CN111491436A - 场发射手持式常压电浆产生装置 - Google Patents

场发射手持式常压电浆产生装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111491436A
CN111491436A CN201910260281.7A CN201910260281A CN111491436A CN 111491436 A CN111491436 A CN 111491436A CN 201910260281 A CN201910260281 A CN 201910260281A CN 111491436 A CN111491436 A CN 111491436A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cathode body
plasma
anode frame
cathode
positioning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910260281.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111491436B (zh
Inventor
蔡宏营
林子耘
陈艺友
吴尚儒
李东哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN111491436A publication Critical patent/CN111491436A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111491436B publication Critical patent/CN111491436B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/30—Plasma torches using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/06—Electron sources; Electron guns
    • H01J37/073—Electron guns using field emission, photo emission, or secondary emission electron sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32825—Working under atmospheric pressure or higher
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/06—Sources
    • H01J2237/063—Electron sources
    • H01J2237/06325—Cold-cathode sources
    • H01J2237/06341—Field emission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

一种场发射手持式常压电浆产生装置包括一本体、一阴极体、一阳极框、一定位元件及一盖体。本体具有一定位槽、一容置槽及一气体入口。阴极体的一第一部定位于定位槽中。阳极框与定位元件容置于容置槽。阴极体与阳极框互相面对的两个侧壁的其中一个或每一个具有纳米碳材料层。阴极体的一第二部穿过阳极框，并受定位槽定位固定而与阳极框隔开一间距。盖体具有一电浆通道并盖合本体。阳极框及阴极体接收一射频电源，使从气体入口进入容置槽且通过间距的一气体产生电浆后从电浆通道输出。利用阴极场发射技术强化电浆产生效能，可以提供节能效果。

Description

场发射手持式常压电浆产生装置
技术领域
本发明涉及一种电浆产生装置，且特别涉及一种场发射手持式常压电浆产生装置。
背景技术
“电浆态”或“等离子体”(plasma)是人类继固、液、气三态以外发现的物质第四态，主要是通过气体在高电磁场下离子化后，形成一个包括电子(带负电荷)、正离子(偶有负离子)、活性自由基与中性气体分子所组成的高活性气体团，通常会自行发光。在正常状况下，电浆中的正电荷总数约略等于负电荷总数，而具有近似电中性(Quasi-neutral)的特性。
目前电浆技术已广泛应用于各产业上，如：光电与半导体产业、3C与汽车零组件产业、民生与食品化工业、生医材料产业、烤漆与粘着前处理产业、空气与水污染处理产业等。但现今发展最为成熟的电浆技术多在真空制造工艺下进行，因而有诸多缺点，如抽真空耗费时间、真空设备与维护费昂贵、物品尺寸受限于腔体大小、无法进行线上连续制造工艺等。由于“常压电浆技术”无上述限制，设备与操作成本低、操作速度快、可适用于连续式的制造工艺操作，因此容易与其他连续式的设备相结合而大幅提升生产效率，目前已是产学界积极研究的题目之一。
目前较成熟的电浆产生技术为低压电浆系统，优点为低耗能即可产生电浆，但是由于需在低压环境下操作，抽真空时间长及腔体尺寸限制了其可应用发展性。再者真空系统较复杂且价格昂贵，保养维修成本较高；因上述限制，常温常压电浆技术做为取代低压电浆系统开始发展并可应用于诸多领域上，举凡表面处理、污染物清除、电浆合成等。但常压电浆系统相较于低压电浆系统的缺点为需要耗费更高的能量产生电浆，故仍须进一步改良。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种场发射手持式常压电浆产生装置，利用阴极场发射技术强化电浆产生效能，可以提供节能效果。
