等离子体(plasma)
1.定义
等离子体(plasma)又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。
等离子体——物质的第四态
等离子体是由克鲁克斯在1879年发现的，1928年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯（Tonks）首次将“等离子体”（plasma）一词引入物理学，用来描述气体放电管里的物质形态。
等离子体可分为两种：高温和低温等离子体。等离子体温度分别用电子温度和离子温度表示，两者相等称为高温等离子体；不相等则称低温等离子体。低温等离子体广泛运用于多种生产领域。例如：等离子电视，婴儿尿布表面防水涂层，增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在电脑芯片中的时刻运用，让网络时代成为现实。
等离子体发生器
高温等离子体只有在温度足够高时发生的。恒星不断地发出这种等离子体，组成了宇宙的99%。低温等离
等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体
物理的发展为材料、能源、信息、环境空间、空间物理、地球物理等科学的进一步发展提供了新的技术和
工艺。
等离子体造就的宇宙和自然奇观:
星云太阳表面
极光闪电
利用等离子体的化学活性：等离子体化学活性很高，能够在温和的条件下使很多活化能较高的反应顺利进行。最重要的反应是含卤素的等离子体对于硅的刻蚀，这是制备各种微电子器件的关键步骤。等离子体还广泛应用于各种薄膜的沉积，包括硅、金刚石、各种氮化物、碳化物以及金属。在污染物降解、杀菌、合成气重整、聚合反应等领域等离子体化学都有独特的优势。
由等离子体增强化学气相沉积制备的用于太阳能电池的非晶硅薄膜
由于等离子体在低温下具有高活性的特点,等离子体增强化学气相沉积( PECV D)技术可显著降低薄膜沉积的温度范围。
直流辉光放电等离子体增强化学气相沉积( dc-PECV D)：这种技术(如图1所示)是在两个电极之间加上一定的直流电压,通过电极间的辉光放电,产生等离子体。
图1 dc-FECVD装置示意图
电感耦合(即ICP) rf-PECV D装置(如图3所示)是将高频线圈放置于反应容器之外,利用它产生的交变磁场在反应室内感应交变的电流,使反应气体产生高密度等离子体。
图2 ICP-PECVD装置示意图
微波等离子体增强化学气相沉积( M PECV D)这也是一种无电极等离子体技术(如图3所示) ,它使用波导或微波天线两种方式将微波能量耦合到CV D装置中产生等离子体。
图3 M PECVD装置示意图
（文献：低温等离子体增强化学气相沉积技术制备碳纳米管）
PCVD成膜原理及特点
PCV D是借助等离子体内的高能电子与反应气体原子、分子发生非弹性碰撞使之离解或电离,如图1,从而产生大量的沉积组元,如原子、离子或活性基团并输送到基体表面上沉积成膜的。在低压等离子体中,由于电子与其它放电粒子质量上的悬殊差异,加之低压等离子中电子、中性粒子的碰撞几率很小,外电场施加的能量主要被自由电子所吸收。因此,低压等离子体可看成由高能电子( < 20eV )、低能粒子( 0. 3eV )及中性气体(约0.05eV)组成，并具有高度的热力学非平衡性。
如图1 等离子体中的能量转移
由上可知,非平衡等离子体激活代替传统地加热激活是PCV D的主要优点，它可使基体的沉积温度显著降低,以沉积TiN 膜为例,等离子体的增强作用使CV D中的高温气相反应变成低稳等离子体反应[15]。
TiCl4+ 1 /2N2= TiN+ 2Cl2 T d≥ 1000K(高温气相反应) ( 1)
TiCl4+ 2H2+ 1 /2N2= TiN+ 4HCl T d≥ 530K(低温等离子体反应) ( 2)
此外,由于体系能量供给方式的改变,也会使一些热激活下无法进行的反应在等离子体的作用下发生,这为拓宽CV D技术的应用范围带来了突破,而从PCVD的动力学考虑，其较高的沉积速率也是值得肯定的。另外,能在基体的小孔沉积且具有良好的结合力、膜层性能可控等优点都使我们有理由相信PCVD技术在工业应用上的巨大潜力。
（文献：等离子体化学气相沉积_PCVD_硬质膜成膜理论_马胜利；[15]Aha ro n Inspekto r Kor en. Surf Coa t Technol）
ICP等离子体直读光谱仪作业指导书 1 主题内容 本作业指导书规定了ICP等离子体发射光谱开机预热、编辑分析方法、和打印报告等各环节的具体操作程序。 2人员 操作人员须经过专业培训，考核合格，取得仪器操作授权。 3仪器的准备 (1)开机 调分压表为0.5—0.8Mpa，同时确认两瓶氩气储量足够。再确认氩气打开1小时后开主机。 (2)预热 主机开机以后预热一般2—3小时，使光室恒温指示达到90±0.2华氏度。 4计算机操作系统 (1)条件检查 再次确认氩气储量大于或等于一瓶，分压为0.5—0.8Mpa，通气时间大于40min。 检查并确认炬管等进样系统正确安装。 ●检查病确认废液桶有足够的容积空间。 ?将进样管放入水中。 (2)启动计算机
进入TEVA软件，点击点火图标，检查仪器连接是否正常。 如果仪器连接正常，点击点火图标，稳定15—30min后开始工作。 5编辑分析方法 (1)选择元素及谱线 在TEVA软件里选择Analysis 选择Methad，再选择new,选择所需要的元素，点击OK即可。 (2)设定分析参数 在上一步完成后，点击Methad，点击Analysis Preference设置重复次数、长短波积分时间。 (3)保存参数 点击Automated output，选上store results to database，点击Apply to all sample type,即可。 (4)设定标准系列 点击standards，输入标准系列，点击save保存。 6拍摄高标谱图 回到Analyst界面中，点击拍摄高标图标，选择各元素条件拍摄高标谱图。 7校正高标谱图里的谱线 选择使谱线波长接近元素波长，强度最大的位置为谱图的中心位置，然后右键点击Restore zoom即可。 8拍摄标准谱线 回到Analyst界面中，点击左下角Analyst，点击拍摄标准曲线图标，点击run，
