[size=14px][color=#cc0000] 摘要：本文介绍了合肥等离子体所研发的微波等离子高温热处理装置，并针对热处理装置中真空压力精确控制这一关键技术，介绍了上海依阳公司为解决这一关键技术所采用的真空压力下游控制模式及其装置，介绍了引入真空压力控制装置后微波等离子高温热处理过程中的真空压力控制实测结果，实现了等离子体热处理工艺参数的稳定控制，验证了替代进口真空控制装置的有效性。[/color][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][color=#cc0000][b]1. 问题的提出[/b][/color][size=14px] 各种纤维材料做为纤维复合材料的增强体在军用与民用工业领域中发挥着巨大作用，例如碳纤维、陶瓷纤维和玻璃纤维等，而高温热处理是提高这些纤维材料性能的有效手段，通过高温可去除杂质原子，提高主要元素含量，可以得到性能更加优良的纤维材料，因此纤维材料高温热处理的关键是方法与设备。[/size][size=14px] 低温等离子体技术做为一种高温热处理的新型工艺方法，气体在加热或强电磁场作用下电离产生的等离子体可在室温条件下快速达到2000℃以上的高温条件。目前已有研究人员利用高温热等离子体、直流电弧等离子体、射频等离子体等技术对纤维材料进行高温热处理。低温等离子体具有工作气压宽，电子温度高，纯净无污染等优势，且在利用微波等离子体对纤维材料进行高温处理时，可利用某些纤维材料对电磁波吸收以及辐射作用，通过产生的微波等离子体、电磁波以及等离子体产生的光能等多种加热方式，将大量能量作用于纤维材料上，实现快速且有效的高温热处理。同时，通过调节反应条件，可将多种反应处理一次性完成，大大降低生产成本。[/size][size=14px] 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所对微波等离子体高温热处理工艺进行了大量研究，并取得了突破性进展，在对纤维材料的高温热处理过程中，热处理温度可以在十几秒的时间内从室温快速升高到2000℃以上，研究成果申报了国家发明专利CN110062516A“一种微波等离子体高温热处理丝状材料的装置”，整个热处理装置的原理如图1-1所示。[/size][align=center][size=14px][img=,690,416]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202228157595_5464_3384_3.png!w690x416.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=14px][color=#cc0000]图1-1 微波等离子体高温热处理丝状材料的装置原理图[/color][/size][/align][size=14px] 等离子体所研制的这套热处理装置，可通过调节微波功率、真空压力等参数来灵活调节温度区间，可在低气压的情况下获得较高温度，但同时也要求这些参数具有灵活的可调节性和控制稳定性，如为了实现达到设定温度以及温度的稳定性，就需要对热处理装置中的真空压力进行精确控制，这是实现等离子工艺平稳运行的关键技术之一。[/size][size=14px] 为了解决这一关键技术，上海依阳实业有限公司采用新开发的下游真空压力控制装置，为合肥等离子体所的高温热处理装置较好的解决了这一技术难题。[/size][size=14px][b][color=#cc0000]2. 真空压力下游控制模式[/color][/b][/size][size=14px] 针对合肥等离子体所的高温热处理装置，真空腔体内的真空压力采用了下游控制模式，此控制模式的结构如图2-1所示。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,334]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202229013851_5860_3384_3.png!w690x334.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图2-1 下游控制模式示意图[/color][/align][size=14px] 具体到图1-1所示的微波等离子体高温热处理丝状材料的装置，采用了频率为2.45GHz的微波源，包括微波源系统和上、下转换波导，上转换波导连接真空泵，下转换波导连接微波源系统和样品腔，上、下转换波导间设有同轴双层等离子体反应腔管，双层等离子体反应腔管包括有同轴设置的外层铜管和内层石英玻璃管，内层石英玻璃管内为等离子体放电腔，外层铜管与内层石英玻璃管之间为冷却腔，外层铜管的两端设有分别设有冷媒进口和出口以形成循环冷却。真空泵、样品腔分别与等离子体放电腔连通，样品腔设有进气管，工作气体及待处理丝状材料由样品腔进气管进入等离子体放电腔。微波源系统采用磁控管微波源，磁控管微波源包括有微波电源、磁控管、三销钉及短路活塞，微波由微波电源发出经磁控管产生，磁控管与下转换波导之间设置有矩形波导，矩形波导安装有三销钉，下转换波导另一端连接有短路活塞，通过调节三销钉和短路活塞，得到匹配状态和传输良好的微波。[/size][size=14px] 丝状材料由样品腔进入内层石英层玻璃管，从两端固定拉直，安装完毕后真空泵抽真空并由进气管向等离子体放电腔通入工作气体。微波源系统产生的微波能量经三销钉和短路活塞调节，通过下转换波导由TE10模转为TEM模传输进入等离子体放电腔，在放电腔管内表面形成表面波，激发工作气体产生高密度微波等离子体作用于待处理丝状材料，同时等离子体发出的光以及部分泄露的微波也被待处理丝状材料吸收，实现多种手段同时加热。双层等离子体反应腔管外围环绕设有磁场组件，外加磁场可调节微波在等离子体中的传播模式，同时可以使得丝状材料更好的重结晶，提高处理后的丝状材料质量。[/size][size=14px] 装置可以通过调节微波功率、工作气压调节温度，变化范围为1000℃至5000℃间，同时得到不同长度的微波等离子体。为了进行工作气压的调节，在真空泵和上转换波导的真空管路之间增加一个数字调节阀。当设定一定的进气速率后，调节阀用来控制装置的出气速率由此来控制工作腔室内的真空度，采用薄膜电容真空计来高精度测量绝对真空度，而调节阀的开度则采用24位高精度控制器进行PID控制。[/size][size=14px][b][color=#cc0000]3. 下游控制模式的特点[/color][/b][/size][size=14px] 如图2-1所示，下游控制模式是一种控制真空系统内部真空压力的方法，其中抽气速度是可变的，通常由真空泵和腔室之间的控制阀实现。[/size][size=14px] 下游控制模式是维持真空系统下游的压力，增加抽速以增加真空度，减少流量以减少真空度，因此，这称为直接作用，这种控制器配置通常称为标准真空压力调节器。[/size][size=14px] 在真空压力下游模式控制期间，控制阀将以特定的速率限制真空泵抽出气体，同时还与控制器通信。如果从控制器接收到不正确的输出电压（意味着压力不正确），控制阀将调整抽气流量。压力过高，控制阀会增大开度来增加抽速，压力过低，控制阀会减小开度来降低抽速。[/size][size=14px] 下游模式具有以下特点：[/size][size=14px] （1）下游模式作为目前最常用的控制模式，通常在各种条件下都能很好地工作；[/size][size=14px] （2）但在下游模式控制过程中，其有效性有时可能会受到“外部”因素的挑战，如入口气体流速的突然变化、等离子体事件的开启或关闭使得温度突变而带来内部真空压力的突变。此外，某些流量和压力的组合会迫使控制阀在等于或超过其预期控制范围的极限的位置上运行。在这种情况下，精确或可重复的压力控制都是不可行的。或者，压力控制可能是可行的，但不是以快速有效的方式，结果造成产品的产量和良率受到影响。[/size][size=14px] （3）在下游模式中，会在更换气体或等待腔室内气体沉降时引起延迟。[/size][size=14px][b][color=#cc0000]4. 下游控制用真空压力控制装置及其控制效果[/color][/b][/size][size=14px] 下游控制模式用的真空压力控制装置包括数字式控制阀和24位高精度控制器。[/size][size=14px][color=#cc0000]4.1. 数字式控制阀[/color][/size][size=14px] 数字式控制阀为上海依阳公司生产的LCV-DS-M8型数字式调节阀，如图4-1所示，其技术指标如下：[/size][size=14px] （1）公称通径：快卸：DN10-DN50、活套：DN10-DN200、螺纹：DN10-DN100。[/size][size=14px] （2）适用范围（Pa）：快卸法兰（KF）2×10[sup]?5[/sup]~1.3×10[sup]?-6[/sup]/活套法兰6×10[sup]?5[/sup]~1.3×10[sup]?-6[/sup]。[/size][size=14px] （3）动作范围：0～90°；动作时间：小于7秒。[/size][size=14px] （4）阀门漏率（Pa.L/S）：≤1.3×10[sup]?-6[/sup]。[/size][size=14px] （5）适用温度：2℃~90℃。[/size][size=14px] （6）阀体材质：不锈钢304或316L。[/size][size=14px] （7）密封件材质：增强聚四氟乙烯。[/size][size=14px] （8）控制信号：DC 0~10V或4~20mA。[/size][size=14px] （9）电源供电：DC 9~24V。[/size][size=14px] （10）阀体可拆卸清洗。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,315,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202231249739_6263_3384_3.png!w315x400.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图4-1 依阳LCV-DS-M8数字式调节阀[/color][/align][size=14px][color=#cc0000]4.2. 真空压力控制器[/color][/size][size=14px] 真空压力控制器为上海依阳公司生产的EYOUNG2021-VCC型真空压力控制器，如图4-2所示，其技术指标如下：[/size][size=14px] （1）控制周期：50ms/100ms。[/size][size=14px] （2）测量精度：0.1%FS（采用24位AD）。[/size][size=14px] （3）采样速率：20Hz/10Hz。