氯氣既可以用于消毒、制造鹽酸和漂白粉、制造氯代烴。也可以用于制造多種農藥,制造氯仿等有機溶劑,所以氯氣是一種重要的化工原料。氬氣是一種稀有氣體。無論是氣態還是液態,都是無色、無味而且無毒。在不銹鋼、錳、鋁、鈦和其它特種金屬電弧焊接時、鋼鐵生產時,氬氣常用作保護氣體。氬氣和氯氣一個有毒一個無毒,當氯氣遇到高純氬氣的時候會發生什么奇妙的反應呢?
要了解氯氣和氬氣電漿,我們先來了解什么是電漿?等離子體(Plasma)是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質形態,廣泛存在于宇宙中,也是宇宙中豐度最高的物質形態,常被視為是物質的第四態,被稱為等離子態,或者“超氣態”,也稱“電漿體”。等離子體和普通氣體的最大區別是它是一種電離氣體。由于存在帶負電的自由電子和帶正電的離子,有很高的電導率,和電磁場的耦合作用也極強:帶電粒子可以同電場耦合,帶電粒子流可以和磁場耦合。
科學家將高純氯氣和高純氬氣混合,研究氯氣和氬氣電漿在不同氣壓、功率及進氣混合比時的變化。研究氯氣和氬氣混合電漿,因為純氯氣電漿在低功率與高功率的電漿特性有明顯不同,所以混合電漿也研究在低功率與高功率時的電漿特性隨混合比的影響。在氯氣和氬氣電漿功率100W,工作氣壓10mTorr,氣體總流量100sccm時,改變Ar/Cl2的進氣混合比進行模擬,模擬結果發現加入Ar至氯氣電漿中,要Ar/Cl2的進氣混合比約達80%以上時,Ar+密度才開始大于1%總離子密度,且要混合比達約97~98%以上時,Ar+的密度才會超過Cl+的密度。氯氣和氬氣吸收功率100W時,電子溫度則會隨混合比增加而從純氯氣時的2.27 eV升至純氬氣時的2.30 eV,電子溫度上升較不明顯,而且Ar混合比在80-90%之間時,電子溫度會先下降,然后再繼續上升;Ar混合比于60%時,及Cl總和之分壓約5 mTorr,可發現Ar混合比于0~60%所表現的性質類似于純氯氣電漿于電漿吸收功率100 W、操作氣壓從10至5 mTorr所表現的變化特性。氯氣和氬氣電漿吸收功率600 W時,Cl粒子空間平均密度一開始就比 粒子空間平均密度高;而模擬結果顯示加入Ar量不多時,幾乎不會影響氯氣電漿的特性,這是因為Ar的游離反應系數比Cl小很多,必須加入相當多量的Ar時,才會有較多的Ar產生并改變電漿特性。
要了解氯氣和氬氣電漿,我們先來了解什么是電漿?等離子體(Plasma)是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質形態,廣泛存在于宇宙中,也是宇宙中豐度最高的物質形態,常被視為是物質的第四態,被稱為等離子態,或者“超氣態”,也稱“電漿體”。等離子體和普通氣體的最大區別是它是一種電離氣體。由于存在帶負電的自由電子和帶正電的離子,有很高的電導率,和電磁場的耦合作用也極強:帶電粒子可以同電場耦合,帶電粒子流可以和磁場耦合。
科學家將高純氯氣和高純氬氣混合,研究氯氣和氬氣電漿在不同氣壓、功率及進氣混合比時的變化。研究氯氣和氬氣混合電漿,因為純氯氣電漿在低功率與高功率的電漿特性有明顯不同,所以混合電漿也研究在低功率與高功率時的電漿特性隨混合比的影響。在氯氣和氬氣電漿功率100W,工作氣壓10mTorr,氣體總流量100sccm時,改變Ar/Cl2的進氣混合比進行模擬,模擬結果發現加入Ar至氯氣電漿中,要Ar/Cl2的進氣混合比約達80%以上時,Ar+密度才開始大于1%總離子密度,且要混合比達約97~98%以上時,Ar+的密度才會超過Cl+的密度。氯氣和氬氣吸收功率100W時,電子溫度則會隨混合比增加而從純氯氣時的2.27 eV升至純氬氣時的2.30 eV,電子溫度上升較不明顯,而且Ar混合比在80-90%之間時,電子溫度會先下降,然后再繼續上升;Ar混合比于60%時,及Cl總和之分壓約5 mTorr,可發現Ar混合比于0~60%所表現的性質類似于純氯氣電漿于電漿吸收功率100 W、操作氣壓從10至5 mTorr所表現的變化特性。氯氣和氬氣電漿吸收功率600 W時,Cl粒子空間平均密度一開始就比 粒子空間平均密度高;而模擬結果顯示加入Ar量不多時,幾乎不會影響氯氣電漿的特性,這是因為Ar的游離反應系數比Cl小很多,必須加入相當多量的Ar時,才會有較多的Ar產生并改變電漿特性。