等离子体法处理危险废弃物技术与设备 等离子体法是处理危险废物的新型技术。日前，力学所工程科学部废物处理技术组建成了等离子体热解处理模拟医疗废物的全套实验室系统。 全套实验室模拟处理装置为中试规模，设计能力最大可达到5吨/日，包括进料子系统、等离子体核心处理设备和完善的尾气后处理子系统。进料子系统主要是柱塞式液压给料机，核心处理设备由等离子体炉、电源设备、测量控制系统、工作气体控制供应系统等设备组成；尾气后处理子系统由尾气急冷器、空气预热器、碳纤维吸附器、烟气脱酸、烟气再热器、尾气燃烧炉、引风机等设备组成。该系统还包括冷却和散热系统等辅助设备。 等离子体法利用电弧放电，可以将裂解温度提高到1500~2000oC，有效打断有机物的化学键，达到很高的摧毁效率，并能避免在处理过程中排放NOx、CO 和二噁英类等在焚烧时生成的有害物质，因此适合处理各类难分解的危险废物，达到近零排放的水平。实验数据显示，等离子体法仅形成少量裂解气体、炭黑和玻璃体，特别有利于二次产物的后处理和无害化，处理一吨废物的电耗约 1200~1500 kWh，低于焚烧多氯联苯等高危废物的能耗和能源成本，产生的可燃性尾气中的能源还可以回收利用，因而也是节能型技术。但是由于技术复杂，成本昂贵，国际上发展速度并不快，主要是用于处理多氯联苯（PCBs）、废农药、焚烧飞灰、医疗废物等有机与无机废物的处置，国内尚没有成熟的商业化产品。 近年来，课题组以交流等离子体弧技术为基础，在处理废塑料、废橡胶、医疗废物、有机废物、化学试剂和电子线路板等实验研究的基础上，承担了国家863计划课题和院知识创新工程方向性重要项目，研制交流等离子体处理医疗废物的成套设备和技术，并于2006年在四川晨光化工研究院建成国内首套工业规模的化工固体危险废物处理系统。 现在，课题组与深圳迈科瑞环境技术有限公司的合作，全面开发等离子体处理危险废物的技术和设备，努力通过走产业化的道路，尽早实现科研成果向生产力的转化。
研究快讯 用微波ECR 等离子体溅射法在蓝宝石 (0112)晶面上生长Z nO 薄膜的研究Ξ 汪建华 袁润章 (武汉工业大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉 430070) 邬钦崇 任兆杏 (中国科学院等离子体物理研究所,合肥 230031) (1998年6月12日收到;1998年11月27日收到修改稿) Ξ国家自然科学基金(批准号:19175046)资助的课题. 蓝宝石上外延生长ZnO 薄膜在表面波和声光器件中有重要的应用.用微波电子回旋共 振(ECR )等离子体溅射法在蓝宝石(0112)晶面上外延生长了ZnO 薄膜,膜无色透明,并且表面光滑,基片温度为380℃,为探索沉积工艺参数对薄膜结构的影响,用XRD 对不同基片温度和沉积速率生长的ZnO 薄膜进行了研究. PACC :0484 1 引言 随着声表面波(SAW )技术的发展,对更高频的SAW 器件的需求日益增加,因而希望有高声速的基片材料,在蓝宝石基片上溅射沉积ZnO 薄膜格外引人注目.如:当膜厚相当于SAW 波长时,则SAW 速率约为6000m/s ,高次模SAW 传播的速度则高达7000m/s 以上[1].这比LiNO 3或石英的SAW 速度大得多.众所周知,用溅射法能在玻璃衬底上生长c 轴取向的ZnO 薄膜,这种膜与衬底构成的层状结构可用于较低频段的SAW 器件.当用于几百MHz 以上的高频波段的薄膜SAW 器件时,若构成器件的压电ZnO 薄膜是多晶结构,则由于传播损耗大,而降低器件性能.这时就要使用单晶ZnO 薄膜[2].用化学气相沉积法生长的薄膜,沉积温度高,膜表面粗糙,用于SAW 器件时需要抛光.将薄膜抛光到有确定的SAW 相速度的一定厚度是很困难的.有文献报道,用射频溅射外延生长ZnO 薄膜,不用抛光工序即可获得光滑的薄膜.但这时使用了掺Li 2CO 3氧化锌陶瓷靶,溅射沉积时,获得的薄膜晶粒大,工艺稳定性和重复性差,制作的薄膜器件传输损耗大,尤其是当Li +离子吸收了空气中的水分时,在薄膜的表面会产生LiOH ,并降低器件的稳定性和可靠性[1,3—5]. 第48卷第5期1999年5月 100023290/1999/48(05)/0955206物 理 学 报ACTA PHYSICA SIN ICA Vol.48,No.5,May ,1999ν1999Chin.Phys.S oc.
等离子体光谱是指等离子体从红外到VUV发射的电磁辐射光谱。 资源 它包含了大量关于等离子体复杂原子过程的信息。利用光谱原理、实验技术和等离子体理论模型对等离子体光谱进行测量和分析具有重要意义。 包括 等离子体光谱主要是线性的和连续的。当等离子体中的中性原子和离子从高能能级的激发态转移到低能能级时，会产生线性谱；②在电子从高能能级跃迁到低能能级逃逸出等离子体之前光子的再吸收量被重新吸收。然而，谱线的总强度与电子和离子的密度和温度有关，每一条谱线都有其强度分布规律。因此，结合光谱模型中的理论模型和原子数据，通过测量谱线的强度，可以得到电子和离子的密度和温度。根据多普勒效应，等离子体的宏观速度可以由谱线波长的偏移来确定。当电子在其他粒子的势场中加速或减速时，就会产生连续的谱。连续谱强度测量也可获得电子密度和温度的数据。 改变