[/size][size=14px] （4）控制输出：直流0~10V、4-20mA和固态继电器。[/size][size=14px] （5）控制程序：支持9条控制程序，每条程序可设定24段程序曲线。[/size][size=14px] （6）PID参数：20组分组PID和分组PID限幅，PID自整定。[/size][size=14px] （7）标准MODBUS RTU 通讯协议。两线制RS485。[/size][size=14px] （8）设备供电： 86~260VAC（47~63HZ）/DC24V。[/size][align=center][size=14px][img=,500,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202232157970_4559_3384_3.jpg!w500x500.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=14px][color=#cc0000]图4-2 依阳24位真空压力控制器[/color][/size][/align][size=14px][b][color=#cc0000]5. 控制效果[/color][/b][/size][size=14px] 安装了真空压力控制装置后的微波等离子体高温热处理系统如图5-1所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,395]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202232573625_5179_3384_3.png!w690x395.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-1 微波等离子体高温热处理系统[/color][/align][size=14px] 在热处理过程中，先开启真空泵和控制阀对样品腔抽真空，并通惰性气体对样品腔进行清洗，然后按照设定流量充入相应的工作气体，并对样品腔内的真空压力进行恒定控制。真空压力恒定后开启等离子源对样品进行热处理，温度控制在2000℃以上，在整个过程中样品腔内的真空压力始终控制在设定值上。整个过程中的真空压力变化如图5-2所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,419]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202234216839_5929_3384_3.png!w690x419.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-2 微波等离子体高温热处理过程中的真空压力变化曲线[/color][/align][size=14px] 为了更好的观察热处理过程中真空压力的变化情况，将图5-2中的温度突变处放大显示，如图5-3所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,427]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202234347767_4036_3384_3.png!w690x427.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-3 微波等离子体高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化[/color][/align][size=14px] 从图5-3所示结果可以看出，在300Torr真空压力恒定控制过程中，真空压力的波动非常小，约为0.5%，由此可见调节阀和控制器工作的准确性。[/size][size=14px] 另外，在激发等离子体后样品表面温度在几秒钟内快速上升到2000℃以上，温度快速上升使得腔体内的气体也随之产生快速膨胀而带来内部气压的升高，但控制器反应极快，并控制调节阀的开度快速增大，这反而造成控制越有超调，使得腔体内的气压反而略有下降，但在十几秒种的时间内很快又恒定在了300Torr。由此可见，这种下游控制模式可以很好的响应外部因素突变造成的真空压力变化情况。[/size][size=14px] 上述控制曲线的纵坐标为真空计输出的与真空度对应的电压值，为了对真空度变化有更直观的了解，按照真空计规定的转换公式，将上述纵坐标的电压值换算为真空度值（如Torr），纵坐标换算后的真空压力变化曲线如图54所示，图中还示出了真空计电压信号与气压的转换公式。[/size][size=14px] 同样，将图5-4纵坐标放大，如图5-5所示，可以直观的观察到温度突变时的真空压力变化情况。从图5-4中的转换公式可以看出，由于存在指数关系，纵坐标转换后的真空压力波动度为6.7%左右。如果采用线性化的薄膜电容式真空计，即真空计的真空压力测量值与电压信号输出值为线性关系，这种现象将不再存在。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,423]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202236297989_3820_3384_3.png!w690x423.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图5-4 高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化（纵坐标为Torr）[/color][/align][align=center][size=14px][img=,690,421]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202236397212_4575_3384_3.png!w690x421.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-5 高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化（纵坐标为Torr）[/color][/align][size=14px][b][color=#cc0000]6. 总结[/color][/b][/size][size=14px] 综上所述，采用了完全国产化的数字式调节阀和高精度控制器，完美验证了真空压力下游控制方式的可靠性和准确性，同时还充分保证了微波等离子体热处理过程中的温度调节、温度稳定性和均温区长度等工艺参数，为微波等离子体热处理工艺的推广应用提供了技术保障。另外，这也是替代真空控制系统进口产品的一次成功尝试。[/size][size=14px] [/size][size=14px][/size][align=center]=======================================================================[/align][size=14px][/size][size=14px][/size]
富阳精密仪器厂电话:0571-63253615 传真:0571-63259015地址：浙江富阳新登南四葛溪南路26号 邮编：311404联系人：温先生电话：13968165189Email:manbbb@sina.com网址：www.jingmiyiqi.net 石英管式微波等离子体装置是我厂专门为大学和研究机构设计的小型化产品，可用于薄膜材料的制备和等离子体物理等方面的研究工作，并且特别适宜于大中专学校的材料、化学工程与工艺、物理等专业的学生实验。该装置利用微波能激励稀薄气体放电在石英管中产生稳态等离子体，通过通入不同的工作气体，可进行功能薄膜材料的制备、化学合成、表面刻蚀、等离子体诊断等多方面的实验。1 主要配置 1. 2.45GHz，0~500W微波功率连续可调，可满足不同实验的要求； 2. ф50mm的石英管真空室，带有一个观察窗和一个诊断窗口，保证各种实验方便进行； 3. 石英管采用水冷却，可保证装置在高功率条件下安全运行； 4. 配置了3路气体管路，气体流量控制方便； 真空测量系统及控制阀门可保证真空室所需的真空环境。2 典型实验 1. 等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积 A（气）+B（气）→ C（固）+D（气） 反应气体A、B被激发为等离子体状态， 其活性基团发生反应生成所需要的固态物沉积在基片上，可广泛用于薄膜或纳米材料的合成。如金刚石薄膜氮化碳薄膜、碳纳米材料等。 2. 等离子体表面刻蚀 A（气）+B（固）→ C（气） 反应气体A 被激发为等离子体状态与固体B表面原子发生反应生成气态物C，可用于集成电路的刻蚀实验。 3. 等离子体催化反应 利用等离子体中丰富的活性成分，如紫外和可见光子、电子、离子、自由基；高反应性的中性成分，如活性原子，受激原子态，从而引发在常规化学反应中不能或很难实现的化学反应。 4. 等离子体表面改性 A（气）+B（固）→ C（固） 反应气体A 被激发为等离子体状态与固体B表面发生反应生成新的化合物从而达到改变B物质表面性质的目的。可广泛用于高分子材料、金属材料及生物医用材料的表面改性实验。[em28] [em28] [em28] [em28]
目前，我国对废气处理的重视程度越来越高，越来越多的企业投资于等离子废气处理设备。 等离子废气处理设备工业尾气的放电等离子体处理因其自身的特点受到企业的青睐。 下面介绍了一种等离子体废气处理设备的放电等离子体处理方法。 等离子废气处理设备 等离子废气处理设备的放电等离子体处理方法是通过高压放电获得非热平衡等离子体； 产生大量的由电子产生的O、OH、N基活性粒子，破坏C-H、C-C等化学键，引起置换反应。 尾气分子中H、Cl、F等的作用，然后产生CO_2和H_2，即工业废气经排放处理以后不再对人的健康有害。 等离子废气处理设备是目前处理有害气体的有效方法之一。 世界对协同催化剂和反应器进行了大量的研究工作。 在等离子体中添加催化剂，可以提高污染物的去除效率，大大降低能耗和副产物。 世界上对这种协同催化剂的研究主要集中在金属氧化物和二氧化钛催化体系。 利用等离子体和催化反应的协同作用，提高有机废气的净化率，使能耗降低是成功的。
[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=132522]电感藕合等离子体光源一原理、装置和应用（辛仁轩编）.rar[/url][em0903][em0909]
