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关于等离子放电条件的讨论

时间:2021-12-27  点击次数:517
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关于等离子体放电研究

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随着对等离子体表面处理设备的进一步了解,我们也想尝试对设备的工作原理和现象做一些介绍和演绎,希望能够帮助到大家更好理解和掌握等离子技术。


同时,对封闭式等离子体腔的气体压强、工作电压、气体成分 之间的关系进行了分析,探索了一种封闭腔体内获得高密度等离子体的方法


01

压强变化对放电的影响


从腔体内压强变化的角度来看,当气压较低时,辉光放 电光谱强度随着腔体内气压的增加而增加,当真空腔内气压增加到一定程度时,出现拐点,光谱强度增 加缓慢并出现下降趋势,在140 Pa左右光谱强度最大

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02

工艺气体影响


从气体成分角度考虑,相同气压下纯氩气放 电的特征光谱强度最大。与纯氩气相比,氩-氪混合气体辉光放电较难实现,氪气比氩气难电离,氩气是封闭式低气压辉光放电等离子体较好的电离气体


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03

电压(功率)对辉光放电的影响


从电压测试曲线可知,随着气压的升高,辉光放电时石英放电管所需电压逐渐降低,更易实现辉光放电。此时存在最佳放电电压350 V,及最佳放电气压140 Pa,可实现高效率电离。

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从等离子体密度测试结果可知,密度变化与强度变化趋势基本吻合,随着强度增加,等离子体密度呈上升趋势。在140 Pa时,等离子体密度达到最大值,继续升高气压,辉光放电情况下等离子体密度呈下降趋势

由以上实验结果可以看出,在低气压封闭式等离子体腔体中,等离子体密度和腔体内填充气体压强有关,与腔体内填充气体种类有关。以纯氩气为工作气体,工作气压140 Pa,放电电压350 V的条件下,真空腔内等离子体密度可达5.62x1011cm'3等离子体密度随气压的增大,先增大后减小,在140 Pa左右取得最大值;氩气等离子体放电比填充氟气的等离子体放电等离子体密度高。在实际应用中,可以通过合理调控等离子体放电管中的气体压强、放电电压、气体成分等来获得高密度低气压封闭式等离子体。


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