等離子清洗與濕法清洗工藝相比，等離子清洗不需要使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等溶液，不需要后期的烘干過(guò)程，也無(wú)廢水處理的要求，是一種簡(jiǎn)單高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、無(wú)二次污染的清洗方法。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于國(guó)家環(huán)保理念的不斷發(fā)展，等離子體清洗技術(shù)的研究得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。隨著等離子體技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，等離子體的發(fā)生裝置(等離子清洗機(jī)電源）和相關(guān)清洗設(shè)備也不斷發(fā)展，等離子體清洗逐漸成為工業(yè)潔凈工程中非常受歡迎的工藝。
等離子清洗機(jī)的工作原理是通過(guò)等離子清洗機(jī)射頻電源在一定的壓力情況下發(fā)出輝光并產(chǎn)生高能量無(wú)序的等離子體,通過(guò)這些高能量的等離子體來(lái)轟擊材料接的表面,以達(dá)到清洗目的。
等離子清洗機(jī)射頻電源介紹
射頻電源是可以產(chǎn)生固定頻率的正弦波、具有一定頻率的高頻電源，主要由射頻信號(hào)源、射頻功率放大器及阻抗匹配器組成，是等離子清洗機(jī)配套電源。射頻功率放大器被認(rèn)為是射頻電源的核心，因此射頻功率放大器是制約射頻電源發(fā)展的關(guān)鍵因素。射頻電源由20世紀(jì)80年代的電子管射頻電源發(fā)展到現(xiàn)在的晶體管射頻電源，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。功率由瓦、百瓦、千瓦、到兆瓦，頻率有2、13.56、27.12、40.68MHz等。
左側(cè)電子管射頻電源，右側(cè)晶體管射頻電源
國(guó)內(nèi)外射頻電源的發(fā)展現(xiàn)狀
射頻電源根據(jù)采用的功率放大器類型不同，可分為電子管射頻電源與晶體管射頻電源(又稱為全固態(tài)射頻電源)。射頻功率放大器的發(fā)展較為緩慢，直到1904年電子管的出現(xiàn)，才開始被正式應(yīng)用于各領(lǐng)域口]，這是因?yàn)殡娮庸軓母旧辖鉀Q了射頻功率放大器的器件問(wèn)題。但是電子管本身存在很多問(wèn)題：首先它的體積非常大，在某些精密領(lǐng)域限制了電子管射頻電源的應(yīng)用；其次電子管射頻電源的壽命還不到晶體管射頻電源的一半，最重要的是它的制造工藝非常復(fù)雜，因此隨著晶體管的發(fā)展，電子管逐漸被淘汰。同電子管相比，晶體管射頻電源的體積要小很多，同時(shí)它的損耗低，壽命長(zhǎng)，產(chǎn)生很少的熱量。電子管射頻電源和晶體管射頻電源在性能上的區(qū)別如表1所示。
表1電子管射頻電源與晶體管射頻電源的性能區(qū)別
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序號(hào) |
指標(biāo) |
電子管射頻電源 |
晶體管射頻電源 |
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1 |
穩(wěn)定性 |
強(qiáng) |
差 |
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2 |
輸出功率 |
大 |
小 |
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3 |
壽命 |
壽命低1000-2000h |
壽命高＞5000H |
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4 |
轉(zhuǎn)換效率 |
低 |
80% |
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5 |
反射功率 |
能承受較大反射功率 |
對(duì)反射功率比較敏感 |
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6 |
體積 |
體積比較大不利于小型化 |
體積小利于小型化 |
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7 |
熱量 |
多 |
小 |
早期的等離子清洗機(jī)射頻電源基本上采用電子管技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，其產(chǎn)品占市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，但是這類電源有體積大、使用壽命短、能耗大和工作電壓高不夠安全等諸多缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響等離子清洗機(jī)的應(yīng)用。目前基于大功率射頻微波半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了主流，晶體管的體積只及電子管的十分之一至百分之一，而且具有效率高、壽命長(zhǎng)、低工作電壓、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因此采用晶體管為功率器件設(shè)計(jì)的固態(tài)射頻電源等離子清洗機(jī)已經(jīng)被廣泛使用。
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