为达上述目的，本发明提供一种场发射手持式常压电浆产生装置，包括一本体、一阴极体、一阳极框、一定位元件以及一盖体。本体具有一定位槽、一容置槽及一气体入口。阴极体具有相连接的一第一部及一第二部，第一部定位于定位槽中。阳极框具有一阳极开口，并且容置于容置槽中，其中阴极体与阳极框互相面对的两个侧壁的其中一个或每一个具有纳米碳材料层。定位元件具有一定位开口，并且容置于容置槽中，其中阴极体的第二部穿过阳极框并局部容纳于定位开口中，阴极体的第二部受定位槽定位固定而与阳极框隔开一间距。盖体具有一个连通至容置槽的电浆通道，并盖合本体，其中阳极框及阴极体接收一射频电源，使从气体入口进入容置槽且通过间距的一气体产生电浆后从电浆通道输出。
于所述常压电浆产生装置中，阴极体的侧壁可具有纳米碳材料层，或者阳极框的侧壁具有纳米碳材料层。阳极开口与阴极体可具有对应的圆形剖面或矩形剖面。纳米碳材料层可包括多个纳米碳材料片，设置于阴极体的多个凹陷部中。纳米碳材料层可包括多个纳米碳材料片，设置于阳极框的多个凹陷部中。形成定位开口的定位元件的一内侧壁可具有多个肋条，此些肋条抵住阴极体的第二部。电浆通道可为从容置槽逐渐变小的锥状，且阴极体的第二部可具有一第一锥面及一第二锥面，第一锥面与容置槽的一侧壁沿着气体的一流动路径形成一汇聚通道，第二锥面与定位元件的定位开口的一侧壁沿着电浆的一流动路径形成一发散通道。
所述场发射手持式常压电浆产生装置可以还包括：一射频电源产生器，电连接至阴极体及阳极框，并提供射频电源；以及一气体供应源，连接至气体入口，并提供气体进入容置槽。
通过上述场发射手持式常压(开放式)电浆产生装置，利用阴极场发射技术强化电浆产生效能，可以提供节能效果。因此，本发明所提供的手持式常压电浆产生装置具有体积小、便于握持的优点，对于物件表面处理可进行灵活的操作。结合纳米碳材料作为发射电极，碳材料沉积制造工艺容易，建立成本低。此外，使用者可快速替换电极材料或定位元件以调整间距，且可搭配不同气体使用来对材料进行表面处理。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1A显示依据本发明较佳实施例的常压电浆产生装置的剖视示意图。
图1B显示依据本发明较佳实施例的常压电浆产生装置的局部剖视分解图。
图2A与图2B和图3A至图3D显示阴极体与阳极框的多个例子的局部剖视图。
图4A与图4B分别显示图1A的常压电浆产生装置的两个例子的立体分解图。
图5A与图5B显示沿着图1A的线L5的定位元件的两个例子的剖面图。
图6A与图6B分别显示对应于图4A与图4B所产生的电浆的等效电阻的关系图。
附图标记：
C1至C5：曲线
G：间距
L5：线
10：本体
10A：外壳
10B：第一基座
10C：第二基座
11：定位槽
12：容置槽
13：气体入口
14：侧壁
15：汇聚通道
16：发散通道
20：阴极体
21：第一部
22：第二部
23：第一锥面
24：第二锥面
25：侧壁
25A：凹陷部
26：纳米碳材料层
26A：纳米碳材料片
30：阳极框
31：阳极开口
35：侧壁
35A：凹陷部
36：纳米碳材料层
36A：纳米碳材料片
40：定位元件
41：定位开口
42：内侧壁
43：肋条
44：侧壁
50：盖体
51：电浆通道
60：射频电源产生器
70：气体供应源
80：螺栓
100：电浆产生装置
具体实施方式
近年来场发射阴极材料研究趋于成熟，许多利用传统热电子枪发射电子束的相关元件均可利用场发射阴极材料取代作为电子来源，这使得场发射应用变得更加多元。本发明提出一种以场发射技术增进常压电浆系统效能的场发射手持式常压电浆产生装置。
本发明将碳纳米材料场发射阴极结合常压电浆产生技术设计成手持式常压电浆产生装置，通过场发射阴极端发射的电子，增加对气体分子轰击机率，使气体能于较低功率下即产生崩溃效应产生电浆，精进常压电浆系统的缺点达成节能的效果。
图1A与图1B分别显示依据本发明较佳实施例的常压电浆产生装置的剖视示意图及局部剖视分解图。如图1A与图1B所示，本实施例的场发射手持式常压电浆产生装置100包括一本体10、一阴极体20、一阳极框30、一定位元件40以及一盖体50。
本体10具有一定位槽11、一容置槽12及一气体入口13。于本实施例中，本体10包括一外壳10A、一第一基座10B及一第二基座10C，三者组合成一体，并可通过数个螺栓80锁合固定。
阴极体20具有相连接的一第一部21及一第二部22，第一部21定位于定位槽11中，也可以通过螺栓80来固定。
阳极框30具有一阳极开口31，并且容置于容置槽12中。阴极体20与阳极框30互相面对的两个侧壁25、35的其中一个或每一个具有纳米碳材料层26、36。利用纳米碳材料来施加电场与能量导致场发射后所产生的电子，在提供更低的能量下产生电浆而达到节能的目的。
定位元件40可称为阴阳极定位垫块，具有一定位开口41，并且容置于容置槽12中。阴极体20的第二部22穿过阳极框30并局部容纳于定位开口41中，阴极体20的第二部22受定位槽11定位固定而与阳极框30隔开一间距G，譬如是环状间距。
盖体50具有一个连通至容置槽12的电浆通道51，并盖合本体10，也可以将定位元件40抵压至阳极框30。阳极框30及阴极体20接收一射频电源，使从气体入口13进入容置槽12且通过间距G的一气体产生电浆后从电浆通道51输出。
