DE102009002337B4

DE102009002337B4 - Indicator for monitoring a plasma

Info

Publication number: DE102009002337B4
Application number: DE200910002337
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2029-04-10
Also published as: DE102009002337A1

Abstract

Vorrichtung (3) zur Überwachung eines Plasmas (4) mit einer Trägerschicht (20) und einer auf die Trägerschicht (20) aufgebrachten aus einem durch Einwirkung des Plasmas (4) auf die Indikatorschicht (21) wegätzbaren Material bestehenden Indikatorschicht (21), wobei sich das Material der Trägerschicht (20) farblich von dem Material der Indikatorschicht (21) unterscheidet, dadurch gekennzeichnet, dass die Indikatorschicht aus Kohlenstoff, einem Plasmapolymer, einem Lack, einer DLC-Schicht, oder einer Farbstoffschicht besteht.Device (3) for monitoring a plasma (4) with a carrier layer (20) and an indicator layer (21) applied to the carrier layer (20) consisting of a material etchable by the plasma (4) onto the indicator layer (21), wherein the material of the carrier layer (20) differs in color from the material of the indicator layer (21), characterized in that the indicator layer consists of carbon, a plasma polymer, a lacquer, a DLC layer, or a dye layer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Plasmas mit einer Trägerschicht und einer auf die Trägerschicht aufgebrachten Indikatorschicht. Die Indikatorschicht besteht aus einem durch Einwirkung des Plasmas auf die Insikatorschicht wegätzbaren Material. Das Material der Trägerschicht unterscheidet sich farblich von dem Material der Indikatorschicht. Die Vorrichtung stellt einen Indikator für die Einwirkungsdauer und Intensität des Plasmas dar und kann z. B. streifenförmig als Indikatorstreifen ausgebildet sein.The invention relates to a device for monitoring a plasma with a carrier layer and an indicator layer applied to the carrier layer. The indicator layer consists of a material etchable by the action of the plasma on the insensitive layer. The material of the carrier layer differs in color from the material of the indicator layer. The device provides an indicator of the duration of action and intensity of the plasma and can, for. B. strip-shaped be designed as an indicator strip.

Ein derartiger Indikator ist beispielsweise durch die WO 00/61200 bekannt geworden.Such an indicator is for example by the WO 00/61200 known.

Bei einem Plasma handelt es sich um ein zumindest teilionisiertes Gas. Je nach Anwendung des Plasmas kann das zu ionisierende Gas aus unterschiedlichsten Bestandteilen bestehen und das Plasma kann bei verschiedensten Gasdrücken erzeugt werden. Plasma kann z. B. zur Sterilisation von Oberflächen oder zum Plasmaätzen z. B. bei Halbleiterbauteilherstellungsprozessen oder zum Reinigen oder Aktivieren von Kunststoff- und Metallteilen angewendet werden. Beim Plasmaätzen kommt es durch das Auftreffen von Ionen aus dem Plasma auf die Oberfläche eines Materials zur Abrasion, d. h. zur Abtragung von Material einer dem Plasma ausgesetzten Oberfläche. Plasma kann auch zum Beschichten verwendet werden.A plasma is an at least partially ionized gas. Depending on the application of the plasma, the gas to be ionized can consist of very different components and the plasma can be generated at a wide variety of gas pressures. Plasma can z. B. for sterilization of surfaces or for plasma etching z. For example, in semiconductor device manufacturing processes or for cleaning or activating plastic and metal parts. Plasma etching involves the impact of ions from the plasma on the surface of a material for abrasion, i. H. for the removal of material of a plasma-exposed surface. Plasma can also be used for coating.