[size=14px][color=#cc0000]摘要：目前微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积（MPCVD）系统中的真空压力控制装置普遍采用美国MKS公司的控制阀和控制器。本文介绍了采用MKS公司产品在实际应用中存在控制精度差和价格昂贵的现象，介绍了为解决这些问题的国产化替代方案，介绍了最新研发的真空压力控制装置国产化替代产品，并验证了国产化替代产品具有更高的控制精度和价格优势。[/color][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#cc0000] [/color][color=#cc0000]1. 问题的提出[/color][/size][size=14px] 在微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积（MPCVD）系统中，微波发生器产生的微波用波导管传输至反应器，并向反应器中通入不同气体构成的混合气体，高强度微波能激发分解基片上方的含碳气体形成活性含碳基团和原子态氢，并形成等离子体，从而在基片上沉积得到金刚石薄膜。等离子体激发形成于谐振器内，谐振器真空压力的调节对金刚石的合成质量至关重要，现有技术中，真空管路上通常设置可以自动调节阀芯大小的比例阀对谐振腔真空压力进行自动控制，目前国内外比较成熟的技术是比例阀采用美国MKS公司的248系列控制阀和相应的配套驱动器1249B和控制器250E等。但在实际应用中，如美国FD3M公司发明专利“真空压力控制装置和微博等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积装置”（专利号CN 108517556）中所描述的那样，使用MSK公司产品主要存在以下几方面的问题：[/size][size=14px] （1）不包括真空计的话，仅真空压力控制至少需要一个248系列控制阀、一个配套的驱动器1249B和一个真空压力控制器250E，所构成的闭环控制装置整体价格比较昂贵。[/size][size=14px] （2）248系列控制阀是一种典型的比例阀，这种比例阀动态控制精度难以满足真空压力控制要求，如设定值为20、30、50、100和150Torr不同工艺真空压力时，实际控制压力分别为24、33、53、102和152Torr，控制波动范围为1.3~20%。[/size][size=14px] 另外，通过我们的使用经验和分析，在微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积（MPCVD）系统中采用MKS公司产品还存在以下问题：[/size][size=14px] （1）美国MKS公司248系列控制阀，以及148J和154B系列控制阀，因为其阀芯开度较小，使用中相应的气体流量也较小，所以MKS公司将这些控制阀分类为上游流量控制阀。在微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积（MPCVD）系统中，一般是控制阀安装在工作腔室和真空泵之间的真空管路中，也就是所谓的下游控制模式，而MKS公司的下游流量控制阀的最小孔径为50mm以上，对MPCVD系统而言这显然孔径太大，同时这些下游流量控制阀价格更加昂贵。因此，选用小孔径小流量的248系列控制阀作为下游控制模式中 的控制阀实属无奈之举。[/size][size=14px] （2）如果将美国MKS公司248系列上游控制阀用到MPCVD系统真空压力的下游控制，所带来的另一个问题是工艺过程中所产生的杂质对控制阀的污染，而采用可拆卸可清洗的下游控制阀则可很好的解决此问题，这也是MKS公司下游控制阀的主要功能之一。[/size][size=14px] 针对上述微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积（MPCVD）系统中真空压力控制中存在的问题，上海依阳实业有限公司开发了新型低价的下游真空压力控制装置，通过大量验证试验和实际使用，证明可成功实现真空压力下游控制方式的国产化替代。[/size][size=18px][color=#cc0000]2. MPCVD系统中的真空压力下游控制模式[/color][/size][size=14px] 针对微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积（MPCVD）系统，系统真空腔体内的真空压力采用了下游控制模式，此控制模式的结构如图2-1所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,291]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106041531385213_1293_3384_3.png!w690x291.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图2-1 MPCVD系统真空压力下游控制模式示意图[/color][/align][size=14px] 上述微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积设备的工作原理和过程为：首先对真空腔抽真空，并向真空腔内通入工艺混合气体，然后通过微波源产生微波，微波经过转换后进行谐振真空腔，最终形成相应形状的等离子体，从而形成[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积[/size][size=14px] 装置可以通过调节微波功率、工作气压调节温度。为了进行工作气压的调节，在真空泵和真空腔之间增加一个数字调节阀。当设定一定的进气速率后，调节阀用来控制装置的出气速率由此来控制工作腔室内的真空度，采用薄膜电容真空计来高精度测量绝对真空度，而调节阀的开度则采用24位高精度控制器进行PID控制。[/size][size=18px][color=#cc0000]3. 下游控制模式的特点[/color][/size][size=14px] 如图2-1所示，下游控制模式是一种控制真空系统内部真空压力的方法，其中抽气速度是可变的，通常由真空泵和腔室之间的控制阀实现。[/size][size=14px] 下游控制模式是维持真空系统下游的压力，增加抽速以增加真空度，减少流量以减少真空度，因此，这称为直接作用，这种控制器配置通常称为标准真空压力调节器。[/size][size=14px] 在真空压力下游模式控制期间，控制阀将以特定的速率限制真空泵抽出气体，同时还与控制器通信。如果从控制器接收到不正确的输出电压（意味着压力不正确），控制阀将调整抽气流量。压力过高，控制阀会增大开度来增加抽速，压力过低，控制阀会减小开度来降低抽速。[/size][size=14px] 下游模式具有以下特点：[/size][size=14px] （1）下游模式作为目前最常用的控制模式，通常在各种条件下都能很好地工作。[/size][size=14px] （2）下游控制模式主要用于精确控制真空腔体的下游实际出气速率，与真空泵连接的出气口径一般较大，相应的真空管路也较粗，因此下游控制阀的口径一般也相应较大，由此可满足不同大口径抽气速率的要求。[/size][size=14px] （3）在下游模式控制过程中，其有效性有时可能会受到“外部”因素的挑战，如入口气体流速的突然变化、等离子体事件的开启或关闭使得温度突变而带来内部真空压力的突变。此外，某些流量和压力的组合会迫使控制阀在等于或超过其预期控制范围的极限的位置上运行。在这种情况下，精确或可重复的压力控制都是不可行的。或者，压力控制可能是可行的，但不是以快速有效的方式，结果造成产品的产量和良率受到影响。[/size][size=14px] （4）在下游模式中，会在更换气体或等待腔室内气体沉降时引起延迟。[/size][size=18px][color=#cc0000]4. 下游控制用真空压力控制装置[/color][/size][size=14px] 下游控制模式用的真空压力控制装置包括数字式控制阀和24位高精度PID控制器。[/size][size=16px][color=#cc0000]4.1. 数字式控制阀[/color][/size][size=14px] 数字式控制阀为上海依阳公司生产的LCV-DS-M8型数字式调节阀，如图4-1所示，其技术指标如下：[/size][size=14px] （1）公称通径：快卸：DN10-DN50、活套：DN10-DN200、螺纹：DN10-DN100。[/size][size=14px] （2）适用范围（Pa）：快卸法兰（KF）2×105~1.3×10-6/活套法兰6×105~1.3×10-6。[/size][size=14px] （3）动作范围：0～90°；动作时间：小于7秒。[/size][size=14px] （4）阀门漏率（Pa.L/S）：≤1.3×10-6。[/size][size=14px] （5）适用温度：2℃~90℃。[/size][size=14px] （6）阀体材质：不锈钢304或316L。[/size][size=14px] （7）密封件材质：增强聚四氟乙烯。[/size][size=14px] （8）控制信号：DC 0~10V或4~20mA。[/size][size=14px] （9）阀体可拆卸清洗。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,315,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106041532016015_1144_3384_3.png!w315x400.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图4-1 依阳LCV-DS-M8数字式调节阀[/color][/align][size=16px][color=#cc0000]4.2. 真空压力PID控制器[/color][/size][size=14px] 真空压力控制器为上海依阳公司生产的EYOUNG2021-VCC型真空压力PID控制器，如图4-2所示，其技术指标如下：[/size][size=14px] （1）控制周期：50ms/100ms。[/size][size=14px] （2）测量精度：0.1%FS（采用24位AD）。[/size][size=14px] （3）采样速率：20Hz/10Hz。[/size][size=14px] （4）控制输出：直流0~10V、4-20mA和固态继电器。[/size][size=14px] （5）控制程序：支持9条控制程序，每条程序可设定24段程序曲线。[/size][size=14px] （6）PID参数：20组分组PID和分组PID限幅，PID自整定。[/size][size=14px] （7）标准MODBUS RTU 通讯协议。两线制RS485。