此外，场发射手持式常压电浆产生装置100可以还包括一射频电源产生器60以及一气体供应源70。射频电源产生器60电连接至阴极体20及阳极框30，并提供射频电源。气体供应源70连接至气体入口13，并提供气体进入容置槽12。
此外，电浆通道51为从容置槽12逐渐变小的锥状，且阴极体20的第二部22具有一第一锥面23及一第二锥面24，第一锥面23与容置槽12的一侧壁14沿着气体的一流动路径形成一汇聚通道15，第二锥面24与定位元件40的定位开口41的一侧壁44沿着电浆的一流动路径形成一发散通道16。因此，气体可以先经由汇聚通道15被汇聚后通过间距G而变成电浆，然后电浆通过发散通道16发散，最后通过电浆通道51再进行汇聚，使得输出的电浆更顺畅及稳定。
图2A与图2B和图3A至图3D显示阴极体与阳极框的多个例子的局部剖视图。于图2A与图2B中，阴极体20(或称阴极铜柱)的侧壁25具有纳米碳材料层26。于图2A中，第二部22的截面(与图面垂直)可以是圆形、矩形或其他形状。纳米碳材料层26附着于第二部22的外表面，纳米碳材料可以以电泳沉积法沉积于阴极铜柱上，故覆盖大部分的铜柱的第二部22。
于图2B中，第二部22的截面(与图面垂直)可以是多边形，纳米碳材料层26包括多个纳米碳材料片26A，设置于阴极体20的多个凹陷部25A中。譬如，化学气相沉积法合成的纳米碳材料基板当作纳米碳材料片26A，使用导电胶将纳米碳材料片26A贴合至凹陷部25A中。因此，可以一次大量生产再进行切割后得到这些纳米碳材料片26A。
于图3A与图3B中，阳极框30的侧壁35具有纳米碳材料层36。于图3A中，第二部22的截面(与图面垂直)可以是圆形、矩形或其他形状。纳米碳材料层36附着于阳极框30的内表面(侧壁35)，纳米碳材料可以以电泳沉积法来形成。于图3B中，第二部22的截面(与图面垂直)可以是多边形，纳米碳材料层36包括多个纳米碳材料片36A，设置于阳极框30的多个凹陷部35A中，设置及生产方法类似于图2B。
于图3C中，结合图2A与图3A的结构。因此，阴极体20的侧壁25具有纳米碳材料层26，且阳极框30的侧壁35具有纳米碳材料层36，纳米碳材料层26与36可以以电泳沉积法来形成。于图3D中，结合图2B与图3B的结构。因此，纳米碳材料层26包括：多个纳米碳材料片26A，设置于阴极体20的多个凹陷部25A中；以及多个纳米碳材料片36A，设置于阳极框30的多个凹陷部35A中。通过设置纳米材料层于阴极体20及阳极框30的两个相对的侧壁25与35上，亦可达成本发明的效果。
图4A与图4B分别显示图1A的常压电浆产生装置的两个例子的立体分解图。于图4A的例子中，采用的是圆形的阳极开口31的设计，使得阳极开口31与阴极体20具有对应的圆形剖面。请配合参见图1A与图1B，外壳10A的材料为绝缘聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)，用于承载定位元件40与阳极框30的组件，侧壁螺孔(未标示)的开设是为了将外壳10A、第一基座10B、第二基座10C和阴极体20固定；第一基座10B和第二基座10C的材料为绝缘PTFE，用于固定阴极体20与外壳10A，第二基座10C的底部的四个通孔为气体入口13，是为了使气体供应源输出的气体进到容置槽12中。阴极体20为一阴极铜柱，较细的第一部21与本体10结合并用螺栓80固定，较粗的第二部22则是纳米碳材料沉积之处，纳米碳材料可以以电泳沉积法沉积于此，导角是为了使气流较顺畅。阳极框30为阳极铜环，为一中空圆环设计，作为装置的阳极。阴阳极定位垫块的材料为绝缘PTFE，为一中空圆环，并且有三个500μm的突出肋条43，主要目的为防止通入高能量后阴极与阳极直接接触产生短路而发生危险，并且使阴阳极间距G固定为500μm。盖体50为选用拥有优异耐腐蚀(可耐氢氟酸)及高击穿电压(电阻率为1018Ωm)的绝缘PTFE，目的是要将定位元件40和阳极框30固定在外壳10A内，前端的锥状设计是为了使所产生的电浆能够汇集。图4A的所有元件组合后的长度为85mm，半径为54mm。
于图4B的例子中，请配合参见图1A与图1B，此例子类似于图4A的例子，不同点在于采用的是矩形的阳极开口31的设计，使得阳极开口31与阴极体20具有对应的矩形剖面。阴极体20的第二部22为矩形，且具有可替换式的设计。第二部22的四个面预留有边长15mm、深度500μm的正方形沟槽(凹陷部25A)，做为安装纳米碳材料场发射器的用途。以化学气相沉积法合成的纳米碳材料基板可直接安装于沟槽内，安装方式为使用铜箔胶带贴附至沟槽内，此设计的优点是可以对单一面效率不彰的发射器做个别更换，而不需置换整个电极，具有节省成本及快速置换电极的优势。此外，电极四端缘亦做导角设计，降低气体流通阻碍，使电浆能均匀产生。阳极框30的材料为铜，为一方形环状电极，长48mm、宽48mm、厚15mm，电极中央开设有边长23mm的正方形开口(阳极开口31)，其侧壁作为装置的阳极。定位元件40的材料为绝缘PTFE，为一中空方形环状设计，并有四个500μm的突出肋条43，目的为防止阴极与阳极接触产生短路，并固定阴阳极之间的间距为500μm。盖体50的前端锥状设计为喷嘴状流道(电浆通道51)以减少涡流产生，可导引气流使所产生的电浆能够汇集。图4B的所有元件组合后的长度为85mm，宽度为54mm。
