CN1363111A - 用紫外线分光计测定等离子体聚合的聚合物层的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用紫外线分光计测定等离子体聚合的聚合物层的装置,包括:聚合室,用于通过发射等离子体在基底表面上形成聚合的聚合物层;紫外线探测器,不接触地安装在聚合室中形成的聚合的聚合物层,用于向聚合物层传播和从聚合物层接收紫外线;和紫外线分光计,用于分析紫外线探测器输入的信号。用此装置,具有由等离子体连续聚合的聚合物层的基底的表面的特性能够不接触地测定,并且能够在不影响室内的真空度等处理参数的情况下进行。
Description
技术领域
本发明涉及使用紫外线分光计测定等离子体聚合的聚合物层的性能的装置。
背景技术
常规的情况是，为了通过合成一种聚合物改变一种基底的表面，使用高能(几万电子伏特-数兆电子伏特)离子注入或离子辐射方法，或者通过使用多离子束沉积或离子辅助沉积，使用离子束溅射沉积法在基底表面沉积聚合物，后一方法使用产生较低能量(0-几千电子伏特)粒子的离子源。
但是，这样的方法的缺点是：它要求较高的能量和高真空状态，使得不容易合成聚合物且成本高。
因此，已经提出一种使用等离子体的表面改性方法，它能够以低的能量和低真空状态在基底上形成聚合物。
在这样的方法中，一个室被抽成真空，包括待合成材料的单分子的反应气体被引入到所述室，然后使用供电装置通过直流或高频放电。此时，产生反应气体的的等离子体，其中的预定的离子向基底移动，或向电极移动，以在其上合成特定的聚合物。
此时，根据反应气体的类型、它们的混合比、直流电流/电压、高频功率或沉积时间等，制造成各种的化学组合物，通过在基底的表面上沉积具有诸如表面强度、粘结性/吸附性、亲水性/疏水性等要求物理性能的聚合物，在不影响基底的固有特性的情况下，能够改变基底的表面状态。
图1示出常规技术的等离子体聚合装置的结构示意图。
如图1所示，在聚合室1中进行等离子体聚合，聚合室1包括气体入口7、气体出口8和真空泵9和一个产生基底电位差的电极3。
为了聚合，聚合室1的真空泵9起动以获得希望的真空度，通过气体入口7引入反应气体，基底2通过未缠绕的室4和滚子6被输送到一个缠绕室5，在此时向聚合室1的电极加电压，产生相对于基底2的电位差。然后，在向基底2的表面引导反应气体时，发射等离子体。
在发射等离子体时，反应气体的分子键被切断，断开的键和活性阳离子和阴离子结合，在两个电极之间前进的基底表面上形成聚合物。
但是，迄今为止未能提出方法，以有效测定基底2的表面上聚合的聚合物层的性能。所述基底是连续改变的，并在缠绕室5中缠绕成线圈状。
本发明公开
因此，本发明的目的是提供一种在连续处理后测定表面上形成的聚合物层的性能的装置，而不影响聚合物层的物理和化学性能。
本发明的另一个目的是提供一种在不影响处理的参数(如聚合室的真空度)的情况下，有效测定聚合物层的性能的装置。
为了达到上述目的，提供了一种使用紫外线分光计测定等离子体聚合的聚合物层性能的装置，包括：聚合室，用于通过发射等离子体在基底的表面上形成聚合的聚合物层；紫外线探测器，不接触地安装在聚合室中形成聚合的聚合物层上，用于向所述聚合物层传播/从所述聚合物层接收紫外线；和紫外线分光计，用于分析从紫外线探测器输入的信号。
最好是，紫外线探测器与所述室密封地安装，并且安装在能够传播紫外线的传播部分上方。
最好是，所述室具有一个孔，其中安装的传播部分相对于室密封。
另外，在室的外壁上附加安装了一个紫外线探测器的支撑装置，用于调节紫外线探测器的水平。
而且，传播部分是由水晶或氟化钙制造。
附图简要说明
图1是常规技术使用等离子体表面改性装置的示意图；
图2是按照本发明的一个实施例安装的紫外线探测器的结构示意图；
图3是按照本发明另一个实施例安装的紫外线探测器和传播部分的结构图，以示出图2的部分“A”的放大图。
实施优选实施例的方式
现参照附图说明本发明。
