等离子技术及其应用
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等离子体技术在医学中的应用等离子体技术是指将气体或液体中的物质通过高频电场或射频电场加热,使其转变为等离子体的一种技术。
等离子体具有高温、高能、高速等特性,可以在医学领域中得到广泛的应用,例如治疗癌症、促进伤口愈合等。
一、等离子体在癌症治疗中的应用等离子体在医学领域中的一个重要应用就是治疗癌症。
目前普遍采用的方法是化疗、放疗、手术等,但这些方法常常伴随着一些副作用,例如化疗会降低人体免疫力,放疗会影响正常细胞的生长等。
而等离子体技术可以通过产生高能量等离子体,将癌细胞、病毒、菌等有害物质杀死,同时对正常细胞的伤害较小,避免了上述副作用。
二、等离子体在伤口愈合中的应用等离子体在伤口愈合中也有着广泛的应用。
传统的伤口治疗方法往往是利用药物或手术进行治疗,但这些方法容易引起感染等副作用。
而等离子体技术可以通过使细胞产生足够的电场刺激,促进细胞代谢,加快伤口的愈合。
此外,等离子体还可以产生臭氧、自由基等杀菌作用,防止感染。
三、等离子体技术在口腔医学中的应用等离子体技术在口腔医学中也有着广泛的应用。
例如,等离子体可以用来治疗口腔疾病,例如口腔溃疡、龋齿、牙周病等。
此外,等离子体还可以用来清洁齿面,去除牙齿表面的细菌和斑块,减少牙齿疾病的发生率。
四、等离子体技术在医疗器械消毒中的应用在医疗领域中,消毒是非常重要的一环。
而传统的消毒方法常常需要使用化学药品,容易对环境造成污染。
而等离子体技术则可以通过产生臭氧、自由基等物质,达到杀菌消毒的效果。
等离子体消毒的优点在于不需要使用化学药品,对环境造成的污染小。
总之,等离子体技术在医学领域中应用广泛,并且应用前景非常广阔。
也因此,等离子体技术正在成为医学界的研究热点之一。
常压等离子处理技术:用于表面清洗,活化和涂层的创新技术等离子技术处理过的表面,无论是塑料,金属还是玻璃都能获得表面能的提高。
通过这样的处理工艺,制品的表面状态才能充分满足后续的涂装,粘接等工艺的要求。
常压等离子技术具有极为广泛的应用领域,这使其成为行业中广受关注的核心表面处理工艺。
通过使用这种创新的表面处理工艺,可以实现现代制造工艺所追求的高品质,高可靠性,高效率,低成本和环保等目标等离子处理工艺可以实现有选择的表面改性∙活化:大幅提高表面的润湿性能,形成活性的表面∙清洗:去除灰尘和油污,精细清洗和去静电∙涂层:通过表面涂层处理提供功能性的表面∙提高表面的附着能力∙提高表面粘接的可靠性和持久性等离子技术: 什么是等离子体?物理原理我们知道,能量输入的结果使得物质发生从固态到液态,再从液态到气态的聚集态变化。
如果再将额外的能量输入到气体中,气体将发生电离,并转变为另一种聚集状态,即等离子态。
当等离子体和其它物质接触时,所输入的能量被传送到被接触材料表面,并随之产生一系列的作用。
等离子体–物质的第四态固态液态气态等离子能量 /温度分子激化的分子离子自由电子高能分子碎片等离子技术:等离子技术,在常压条件下的等离子表面处理工艺在线处理工艺:通过开发出常压等离子技术,实现了在常压条件下对等离子体的应用,并且是在大规模工业化生产中对材料进行有效的表面处理。
这一工艺的特殊之处在于可以“在线”使用,即可以集成到既有的工艺过程中,不需要繁复的工艺调整或者真空箱或净化室等昂贵的处理条件。
零电势的表面处理,不损伤被处理的表面和其它处理工艺不同,常压等离子技术还可以处理那些敏感易损的表面。
由于等离子体是零电势的,并且处理时没有和被处理物质之间发生直接的机械接触,因此可以处理一些特殊敏感的表面,比如DVD, 电容器,线路板等,经过处理,这些制品的不会受到任何的损伤。
