CO_2激光和等离子体清洗提高石英基片损伤阈值

采用连续CO2激光和真空等离子体相结合的方法对石英基片进行清洗。通过光学显微图、水接触角、透过率和损伤阈值测量分别表征了CO2激光和等离子体对真空硅脂蒸发物污染过的石英基片的清洗效果。研究表明:对于真空硅脂蒸发物污染后的石英基片,可以先采用低能量的CO2激光进行大面积清洗,再用真空等离子体进行精细清洗。光学显微图像表明:清洗后的基片表面的油珠被清除干净;水滴接触角由63°下降到4°;在400 nm附近,基片透过率由92.3%上升到93.3%;损伤阈值由3.77 J/cm2上升到5.09 J/cm2。

微电子封装中等离子体清洗及其应用

随着微电子工艺的发展,湿法清洗越来越局限,而干法清洗能够避免湿法清洗带来的环境污染,同时生产率也大大提高。等离子体清洗在干法清洗中优势明显,本文主要介绍了等离子体清洗的机理、类型、工艺特点以及在微电子封装工艺中的应用。

等离子体清洗工艺对镁基金属表面形貌及膜/基结合强度的影响

采用不同等离子体清洗工艺对镁基金属样品进行清洗,随后磁控溅射沉积纯Cr镀层。利用SEM、划痕仪分析了不同等离子体清洗工艺下镁基金属的表面形貌与膜/基结合强度的变化。结果表明,过高的清洗偏压作用下,基体表面会产生深径比>0.5的孔洞状结构缺陷;过长清洗时间后,离子轰击产生的能量积淀效应使基体表面温升显著,局部区域出现熔融、烧结现象,二者均使后续沉积镀层结合强度变低。

等离子体清洗同步辐射光学元件

同步辐射光束线的光学元件的碳污染问题。它导致光学系统的光通量下降,尤其是在碳吸收边情况更加严重。因此在光束线运行一定的时间后,必须对光学元件的碳污染进行清洗以便保证其正常使用。为此我们开发了一套射频等离子体原位光学元件清洗系统,以干燥的氧气和氩气为介质。在产生的等离子中存在大量的臭氧,与光学元件表面的碳反应,变成CO和CO2气体,从而达到清洗的目的。实验证明等离子体清洗不但可有效清除碳污染,而且有利于光束线真空系统的超高真空环境的恢复,为光束线的维护提供了方便。

等离子体清洗技术及其在复合材料领域中的应用

低温等离子体作为材料表面改性技术的应用已经非常广泛,其中一项重要应用是作为一种干法清洗技术有效清除材料表面的有机污染物及氧化层,同时改善材料表面的物理及化学性能。本文对等离子体清洗技术的机理、类型及效果特点进行了详细分析,介绍了等离子体清洗设备及影响其清洗效率的工艺参数,并着重分析了等离子体清洗技术在复合材料领域的应用现状及应用前景。

镀铝衍射光栅表面有机污染物的等离子体清洗技术

高能量激光装置中衍射光栅吸附的有机污染物是导致衍射光栅损伤的关键因素之一,采用等离子体清洗技术可以实现衍射光栅表面污染物的在线去除。通过有限元方法分析等离子体清洗范围,获得等离子体清洗半径随着清洗距离下降而增加的规律。研究等离子体清洗工艺参数与表面有机污染物去除效果间关系,结果表明随着清洗距离以及工艺气体中氧气含量的上升,镀铝衍射光栅表面自由能的极性部分和色散部分都会增加,其中极性部分的增加起主导作用。等离子体清洗后的镀铝衍射光栅表面呈现洁净状态的周期性锯齿形结构,并且 C1s(285.0 eV)峰值由 6.65×104 降低至 2.86×104 。研究等离子体清洗镀铝衍射光栅后表面自由能变化情况,结果表明镀铝衍射光栅表面的极性基团会吸附空气中的碳氢化合物,出现表面自由能下降的陈化现象。研究结果可为镀铝衍射光栅表面有机物污染物的等离子体在线去除提供新的途径。

基于PLC和触摸屏的等离子体清洗系统

以西门子S7-200PLC和TP170B触摸屏为主要控制元件,实现自动等离子体清洗系统的综合控制和管理。本文详细的阐述了此系统的硬件组成和软件设计。

等离子体清洗技术在航空制造业中的应用及前景分析

主要介绍了等离子体清洗技术的清洗原理、清洗类型、清洗设备及清洗特点,分析了等离子体清洗技术的发展现状,着重介绍了等离子体清洗技术在航空航天制造业中铝合金表面涂装前处理、电连接器涂胶前处理、复合材料表面处理和芳纶制件表面处理等应用,并分析了其在航空航天领域的应用前景。

一种低温等离子体清洗机的研制

本文介绍了干法清洗中发展较快、优势明显的等离子体清洗的机理、类型、工艺特点等。并根据在低气压下由直流辉光放电产生等离子体的方法,研制了一种适用于PCB微切片清洗的等离子体清洗机,同时对该等离子体清洗机的真空系统、高压电源、控制过程的设计作出了详细的说明。

超导加速器在线等离子体清洗装置

主要技术与性能指标,等离子体激励功率:≤50 W,系统响应时间:≤10 ms,兼容射频超导低温系统温度:≥200 K,工作气体介质:N_(2)、He、Ne、Ar、O_(2),完成单个超导加速单元在线清洗及性能恢复时间:≤25天主要应用,射频超导加速器的在线清洗及性能恢复,包括超导质子。

