低溫等離子清洗機在微電子領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但是在絕大數(shù)條件下，等離子體的產(chǎn)生需要在低氣壓條件下實現(xiàn)，真空等離子清洗機設(shè)備價格昂貴、真空環(huán)境操作的復(fù)雜性大大地限制了其在其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。為了擺脫對真空環(huán)境的依賴，大氣等離子清洗機的出現(xiàn)解決了這一問題。
大氣壓冷等離子體是在約101.325kPa下的氣體環(huán)境中產(chǎn)生的非平衡態(tài)等離子體。由于放電冷離子體的特殊性，它們都很難達(dá)到熱平衡態(tài)，電子溫度遠(yuǎn)大于離子溫度，形成低溫非平衡態(tài)等離子體。等離子體在大氣壓開放環(huán)境條件下的產(chǎn)生和應(yīng)用，使得等離子體自身的產(chǎn)生變得簡單、設(shè)備的制造和維護成本大大降低。同時，等離子體源具有更好的移動性，在進行材料處理、輔助機械加工過程中更易于操作。
兩種常見的大氣等離子清洗機
大氣等離子清洗機工作原理
圖1為大氣等離子清洗機工作原理示意圖，其主要由電源系統(tǒng)、等離子噴槍系統(tǒng)及氣源系統(tǒng)三部分組成。當(dāng)交流高壓電源以幾kHz，數(shù)kV輸出時，在棒狀電極末端，距離金屬噴嘴最近的地方易形成極高電場，出現(xiàn)尖端放電；工作氣體在這個區(qū)域被交流高壓電源充分電離，產(chǎn)生等離子體；并隨著工作氣體的不斷涌入，等離子體被吹出噴嘴，形成一段距離有限且發(fā)光的等離子體射流，伴隨嘶嘶聲。
圖1 大氣等離子清洗機工作原理示意圖
（1）電源系統(tǒng)
等離子體放電所使用的電源可為射頻電源、高壓直流電源、低頻交流電源等。而高壓直流電源需要較為復(fù)雜的阻抗匹配，射頻電源會產(chǎn)生較強的電場輻射，需要對設(shè)備進行電磁屏蔽。因此，大氣等離子清洗機大都選用低頻交流電源作為電源系統(tǒng)。
低溫等離子體電源由接觸調(diào)壓器和交流電源兩部分組成。交流電源的輸出頻率為30~100kHz，中心頻率60kHz，輸出電壓0～30kV，額定功率500W；接觸調(diào)壓器額定輸入電壓220V，輸出電壓0~250V。
（2）氣源系統(tǒng)
氣源系統(tǒng)的作用是將合適壓強及流量的工作氣體輸送至電極系統(tǒng)，其主要包括工作氣體源、減壓閥及氣體質(zhì)量流量控制器。
工作氣體經(jīng)由氣源釋放后，通過調(diào)節(jié)氣體減壓閥降低所需壓強后，進入氣體質(zhì)量流量控制器，通過調(diào)節(jié)氣體質(zhì)量流量控制器參數(shù)，調(diào)整合適的氣體流量，氣體隨后通入等離子體發(fā)生器。由于氣體流量對等離子體放電特性有著重要的影響，因此我們需要對工作氣體的流量進行精準(zhǔn)調(diào)控。氣體質(zhì)量流量控制器流量調(diào)節(jié)范圍0~50L，靈敏度0.1L。
（3）等離子噴槍系統(tǒng)
等離子體噴槍是由一個圓柱體的金屬射頻電極和圓筒狀的金屬地電極構(gòu)成，在圓柱體電極和圓筒地電極之間有一個圓筒狀的放電縫隙，在電極的一端用絕緣材料密封，另一端設(shè)有一個噴口，當(dāng)工作氣體通過該電極之間的縫隙時被擊穿電離形成等離子體，在氣體壓力推動下，然后從噴口向外噴出，從噴口向外噴出的等離子體束流的長度取決于放電功率和進氣量。
以上就是深圳等離子清洗機廠家納恩科技關(guān)于大氣等離子清洗機工作原理的簡單介紹，大氣等離子清洗機具有以下優(yōu)勢:干燥工藝、節(jié)能、無污染，符合節(jié)能環(huán)保要求，可在常壓下實現(xiàn)連續(xù)操作，對加工材料要求不高，適用性強，可處理形狀不規(guī)則的材料。
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