等离子清洗机用氮气吗?

等离子清洗机(plasma cleaner)也叫等离子清洁机,或者等离子表面处理仪,是一种全新的高科技技术,利用等离子体来达到常规清洗方法无法达到的效果。等离子体是物质的一种状态,也叫做物质的第四态,并不属于常见的固液气三态。对气体施加足够的能量使之离化便成为等离子状态。等离子体的”活性”组分包括:离子、电子、原子、活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子等。等离子清洗机就是通过利用这些活性组分的性质来处理样品表面,从而实现清洁、涂覆等目的。

等离子体按照气体来分可分为以下两种:

活泼气体和不活泼气体等离子体:根据产生等离子体时应用气体的化学性质不同, 可分为不活泼气体等离子体和活泼气体等离子体两类,不活泼气体如氩气(Ar)、氮气 (N2)、氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)和空气等,活泼气体如氧气(O2)、氢气(H2) 等,不同类型的气体在清洗过程中的反应机理是不同的,活泼气体的等离子体具有更强的化学反应活性。不同特性的气体,它们用于清洗的污染物也须有不同选择。 当一种气体渗入一种或多种额外气体时,这些元素的混合气体组合,能产生我们所希望的蚀刻与清洗效果。借助等离子电浆中的离子或高活性原子,将表面污染物撞离或 形成挥发性气体,再经由真空系统带走,达到表面清洁的目的。等离子体形成过程,在高频电场中处于低气压状态的氧气、氮气、甲烷、水蒸气等 气体分子在辉光放电的情况下,可以分解出加速运动的原子和分子。这样产生的电子在 电场中加速时会获得高能量,并与周围的分子或原子发生碰撞,结果使分子和原子中又 激发出电子,而本身又处于激发状态或离子状态,这时物质存在的状态即为等离子体状 态。在等离子体中除了气体分子、离子和电子外,还存在受到能量激励状态的电中性的 原子或原子团(又称自由基),以及等离子体发射出的光线,其中波的长短、能量的高低在等离子体与物质表面相互作用时有着重要作用。

氮气作为一种不活泼气体,在等离子体清洗的过程中,主要作为非反应性气体,氮等离子处理能提高材料的硬度和耐磨性。在某些情况下氮气也能作为一种反应性气体,形成氨的化合物。更多的情况下等离子清洗机中使用氮气还是用作一种非反应性气体。

等离子清洗机

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