真空等离子清洗机工作原理介绍

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-04-06

真空等离子清洗机的工作原理是：在有效的真空度内，利用2个电极形成电磁场.随着气体越来越稀薄，分子之间受磁场作用发生碰撞而形成等离子体并产生辉光.等离子体在真空腔体空间内自由运动，不断轰击被处理材料表面并与其反应生成产物分子.撤去真空条件后，材料表面的产物分子与空气接触发生解析，生成活性基团。

根据用途的不同，可选用多种构造的等离子清洗机，并可通过选用不同种类的气体，调整装置的特征参数等方法使工艺流程实现最佳化。但真空等离子清洗机的基本结构大致是相同的如下图一所示，一般装置可由真空室、真空泵、高频电源、电极、气体导入系统、工件传送系统和控制系统等部分组成。通常使用的真空泵是旋转油泵，高频电源通常用13.56MHz的无线电波。

1-产品 2-载物托盘 3-真空室 4-角阀 5-气瓶 6-压力控制系统 7-电极 8-电极 9-等离子发生器 10-真空泵

图一等离子清洗机结构图

真空等离子清洗机的运行过程如下：

（1）被清洗的工件送入真空室并加以固定，启动运行装置，开始排气，使真空室内的真空程度达到10Pa左右的标准真空度。一般排气时间大约需要2min。
（2）向真空室引入等离子清洗用的气体，并使其压力保持在100Pa。根据清洗材质的不同，可分别选用氧气、氢气、氩气或氮气等气体。
（3）在真空室内的电极与接地装置之间施加高频电压，使气体被击穿，并通过辉光放电而发生离子化和产生等离子体。让在真空室产生的等离子体完全笼罩住被处理工件，开始清洗作业。一般清洗处理持续几十秒到几分钟。
（4）清洗完毕后切断高频电压，并将气体及气化的污垢排出，同时向真空室内鼓入空气，并使气压升至一个大气压。

真空等离子清洗机的工作原理理论分析

我们先简单的定义什么是等离子体，等离子体是一团含有正离子、电子、自由基及中性气体原子所组成的会发光的气体团，如日光灯、霓虹灯发亮的状态，就是属于等离子体发亮的状态。

等离子体的产生最主要是靠电子去撞击中性气体原子，使中性气体原子解离而产生等离子体，但中性气体原子核对其外围的电子有一束缚的能量，我们称它为束缚能，而外界的电子能量必须大于此束缚能，才会有能力解离此中性气体原子。但是，此外界的电子往往是能量不足的，没有解离中性气体原子的能力，所以，我们必须用外加能量的方法给电子能量，使电子有能力解离此中性气体原子。

要外加能量给电子，最简单的方法就是用平行电极板加一直流电压，电子在电极中，会被带正电的电极所吸引而加速，在加速的过程中，电子就可以累积能量，当电子的能量达到某一时程度时，就有能力来解离中性气体原子。能产生高密度等离子体的方法有很多种，在此我们简单的介绍一下电容耦合式。

射频放电装置有很多种结构型式，根据电极在放电室的位置区分，可分为外电极和内电极；根据射频电源的耦合方式区分，可分为电容耦合和电感耦合，常见的工业用等离子清洗机一般采用电容耦合方式，如图2示。

图二电容耦合示意图

电容耦合式多采用平板式电极，电极位于放电室内，在两极板之间加射频功率，电场激发放电，并形成稳定的等离子。电容耦合式结构简单，等离子密度较直流放电高很多，尤其是大规模生产的化学反应装置，平板式电极放电区域大、稳定性好、效率高，很容易获得大面积的加工处理能力。

以上就是关于真空等离子清洗机工作原理的一些简单介绍，等离子清洗能够提升材料的粘附性与湿润性，去除不同类型的污染物和杂质，从而为之后的工序奠定良好的基础。