真空等離子清洗機工作原理介紹

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-04-06

真空等離子清洗機的工作原理是：在有效的真空度內(nèi)，利用2個電極形成電磁場.隨著氣體越來越稀薄，分子之間受磁場作用發(fā)生碰撞而形成等離子體并產(chǎn)生輝光.等離子體在真空腔體空間內(nèi)自由運動，不斷轟擊被處理材料表面并與其反應生成產(chǎn)物分子.撤去真空條件后，材料表面的產(chǎn)物分子與空氣接觸發(fā)生解析，生成活性基團。

根據(jù)用途的不同，可選用多種構(gòu)造的等離子清洗機，并可通過選用不同種類的氣體，調(diào)整裝置的特征參數(shù)等方法使工藝流程實現(xiàn)最佳化。但真空等離子清洗機的基本結(jié)構(gòu)大致是相同的如下圖一所示，一般裝置可由真空室、真空泵、高頻電源、電極、氣體導入系統(tǒng)、工件傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成。通常使用的真空泵是旋轉(zhuǎn)油泵，高頻電源通常用13.56MHz的無線電波。

1-產(chǎn)品 2-載物托盤 3-真空室 4-角閥 5-氣瓶 6-壓力控制系統(tǒng) 7-電極 8-電極 9-等離子發(fā)生器 10-真空泵

圖一等離子清洗機結(jié)構(gòu)圖

真空等離子清洗機的運行過程如下：

（1）被清洗的工件送入真空室并加以固定，啟動運行裝置，開始排氣，使真空室內(nèi)的真空程度達到10Pa左右的標準真空度。一般排氣時間大約需要2min。
（2）向真空室引入等離子清洗用的氣體，并使其壓力保持在100Pa。根據(jù)清洗材質(zhì)的不同，可分別選用氧氣、氫氣、氬氣或氮氣等氣體。
（3）在真空室內(nèi)的電極與接地裝置之間施加高頻電壓，使氣體被擊穿，并通過輝光放電而發(fā)生離子化和產(chǎn)生等離子體。讓在真空室產(chǎn)生的等離子體完全籠罩住被處理工件，開始清洗作業(yè)。一般清洗處理持續(xù)幾十秒到幾分鐘。
（4）清洗完畢后切斷高頻電壓，并將氣體及氣化的污垢排出，同時向真空室內(nèi)鼓入空氣，并使氣壓升至一個大氣壓。

真空等離子清洗機的工作原理理論分析

我們先簡單的定義什么是等離子體，等離子體是一團含有正離子、電子、自由基及中性氣體原子所組成的會發(fā)光的氣體團，如日光燈、霓虹燈發(fā)亮的狀態(tài)，就是屬于等離子體發(fā)亮的狀態(tài)。

等離子體的產(chǎn)生最主要是靠電子去撞擊中性氣體原子，使中性氣體原子解離而產(chǎn)生等離子體，但中性氣體原子核對其外圍的電子有一束縛的能量，我們稱它為束縛能，而外界的電子能量必須大于此束縛能，才會有能力解離此中性氣體原子。但是，此外界的電子往往是能量不足的，沒有解離中性氣體原子的能力，所以，我們必須用外加能量的方法給電子能量，使電子有能力解離此中性氣體原子。

要外加能量給電子，最簡單的方法就是用平行電極板加一直流電壓，電子在電極中，會被帶正電的電極所吸引而加速，在加速的過程中，電子就可以累積能量，當電子的能量達到某一時程度時，就有能力來解離中性氣體原子。能產(chǎn)生高密度等離子體的方法有很多種，在此我們簡單的介紹一下電容耦合式。

射頻放電裝置有很多種結(jié)構(gòu)型式，根據(jù)電極在放電室的位置區(qū)分，可分為外電極和內(nèi)電極；根據(jù)射頻電源的耦合方式區(qū)分，可分為電容耦合和電感耦合，常見的工業(yè)用等離子清洗機一般采用電容耦合方式，如圖2示。

圖二電容耦合示意圖

電容耦合式多采用平板式電極，電極位于放電室內(nèi)，在兩極板之間加射頻功率，電場激發(fā)放電，并形成穩(wěn)定的等離子。電容耦合式結(jié)構(gòu)簡單，等離子密度較直流放電高很多，尤其是大規(guī)模生產(chǎn)的化學反應裝置，平板式電極放電區(qū)域大、穩(wěn)定性好、效率高，很容易獲得大面積的加工處理能力。

以上就是關(guān)于真空等離子清洗機工作原理的一些簡單介紹，等離子清洗能夠提升材料的粘附性與濕潤性，去除不同類型的污染物和雜質(zhì)，從而為之后的工序奠定良好的基礎(chǔ)。