常压等离子工艺本身还是简洁而易于掌握的技术,完全的环保。
等离子体技术在科学研究中的应用与前景等离子体是一种高温、高能量的物态。
它的能量密度非常高,能够产生强烈的光、电、磁等效应,因此在科学研究中有着广泛的应用前景。
下面,我们就来探究一下等离子体技术在科学研究中的应用与前景。
一、等离子体技术在材料科学中的应用1.等离子体表面处理技术等离子体表面处理技术被广泛应用于材料表面的改性和增强。
等离子体处理可以通过改变表面的化学和物理性质,使材料的表面具有更好的柔性、防腐蚀性、耐磨性、热稳定性等特性。
目前,等离子体表面处理技术已经应用于航空航天、汽车制造、电子、医疗器械等行业。
2.等离子体辅助材料合成技术等离子体辅助材料合成技术可以通过等离子体的化学反应和沉积过程,在材料表面或内部形成纳米颗粒、薄膜、涂层等新型材料。
这些材料具有独特的光、电、磁性能,对于新型电子器件和催化剂等方面有着很大的应用前景。
3.等离子体放电合成技术等离子体放电合成技术是在等离子体的作用下,在气体中合成具有特殊功能的纳米材料。
例如,利用等离子体放电技术可以制备出一系列的纳米颗粒,如氧化铁、氧化钼、氮化硅等,这些粒子主要用于高分子复合材料、显示器件、感应器、化学传感器等领域。
二、等离子体技术在能源领域中的应用1.等离子体温度计等离子体温度计是在等离子体的辐射发射光谱法基础上发展的。
它能够测量高温、高能量等离子体的温度。
这种技术可以应用于热核聚变等领域。
2.等离子体离子源等离子体离子源可以作为高能量离子束的加速器,应用于核物理、材料学等领域。
它可以生产出高能量的粒子束,用于材料表面的改性,或用于核物理实验。
这种技术在核聚变反应堆中也有着广阔的应用前景。
三、等离子体技术在生物医学中的应用1.等离子体治疗技术等离子体治疗技术是一种新型的医学治疗方法。
它利用等离子体的化学反应、放电等特性,对生物组织进行疗效处理。
这种技术可以应用于各种肿瘤、细胞排异等治疗中。
2.等离子体消毒技术等离子体消毒技术可以在不使用化学药品的情况下,快速有效地消毒。
等离子技术等离子技术是一种应用广泛的高科技技术,它在各个领域都起到了重要的作用。
本文将从等离子技术的定义、原理、应用以及未来发展进行详细介绍,希望能给读者带来全面的了解。
一、等离子技术的定义等离子技术是一种利用等离子态物质产生和操控高温、高能粒子的技术。
等离子态物质是由电离产生的气体电离粒子和自由电子组成的电浆状态。
通过高频电场、激光和强磁场等手段,将气体中的分子、原子或离子激发或电离,形成等离子态物质。
二、等离子技术的原理等离子技术的原理基于等离子态物质特性的研究,主要包括电离、激发、复合和辐射等过程。
当气体被激发或电离后,原子或分子中的电子脱离,形成电离粒子和自由电子,这些粒子具有高能量和活性。
等离子技术利用高频场或激光激发气体,将气体转化为等离子态物质,从而实现对高能粒子的操控。
三、等离子技术的应用1. 等离子体显示技术等离子体显示技术利用等离子体在电场作用下发射光线的特性,实现了平板显示器和电视的发展。
利用等离子体显示技术,可以在屏幕上实现高亮度、高分辨率的显示效果,具有广色域、高对比度和快速响应的优点。
2. 等离子体刻蚀技术等离子体刻蚀技术利用等离子体对物质的高能量轰击作用,可以去除物质表面上的不需要部分,实现微电子芯片的制造和纳米级结构的加工。
等离子体刻蚀技术具有高精度、高速度和保真性能好的特点,是微纳加工领域的重要工具。
3. 等离子体传导技术等离子体传导技术利用等离子体在外界电磁场或热流作用下的传导性质,实现了高功率电流的传输和控制。