随着等离子体温度的升高，当达到10℃以上时，原子的外部电子逐渐剥离形成各种离子态的离子，如C IV、CV、O VI、n V、Fe Xi x、Ti Xi x（I为中性原子，II，III，IV损失1，2，3）的一个电子外层。这些高电离离子的线性谱主要在远紫外波段。在连续谱情况下，当温度升高时，最大发射强度向短波方向移动；对于聚变高温等离子体，其工作物质为氢，同位素为氘和三种，但不可避免地会含有一些杂质，如C、O、Fe，Ti、Mo、W等元素的温度已达到10度以上。这些杂质离子的光谱大多在真空紫外和X射线波段。分析时间非常重要。比较了高阶重杂质电离线的位置和位置。他们的强度。研究等离子体参数的测量、传输过程和在如此高的温度下的辐射损耗是非常重要的。特别是分析氢离子和氦离子的线强度更为有用，因为这些离子的原子数据相对完整。 形状 等离子体光谱的另一个重要方面是光谱线的形状或轮廓。谱线不是“线”，而是具有一定宽度的等高线。在等离子体光谱中，线展宽的机理非常复杂。多普勒效应和斯塔克效应是影响多普勒效应的两个重要因素。等离子体中的各种粒子都处于随机热运动状
一、等离子体概述 物质有几个状态？学过初中物理的会很快回答固态、液态、气态。其实，等离子态是物质存在的又一种聚集态，称为物质的第四态。它是由大量的自由电子和离子组成，整体上呈现电中性的电离气体。 在一定条件下，物质的各态之间是可以相互转化的，当有足够的能量施予固体，使得粒子的平均动能超过粒子在晶格中的结合能，晶体被破坏，固体变成液体。若向液体施加足够的能量，使粒子的结合键破坏，液体就变成了气体。若对气体分子施加足够的能量，使电子脱离分子或原子的束缚成为自由电子，失去电子的原子成为带正电的离子时，中性气体就变成了等离子体。物质的状态对应了物质中粒子的有序程度，等离子内物质中的粒子有序程度是最差的。相应的，等离子体内的粒子具有较高的能量、较高的温度。实际上，宇宙中99.9%的物质处于等离子态，它是宇宙中物质存在的普遍形式，不过地球上，等离子体多是人造的。 人工如何造出等离子体呢？从上面的论述可以看出，等离子体的能量是很高的，任何物质加热到足够高的温度，都会成为电离态，形成等离子体。在太阳和恒星的内部，都存在着大量的高温产生的等离子体。太阳和恒星的热辐射和紫外辐射能使星际空间的稀薄气体产生电离，形成等离子体，如地球上空的电离层就是这样来的。各种直流、交流、脉冲放电等均可用来产生等离子体。利用激光也可以产生等离子体。 等离子体如何描述？温度。等离子体有两种状态：平衡状态和非平衡状态。等离子体中的带电粒子之间存在库伦力的作用，但是此作用力远小于粒子运动的热运动能。当讨论处于热平衡状态的等离子体时，常将等离子体当做理想气体处理，而忽略粒子间的相互作用。在热平衡状态下，粒子能量服从麦克斯韦分布。每个粒子的平均动能32 E kT =。对于处于非平衡状态下的等离子体，一般认为不同粒子成分各自处于热平衡态，分别用e T 、i T 、n T 表示电子气、离子气和中性气体的温度，并表示各自的平均动能。可以用动力学温度E T （eV ）表示等离子体的温度，E T 的单位是能量单位，由粒子的动能公式可得 2133222 E E mv kT T ===，E T 就是粒子的等效能量kT 值（1eV 的能量温度，相应的开氏绝对温度为1T k ==11600K ）。 温度是描述等离子体能量的，还有其它的一些概念来表述。（1）高温等离子体，低温等离子体，冷等离子体。高温等离子体也是完全电离体，温度68 10~10K ，核反应、恒星的等离子体是这类。低温等离子体是部分电离体， 463410~10,310~310e i T K T K ==??，电弧等离子体、燃烧等离子体是这种。冷等离子体是410,e i T K T >约等于室温的等离子体。 （2）电离度。强电离等离子体指电离度η>10-4的等离子体，弱电离等离子体η<10-4。η是电离度，0=n n n η+，n 是两种异电荷粒子中任何一种密度，0n 为中性粒子密度。粒子密度是表示单位体积中所含粒子的数目。（3）稠密等离子体和稀薄等离子体。具体区分度不详。
等离子体物理学科硕士研究生培养方案 （专业代码：070204） 等离子体物理主要研究微波等离子体理论与应用、计算等离子体物理、等离子体电子学以及激光与等离子体的相互作用、聚变等离子体、等离子体诊断。微波等离子体理论与应用，重点研究其产生、维持的理论和方法，微波等离子体激光、微波等离子体沉积及新材料制备等。计算等离子体物理研究等离子体重要物理过程的粒子模拟技术（PIC技术）。等离子体电子学主要研究电磁场或电磁波和电子注及等离子体的三元相互作用，探索新型高效率、高功率微波器件。聚变等离子体学主要开展对受控聚变中所涉及的基础等离子体物理学进行细致研究。重点开展波与等离子体相互作用及加热机理，探索新型等离子体诊断方法。 一、培养目标 培养德、智体全面发展的，具有坚实的数理基础和等离子体物理专业知识，掌握本学科坚实的理论基础及系统的专门知识，掌握现代微波等离子体实验技能和基本的等离子体诊断技术，了解等离子体物理的前沿领域和发展动态。具有严谨求实的科学态度和工作作风及从事科学研究工作及独立从事专门技术工作的能力，能胜任高等院校、研究机构和产业部门有关方面的教学、研究、工程、开发及管理工作。 二、研究方向 1．微波等离子体理论与应用2．计算等离子体物理 3．聚变等离子体物理4．等离子体电子学 5．等离子体诊断6．太赫兹科学技术 三、培养方式和学习年限 全日制硕士研究生学制为三年。提前完成硕士学业者，可申请提前半年毕业；若因客观原因不能按时完成学业者，可申请适当延长学习年限，但最长学习年限不超过四年。 四、学分与课程学习基本要求 总学分要求不低于26学分，其中课程总学分不低于24个学分，必修环节不低于2学分。课程学分要求中，学位课不低于15学分，其中公共基础课必修，基础课至少选修一门。专业基础课中有“*”标志的为全校共选专业基础课。允许在导师指导下、在相同学科门类之间、工科与理科之间跨学科选修1～2门学位课作为本学科的学位课。 学位课可以代替非学位课，但非学位课不能代替学位课。对于跨学科专业录取的硕士生，要求补修相应专业本科核心课程至少2门，通过考试，但不计学分；通过后方可选修专业课。 研究生应在导师指导下制定个人培养计划和具体选课。研究生学习与研究课题有关的专业知识，可由导师指定内容系统地自学某些课程，并列入个人培养计划，但不计学分。 五、课程设置 研究生课程主要划分为学位课、非学位选修课、必修环节三大部分。
