플라즈마 잔광

Plasma afterglow

플라즈마 잔광(또한 잔광)은 이온화원이 [1]제거된 후 플라즈마에서 방출되는 방사선이다.플라즈마 광채를 유지한 외부 전자기장이 없거나 잔광에서 방전을 유지하기에 불충분합니다.플라즈마 잔광은 중단된(펄스된) 플라즈마 소스에 의한 일시적 또는 멀리 떨어진 플라즈마 소스에 의한 공간적일 수 있다.잔광 속에서 플라즈마에서 생성된 종들은 안정적인 종을 형성하는 경향이 있는 2차 화학 반응에 관여하고 있다.기체조성에 따라서는 플라즈마의 원자 및 분자의 로비브로닉 자유도로 축적된 에너지를 방출함으로써 초탄성 충돌은 플라즈마를 잔광에서 잠시 동안 지속시킬 수 있다.특히 분자 가스에서 잔광 중의 플라즈마 화학은 플라즈마 글로우와 현저하게 다르다.플라즈마의 잔광은 여전히 플라즈마이기 때문에 플라즈마의 성질의 대부분을 유지합니다.

역사

플라즈마 잔광의 첫 공개 사진은 1953년에 [2]촬영되었다.

가장 일반적으로 사용되는 잔광 형태 중 하나인 헬륨 잔광은 1963년 Arthur L. Schmeltekopf Jr.와 H.[3] P. Broida에 의해 처음 설명되었습니다.

최초의 잔광 이온화 연구는 대기 이온 화학을 이해하기 위한 노력으로 1960년대 초에 시작되었습니다.당시 정상 잔광 연구는 이미 수행되었지만, 1964년 이전에 수행된 연구에서 연구 간 반응 속도가 크게 달라지는 일반적인 대기 반응을 보여 주었기 때문에 이 접근방식은 다용도 부족으로 인해 제한되었고 일관성이 결여되었다.그런 다음 일반적인 대기 반응의 속도 상수를 보다 정확하게 설명하기 위해 흐름 여유를 사용했다.

리모트 플라즈마

기본 원격 플라즈마 다이어그램

원격 플라즈마는 방전을 시작하는 외부 전자기장과 공간적으로 분리된 플라즈마를 말합니다.플라즈마가 원래 플라즈마 소스에서 채널링될 경우 잔광은 원격 플라즈마입니다.

원격 플라즈마가 시간 플라즈마에 비해 갖는 장점은 원격 플라즈마를 연속 플라즈마 소스로 사용할 수 있기 때문에 대부분의 시스템에 시약 이온을 공급하는 데 더 많은 응용이 가능하다는 것입니다.

원격 플라즈마는 이온의 지속적인 흐름이 필요할 때 분석 화학 분야에서 종종 사용됩니다.또한 복잡한 진공 시스템을 분해할 필요 없이 청소하는 방법도 매우 일반적으로 사용됩니다.

시간 플라즈마

시간 플라즈마는 플라즈마 소스의 잔광으로 시간적으로 묘사되어 있습니다.들뜸의 근원을 제거하면 초기 플라즈마가 잠시 들뜬 것과 같은 공간에 잔광이 존재할 수 있습니다.

원격 플라즈마보다 시간 플라즈마가 갖는 장점은 폐쇄 시스템에 저장될 수 있어 온도와 압력 조절이 용이하다는 것이다.

시간 플라즈마는 종종 통제된 환경의 대기 조건에서 이온 반응을 복제하기 위해 사용됩니다.

적용들

흐르는 여광

유동 잔광은 비활성 가스(일반적으로 헬륨 또는 아르곤)[4][5][6]의 흐름에서 이온을 생성하는 데 사용되는 이온원입니다.유동 잔광 이온원은 일반적으로 기체가 들뜨기 위해 채널을 통해 플라즈마로 만들어지는 유전체 방전으로 구성됩니다.유동 잔광 이온원은 반응물 [7]이온 선택을 위해 선택된 이온 흐름 튜브와 결합할 수 있다.이 이온원이 질량 분석과 결합되면 흐름 잔광 질량 분석이라고 합니다.

흐름 잔광 질량 분석법은 흐름 잔광을 사용하여 질량 분석기로 측정되는 샘플 분자와 [8]반응하는 흐름관 내의 헬륨 또는 아르곤 캐리어 가스에 양성자화된 물 클러스터 이온을 생성한다.이 시스템은 미량 가스 분석에 사용할 수 있습니다.이는 초기 이온화 소스를 대상 분석물과 공간적으로 분리하여 초기 이온화의 여운을 분석 물질로 유도하는 방식으로 작동합니다.분석물은 이온 생성물을 생성하기 위해 하류에 첨가된다.이온 이온 검출은 보통 질량 분석계 또는 광학 분광법을 [9]사용하여 이루어집니다.

정지 여광

정상 잔광(SA)은 이온화 펄스를 받는 밸브 내부의 가스 혼합물로 구성된 원격 플라즈마를 연구하는 기술이다.전기 이온화 펄스 후, 전기 혼합물의 이온 조성을 전기 함유 [5]밸브의 벽면에서의 시간 함수로서 측정한다.고정 잔광 방법은 통제된 환경에서 대기 조건을 모방하기 때문에 대기 반응을 연구하는 데 종종 사용된다.