图5A与图5B显示沿着图1A的线L5的定位元件的两个例子的剖面图。如图5A与图4A所示，形成定位开口41的定位元件40的一内侧壁42具有三个肋条43，此些肋条43抵住阴极体20的第二部22。如图5B与图4B所示，内侧壁42具有四个肋条43，此些肋条43抵住阴极体20的第二部22。
为了测试纳米碳材料层的效果，以下实验是以纯铜阴极体(称为纯铜电极)和附着有纳米碳材料的阴极体(称为纳米碳管电极)来作比较。若阴阳极间电阻值越低，表示越多气体分子被解离成电离子态，电浆产生状况越好。
图6A与图6B分别显示对应于图4A与图4B所产生的电浆的等效电阻的关系图。如图6A所示，使用的是阴极体的圆形第二部，使氦气流量为1公升/分钟(L/min)，随着输出功率上升(1至50W)，电阻皆有下降的趋势，表示电浆产生状况越好。图中曲线C1为纯铜电极的结果，曲线C2为纳米碳材料电极(纳米碳管电极)的结果(起始电场为4.38V/μm)，曲线C3为复合纳米碳材料电极(石墨烯复合纳米碳管电极)的结果(起始电场为2.81V/μm)，其中本说明书将起始电场(Turn-On Field)定义为当电流密度达到10μA/cm2时所作用的电场值。因此，纯铜电极在功率1至50W之间的等效电阻值皆为最高，表示其电浆产生情形最差，纳米碳管电极的情形次之，而复合纳米碳材料电极的等效电阻值皆为最低，表示电浆产生情形最好。由以上结果得知，碳材料电极比纯铜电极更容易产生电浆，且碳材料场发射越好的电极，也越容易产生电浆。
如图6B所示，使用的是阴极体的方形第二部，使氦气流量为1L/min，曲线C4显示纯铜电极的结果，而曲线C5显示纳米碳管复合纳米碳片球(hybrid material of carbonnanotubes(CNTs)and carbon nanoflake balls(CNFBs))电极的结果。从不同功率的结果中发现在使用纳米碳材料当作阴极，电阻值随功率提升有下降的趋势存在，且等效电阻值均低于纯铜阴极的结果，代表在使用纳米碳材料当作阴极的情况下，电浆产生情况变得更佳。
碳材料能使电浆更容易产生的原因主要有两种：(1)沉积碳材料在电极表面后表面便出现了许多突出结构，因此输出相同能量时，突出结构处因尖端能量集中的现象因此在突出处有更强的能量，因此气体分子更容易解离形成电浆；(2)碳材料在获得能量及电场作用时，材料内部的电子会发射出来，此时环境中就会拥有更多的电子，根据电子能量分布理论，当环境中拥有越多的电子，则电子能量分布函数会越接近马克士威(Maxwellian)分布，因此会有更多的高能电子，而高能的电子越多，则气体分子越容易被碰撞解离形成电浆。
于一例中，利用本案开发的场发射手持式常压电浆产生装置来对材料表面进行处理，使用功率150W，氩气流量20L/min所产生的电浆以距离1公分对铜箔进行1分钟及3分钟的表面处理，并量测液滴接触角来评估电浆处理的效果。表1为经过不同时间的电浆处理后，铜箔上的液滴的接触角量测结果图。
表1
时间(分钟) 0 1 3
接触角(度) 90.88 76.72 63.42
从表1中发现经1分钟电浆处理，液滴的接触角为76.72度，较未处理铜箔(90.88度)有变小的趋势，在经过3分钟电浆处理的结果则再降低为63.42度，代表经过电浆处理过的铜箔，其亲水性更佳，也验证本发明的场发射手持式常压电浆产生装置有对材料表面进行处理的能力。
通过上述场发射手持式常压(开放式)电浆产生装置，利用阴极场发射技术强化电浆产生效能，可以提供节能效果。因此，本发明所提供的手持式常压电浆产生装置具有体积小、便于握持的优点，对于物件表面处理可进行灵活的操作。结合纳米碳材料作为发射电极，碳材料沉积制造工艺容易，建立成本低。此外，使用者可快速替换电极材料或定位元件以调整间距，且可搭配不同气体使用来对材料进行表面处理。
在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及以下申请专利范围的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。

Claims (12)

1.一种场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，包括：
一本体，具有一定位槽、一容置槽及一气体入口；
一阴极体，具有相连接的一第一部及一第二部，该第一部定位于该定位槽中；
一阳极框，具有一阳极开口，并且容置于该容置槽中，其中该阴极体与该阳极框互相面对的两个侧壁的其中一个或每一个具有纳米碳材料层；
一定位元件，具有一定位开口，并且容置于该容置槽中，其中该阴极体的该第二部穿过该阳极框并局部容纳于该定位开口中，该阴极体的该第二部受该定位槽定位固定而与该阳极框隔开一间距；以及
一盖体，具有一个连通至该容置槽的电浆通道，并盖合该本体，其中该阳极框及该阴极体接收一射频电源，使从该气体入口进入该容置槽且通过该间距的一气体产生电浆后从该电浆通道输出。
2.如权利要求1所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，该阴极体的该侧壁具有该纳米碳材料层。
3.如权利要求1所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，该阳极框的该侧壁具有该纳米碳材料层。
4.如权利要求1所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，该阴极体与该阳极框的所述多个侧壁的每一个都具有该纳米碳材料层。
