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等離子表面活化


等離子清洗時,等離子體中除了氣體分子、離子和電子外,還存在受電場作用處于激發態的原子或原子團自由基,以及等離子體發射出的光線。等離子體中的各激發態粒子或自由基在傳遞能量的同時,與待清洗物體表面污染物間產生活化反應。

原子團自由基的活化作用

原子團自由基的作用主要表現在化學反應過程中能量傳遞的活化作用,處于激發狀態的自由基具有較高的能量,因此容易和物體表面污染物分子結合生成新的自由基,新形成的自由基同樣處于不穩定的高能量狀態,易發生分解反應,在變成較小分子的同時生成新的自由基。上述反應持續進行直至污染物大分子分解成揮發性的簡單小分子。此外,自由基與污染物分子結合時,會釋放出大量的結合能,這種能量又成為引發新的活化反應推動力,從而導致污染物在等離子體活化反應作用下而被清除。

電子的活化作用

一方面電子對待清洗物體表面的撞擊作用,可促使吸附在物體表面的污染物分子發生分解或解析,另一方面大量的電子撞擊有利于引發激發態離子或原子團自由基與污染物分子的化學反應。由于電子質量極小,因此比離子的移動速度要快得多,當進行等離子體弧清洗時,電子要比其它粒子更早到達物體表面,并使該表面帶有負電荷,從而有利于引發進一步活化反應。

離子的活化作用

通常指的是帶正電荷的工作氣體陽離子的作用,陽離子在電場作用下有加速沖向帶負電荷物體表面的傾向。此時,待清洗物體表面獲得相當大的動能,足以撞擊去除表面上附著的顆粒性物質。而通過陽離子的沖擊作用可極大促進物體表面活化反應發生的幾率。

發射光線的活化作用

等離子體的發射光線具有很強的光能,可促使附著在待清洗物體表面的污染物分子鍵斷裂而發生分解,而且發射光線中的光子具有很強的穿透能力,可透過污染物表層數微米而產生作用。

等離子清洗的活化作用是利用等離子體中具有高能量的電子、離子、原子團自由基、光子等激發態粒子與物體表面污染物分子的活化反應,使之逐步分解成簡單小分子,直至揮發脫離工件表面的過程。
等離子活化


 

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