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    等離子清洗機
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    Plasma清洗機里面的等離子是什么?


    科技的快速發展,制造業精密度的提高,導致各行業對材料表面處理的要求也是越來越高,plasma 等離子表面處理技術,由于其表面處理的效果好,又能夠處理各種材料,成本低,無污染等一系列不可替代的優勢,近幾年得到了快速的發展。在手機電子、汽車制造、醫療器械等很多的領域,現在幾乎已經離不開等離子處理 

    不過很多人不了解等離子表面處理的原理,很多人只知道傳統的噴砂、化學藥劑,火焰氧化處理等工藝,所以這里給大家講一講等離子清洗的原理,以及等離子到底是什么,為什么可以用來對材料表面進行改性處理 

    其實等離子到處都有,生活中自然界里面也有,日常生活中,尤其到了夏天,下完大雨,空氣變得清新,就是因為空氣中的等離子增加了的緣故。閃電和北極光也是等離子發光,和等離子清洗機發的光原理是一樣的。

     

    等離子只是物質存在的一種狀態,通常物體常見的狀態有固態、氣態、液態3種狀態,等離子狀態意思是物質以電子、離子的狀態存在。其中包括6種典型的粒子,即電子、正離子、負離子、激發態的原子或分子、基態的原子或分子以及光子。 

     

    等離子體中的基本粒子見下表:

     

    1.光子和電子不具備內部結構,光子的能量決定于它的頻率v。

     

    2.自由電子的能量由它的運動速度 v決定,從原子分子的內部結構來分析,根據量子力學原理,它們可以處于大量不同能態中的任一個能態,這些能態可按能量的大小排列成能級圖。

     

    3.原子的能級圖是由原子內部所有的粒子共同決定的,未受擾動的原子和分子一般處于最穩定的基態能級上,但我們感興趣的只是原子最外層的電子即價電子的能量,因為氣體放電過程主要是由這些電子參加的。當價電子從外界獲得額外的能量時,它可以躍遷到更高的能級,原子處于激發態。電子處于激發能級上的時間很短(10-8s),然后就躍遷回到基態或另一個較低的激發能級,并以光子的形式輻射出激發時獲得的額外能量。

     

    也有一些能級(亞穩能級)的壽命比較長,處于這些激發態的原子,如果不與別的粒子或腔壁碰撞,不可能以輻射光子的形式回到低能級,稱這些原子所處的激發態為亞穩(見下圖)。原子處于亞穩態的壽命可以10ms到幾秒,甚至幾天。當電子獲得的能量超過電離能時,電子就與原子完全脫離而成為自由電子,原子則變成正離子。 

     

    原子或離子的激發能級

     

    4.分子一般是由幾個原子組成的,由于這些原子之間的相互影響,分子能級比原子能級復雜,氣體分子的激發和電離也與氣體原子的激發和電離不同。分子的內能除電子能量外,還有振動能和轉動能,這些能級也都是分立的,能級圖十分復雜如下圖所示。

     

    分子的能級曲線

    5.正離子的能態也可用能級圖來表示,正離子一次電離的原子的電離能相應于原子產生二次電離所需的能量;負離子是電子附著到某些原子或分子(特別是那些外電子殼層幾乎填滿的原子或分子)上而形成的。負離子的能量等于原子或分子的基態能量加上電子親和能。

     

    6.氣體放電中的中性粒子是原子或分子。原子可以是惰性氣體原子或金屬蒸氣原子;分子可以是簡單的雙原子分子,也可以是復雜的多原子分子。氣壓的范圍跨度從零點幾帕到幾十萬帕,相應粒子密度的變化范圍達108數量級。

     

    通常氣體放電中的帶電粒子是電子和各種離子,典型的氣體放電的電子密度是1016~1020/m3。氣體放電中的正離子和負離子與原來的中性粒子不同,例如在空氣放電等離子體中所產生的大量離子,其中包括N+、N、O+、O2、NO-、NO2、O2O3.。每一種離子都將影響氣體放電的電特性,不過電子的作用通常占主導地位。

     

    低溫等離子體中存在各種不斷運動和碰撞的粒子,它們都屬于非彈性碰撞,我們稱為等離子體元過程,即等離子體微觀過程,即等離子體微觀過程,如下表

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