5.如权利要求1所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，该阳极开口与该阴极体具有对应的圆形剖面。
6.如权利要求1所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，该阳极开口与该阴极体具有对应的矩形剖面。
7.如权利要求6所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，该纳米碳材料层包括多个纳米碳材料片，设置于该阴极体的多个凹陷部中。
8.如权利要求6所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，该纳米碳材料层包括多个纳米碳材料片，设置于该阳极框的多个凹陷部中。
9.如权利要求6所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，所述纳米碳材料层包括多个纳米碳材料片，分别设置于该阴极体的多个凹陷部中及该阳极框的多个凹陷部中。
10.如权利要求1所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，形成该定位开口的该定位元件的一内侧壁具有多个肋条，所述多个肋条抵住该阴极体的该第二部。
11.如权利要求1所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，该电浆通道为从该容置槽逐渐变小的锥状，且该阴极体的该第二部具有一第一锥面及一第二锥面，该第一锥面与该容置槽的一侧壁沿着该气体的一流动路径形成一汇聚通道，该第二锥面与该定位元件的该定位开口的一侧壁沿着该电浆的一流动路径形成一发散通道。
12.如权利要求1所述的场发射手持式常压电浆产生装置，其特征在于，还包括：
一射频电源产生器，电连接至该阴极体及该阳极框，并提供该射频电源；以及
一气体供应源，连接至该气体入口，并提供该气体进入该容置槽。
CN201910260281.7A 2019-01-25 2019-04-02 场发射手持式常压电浆产生装置 Active CN111491436B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108102892 2019-01-25
TW108102892A TWI686106B (zh) 2019-01-25 2019-01-25 場發射手持式常壓電漿產生裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111491436A true CN111491436A (zh) 2020-08-04
CN111491436B CN111491436B (zh) 2022-06-03

Family

ID=67770083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910260281.7A Active CN111491436B (zh) 2019-01-25 2019-04-02 场发射手持式常压电浆产生装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10403479B1 (zh)
CN (1) CN111491436B (zh)
TW (1) TWI686106B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006202662A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Univ Nagoya プラズマ発生装置及びその給電効率の最適化方法
CN101094558A (zh) * 2006-06-23 2007-12-26 晖盛科技股份有限公司 电浆喷头
CN101980588A (zh) * 2010-10-04 2011-02-23 周开根 一种电弧等离子体喷枪
US20120187841A1 (en) * 2009-08-03 2012-07-26 Leibniz-Institut fuer Plasma. und Tech. e. V. Device for generating a non-thermal atmospheric pressure plasma
US8328982B1 (en) * 2005-09-16 2012-12-11 Surfx Technologies Llc Low-temperature, converging, reactive gas source and method of use
CN202713769U (zh) * 2012-08-19 2013-01-30 周开根 内电弧等离子体喷枪
CN105755421A (zh) * 2016-04-20 2016-07-13 北京科技大学 一种直流氩弧等离子粉喷枪及制备方法
CN106304593A (zh) * 2016-09-29 2017-01-04 成都真火科技有限公司 一种利用层流等离子系统的无冲击自适应触发点火装置
CN106735799A (zh) * 2017-01-20 2017-05-31 常州九圣焊割设备有限公司 一种等离子弧割炬
CN107352518A (zh) * 2017-07-22 2017-11-17 复旦大学 等离子体溅射反应沉积制备石墨相氮化碳纳米锥阵列的方法