等离子体传导技术广泛应用于电力输送、核聚变反应和等离子体喷流发动机等领域,具有高效、节能和环保的特点。
四、等离子技术的未来发展随着科技的不断进步,等离子技术在各个领域都有着广阔的发展前景。
在材料科学领域,等离子技术可以用于制备新型材料和纳米材料,提升材料性能和应用领域。
在环境保护领域,等离子技术可以应用于空气净化、废水处理和固体废物处理等方面,实现污染物的高效处理和资源的回收利用。
射流等离子射流等离子是指通过射流的方式将气体或液体加热至高温并产生离子化的现象。
射流等离子在科学研究、工业应用和环境治理等领域具有重要的应用价值。
本文将对射流等离子的原理、应用和相关技术进行阐述。
射流等离子的原理主要涉及到等离子体物理学、流体动力学和热传递等学科。
射流等离子的加热过程主要通过将液体或气体喷出至高速喷流状态,并将喷流中的能量转化为热能,从而使气体或液体温度升高。
当温度达到一定程度时,气体或液体中的分子会发生电离,生成带电的离子和自由电子,形成等离子体。
射流等离子在工业应用中有着广泛的应用。
例如,在金属表面处理过程中,通过射流等离子的方式可以实现金属表面的清洗、去除氧化层和硅胶除尘等工作。
此外,射流等离子还可以用于陶瓷表面涂覆、电子器件制造和材料表面改性等领域。
射流等离子在环境治理中也有着重要的应用。
例如,在废气处理领域,射流等离子技术可以有效地去除废气中的有毒气体和颗粒物,从而实现排放标准的达标。
射流等离子的相关技术包括射流能量传递、射流动力学与传热、射流等离子发生器设计等。
射流能量传递是指如何将机械能转化为热能以实现加热的过程。
射流动力学与传热是指通过对射流等离子进行数值模拟和实验研究,探究射流的流动规律、传热特性和传质特性等。
射流等离子发生器设计是指如何设计合理的射流等离子发生器,以实现高效的能量传递和离子化。
射流等离子技术的研究和应用还面临一些挑战。
首先,射流等离子技术在高温和高压等恶劣环境下的应用具有一定的难度。
其次,射流等离子的能量效率和效果需要进一步提高和优化。
此外,射流等离子的机理和作用过程还需要深入研究和理解。
总之,射流等离子作为一种新兴的物理现象和技术应用具有广阔的前景。
通过不断探索射流等离子的原理和应用,可以为科学研究和工业应用提供新的思路和方法。
射流等离子的研究还可以促进物理学、化学、流体力学等学科的交叉和发展,推动相关技术的创新和进步。
等离子体技术的基本原理和应用等离子体技术是一种高科技的技术,具有广泛的应用场景。
等离子体技术,简单地说,就是将物质中的电子从原子核中剥离,形成一个电离态的气体,即等离子体。
等离子体呈现出电子、离子、自由基等多种状态,具有很强的化学、物理性能,在许多领域有广泛的应用。
等离子体技术的基本原理
首先,等离子体技术的产生需要一定的能量。
比如,可以通过高温、高压、强电场、强磁场等方式提供能量,使原子中的电子逐步离开原子核形成一个高度电离的气体状态,即等离子体。
等离子体技术主要是利用等离子体的化学、物理特性进行一系列的加工和改性,因为电离状态下的气体各种物理、化学等特性与普通气体不同。
等离子体技术的应用
等离子体技术已经应用于工业、医学和环保等多个领域,是当今世界的热门技术之一。
大家常见的离子发动机就是利用等离子体产生推力,驱动飞行器的发动机。
等离子体在航天、核聚变等领域有着广泛的应用。
比如,在环保领域,等离子体已经被运用于大规模废水、工业废气的净化处理,通过突破传统污水、污气处理方式,达到了非常好的净化效果。
等离子体在医学领域也有着重要的应用,现在许多先进的医疗设备和手术器械,比如射频等都用到了等离子体技术,这使得医学的诊断和治疗更为有效和方便。
此外,等离子体的应用还可以扩展到电子产业、纺织、家电、食品等各个领域,预计在未来还会有更广泛的应用。
