等離子體是物質(zhì)的一種狀態(tài),也叫做物質(zhì)的第四態(tài),并不屬于常見的固液氣三態(tài)。對氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態(tài)。等離子體的“活性”組分包括:離子、電子、原子、活性基團、激發(fā)態(tài)的核素(亞穩(wěn)態(tài))、光子等。等離子清潔機就是通過利用這些活性組分的性質(zhì)來處理樣品表面,從而實現(xiàn)清潔、涂覆等目的。等離子清洗機的結(jié)構(gòu)主要分為三個大的部分組成,分別是控制單元、真空腔體以及真空泵。
給氣態(tài)物質(zhì)更多的能量,比如加熱,將會形成等離子體。當?shù)竭_等離子狀態(tài)時,氣態(tài)分子裂變成了許許多多的高度活躍的粒子。這些裂變不是永9的,一旦用于形成等離子體的能量消失,各類粒子重新結(jié)合,形成原來的氣體分子。與濕法清洗不同,等離子清洗的機理是依靠處于“等離子態(tài)”的物質(zhì)的“活化作用”達到去除物體表面污漬的目的。從目前各類清洗方法來看,等離子體清洗也是所有清洗方法中為*的剝離式的清洗方式。
等離子清洗一般是利用激光、微波、電暈放電、熱電離、弧光放電等多種方式將氣體激發(fā)成等離子狀態(tài)。
在等離子清洗應用中,主要是利用低壓氣體輝光等離子體。一些非聚合性無機氣體(Ar2、N2、H2、O2等)在高頻低壓下被激發(fā),產(chǎn)生含有離子、激發(fā)態(tài)分子,自由基等多種活性粒子。一般在等離子清洗中,可把活化氣體分為兩類,一類為惰性氣體的等離子體(如Ar2、N2等);另一類為反應性氣體的等離子體(如O2、H2等)。這些活性粒子能與表面材料發(fā)生反應,其反應過程如下:
電離——氣體分子——激發(fā)——激發(fā)態(tài)分子——清洗——活化表面