[/size][size=14px] （8）设备供电： 86~260VAC（47~63HZ）/DC24V。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,500,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106041532370653_8698_3384_3.jpg!w500x500.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图4-2 依阳24位真空压力控制器[/color][/align][size=18px][color=#cc0000]5. 控制效果[/color][/size][size=14px] 为了考核所研制的控制阀和控制器的集成控制效果，如图5-1所示，在一真空系统上进行了安装和考核试验。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,425]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106041533305822_2863_3384_3.png!w690x425.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-1 真空压力下游控制模式试验考核[/color][/align][size=14px] 在考核试验中，先开启真空泵和控制阀对样品腔抽真空，并按照设定流量向真空腔充入相应的工作气体，真空度分别用薄膜电容式真空计和皮拉尼真空计分别测量，并对真空腔内的真空压力进行恒定控制。在整个过程中真空腔内的真空度按照多个设定值进行控制，如71、200、300、450和600Torr，整个过程中的真空压力变化如图5-2所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,413]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106041534037381_7474_3384_3.png!w690x413.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-2 考核试验过程中的不同真空度控制结果[/color][/align][size=14px] 为了更好的观察考核试验结果，将图5-2中真空度71Torr处的控制结果放大显示，如图5-3所示。从图5-3所示结果可以看出，在71Torr真空压力恒定控制过程中，真空压力的波动最大不超过±1Torr，波动率约为±1.4%。同样，也可以由此计算其他设定值下的真空压力控制的波动率，证明都远小于±1.4%，由此证明控制精度要比MKS公司产品高出一个数量级，可见国产化替代产品具有更高的准确性。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,418]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106041534134372_7696_3384_3.png!w690x418.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-3 考核试验中设定值为71Torr时的控制结果[/color][/align][size=14px] 另外，还将国产化替代产品安装到微波等离体子热处理设备上进行实际应用考核。在热处理过程中，先开启真空泵和控制阀对样品真空腔抽真空，并通惰性气体对样品真空腔进行清洗，然后按照设定流量充入相应的工作气体，并对样品腔内的真空压力进行恒定控制。真空压力恒定后开启等离子源对样品进行热处理，温度控制在几千度以上，在整个过程中样品腔内的真空压力始终控制在设定值几百Torr上。整个变温前后阶段整个过程中的真空压力变化如图5-4所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,420]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106041534238555_747_3384_3.png!w690x420.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-4 微波等离子体高温热处理过程中的真空压力变化曲线[/color][/align][size=14px] 为了更好的观察热处理过程中真空压力的变化情况，将图54中的温度突变处放大显示，如图5-5所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,425]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106041534344190_6882_3384_3.png!w690x425.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-5 微波等离子体高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化[/color][/align][size=14px] 从图5-5所示结果可以看出，在几百Torr真空压力恒定控制过程中，真空压力的波动非常小，约为0.5%，由此可见调节阀和控制器工作的准确性。[/size][size=18px][color=#cc0000]6. 总结[/color][/size][size=14px] 综上所述，采用了完全国产化的数字式调节阀和高精度控制器，完美验证了真空压力下游控制方式的可靠性和准确性，证明了国产化产品完全可以替代美国MKS公司相应的真空压力控制产品，并比国外产品具有更高的控制精度和价格优势。[/size][size=14px][/size][size=14px][/size][hr/]
等离子原理概述：等离子体是物质的一种存在状态，通常物质以固态、液态、气态三种状态存在，但在一些特殊的情况下可以以第四中状态存在，如地球大气中电离层中的物质。这类物质所处的状态称为等离子体状态，又称为物质的第四态。等离子体中存在下列物质：处于高速运动状态的电子；处于激活状态的中性原子、分子、原子团（自由基）；离子化的原子、分子；分子解离反应过程中生成的紫外线；未反应的分子、原子等，但物质在总体上仍保持电中性状态。 等离子清洗/刻蚀技术是等离子体特殊性质的具体应用。等离子清洗/刻蚀机产生等离子体的装置是在密封容器中设置两个电极形成电场，用真空泵实现一定的真空度，随着气体愈来愈稀薄，分子间距及分子或离子的自由运动距离也愈来愈长，受电场作用，它们发生碰撞而形成等离子体，这些离子的活性很高，其能量足以破坏几乎所有的化学键，在任何暴露的表面引起化学反应。等离子清洗技术在金属行业中的应用：金属表面常常会有油脂、油污等有机物及氧化层，在进行溅射、油漆、粘合、健合、焊接、铜焊和PVD、CVD涂覆前，需要用等离子处理来得到完全洁净和无氧化层的表面。等离子清洗技术在电子电路及半导体领域的应用：等离子表面处理这门工艺现在正应用于LCD、LED、 IC，PCB，SMT、BGA、引线框架、平板显示器的清洗和蚀刻等领域。等离子清洗过的IC可显著提高焊线邦定强度，减少电路故障的可能性；溢出的树脂、残余的感光阻剂、溶液残渣及其他有机污染物暴露于等离子体区域中，短时间内就能清除。PCB制造商用等离子处理来去除污物和带走钻孔中的绝缘物。对许多产品，不论它们是应用于工业还是电子、航空、健康等行业，其可靠性很大一部分都依赖于两个表面之间的粘合强度。不管表面是金属、陶瓷、聚合物、塑料或是其中的复合物，经过等离子处理以后都能有效地提高粘合力，从而提高最终产品的质量。等离子处理在提高任何材料表面活性的过程中是安全的、环保的、经济的。等离子清洗技术在塑料及橡胶（陶瓷、玻璃）行业中的应用：聚丙烯、PTFE等橡胶塑料材料是没有极性的，这些材料在未经过表面处理的状态下进行的印刷、粘合、涂覆等效果非常差，甚至无法进行。利用等离子技术对这些材料进行表面处理，在高速高能量的等离子体的轰击下，这些材料结构表面得以最大化，同时在材料表面形成一个活性层，这样橡胶、塑料就能够进行印刷、粘合、涂覆等操作。 等离子清洗/刻蚀机处理材料表面时，处理时的工艺气体、气体流量、功率和处理时间直接影响材料表面处理质量，合理选择这些参数将有效提高处理的效果。同时处理时的温度、气体分配、真空度、电极设置、静电保护等因素也影响处理质量。因此，对不同的材料要制定选用不同的工艺参数。等离子表面清洗：金属 陶瓷 塑料 橡胶 玻璃等表面常常会有油脂油污等有机物及氧化层，在进行粘接 绑定 油漆 键合 焊接 铜焊和PVD、CVD涂覆前，需用等离子处理来得到完全洁净和无氧化层的表面。等离子清洗技术在半导体行业、航空航天技术、精密机械、医疗、塑料、考古、印刷、纳米技术、科研开发、液晶显示屏、电子电路、手机零部件等广泛的行业中有着不可替代的应用
Journal of Analytical Atomic Spectrometry DOI: 10.1039/b802302f用装有气体转换装置的电感耦合等离子体质谱仪对大气颗粒物进行实时多元素监测Kohei Nishiguchi, Keisuke Utani and Eiji Fujimori摘要：大气颗粒物（APM）的实时多元素监测是通过在电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）仪器上装配一个新开发的气体转换装置而实现的。通过利用这个气体转化装置，空气样品中气体分子和氩分子能够得到完全的交换，气体转化后的空气样品能够直接引入ICP-MS仪器。在洁净室和室外的空气样品中的铁可以直接在装有气体装换装置的的ICP-MS仪器上测量。在77h内每隔8min成功测量了室外空气样品中Be，Ag，Cd，Sn，Sb，Tl，Pb，Bi，Th和U的信号强度。引言大气颗粒物（APM），部分来源于人类的排放，经常引起人类的严重感染，因为APM中含有各种有毒的和危险的物质。在城市，APM有各种各样的人为排放源，例如工业，发电站，建筑和道路施工，城市垃圾处理厂，交通工具等等。另外，APM周围的空气受到气象条件的影响，如温度，风速，风向，降雨和相对湿度。人们期待的是APM的实时监测能够阐明在周围空气中APM的动力学行为以及鉴定它的来源。很多分析方法，如颗粒物激光质谱法（PALMS），气溶胶质谱法（AMS）,快速单颗粒质谱法（RSMS），激光烧蚀光谱（LIBS）已经被用来实时测量APM的化学组成。Matsumoto等就用单颗粒飞行时间质谱调查了从亚洲大陆到太平洋的过程中灰尘颗粒中硫化物和氮化物的吸收情况。然而，这些分析方法还是不能对大气中颗粒物中金属元素进行监测。电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）广泛应用于APM样品的多元素分析，因为它具有高灵敏度，多元素分析能力以及较宽的线性动态范围。通常，APM样品通过低本底的空气样来进行收集。在这种方法中，富集可供ICP-MS测试的APM往往需要好几个小时。因为时间太长，这方法不能用于空气中大气颗粒物的动力学行为研究。因此，直接把APM样品送入ICP-MS仪器中对空气中的APM进行实时多元素测量是一个较好的选择。现在已经有许多学者利用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）和ICP-MS对气溶胶样品进行在线和实时的分析。Clarkson等已经开发出一个在ICP-AES中能够连续分析气体中金属浓度的分析装置。然而，重金属分析的能力范围在微克m-3到mg/m-3之间，因此并不能分析大气中的重金属元素。Kawaguchi等已经开发了由ICP-AES和ICP-MS测量气溶胶颗粒物化学组分的分析系统。然而，能被引入ICP-AES和ICP-MS的空气不多，因为在进入等离子体前空气经过了一个同心雾化装置。最近，层流分析器（DMA）和ICP-MS[/
