射頻放電微等離子體的結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)？普樂(lè)斯等離子清洗機(jī)介紹
文章導(dǎo)讀：普樂(lè)斯等離子清洗機(jī)在之前文章已經(jīng)對(duì)射頻大氣壓輝光放電有所介紹，那麼，要是在射頻放電中，將放電的間隙進(jìn)一步縮小到微等離子體尺度內(nèi)，即為1mm左右，乃至到了幾百微米的量級(jí)，射頻微等離子體又會(huì)產(chǎn)生哪些新的特點(diǎn)呢？
如下圖所示，是在同樣的電流條件下，射頻微等離子體鞘層區(qū)與等離子體區(qū)的分布比例。在給定電流密度0.06A/cm2，當(dāng)放電間隙慢慢增加，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算都表明鞘層開(kāi)始慢慢增加，而當(dāng)極板間隙增加多于500μm后，鞘層厚度基本保持在215μm不變。而對(duì)于等離子體區(qū)的厚度，其從100μm到900μm一直在單一性提升，普樂(lè)斯等離子清洗機(jī)介紹。
通過(guò)上圖能夠知道的是，當(dāng)放電間隙小于500μm時(shí)，放電等離子體由傳統(tǒng)的輝光放電結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一種鞘層主導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，即鞘層成為放電空間的主要部分。同時(shí)，數(shù)值模擬還顯示，在鞘層主導(dǎo)的放電結(jié)構(gòu)中，一整個(gè)放電空間無(wú)法保持電中性，而是呈現(xiàn)為電正性，如下圖所示。
要是想在射頻微等離子中繼續(xù)獲得正常的輝光結(jié)構(gòu)，保障放電間隙內(nèi)的電中性，提高放電頻率是一種可行的方法。下圖給出了在不同頻率下兩個(gè)周期電子密度的時(shí)空分布。圖中顯示，當(dāng)頻率為13.56MHz時(shí)，僅僅在電極附近才有大量的電子，其密度近似3.06×1011cm-3。
而當(dāng)頻率增加到27.12MHz時(shí)，產(chǎn)生的3.15×1011cm-3的電子密度在極板間由于外加電壓的改變來(lái)回振蕩，從一個(gè)極板到另一個(gè)極板，基本占據(jù)了一整個(gè)間隙。由于頻率進(jìn)一步增加到54.24MHz，在放電間隙產(chǎn)生的高密度電子，形成一個(gè)穩(wěn)定的中性等離子體區(qū)。這些數(shù)據(jù)表明，由于頻率的提升，放電結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，傳統(tǒng)的輝光結(jié)構(gòu)也能夠產(chǎn)生。
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