CZ2018644A3 - Otočný držák práškového vzorku, vakuová sestava vhodná pro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru, jejich použití a způsob plazmové modifikace práškového vzorku - Google Patents

Otočný držák práškového vzorku, vakuová sestava vhodná pro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru, jejich použití a způsob plazmové modifikace práškového vzorku Download PDF

Info

Publication number
CZ2018644A3
CZ2018644A3 CZ2018-644A CZ2018644A CZ2018644A3 CZ 2018644 A3 CZ2018644 A3 CZ 2018644A3 CZ 2018644 A CZ2018644 A CZ 2018644A CZ 2018644 A3 CZ2018644 A3 CZ 2018644A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
holder
plasma
powder sample
powder
vacuum
Prior art date
Application number
CZ2018-644A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ307913B6 (cs
Inventor
Zdeněk Remeš
Yu-Ying Chang
Original Assignee
Fyzikální Ústav Av Čr, V. V. I.
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 Fyzikální Ústav Av Čr, V. V. I. filed Critical Fyzikální Ústav Av Čr, V. V. I.
Priority to CZ2018-644A priority Critical patent/CZ307913B6/cs
Publication of CZ2018644A3 publication Critical patent/CZ2018644A3/cs
Publication of CZ307913B6 publication Critical patent/CZ307913B6/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Otočný držák (1) obsahující práškový vzorek, který je ve tvaru duté nádoby (2) uzpůsobené k uchovávání tohoto práškového vzorku, který je vystavený nízkoteplotnímu plazmatu, přičemž dutá nádoba (2) je vybavena na svém vnitřním povrchu (2´) alespoň jednou lamelou (3). Vakuová sestava určená pro plasmovou úpravu práškového vzorku, zejména vhodná pro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru , který obsahuje vakuovou komoru mající výsuvnou stěnu a výše uvedený otočný držák (1), který je připojen k výsuvné stěně vakuové komory pomocí rotační vakuové průchodky. Způsob plazmové modifikace práškového vzorku, který obsahuje kroky: a. umístění práškového vzorku do držáku (1) obsahující alespoň jednu lamelu (3); b. vložení držáku (1) do reaktorové komory schopné vytvoření nízkoteplotního a/nebo nízkotlakého plazmatu; c. zajištění kývavého pohybu držáku (1) během plazmatické úpravy vzorku.