等离子切割机电弧的波动性间接影响着切割质量，等离子电弧不波动景象，会招致切口良莠不齐、积瘤等缺陷，也会招致控制零碎的相关元件寿命降低，喷嘴、电极频繁改换。 针对此景象，停止剖析并提出处理方法。1．气压过低等离子切割机任务时，如任务气压远远低于阐明书所要求的气压，这意味着等离子弧的喷出速度削弱，输出空气流量小于规则值，此时不能构成高能量、高速度的等离子弧，从而形成切口质量差、切不透、切口积瘤的景象。气压缺乏的缘由有：空压机输出空气缺乏，切割机空气调理阀调压过低，电磁阀内有油污，气路不迟滞等。处理办法是，运用前留意察看空压机输入压力显示，如不契合要求，可调整压力或检修空压机。如输出气压已达要求，应反省空气过滤减压阀的调理能否正确，表压显示能否满足切割要求。否则应对空气过滤减压阀停止日常维护颐养，确保输出空气枯燥、无油污。假如输出空气质量差，会形成电磁阀内发生油污，阀芯开启困难，阀口不能完全翻开。另外，割炬喷嘴气压过低，还需改换电磁阀；气路截面变小也会形成气压过低，可按阐明书要求改换气管。2．气压过高若输出空气压力远远超越0.45MPa，则在构成等离子弧后，过大的气流会吹散集中的弧柱，使弧柱能量分散，削弱了等离子弧的切割强度。形成气压过高的缘由有：输出空气调理不当、空气过滤减压阀调理过高或许是空气过滤减压阀生效。处理办法是，反省空压机压力能否调整适宜，空压机和空气过滤减压阀的压力能否失调。开机后，如旋转空气过滤减压阀调理开关，表压无变化，阐明空气过滤减压阀失灵，需改换。3．割炬喷嘴和电极烧损因喷嘴装置不当，如丝扣未上紧，设备各挡位调整不当，需用水冷却的割炬在任务时，未按要求通入活动的冷却水以及频繁起弧，都会形成喷嘴过早损坏。处理办法是，依照切割工件的技术要求，正确调整设备各挡位，反省割炬喷嘴能否装置牢圄，需通冷却水的喷嘴应提早使冷却水循环起来。切割时，依据工件的厚度调整割炬与工件之间的间隔。4．输出交流电压过低等离子切割机的运用现场有大型用电设备，切割机外部主回路元件毛病等，会使输出交流电压过低。处理办法是，反省等离子切割机所接入电网能否有足够的承载才能，电源线规格能否契合要求。等离子切割机装置地点，应远离大型用电设备和常常有电气搅扰的中央。运用进程中，要活期清算切割机内灰尘和元件上的污垢，反省电线能否有老化景象等。5．地线与工件接触不良接地是切割前一项必不可少的预备任务。未运用公用的接地工具，工件外表有绝缘物及临时运用老化严重的地线等，都会使地线与工件接触不良。应运用专门的接地工具，并反省能否有绝缘物影响地线与工件外表接触，防止运用老化的接地线。6．火花发作器不能自动断弧等离子切割机任务时，首先要引燃等离子弧，由高频振荡器激起电极与喷嘴内壁之间的气体，发生高频放电，使气体部分电离而构成小弧，这一小弧受紧缩空气的作用，从喷嘴喷出以引燃等离于弧，这是火花发作器次要的义务。正常状况下，火花发作器的任务日子只要0.5～1s，不能自动断弧的缘由普通是控制线路板元件失调，火花发作器的放电电极间隙不适宜。应常常反省火花发作器放电极，使其外表坚持平整，适时调整火花发作器的放电电极间隙（0.8～1.2mm），必要时改换控制板。7．其他除以上缘由外，切割速渡过慢，切割时割炬与工件的垂直度，以及操作者对等离子切割机的熟习水平，操作程度等，都影响等离子弧的波动性，运用者应在这些方面留意。
大家好，我是这里的一名新手，有个问题要在这里跟大家讨教一下，请大家多指导，谢谢！问题如下： 等离子清洗/刻蚀机处理材料表面时，处理时的工艺气体、气体流量、功率和处理时间直接影响材料表面处理质量，合理选择这些参数将有效提高处理的效果。同时处理时的温度、气体分配、真空度、电极设置、静电保护等因素也影响处理质量。因此，对不同的材料要制定选用不同的工艺参数，那这些参数之间的关系如何？实验要怎么安排？请指导！
科罗纳实验室（CORONA Lab.）http://www.coronalab.net/南京苏曼电子有限公司始建于1983年。二十几年来一直致力于低温等离子体技术的理论和应用技术的研究及产品开发。成熟的掌握了直流、中频、射频、微波在低气压和大气压下以辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、电弧放电的方式产生低温等离子体的技术。并将谐振型频率脉宽调制、微程序控制、模糊程序控制、数字信号处理等现代先进技术融合在各种低温等离子系列产品之中。使苏曼公司推出的相关PLASMA产品实现了电路数字化、软件模糊化、结构模块化、产品系列化。各种PLASMA设备在体积、效率、功率、可靠性、外观、可操作性等方面都处于国内领先水平。尤其在系列化、价格和易用性方面更具中国特色。 苏曼公司创建的科罗纳实验室（CORONA Lab.）现在已经成为国内最具技术实力和影响力的低温等离子体技术和相关设备的研发基地，科研成果有60多项。已经推出了十几个系列的PLASMA产品。这些PLASMA设备已经广泛的应用于包装、纺织、塑料制品、汽车制造、电子设备制造、家电制造、计算机、手机、生物材料、医疗器皿、环保设备、石油天然气管道、供暖管道等行业中。成功的推动了我国高分子材料、金属材料和陶瓷材料的低温等离子表面处理技术的发展。另外，科罗纳实验室为国内80多所高等院校和研究院所设计和研制了各种用于低温等离子体物理与技术、常压等离子体物理与技术、等离子体尘埃与等离子体晶体物理与技术、等离子体材料合成、等离子体表面处理、等离子体医学生物应用、等离子体纳米技术、等离子体化工环保应体用等实验和生产设备及各种类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]、气液和气固反应器。在表面聚合、表面接枝、金属渗氮、冶金、表面催化、化学合成和气液态处理等技术中都有对应的低温等离子体设备、实验装置和系统方案。 科罗纳实验室目前正在开展大气压辉光放电技术和等离子天线技术的研究，其部分阶段性的成果已经在工业和国防相关领域获得应用。 苏曼公司目前的系列产品有：用于塑料或金属薄膜类表面处理的ZW-A系列，CTE-K系列， CTR系列；用于纺织品表面处理的CTE-H系列；用于片材类表面处理的CTK系列；用于二维和三维零件表面处理的CTD，RFD系列；用于塑料管、金属管或复合管内外壁表面处理的CTT系列；用于家电处理的CTB系列；用于金属板材处理的CTF系列；用于物理，化学，生物，材料等实验的CTP系列。用于医疗器械生物材料处理的次大气辉光放电类HPD系列；用于环保和水处理的臭氧电源CTO系列；用于塑胶焊接和清洗的数码超声波类USW系列等。 苏曼公司提供各种系列相关产品的OEM、ODM、ESM。转让和授权使用相关技术和知识产权，并提供技术咨询及科研和生产解决方案。
电感耦合高频等离子(ICP)光源 等离子体是一种由自由电子、离子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体，利用电感耦合高频等离子体(ICP)作为原子发射光谱的激发光源始于本世纪60年代。 ICP装置由高频发生器和感应圈、炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。高频发生器的作用是产生高频磁场以供给等离子体能量。应用最广泛的是利用石英晶体压电效应产生高频振荡的他激式高频发生器，其频率和功率输出稳定性高。频率多为27-50 MHz，最大输出功率通常是2-4kW。 感应线圈一般以圆铜管或方铜管绕成的2-5匝水冷线圈。 等离子炬管由三层同心石英管组成。外管通冷却气Ar的目的是使等离子体离开外层石英管内壁，以避免它烧毁石英管。采用切向进气，其目的是利用离心作用在炬管中心产生低气压通道，以利于进样。中层石英管出口做成喇叭形，通入Ar气维持等离子体的作用，有时也可以不通Ar气。内层石英管内径约为1-2mm，载气载带试样气溶胶由内管注入等离子体内。试样气溶胶由气动雾化器或超声雾化器产生。用Ar做工作气的优点是，Ar为单原子惰性气体，不与试样组分形成难解离的稳定化合物，也不会象分子那样因解离而消耗能量，有良好的激发性能，本身的光谱简单。 当有高频电流通过线圈时，产生轴向磁场，这时若用高频点火装置产生火花，形成的载流子(离子与电子)在电磁场作用下，与原子碰撞并使之电离，形成更多的载流子，当载流子多到足以使气体有足够的导电率时，在垂直于磁场方向的截面上就会感生出流经闭合圆形路径的涡流，强大的电流产生高热又将气体加热，瞬间使气体形成最高温度可达10000K的稳定的等离子炬。感应线圈将能量耦合给等离子体，并维持等离子炬。当载气载带试样气溶胶通过等离子体时，被后者加热至6000-7000K，并被原子化和激发产生发射光谱。