CN107442914A (zh) * 2017-09-28 2017-12-08 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 一种切割100~160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬
CN109057972A (zh) * 2018-07-24 2018-12-21 中国人民解放军空军工程大学 一种预燃式航空发动机等离子体点火器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4668365A (en) * 1984-10-25 1987-05-26 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for magnetron-enhanced plasma-assisted chemical vapor deposition
US5499938A (en) * 1992-07-14 1996-03-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Field emission cathode structure, method for production thereof, and flat panel display device using same
US6137231A (en) * 1996-09-10 2000-10-24 The Regents Of The University Of California Constricted glow discharge plasma source
JP4095205B2 (ja) * 1998-06-18 2008-06-04 キヤノン株式会社 堆積膜形成方法
SE525231C2 (sv) * 2001-06-14 2005-01-11 Chemfilt R & D Ab Förfarande och anordning för att alstra plasma
US7327089B2 (en) * 2002-09-19 2008-02-05 Applied Process Technologies, Inc. Beam plasma source
US7091441B1 (en) * 2004-03-19 2006-08-15 Polytechnic University Portable arc-seeded microwave plasma torch
WO2006048649A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Dow Corning Ireland Limited Plasma system
US7780866B2 (en) * 2006-11-15 2010-08-24 Applied Materials, Inc. Method of plasma confinement for enhancing magnetic control of plasma radial distribution
TWI364243B (en) * 2007-09-19 2012-05-11 Metal Ind Res & Dev Ct Plasma generating apparatus
JP2010218801A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Nagoya Univ 大気圧プラズマ発生装置
JP6016339B2 (ja) * 2011-08-12 2016-10-26 東京エレクトロン株式会社 カーボンナノチューブの加工方法及び加工装置
JP6726010B2 (ja) * 2016-03-29 2020-07-22 芝浦メカトロニクス株式会社 大気圧プラズマ発生装置
TW201742827A (zh) * 2016-06-06 2017-12-16 拜普生醫科技股份有限公司 電漿液產生裝置
TWI598465B (zh) * 2017-01-25 2017-09-11 馗鼎奈米科技股份有限公司 常壓電漿鍍膜裝置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006202662A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Univ Nagoya プラズマ発生装置及びその給電効率の最適化方法
US8328982B1 (en) * 2005-09-16 2012-12-11 Surfx Technologies Llc Low-temperature, converging, reactive gas source and method of use
CN101094558A (zh) * 2006-06-23 2007-12-26 晖盛科技股份有限公司 电浆喷头
US20120187841A1 (en) * 2009-08-03 2012-07-26 Leibniz-Institut fuer Plasma. und Tech. e. V. Device for generating a non-thermal atmospheric pressure plasma
