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關(guān)于等離子放電條件的討論

閱讀:1714        發(fā)布時(shí)間:2021-12-27
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關(guān)于等離子體放電研究

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隨著對(duì)等離子體表面處理設(shè)備的進(jìn)一步了解,我們也想嘗試對(duì)設(shè)備的工作原理和現(xiàn)象做一些介紹和演繹,希望能夠幫助到大家更好理解和掌握等離子技術(shù)。


同時(shí),對(duì)封閉式等離子體腔的氣體壓強(qiáng)、工作電壓、氣體成分 之間的關(guān)系進(jìn)行了分析,探索了一種封閉腔體內(nèi)獲得高密度等離子體的方法


01

壓強(qiáng)變化對(duì)放電的影響


從腔體內(nèi)壓強(qiáng)變化的角度來看,當(dāng)氣壓較低時(shí),輝光放 電光譜強(qiáng)度隨著腔體內(nèi)氣壓的增加而增加,當(dāng)真空腔內(nèi)氣壓增加到一定程度時(shí),出現(xiàn)拐點(diǎn),光譜強(qiáng)度增 加緩慢并出現(xiàn)下降趨勢(shì),在140 Pa左右光譜強(qiáng)度最大

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02

工藝氣體影響


從氣體成分角度考慮,相同氣壓下純氬氣放 電的特征光譜強(qiáng)度最大。與純氬氣相比,氬-氪混合氣體輝光放電較難實(shí)現(xiàn),氪氣比氬氣難電離,氬氣是封閉式低氣壓輝光放電等離子體較好的電離氣體


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03

電壓(功率)對(duì)輝光放電的影響


從電壓測(cè)試曲線可知,隨著氣壓的升高,輝光放電時(shí)石英放電管所需電壓逐漸降低,更易實(shí)現(xiàn)輝光放電。此時(shí)存在最佳放電電壓350 V,及最佳放電氣壓140 Pa,可實(shí)現(xiàn)高效率電離。

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從等離子體密度測(cè)試結(jié)果可知,密度變化與強(qiáng)度變化趨勢(shì)基本吻合,隨著強(qiáng)度增加,等離子體密度呈上升趨勢(shì)。在140 Pa時(shí),等離子體密度達(dá)到最大值,繼續(xù)升高氣壓,輝光放電情況下等離子體密度呈下降趨勢(shì)

由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,在低氣壓封閉式等離子體腔體中,等離子體密度和腔體內(nèi)填充氣體壓強(qiáng)有關(guān),與腔體內(nèi)填充氣體種類有關(guān)。以純氬氣為工作氣體,工作氣壓140 Pa,放電電壓350 V的條件下,真空腔內(nèi)等離子體密度可達(dá)5.62x1011cm'3等離子體密度隨氣壓的增大,先增大后減小,在140 Pa左右取得最大值;氬氣等離子體放電比填充氟氣的等離子體放電等離子體密度高。在實(shí)際應(yīng)用中,可以通過合理調(diào)控等離子體放電管中的氣體壓強(qiáng)、放電電壓、氣體成分等來獲得高密度低氣壓封閉式等離子體。


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