结论
等离子体技术的开发和应用受到许多学科的支持,其中包含了物理学、化学、电子学等许多领域的知识与技术。
随着科学技术
的不断发展,等离子体技术在各个领域有着广阔的应用前景,将会为人们的生活、工作、环保和医疗等领域带来越来越多的福利和便利。
等离子体的原理和应用1. 等离子体的定义和特点•等离子体是一种高度电离气体,其原子或分子已失去一个或多个电子,呈现出带正电的离子和带负电的电子混合在一起的状态。
•等离子体具有高温、高能量、高离子密度的特点,能够产生强烈的辐射、电磁场和电子束等物理现象。
•等离子体存在于自然界中的闪电、太阳等高温环境中,并且在大气、星际空间和实验室中也能被制造出来。
2. 等离子体的形成和维持机制•等离子体的形成主要通过加热气体或施加高电压来提供足够的能量,使原子或分子中的电子脱离束缚,形成离子和自由电子。
•加热气体可以采用高温电弧、激光加热等方式,而施加高电压常常通过电离装置或等离子体反应室来实现。
•一旦形成的等离子体,可以通过电磁场或高温等外界能量源维持其电离状态,并且也可以通过与周围物质的相互作用来维持等离子体的存在。
3. 等离子体的分类和性质•等离子体根据温度和电子密度的不同,可以分为热等离子体和非热等离子体。
–热等离子体:具有高温和高电子密度,如太阳等恒星的等离子体。
–非热等离子体:具有较低温度和低电子密度,如气体放电和等离子体反应室中的等离子体。
•等离子体还可以根据其成分和形态进行分类,如等离子体可以由气体、液体和固体形成,也可以由正离子、负离子或中性离子等组成。
•不同类型的等离子体在物理特性和应用方面具有差异,因此对于不同的需求,选择合适的等离子体进行研究和应用十分重要。
4. 等离子体在科学研究中的应用•等离子体在物理学、化学和天文学等领域具有重要的研究价值。
•物理学家利用等离子体可以模拟太阳和星际空间中的等离子体环境,以解析宇宙的起源和演化等问题。
•化学家借助等离子体的高能量和高反应性质,开发新的化学过程和合成方法,有助于制备高品质材料和化学品。
•等离子体在天文学中的应用主要体现在观测和解释恒星的辐射谱线和行星大气层中的等离子体现象。
5. 等离子体在工业和技术领域的应用•等离子体在工业和技术领域有广泛的应用,如等离子体切割、等离子体焊接和等离子体表面处理等。
液相放电等离子体及其应用液相放电等离子体,这听起来好像是科幻电影里的玩意儿,其实它就是一种新鲜的技术,能够给我们的生活带来不少便利。
想象一下,这种等离子体就像是在液体中游荡的小精灵,闪闪发光,活力四射。
它能够在工业、医疗和环境保护等多个领域大显身手,真是个万金油的存在。
听说,液相放电等离子体最牛的地方就是它能在低温下产生高能量的电弧,简直是让人眼前一亮。
用过高压锅的朋友都知道,温度控制有多重要,而液相放电等离子体恰好能在不同的条件下灵活变换,就像变魔术一样,令人叹为观止。
现在,咱们聊聊它在工业上的应用。
各位想象一下,生产车间里,机器轰鸣声不断,工人们忙得不可开交,这时候,如果能用上液相放电等离子体,工序简化、成本降低,那简直是天上掉馅饼啊!它能够有效去除废水中的有害物质,像个“环保小卫士”,守护着我们的蓝天和绿水。
而且在涂层技术上,它的表现也毫不逊色,能提高产品的耐磨性,简直是让人欲罢不能。
有些人可能会问,光是好听的名词不够啊,结果怎样呢?好吧,数据说话,它的应用让企业的效率提高了不止一个档次,真是如虎添翼。
医疗方面,这玩意儿也是能大展拳脚的。
比如说,伤口消毒,传统方法总是让人觉得不够彻底,而液相放电等离子体则像是个细致入微的医生,能够杀死细菌、病毒,简直就是个医疗界的超级英雄。
