Установка газовой плазмы

PDF
Prindi
Saada link
Kirjutas Administrator
Kolmapäev, 29 August 2012 15:36
Разработанная установка микроволновой плазмы может быть направлена для проведения исследований различных процессов в лабораторных масштабах, включая:

 Реактор для генерации  плазмы, используемой  для получения тонких алмазных пленок.  
  • изменение свойств поверхности материала путем его модификации (полимеры, керамика и т.д. с помощью плазмы низкого давления).
  • синтез алмазных покрытий,
  • исследования химических реакций осуществляется с использованием газовой плазмы,
  • производство углеродных нанотрубок,
  • выборочное травление (зачистка) поверхности полупроводников и других процессов с использованием ионизированных и возбужденных газов

Схема лабораторной установки для исследований процессов с использованием плазмы при пониженном давлении.  

Микроволновая плазма, производимая при пониженном давлении, нашла  применение в производстве алмазных слоев для медицинских целей.

Установка состоит из следующих элементов:

  • реактор,
  • головка микроволновой плазмы,
  • газовая камера,
  • вакуумная система,
  • блок управления.

Реактор представляет собой металлическую камеру, оснащенную микроволновой  системой генерации плазмы и подключенную к вакуумной насосной установке, а также к системе подачи газов и реагентов. Вращающийся стол для пластин и фольги  или барабан  „Pyrex” для волокнистых и порошкообразных образцов, могут быть установлены внутри реактора. Скорость вращения регулируется и стабилизируется на заданном уровне. Технологический процесс можно наблюдать через герметичные окна. Для сервисного обслуживания реактора поднимается.

Головка плазмы, предназначена для производства вакуумной СВЧ-плазмы внутри реактора. Головка может быть установлена ​​как на верхней части реактора или в одном из окон на стенки камеры, создавая вертикальный или горизонтальный поток плазмы, соответственно. Головка плазмы соединена с микроволновым генератором, который состоит из магнетрона непрерывных волн, а также необходимых элементов - трансформатора накала, вентилятора и т.д. Она подключена к источнику питания и пульту управления гибкими пучками кабеля.

Газовый шкаф предназначен для управляемого дозирования технологических газов и реагентов. Он состоит из трех независимых линий: для аргона Ar, кислород О2 и реагента в виде пара. Другие газы и линии возможны дополнительно. Каждая линия оснащена регулятором массового расхода (MFC), а также необходимых клапанов и фильтров, что обеспечивает точный и стабильный поток газов и реагентов, вводимых в реактор.

Вакуумная система состоит из вращающихся и диффузионных насосов, электрически и пневматически управляемых  вакуумных клапанов,  форвакуумного резервуара и фильтров мысленных паров. Давление измеряется в трех точках вакуумной системы.

Блок управления управляет всеми процессами, протекающими в установке. Каждая процедура, например, накачки, дозирования газов и реагентов, генерации плазмы осуществляется автоматически с помощью микропроцессорного контроллера. Основные параметры процесса выводятся на переднюю панель. Некоторые из них могут быть установлены вручную.

Технические параметры
Реактор

  • размеры - внутренний диаметр 360 мм, высота 480 мм;
  • минимальное давление (пустой реактор после дегазации) - 10-3 гПа;
  • стабилизации давления - автоматическое;скорость вращения стола или барабана - от 3 до 60 оборотов в минуту;
  • наблюдение процесса  - через герметичные окна в стенках реактора;
  • дополнительная опция - единый электрический потенциал между вращающимися столом и стенками реактора.

Головка микроволновой плазмы

  • тип - волновод WR340 оснащен реактивным аттенюатором и герметичной кварцевой трубкой для генерации плазмы;
  • установка на реакторе - вертикальная или горизонтальная;
  • генератор - магнетрон постоянной волны (CW), частота 2450 МГц ± 25 МГц;
  • макс. СВЧ мощность - 750 Вт (опционально 1500 Вт).

Газовый шкаф газы и регенты:

  • аргон Ar - 200 SCCM макс;
  • кислород O2 - 200 SCCM макс;
  • реагенты - рабочий газ аргона Ar - 100 SCCM макс;
  • диапазон регулирования - линейный от 2% до 100% от макс. потока;
  • точность - ± 0,5% от макс. потока;
  • повторяемость - ± 0,2% от макс. потока.

Необходимые условия

  • электрическая мощность - 3 х 400 В, 4 кВт максимальная;
  • охлаждающей воды - 4 dm3/min.

Доступные опции

  • 1500 Вт. СВЧ-мощности;
  • другие типы газов;
  • дополнительный газа и линии реагента;
  • дополнительная  радиочастота системы плазменной генерации (например, 13,56 МГц);
  • система водяного охлаждения  с обратной связью и теплообменником.

СВЧ и радиочастотный генератор вакуумной плазмы был применен для осаждения слоев алмаза в медицинских целях. Эффективная система согласования гарантирует эффективную передачу СВЧ энергии от генераторов плазме в широком диапазоне параметров процесса.

Viimati uuendatud ( Esmaspäev, 08 Oktoober 2012 10:12 )