微電漿

微電漿是被限制在一個有限的空間範圍內 (尺度為毫米量級甚至更低 )的電漿，兼具了常規電漿的一些特性，但由於放電尺寸縮小到毫米量級甚至更低,使得微放電電漿通常能夠運行在大氣壓條件下。

基本介紹

• 中文名：微電漿
• 性質：離子體
• 石英板中寬度：為200~500um
• 放電功耗在：5~25W 之間

微電漿的分類

基帶誘導微電漿

由一塊介質板, 一根帶狀電極,一塊接地平板電極,以及產生電漿的放電間隙組成。 放電間距一般為 0 . 2~ 0 . 5mm。 2. 45GH z的微波通過一根同軸電纜由 S MA接頭導入。

微波帶技術的使用不僅可以將微波精確指向間隙區, 同時也減少了不必要的外空間輻射損失, 有利於耦合效率的提高,從而獲得高密度電漿。

容性耦合微電漿

容性耦合電漿放電(又稱 E 模式放電)，是通過匹配器和隔直電容, 將13.56MHz的射頻功率施加到兩塊平行平板電極上，使石英板中寬度為200~500um 的矩形溝槽內的He放電形成電漿，放電功耗在5~25W 之間。

感應耦合微電漿

感應耦合電漿放電(又稱 H模式放電 )的原理主要是將射頻電流經由匹配電路傳輸給感應線圈,線圈通過感應形成感應電場,從而激發並維持電漿。

感應耦合微電漿系統是無電極放電，可以長時間操作而不發生任何損害，但該系統通常需要運行在低於1torr的環境下工作, 因而限制了其套用。

介質阻擋微電漿

介質阻擋放電也被稱為無聲放電,通常由兩個平行電極組成,其中至少有一個電極表面覆蓋有電介質,當兩極間加上交流高壓或脈衝時,兩極間的氣體被擊穿發生介質阻擋放電。

介質阻擋放電是低溫電漿，可以在大氣壓下低功耗、低氣體消耗下操作，在發展攜帶型小型儀器方面有得天獨厚的優勢。

毛細管微電漿

電介質毛細管覆蓋在一個電極表面或同時覆蓋在兩個電極表面，毛細管的直徑從 0 . 01~ 1mm不等, 長度-直徑比值從 10: 1到 1 : 1 。在高氣壓下放電時,毛細管末端產生高強度電漿射流,形成電漿電極。

頻率對毛細管放電有著很大的影響,該頻率值與長度-直徑比值和工作氣體有很大關聯，毛細管放電有很好的均勻性。

微空心陰極微電漿

微空心陰極採用細圓筒空心電極為陰極，空心陰極的孔徑尺寸為亞毫米量級。在微空心陰極放電過程中, 雙極場勢阱的束縛使得大部分電子被約束在放電腔中,壽命得以延長, 這有利於增加背景氣體的電離,提高電漿密度。

該結構也稱“微腔放電”或“微結構點擊放電”。

微電漿的優勢

1. 無需常規電漿使用的真空系統，不僅節省成本，也省去了大量的真空獲取時間

2. 微電漿氣體消耗和能量耗費低，因此操作費用低，容易開發價格低廉的儀器

3. 微電漿放電同樣遵循帕邢定律，因此運行在大氣壓條件下的微電漿裝置輕巧、便攜

4. 與常規電漿相比，微電漿有更高的電漿密度和更好的穩定性

微電漿的套用

微電漿的套用十分廣泛，涵蓋了各行各業。