真空等離子清洗機(jī)產(chǎn)生的輝光放電有何特點(diǎn)？

來源：普樂斯瀏覽：次發(fā)布日期：2019-05-24 11:28【大中小】

文章導(dǎo)讀：真空等離子清洗機(jī)，也叫低壓等離子清洗機(jī)，是一種能產(chǎn)生等離子體并可以利用等離子體對材料進(jìn)行表面改性的設(shè)備。各種工藝氣體在低氣壓狀態(tài)下被激發(fā)電離，散發(fā)出不同顏色的光，俗稱輝光。今天我們來了解一下輝光放電的特點(diǎn)：

等離子清洗機(jī)的低氣壓輝光放電區(qū)的名稱來源于這種等離子體是發(fā)光的，產(chǎn)生發(fā)光是因?yàn)殡娮幽芰亢碗娮用芏纫呀?jīng)高到足可以由激發(fā)碰撞產(chǎn)生可見光。典型的水平電極真空（低壓）等離子清洗機(jī)的電極結(jié)構(gòu)如圖1所示

水平電極真空（低壓）等離子清洗機(jī)的電極

等離子清洗機(jī)的輝光放電所產(chǎn)生的冷等離子體，在等離子體與材料表面相互作用中有著重要的地位，輝光放電一般在低氣壓（幾到10⁵Pa）下進(jìn)行的.。當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)耐怆娐窏l件及連續(xù)地冷卻陰極時(shí)，在大氣壓下也可得到輝光放電。輝光放電的特性參數(shù)如表1所示

輝光放電的特性參數(shù)

等離子清洗機(jī)的輝光放電的顯著特征是以陰極位降所表征的氣體中電位分布，這一電位分布是由于空間電荷的影響，輝光放電區(qū)別于電弧放電是具有大的陰極位降，以及本身輻射引起的光電離等。被輝光覆蓋著的并參加放電現(xiàn)象的陰極表面正比于管內(nèi)電流強(qiáng)度，當(dāng)電流減小或增加時(shí)，電流密度保持不變，并且陰極位降也保持不變，這時(shí)的放電稱為正常輝光放電。

當(dāng)電流增加到全部陰極表面被輝光覆蓋時(shí)，陰極位降隨電流強(qiáng)度及電流密度的增加前開始加大，這時(shí)進(jìn)入反常輝光放電。正常輝光放電的陰極位降與氣壓無關(guān)，而決定于陰極材料及氣體性質(zhì)。

等離子清洗機(jī)的輝光放電的放電空間有特殊的光區(qū)分布，總的來說分為兩大部分：第一部分是放電的陰極部分，包括阿斯頓暗區(qū)、陰極輝區(qū)、陰極暗區(qū)、負(fù)輝區(qū)及法拉第暗區(qū)。前三個(gè)區(qū)稱為陰極位降區(qū)，這一部分的電壓降占管壓降的大部分，為維持放電所必需的過程都集中在這里；第二部分稱為陽極部分，包括正柱區(qū)、陽極暗區(qū)和陽極輝區(qū)。其中陰極部分并不具備等離子體的特征, 從正柱區(qū)一直到放電的陽極其他部分都是處于等離子體狀態(tài)。如圖2所示

輝光放電光區(qū)分布

在正常等離子清洗機(jī)輝光放電的陰極區(qū)，正的凈離子數(shù)密度是常數(shù)。當(dāng)進(jìn)入反常輝光區(qū)時(shí)，電流密度的增加引起電場的畸變陰極位降進(jìn)一步提高，陰極位降區(qū)功率損耗越來越大，使陰極上發(fā)生濺射。陰極濺射是輝光放電陰極上一個(gè)特殊過程，如陰極濺射可以清除陰極表面不同性質(zhì)的附著層，可以獲得金屬膜附著在金屬、玻璃、陶瓷、云母等材料上面。
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