Description

Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká otočného držáku vzorků pro plazmovou modifikaci práškových vzorků a implementace tohoto držáku do vakuové sestavy, která je vhodná pro použití v nízkotlakém reaktoru. V dalším provedení se vynález týká způsobu úpravy práškových vzorků pomocí nízkoteplotního plazmatu. Vynález rozšiřuje možnosti technologie funkcionalizace povrchu práškových vzorků v oblasti materiálového inženýrství, kompozitních materiálů, nanomateriálů a biotechnologií regenerativní medicíny, tkáňového inženýrství, farmakologie, bio-senzoriky, ochrany životního prostředí, energetice z obnovitelných zdrojů (tenkovrstvé solární články), apod.
Dosavadní stav techniky
Modifikované povrchy práškových vzorků jsou v současné době předmětem intenzivního výzkumu v oblasti materiálového inženýrství pro aplikace v zařízeních na přeměnu energie (senzorech, solárních panelech, elektroluminiscenčních diodách) a v nanotechnologiích pro biomedicínské inženýrství při vývoji nových typů diagnostiky a léčby nádorových onemocnění. Jedná se o specifickou chemickou terminaci povrchů práškových vzorků funkčními skupinami pro selektivní rozpoznání okolních molekul, stimulované usměrnění biologických procesů, katalýzu chemických reakcí a řízení průběhu (elektro-) chemických procesů. Dalšími důležitými aspekty modifikace povrchu je čištění povrchu, ladění smáčivosti povrchu a popř. optimalizace morfologie povrchu leptáním s cílem zvýšit kontaktní plochu povrchu. Jedním ze způsobů modifikace povrchů je působením plazmového výboje získaného rozkladem plynných či kapalných složek prekurzorů v nízkotlakém reaktoru, přičemž homogenizace práškových vzorků hraje klíčovou roli. Homogenní modifikace povrchu práškových vzorků vyžaduje otáčení prášku během plazmové modifikace.
Dokument Hydrogenation of nanodiamonds using MPCVD: A new routě toward organic functionalization; H. A. Girard, J. C. Arnault, S. Perruch, S. Saada, T. Gacoin, J.-P. Boilot, P. Bergonzo, Diamond & Related Materials 19 (2010) 1117-1123, DOI:
/10.1016/j.diamond.2010.03.019 obsahuje popis a schematický obrázek systému použitého na plazmovou hydrogenaci diamantového prášku v mikrovlnném výboji pomocí křemenné trubice, přičemž do této křemenné trubice byla umístěna dutá křemenná kazeta (quartz cartridge) obsahující práškový vzorek. Tento systém byl zaveden do mikrovlnné vlno vodné dutiny (obr. 1 výše zmíněného dokumentu). V uzavřené křemenné trubici byla vytvořena mikrovlnná plazma vodíku s výkonem mikrovlnného záření 300 W a tlaku až 1000 Pa. Rotace křemenné trubice byla rovněž použita pro směšování a homogenizaci práškového vzorku ve vodíkové plazmě. Odborníkovi v oboru je zřejmé, že výše uvedený systém není vhodný pro modifikaci většího množství práškového vzorku. Rovněž má výše uvedený systém řadu nevýhod spojenou zejména s jednoduchým přístupem ke vzorku z nízkotlakého depozičního systému; průtokem plynů a mícháním práškového vzorku.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález do jisté míry řeší výše uvedené technické problémy.
V jistém provedení představuje vynález otočný držák práškového vzorku, kde podstata řešení spočívá vtom, že držák je ve tvaru duté nádoby uzpůsobené k uchovávání práškového vzorku,
- 1 CZ 2018 - 644 A3 který je vystavený nízkoteplotnímu plazmatu, přičemž dutá nádoba je vybavena na svém vnitřním povrchu alespoň jednou lamelou.
Předkládaný vynález představuje výhodu při míchání práškových vzorků, zejména v případě kývavého pohybu otočného držáku v nízkotlakém reaktoru během plazmového procesu. Lepší míchání prášku zajištuje právě alespoň jedna lamela umístěná na vnitřní stěně nádoby. Ve výhodných provedeních může být lamel více. Uvedený vynález vede k zlepšení homogenity povrchově modifikovaných práškových vzorků a následně k významnému zlepšení chemických vlastností, regulovatelné smáčivosti, kontrolované elektrické vodivosti, zvýšení biokompatibility a optimalizaci morfologie povrchu.
V dalších výhodných provedeních představuje vynález držák, kde je dutá nádoba vyrobena z teplotně a chemicky stabilního materiálu, výhodně z křemenného skla.
Výše uvedené výhodné provedení představuje výhodu v případě dodatečného ohřevu práškového vzorku pomocí alespoň jedné halogenové lampy. Vysoká teplota tání materiálu nádoby se využije tehdy, když je potřeba dodat práškovému vzorku vysokou provozní teplotu. V případě křemenného skla se dále využije odolnost vůči vysokým teplotám a vlivu agresivních chemikálií.
V dalších výhodných provedeních představuje vynález držák, který obsahuje odnímatelné perforované víko omezující únik prášku z držáku a zároveň umožňuje výměnu plynu během plazmového výboje.
V dalších výhodných provedeních představuje vynález držák, kde dutá nádoba je ve tvaru části válce, mnohostěnu nebo kvádru.
V dalším provedení představuje vynález implementaci výše definovaného držáku do vakuové sestavy, přičemž vakuová sestávaje určená pro plazmovou úpravu práškového vzorku, zejména vhodná pro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru. Sestava obsahuje:
- vakuovou komoru mající výsuvnou stěnu; a
- otočný držák podle kteréhokoliv z předcházejících řešení, který je připojen k výsuvné stěně vakuové komory pomocí rotační vakuové průchodky.
Řešení vakuové sestavy představuje výhodu v mechanickém uchycení otočného držáku do vysouvacích dvířek nízkotlakého reaktoru při zachování vakuové těsnosti a výše uvedených výhod spojených s otočným držákem. Mimo jiné, předkládané řešení představuje snadnější výměnu práškového vzorku v porovnání s řešením podle výše popsaného stavu techniky.
Výhodné provedení vakuové sestavy představuje vakuová sestava, kde rotační vakuová průchodka je uzpůsobena kývavému pohybu.
Otočný držák lze ručně nebo mechanicky ovládat kývavým pohybem tak, aby bylo možné docílit homogenní plazmové modifikace práškových vzorků.
V dalším provedení představuje vynález použití výše definovaných držáků, resp. perforovaného víka a/nebo vakuových sestav pro plazmové modifikace práškových vzorků.
V dalším provedení představuje vynález způsob plazmové modifikace práškového vzorku. Způsob obsahuje kroky:
a V dalším provedení představuje vynález způsob plazmové modifikace práškových vzorků. Způsob obsahuje kroky: umístění práškového vzorku do držáku obsahující alespoň jednu lamelu;
-2CZ 2018 - 644 A3
b. vložení držáku do reaktorové komory schopné vytvoření nízkoteplotního a/nebo nízkotlakého plazmatu;
c zajištění kývavého pohybu držáku během plazmatické úpravy vzorku.
Vynález je dále objasněn pomocí výkresů a příkladů provedení, viz obr. 1. až 4. které nesmí být interpretovány jako omezení nárokovaného rozsahu.
Objasnění výkresů
Obr. 1 představuje schématické znázornění držáku práškových vzorků podle prvního provedení.
Obr. 2 představuje schématické znázornění držáku práškových vzorků podle druhého provedení, kde držák dále obsahuje perforované víko.
Obr. 3 představuje profily různých provedení tvarů duté nádoby.
Obr. 4 představuje schématické znázornění vakuové sestavy.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad uskutečnění otočného držáku 1 je zobrazený na obr. 1. Otočný držák 1_ je ve tvaru duté nádoby 2, např. ve tvaru kolébky. Tvar duté nádoby 2 není podstatný technický znak. V jistých provedeních může být nádoba 2 ve tvaru poloviny válce nebo poloviny kvádru nebo jakéhokoliv mnohostěnu, tak jak je naznačeno na obr. 3. Vnitřní stěna T této duté nádoby 2 je uzpůsoben tak, že je možné do ní nasypat práškový vzorek. Následně je možné celý otočný držák 1_ umístit do nízkoteplotního a/nebo nízkotlakého plazmového reaktoru. Prášek, který je umístěn v nádobě 2, je tak vystavený nízkoteplotnímu plazmatu. Dutá nádoba 2 je dále vybavena na svém vnitřním povrchu T čtyřmi lamelami 3, které napomáhají k dobrému míšení práškového vzorku při kolébavém pohybu.
V dalším příkladu uskutečnění je výše definovaný držák 1_ vyroben z materiálu, který je schopen odolat vysokým teplotám a je chemicky stabilní. Takovýto materiál je např. křemenné sklo. Ve výhodném provedení je takovýto držák 1 umístěn do vakuové komory 11 plazmochemického reaktoru tak, že je prášek, který je umístěn ve vnitřku duté nádoby 2, ozařován halogenovými lampami 14. Dodatečný ohřev společně s mícháním přispívá k homogenní plazmové modifikaci práškového vzorku.
Podle dalšího příkladu uskutečnění obsahuje otočný držák 1 dále perforované víko 4. Perforované víko 4 doléhá na otočný držák 1_ a zamezuje tak úniku prášku z držáku T Otvory ve víku 4 však zároveň umožňují výměnu plynu během plazmového výboje, což napomáhá k homogenní plazmové modifikaci. Použití tohoto perforovaného víka 4 přispívá k dobré plazmové modifikaci práškového vzorku.
V dalším příkladu uskutečnění je prášek umístěný v držáku 1 a umístěn do vakuové komory 11 za účelem homogenizace plazmové modifikace povrchu práškových vzorků. Tato vakuová sestava 10 je vhodná zejména pro nízkotlaké plazmové reaktory. Vakuová komora 11 dále obsahuje výsuvnou stěnu 12, na které je s pomocí rotační vakuové průchodky 13 připojen otočný držák 1_.
V dalším příkladu uskutečnění je otočný držák 1 uzpůsoben kývavému pohybu. Kývavý pohyb může být zajištěný i např. ručním ovládáním prostřednictvím mechanického ovládacího systému 15. V jiných provedeních může být kývavý pohyb zajištěn pomocí mechanický prostředků běžné známých ze stavu techniky.
-3 CZ 2018 - 644 A3
V konkrétním příkladu uskutečnění se držák 1, resp. víko 4 a/nebo vakuová sestava 10 použije v reaktoru, který pracuje v oblasti tlaků 10 až 100 Pa a výkonu výboje do 300 W. Původní aparatura, tj. bez držáku 1, byla navržena pouze pro plazmovou úpravu povrchu nehybných vzorků jako např. podložek a tenkých vrstev, což podstatným způsobem omezovalo její využití pro plazmovou modifikaci práškových vzorků. Otočný držák _l_ práškových vzorků umístěný na výsuvnou stěnu 12 nízkotlakého reaktoru umožní míchání prášku během plazmové modifikace. Vynález tak demonstruje vhodnost homogenní plazmové modifikace práškových vzorků.
Průmyslová využitelnost
Předkládané technické řešení nachází uplatnění zejména v homogenní plazmové modifikaci práškových vzorků v nízkotlakém reaktoru.