Es gibt atmosphärische Plasmasysteme z. B. Plasmajets, Plasmabeams, Corona, Batterieentladungen, ... und Niederdruckplasmasysteme. Als Niederdruckplasma wird das Plasma bezeichnet, das in einer Reaktionskammer eines Reaktors erzeugt wird, die unter Unterdruck steht, d. h. der Druck in der Kammer ist kleiner als der Umgebungsdruck. Das Plasma wird dabei durch Zünden einer Gasentladung in der sich in der Reaktionskammer befindenden Gasatmosphäre, die z. B. H2O2, Sauerstoff, Luft, siliziumorganische Verbindungen, NF3, Edelgase oder Stickstofftrifluorid enthalten kann, erzeugt. Dabei kommen üblicherweise Elektroden zum Einsatz. Die Elektroden können mit Gleichstrom (DC), Wechselstrom (AC), Hochfrequenz (HF) oder Niederfrequenz betrieben werden. Es können auch gepulste Spannungen zum Einsatz kommen. Der Generator einer Niederdruckplasmaanlage kann z. B. als Hochfrequenzgenerator ausgeführt sein, Das Plasma kann aber auch durch z. B. Mikrowellenstrahlung erzeugt werden.There are atmospheric plasma systems z. B. plasma jets, plasma teams, corona, battery discharges, ... and low-pressure plasma systems. Low-pressure plasma refers to the plasma produced in a reaction chamber of a reactor which is under negative pressure, ie. H. the pressure in the chamber is less than the ambient pressure. The plasma is ignited by igniting a gas discharge in the gas chamber located in the reaction chamber, the z. As H2O2, oxygen, air, organosilicon compounds, NF3, noble gases or nitrogen trifluoride may contain generated. Usually electrodes are used. The electrodes can be operated with DC, AC, RF or low frequency. Pulsed voltages can also be used. The generator of a low-pressure plasma system can, for. B. be designed as a high-frequency generator, but the plasma can also by z. B. microwave radiation are generated.

Es gibt Plasmaindikatoren die auf ein Einwirken von H2O2 reagieren.There are plasma indicators that react to the action of H2O2.

Ein Indikatorstreifen ist aus der DE 600 32 752 T2 bekannt. Dieser wird bei der Sterilisation von Behälteroberflächen oder von medizinischen Artikeln angewandt um eine hinreichende Sicherheit der Keimfreiheit bei der Sterilisation zu gewährleisten. Der Indikatorstreifen wird zur Exposition der Indikatorschicht mit ihrer Oberfläche zum Plasma in einer Reaktionskammer eines Reaktors zur Erzeugung des Plasmas positioniert.An indicator strip is from the DE 600 32 752 T2 known. This is used in the sterilization of container surfaces or medical articles to ensure adequate safety of sterility during sterilization. The indicator strip is positioned to expose the indicator layer with its surface to the plasma in a reaction chamber of a plasma generating reactor.

Die Indikatorschicht des Indikatorstreifens besteht dabei aus einem Material, das eine Farbveränderung durch das bei der Plasmaexposition auftretende Einwirken des Plasmas durchmacht. Dabei ist in dem Material ein Aktivator vorhanden, der, wenn er mit dem Plasma bzw. dem H2O2 in Kontakt kommt, einer chemischen Reaktion unterliegt, worin das Reaktionsprodukt die Farbveränderung verursacht. Bei derartigen Indikatorstreifen muss das Material der Indikatorschicht, d. h. der Aktivator, auf das Plasma, d. h. das Gas in dem das Plasma erzeugt wird, chemisch abgestimmt sein, damit die gewünschte Farbveränderung eintritt. Der Einsatz eines speziellen Indikatorstreifens ist also sehr limitiert. Weiter erfolgt die Farbveränderung in ihrer Stärke abhängig von der Anzahl der Reaktionsprodukte, die die Farbveränderung bewirken ab. Die Farbveränderung wird also stärker, je länger die Einwirkungszeit des Plasmas ist. Die Beurteilung der Stärke der Farbveränderung lässt jedoch bei deren Beobachtung hohe Ungenauigkeiten zu. Die Stärke des Farbeindruckes hängt vom individuellen Eindruck einer die Farbveränderung beobachtenden Person ab.The indicator layer of the indicator strip consists of a material that undergoes a color change due to the plasma exposure to the action of the plasma. In this case, an activator is present in the material, which, when it comes into contact with the plasma or the H2O2, undergoes a chemical reaction in which the reaction product causes the color change. In such indicator strips, the material of the indicator layer, i. H. activator, on plasma, d. H. the gas in which the plasma is generated, be chemically matched so that the desired color change occurs. The use of a special indicator strip is therefore very limited. Further, the color change is made in strength depending on the number of the reaction products which cause the color change. The color change becomes stronger the longer the exposure time of the plasma. However, the assessment of the magnitude of the color change allows for high inaccuracies in their observation. The strength of the color impression depends on the individual impression of a person observing the color change.