[color=#cc0000]摘要：等离子熔融工艺是目前国际上生产高纯度熔融石英玻璃圆筒最先进的工艺之一，在产品的低羟基浓度、低缺陷浓度、成品率、生产效率和节能环保等方面具有非常突出的优势。本文针对石英玻璃等离子熔融工艺成型设备，设计并提出了一种真空过程实现方案，可进行等离子加热过程中的炉内真空度（气压）实时控制和监测，以满足高纯度熔融石英等离子工艺过程中的不同需要。[/color][hr/][size=18px][color=#cc0000]1.简介[/color][/size] 等离子熔融工艺是目前生产透明和不透明熔融石英空心圆筒坯件最先进的工艺技术，通过此工艺可以一次完成高纯度熔融石英圆筒胚件的制造，在成品率、生产效率和节能环保等方面具有独到的优势。 在等离子熔融工艺过程中，将高纯石英砂注入到旋转炉中，依靠离心力控制成品尺寸。在熔融工艺过程中，旋转炉中的高纯保护气体使得电极间能够激发等离子电弧，所产生的等离子电弧使晶态石英砂熔化为熔融石英。 目前全球唯一采用此独特工艺生产熔融石英空心圆筒的厂家是德国昆希（Qsil）公司，如图 1所示，昆希公司使用这种独有的“一步法”等离子加热熔融工艺生产透明和不透明熔融石英空心圆筒（坯）。[align=center][img=,690,]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/10/202010262149468212_8828_3384_3.png!w690x438.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图1. 德国昆希（Qsil）公司等离子熔融工艺石英玻璃成型设备[/color][/align] 熔融石英玻璃在生产过程中，熔融态的石英玻璃将发生极其复杂的气体交换现象，此时气体的平衡状态与加热温度、炉内气压、气体在各相中的分压及其在玻璃中的溶解、扩散速度有关。因此，为获得羟基浓度小于50ppm且总缺陷（直径小于20um的气泡和夹杂物）浓度小于50个/立方厘米的高纯度熔融石英玻璃锭，需要根据加热温度选择不同的气体和真空工艺。本文提出了一种真空工艺实现方案，可进行等离子加热过程中的炉内气压实时控制和监测，以满足高纯度熔融石英等离子熔融工艺过程中的各种不同需要。[size=18px][color=#cc0000]2.真空度（气压）控制和监测方案[/color][/size] 与等离子熔融工艺石英玻璃成型设备配套的真空系统框图如图 2所示，可实现成型设备加热桶内的真空度（气压）在0.1~700Torr范围内的精确控制，控制精度可达到±1%以内。 如图2所示，真空系统的设计采用了下游控制模式，也可根据具体工艺情况设计为上游和下游同时控制模式。整个真空系统主要包括气源、进气流量控制装置、真空度探测器、出气流量控制和真空泵等部分。[align=center][color=#cc0000][img=,690,]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/10/202010262150259848_5706_3384_3.png!w690x345.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2. 真空系统框图[/color][/align] 来自不同气源的气体通过可控阀门形成单独或混合气体进入歧管，然后通过一组质量流量控制器和针阀来控制进入成型设备的气体流量，由此既能实现设备中的真空度快速控制和避免较大的过冲，又能有效节省某些较昂贵的惰性气体。 成型设备内真空度的形成主要靠真空泵抽取实现，抽取的工艺气体需要先经过滤装置进行处理后再经真空泵排出。 工艺气体的真空度（气压）通过两个不同量程的真空计来进行监测，由此来覆盖整个工艺过程中的真空度控制和测量。 真空度的精确控制采用了一组质量流量控制器、调节阀控制器和阀门，可以实现整个工艺过程中任意真空度设定点和变化斜率的准确控制。 整个真空系统内的传感器、装置以及阀门，采用计算机结合PLC进行数据采集并按照程序设定进行自动控制。[size=18px][color=#cc0000]3.说明[/color][/size] 上述真空系统方案仅为初步的设计框架，并不是一个成熟的技术实施方案，还需要结合实际工艺过程和参数的调试来对真空系统方案进行修改完善。 真空度控制与其他工程参数（如温度、流量等）控制一样，尽管普遍都采用PID控制技术，但对真空度控制而言，则对控制器的测量精度和PID控制算法有很高的要求，而进口配套的控制器往往无法达到满意要求。 另外，如在真空度控制过程中，真空容器中的真空度会发生改变，系统的时间常数 也随之改变，这意味着具有固定控制参数的控制器只能最佳地控制一个压力设定值。如果压力设定值改变，控制器的优化功能将不再得到保证。必须对控制参数进行新的调整，通常是手动进行。
ICP英文翻译过来是电感耦合等离子体，顾名思义，在炬管的切向方向引入高速氩气，氩气在炬管的外层形成高速旋流，通过类似真空检漏仪的装置产生的高频电火花使氩气电离出少量电子，形成一个沿炬管切线方向的电流.因为炬管放置在高频线圈内，通过高频发生器产生的高频振荡通过炬管线圈耦合到已被电离出少量电子的氩气上，使氩气中的这部分电子加速运动，撞击其他电子产生电离，形成雪崩效应，最终靠高频发生器连续提供能量，即可形成一个稳定的等离子体火焰。 电感耦合高频等离子（ＩＣＰ）光源 等离子体是一种由自由电子、离子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体，利用电感耦合高频等离子体（ICP）作为原子发射光谱的激发光源始于本世纪60年代。 ICP装置由高频发生器和感应圈、炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。高频发生器的作用是产生高频磁场以供给等离子体能量。应用最广泛的是利用石英晶体压电效应产生高频振荡的他激式高频发生器，其频率和功率输出稳定性高。频率多为27～50 MHz，最大输出功率通常是2～4kW。 感应线圈一般以圆铜管或方铜管绕成的2-5匝水冷线圈。 等离子炬管由三层同心石英管组成。外管通冷却气Ar的目的是使等离子体离开外层石英管内壁，以避免它烧毁石英管。采用切向进气，其目的是利用离心作用在炬管中心产生低气压通道，以利于进样。中层石英管出口做成喇叭形，通入Ar气维持等离子体的作用，有时也可以不通Ar气。内层石英管内径约为1～2mm，载气载带试样气溶胶由内管注入等离子体内。试样气溶胶由气动雾化器或超声雾化器产生。用Ar做工作气的优点是，Ar为单原子惰性气体，不与试样组分形成难解离的稳定化合物，也不会象分子那样因解离而消耗能量，有良好的激发性能，本身的光谱简单。 当有高频电流通过线圈时，产生轴向磁场，这时若用高频点火装置产生火花，形成的载流子（离子与电子）在电磁场作用下，与原子碰撞并使之电离，形成更多的载流子，当载流子多到足以使气体有足够的导电率时，在垂直于磁场方向的截面上就会感生出流经闭合圆形路径的涡流，强大的电流产生高热又将气体加热，瞬间使气体形成最高温度可达10000K的稳定的等离子炬。感应线圈将能量耦合给等离子体，并维持等离子炬。当载气载带试样气溶胶通过等离子体时，被后者加热至6000-7000K，并被原子化和激发产生发射光谱。 ICP焰明显地分为三个区域：焰心区、内焰区和尾焰区。 焰心区呈白色，不透明，是高频电流形成的涡流区，等离子体主要通过这一区域与高频感应线圈耦合而获得能量。该区温度高达10000K，电子密度很高，由于黑体辐射、离子复合等产生很强的连续背景辐射。试样气溶胶通过这一区域时被预热、挥发溶剂和蒸发溶质，因此，这一区域又称为预热区。 内焰区位于焰心区上方，一般在感应圈以上10-20mm左右，略带淡蓝色，呈半透明状态。温度约为6000～8000K，是分析物原子化、激发、电离与辐射的主要区域。光谱分析就在该区域内进行，因此，该区域又称为测光区。 尾焰区在内焰区上方，无色透明，温度较低，在6000K以下，只能激发低能级的谱线。
新华社合肥1月14日电 记者14日从中科院合肥物质研究院了解到，我国新一代“人造太阳”实验装置EAST中性束注入系统（NBI）测试台近日在进行大功率离子束引出实验过程中，首次成功获得兆瓦级强流离子束。 负责这项研究工作的胡纯栋研究员介绍说，EAST中性束注入系统（NBI）测试台在实验过程中，成功获得束能量50千伏，束流22安培，束脉宽106毫秒的引出束流，离子束功率达到1.1兆瓦。测试结果圆满达到了EAST－NBI兆瓦级强流离子源研制的阶段性计划目标。这表明我国自主研制的第一台兆瓦级强流离子源以及大功率中性束注入器实验装置，完成了具有里程碑意义的阶段性实验成果。 据介绍，“EAST装置辅助加热系统”是国家“十二五”大科学工程，2010年7月正式立项，它是使EAST具有运行高参数等离子体的能力，从而可以开展与国际热核聚变反应堆密切相关的最前沿性研究的重要系统。其主要包括低杂波电流驱动系统、中性束注入系统这两大系统。 中性束注入系统广泛涉及等离子体物理、强流离子束、精密机械制造、高真空、低温制冷以及辐射防护等多学科技术领域。中科院合肥物质研究院NBI工程团队的科研人员2011年下半年，夜以继日地对基于NBI综合测试平台的强流离子源装置进行放电测试、老化锻炼、子系统联调等逐项实验，在首先获得离子源100秒长脉冲等离子体放电的基础上，终于首次达到了兆瓦级强流离子束研制的阶段性计划目标。 胡纯栋介绍，此次实验结果将为下一阶段长脉冲高能量的离子束调试打下坚实基础，并为EAST辅助加热系统最终目标——2至4兆瓦中性束注入系统的研制提供强有力的可靠支持。 中国是国际热核聚变实验堆（ITER计划）的参与国之一。EAST是由中国独立设计制造的世界首个全超导核聚变实验装置，2007年3月通过国家验收，并在近年来取得了一系列处于国际领先地位的实验成果。其科学目标是为ITER计划和中国未来独立设计建设运行核聚变堆奠定坚实的科学和技术基础。（记者 蔡敏）
采用电感耦合等离子体分析土壤中碘，前处理方法有哪些？
[font=Arial, Helvetica, sans-serif, 新宋体][size=16px][color=#333333]在炬管的切向方向引入高速氩气,氩气在炬管的外层形成高速旋流,通过类似真空检漏仪的装置产生的高频电火花使氩气电离出少量电子,形成一个沿炬管切线方向的电流.因为炬管放置在高频线圈内,通过高频发生器产生的高频振荡通过炬管线圈耦合到已被电离出少量电子的氩气上,使氩气中的这部分电子加速运动,撞击其他电子产生电离,形成雪崩效应,最终靠高频发生器连续提供能量,即可形成一个稳定的等离子体火焰.电感耦合高频等离子(ICP)光源 等离子体是一种由自由电子、离子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体，利用电感耦合高频等离子体(ICP)作为原子发射光谱的激发光源始于本世纪60年代。 ICP装置由高频发生器和感应圈、炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。高频发生器的作用是产生高频磁场以供给等离子体能量。应用最广泛的是利用石英晶体压电效应产生高频振荡的他激式高频发生器，其频率和功率输出稳定性高。频率多为27-50 MHz，最大输出功率通常是2-4kW。 感应线圈一般以圆铜管或方铜管绕成的2-5匝水冷线圈。 等离子炬管由三层同心石英管组成。外管通冷却气Ar的目的是使等离子体离开外层石英管内壁，以避免它烧毁石英管。采用切向进气，其目的是利用离心作用在炬管中心产生低气压通道，以利于进样。中层石英管出口做成喇叭形，通入Ar气维持等离子体的作用，有时也可以不通Ar气。内层石英管内径约为1-2mm，载气载带试样气溶胶由内管注入等离子体内。试样气溶胶由气动雾化器或超声雾化器产生。用Ar做工作气的优点是，Ar为单原子惰性气体，不与试样组分形成难解离的稳定化合物，也不会象分子那样因解离而消耗能量，有良好的激发性能，本身的光谱简单。 当有高频电流通过线圈时，产生轴向磁场，这时若用高频点火装置产生火花，形成的载流子(离子与电子)在电磁场作用下，与原子碰撞并使之电离，形成更多的载流子，当载流子多到足以使气体有足够的导电率时，在垂直于磁场方向的截面上就会感生出流经闭合圆形路径的涡流，强大的电流产生高热又将气体加热，瞬间使气体形成最高温度可达10000K的稳定的等离子炬。感应线圈将能量耦合给等离子体，并维持等离子炬。当载气载带试样气溶胶通过等离子体时，被后者加热至6000-7000K，并被原子化和激发产生发射光谱。[/color][/size][/font]
