等離子清洗機中的等離子體具有哪些特性?

等離子清洗機中產生的等離子體有著獨特的物理和化學特性,可以用於等離子清洗、等離子活化、等離子刻蝕和等離子沉積等工藝。具體有哪些特性呢?

1、電子溫度高,粒子動能大。

2、作為帶電粒子的聚集態,具有類似於金屬的導電效能。

3、化學性質活潑,比較容易發生化學反應,例如等離子體去除有機物。

4、發光特性,可以做各種光源。例如霓虹燈、水銀日光燈都是等離子體發光的現象。

等離子清洗機中的等離子體具有哪些特性?

日光燈等離子體

等離子清洗機中產生的等離子體之所具有以上特性,是因為等離子體內部電子和氣體分子間的碰撞。我們以下圖所示的電子碰撞雙原子分子XY為例進行說明。若碰撞能量小,則會發生彈性碰撞,電子的動能幾乎不會改變。如果碰撞能量很高,分子中繞核運動的低能電子,就會在碰撞中獲得足夠高的能量,被激發至離核較遠的高能級軌道上運動。

我們把等離子清洗機中這種處於高能級狀態的分子稱為激發態分子,用XY*表示。激發態分子中的電子從高能級跳回到低能級時,便以發光的形式來釋放多餘的能量,由於光的頻率不同就會讓人看到不同的顏色!

若碰撞電子的能量足夠高,電子吸收的能量就可以使其脫離核的束縛而成為自由電子,也就是分子發生了電離。電子對分子 XY 的碰撞也可以使之分解成X原子和Y原子(離解)。若用“:”表示分子中的成鍵電子對,則離解過程可以表示為X:Y→X

.

+。Y; 這就讓帶有未成對電子(用X和Y旁邊的符號·表示)的X,Y就容易發生化學反應,故被稱為化學活性種或者基團(radical)。

等離子清洗機中的等離子體具有哪些特性?

XY激發、電離和離解

在等離子清洗機中H,O,CI等遊離態的原子和CH3,CF2,SiH3等分子都是基團。為了明確它們不帶電荷的性質,我們稱之為中性基團,以與電離產生的離子性基團相區別開來。碰撞過程的反應式以及相應的性質和應用見下表:

等離子清洗機中的等離子體具有哪些特性?

等離子體反應、性質和作用

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