Claims (11)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Otočný držák (1) práškového vzorku, vyznačující se tím, že držák (1) je ve tvaru duténádoby (2) uzpůsobené k uchovávání práškového vzorku, který je vystavený nízkoteplotnímuplazmatu, přičemž dutá nádoba (2) je vybavena na svém vnitřním povrchu (2') alespoň jednoulamelou (3).
2. Držák (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že je dutá nádoba (2) vyrobena z teplotně achemicky stabilního materiálu, výhodně z křemenného skla.
3. Držák (1) podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahujeodnímatelné perforované víko (4) omezující úniku prášku z držáku (1) a zároveň umožňujícívýměnu plynu během plazmového výboje.
4. Držák (1) podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dutá nádoba(2) je ve tvaru části válce, mnohostěnu nebo kvádru.
5. Vakuová sestava (10) určená pro plazmovou úpravu práškového vzorku, zejména vhodnápro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru (20), vyznačující se tím, že obsahuje: - vakuovou komoru (11) maj ící výsuvnou stěnu (12); - otočný držák (1) podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, který je připojen k výsuvnéstěně (12) vakuové komory (11) pomocí rotační vakuové průchodky (13).
6. Vakuová sestava (10) podle nároku 5, vyznačující se tím, že rotační vakuová průchodka(13) je uzpůsobena kývavému pohybu.
7. Vakuová sestava (10) podle nároku 6, vyznačující se tím, že rotační vakuová průchodka(13) je uzpůsobena ručnímu ovládání.
8. Použití držáku (1) podle kteréhokoli z nároků 1 až 4 pro plazmovou modifikaci práškovéhovzorku.
9. Použití perforovaného víka (4) během plazmatické modifikace práškového vzorku.
10. Použití vakuové sestavy (10) podle kteréhokoliv z nároků 5 až 7 pro plazmovou modifikacipráškového vzorku.
11. Způsob plazmové modifikace práškového vzorku, vyznačující se tím, že obsahuje kroky: a. umístění práškového vzorku do držáku (1) obsahující alespoň jednu lamelu (3); b vložení držáku (1) do reaktorové komory schopné vytvoření nízkoteplotního a/nebonízkotlakého plazmatu; c zajištění kývavého pohybu držáku (1) během plazmatické úpravy vzorku. 3 výkresy
CZ2018-644A 2018-11-23 2018-11-23 Otočný držák práškového vzorku, vakuová sestava vhodná pro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru, jejich použití a způsob plazmové modifikace práškového vzorku CZ307913B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-644A CZ307913B6 (cs) 2018-11-23 2018-11-23 Otočný držák práškového vzorku, vakuová sestava vhodná pro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru, jejich použití a způsob plazmové modifikace práškového vzorku

