تأثير التنظيف من البلازما آلة التنظيف يعتمد على التآزر من أربعة أبعاد أساسية ، بما في ذلك البلازما المعلمة ، عينة مميزة ، عملية الشرط ، وهيكل الجهاز ، وجوهرها هو أن الجسيمات النشطة ( الإلكترونات ، الأيونات ، الجذور الحرة ، الخ ) في البلازما يمكن أن تنتج القصف الجسدي أو التفاعلات الكيميائية مع الملوثات السطحية من العينة ، وبالتالي تحقيق تأثير التنظيف و التنشيط . وفيما يلي تحليل مفصل لكل عامل من العوامل المؤثرة :
تأثير البارامترات الأساسية البلازما
المعلمات الأساسية تشمل نوع الغاز ، البلازما السلطة و الضغط الجوي .
تنظيف نوع الغاز
نوع الغاز يحدد رد فعل خصائص البلازما ( المادية أو الكيميائية التنظيف التنظيف ) ، اعتمادا على نوع من الملوثات والمواد عينة مختارة :
التنظيف البدني نوع الغاز : الأرجون ( ع ) ، الهليوم ( هو ) وغيرها من الغازات الخاملة ممثلة . عالية الطاقة الأيونات الناتجة عن الغاز المتأين يمكن تجريد الجسيمات الملوثة ( على سبيل المثال ، الغبار ، شظايا معدنية ) على سطح العينة من خلال القصف البدني تأثير ، وبالتالي يجري مناسبة لتنظيف الملوثات غير العضوية غير قابلة للذوبان في رد الفعل ، وأقل ضررا على سطح العينة ، ويجري مناسبة للأجهزة الدقيقة ( على سبيل المثال ، رقائق أشباه الموصلات ، العدسات البصرية ) .
التنظيف الكيميائية الغاز : الأكسجين ( س ) ، الهواء ، بعض المشاهد سوف تستخدم الهيدروجين ( ح ) ، النيتروجين ( ن ) أو خليط من الغاز . الأكسجين البلازما يمكن أن تتفاعل مع المواد العضوية ( مثل النفط وصمة عار ، مقاومة للضوء ، البوليمر المتبقية ) لإنتاج المواد المتطايرة مثل CÒ ، ح̀س . الهيدروجين البلازما هي مناسبة لإزالة طبقة أكسيد على سطح المعدن .
خليط الغاز : مثل س ₂ + ع خليط الغاز ، مزيج من القصف الجسدي و التفاعلات الكيميائية ، وارتفاع كفاءة التنظيف ، ومناسبة معقدة من الملوثات ( العضوية + العضوية المختلطة التلوث ) .
قوة البلازما
الطاقة يحدد درجة التأين من البلازما والطاقة من الجسيمات النشطة :
عندما تكون الطاقة منخفضة جدا ، تأين الغاز ليست كافية ، تركيز الجسيمات النشطة منخفضة ، سرعة التنظيف بطيئة ، تأثير سيء .
عندما تكون الطاقة عالية جدا ، الطاقة من الجزيئات النشطة يمكن أن يسبب الإفراط في النقش على سطح العينة ( على سبيل المثال ، مما يؤدي إلى كسر الروابط عبر ربط على سطح البوليمر ، وزيادة خشونة السطح المعدني ) ، أو حتى تلف هيكل العينة .
عينات مختلفة تحتاج إلى مطابقة السلطة : على سبيل المثال ، البوليمر عينة مناسبة لأنّ منخفضة الطاقة ( 50-100W ) ، والمعادن / السيراميك عينة يمكن أن تحمل قوة عالية ( 200-500W ) .
تجويف ضغط العمل
الضغط الجوي يؤثر على متوسط المسار الحر و تصادم تردد الجسيمات النشطة في البلازما .
ارتفاع الضغط الجوي ( على سبيل المثال > 100pa ) : متوسط المسار الحر من الجسيمات النشطة قصيرة ، وكثرة التصادم ، وفقدان الطاقة ، وانخفاض كفاءة التنظيف ، مما يؤدي بسهولة إلى ارتفاع درجة حرارة سطح العينة .
انخفاض الضغط الجوي ( على سبيل المثال < 10pa ) : انخفاض تركيز الجسيمات النشطة ، من الصعب تغطية سطح العينة ، وضعف التوحيد التنظيف ؛
الضغط الجوي مجموعة من 20-50pa في معظم السيناريوهات ، مع تركيز الجسيمات النشطة و توازن الطاقة ، وتنظيف الكفاءة والتوحيد الأمثل .
