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真空等离子清洗机产生的辉光放电有何特点？

来源：普乐斯浏览：次发布日期：2019-05-24 11:28【大中小】

文章导读：真空等离子清洗机，也叫低压等离子清洗机，是一种能产生等离子体并可以利用等离子体对材料进行表面改性的设备。各种工艺气体在低气压状态下被激发电离，散发出不同颜色的光，俗称辉光。今天我们来了解一下辉光放电的特点：

等离子清洗机的低气压辉光放电区的名称来源于这种等离子体是发光的，产生发光是因为电子能量和电子密度已经高到足可以由激发碰撞产生可见光。典型的水平电极真空（低压）等离子清洗机的电极结构如图1所示

水平电极真空（低压）等离子清洗机的电极

等离子清洗机的辉光放电所产生的冷等离子体，在等离子体与材料表面相互作用中有着重要的地位，辉光放电一般在低气压（几到10⁵Pa）下进行的.。当选择适当的外电路条件及连续地冷却阴极时，在大气压下也可得到辉光放电。辉光放电的特性参数如表1所示

辉光放电的特性参数

等离子清洗机的辉光放电的显著特征是以阴极位降所表征的气体中电位分布，这一电位分布是由于空间电荷的影响，辉光放电区别于电弧放电是具有大的阴极位降，以及本身辐射引起的光电离等。被辉光覆盖着的并参加放电现象的阴极表面正比于管内电流强度，当电流减小或增加时，电流密度保持不变，并且阴极位降也保持不变，这时的放电称为正常辉光放电。

当电流增加到全部阴极表面被辉光覆盖时，阴极位降随电流强度及电流密度的增加前开始加大，这时进入反常辉光放电。正常辉光放电的阴极位降与气压无关，而决定于阴极材料及气体性质。

等离子清洗机的辉光放电的放电空间有特殊的光区分布，总的来说分为两大部分：第一部分是放电的阴极部分，包括阿斯顿暗区、阴极辉区、阴极暗区、负辉区及法拉第暗区。前三个区称为阴极位降区，这一部分的电压降占管压降的大部分，为维持放电所必需的过程都集中在这里；第二部分称为阳极部分，包括正柱区、阳极暗区和阳极辉区。其中阴极部分并不具备等离子体的特征, 从正柱区一直到放电的阳极其他部分都是处于等离子体状态。如图2所示

辉光放电光区分布

在正常等离子清洗机辉光放电的阴极区，正的净离子数密度是常数。当进入反常辉光区时，电流密度的增加引起电场的畸变阴极位降进一步提高，阴极位降区功率损耗越来越大，使阴极上发生溅射。阴极溅射是辉光放电阴极上一个特殊过程，如阴极溅射可以清除阴极表面不同性质的附着层，可以获得金属膜附着在金属、玻璃、陶瓷、云母等材料上面。
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