Die Vorrichtung zur Überwachung eines Plasmas weist eine Trägerschicht und eine auf die Trägerschicht aufgebrachte Indikatorschicht auf.The device for monitoring a plasma has a carrier layer and an indicator layer applied to the carrier layer.

Erfindungsgemäß besteht die Indikatorschicht aus einem durch Einwirkung des Plasmas auf die Indikatorschicht wegätzbaren Material und das Material der Trägerschicht unterscheidet sich farblich von dem Material der Indikatorschicht.According to the invention, the indicator layer consists of a material which can be etched away by the action of the plasma on the indicator layer, and the material of the carrier layer differs in color from the material of the indicator layer.

Das Wegätzen des Materials erfolgt dabei durch im Plasma vorhandene Teilchen, die mit dem Material reagieren und/oder auf die Oberfläche des Materials auftreffen. Insbesondere Ionen des Plasmas, die auf die Oberfläche auftreffen, führen zur Materialabtragung, d. h. zum Wegätzen von Material, wodurch ein Mikrosandstrahleffekt erzeugt wird. Es handelt sich also um einen physikalischen Prozess beim Wegätzen, so dass das Material nicht speziell an das Gas, in dem das Plasma erzeugt wird, angepasst sein muss. Weiter wirkt das Plasma chemisch z. B. durch die Reaktion mit atomarem Sauerstoff. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann deshalb bei verschiedensten Plasmen zur Beobachtung der Stärke der Einwirkung des Plasmas auf die Indikatorschicht eingesetzt werden. Je größer die Stärke der Indikatorschicht ist, desto länger dauert das Abtragen, d. h. das Wegätzen, der Indikatorschicht, bzw. desto mehr Plasma muss auf die Indikatorschicht einwirken, um deren vollständiges Wegätzen in zumindest einem Teilbereich zu erreichen. Die Indikatorschicht weist bereits vor einer Einwirkung des Plasmas auf die Indikatorschicht eine andere Farbe als die Trägerschicht auf und behält beim Einwirken des Plasmas auf die Indikatorschicht ihre Farbe. Die Verfärbung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt also lediglich durch Materialabtragung. Die Verfärbung erfolgt nicht durch chemische Veränderung des Materials, insbesondere nicht durch Änderung des pH-Wertes des Materials. D. h. das Material der Indikatorschicht ist Verfärbungsresistent gegen eine Plasmaeinwirkung. Da die Indikatorschicht die Trägerschicht abdeckt und im Wesentlichen undurchsichtig ist, muss die Indikatorschicht zumindest in einem Teilbereich vollständig weggeätzt sein, um eine Farbveränderung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erreichen. Die Farbveränderung tritt dann in diesem Bereich unmittelbar ein, d. h. es findet kein gleitender Farbübergang mit zunehmender Stärke der Farbveränderung ein, sondern die Farbveränderung findet in dem Bereich wo die Indikatorschicht abgetragen d. h. vollständig weggeätzt ist, im Wesentlichen plötzlich statt. Bei einer der gewünschten Plasmaeinwirkungsdauer und Stärke angepassten Materialstärke der Indikatorschicht kann deshalb die Plasmaeinwirkungsdauer und Stärke sehr genau durch einfaches Beobachten des Farbübergangs festgestellt werden.The etching away of the material takes place by particles present in the plasma, which react with the material and / or strike the surface of the material. In particular, ions of the plasma impinging on the surface lead to the removal of material, ie to the etching away of material, whereby a micro sandblast effect is produced. It is therefore a physical process during etching away, so that the material does not have to be specially adapted to the gas in which the plasma is generated. Next, the plasma acts chemically z. B. by the reaction with atomic oxygen. The device according to the invention can therefore be used in a wide variety of plasmas for