세척 및 멸균

플라즈마 잔광은 기계와 [10][11]유리제품을 분해하기 어려운 세척 및 살균에 효과적인 것으로 나타났습니다.플라즈마 클리닝은 원격 플라즈마 소스를 사용하여 시스템에 환기되어 클리닝되는 잔광을 발생시키고 잔광 이온은 오염물질과 반응합니다.산소를 운반 가스로 사용하면 이온화된 산소종이 더 무거운 유기화합물과 반응하여 HO, CO2, CO를 형성한다2.그런 다음 이러한 제품을 시스템에서 쉽게 배출하여 시스템에서 [12]유기 오염 물질을 효과적으로 제거합니다.이렇게 하면 시스템을 분해할 필요가 없으므로 분해에 소요되는 시간을 절약하고 진공 시스템에서 시스템의 압력을 변경하는 시간을 절약할 수 있습니다.

이 플라즈마 세척 방법은 청결이 [13]생산성의 핵심인 화학 증착 방법에 특히 효과적입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Plasma Dictionary". Lawrence Livermore National Laboratory. Archived from the original on 2014-08-17. Retrieved 2014-08-12.
  2. ^ Grün, A. E; Schopper, E; Schumacher, B (1953-12-01). "Electron Shadowgraphs and Afterglow Pictures of Gas Jets at Low Densities". Journal of Applied Physics. 24 (12): 1527–1528. Bibcode:1953JAP....24.1527G. doi:10.1063/1.1721218. ISSN 0021-8979.
  3. ^ Schmeltekopf, Arthur L; Broida, H. P (1963-09-01). "Short‐Duration Visible Afterglow in Helium". The Journal of Chemical Physics. 39 (5): 1261–1268. Bibcode:1963JChPh..39.1261S. doi:10.1063/1.1734425. ISSN 0021-9606.
  4. ^ Ferguson, E. E.; Fehsenfeld, F. C.; Schmeltekopf, A. L. (1969). Ion-Molecule Reaction Rates Measured in a Discharge Afterglow. Advances in Chemistry. Vol. 80. pp. 83–91. doi:10.1021/ba-1969-0080.ch006. ISBN 978-0-8412-0081-4. ISSN 0065-2393.
  5. ^ a b Ferguson, Eldon E. (1992). "A Personal history of the early development of the flowing afterglow technique for ion-molecule reaction studies". Journal of the American Society for Mass Spectrometry (Submitted manuscript). 3 (5): 479–486. doi:10.1016/1044-0305(92)85024-E. ISSN 1044-0305. PMID 24234490.
  6. ^ Bierbaum, Veronica M. (2014). "Go with the flow: Fifty years of innovation and ion chemistry using the flowing afterglow". International Journal of Mass Spectrometry. 377: 456–466. Bibcode:2015IJMSp.377..456B. doi:10.1016/j.ijms.2014.07.021. ISSN 1387-3806.
  7. ^ Squires, Robert R. (1992). "Advances in flowing afterglow and selected-ion flow tube techniques". International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. 118–119: 503–518. Bibcode:1992IJMSI.118..503S. doi:10.1016/0168-1176(92)85074-A. ISSN 0168-1176.
  8. ^ Smith, David; Španěl, Patrik (2005). "Selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS) for on-line trace gas analysis". Mass Spectrometry Reviews. 24 (5): 661–700. Bibcode:2005MSRv...24..661S. doi:10.1002/mas.20033. ISSN 0277-7037. PMID 15495143.
  9. ^ Johnsen, R.; Skrzypkowski, M.; Gougousi, T.; Rosati, R.; Golde, M. F. (2003). Optical Spectroscopy of Recombining Ions in Flowing Afterglow Plasmas. Dissociative Recombination of Molecular Ions with Electrons. pp. 25–35. doi:10.1007/978-1-4615-0083-4_3. ISBN 978-1-4613-4915-0.
  10. ^ Shun'Ko, E. V; Belkin, V. S (2012-06-01). "Treatment surfaces with atomic oxygen excited in dielectric barrier discharge plasma of O2 admixed to N2". AIP Advances. 2 (2): 022157. Bibcode:2012AIPA....2b2157S. doi:10.1063/1.4732120.
  11. ^ Moisan, M; Barbeau, J; Moreau, S; Pelletier, J; Tabrizian, M; Yahia, L'H (2001-09-11). "Low-temperature sterilization using gas plasmas: a review of the experiments and an analysis of the inactivation mechanisms". International Journal of Pharmaceutics. 226 (1–2): 1–21. doi:10.1016/S0378-5173(01)00752-9. PMID 11532565.
  12. ^ A. Pizzi; K. L. Mittal(2003).접착 기술 핸드북, 개정 및 확장(2, 그림, 개정판).CRC 프레스 페이지 1036ISBN 978-0824709860
  13. ^ "Advances in Remote Plasma Sources For Cleaning 300 mm and Flat Panel CVD Systems". ResearchGate. Retrieved 2017-04-21.