Technologia plazmowa

Technologia plazmowa

Plazma mikrofalowa do PECVD i obróbki powierzchni
Jednolite procesy plazmowe dla dużych wymiarów obróbki najczęściej wymagają silnego wspomagania jonowego niezbędnego do obróbki powierzchni na skalę przemysłową przy wyższych szybkościach trawienia lub osadzania, takich jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej wspomagane plazmą (PECVD) lub głębokie trawienie. Wymagania te pobudziły rozwój jednolitych źródeł plazmy o dużej gęstości, które ponadto są zdolne do dostarczania wysokich stężeń reaktywnych form.
Mikrofalowe źródła plazmy są dobrze znane ze swoich właściwości w zakresie tworzenia wysokiej gęstości reaktywnych form. Jednak często uważano je za drugie w kolejności, biorąc pod uwagę trudność ich wdrożenia w procesie przemysłowym, ponieważ większość z nich wymaga systemu adaptacji impedancji, który jest trudny do zautomatyzowania. Ponadto, aby wytworzyć dużą objętość plazmy poprzez pokonanie krytycznej gęstości ograniczającej rozchodzenie się fal, konieczne jest mądre rozprowadzenie źródeł plazmy. To powoduje silne ograniczenie kontroli mocy przesyłanej do każdego źródła. Ograniczenia te pokonała reprezentowana przez MICRO-ACTIV COMPONENTS firma SAIREM, poprzez opracowanie dwóch innowacyjnych, samodopasowujących się źródeł plazmy współpracujących z generatorami półprzewodnikowymi 2,45 GHz: Aura-Wave i Hi-Wave.

Źródło plazmy Aura-Wave ECR
Aura-Wave to mikrofalowe współosiowe źródło plazmy z elektronicznym rezonansem cyklotronowym (ECR), które może wytrzymać stabilne plazmy od 10-4 do 10-2 mbar (0,01 Pa do 10 Pa). Trwałe magnesy cylindryczne są zamknięte i zamontowane naprzeciwko siebie wewnątrz współosiowej struktury, co pozwala na wytwarzanie pola magnetycznego w kierunku komory plazmowej w celu ograniczenia strat na ścianach. Źródło umożliwia osiągnięcie gęstości plazmy 1011 cm-3 w konfiguracji z wieloma źródłami w odległości 10 cm od płaszczyzny źródła w przypadku większości gazów.

Źródło plazmy kolizyjnej Hi-Wave
Hi-Wave to mikrofalowe źródło plazmy typu kolizyjnego, które może działać w zakresie od 10-2  do 10-1 mbar (1 Pa do 100 Pa). Dlatego może ono działać bez magnesów w reżimie kolizyjnym. Gęstości plazmy większe niż 1012 cm-3 można osiągnąć w konfiguracji z wieloma źródłami w odległości 10 cm od płaszczyzny źródła w przypadku większości gazów.

Inne zastosowania technologii plazmy mikrofalowej w urządzeniach firmy SAIREM to hodowanie diamentów syntetycznych CVD o najwyższej jakości wytworzonej przez człowieka. Ich właściwości i czystość są równe lub lepsze od naturalnych diamentów. Diamenty posiadają najlepsze możliwe właściwości dla szerokiego zakresu zaawansowanych zastosowań materiałów. SAIREM wnosi wieloletnie doświadczenie do przemysłu syntetycznych diamentów dzięki wysoce wydajnym i niezawodnym generatorom mikrofal zaprojektowanych z myślą o laboratoryjnym przemyśle diamentowym. W 100% cyfrowa architektura sprawia, że są to nowoczesne i wysoce niezawodne produkty z inteligentną kontrolą zasilania. Sprzęt ten został specjalnie opracowany, aby obsługiwać wielotygodniowe cykle pracy i dostarczać wąskie spektrum niezbędne do produkcji najczystszych diamentów.

Technologia plazmy mikrofalowej umożliwia również redukcję i konwersję organicznych materiałów zawierających węgiel, paliw kopalnych i biomasy w gazy syntezowe, takie jak CO, H2 i CO2. Za źródło energii odnawialnej uważa się spalanie gazu syntezowego otrzymywanego z biomasy. Zarówno redukcja gazów, jak i zgazowanie wymagają wysokich temperatur, które można osiągnąć dzięki plazmie mikrofalowej.
Firma SAIREM oferuje źródła wtórnej plazmy z wykorzystaniem fali powierzchniowej na częstotliwości 2,45 GHz, generując plazmę w rurkach dielektrycznych umieszczonych w standardowym falowodzie WR340. Umożliwiają one zapłon i podtrzymanie plazmy w długich kolumnach w zależności od ciśnienia, mocy mikrofal i rodzaju gazu. Źródło wtórnej plazmy jest idealne do pracy przy ciśnieniach od 10-1 mbar do ciśnienia atmosferycznego przy średnicach rur dielektrycznych od 30 do 50 mm. Przy ciśnieniu atmosferycznym zapewniony jest system wtrysku wirowego i system zapłonu plazmowego. Źródło plazmy może pracować z mocą 10 kW bez ograniczeń czasowych.

ECRIS (Electron Cyclotron Resonance Ion Sources)
Źródła jonów w rezonansowych cyklotronach elektronowych ECRIS, są często pierwotnym elementem akceleratorów cząstek. Są one używane na przykład do produkcji ciężkich lub radioaktywnych wiązek jonów o wielu ładunkach do badań podstawowych, do badania struktury jąder atomowych lub do zrozumienia reakcji jądrowych zachodzących w gwiazdach.
ECRIS są również coraz bardziej obecne w przemyśle, szczególnie w zastosowaniach medycznych, takich jak hadronoterapia, wykorzystywana do niszczenia nieoperacyjnych komórek rakowych poprzez napromienianie ich wiązką cząstek. Zastosowania te wymagają wiązek bardzo wysokiej jakości, a co za tym idzie bardzo stabilnych generatorów mikrofal, które mogą pracować w trybie ciągłym lub impulsowym.

Generatory półprzewodnikowe dla ECRIS
Oferujemy generatory półprzewodnikowe zapewniające najlepszą stabilność mocy i częstotliwości. Moc można regulować w krokach co 1 W. Częstotliwość, regulowana w zakresie od 2400 MHz do 2500 MHz, jest cennym narzędziem do dostrojenia częstotliwości rezonansowej źródła jonów do częstotliwości fali i zwiększania w ten sposób wydajności źródła plazmy. Oferujemy generatory o mocy od 200 W do 1000 W, które mogą pracować w trybie fali ciągłej lub impulsowej do 5000 Hz.

Generatory oparte na magnetronie dla ECRIS
Nasze generatory na bazie magnetronów zapewniają wyższą moc, od 2000 do 6000 W i mogą pracować w trybie impulsowym do 2500 Hz. Te generatory są uznawane za najbardziej niezawodne na rynku.

Partnerzy i produkty