电感耦合高频等离子光源（ICP）是本世纪60年代出现的一种新型的光谱激发光源。等离子体是一种由自由离子、电子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体。在近代物理学中，把电离度大于0.1％，其正负电荷相等的电离气体称为等离子体。ICP装置由高频发生器和感应器、炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。高频发生器的作用是产生高频磁场以供给等离子体能量。感应圈一般为以圆铜管或方铜管绕成的2－5匝水冷线圈。等离子炬管由三层同心石英管组成。ICP焰明显地分为三个区域：焰心区、内焰区和尾焰区。内焰区温度约6000-8000K，是分析物原子化、激发、电离与辐射的主要区域。
实验结果推翻了沿用半个世纪的理论模型 中国科技网讯 据物理学家组织网8月7日（北京时间）报道，一个由英、美、德等国家研究人员组成的国际研究小组利用美国斯坦福直线加速器中心（SLAC）的直线加速器连贯光源（LCLS），首次对极热、致密物质进行了受控研究，实验结果推翻了50年来人们广泛接受的模型，此模型用于解释致密等离子体内的离子行为及其相互影响。从研究核聚变作为能源到理解恒星内部的运行机制，这一结果将对许多领域产生重要影响。相关论文发表在本周出版的《物理评论快报》上。 研究人员利用LCLS的X射线检测了极热致密等离子体的详细属性，首次实现了等离子物理学中的基本实验。实验结果与目前科学家用了半个世纪的模型并不符合。“X射线激光非常关键，我们无法在别的地方进行这种实验。”研究小组领导、牛津大学的贾斯廷·瓦克说。 LCLS为实验提供了特需条件：用于检测极端现象的严格受控的环境，能量可精确调整的激光束和精确检测特殊固体密度的等离子体属性的方法。改变X射线的光子能量，能生成等离子体并对其进行探测。研究人员用X射线射击超薄铝箔，生成了固体密度的铝等离子体，并用复杂的算法和计算机代码来模拟超热物质行为，构建出聚变过程模型。论文作者、牛津大学奥兰多·希瑞克斯塔说，我们将这些代码用于1966年以来就一直在用的旧模型中，模拟等离子环境产生的效果，发现模型预测与我们的实验数据不符。但返回到更早的1963年的模型时，却符合得相当好。可这一模型并没有得到广泛接受。 在此过程中，他们还确定了将电子击出等离子体的高电荷原子需要多少能量。“这个问题以前没有人能准确地测出来。”希瑞克斯塔说。 研究人员指出，最新分析解释了在聚变实验和有着超浓聚联合原子内核的恒星释放能量过程中的一些重要问题，这一过程中，随着相关电子轨道的重叠，紧压在一起的原子会失去自主能力。随着深入研究获得更多细节，可能对聚变模型的某些方面带来改进。 瓦克说，希望这一发现能在等离子物理学界产生“重要影响”。在许多领域中，用1963年的模型更容易做出改进。“我们不能说，当前的每个模型在任何条件下对任何事物都管用。希望人们能回顾这一问题，看它们是否符合更精细的条件。”（记者 常丽君） 总编辑圈点 等离子态在宇宙中最为常见，因为恒星中的物质普遍处于等离子态——气体在极度高温下，电子脱离了原子核的束缚，等离子体就产生了。但对于遍布宇宙的这种物质状态，人们对之的理解还非常有限。等离子体太变幻莫测了，科学家几乎无法预知，稍长一点的时间段里，它会如何变化。正因为如此，研发实用的托卡马克核聚变装置，很大程度上就是对等离子体的研究和利用。此次新技术手段的应用，帮助科学家确定了几个关键的物理值，让人们对等离子体的运动规律更有把握。 《科技日报》（2012-8-8 一版）
ICP光谱议中等离子体焰的形成过程及原理ICP英文翻译过来是电感耦合等离子体,顾名思义,在炬管的切向方向引入高速氩气,氩气在炬管的外层形成高速旋流,通过类似真空检漏仪的装置产生的高频电火花使氩气电离出少量电子,形成一个沿炬管切线方向的电流.因为炬管放置在高频线圈内,通过高频发生器产生的高频振荡通过炬管线圈耦合到已被电离出少量电子的氩气上,使氩气中的这部分电子加速运动,撞击其他电子产生电离,形成雪崩效应,最终靠高频发生器连续提供能量,即可形成一个稳定的等离子体火焰. 电感耦合高频等离子（ＩＣＰ）光源 等离子体是一种由自由电子、离子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体，利用电感耦合高频等离子体（ICP）作为原子发射光谱的激发光源始于本世纪60年代。ICP装置由高频发生器和感应圈、炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。高频发生器的作用是产生高频磁场以供给等离子体能量。应用最广泛的是利用石英晶体压电效应产生高频振荡的他激式高频发生器，其频率和功率输出稳定性高。频率多为27-50 MHz，最大输出功率通常是2-4kW。 感应线圈一般以圆铜管或方铜管绕成的2-5匝水冷线圈。 等离子炬管由三层同心石英管组成。外管通冷却气Ar的目的是使等离子体离开外层石英管内壁，以避免它烧毁石英管。采用切向进气，其目的是利用离心作用在炬管中心产生低气压通道，以利于进样。中层石英管出口做成喇叭形，通入Ar气维持等离子体的作用，有时也可以不通Ar气。内层石英管内径约为1-2mm，载气载带试样气溶胶由内管注入等离子体内。试样气溶胶由气动雾化器或超声雾化器产生。用Ar做工作气的优点是，Ar为单原子惰性气体，不与试样组分形成难解离的稳定化合物，也不会象分子那样因解离而消耗能量，有良好的激发性能，本身的光谱简单。 当有高频电流通过线圈时，产生轴向磁场，这时若用高频点火装置产生火花，形成的载流子（离子与电子）在电磁场作用下，与原子碰撞并使之电离，形成更多的载流子，当载流子多到足以使气体有足够的导电率时，在垂直于磁场方向的截面上就会感生出流经闭合圆形路径的涡流，强大的电流产生高热又将气体加热，瞬间使气体形成最高温度可达10000K的稳定的等离子炬。感应线圈将能量耦合给等离子体，并维持等离子炬。当载气载带试样气溶胶通过等离子体时，被后者加热至6000-7000K，并被原子化和激发产生发射光谱。 ICP焰明显地分为三个区域：焰心区、内焰区和尾焰区。 焰心区呈白色，不透明，是高频电流形成的涡流区，等离子体主要通过这一区域与高频感应线圈耦合而获得能量。该区温度高达10000K，电子密度很高，由于黑体辐射、离子复合等产生很强的连续背景辐射。试样气溶胶通过这一区域时被预热、挥发溶剂和蒸发溶质，因此，这一区域又称为预热区。 内焰区位于焰心区上方，一般在感应圈以上10-20mm左右，略带淡蓝色，呈半透明状态。温度约为6000-8000K，是分析物原子化、激发、电离与辐射的主要区域。光谱分析就在该区域内进行，因此，该区域又称为测光区。 尾焰区在内焰区上方，无色透明，温度较低，在6000K以下，只能激发低能级的谱线。
电感耦合高频等离子体光源装置由高频发生器、雾化器和等离子炬管三部分组成。 在有气体的等离子炬管外套装一个高频感应线圈，感应线圈与高频发生器连接。当高频电流通过线圈时，在管的内外形成强烈的振荡磁场。一旦管内气体开始电离（如用点火器），电子和离子则受到高频磁场所加速，产生碰撞电离，电子和离子急剧增加，此时在气体中感应产生涡流。 高频感应电流，产生大量的热能，又促进气体电离，维持气体的高温，从而形成等离子炬。 为了使所形成的等离子炬稳定，等离子气和辅助气都从切线方向引入，因此高温气体形成旋转的环流。同时，由于高频感应电流的趋肤效应，流在圆形回路的外周流动。这样，感耦高频等离子炬就必然具有环状结构。 环状的结构造成一个电学屏蔽的中心通道。电学屏蔽的中心通道具有较低的气压、较低的温度、较小的阻力，使试样容易进入炬焰，并有利于蒸发、解离、激发、电离以至观测。 试样气溶胶在高温焰心区经历较长时间加热，在测光区平均停留时间长。这样的高温与长的平均停留时间使样品充分原子化，有效地消除了化学的干扰。周围是加热区，用热传导与辐射方式间接加热，使组份的改变对ICP影响较小，加之溶液进样少， 因此，基体效应小。试样不会扩散到ICP焰炬周围而形成自吸的冷蒸气层。 电感耦合高频等离子体光源是20世纪60年代研制的光源，由于它具有优异性能，70年代后迅速发展并获广泛应用。 属于等离子光源的还有直流等离子体（DCP）和微波诱导等离子体（MIP）。
电感耦合高频等离子体光源装置由高频发生器、雾化器和等离子炬管三部分组成。 在有气体的等离子炬管外套装一个高频感应线圈，感应线圈与高频发生器连接。当高频电流通过线圈时，在管的内外形成强烈的振荡磁场。 一旦管内气体开始电离（如用点火器），电子和离子则受到高频磁场所加速，产生碰撞电离，电子和离子急剧增加，此时在气体中感应产生涡流。 高频感应电流，产生大量的热能，又促进气体电离，维持气体的高温，从而形成等离子炬。 为了使所形成的等离子炬稳定，等离子气和辅助气都从切线方向引入，因此高温气体形成旋转的环流。同时，由于高频感应电流的趋肤效应，流在圆形回路的外周流动。这样，感耦高频等离子炬就必然具有环状结构。 环状的结构造成一个电学屏蔽的中心通道。电学屏蔽的中心通道具有较低的气压、较低的温度、较小的阻力，使试样容易进入炬焰，并有利于蒸发、解离、激发、电离以至观测。 试样气溶胶在高温焰心区经历较长时间加热，在测光区平均停留时间长。这样的高温与长的平均停留时间使样品充分原子化，有效地消除了化学的干扰。周围是加热区，用热传导与辐射方式间接加热，使组份的改变对ICP影响较小，加之溶液进样少， 因此，基体效应小。试样不会扩散到ICP焰炬周围而形成自吸的冷蒸气层。 电感耦合高频等离子体光源是20世纪60年代研制的光源，由于它具有优异性能，70年代后迅速发展并获广泛应用。 属于等离子光源的还有直流等离子体（DCP）和微波诱导等离子体（MIP）。
电感耦合等离子体光谱仪工作的基本条件： 1.炬管安装良好且通有纯净、流量适宜的氩气。 2.点火装置向气体中释放适当的电荷。 3.rf系统能够输出持续、稳定、合适的能量到工作线圈。 4.如果其中某个条件没有满足则仪器不能正常点火。 另外，电感耦合等离子体光谱仪的功率放大部分的核心部件为功率它是一个大功率的真空电子管，内部有一细长的灯丝，当灯丝通电而RF系统未工作时，电流就会让灯丝发热并发射热电子。