不同主放电区长度的双高压等离子体射流清洗效果的探究

采用双高压预电离技术,通过改变放电区长度而产生的氩气等离子体射流清洗金属表面的油污.从清洗效果上看,放电区长度为6 cm时,存在着清洗的临界放电频率,一旦放电频率超过临界频率,清洗效果会大幅度改善.而放电区长度为10 cm时,并没有清洗的临界放电频率,清洗效果随着放电频率的升高而持续被改善.同时,在相同的放电频率下,放电区长度为10 cm的等离子体射流清洗效果优于放电区长度为6 cm的等离子体射流.对两种长度放电区产生的氩气等离子体射流的电子激发温度的检测发现,激发温度随放电频率的变化趋势与清洗效果的变化趋势很相似,说明电子激发温度所反映的电子碰撞机制在等离子体射流清洗过程中具有至关重要的作用.

飞秒激光啁啾脉冲放大中压缩光栅的等离子体清洗

在飞秒太瓦激光装置中,高效率的压缩光栅是获得高峰值功率飞秒激光输出的最重要光学元件之一。虽然光栅安装在无油的真空室内,但当光栅受到强激光的辐照时,真空中残存的气态有机物会被碳化并沉积在光栅表面,使得光栅受到"污染",衍射效率大大降低。激光辐照累积的热量会导致光栅结构发生变化,甚至会造成光栅的永久损伤。为此发展了用等离子体来清洗光栅表面污染层的方法,实验结果表明该方法非常有效地清洗了光栅表面的污染,提高了衍射效率并避免了光栅的损伤。该方法简单,易于操作,可以安装在压缩光栅真空室上,在不影响真空室里面的光学元件情况下可以实现实时清洗。

Ar等离子体清洗Cu箔靶的实验研究

极薄的铜箔是惯性约束聚变中常用的靶材之一，要求密度达到晶体理论密度、表面洁净、粗糙度低、润湿性好，用常规方法清洗厚度在2μm及以下的铜箔，难以达到要求、本实验采用Ar等离子体清洗2μm厚的铜箔，比较研究了Ar等离子清洗和常规清洗的不同，且对不同条件下清洗铜箔的表面性质进行研究．实验结果表明，常规有机溶剂清洗的铜箔，表面有微量的油污残留，暴露在空气中易氧化，经Ar等离子体清洗的铜箔，表面洁净、暴露在空气中不易氧化，Ar等离子体清洗10～20min，表面性质最佳，清洗彻底，润湿角明显减小（减小近20°），表面自由能增大（增大18.5％）、表面光洁度满足制靶要求.

1.3 GHz单cell超导射频腔等离子体清洗放电研究（英文）

场致发射限制超导射频腔加速梯度增长。为了减少超导射频腔场致发射,在室温条件下,设计搭建了1.3GHz单cell超导射频腔等离子体清洗实验装置,开展等离子体清洗放电研究。使用CST软件模拟腔中的电磁场分布并且优化外部品质因数得到合适的放电条件。随着压强、前向功率和含氧量的变化,实验探讨了Ar/Ar-O_2放电的物理特征和电子激发温度的变化趋势。残余气体分析结果表明,Ar/O_2等离子体清洗能够消除腔体内表面的碳化物。

金属铌表面Ar/O2等离子体在线清洗的实验研究

超导铌腔的碳氢污染问题导致铌表面的功函数下降,引起场致发射,使超导腔的加速梯度恶化,运行一段时间后必须对其碳氢污染进行清洗才能保证正常使用.针对众多清洗装置用等离子体清洗后无法对其清洗效果进行准确、及时地判断从而控制清洗截止点,而采用离线测试又会造成一定的二次污染的问题,本文提出了基于静电四极等离子体(Electrostatic Quadrupole Plasma,EQP)质谱分析仪及开尔文探针的等离子体清洗及在线监测装置,成功地将等离子体清洗与残余气体监测集成并投入使用.实验过程中,通过在线监测清洗的副产物及功函数的变化,证明了电感耦合等离子体源产生的密度为1016~1017 m-3的氩、氧混合等离子体,能有效清除铌样品表面的碳氢污染,并对铌表面进行一定的氧化改性,将功函数由4.0 eV提升至5.3 eV左右.

大气常压等离子体弧清洗反应动力学模型和参数的研究

针对大气常压等离子体弧清洗金属表面的工艺,从反应动力学角度提出了一种新的研究方法.通过分析金属表面大气常压等离子体弧清洗的基本原理和清洗界面随时间移动的显著特点,根据清洗界面上的能量平衡条件,建立清洗界面的运动控制方程.在此基础上,采用四阶RUNGE-KUTTA法求出不同热流密度下清除界面位移规律,间接求得不同时刻所对应的清除百分比,进而结合反应动力学理论建立相关反应动力学数学模型以及计算活化能和反应频率因子相应反应动力学参数.以清洗金属表面润滑油污为例,建立了反应动力学模型,并采用称重法对其进行实验验证.结果表明:该模型不同时刻关于油污去除百分比的预测值与实验测量值相吻合;此外,清洗率与清洗界面处的氛围温度密切相关,随氛围温度的升高而增加.过高的氛围温度容易对基体造成损伤,存在一个理想的氛围温度阈值,该值介于分解温度与基体损伤温度之间.