Плазменная установка Diener NANO предназначена для проведения различных процессов поверхностной обработки материалов с использованием плазмы в условиях низкого давления. Это устройство применяется для обработки (физико-химической очистки, травления) поверхности образцов.

Технические характеристики:

• Рабочее давление: 0.1 - 1 мбар;
• Плазменный генератор: частота до 2.45 ГГц; мощность регулируется в диапазоне 0 - 300 Вт;
• Газовая система: до 4 линии для подачи различных газов (O₂, Ar, N₂, H₂).
• Камера обработки:материал камеры коррозионностойкая нержавеющая сталь, объем камеры 5 литров.
• Управление и интерфейс: микропроцессорное или компьютерное управление с возможностью программирования различных режимов обработки; сенсорный экран или программное обеспечение для ПК с функциями мониторинга и записи параметров процесса.

Функциональные возможности:

• Очистка поверхностей: удаление органических и неорганических загрязнений, эффективная дезактивация и стерилизация.
• Активация поверхностей: повышение поверхностной энергии материалов для улучшения адгезии красок, клеев и покрытий.
• Травление и модификация: изменение морфологии поверхности на микро- и наномасштабах, создание наноструктурированных поверхностей для различных применений.

Примеры применения: подходит для широкого спектра материалов, включая полимеры, металлы и стекло

• Электроника: подготовка поверхностей печатных плат перед нанесением пайки или покрытий.
• Медицина: обработка медицинских имплантатов и инструментов для улучшения биосовместимости.
• Автомобилестроение: повышение адгезии красок и защитных покрытий на пластиковых и металлических деталях.
• Аэрокосмическая промышленность: травление композитных материалов и подготовка поверхностей для адгезии структурных компонентов.

Очистка поверхностей плазмой является важным процессом в современной технологии материалов, включающим в себя сложные физико-химические взаимодействия между активными частицами плазмы и материалом поверхности. Этот метод основан на использовании низкотемпературной плазмы для удаления загрязнений и модификации поверхности.

Принцип действия

Плазма — это ионизированный газ, содержащий свободные электроны, ионы, нейтральные атомы и молекулы, а также возбуждённые состояния атомов и молекул. Плазма образуется под воздействием электрического поля, которое ускоряет электроны до высоких энергий, достаточных для ионизации газовых молекул и атомов через столкновения.

В условиях низкого давления (обычно в диапазоне 0.1-1 мбар) электрическое поле (часто на радиочастоте 13.56 МГц) вызывает разряд, ионизирующий рабочий газ (например, O₂, Ar, N₂).

Активные частицы плазмы, такие как ионы, свободные радикалы, возбуждённые атомы и молекулы, играют ключевую роль в процессах очистки поверхности. Существует несколько основных механизмов, с помощью которых происходит очистка поверхности:

• Физическая очистка (спуттеринг): высокоэнергетические ионы из плазмы бомбардируют поверхность, приводя к механическому выбиванию (спуттерингу) атомов и молекул загрязнений. Этот процесс особенно эффективен для удаления стойких загрязнений, таких как оксиды или органические плёнки.
• Химическая очистка: реакции активных химических частиц (например, атомарного кислорода) с молекулами загрязнений на поверхности приводят к образованию летучих соединений. Например, атомарный кислород взаимодействует с углеродсодержащими загрязнениями, образуя CO₂ и H₂O, которые легко удаляются из зоны обработки.
• Физико-химическая очистка: комбинация физических и химических процессов часто используется для достижения более эффективного и полного удаления загрязнений. Ионы могут разрушать молекулярные связи в загрязнениях, делая их более доступными для химических реакций с активными частицами плазмы.