真空等離子清洗機產(chǎn)生的輝光放電有何特點？
文章導(dǎo)讀：真空等離子清洗機，也叫低壓等離子清洗機，是一種能產(chǎn)生等離子體并可以利用等離子體對材料進行表面改性的設(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：
等離子清洗機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)光是因為電子能量和電子密度已經(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）等離子清洗機的電極結(jié)構(gòu)如圖1所示
輝光放電光區(qū)分布
等離子清洗機的輝光放電所產(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）下進行的.。當選擇適當?shù)耐怆娐窏l件及連續(xù)地冷卻陰極時，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)電流強度，當電流減小或增加時，電流密度保持不變，并且陰極位降也保持不變，這時的放電稱為正常輝光放電。
當電流增加到全部陰極表面被輝光覆蓋時，陰極位降隨電流強度及電流密度的增加前開始加大，這時進入反常輝光放電。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)、負輝區(qū)及法拉第暗區(qū)。前三個區(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
當電流增加到全部陰極表面被輝光覆蓋時，陰極位降隨電流強度及電流密度的增加前開始加大，這時進入反常輝光放電。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)、負輝區(qū)及法拉第暗區(qū)。前三個區(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輝光放電的陰極區(qū)，正的凈離子數(shù)密度是常數(shù)。當進入反常輝光區(qū)時，電流密度的增加引起電場的畸變陰極位降進一步提高，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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