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-644A CZ307913B6 (cs) 2018-11-23 2018-11-23 Otočný držák práškového vzorku, vakuová sestava vhodná pro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru, jejich použití a způsob plazmové modifikace práškového vzorku

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2018644A3 true CZ2018644A3 (cs) 2019-08-14
CZ307913B6 CZ307913B6 (cs) 2019-08-14

Family

ID=67543430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2018-644A CZ307913B6 (cs) 2018-11-23 2018-11-23 Otočný držák práškového vzorku, vakuová sestava vhodná pro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru, jejich použití a způsob plazmové modifikace práškového vzorku

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ307913B6 (cs)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE438411B (sv) * 1983-09-01 1985-04-15 Skf Steel Eng Ab Sett och anordning for att astadkomma snabb, funktionsseker och riskfri, trycktet anslutning av for industriellt bruk avsedda plasmageneratorer till en reaktor
CS245920B1 (cs) * 1984-06-20 1986-10-16 Petr Kroupa Plazmový reaktor

Also Published As

Publication number Publication date
CZ307913B6 (cs) 2019-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5458445B2 (ja) プラズマシステム
DE10202311B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Plasmabehandlung von dielektrischen Körpern
US11236421B2 (en) Atomic layer deposition device for massively coating micro-nano particles
US7816633B2 (en) Method and apparatus for microwave assisted high throughput high pressure chemical synthesis
WO2005089112A2 (en) Plasma-enhanced functionalization of carbon-containing substrates
US20130323157A1 (en) Apparatus and Methods for the Synthesis of Graphene by Chemical Vapor Deposition
CZ2018644A3 (cs) Otočný držák práškového vzorku, vakuová sestava vhodná pro umístění do nízkotlakého plazmového reaktoru, jejich použití a způsob plazmové modifikace práškového vzorku
Sudiana et al. Synthesis and characterization of microwave sintered silica xerogel produced from rice husk ash
CZ32724U1 (cs) Otočný držák práškového vzorku a vakuová sestava vhodná pro umístění do nízkotlakého plasmového reaktoru
JP2006299378A (ja) 熱処理装置と蒸着処理装置の複合装置
CN108083395A (zh) 管式电极-介质阻挡低温等离子耦合联用装置
Seike et al. Fabrication of Y-type zeolite films by electrophoretic deposition
CN107002228B (zh) 用于金属零件表面的热化学处理的等离子处理和反应器
CN104817132B (zh) 一种去除水中有机污染物的真空紫外细管流实验装置
KR100450029B1 (ko) 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유의 표면처리 방법 및그것을 위한 장치
CN111943270B (zh) 一种用于制造二硫化钼量子点阵列的设备与工艺方法
Michalski Ion nitriding of Armco iron in various glow discharge regions
Fukuda et al. Dissociation of carbon dioxide and creation of carbon particles and films at room temperature
Horikoshi et al. General Introduction to Microwave Chemistry
Golda-Cepa et al. Functionalization of graphenic surfaces by oxygen plasma toward enhanced wettability and cell adhesion: experiments corroborated by molecular modelling
CN108686644B (zh) 一种鳞片状Bi基可见光催化剂、制备方法及其应用
US20130287643A1 (en) Method and Apparatus for Synthetizing Composite Using Simultaneous Vaporization, Vaporizer for Composite Synthesis Apparatus, Vaporizer Heater, and Composite
JPH04180566A (ja) 薄膜形成装置
KR102033514B1 (ko) 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법
KR20200133428A (ko) 화학 기상 증착 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20211123