治疗皮肤病也是它的一项拿手好戏。
听说,经过液相放电等离子体的治疗,很多患者的病情都有了明显改善,活生生的例子数不胜数,真是让人欢呼雀跃。
不过,不得不提的是,医疗应用的研发还在不断深入,未来可能会有更多令人期待的突破,毕竟科学的发展永无止境嘛。
再说说环保,液相放电等离子体在这个领域的表现也令人刮目相看。
随着工业化的加速,环境问题变得越来越严峻,这时候,这个等离子体技术就如同雨中送伞,帮助我们处理废气和废水。
它可以将废物转化为无害物质,甚至可以回收一些有用的资源,真是个大智慧的家伙。
咱们常说“留得青山在,不怕没柴烧”,这个技术就是在努力保护我们的青山绿水,确保未来的可持续发展。
低温等离子技术在食品中的应用
低温等离子技术是一种可以在低温条件下将气体转变为等离子体的技术。
在食品中,低温等离子技术可以应用于以下几个方面:
1. 杀菌消毒:低温等离子技术可以产生一种叫做冷等离子体的物质,具有较强的杀菌能力。
通过低温等离子技术处理食品,可以有效地杀灭食品中的细菌、病毒和其他微生物,延长食品的保鲜期。
2. 除味去腥:低温等离子技术可以将食品中的异味和腥味中的有害物质转变成无害物质,从而去除食品的异味和腥味。
这对于一些海鲜类食品和臭豆腐等具有特殊气味的食品来说,可以改善其口感和口味,提高食品的食用价值。
3. 保鲜和延长货架期:低温等离子技术可以通过杀菌作用,降低食品中微生物的生长速率,延缓食品的腐败过程,从而延长食品的保鲜期和货架期。
这对于一些易腐败的食品来说,可以减少食品的损失,提高经济效益。
4. 增加食品品质:低温等离子技术可以改变食品中的微观结构,提高食品的质地和口感。
例如,经过低温等离子处理的果蔬类食品,可以保持其原有的颜色、脆度和口感,增加食品的观赏性和美味度。
需要注意的是,低温等离子技术在食品中的应用还处于起步阶段,目前还存在一些技术难题和安全性问题需要解决。
因此,
在使用低温等离子技术处理食品时,需要谨慎选择合适的处理参数和方法,确保食品的安全性和健康性。
等离子球原理的应用1. 什么是等离子球原理?等离子球原理是一种物理原理,用于产生等离子体。
当气体通过高压电场加速后,电子被电离成为自由电子和正离子,从而形成了等离子体。
这种等离子体又称为等离子球。
等离子球具有高温、高能量和高反应活性等特点,因此在许多应用领域具有广泛的用途。
2. 等离子球原理的应用2.1 清洁表面等离子球技术可以用于清洁各种表面,例如玻璃、金属和塑料等。
等离子球可以通过强大的能量和反应性,有效地去除表面的污垢和有机物。
该技术在半导体制造、光学器件制造和医疗器械消毒等领域得到了广泛应用。
2.2 表面改性等离子球技术还可以用于表面改性,改善材料性能。
通过等离子球技术可以增加材料的表面粗糙度,提高附着力和润湿性。
此外,等离子球还可以实现表面的化学修饰,例如引入功能性基团、增强耐磨性等。
这些改性措施可以使材料适用于特定的应用领域,例如涂层材料、粘接剂和涂料等。
2.3 沉积薄膜等离子球还可以用于沉积薄膜。
等离子球技术可以通过简单的化学反应控制材料的沉积速率和成分,从而制备具有特定性质的薄膜。
这种薄膜制备方法具有高效、环保和易于控制的优点,在半导体器件制造、光学涂层和功能性薄膜等领域得到了广泛应用。
2.4 环境净化等离子球技术可以应用于环境净化领域。
等离子球可以通过电化学反应分解气态污染物,例如挥发性有机化合物和氮氧化物等。
此外,等离子球还可以通过等离子体的氧化作用去除细菌、病毒和臭氧等有害物质。
这种技术在室内空气净化、废气处理和水处理等方面具有潜在的应用前景。
2.5 医疗领域等离子球技术在医疗领域也有广泛应用。
例如,等离子球可以用于细胞培养和组织工程,提供理想的生长环境和支撑结构。