CN101980588A (zh) * 2010-10-04 2011-02-23 周开根 一种电弧等离子体喷枪
CN202713769U (zh) * 2012-08-19 2013-01-30 周开根 内电弧等离子体喷枪
CN105755421A (zh) * 2016-04-20 2016-07-13 北京科技大学 一种直流氩弧等离子粉喷枪及制备方法
CN106304593A (zh) * 2016-09-29 2017-01-04 成都真火科技有限公司 一种利用层流等离子系统的无冲击自适应触发点火装置
CN106735799A (zh) * 2017-01-20 2017-05-31 常州九圣焊割设备有限公司 一种等离子弧割炬
CN107352518A (zh) * 2017-07-22 2017-11-17 复旦大学 等离子体溅射反应沉积制备石墨相氮化碳纳米锥阵列的方法
CN107442914A (zh) * 2017-09-28 2017-12-08 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 一种切割100~160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬
CN109057972A (zh) * 2018-07-24 2018-12-21 中国人民解放军空军工程大学 一种预燃式航空发动机等离子体点火器

Also Published As

Publication number Publication date
US10403479B1 (en) 2019-09-03
CN111491436B (zh) 2022-06-03
TWI686106B (zh) 2020-02-21
TW202029840A (zh) 2020-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3962420B2 (ja) カーボンナノウォールの製造方法、カーボンナノウォールおよび製造装置
US6250250B1 (en) Multiple-cell source of uniform plasma
US20080156771A1 (en) Etching apparatus using neutral beam and method thereof
Shi et al. Mode characteristics of radio-frequency atmospheric glow discharges
ATE368936T1 (de) Zwei-frequenz-plasmaätzreaktor mit unabhangiger kontrolle für dichte, chemie und ionenenergie
DE602004018517D1 (de) Abscheideverfahren mit einem thermischen plasma das mit einer ersetzbaren platte expandiert wird
JP5188815B2 (ja) マイクロ・プラズマ・アレー
TW201443965A (zh) 離子源
JP2004200345A (ja) プラズマ処理装置
JP4762945B2 (ja) カーボンナノウォール構造体
Jahanbakhsh et al. Study of electron current extraction from a radio frequency plasma cathode designed as a neutralizer for ion source applications
CN109192641B (zh) 一种潘宁冷阴极离子源
EP0531949A2 (en) Fast atom beam source
CN111491436B (zh) 场发射手持式常压电浆产生装置
JP2006236772A (ja) 中性粒子ビーム源および中性粒子ビーム処理装置
JP2006069816A (ja) カーボンナノウォールの製造方法、カーボンナノウォールおよび製造装置
Falkenstein Frequency dependence of photoresist ashing with dielectric barrier discharges in oxygen
JP2010157483A (ja) プラズマ発生装置
RU2716133C1 (ru) Источник быстрых нейтральных молекул
KR100507334B1 (ko) 대기압 프라즈마 가속장치
Shang et al. Radio frequency atmospheric pressure glow discharge in α and γ modes between two coaxial electrodes
CN204706535U (zh) 一种考夫曼离子源
US20190333735A1 (en) Plasma source and plasma processing apparatus
TWI386112B (zh) 射頻中空陰極電漿源產生裝置
KR101016810B1 (ko) 플라즈마 표면처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant