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等離子體發生器的應用

高頻等離子體炬在工業中已有多方面的應用,特別是在等離子體化工、冶金和光學材料提純等方面。它還可制備超導材料,如用氫高頻等離子體還原釩-矽(或釩-鍺),鈮-鋁(或鈮-鍺)的氯化物蒸氣以制備超導材料。中國冶金、采礦企業中需處理的鈦礦石、含釩礦渣、磷礦石以及工業難熔廢料含稀有材料的礦渣很多,采用高頻等離子體炬是頗有前途的冶煉手段,可從中煉出有用的金屬和稀有元素。

高頻等離子體發生器的功率輸出範圍為0.5~1兆瓦,效率為50%~75%,放電室中心溫度壹般約高達7000~10000開。

低氣壓等離子體發生器壹種低氣壓氣體放電裝置,壹般由三部分組成:產生等離子體的電源、放電室、抽真空系統和工作氣(或反應氣)供給系統。通常有四類:靜態放電裝置(圖5之a)、高壓電暈放電裝置(圖5之b)、高頻(射頻)放電裝置(有3種類型,圖5之c)和微波放電裝置(圖5之d)。把被處理的固體表面或需要聚合膜層的基體表面置於放電環境中,由等離子體處理。由於低氣壓等離子體為冷等離子體,當氣壓為 133~13.3帕左右時,電子溫度高達10000開,而氣體溫度只有300開,既不致燒壞基體,又有足夠能量進行表面處理。低氣壓等離子體發生器已日益廣泛應用於等離子體聚合、制備薄膜、刻蝕、清洗等表面處理工藝中。成功的例子如:在半導體制作工藝中,采用氟裏昂等離子體幹腐蝕,用離子鍍法在金屬表面生成氮化鈦膜等。70年代以來,低氣壓等離子體對非金屬固體(如玻璃、紡織品、塑料等)的表面處理及改性技術也有迅速發展。