本科毕业论文 题目：关于等离子体及其研究方法的 若干讨论
目录 1.引言 (3) 2.等离子体的概念与简介 (1) 2.1.等离子体概念的形成 (1) 2.2.现实生活中的等离子体 (1) 3.等离子体的种类 (3) 4.等离子体的特征 (3) 5.等离子体与普通气体的区别 (4) 6.等离子体的运动规律 (4) 7. 等离子体的研究方法 (6) 8.等离子体的主要参量 (7) 8.1.等离子体粒子密度 (7) 8.2.等离子体的温度 (7) 8.3．等离子体振荡频率 (8) 8.4.D EBYE长度 (9) 9.等离子体对现代科学的应用 (12) 10.总结 (133) 11.参考文献 (144) 12.致谢 .......................................... 错误！未定义书签。5
关于等离子体及其研究方法的若干讨论 摘要：等离子体是部分或完全电离的气体按物质聚集态的顺序，等离子体位居固体、液体、气体之后，所以也称为物质的第四态。等离子体不仅与固体、液体不同，而且与普通的由中性原子、分子组成的气体也大不相同。这是因为构成等离子体的带电粒子之间的作用主要是长程的Coulomb力。在本文中主要阐述等离子体的三种研究方法，并推出等离子体的振荡频率和德拜长度。 关键词：等离子体；振荡频率；粒子密度；德拜长度
1.引言 对于常见的三种物质聚集状态，即固态、液态、气态我们比较熟悉。但对高温状态的等离子体和低温状态的超导体则缺乏了解。本文对物质的这种状态做简单的介绍。 等离子体是部分或完全电离的气体按物质聚集态的顺序，等离子体位居固体、液体、气体之后，所以也称为物质的第四态。 等离子体不仅与固体、液体不同，而且与普通的由中性原子、分子组成的气体也大不相同。这是因为构成等离子体的带电粒子之间的作用主要是长程的Coulomb力。 等离子体物理是在20世纪20年代后逐步形成的物理学新分支，它研究等离子体的形成、性质和运动规律。 等离子体物理学的研究方法包括三部分，即粒子轨道理论、磁流体力学和等离子体动力论。 2.等离子体的概念与简介 2.1.等离子体概念的形成 等离子体（plasma）是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，广泛存在于宇宙中，常被视为是物质的第四态，被称为等离子态，或者“超气态”。等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。 1928年朗缪尔在第一篇“电离气体中的振荡”论文中首次提出等离子体概念。等离子体又叫做电浆，是部分或完全电离的气体，由大量自由电子和正离子以及中性原子、分子组成。等离子体宏观上是近似电中性的，即所含的正电荷与负电荷几乎处处相等。 任何物质由于温度不同将处于不同的聚集状态。固体加温溶解成为液体，液体加温沸腾成为气体。气体加温到几百上千度仍是气体，但若加温到几千万度、几十万度甚至更高的温度，则不仅分子或原子的运动十分剧烈，而且原子中的电子也已具有相当大的动能，足以摆脱原子核的束缚成为自由电子，于是原子电离，成为自由电子和正离子。这种部分电离或完全电离的气体，就是等离子体。它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。我们在日常生活中也常常遇到等离子体。 2.2.现实生活中的等离子体 看似“神秘”的等离子体，其实是宇宙中一种常见的物质，在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体，它占整个宇宙的99％。现在人们已经掌握利用电场和
辉光放电与等离子体 1、辉光放电 通常把在电场作用下气体被击穿而导电的物理现象称之为气体放电。气体放电有“辉光放电”和“弧光放电”两种形式。辉光放电又分为“正常辉光放电”与“异常辉光放电”两种，它们是磁控溅射镀膜工艺过程中产生等离子体的基本环节。 辉光放电(或异常辉光放电)可以由直流或脉冲直流靶电源通过气体放电形成,也可以用交流(矩形波双极脉冲中频电源、正弦波中频与射频)靶电源通过真空市内的气体放电产生。 气体放电时，充什么样的工作气体、气压的高低、电流密度的大小、电场与磁场强度的分布与高低、电极的不同材质、形状和位置特性等多种因素都会影响到放电的过程和性质，也会影响到放电时辐射光的性质和颜色。 (1)直流辉光放电 ①在阴-阳极间加上直流电压时，腔体内工作气体中剩余的电子和离子在电场的作用下作定向运动，于是电流从零开始增加; ②当极间电压足够大时，所有的带电离子都可以到达各自电极，这时电流达到某一最大值(即饱和值); ③继续提高电压，导致带电离子的增加，放电电流随之上升;当电极间的放电电压大于某一临界值(点火起辉电压)时，放电电流会突然迅速上升，阴-阳极间电压陡降并维持在一个较低的稳定值上。工作气体被击穿、电离，并产生等离子体和自持辉光放电，这就是“汤生放电”的基本过程，又称为小电流正常辉光放电。 ④磁控靶的阴极接靶电源负极，阳极接靶电源正极，进入正常溅射时，一定是在气体放电伏-安特性曲线中的“异常辉光放电区段”运行。其特点是，随着调节电源输出的磁控靶工作电压的增加，溅射电流也应同步缓慢上升。 (2)脉冲直流辉光放电 脉冲或正弦半波中频靶电源的单个脉冲的气体放电应与直流气体放电伏-安特性曲线异常辉光放电段及之前段的变化规律相符。可以将其视为气体放电伏-安特性在单个脉冲的放电中的复现。脉冲直流靶电源在脉冲期间起辉溅射，在脉冲间隙自然灭辉(因频率较高，肉眼难以分辨)。 溅射靶起辉放电后，当电源的输出脉冲的重复频率足够高时，由于真空腔体内的导电离子还没有完全被中和完毕，第二个(以后)重复脉冲的复辉电压与溅射靶的工作电压接近或相同。当电源输出脉冲的重复频率很低(例如几百HZ以下)或灭弧时间过长(大于100ms以上)，
电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP—AES）测定铝合金中其它 金属元素的研究 摘要：本文采用电感耦合全谱直读等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）对未知元素组成和含量的铝合金中钛、铜、镁、锰、锌、铬、硅和铁的测定进行了研究，所测试的结果具有较好的精密度和准确度。 关键词：电感耦合等离子体原子发射光谱法元素组成和含量铝合金钛、铜、镁、锰、锌、铬、硅和铁 一、引言 铝合金具有较高的强度，良好的塑性成形能力和机械加工性能，在航空工业中具有重要的应用前景[1-3]。铝合金中其它金属的含量，如金属元素钛、铜、镁、锰、锌、铬、硅和铁等，对其性质和应用具有很大的影响[3-6]。所以，准确测定铝合金中其它金属的含量显得尤为重要。对金属材料的成分进行表征分析，可以深入了解材料的组成元素及其内部构造，可以为我们更好地去研发设计复杂的金属材料提供依据[7]。为此必需建立一个快速、准确的分析方法，以控制其化学成分，使该材料获得良好的物理性能。 国内外常用和新发展的分析方法包括[7-13]：分光光度法、滴定分析法、原子光谱分析法、X射线荧光光谱法、电化学分析法、电感耦合等离子体质谱法、激光诱导等离子体光谱法、电感耦合等离子原子发射光谱法（ICP-AES）和石墨炉原子吸收法。一般铝合金中元素的测定分析方法采用ICP-AES和石墨炉原子吸收法[9，14-18]。ICP-AES[19]作为一种新型的分析方法，较其它分析方法而言，具有灵敏度高、精密度好、线性范围宽、基体效应小、动态范围宽、快速简便并可同时进行多元素分析的优点，已成为铝合金常用的分析方法之一。 基于以上的背景调研，我们拟采用ICP-AES法对未知元素组成和含量的铝合金样品中其它金属元素的组成和含量进行研究，为铝合金材料的潜在应用和材料制备提供理论基础。通过查阅相关文献[3-5]，可以知道铝合金材料中可能含有的金属元素；因此，本文主要研究并测定了铝合金中可能存在的金属元素，如钛、铜、镁、锰、锌、铬、硅和铁的含量。 二、实验部分 1.主要仪器及实验条件 铝合金样品（元素组成和含量未知），水（二次去离子），盐酸（优级纯），硝酸（优级纯）。 ICP 6300型电感耦合等离子体发射光谱仪。工作参数：射频功率1.15 kW，
南京万和测控仪表有限公司与洛阳博耐特工程技术有限公司及西安天立能源环保工程技术有限公司精诚合作，是一个强强联合的实体，在研发和制造上属国内领先地位。用户的需求就是我们努力前方向，我们以优质的产品和近在咫尺的服务，迎接用户的选择。 一、等离子体燃烧器 1 、等离子体发生器燃煤原理： 随着等离子体电子源在不同工业领域应用和扩展，对它们的物理研究具有特殊意义。它们尤其在电子束燃煤技术中广泛应用。 在等离子发生器里，利用直流电流将压缩气体电离形成等离子体，在电磁场的作用下该等离子体会稳定定向流动，内含有大量化学活性粒子，如原子、原子团、粒子和电子等，这些粒子正负电荷数值相等，对内为良导体，对外呈中性，其内部有着上万度的高温，用眼睛就可以看见明亮的火炬。 实验室等离子体状态 等离子发生器由线圈、阴极、阳极等组成，等离子载体为压缩空气，阴极材料采用具有高导电率、高导热率、耐氧化的金属材料制成，阳极亦由高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，它们均采用水冷冷却方式，以承受电弧的高温冲击 等离子发生器原理图 2、等离子煤粉燃烧器配置： (1) 等离子发生器：产生电功率80～300 Kw的空气等离子体； (2) 直流电源(含整流变压器)：将三相380 VAC或厂变6000VAC电源整流成直流电，用于产生等离子体。WHDLZ-250型等离子发生器采用直流电源供电，并且该电源经常工作在低电压、大电流输出状态。因此该电源设计上充分考虑了多种使用工况，具有较大的抗冲击负荷的能力。 (3) 燃烧器：等离子发生器配套使用将点燃煤粉喷进炉膛即一次风管； (4) 控制系统：由PLC、CRT、通信接口和数据总线构成，实现装置的全数字自动控制。 (5) 压缩空气系统：压缩空气是等离子的载体，由空气压缩机、分流器、空气过滤器和电磁阀组成。 (6) 水冷却系统：给等离子发生器、燃烧器冷却，由水箱水磅等组成。 (7) 火焰检测图像探头：用于检测等离子燃烧器工作状态，由摄像机、石英光学传输系统、画面分割器组成。
电子回旋共振等离子体及其在材料加工中的应用 02级近代物理系等离子体谢会乔PB02203013 摘要 对ECR等离子体放电原理,特点,参数诊断,以及在薄膜沉积和刻蚀方面的应用做一简要调研. 关键词ECR Plasma?lm etching 目录 §1引言1 §2ECR等离子体概述2§2.1ECR放电原理 (2) §2.2ECR等离子体源的优点 (2) §3ECR等离子体实验参数3§3.1等离子体实验参数 (3) §3.2利用双探针对射频偏置ECR–PECVD等离子体参数测量 (3) §3.2.1实验装置 (3) §3.2.2实验结果 (4) §3.3栅网与偏压对ECR等离子体特性影响的测量 (4) §3.3.1实验装置 (4) §3.3.2实验结果 (5) §4气体放电等离子体应用简介5§4.1等离子体表面改性 (6) §4.1.1薄膜沉积 (6) §4.1.2刻蚀 (7) §4.2ECR等离子体活化CVD沉积CN x H y薄膜 (7) §4.3ECR CCl2F2/Ar/O2等离子体放电刻蚀GaAs (8) §5结论9参考文献9 §1引言 20世纪70年代晚期,Suzuki等[1]介绍了电子回旋共振（Electron Cyclotron Resonance:ECR）等离子体可以用在硅的亚显微结构刻蚀上.早期实验表明ECR放电可以在中低压强下（10?4?5×10?3Torr）产生高密度等离子体（N e～1011?1012/cm?3）,并同时保持较低的等离子体电势.
在这种处理工艺条件下,离子成为重要的一种化学活性粒子组分,此时离子平均自由程大于离子壳层厚度.所以,通过在基板电极上加入独立的射频（RF）偏压,离子速度大小和方向可控,直接通过基片离子壳打在基片上.离子在穿过离子壳层时没有碰撞,以正常方式撞击基片.通过调整微波能量可以控制离子流,通过调整基片电极偏压可以控制轰击能量,因为离子流垂直于基片表面,通过合适地调整阻挡层,可以在基片上实现方向性很好的基片亚显微刻蚀. 上世纪90年代,ECR等离子体工艺技术已经相当成熟.发展了多种ECR等离子体装置和等离子体源设计思想,并在众多低压等离子体工艺中得到应用[2]. §2ECR等离子体概述 在实验室中,有很多方法和途径可以产生等离子体,如气体放电、激光压缩、射线辐照及热电离等,但最常见和最主要的还是气体放电法.气体放电可分为电晕放电、辉光放电和电弧放电.辉光放电又可以分为直流辉光放电、射频辉光放电和微波放电. 微波放电是将微波能量转换为气体分子的内能,使之激发、电离以产生等离子体的一种放电方式.这种放电虽然与射频放电有许多相似之处,但能量的传输方式却不相同.在微波放电中,通常采用波导管或天线将由微波电源产生的微波耦合到放电管内,放电气体存在的少量初始电子被微波电场加速后,与气体分子发生非弹性碰撞并使之电离.若微波的输出的功率适当,便可以使气体击穿,实现持续放电. 电子回旋共振的诞生和发展直接来源于高功率微波源的实现. §2.1ECR放电原理 图1为微波ECR等离子体放电装置示意图,这种放电装置分为两部分,即放电室和工作室.在放电 图1:微波ECR等离子体放电装置 室中,工作气体中的初始电子在由电流线圈产生的稳恒磁场的作用下,绕磁力线做回旋运动.电子的回 旋频率为 ωce=eB m e .(1) 其中,B为磁感应强度,e为电子电量,m e为电子质量.通过通过适当地调整磁场的空间分布,使得电子回旋频率在沿放电室的轴向上某一位置与微波的圆频率ω一致,那么就会产生共振现象,称为电子回旋共振.对于这种类型的放电装置,微波的频率一般为2.45GHz,那么发生共振的磁感应强度为875高斯.实际上,磁场沿着轴线是发散的.借助于发散磁场的梯度,可以将放电室中产生的等离子体输送到工作室中以供使用[2]. §2.2ECR等离子体源的优点 使用ECR等离子体源有很多显著优点,可以在较低气压下产生比较高密度的等离子体;由于气压较低,离子和活性粒子的平均自由程较长;等离子体电势较低;不需要放置在等离子体内电极,从而不会
中华人民共和国国家环境保护标准 HJ □□□-20□□ 固定污染源废气 碱雾的测定 等离子体发射光谱法 Stationary source emission －Determination of alkaline mist —Plasma optical emission spectrometry method （征求意见稿） 201□-□□-□□发布 201□-□□- □□实施
目次 前言 (i) 1适用范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4方法原理 (1) 5干扰和消除 (1) 6试剂和材料 (2) 7仪器和设备 (2) 8样品 (2) 9分析步骤 (3) 10结果计算与表示 (4) 11精密度和准确度 (4) 12质量保证和质量控制 (5)
前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，保护环境，保障人体健康，规范固定汚染源废气中碱雾的测定方法，制定本标准。 本标准规定了测定固定汚染源废气中碱雾的等离子体发射光谱法。 本标准为首次发布。 本标准由环境保护部环境监测司、科技标准司组织制订。 本标准起草单位：哈尔滨市环境监测中心站。 本标准验证单位：黑龙江省环境监测中心站、国家环境分析测试中心、北京市环境保护监测中心、天津市环境监测中心、杭州市环境监测中心站和长春市环境监测中心站。 本标准环境保护部20□□年□□月□□日批准。 本标准自20□□年□□月□□日起实施。 本标准由环境保护部解释。
固定污染源废气碱雾的测定等离子体发射光谱法 1 适用范围 本标准规定了测定固定污染源废气中碱雾的等离子体发射光谱法。 本标准适用于固定污染源废气中碱雾的测定。 当采样体积为0.6 m3（标准干态烟气下），碱雾（以NaOH计）的方法检出限为0.04 mg/m3，测定下限为0.16 mg/m3。 2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 HJ/T 48 烟尘采样器技术条件 HJ/T 373 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行） HJ/T 397 固定源废气监测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 碱雾 alkali mist 本标准测定的碱雾包括氢氧化钠、碳酸钠及碳酸氢钠等液态和固态碱性颗粒（以NaOH 计）。 4 方法原理 以等速采样的方式，使固定污染源排气通过采样管收集于石英纤维滤筒上。采集后的碱雾样品用实验用水提取后，用等离子体发射光谱仪对钠进行测定，结果以NaOH计。 5 干扰和消除 5.1 废气颗粒物中的钠盐会干扰测定。 5.2 光谱干扰主要包括连续背景和谱线重叠干扰。通过选择正确的分析线，采用直接干扰校正法扣除背景干扰可以获得满意的结果。非光谱干扰主要包括化学干扰、电离干扰、物理干扰及去溶剂干扰等。
“等离子体诊断技术”课程作业题 1.试述光谱分析法对激光等离子体诊断的特点以及能进行定量测试的物理量，并举例说明； 答：不同波段对分析仪器及所用的分析技术的要求不相同。而且各种类型的高温等离子体的参数范围变化很大，不同的参数范围和不同的诊断方法对光谱的分析也有不同的要求。在此着重介绍可见光区光谱分析，稍微介绍下红外和紫外以及X射线光谱。在可见光区，光谱分析基本上都是用棱镜光谱仪、衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪。光谱分析仪中最关键的元件是棱镜或衍射光栅等色散元件，它用以使不同波长的光在空间分离出来。 棱镜的分光原理是基于某些透光物质的色散作用，即某些透光介质对不同光波的光具有不同的折射率。棱镜光谱分析仪最大的优点是其没有光谱重叠问题。其显 著缺点是，在0.4m μ到1.0m μ，d n dλ 均下降约达一个数量级，使角色散率和分辨 率都随波长而有显著变化。棱镜光谱仪的工作光谱区，主要取决于棱镜及其它光学零件所用材料的光谱透射率。国产KCA-1型大型棱镜摄谱仪，光源出发的光通过三透镜系统照明狭缝，使得整个狭缝照明均匀，并使光线充满物镜，从而发挥仪器的最大分辨率。狭缝是光谱仪中十分精密的部件，其缝宽调节精度达微米量级，它的高度有光阑调节。 近代高级的光谱仪大多都采用光栅作为色散元件。从广义上讲，任何一种装置和结构，只要它能给入射光的振幅或相位、或者两者同时加以周期性的空间调制，都称为衍射光栅。它的分光作用是基于光的衍射和干涉现象。实际采用的光栅都不采用投射式，而采用反射式。由于振幅调制式光栅的大部分光强仍然都落在五色散的零级谱上，因而现代所有的光栅都采用相位调制式反射光栅。相位调制式反射光栅的主要优点是，可以选择一定形状的沟槽断面，是大部分的入射光集中于预定的方向上，这种光栅称为闪耀光栅。闪耀光栅在闪耀方向上，所集中地入射总光能可达80%~90%，这是闪耀光栅的最大优点。在光栅光谱仪中，不同波长的不同光谱级的光会发生重叠，这是其最严重的缺点之一。反射光栅除了上述的平面反射光栅外，还有一种所谓凹面反射光栅，它是在球面反射镜上沿弦刻画出等间隔且等宽的许多平行直刻痕二制成的。凹面光栅除了具有与平面光栅相同
直流辉光等离子体系列实验报告 陈金杰合作者张帆指导老师乐永康 （复旦大学物理系上海 200433） 摘要：利用直流辉光等离子体实验装置,获得等离子体。并研究直流低气压放电现象，测量等离子体伏安曲线，测定气体击穿电压验证帕邢定律，利用Langmuir单探针和Langmuir双探针测量等离子体的密度、温度和德拜长度等参数。并就相关现象进行讨论。 关键词：直流辉光等离子体气体放电伏安特性击穿Langmuir探针 引言：关于等离子体 等离子体（Plasma）是一种由大量正、负带电粒子和中性粒子组成的准中性气体，广泛存在于宇宙中，常被视为是物质的第四态，被称为等离子态，或者“超气态”。等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体是由克鲁克斯在1879年发现的，1928年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯（Tonks）首次将“等离子体（plasma）”一词引入物理学，用来描述气体放电管里的物质形态。严格来说，等离子是具有高位能动能的气体团，等离子的总带电量仍是中性，借由电场或磁场的高动能将外层的电子击出，结果电子已不再被束缚于原子核，而成为高位能高动能的的自由电子。等离子体可通过放电、加热、光激励等方法产生,它有以下特点: [1] (1) 电子温度高于离子温度 由于电子和离子的质量差别悬殊,电子更容易从电场中获得能量,因此电子的平均动能远大于离子的平均动能,即电子和离子有各自独立的不同平衡温度。电子温度比离子温度高得多,而离子温度与等离子体中中性粒子温度一样。引入等离子体中的极板也可以保持较低的温度。等离子体高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 (2) 具有丰富的活性粒子 通过与电子的非弹性碰撞,各种粒子得到活性激发。这些活性粒子具有不同能量,可在固体表面发生各种物理和化学效应。所以需要在很高温度下才能进行的化学反应在等离子体中很容易完成。 (3) 存在等离子体鞘层 在等离子体中引入负(或正) 电极,为屏蔽外电势对等离子体的影响,在电极周围形成正(或负) 电荷层,称为等离子体鞘层。以等离子体电位为零电位,则外加电压完全降落在这一鞘层上。进入这一鞘层的正离子受到加速,得到数值上相当于电势能的动能。调节外加负电压的数值,正
电感耦合等离子体原子发射光谱法 电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）是以等离子体为激发光源的原子发射光谱分析方法，可进行多元素的同时测定。 样品由载气(氩气)引入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发，发射出所含元素的特征谱线。根据特征谱线的存在与否，鉴别样品中是否含有某种元素(定性分析)；根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量(定量分析)。 本法适用于各类药品中从痕量到常量的元素分析，尤其是矿物类中药、营养补充剂等药品中的元素定性定量测定。 1、对仪器的一般要求 电感耦合等离子体原子发射光谱仪由样品引入系统、电感耦合等离子体（ICP）光源、分光系统、检测系统等构成，另有计算机控制及数据处理系统，冷却系统、气体控制系统等。 样品引入系统 按样品状态不同可以分为以液体、气体或固体进样，通常采用液体进样方式。样品引入系统由两个主要部分组成：样品提升部分和雾化部分。样品提升部分一般为蠕动泵，也可使用自提升雾化器。要求蠕动泵转速稳定，泵管弹性良好，使样品溶液匀速地泵入，废液顺畅地排出。雾化部分包括雾化器和雾化室。样品以泵入方式或自提升方式进入雾化器后，在载气作用下形成小雾滴并进入雾化室，大雾滴碰到雾化室壁后被排除，只有小雾滴可进入等离子体源。要求雾化器雾化效率高，雾化稳定性高，记忆效应小，耐腐蚀；雾化室应保持稳定的低温环境，并需经常清洗。常用的溶液型雾化器有同心雾化器、交叉型雾化器等；常见的雾化室有双通路型和旋流型。实际应用中宜根据样品基质，待测元素，灵敏度等因
素选择合适的雾化器和雾化室。 电感耦合等离子体（ICP）光源 电感耦合等离子体光源的“点燃”，需具备持续稳定的高纯氩气流，炬管、感应圈、高频发生器，冷却系统等条件。样品气溶胶被引入等离子体源后，在6,000K～10,000K的高温下，发生去溶剂、蒸发、离解、激发、电离、发射谱线。根据光路采光方向，可分为水平观察ICP源和垂直观察ICP源；双向观察ICP 光源可实现垂直/水平双向观察。实际应用中宜根据样品基质、待测元素、波长、灵敏度等因素选择合适的观察方式。 色散系统 电感耦合等离子体原子发射光谱的色散系统通常采用棱镜或光栅分光，光源发出的复合光经色散系统分解成按波长顺序排列的谱线，形成光谱。 检测系统 电感耦合等离子体原子发射光谱的检测系统为光电转换器，它是利用光电效应将不同波长光的辐射能转化成电信号。常见的光电转换器有光电倍增管和固态成像系统两类。固态成像系统是一类以半导体硅片为基材的光敏元件制成的多元阵列集成电路式的焦平面检测器，如电荷注入器件（CID）、电荷耦合器件（CCD）等，具有多谱线同时检测能力，检测速度快，动态线性范围宽，灵敏度高等特点。检测系统应保持性能稳定，具有良好的灵敏度、分辨率和光谱响应范围。 冷却和气体控制系统 冷却系统包括排风系统和循环水系统，其功能主要是有效地排出仪器内部的热量。循环水温度和排风口温度应控制在仪器要求范围内。气体控制系统须稳定正常地运行，氩气的纯度应不小于99.99％。 2、干扰和校正 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定中通常存在的干扰大致可分为两类：
3.空心阴极效应如何产生的？ 两平行平板阴极置于真空设备中，当满足气体点燃电压时，这两个阴极都产生辉光放电，在阴极附近形成阴极暗区，当两阴极靠近或气压降低时，两 个负辉区合并。此时从阴极K1发射出电子在K1 的阴极位降区加速，当它进入阴极K2的阴极位降 区又被减速，因此如果这些电子没有产生电离和 激发，则电子在K1和K2之间来回振动，增加了 电子和气体分子的碰撞几率，可以引起更多的激 发和电离过程。电离密度增加，负辉光强度增加， 这种现象称为空心阴极效应。 4.辉光放电和弧光放电的特点各是？ 5.低于和高于共析温度渗氮时组织是如何形成的？1首先是α相被氮所饱和,当氮含量达到饱和极限时，便通过非扩散性的晶格重构方式，形成γ’相；随着时间的延长，当γ’相的氮含量达到饱和极限时，在铁的表层，同样以晶格重构方式形成ε相。γ’相和ε相均按扩散方式长大。因此，纯铁经充分渗氮后，表层组织依次为ε、γ’以及α相 2在高于共析温度时纯铁渗氮，在渗氮温度下生成的组织，由表及里依次为：ε，，γ，α。当缓冷至室温时，低浓度的ε相会析出。γ相在590发生共析转变（），相降低了其饱和含氢量而析出。若快冷时，则含氮奥氏体发生氮马氏体转变，故表层组织依次为：ε，，，α 6.三种渗氮理论分别是什么？1射与沉积理论：离子渗氮时，渗氮层是通过反应阴极溅射而形成。在真空炉体内，工件为阴极，炉体为阳极，加上直流高压后，稀薄气体电离，形成等离子体2子离子理论：在离子渗氮中，虽然溅射很明显，然而不是主要的控制因素，对渗氮起决定作用的是氮氢分子离子化的结果3性氮原子模型：对离子渗氮其作用的实际上是中性氮原子，分子离子的作用是次要的 7.简述离子渗氮的特点：优点a渗氮速度快b渗氮层组织易控制，脆性小c无公害热处理d节约能源、气源e变形小；f适用于不锈钢渗氮。缺点：1不同形状、尺寸、材料的零件混合装炉渗氮时，要使工件温度均匀一致比较困难2.离子渗氮设备较复杂，价格也比气体渗氮炉贵3.准确测定零件温度较困难。 8.简述渗氮过程中脉状组织形成受什么影响？a合金元素在晶界偏聚严重的，则脉状组织明显；b工艺参数的影响：渗氮温度高，保温时间越长，NH3渗氮时炉内；压强越高，均促进脉状组织的形成；c零件棱角的影响：棱角处的脉状组织比其他部位严重得多 9.讨论渗氮材料选择有哪些原则？ 1碳钢渗氮效果极差，表面硬度低，硬化层浅。为了提高碳氮的硬化效果，可以采用离子软化工艺2合金结构钢。根据使用条件，选择不同的钢种进行离子渗氮，预先处理一般为调制处理，有的低碳合金钢可以用正火处理。而渗氮温度必须略低于调制回火温度，以保证心部强度不致降低。3工模具渗氮。常用离子渗氮提高工模具使用寿命。4不锈耐酸钢的离子渗氮。离子渗氮可以大幅度提高铁素体型，马氏体型和奥氏体不锈钢的硬度和耐磨性。对于表面要求耐磨，往往由于磨损报废，又要求耐酸蚀的零件可以选用不锈耐酸钢进行离子渗氮处理。5铸铁的离子渗氮。铸铁由于含碳量及含硅量较高，阻止氮的扩散，常采用离子软化的方法渗氮，或选用球墨铸铁合金铸铁，也加快渗速6钛及钛合金的渗氮。由于钛及钛合金具有优异的特性，有广泛的应用。 10.试举例说明如何提高离子渗层的耐蚀性能与耐磨性能： 提高耐蚀性：加入适量的合金元素。提高耐磨性：控制好渗氮温度(较低为宜)，选择合适气体比例(减少CO2)。 11.检测渗氮层厚度的方法有哪些？1金相法2硬度梯度法3用X射线衍射法测化合物层厚度4淬火法； 12.检测渗氮层硬度的方法有哪些？1表面硬度：表面硬度的测定以负荷5~10kg的维氏硬度计为准；2硬度梯度：用50~100g现为硬度计进行测定，从边缘往中心每隔一定距离打一硬度值，然后作出硬度分布曲线。 13.元素Al和Cr对渗层有什么影响 1)形成合金氮化物，使硬度、耐磨性增加2)溶入а-Fe中，提高а-Fe的溶氮能力，产生固溶强化作用3)影响氮在铁中的扩散系数及表面吸氮能力4)改变钢的临界点，从而改变渗氮温度
有机、无机废气和恶臭处理技术 市场拓展人员培训教程 （宋文国，男，1968年出生，高级工程师，从事于节能环保项目多年。邮箱：,手机：） 一、行业废气概况 煤化工废气 煤制焦过程废气 焦化废气主要来源于装煤、炼焦、化产回收等过程。装煤初期，煤料在高温条件下与空气接触，形成大量黑烟及烟尘、荒煤气及对人体健康有害的多环芳烃。炼焦时，废气一方面来自化学转化过程中未完全炭化的细煤粉及其析出的挥发组分、焦油、飞灰和泄漏的粗煤气，另一方面来自出焦时灼热的焦炭与空气接触生成的CO、CO2、NOx等,主要污染物包括苯系物（如苯并芘）、酚、氰、硫氧化物以及碳氢化合物等。 煤制气过程废气 煤制气废气的来源主要是气化炉开车过程中由于炉内结渣、火层倾斜等非正常停车而产生的逸散，另外，还有炉内的排空气形成部分废气、固定床气化炉的卸压废气、粗煤气净化工序中的部分尾气、硫和酚类物质回收装置的尾气及酸性气体、氨回收吸
收塔的排放气。这些废气的主要成分包括碳氧化物、硫氧化物、氨气、苯并芘、CO、CH4等，有些还夹杂了煤中的砷、镉、汞、铅等有害物质，对环境及人体健康有较大的危害。 煤制油过程废气 煤的液化可分为直接液化和间接液化。煤直接液化时，经过加氢反应，所有异质原子基本被脱除，也无颗粒物，回收的硫可以获得元素硫，氮大多转化为氨。煤间接液化时，催化合成过程中的排放物不多，未反应的尾气（主要是CO）可以在燃烧器中燃烧，排放的废气中CO2和硫很少，也没有颗粒物的生成。煤液化过程对环境造成的影响较小，主要的污染物是液化残渣，这是一种高碳、高灰和高硫物质，在某些工艺中占到液化原料煤总量的40％左右，需进一步处理。 煤燃烧过程废气 煤燃烧过程主要污染物有粉尘与烟雾、SO2为主的硫化物、N2O、NO、NO2、N2O3、 N2O4等氮氧化物、Hg、Cd、Pb、Cr、As、Se、F等有害微量元素、产生温室效应的CO2等。煤直接燃烧的能量利用率低，环境污染严重。 石油化工厂废气 化工厂在生产过程中会产生大量的废气，比如：氨、三甲胺、硫化氢、二氧化硫、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和硫化氢等无机废气；还有VOC类：苯、甲苯、二甲苯、丙