此外,等离子球还可以用于消毒和灭菌,确保医疗器械的无菌状态。
这些应用不仅可以提高医疗效果,还可以降低医疗事故的风险。
3. 总结等离子球原理是一种重要的物理原理,具有广泛的应用前景。
通过等离子球技术,可以实现表面清洁、表面改性、薄膜沉积、环境净化和医疗等多个方面的应用。
等离子技术及其应用摘要通过对等离子体的基本概念、分类和人工产生方法三个方面的介绍,在了解等离子的基础上,介绍了等离子射流喷涂、等离子显示技术、低温等离子治疗系统和等离子清洗技术,深入说明等离子技术在生活中的广泛应用。
关键字等离子体等离子体产生法等离子射流喷涂等离子显示技术低温等离子治疗等离子清洗引言等离子技术是一个新兴的领域,该领域结合等离子物理、等离子化学和气固相界面的化学反应,此为典型的高科技产业,需跨多种领域,包括化工、材料和电机,因此将极具挑战性,也充满机会,由于半导体和光电材料在未来得快速成长,此方面应用需求将越来越大。
一、概述所谓等离子体,就电气技术而言,它指的是一种拥有离子、电子和核心粒子的不带电的离子化物质。
等离子体包括有,几乎相同数量的自由电子和阳极电子。
在一个等离子中,其中的粒子已从核心粒子中分离了出来。
因此,当一个等离子包括大量的离子和电子,从而是电的最佳导体,而且它会受到磁场的影响,当温度高时,电子便会从核心粒子中分离出来了。
1 等离子体的分类1.1 根据低温和高温可分为高温等离子体和低温等离子体两类。
在等离子体中,不同微粒的温度实际上是不同的,所具有的温度是与微粒的动能即运动速度质量有关,把等离子体中存在的离子的温度用Ti表示,电子的温度用 Te表示,而原子、分子或原子团等中性粒子的温度用Tn表示,对于Te大大高于Ti和Tn的场合,即低压体气的场合,此时气体的压力只有几百个帕斯卡,当采用直流电压或高频电压做电场时,由于电子本身的质量很小,在电池中容易得到加快,从而可获得平均可达数电子伏特的高能量,对于电子,此能量的对应温度为几万度(K),而弟子由于质量较大,很难被电场加速,因此温度仅几千度。
由于气体粒子温度较低(具有低温特性),因此把这种等离子体称为低温等离子体。
当气体处于高压状态并从外界获得大量能量时,粒子之间的相互碰撞频率大大增加,各种微粒的温度基本相同,即Te基本与Ti及Tn相同,我们把这种条件下得到的等离子体称为高温等离子体,太阳就是自然界中的高温等离子体。
1.2 根据产生等离子体时应用的气体的化学性质不同,可分为不活泼气体等离子体和活泼气体等离子体两类。
不活泼气体如氩气(Ar)、氮气(N2)、氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)等,活泼气体如氧气(O2)、氢气(H2)等,不同类型的气体在清洗过程中的反应机理是不同的,活泼气体的等离子体具有更强的化学反应活性,这将在后面结合具体应用实例介绍。
2 等离子体的人工产生法2.1 感应偶合式等离子体产生法(ICP)感应偶合式等离子体(Inductively-Couplede-Plasma,ICP)的工作原理,就是在线圈上加上一个高频电源,当线圈上的电流改变时,就可由“安培定律”知道,当感应产生一变动磁场,同时可由“法拉第定律”知道此变动之磁场会感应出一个反应方向的电场,此电场会加速等离子体中的电子而形成一线圈电流相反的二次电流。
并且随着与加于线圈上的电流不断改变,而感应出的电场也不断改变,这不断改变电场与平板式高调波等离子体一样能用来加速电子以维持等离子体,所不同的是电场与电极方向不同。
在平板式高调波等离子体中电子受电场影响而运动方向垂直于电极,所以会有许多电子逃离等离子体跑到电极上,使能量消耗在加热电极上,而在感应偶合式等离子中,电子受感应电场的影响而使运动方向与电极平行,因此不会有太多的电子损耗在电极上,固可以维持线圈周围相当高的电子密度。
ICP 的主要优点有:a 等离子体密度高、解离率高,能够在相当大的压力范围上保持高密度等离子体。
b 平板式ICP可大面积操作。
c ICP等离子体中的电子温度低、离子动能低、等离子体电位低。
d 等离子体密度及离子转击基板的动能可分开控制。
e 设备简单。
而其唯一的缺点是,线圈电极可能被离子打出而污染镀膜品质。
一般改善的方法有:a 将线圈电极的一端接地以降低线圈电极之电位,即减少电容效应。
b 并联一直流电压以防止离子转击。
c 可使用法拉第屏蔽(Faraday's shielding)以消除电容效应。
d 将线圈以介电材料被覆(coating)以降低等离子体电位。
2.2 阴极等离子体产生法(HCF)在一金属管装物,可为圆形、方形、椭圆形或其他形状,在外加一高调波在此管状物上,会产生一个自我偏压,故造成整支管子都是带一偏压,这使得电子无论是往哪一方向作运动,都会被排斥,所以,电子在管内会作来回振荡的运动,固电子在碰撞到电极板前,能走更长的距离,这就是表示电子会有更多的机会或几率与中性气体原子产生碰撞,从而产生等离子体。
2.3 电子回旋共振电浆产生法(ECR)此为微波(Microwave)与磁场共同组合的一种等离子体产生法,电子在磁场中会作旋转的运动,当磁场强度越来越强时,电子旋转的速度会越快,在磁场强度为875GA/m时,电子旋转的频率为2.45G赫兹,此频率恰巧为微波的频率,因频率相近而产生共振,此共振现象就有利于电子吸收微波的能量,因拥有较高能量的电子,这将有助于等离子体的产生。
二、等离子技术的应用1 等离子技术在机械行业上的应用,以等离子射流喷涂为例。
等离子射流喷涂是采用直流压缩电弧将氩氢或氮氢气体电离, 产生电荷量相等的电子和离子束流。
当束流内电子和离子再度复合时,放出巨大热能。
由此产生的高温高速喷射焰流,能将各种金属、非金属、金属陶瓷、陶瓷粉末迅速熔化,并以极高的速度喷涂在工件表面,形成涂层。
由于喷涂材料不同,性能各异。
这些涂层一般具有耐磨、耐热、抗腐蚀、抗高温氧化、隔热等特点。
有些涂层还具有导电、绝缘以及机械密封或间隙控制等功能。
当然喷涂层亦可用于旧件的修复翻新和尺寸增补,以挽救这些超差报废件。
这门技术早先用于航空、航天、原子能等国防尖端部门。
近二十年来已逐渐用于国民经济各个部门。
随着步入改革开放年代,在引进的众多机械产品中已广泛采用此技术。
给关键零件穿上理想的保护外衣,使设备的性能有较大提高。
由于等离子射流具有温度高达万度,速度近似音速,气氛可控等优点,因此涂层的质量、密度以及粘结强度、硬度等比起普通火焰喷涂层有很大的优势,涂层比电镀层、电刷涂层、渗碳层、渗氮层更厚、更硬、更防腐。
为提高涂层表面粗糙度和尺寸配合精度,涂层可以用车削或磨削加工。
合理的涂层厚度一般应控制在 0.2mm左右。
等离子束流的高温用于熔化喷涂材料不会影响基体材料的金相组织和机械性能。
喷涂层一般较薄,加工余量少。
这一点比起喷焊、堆焊、电焊更优,更经济,生产效率更高。
对旧件的喷涂修复不需要对原件进行测绘、翻砂铸造、加工成形。
现在等离子喷涂技术已广泛运用于各行业的关键设备,如:化纤机械设备的关键零件罗拉、牵伸辊、槽筒、导丝筒、导丝钩等;轧钢机械中的迷宫环和机械密封环等;石油机械中的柱塞、衬套、泵壳等;汽车零件中的同步齿环、拨叉和活塞环等;锅炉电站设备中的透平机叶片、烟机叶片;造纸、印刷设备等。
这大大延长了设备的使用寿命,给企业带来可观的经济效益。
2 等离子在电子行业上的应用,最常见的就是等离子显示技术,如等离子显示器。