1.连接检查炬管雾化室等所有管路连接是否正确，任何空气的泄露将可能导致点火失败或者等离子体熄灭，或者分析结果差。2.吹扫如果炬室、雾化室中的空气未完全吹扫出去，第一次点火时，可能不能点燃等离子体。第二次点火可能会点燃。另外，雾化气流量 在点火之前的必须为零，尤其是对轴向观测仪器而言。3.有机蒸气测完有机样品之后，炬管和雾化室内可能残留一些有机蒸气。这些有机蒸气可能会影响到点火。必要时清洗雾化室 。4.低沸点有机样品需要较高的 功率 运行维持等离子体，比如 甲醇。 5.等离子气路扭曲如果气路扭曲，将对氩气的流动产生阻碍，影响点火。6.废液管路堵塞如果废液管路堵塞，雾化室中的废液将不能有效排出，导致等离子体熄灭或者不能点燃。排液良好的标志是能够看到废液管路中有一段一段的气泡随废液流动，否则，请调节废液管压力或者更换之。7.炬管未装好请检查炬管是否正确安装。8.氩气纯度低氩气的纯度十分重要。如果氩气纯度不够或者被污染，可能不能点燃等离子体。9.计算机与仪器不通讯10.连锁装置处于不正当位置（例如炬室门没有关好）11.雾化器严重堵死
[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]所用电离源是感应耦合等离子体（ICP），它与原子发射光谱仪所用的ICP是一样的，其主体是一个由三层石英套管组成的炬管，炬管上端绕有负载线圈，三层管从里到外分别通载气，辅助气和冷却气，负载线圈由高频电源耦合供电，产生垂直于线圈平面的磁场。如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子，形成涡流。强大的电流产生高温，瞬间使氩气形成温度可达10000k的等离子焰炬。样品由载气带入等离子体焰炬会发生蒸发、分解、激发和电离，辅助气用来维持等离子体，需要量大约为1L/min。冷却气以切线方向引入外管，产生螺旋形气流，使负载线圈处外管的内壁得到冷却，冷却气流量为10-15L/min。 最常用的进样方式是利用同心型或直角型气动雾化器产生气溶胶，在载气载带下喷入焰炬，样品进样量大约为1ml/min，是靠蠕动泵送入雾化器的。 在负载线圈上面约10mm处,焰炬温度大约为8000K,在这么高的温度下,电离能低于7eV的元素完全电离，电离能低于10.5ev的元素电离度大于20%。由于大部分重要的元素电离能都低于10.5eV，因此都有很高的灵敏度，少数电离能较高的元素，如C，O，Cl，Br等也能检测，只是灵敏度较低。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]由ICP焰炬，接口装置和质谱仪三部分组成；若使其具有好的工作状态，必须设置各部分的工作条件。 ICP工作条件：主要包括ICP功率，载气、辅助气和冷却气流量。样品提升量等，ICP功率一般为1KW左右，冷却气流量为15L/min，辅助气流量和载气流量约为1L/min，调节载气流量会影响测量灵敏度。样品提升量为1ml/min。 接口装置工作条件：ICP产生的离子通过接口装置进入质谱仪，接口装置的主要参数是采样深度，也即采样锥孔与焰炬的距离，要调整两个锥孔的距离和对中，同时要调整透镜电压，使离子有很好的聚焦。 质谱仪工作条件：主要是设置扫描的范围。为了减少空气中成分的干扰，一般要避免采集N2、O2、Ar等离子，进行定量分析时，质谱扫描要挑选没有其它元素及氧化物干扰的质量。 同时还要有合适的倍增器电压。 事实上，在每次分析之前，需要用多元素标准溶液对仪器整体性能进行测试，如果仪器灵敏度能达到预期水平，则仪器不再需要调整，如果灵敏度偏低，则需要调节载气流量，锥孔位置和透镜电压等参数。
[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=30461]ICP等离子发射光谱分析中干扰信号的处理方法[/url]
电感耦合等离子体光谱仪工作的基本条件： 1.rf系统能够输出持续、稳定、合适的能量到工作线圈。 2.炬管安装良好且通有纯净、流量适宜的氩气。 3.点火装置向气体中释放适当的电荷。 4.如果其中某个条件没有满足则仪器不能正常点火。 另外，电感耦合等离子体光谱仪的功率放大部分的核心部件为功率它是一个大功率的真空电子管，内部有一细长的灯丝，当灯 丝通电而RF系统未工作时，电流就会让灯丝发热并发射热电子。
仪器开机点火，观察等离子体，发现等离子体抖动的厉害，通过检查泵管，清洗雾化器和雾化室等，最后恢复了正常。版友们在测样过程中有遇到等离子体抖动的情况吗？怎么处理的呢？欢迎分享！
低温等离子处理效率低怎么办
关键词: 化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积 微波等离子体CVD法 微波等离子体热处理仪 金刚石薄膜 微波烧结 新材料 纳米催化剂 一、微波等离子体简介等离子体的研究是探索并揭示物质“第四态” ——等离子体状态下的性质特点和运行规律的一门学科。它是包含足够多的正负电荷数目近于相等的带电粒子的非凝聚系统。等离子体的研究主要分为高温等离子体和低温等离子体。高温等离子体中的粒子温度高达上千万以至上亿度，是为了使粒子有足够的能量相碰撞，达到核聚变反应。低温等离子体中的粒子温度也达上千乃至数万度，可使分子 (原子)离解、电离、化合等。可见低温等离子体温度并不低，所谓低温，仅是相对高温等离子体的高温而言。高温等离子体主要应用于能源领域的可控核聚变，低温等离子体则是应用于科学技术和工业的许多领域。高温等离子体的研究已有半个世纪的历程，现正接近聚变点火的目标；而低温等离子体的研究与应用，只是在近年来才显示出强大的生命力，并正处于蓬勃的发展时期。微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积技术原理是利用低温等离子体（非平衡等离子体）作能量源，工件置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或另加发热体）使工件升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在工件表面形成固态薄膜。它包括了化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积的一般技术，又有辉光放电的强化作用。 金刚石膜具有极其优异的物理和化学性质，如高硬度、低磨擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、宽能隙和载流子的高迁移率以及这些优异性质的组合和良好的化学稳定性等，因此金刚石薄膜在各个工业领域有极其广泛的应用前景。 1． 在药瓶内镀上金刚石薄膜，可以避免药品在瓶内起反应，延长药品的保 全寿命； 2． 可作为计算机硬盘的保护层。目前的计算机硬盘，磁头在不用时要移到硬盘旁边的位置上，如果硬盘包有金刚石薄膜，则磁头可以始终放在硬盘上，这样就提高了效率； 3． 在切割工具上镀上金刚石薄膜，可以使工具在很长时间内保持锋利； 4． 用于制造带有极薄金刚石谐振器的扬声器； 5． 涂于计算机集成电路块，能抗辐射损坏，而一般硅集成块却易受辐射损坏。它能将工作时产生的热迅速散发掉，使集成块能排列得更紧凑些； 6． 用于分析X射线光谱的仪器，透过X射线的性能较别的材料好。 金刚石膜沉积必须要有两个条件： 1． 含碳气源的活化； 2． 在沉积气氛中存在足够数量的原子氢。 由于粒子间的碰撞，产生剧烈的气体电离，使反应气体受到活化。同时发生阴极溅射效应，为沉积薄膜提供了清洁的活性高的表面。因而整个沉积过程与仅有热激活的过程有显著不同。这两方面的作用，在提高涂层结合力，降低沉积温度，加快反应速度诸方面都创造了有利条件。 微波等离子体金刚石膜系统应由微波功率源,大功率波导元件、微波应用器及传感与控制四部分组成。应用器是针对应用试验的类型而设计，其微波功率密度按需要而设定，并按试验需要兼容各种功能，具有较强的专用性质。微波功率源、大功率波导元件及传感和控制三种类型的部件，是通用的部件，可按需要而选定。反应器必须可以抽成真空；且可置于高压。因此微波传输必须和反应器隔离开来。反应器中可以通入其他气体。下面是一个反应器图。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/05/200605221201_18795_1613333_3.jpg[/img]半导体生产工艺中已经采用微波等离子体技术，进行刻蚀、溅射、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积、氧化硅片；还可用于金属、合金、非金属的表面处理；用于等离子体光谱分析，可检测十几种元素。 二、微波等离子体源 目前国内微波离子体源的研究工作，大部分在2450MHZ这个频段上进行，部分还可能采用915MHZ频段。这两个频段均采用连续波磁控管，并做成连续波功率微波源。但实际情况均具有较大的波纹因素，说得确切一些是三相全波整流或单相全波整流的波形被磁控管锐化了波纹状态。家用微波炉的电路结构实际上是可控的单相半波倍压整流电路，其波纹因素更大。 这种工作状态受电网波动的影响，平均功率不断变化，具有很大的不稳定性，造成功率密度的不确定。在微波等离子体金刚石膜制作系统要求很严格的情况下，会造成实验结果重复性不满意。因此需要稳定且纹波系数小的微波源是系统成功关键。 另外，近来微波等离子体的研究首先发现这些问题，电源的不稳定性会造成等离子体参数的变化。但用毫秒级的脉冲调制连续波磁控管，在许多实验中取得了良好的实验效果。理论分析调制通断时间的选定可以获得改善效果。 1. 物料介电损耗的正温度系数锐化了不均匀的加热效果，造成局部点的热失控现象。必要的周期停顿，利用热平衡的过程，可以缓解这些不均匀因素，抑制热失控现象的建立。 2. 避免了微波辅助催化反应过程中若干不需要副反应的累积。周期性的停顿可以避免这些副反应累积增强，停顿就是副反应的衰落，再从新开始，这样就避免了副反应的过度增长。 三、微波等离子体的应用 微波等离子体的应用技术主要用来制造特种性能优良的新材料、研制新的化学物质，加工、改造和精制材料及其表面，具有极其广泛的工业应用——从薄膜沉积、等离子体聚合、微电路制造到焊接、工具硬化、超微粉的合成、等离子体喷涂、等离子体冶金、等离子体化工、微波源等。等离子体技术已开辟的和潜在的应用领域包括：半导体集成电路及其他微电子设备的制造；工具、模具及工程金属的硬化；药品的生物相溶性，包装材料的制备；表面上防蚀及其他薄层的沉积；特殊陶瓷(包括超导材料)；新的化学物质及材料的制造；金属的提炼；聚合物薄膜的印刷和制备；有害废物的处理；焊接；磁记录材料和光学波导材料；精细加工；照明及显示；电子电路及等离子体二极管开关；等离子体化工(氢等离子体裂解煤制乙炔、等离子体煤气化、等离子体裂解重烃、等离子体制炭黑、等离子体制电石等)。 微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积制备纳米催化剂的研究等。 微波等离子体的应用前景广阔。来源于汇研微波
根据国标176-2017用电感耦合等离子体发射光谱仪测水泥中的三氧化硫，氧化镁，处理好的试样可保存多久上机不会有影响。
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