等离子体技术和应用--讲稿课件
30页1、等离子体化学与工艺,概述,一.等离子体发展历程: 1745年莱顿瓶:最原始的电容器。用于储积大量电荷并获得高的静电电位。 1750年本杰明富兰克林证实了电的单流体理论。并同时证实了闪电是电的一种形式,并引入了正负极的概念。他发明了避雷针,因而避免了许多财富和人命的不必要的损失。,1808年法拉第在放电和直流放电管的工作状况的研究。 1906年劳伦兹提出了“电子”术语。在1898年William Erookes引入“电离”,用来描述中性原子被击碎形成电子和离子。,基于真空系统的发展:,1862年真空泵(10-3Torr)的发明。 1905年水银旋转泵(10-5Torr)(1atm=760Torr=101325Pa)。 1928年等离子体的定义和研究(汤姆斯和朗缪尔)。 1929年德拜长度(描述等离子体的存在条件)。 1935年旋转油力泵。1955年油扩散泵。1965年涡轮分子泵。 由于真空系统的发展和能量的给予方式的不断进步,目前等离子体应用极广。,二.等离子体的定义:,指电离气体。是由电子离子原子分子和自由基等粒子组成的集合体。其中电子和离子数相等,对外表现为电中性。,三.等离子体的产
2、生方式,1.电场加速电子:直流电场,交变电场(射频,微波) 2.激光诱导 3.热 4.爆炸 5.雷电(电场),四等离子体的分类,1.高温(上亿度) 2.热:焊接,切割(几万度) 3.等离子体(一千度以下室温),聚变电站,等离子体焊接与切割,五、等离子体技术的应用,1.显示和照明(等离子体电视) 2.焊接和切割 3.冶炼(高纯态,无接触) 4.制粉,制膜纳米材料 5.刻蚀,微细加工(0.5以下用干法) 6.环保应用(笑气,NO2,CO,SO2) 7.表面处理和改性,微波ECR等离子体技术及薄膜制备 ECRMOPECVD设备,感应耦合离子源增强电子抢镀膜技术,ICP源和TCP源,ICP离子源气体放电,第一章 物质的第四态-等离子体,1.1电离气体和等离子体 1.1.1等离子体的概念 1.物质状态:固体,液体,气体,等离子体-物质的第四态。 2.等离子体态: 等离子体是一种导电气流体:而又能在与气体体积相比拟的宏观尺度内维持电中性。 气体分子间并不存在净电磁力,而电离气体(等离子体)中的带电粒子间存在库仑力,因而导致粒子群的种种集体运动。,作为一个带电粒子体系的等离子体,其运动行为会受到磁场
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