تأثير خصائص العينة
المواد ، حالة السطح والملوثات أنواع العينات مباشرة تحديد ملاءمة عملية التنظيف .
عينة من المواد
المعادن والسيراميك المواد : الاستقرار الكيميائية قوية ، يمكن أن تحمل عالية الطاقة ، وقت طويل تنظيف البلازما ، مناسبة مع o ₂ أو o ₂ + ع خليط الغاز لإزالة سطح المواد العضوية والأكسدة .
المواد الجزيئية العالية ( مثل البلاستيك والمطاط ) : سطح من السهل أن تكون محفورة أو تفعيلها من خلال البلازما ، تحتاج إلى التحكم في الطاقة المنخفضة ، وقت قصير التنظيف ، وتجنب الإفراط في تعديل السطح .
المواد الحساسة ( على سبيل المثال ، مقاومة للضوء ، والعينات البيولوجية ) : معتدل التنظيف البدني مع غاز خامل ( ع ) هو المطلوب ، و لا يجوز استخدام الغاز المؤكسد .
حالة سطح العينة
أكبر خشونة السطح من العينة ، أكثر سهولة الملوثات يختبئون في الفجوة ، تحتاج إلى إطالة وقت التنظيف أو زيادة الطاقة .
إذا كان هناك ضغط طبقة أكسيد أو فيلم التخميل على سطح العينة ، فمن الضروري اختيار الغاز المستهدف ( على سبيل المثال ، ح ₂ البلازما لإزالة طبقة أكسيد المعادن ) ، وإلا فإنه من الصعب إزالة التلوث على نحو فعال .
أنواع ومحتويات الملوثات
الملوثات العضوية ( النفط ، المذيبات المتبقية ) : يفضل استخدام o-plasma التنظيف الكيميائية ، رد فعل شامل و لا بقايا .
الجسيمات من الملوثات ( الغبار ، ومسحوق المعادن ) : يفضل استخدام ع البلازما القصف البدني ، وتجنب التنظيف الكيميائية لإنتاج منتجات جديدة .
عندما يكون محتوى الملوثات عالية جدا ، يجب أن تكون نظيفة على مراحل ( الخشنة أولا ثم غسلها بشكل جيد ) ، أو زيادة معدل تدفق الغاز ، في الوقت المناسب لتفريغ رد فعل المنتج .
تأثير الظروف التكنولوجية
وقت التنظيف ، درجة الحرارة ، ووضع العينات تؤثر بشكل مباشر على التوحيد و دقة التنظيف .
وقت التنظيف
تنظيف الوقت قصير جدا ، الملوثات لم يتم إزالتها تماما . فترة طويلة جدا قد يؤدي إلى تلف سطح العينة أو الإفراط في التنشيط .
أفضل وقت يجب أن تكون مصممة من خلال التجربة : العام وقت التنظيف من الملوثات العضوية هو 5-30 دقيقة ، وقت التنظيف من الجسيمات الملوثة هو 10-60 دقيقة ، اعتمادا على سمك و قوة الملوثات .
درجة حرارة الغرفة
عملية تفريغ البلازما تنتج الحرارة ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الغرفة :
ارتفاع درجة الحرارة يمكن أن تجعل عينة البوليمر تشوه وتعطيل عينة بيولوجية ، تحتاج إلى خفض الطاقة ، وتقصير الوقت أو فتح تجويف التبريد وظيفة التحكم في درجة الحرارة .
ارتفاع درجة الحرارة المناسبة ( على سبيل المثال ، 40-60 ℃ ) يمكن تسريع معدل أكسدة الملوثات العضوية ، وتحسين كفاءة التنظيف .
وضع العينة وطريقة العلاج
العينة يجب أن تكون موزعة بالتساوي على منصة التحميل لتجنب التراص أو التدريع ، لضمان أن الجسيمات النشطة من البلازما يمكن أن تغطي جميع الأسطح المراد تنظيفها .
عينات من بنية معقدة ( مثل مواد مسامية ، أجهزة دقيقة ) تحتاج إلى ضبط وضع زاوية ، أو استخدام منصة دوارة ، لضمان تأثير التنظيف من الثغرات و الثقوب العمياء .
قبل التنظيف ، عينة يجب أن تكون سابقة التجهيز ( مثل تنظيف بالموجات فوق الصوتية لإزالة الجسيمات الكبيرة من الملوثات ) ، والحد من الضغط البلازما التنظيف .