant de la source 20, au sein de la partie coaxiale jusqu’à la cavité plasma 40, s’effectue dans la cavité de propagation 13 entourant l’âme centrale 12 dans le sens des flèches représentées dans la cavité 13. Dans la réalisation de la figure 3, la cavité de propagation 13 est la cavité élémentaire qui entoure l’âme 12 et qui est entourée par le conducteur extérieur 14. La cavité élémentaire est délimitée par l’âme 12 et le conducteur extérieur 14.

En variante, la cavité de propagation entourant l’âme centrale 12 peut comprendre la cavité élémentaire, qui forme une partie de la cavité de propagation débouchant sur la cavité plasma, et une autre cavité, formée dans le conducteur extérieur. L’autre cavité forme une partie de la cavité de propagation tournée vers la source 20. L’autre cavité peut par exemple entourer la cavité élémentaire sur une partie de la longueur de la cavité élémentaire. L’autre cavité est séparée de la cavité élémentaire par une fenêtre diélectrique dont la fonction est décrite ultérieurement. Cette fenêtre diélectrique relie l’âme et le conducteur extérieur. La fenêtre diélectrique est fixée à l’âme et au conducteur extérieur. L’âme centrale 12 présente la forme d’une tige.

Dans la réalisation non limitative de la figure 3, l’extrémité 12b de l’âme tournée vers la cavité 40 est creuse. Autrement dit, la tige présente un évidement 12c. En d’autres termes, l’extrémité 12b présente la forme d’un tube. Elle présente ici une section en U dans un plan contenant la direction d. L’évidement est rempli du gaz présent dans la cavité plasma 40. En variante, des aimants peuvent être enfoncés dans l’évidement 12c. En variante, l’extrémité 12b de l’âme est pleine. Dans une autre variante, l’âme présente la forme d’un tube. Le tube peut être fermé à son extrémité libre 12b. Un aimant peut être inséré dans le tube.

Le conducteur extérieur 14 peut être formé dans l’enceinte délimitant la cavité ou être rapporté. Le générateur de plasma 1 peut comprendre un circuit de refroidissement non représenté, dans lequel circule un fluide, par exemple de l’eau sous forme liquide, pour refroidir la cavité élémentaire 13. L’âme centrale 12 et le conducteur extérieur 14 sont électriquement conducteurs. Ils sont réalisés en matériaux conducteurs d’électricité. L’applicateur 10 comprend une fenêtre diélectrique 15 disposée dans la cavité de propagation 13. La fenêtre diélectrique est en contact avec l’âme 12 et le conducteur extérieur 14. Autrement dit, elle s’étend continûment entre l’âme 12 et le conducteur extérieur 14. La fenêtre diélectrique est fixée à l’âme et au conducteur extérieur. Elle assure une isolation électrique entre l’âme 12 et le conducteur extérieur 14. La fenêtre diélectrique 15 a pour fonction de laisser passer l’énergie micro-onde. La fenêtre diélectrique sépare la cavité en une première partie 13a de la cavité de propagation 13 tournée vers la source SO et une deuxième partie de la cavité de propagation 13b débouchant dans la cavité plasma 40. Autrement dit, la cavité plasma 40 se prolonge dans la cavité de propagation 13b. Elle permet le passage de l’énergie micro-onde depuis la première partie 13a de la cavité de propagation 13 tournée vers la source jusqu’à la deuxième partie 13b de la cavité de propagation. La cavité plasma 40 se prolonge à l’intérieur de la deuxième partie de la cavité de propagation 13. La deuxième partie 13b de la cavité entoure l’âme 12 et est entourée par le conducteur extérieur 14. Autrement dit, la deuxième partie 13b de la cavité est délimitée par l’âme 12, le conducteur extérieur 14 et la fenêtre diélectrique 15. Autrement dit, la fenêtre diélectrique 15 permet le passage de l’énergie micro-onde injectée par la source 20 depuis la première extrémité 11a de la partie coaxiale 11 jusqu’à la deuxième extrémité 11b de la partie coaxiale 11. De la sorte, l’énergie micro-onde injectée par la source 20 dans la cavité de propagation 13 se propage jusqu’à la cavité plasma 40 de sorte à initier et entretenir le plasma. La fenêtre diélectrique 15 a également pour fonction d’assurer une séparation étanche entre la première partie 13a et la deuxième partie 13b de la cavité de propagation 13. Autrement dit, la fenêtre diélectrique est fixée à l’âme 12 et au conducteur extérieur 14 de sorte à assurer une séparation étanche entre les deux parties 13a et 13b de la cavité. La fenêtre diélectrique 15 assure la transition de l’atmosphère vers le milieu gazeux basse pression de la cavité plasma sans fuite de gaz.

Sur la réalisation non limitative de la figure 3, la fenêtre diélectrique 15 remplit la cavité élémentaire 13 sur une partie de la longueur de la cavité à distance de la deuxième extrémité 11b de la partie coaxiale 11. La fenêtre diélectrique 15 est réalisée en matériau diélectrique. Elle remplit la cavité dans un plan perpendiculaire à la direction coaxiale d. La fenêtre est fixée à l’âme 12 et au conducteur extérieur 14 par l’intermédiaire de joints toriques 17 (ici, de façon non limitative, au nombre de quatre) représentés par des disques encastrés dans la fenêtre 15 et l’âme 12 et/ou le conducteur extérieur 14. La fixation de la fenêtre à l’âme 12 et au conducteur extérieur 14 au moyen des joints toriques 107 avec ce type de montage permet de garantir une bonne étanchéité. En variante, la fenêtre diélectrique 107 est fixée à l’âme et/ou au conducteur extérieur 14 par d’autres moyens de fixation permettant d’assurer l’étanchéité. La fenêtre diélectrique peut être fixée à l’âme et/ou au conducteur 14 par brasage, soudage, collage ou tout autre moyen.

Comme représenté sur la figure 3, l’applicateur 10 comprend un ensemble d’au moins un bloc de matière 50 disposé dans la deuxième partie 13b de la cavité de propagation 13. Autrement dit, ce bloc de matière 50 s’étend entre la fenêtre diélectrique et la deuxième extrémité 11b de la ligne coaxiale 11.

Le bloc de matière 50 s’étend dans la deuxième partie 13b de la cavité de propagation 13 entre l’âme 12 et le conducteur extérieur 14 à distance de l’âme 12 et du conducteur extérieur 14. Autrement dit, le bloc de matière 50 n'est accolé ni au conducteur extérieur 14 ni l’âme 12. A l’intérieur de la ligne coaxiale 11, le bloc de matière 50 est séparé de l’âme 12 et du conducteur extérieur 14 par les portions de la cavité 13b situées respectivement entre le bloc de matière 50 et l’âme 12 et entre le bloc de matière 50 et le conducteur extérieur 14. La cavité plasma 40 se prolonge dans la ligne coaxiale 11, et plus particulièrement à l’intérieur de la deuxième partie 13b de la cavité de propagation 13, autour du bloc de matière 50.

Sur la réalisation non limitative de la figure 3 dans laquelle la ligne coaxiale s’étend selon la direction d, le bloc de matière 50 cloisonne la cavité de propagation de sorte à séparer la deuxième partie 13b de la cavité de propagation 13 en plusieurs zones selon un axe perpendiculaire à la direction coaxiale d.

Le bloc de matière 50 est isolé électriquement de l’âme 12 et du conducteur extérieur 14. Autrement dit, le bloc de matière 50 est flottant électriquement par rapport à l’âme et au conducteur extérieur.

Le bloc de matière 50 du générateur selon l’invention permet de réduire à la fois le gradient de champ électrique au sein de la deuxième partie 13b de la cavité de propagation entre l’âme 12 et le conducteur extérieur 14 et la distance sur laquelle les électrons accélèrent entre l’âme et le conducteur extérieur ce qui limite les chances que les électrons n’acquièrent suffisamment d’énergie pour initier le plasma (c’est à dire ioniser le gaz dans la cavité 40) au sein de l’applicateur. L’invention permet de limiter les risques de formation de plasma parasite tel que décrit précédemment au sein de la ligne coaxiale voir d’éviter la formation du plasma parasite. Le plasma est donc créé dans la cavité 40 uniquement à distance de la ligne coaxiale comme cela est représenté sur la figure 3 sur laquelle est représentée une zone d’excitation de plasma. Cela ne nécessite pas de réduire les dimensions de l’applicateur et notamment le rapport entre le diamètre interne du conducteur extérieur et le diamètre externe de l’âme.

Par ailleurs, le bloc de matière étant flottant électriquement par rapport à l’âme et au conducteur extérieur, il ne modifie pas l’impédance caractéristique de la ligne coaxiale.

Pour les plasmas à très basse pression (de l’ordre de 100 Pa), cette invention permet d’étendre la plage de fonctionnement du générateur de plasma vers des pressions plus élevées sans que le plasma ne se développe dans la ligne coaxiale tout en permettant une optimisation du transfert de puissance car elle permet d’adapter l’impédance caractéristique de l’applicateur à la charge que représente le plasma en modifiant les dimensions de la ligne coaxiale dans un plan transversal (perpendiculaire à la direction d) ou plus généralement en modifiant la distance entre l’âme 12 et le conducteur extérieur 14 entourant l’âme 12.

Par ailleurs, l’invention permet d’allonger la durée d’utilisation du dispositif avant l’apparition d’un court circuit et donc la durée entre les opérations de maintenance pour les applications de dépôt ou de pulvérisation métallique car le dépôt du métal ne se fait pas directement sur la fenêtre diélectrique. Avant de se faire sur la fenêtre diélectrique 15, le dépôt se fait le long du bloc de matière 50, de l’âme 12 et du conducteur extérieur 14.

Le bloc de matière 50 comprend une première extrémité longitudinale 50a et une deuxième extrémité longitudinale 50b. La première extrémité 50a du bloc de matière 50 est tournée vers la première extrémité 11a de la ligne coaxiale ou vers la première partie de la cavité de propagation 13a, et la deuxième extrémité 50b du bloc de matière 50 est tournée vers la cavité plasma 40. La deuxième extrémité 50b du bloc de matière 50 est libre.

Sur la réalisation non limitative mais avantageuse de la figure 3, le bloc de matière 50 entoure complètement l’âme centrale 12. Cela permet de limiter l’accélération des électrons sur tout le tour de l’âme centrale 12 et par conséquent de limiter la probabilité d’apparition d’un plasma parasite.

En variante, le bloc de matière 50 n’entoure pas complètement l’âme centrale 12. L’applicateur peut comprendre plusieurs blocs de matière répartis autour de l’âme centrale et espacés les uns des autres. Il peut comprendre plusieurs blocs de matière situés à une même première distance de l’âme centrale et à une même deuxième distance du conducteur extérieur 14. Chacun de ces blocs peut par exemple présenter une forme de tige, de plaque droite ou courbe de secteur d’un anneau ou d’un tube.

Avantageusement, le bloc de matière 50 présente une forme tubulaire comme visible sur la figure 3. Ce type de bloc de matière est appelé tube flottant dans la suite du texte. Ce mode de réalisation permet de ralentir les électrons dans tout plan perpendiculaire à l’axe longitudinal du tube, donc sur une grande longueur.

Le tube flottant 50 entoure complètement l’âme centrale 12 et est entouré par le conducteur extérieur 14 Le tube flottant 50 est configuré et agencé de sorte à être situé à distance, c'est-à-dire à être écarté de l’âme 12 et du conducteur extérieur 14. Autrement dit, le tube flottant 50 n’est accolé ni à l’âme 12, ni au conducteur extérieur 14 et ce, sur tout le tour du tube flottant 50.

Le tube flottant 50 présente un diamètre interne di supérieur au diamètre externe de l’âme 12 da et un diamètre externe de inférieur à celui du diamètre interne dib du conducteur extérieur 14. Le tube flottant 50 présente un diamètre interne di supérieur au diamètre externe de l’âme 12 da et un diamètre externe de inférieur à celui du diamètre interne dib du conducteur extérieur 14. Le diamètre interne di de conducteur extérieur 14 est le diamètre de la paroi du conducteur extérieur 14 tournée vers l’âme 12. Le diamètre externe da de l’âme 12 est le diamètre de la paroi de l’âme 12 tournée vers le conducteur extérieur. Le diamètre interne di du tube 50 est le diamètre de la paroi du tube 50 qui est tournée vers l’âme 12 et le diamètre externe de du tube est le diamètre de la paroi du tube 50 tournée vers le conducteur extérieur 14.

Sur la réalisation de la figure 3, le tube flottant 50 s’étend longitudinalement selon la direction coaxiale d.

Avantageusement, le tube flottant 50 est configuré de sorte à se trouver à une première distance (1/2*(di-da)) sensiblement constante de l’âme 12 et à une deuxième distance (1/2*(dib-de)) sensiblement constante du conducteur extérieur 14 sur tout le tour du tube. Ces deux distances sont non nulles. Autrement dit, la surface extérieure 50e du tube flottant 50 tournée vers le conducteur extérieur 14 et la surface intérieure 14i du conducteur extérieur présentent la même forme et les mêmes éléments de symétrie mais des dimensions différentes dans un plan perpendiculaire à l’axe d. La surface intérieure 50i du tube flottant 50 tournée vers l’âme et la surface extérieure 12e de l’âme tournée vers le tube flottant présentent la même forme et les mêmes éléments de symétrie mais des dimensions différentes dans un plan perpendiculaire à l’axe d.

Avantageusement, l’âme centrale 12 et le conducteur 14 sont situés à une distance fixe (1/2*(dib-da)) l’un de l’autre sur tout le tour de l’âme centrale. Autrement dit, la surface extérieure 12e de l’âme centrale 12 tournée vers le conducteur extérieur 14 et la surface intérieure 14i du conducteur extérieur 14 tournée vers l’âme centrale 12 présentent la même forme et les mêmes éléments de symétrie dans un plan perpendiculaire à l’axe d. Elles présentent des dimensions différentes.

De préférence mais pas nécessairement, l’âme centrale 12 et la cavité de propagation 13 sont à symétrie de révolution autour de l’axe d. Avantageusement, l’ensemble d’au moins un bloc de matière 50 est à symétrie de révolution autour de l’axe d.

La forme et les dimensions de la surface extérieure 12e de l’âme et de la surface intérieure 14i du conducteur extérieur 14 dans un plan perpendiculaire à la direction d peuvent être constantes sur toute la longueur de la ligne coaxiale. En variante, leurs dimensions varient le long de la ligne coaxiale mais les distances entre elles restent constantes. Les dimensions des surfaces internes et externes du tube 50 dans un plan perpendiculaire à la direction d peuvent alors varier de façon à maintenir fixes les distances respectives entre le tube 50 et le conducteur extérieur et entre le tube et l’âme 12 sur au moins une partie de la longueur du tube flottant 50.

Sur la réalisation de la figure 3, le tube présente un diamètre interne di et un diamètre externe de constants. Le tube est sensiblement cylindrique. Le diamètre externe l’âme da et le diamètre interne dib du conducteur extérieur 14 sont également constants. Par conséquent, le tube flottant 50 présente un diamètre interne di supérieur au diamètre externe de l’âme da et un diamètre externe inférieur au diamètre interne du conducteur extérieur dib. En variante au moins un des diamètres di, da, de, dib varie selon la direction d. Le tube flottant peut par exemple comprendre une partie tronconique. Le tube flottant 50 présente avantageusement un diamètre interne di supérieur au diamètre externe de l’âme da et un diamètre externe inférieur au diamètre interne du conducteur extérieur dib dans tout plan perpendiculaire à la direction d passant par le tube flottant.

Avantageusement, le bloc de matière 50 s’étend sensiblement sur toute la longueur de la deuxième partie 13b de la cavité de propagation 13. Cela permet de limiter l’accélération des électrons sur toute la longueur de la deuxième partie de la cavité et ainsi de limiter les chances d’apparition du plasma parasite.

Sur la réalisation de la figure 3, le bloc de matière étant situé à distance de l’âme 12 et du conducteur 14, il n’existe pas de contact électrique direct entre le bloc de matière 50 et l’âme 12 et le conducteur 14.

Le bloc de matière est de préférence réalisé en matériau électriquement conducteur, par exemple en métal, par exemple en Aluminium ou en Cuivre. Ce mode de réalisation est présente les avantages d’avoir une faible influence sur l’impédance caractéristique de la ligne coaxiale, d’être bon marché et peu fragile.

En variante, le bloc de matière est réalisé en matériau diélectrique, par exemple en Alumine AI2O3 ou en dioxyde de silicium SiC>2. L’applicateur 10 comprend des moyens de maintien, comprenant par exemple un ensemble d’au moins un support 18, 19, configurés et agencés pour maintenir le bloc de matière 50 à distance, c'est-à-dire écarté, de l’âme 12 et du conducteur extérieur 14. Les moyens de maintien sont disposés dans la cavité.

Les moyens de maintien 18, 19 sont avantageusement disposés dans la cavité de propagation 13. Sur la réalisation de la figure 3, les moyens de maintien sont disposés dans la deuxième partie 13b de la cavité de propagation. Les moyens de maintien sont configurés et agencés de façon que la cavité plasma 40 se prolonge à l’intérieur de la deuxième partie 13b de la cavité autour du bloc de matière 50.

Sur la réalisation non limitative de la figure 3, les moyens de maintien sont disposés à distance de la deuxième extrémité 50b du bloc de matière 50 et de l’extrémité 11 b de la ligne coaxiale tournée vers la cavité plasma 40. Cela permet à un métal de venir se déposer dans la deuxième partie de la cavité 13b entre l’extrémité 50b du bloc de matière tournée vers la cavité plasma et les moyens de maintien. Les moyens de maintien ferment la cavité plasma 40.

Par ailleurs, les moyens de maintien sont en appui sur la fenêtre diélectrique 15. Cela favorise l’étanchéité de la cavité plasma 40.

Avantageusement, les moyens de maintien sont configurés pour maintenir le bloc de matière 50 à des distances prédéterminées respectives fixes de l’âme 12 et du conducteur extérieur sur toute la longueur de la ligne coaxiale. La distance séparant le bloc de matière 50 et le conducteur extérieur 14 est la distance séparant la surface extérieure 50e du bloc de matière 50 et la surface intérieure 14i du conducteur extérieur 14. La distance séparant le bloc de matière 50 et l’âme 12 est la distance séparant la surface intérieure 50i du bloc de matière et la surface extérieure 12e de l’âme.

Avantageusement, les moyens de maintien sont configurés pour maintenir le bloc de matière à des distances prédéterminées respectives fixes de l’âme 12 et du conducteur extérieur sur toute la longueur du bloc de matière selon la direction d.

Les moyens de maintien 18, 19 assurent avantageusement l’isolation électrique entre le bloc de matière 50 et l’âme 12 d’une part et entre le tube flottant 50 et le conducteur extérieur 14 d’autre part. Les moyens permettent avantageusement de laisser passer l’énergie micro-onde. Les supports sont avantageusement réalisés en matériau diélectrique^

Avantageusement, les moyens de maintien sont fixés de manière démontable à l’âme 12 et au conducteur extérieur 14. Cela permet d’assurer la maintenance du dispositif selon l’invention. L’agencement des supports relativement au tube 50 décrit ci-après est aussi valable pour un bloc de matière présentant une forme différente.

Sur l’exemple représenté sur la figure 3, les moyens de maintien 18, 19 comprennent un premier support 18 réalisé en matériau diélectrique s’étendant continûment depuis l’âme centrale 12 jusqu’au tube flottant 50 pour maintenir le tube flottant 50 à distance de l’âme centrale 12. Le premier support 18 est fixé à l’âme centrale 12 et au tube flottant 50. Il est par exemple fixé à l’âme centrale 12. Le premier support 18 s’étend sur une portion de la longueur du tube flottant 50.

Le premier support 18 est situé à distance de la deuxième extrémité 50b du bloc de matière 50 et de la deuxième extrémité 11b de la ligne coaxiale.

Le premier support 18 est ici de façon avantageuse, une bague ou un cylindre. De façon plus générale, le premier support entoure ici complètement l’âme 12. Il est complètement entouré par le tube flottant 50. Sur l’exemple de la figure 3, le premier support 18 remplit l’espace entre l’âme 12 et la première extrémité 50a du tube flottant 50. Il est avantageusement à symétrie de révolution autour de l’axe d. Il présente un diamètre interne et un diamètre externe fixes.

Sur l’exemple représenté sur la figure 3, les moyens de maintien comprennent un deuxième support 19 réalisé dans un matériau diélectrique s’étendant continûment depuis le conducteur extérieur 14 jusqu’au tube flottant 50 pour le tube flottant 50 à distance du conducteur extérieur 14. Le deuxième support 19 est fixé au conducteur extérieur 14 et au tube flottant 50. Il est avantageusement fixé au conducteur extérieur 14 de manière démontable.

Le deuxième support 19 s’étend sur une portion de la longueur du tube flottant 50. Le deuxième support 19 est situé à distance de la deuxième extrémité du tube 12b.

Le deuxième support est ici de façon avantageuse, une bague ou un cylindre. De façon plus générale, le deuxième support entoure ici complètement l’âme 12 et l’ensemble de bloc de matière, ici le tube flottant. Il est aussi complètement entouré par le conducteur extérieur. Sur l’exemple de la figure 3, le deuxième support 19 remplit l’espace entre le conducteur extérieur 12 et la première extrémité 50a du tube flottant 50. Il est avantageusement à symétrie de révolution autour de l’axe d. Il présente un diamètre interne et un diamètre externe fixes.

Sur la réalisation de la figure 3, le tube flottant 50 et les deux bagues de maintien 18, 19 forment des pièces distinctes. En variante, le bloc de matière 50 forme un ensemble monobloc avec le premier support 18 et/ou le deuxième support 19. Un ensemble monobloc est formé d’une seule pièce. Il est réalisé dans un seul matériau homogène ou composite.

En variante, le bloc de matière 50 et le premier support 18 et/ou le deuxième support 19 sont fixés l’un à l’autre de manière définitive. La maintenance et le montage de ces modes de réalisation sont aisés car on peut monter et démonter le bloc de matière et le premier support 18 et/ou le deuxième support, sur la ligne coaxiale, en une seule étape. Le bloc de matière 50 forme par avantageusement un ensemble monobloc avec les moyens de maintien.

Sur la réalisation de la figure 3, la première extrémité 50a du tube flottant 50 est fixée à la fenêtre diélectrique 15. Autrement dit, le tube flottant 50 et la fenêtre diélectrique 15 forment des pièces différentes. En variante, le tube flottant 50 forme un ensemble monobloc avec la fenêtre diélectrique 15 ou la fenêtre diélectrique et le tube flottant 50 sont fixés l’un à l’autre de manière définitive. La maintenance et le montage de ces modes de réalisation sont aisés pour les mêmes raisons que celles évoquées précédemment. En variante, le bloc de matière 50 est espacé de la fenêtre diélectrique. Le bloc de matière 50 est par exemple situé de la fenêtre diélectrique selon la direction d.

En variante, le bloc de matière est fixé de manière démontable aux moyens de maintien et/ou à la fenêtre diélectrique.

Avantageusement, il y a continuité de matière entre le bloc de matière 50 et la fenêtre diélectrique 15. Par exemple, le bloc de matière est en butée contre la fenêtre diélectrique ou forme un ensemble monobloc avec cette dernière. Cela permet de faciliter le montage du bloc de matière dans la ligne coaxiale et favoriser l’étanchéité de la cavité plasma.

Sur la réalisation de la figure 3, les deux supports 18, 19 sont disposés au niveau de la première extrémité 50a du tube flottant 50. De manière générale, au moins un support 18 est, de préférence, disposé à proximité d’une extrémité d’un bloc de matière 50 tournée vers la source. Autrement dit, au moins un support est plus éloigné de la deuxième extrémité du bloc de matière tournée vers la cavité plasma ou de l’extrémité de la ligne coaxiale tournée vers la cavité plasma que de la première extrémité du bloc de matière. Cela permet de maximiser la surface sur laquelle peut venir se déposer le métal puisque le métal peut venir se déposer sur toute la longueur du tube flottant sur les deux faces du bloc de matière. Sur la figure 4, on a représenté un autre exemple d’applicateur d’un générateur selon l’invention. L’applicateur 310 comprend une ligne coaxiale 311 comprenant une première extrémité non représentée tournée vers la source micro-onde non représentée et une deuxième extrémité 311b en regard de la cavité plasma 40. La ligne coaxiale 311 comprend une âme 312, un conducteur extérieur 14, une cavité de propagation 13 entourant l’âme 312. L’applicateur 310 comprend une fenêtre diélectrique 15 séparant deux parties 13a, 13b de la cavité de propagation 13, un tube flottant 50 et des moyens de maintien 318, 319. L’applicateur 310 diffère de celui de la figure 4 par l’agencement des moyens de maintien 318, 319. Les moyens de maintien comprennent un premier support 318 et un deuxième support 319. Ces moyens de maintien sont espacés selon l’axe d ou plus généralement selon la longueur du tube flottant 50. Le premier support 318 et le deuxième support 319 sont disposés à proximité de la première extrémité 50a du tube flottant 50 et respectivement à proximité de la deuxième extrémité 50b du tube flottant 50. Une telle répartition des moyens de maintien peut être utilisée pour tout type de bloc de matière. Cette disposition permet de favoriser le maintien du bloc de matière 50 à distance de l’âme 12 et du conducteur extérieur 14 sur une grande longueur. En revanche la surface de dépôt métallique est réduite d’un côté, ici du côté du deuxième support 319. L’applicateur 310 diffère aussi de celui de la figure 3 par l’âme 12 qui est pleine.

Sur la figure 3, les surfaces de l’âme 12, du tube flottant 50 et du conducteur extérieur 14 en première extrémité de la ligne coaxiale 11 se trouvent sensiblement au même niveau, c'est-à-dire sensiblement dans un même plan perpendiculaire à la direction d. Autrement dit, l’âme 12 affleure sensiblement la surface du tube flottant 50, et plus généralement du bloc de matière, et du conducteur extérieur 14 en première extrémité de la ligne coaxiale 11. En variante, le tube 50 et plus généralement le bloc de matière dépasse du conducteur extérieur et/ou de l’âme en direction de la cavité 40 selon la direction coaxiale d. Autrement dit, le tube 50 est partiellement situé dans la cavité de propagation 13 et partiellement situé en dehors de la cavité de propagation 13. La deuxième extrémité 50b du tube est située en dehors de la cavité de propagation. En variante, le tube 50 et plus généralement le bloc de matière est en retrait du conducteur extérieur et/ou de l’âme en direction la cavité 40 selon la direction coaxiale d. Sur la réalisation de la figure 4, les surfaces du tube flottant 50 et du conducteur extérieur 14 en première extrémité de la ligne coaxiale 311 se trouvent au même niveau et l’âme 312 dépasse la surface du tube flottant 50 et du conducteur extérieur en direction de la cavité selon la direction coaxiale d.

Sur la figure 5, on a représenté un autre exemple d’applicateur d’un générateur selon l’invention. L’applicateur 410 comprend une ligne coaxiale 311 identique à celle de la figure 4, comprenant une première extrémité non représentée tournée vers la source micro-onde non représentée et une deuxième extrémité 311b en regard de la cavité plasma 40. La ligne coaxiale 311 comprend une âme 312, un conducteur extérieur 14 et une cavité de propagation 13. L’applicateur 410 comprend une fenêtre diélectrique 15. L’applicateur 410 diffère de celui de la figure 4 en ce qu’il comprend une pluralité de tubes flottants 450, 451 tels que décrits précédemment. Les tubes 450, 451 s’étendent longitudinalement selon la direction coaxiale d. Sur la réalisation non limitative de la figure 5, les tubes flottants 450, 451 sont à symétrie de révolution autour de l’axe d.

Avantageusement, les tubes flottants comprennent un premier tube flottant 450 et un deuxième tube flottant 451 entourant le deuxième tube flottant 450. Le générateur pourrait comprendre plus de deux tubes flottants s’entourant les uns les autres et disposés à distance les uns des autres. Par exemples, le générateur pourrait comprendre des tubes flottants présentant des diamètres internes et externes tous différents.

De manière plus générale l’ensemble d’au moins un bloc de matière comprend avantageusement une pluralité de blocs de matière disposés à des premières distances respectives différentes de l’âme et à des deuxièmes distances respectives différentes du conducteur extérieur et comprenant au moins un premier bloc de matière (ici le tube 450) et un deuxième bloc de matière (ici le tube 451), le premier bloc 450 étant interposé entre le deuxième bloc 451 et l’âme 12. Autrement dit, le deuxième bloc 451 est interposé entre le premier bloc 450 et le conducteur extérieur 14. Ce mode de réalisation permet de ralentir encore plus la vitesse des électrons et de limiter encore plus les risques d’apparition d’un plasma parasite au sein de la ligne coaxiale. Un applicateur de ce type peut donc être utilisé à des pressions plus importantes ou à des puissances électriques supérieures. De façon encore plus avantageuse, l’ensemble d’au moins un bloc de matière comprend au moins un premier bloc de matière entourant complètement l’âme et un deuxième bloc de matière entourant complètement le premier bloc de matière. Les premières et deuxièmes distances respectives sont par exemple prises selon un axe perpendiculaire à l’axe d qui est l’axe de l’âme et passant par l’axe d.

Les deux blocs de matière 451, 450 sont avantageusement situés à distance l’un de l’autre. Autrement dit, ils sont écartés l’un de l’autre. Ils ne sont pas accolés l’un à l’autre. Ils sont séparés l’un de l’autre par un milieu en communication avec le milieu régnant dans la cavité. Cela permet d’augmenter la surface de dépôt de matériau généré dans la cavité plasma.

Les deux blocs 450, 451 sont par exemple séparés l’un de l’autre selon un axe perpendiculaire à l’axe d. L’applicateur 410 comprend également des moyens de maintien 418, 419, 420 présentant la même fonction que décrite précédemment. Ces moyens de maintien sont configurés et agencés pour maintenir les tubes flottants 450, 451 à distance de l’âme 312 et conducteur extérieur 14. Les moyens de maintien 418, 419, 420 sont également configurés et agencés pour maintenir tubes flottants 450, 451 à distance les uns des autres selon un axe radial. Sur la réalisation de la figure 5, les moyens de maintien comprennent trois supports. Ils comprennent un premier support 418 s’étendant continûment depuis l’âme centrale 12 jusqu’au premier tube flottant 450 pour maintenir le premier tube flottant 50 à distance de l’âme centrale 12. Les moyens de maintien comprennent un deuxième support 19 s’étendant continûment depuis le conducteur extérieur 14 jusqu’au deuxième tube flottant 451 pour maintenir le deuxième tube flottant 451 à distance du conducteur extérieur 14. Les moyens de maintien comprennent également un troisième support 420 ou support intermédiaire 420 s’étendant continûment depuis le premier tube flottant 450 jusqu’au deuxième tube flottant 451 pour maintenir la deuxième extrémité du deuxième tube flottant 451 à distance de celle du premier tube flottant 450. Le support intermédiaire 420 est fixé aux tubes 450 et 451.

Les moyens de maintien sont avantageusement configurés et agencés de sorte à maintenir les tubes adjacents à des distances respectives prédéterminées fixes l’un de l’autre le long des tubes respectifs.

Avantageusement, les supports sont réalisés en matériaux diélectriques.

Au moins un tube peut être monobloc ou fixé de manière définitive avec un support intermédiaire.

Sur les figures, les supports des moyens de maintien et la fenêtre diélectrique forment des pièces distinctes. Les supports sont par exemples fixés à la fenêtre diélectrique de manière démontable ou sont seulement en appui sur la fenêtre diélectrique. Cela permet de faciliter le démontage des blocs de matière pour la maintenance. Cela est d’autant plus nécessaire si la fenêtre est fixée de manière définitive à l’âme et au conducteur. En variante, au moins un support forme un ensemble monobloc avec la fenêtre diélectrique.

En variante, la fenêtre diélectrique 15 est formée au moins en partie par les moyens de maintien. La fenêtre diélectrique est par exemple formée par des supports et une partie du bloc de matière, ou une partie d’une pluralité de blocs de matières, s’étendant entre des supports adjacents au(x)dit(s) bloc(s) de matière. Il n’est alors pas nécessaire d’ajouter une fenêtre diélectrique en plus des supports. Sur la figure 3, la fenêtre diélectrique 15 pourrait être formée par la partie du tube flottant 50 disposée entre les deux supports 18 et 19 et par les supports 18 et 19. Sur la figure 5, la fenêtre diélectrique pourrait être formée par les supports 418 à 420 et par la portion du tube 450 située entre les supports 418 et 420 et par la portion du tube 451 située entre les supports 419 et 420. Avantageusement, les moyens de fixation des supports au conducteur extérieur et à l’âme seraient adaptés à la réalisation de la fonction de la fenêtre diélectrique (notamment l’étanchéité).

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Générateur (1) d’un plasma dans une cavité plasma (40), comprenant au moins une source d’énergie micro-onde et au moins un applicateur (10), d’une énergie micro-onde produite par la source (20), dans la cavité plasma (40), ledit au moins un applicateur (10) comprenant une ligne coaxiale (11), la ligne coaxiale comprenant une âme centrale (12), un conducteur extérieur (14) entourant ladite âme (12), une cavité de propagation (13) de l’énergie micro-onde issue de la source (20), la cavité de propagation (13) entourant l’âme centrale (12), une fenêtre diélectrique (15) en contact avec l’âme (12) et le conducteur extérieur (14) séparant de façon étanche une première partie (13a) de la cavité de propagation (13) tournée vers la source (20) et une deuxième partie (13b) de la cavité de propagation (13) dans laquelle se prolonge la cavité plasma (40), la fenêtre diélectrique (15) permettant le passage de l’énergie micro-onde de la première partie (13a) de la cavité vers la deuxième partie (13b) de la cavité de propagation (13), caractérisé en ce que l’applicateur (10) comprend en outre un ensemble d’au moins un bloc de matière (50) s’étendant dans la deuxième partie (13b) de la cavité de propagation (13) entre l’âme (12) et le conducteur extérieur (14) à distance de l’âme (12) et du conducteur extérieur (14), le bloc de matière (50) est isolé électriquement de l’âme centrale (12) et du conducteur extérieur (14).
2. 2. Générateur (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel le bloc de matière (50) est réalisé en matériau électriquement conducteur.
3. 3. Générateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un bloc de matière (50) entoure complètement l’âme.
4. 4. Générateur(1) selon la revendication précédente, dans lequel au moins un bloc de matière (50) entourant complètement l’âme présente une forme tubulaire, ledit bloc de matière étant appelé tube.
5. 5. Générateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel au moins un tube est configuré et agencé de sorte à se trouver à une distance sensiblement constante de l’âme et à distance sensiblement constante du conducteur extérieur sur tout le tour du tube.
6. 6. Générateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un bloc de matière s’étend sensiblement sur toute la longueur de la deuxième partie (13b) de la cavité de propagation (13).
7. 7. Générateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’applicateur (10) comprend des moyens de maintien configurés et agencés pour maintenir l’ensemble d’au moins un bloc de matière (50) à distance de l’âme (12) et du conducteur extérieur (14).
8. 8. Générateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de maintien sont disposés à distance d’une extrémité (50b) du bloc de matière tournée vers la cavité plasma (40) et de l’extrémité de la ligne coaxiale (11) tournée vers la cavité plasma (40).
9. 9. Générateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de maintien assurent une isolation électrique entre le bloc de matière (50) et l’âme (12) d’une part et le conducteur extérieur (14) d’autre part.
10. 10. Générateur (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel les moyens de maintien comprennent au moins un support (18, 19) s’étendant continûment depuis le bloc de matière jusqu’à l’âme (12) ou le conducteur extérieur (14), au moins un bloc de matière (50) étant monobloc avec au moins un support ou fixé de manière définitive au support.
11. 11. Générateur (1 ) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel les moyens de maintien comprennent au moins un support (18, 19) s’étendant continûment depuis le bloc de matière jusqu’à l’âme (12) ou le conducteur extérieur (14), ledit support étant fixé de manière démontable à l’âme ou respectivement au conducteur extérieur (14).
12. 12. Générateur (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel la fenêtre diélectrique (50) est formée au moins en partie par les moyens de maintien.
13. 13. Générateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’ensemble comprend au moins un premier bloc de matière (450) et un deuxième bloc (451) de matière situés à des premières distances respectives différentes de l’âme (12) et à des deuxièmes distances respectives du conducteur extérieur (14), le premier bloc de matière (450) étant interposé entre le deuxième bloc de matière (451) et l’âme centrale (12).
14. 14. Générateur (1) selon la revendication précédente en ce qu’elle dépend de la revendication 7, dans lequel les moyens de maintien comprennent un support assurant le maintien des blocs de matière à distance l’un de l’autre.
15. 15. Générateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité d’applicateurs.