在沉積塗層之前用輝光放電等離子體清潔小直徑管道内表面的方法
前言
管狀元件内表面的清潔問題一直是各種研究和工業領域的主要任務之一，材料表面的實體和化學性質（電子功函數、離子和電子的發射、薄膜與襯底的粘附性、耐腐蝕性等）通過表面被二次雜質污染來控制。
清潔表面以去除污染的最有效的方法是表面的離子處理方法。與其他清潔方法相比，離子處理在污染類型方面不是有選擇性的。同樣重要的是，用低能離子處理不會對材料的底層造成任何顯著的損害。這些表面可以使用離子束或輝光放電等離子體進行清洗。
清洗的主要任務是去除氧化物、脂肪和聚合物薄膜。衆所周知，聚合物薄膜形成是由于真空系統的殘留氣體分子的輻射聚合（特别是當油泵用于泵送時），例如，在低電流密度和低真空下用離子照射表面。
一、輝光放電等離子體
通過增加電流密度、濺射系數和表面溫度以及降低工作壓力，使濺射速率高于聚合速率。覆寫在許多金屬表面的氧化物膜的濺射，也需要高離子電流密度，因為這些薄膜的濺射能力比金屬的要低得多。
将表面制備的電實體方法相結合也是有效的。例如，法恩斯沃斯和希利爾開發了一種生産原子清潔表面的技術，該技術基于離子轟擊循環的交替和随後的樣品退火，以去除雜質和植入離子，表面污染的比例可以減少到大約5%，而不破壞結構。
除了清洗過程的這些參數外，還需要知道清洗過程完成的時間，即确定表面變得清潔和部件母材開始濺射的時刻。有許多方法可以用來确定等離子體清洗過程的完成情況，并可以根據被檢查的物體進行分類，這些方法包括對等離子體參數的控制和對組分表面參數的控制。
二、小直徑管道清洗技術
在用各種真空噴塗方法沉積塗層之前，對管道内表面的清潔也是一種強制性的操作。如果不進行清洗，則很難確定塗層與基闆所需的粘附力強度。
在這些方法中，表面通常使用輝光放電進行清洗，但從實際應用、清洗品質的控制和過程持續時間很長的角度來看，小直徑管道的内表面的清洗并不是一項簡單的任務。
這些管道必須被清洗幹淨，例如，通過脈沖雷射沉積法在管道的内表面上沉積塗層。本文将讨論這種方法在這些管道内表面清洗中的應用。
在這種情況下，要清洗的元件具有中空陰極的形式，并且假定，如摩爾卡列v5，中空陰極的放電一般可以解釋，而不涉及中空陰極的影響的存在。
空心陰極放電應用于許多應用：焊接、離子和電子源、雷射等。空心陰極放電的實驗總是在陰極表面徹底清洗後進行，這對于獲得由特定材料制成的陰極放電的可靠資料至關重要。
三、沉積塗層的形成及處理
本文描述了在由進行的調查中得到的結果，研究了兩種空心陰極和空心陽極發光放電等離子體的清洗方法，該方法限制了沿管道的燃燒長度，采用“放電杆”法和等離子體部分填充陰極腔的方法。
正确地選擇用于清洗的壓力是非常重要的，清洗時的壓力應盡可能低，在旨在建構帶電粒子源的研究中，有必要確定在低壓下的大電流放電的燃燒，并确定最佳的壓力範圍。
該系統用于測量在不同壓力和不同隔膜下沿空心陰極長度的電流分布，該圖顯示了點燃排放物前管道内的壓力。壓力的值是在特殊的實驗中确定的。
壓力的增加導緻了截面中電流的複雜分布。這也被其他研究人員報告的放電與完全填充的陰極腔與等離子體。在管道内移動陽極并控制放電電壓，可以有效地清洗内部陰極表面。
筆者觀點
氩氣通過分布在蓋周圍的孔被供應到一個直徑為6 mm的内部不鏽鋼管中，并通過塞子上的孔從該區域排出，銅管元件表面的離子濺射導緻了與銅原子沉積在内部不鏽鋼管上的清洗。
是以，這兩種方法都可以通過沿陰極移動放電間隙來清洗薄、長、小直徑的管道。例如，用等離子體不完全縱向填充管腔進行清洗，可用于在脈沖雷射沉積塗層前的制備大曲率半徑的管道内表面等。
放電電流的限制與電極的熱負荷有關。在相同放電電流的脈沖周期狀态下清洗可以減少熱負荷，這實際上是通過加熱和濺射進行複雜的表面電實體制備。通過改變放電電流或電壓，可以有效地控制完成清洗過程的時間。
參考文獻
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