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等離子體的原理

時間:2018-4-10閱讀:3530

等離子體的原理是什么

      等離子體是氣體分子在真空、放電等特殊場合下產(chǎn)生的*現(xiàn)象和物質(zhì)。典型的等離子的組成是,電子、離子、自由基和質(zhì)子。就好象把固體轉(zhuǎn)變成氣體需要能量一樣,產(chǎn)生離子體也需要能量。一定量的離子體是由帶電粒子和中性粒子(包括原子、離子和自由粒子)混合組成。離子體能夠?qū)щ?,和電磁力起反?yīng)。

    等離子清洗/刻蝕機產(chǎn)生等離子體的裝置是在密封容器中設(shè)置兩個電極形成電場,用真空泵實現(xiàn)一定的真空度,隨著氣體愈來愈稀薄,分子間距及分子或離子的自由運動距離也愈來愈長,受電場作用,它們發(fā)生碰撞而形成等離子體,這時會發(fā)出輝光,故稱為輝光放電處理。輝光放電時的氣壓大小對材料處理效果有很大影響,另外與放電功率,氣體成分及流動速度、材料類型等因素有關(guān)。

等離子體有一些顯著的特征:

1) 氣體產(chǎn)生輝光現(xiàn)象,常稱為“輝光放電”。由于是真空紫外光,其對蝕刻率有十分積極的影響。

2)氣體中包含中性粒子、離子和電子。由于中性粒子和離子溫度介于102—103K,電子能量對應(yīng)的溫度高達(dá)105K,它們被稱為“非平衡等離子體”或“冷等離子體”。但是它們卻表現(xiàn)出電中性(準(zhǔn)中性)。

3) 氣體所產(chǎn)生的自由基和離子活性很高,其能量足以破壞幾乎所有的化學(xué)鍵,在任何暴露的表面引起化學(xué)反應(yīng)。等離子體中粒子的能量一般約為幾個至幾十電子伏特,大于聚合物材料的結(jié)合鍵能(幾個至十幾電子伏特),*可以破裂有機大分子的化學(xué)鍵而形成新鍵;但遠(yuǎn)低于高能放射性射線,只涉及材料表面,不影響基體的性能

等離子體可以通過直流或高頻交流電場產(chǎn)生。當(dāng)采用交流時,只能選用電信規(guī)定的科研及工業(yè)用頻段(中頻(MF)40KHz、高頻(HF)13.56MHz、微波頻率(MW)2.45GHz),否則會干擾無線電通信。

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