本发明人认识到，为了在不影响其物理和化学性能的情况下，对于测定等离子体在基底表面上聚合的聚合物层的性能，应进行不接触式的性能测定。并且，紫外线分光计对于不接触测定是较好的，因此完成了本发明。
另外，本发明人注意到，在测定在基底表面上连续聚合的聚合物层的性能时，在基底表面上聚合聚合物层的聚合室中的真空度等处理参数应保持不变。并对不影响聚合室的处理参数的不接触方式测定聚合物层性能的方法进行了研究，从而完成了本发明。
图2是按照本发明实施例安装的紫外线探测器11的结构示意图。
如图2所示，紫外线探测器11安装在聚合室1和缠绕室5之间的一个通道中。紫外线探测器通过电缆13连接到紫外线分光计12。
由于紫外线探测器11安装成不与基底表面上形成的聚合物层接触并向(从)基底聚合物层传播(接收)紫外线时，因此不会影响聚合物层的物理和化学性能。
虽然紫外线探测器11安装在聚合室1和缠绕室5之间的通道中，但是只要探测器能够向(从)完成了等离子体聚合后的聚合物层传播(接收)紫外线，紫外线探测器可以安装在其他任何地方。
即，紫外线探测器可以安装在缠绕室内的适当位置上或聚合室的端部。
但在这方面，如图2所示，在紫外线探测器插在通道中时，紫外线探测器与室之间的不完全的密封不仅影响等离子体聚合室1的真空度等处理参数，而且也使得安装在聚合室中的紫外线探测器11操作困难。
图3是根据本发明的另一个实施例安装的紫外线探测器11和传播部分14图，是图2中部分“A”的放大图。这个实施例解决了第一
实施例的问题。
即，紫外线探测器11安装在所述室外。图3示出图2中部分“A”的放大图。
为了安装紫外线探测器11，在室11的外壁上形成一个孔状的结构，在其前面安装传播部分14。
传播部分14通过传播部分支撑件16固定，紫外线探测器11通过紫外线探测器支撑件15固定，使得紫外线探测器11的水平能够容易地控制。
即，由于传播部分14密封，因此它不影响所述室内的真空度等处理参数。
虽然图3仅示出通过安装传播部分支撑件14将传播部分相对于室密封，但是传播部分也可以形成在室本身的外壁上。
另外，如上所述，虽然图3示出在室的外壁上形成孔状的结构，但是也能够在室外壁本身形成传播部分。此时，紫外线探测器11将安装在传播部分14上方。
这样在本发明的优选实施例中，能够在不影响室内真空度等处理参数的情况下不接触地测定聚合的聚合物层的性能，紫外线探测器也能够容易地操纵。另外，通过安装传播部分，能够保护紫外线探测器11的传感器。
传播部分是由具有良好的紫外线传播性的材料制造。因为紫外线分光计的波长为200-900nm，所以传播部分最好是由对这样的波长传播性好的水晶(SiO2)或氟化钙(CaF2)制造。
工业应用性
如上所述，根据用紫外线分光计测定等离子体聚合的聚合物层性能的本发明装置，能够不接触地测定具有由等离子体连续聚合的聚合物层的基底表面的性能，并且所述测定能够在不影响室内的真空度等处理参数的情况下进行。
Claims (5)
1.一种用紫外线分光计测定等离子体聚合的聚合物层的性能的装置，其特征在于，它包括：
聚合室，用于通过发射等离子体在基底表面上形成聚合的聚合物层；
紫外线探测器，不接触地安装在聚合室中形成的聚合的聚合物层上，用于向聚合物层传播/从聚合物层接收紫外线；和
紫外线分光计，用于分析紫外线探测器输入的信号。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，紫外线探测器安装成相对于所述室密封，并安装在能够传播紫外线的传播部分上方。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于，所述室具有一个孔，传播部分安装在所述孔中，以便相对于所述室密封。
4.根据权利要求2的装置，其特征在于，在所述室的外壁上附加安装了一个用于调节紫外线探测器水平的紫外线探测器支撑装置。
5.根据权利要求2-4中任何一项的装置，其特征在于，传播部分是由水晶或氟化钙制造的。
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