近几年来等离子平面屏幕技术支持下的PDP 真可谓是如日中天,它是未来真正平面电视的最佳候选者。
(PDP的全称是 Plasma Display Panel,中文叫等离子显示器,它是在两张超薄的玻璃板之间注入混合气体,并施加电压利用荧光粉发光成像的设备。
)其实等离子显示技术并非近年才有的新技术,早在1964年美国伊利诺斯大学就成功研制出了等离子显示平板,但那时等离子显示器为单色。
现在等离子平面屏幕技术为最新技术,而且它是高质图象和大纯平屏幕的最佳选择。
大纯平屏幕可以在任何环境下看电视,等离子面板拥有一系列象素,同时这些象素又包含有三种次级象素,它们分别呈红、绿色、蓝色。
在等离子状态下的气体能与每个次象素里的磷光体反应,从而能产生红、绿或蓝色。
这种磷光体与用在阴极射线管(CRT)装置(如电视机和普通电脑显示器) 中的磷光体是一样的,你可以由此而得到你所期望的丰富有动态的颜色,每种由一个先进的电子元件控制的次象素能产生16亿种不同的颜色,所有的这些意味着你能在约不到6英寸厚的显示屏上更容易看到最佳画面。
等离子显示器的特点是,等离子是一种自发光显示技术,不需要背景光源,因此没有LCD显示器的视角和亮度均匀性问题,而且实现了较高的亮度和对比度。
而三基色共用同一个等离子管的设计也使其避免了聚焦和汇聚问题,可以实现非常清晰的图像。
与CRT和LCD显示技术相比,等离子的屏幕越大,图像的色深和保真度越高。
除了亮度、对比度和可视角度优势外,等离子技术也避免了LCD技术中的响应时间问题,而这些特点正是动态视频显示中至关重要的因素。
因此从目前的技术水平看,等离子显示技术在动态视频显示领域的优势更加明显,更加适合作为家庭影院和大屏幕显示终端使用。
等离子显示器无扫描线扫描,因此图像清晰稳定无闪烁,不会导致眼睛疲劳。
等离子也无X射线辐射。
由于这些突出特点,等离子堪称真正意义上的绿色环保显示产品,是替代传统CRT彩电的理想产品。
3 等离子在医学领域的应用,如近年来在国外耳鼻咽喉科领域已经广泛应用,临床效果也非常好的低温等离子手术系统。
低温等离子治疗的基本原理是低温消融(英文称Temperature-controlled Radiofrequency,TRC或者称:Coblation ),即利用低温等离子射频的能量,以较低的温度(60~70℃左右)来进行组织的切除,从而减轻组织的损伤,并能大大减轻病人的痛苦和缩短康复的周期。
传统的激光,采用发热方式来消融或切割组织。
大量的能量被释放进组织引起组织结构在高温下爆裂,且有深度热渗透作用,对组织的直接和间接损伤都较大,病人的痛苦较明显。
而低温消融技术是通过导电介质(盐)在电极周围形成的等离子体区内高度离子化了的粒子来粉碎组织内的有机分子的分子链,使分子与分子分离,定点消融,组织体积缩小,由于电流不直接流经组织,组织发热极少。
数据显示:表面组织温度保持在40~70℃。
既确保胶原蛋白分子螺旋结构皱缩,又保持了细胞的活力,加之热渗透小,所以无论是直接还是间接组织的损伤都非常小。
同时,利用低温等离子体进行杀菌消毒能够替代常规杀菌消毒法。
通过对该技术杀菌机理的分析,说明该技术具备短时、低温、应用广泛以及安全无害等优点。
特别是在医疗卫生方面的应用,与传统技术相比,低温等离子体技术能够大大缓解食品杀菌消毒过程中能够有效地解决医疗器械不耐高温的问题及医用材料的生物相容性问题。
4 等离子在清洗方面的应用。
等离子清洗的应用,起源于20世纪初,随着高科技产业的快速发展,其应用越来越广,目前已在众多高科技领域中,居于关键技术的地位,等离子清洗技术对产业经济和人类文明影响最大,首推电子资讯工业,尤其是半导体业与光电工业。