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多功能微波等离子体实验装置

发布时间：2020-07-01

自然界中物质的形态除了固、液、气三种形态之外，还存在第四态，即等离子体状态。等离子体的产生过程为：固体物质在受热的情况下熔化成液体，液体进一步受热后变成气体，气体进一步受热后，中性的原子和分子电离成离子和电子，形成等离子体。由于等离子体中含有大量具有高能量的活性基团，这使得等离子体能够参与或发生许多不同的化学或物理反应。
本装置是我公司和武汉工程大学等离子体化学与新材料重点实验室联合研制。由微波源、真空系统、供气系统、冷却水系统、微波传输及微波谐振腔组成；由微波源产生的频率为2.45GHz的微波，沿矩形波导管传输，经过调整短路活塞，*后在水冷谐振腔反应室内激励气体形成轴对称的等离子体球。
可开设的实验：在基材（如硅片）上完成微波等离子体化学气相沉积法制备**功能薄膜材料（如BN薄膜、金刚石薄膜、氮化碳薄膜等）、微波等离子体刻蚀加工实验、材料表面改性、微波等离子体清洗材料表面、微波等离子体化学合成等实验；适合大学物理、材料、化学等领域的学生实验及教师****。培养学生掌握等离子体的应用。
本装置需另配光学显微镜、超声波清洗机、气源。随机配备基材、金刚石微粉。
主要特点：
1 *内部电，可避免放电污染，运xing气压范围宽，能量转换效率高，可产生大范围的高密度等离子体。
2 设有垂直交叉的两个方向的透明观察窗，可直观观察等离子体的放电特性。
3 微波等离子体刻蚀精度达到亚微米。制备**功能薄膜材料的速率较快。
主要参数及性能：
1、微波源：功率0~800W连续可调输出；
2、真空系统：采用旋片真空泵，单相220V交流电源，限真空6×10-1帕，抽速2升/秒；真空计采用数显压阻式真空计和热偶真空计联合作用，用于测量本底真空和工作时的工作气压。真空密封采用金属和橡胶密封；真空调节采用隔膜阀粗调和微调阀精细调节，调节快速方便、稳定性好。
3、供气系统：有两路*立供气气路，通过转子流量计控制流量。
4、自带冷却水循环系统形成冷却水。制冷系统可冷却水温度在30度以下，*水源要求。
5、微波传输及微波谐振腔：配有环xing器、水负载和三螺钉阻抗调配器，可微波源的工作；配有微波反射测量系统，等离子体*大限度地吸收微波能。反应室工作压强：几帕～十千帕；反应室限压强：6×10-1帕；真空反应室石英管腔体尺寸：Φ50mm；基片温度范围：200～1000℃；电磁波功率：0～800W；接地线＜3Ω。

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