monitoring the intensity of the action of the plasma on the indicator layer. The greater the thickness of the indicator layer, the longer the removal takes, ie the etching away, the indicator layer, or the more plasma must be on the indicator layer act in order to achieve their complete aiming in at least one subarea. The indicator layer has a different color than the carrier layer even before the plasma has an effect on the indicator layer and retains its color when the plasma acts on the indicator layer. The discoloration of the device according to the invention thus takes place only by material removal. The discoloration does not occur by chemical modification of the material, in particular not by changing the pH of the material. Ie. The material of the indicator layer is discoloration resistant to plasma. Since the indicator layer covers the carrier layer and is substantially opaque, the indicator layer must be completely etched away, at least in a partial region, in order to achieve a color change of the device according to the invention. The color change then occurs directly in this area, ie there is no sliding color transition with increasing intensity of the color change, but the color change takes place substantially suddenly in the region where the indicator layer is removed, ie completely etched off. Therefore, with the material thickness of the indicator layer adjusted to the desired plasma exposure time and intensity, the plasma exposure time and intensity can be determined very accurately by simply observing the color transition.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwachung eines Plasmas bereitzustellen, welche Nachteile des Standes der Technik vermeiden und insbesondere eine erhöhte Ablesegenauigkeit ermöglichen.The invention has for its object to provide a device for monitoring a plasma, which avoid the disadvantages of the prior art and in particular allow increased reading accuracy.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.This object is solved by the device of the independent claim. The dependent claims represent preferred embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß besteht die Indikatorschicht aus Kohlenstoff, einem Plasmapolymer (z. B. C2H2), einem Lack, einer DLC-Schicht, einer Farbstoffschicht (z. B. Eosin, Methylenbau, Lebensmittelfarbstoff, UV Farbstoff oder Blankophore). Kohlenstoff oder ein Lack lassen sich hinsichtlich des Einstellens ihrer Materialstärke sehr genau auf eine Trägerschicht auftragen.According to the invention, the indicator layer consists of carbon, a plasma polymer (eg C2H2), a lacquer, a DLC layer, a dye layer (eg eosin, methylene, food colorant, UV dye or blankophore). Carbon or a varnish can be applied very precisely to a carrier layer in terms of adjusting its material thickness.

Bevorzugt ist die Indikatorschicht schwarz und die Trägerschicht weiß. Eine Kohlenstoffschicht ist z. B. schwarz oder braun. Ein Übergang der Oberflächenfarbe der erfindungsgemäßen Vorrichtung von schwarz auf weiß lässt sich sehr zuverlässig mit bloßem Auge feststellen.Preferably, the indicator layer is black and the carrier layer is white. A carbon layer is z. B. black or brown. A transition of the surface color of the device according to the invention from black to white can be detected very reliably with the naked eye.

Bevorzugt ist die Trägerschicht aus einem keramischen Material oder aus Kunststoff hergestellt. Derart lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung gut als ein Klebeband oder ein Etikett oder eine Folie bereit stellen, was eine einfache Herstellung und eine leichte Anwendung ermöglicht.Preferably, the carrier layer is made of a ceramic material or of plastic. Thus, the device of the present invention can be well provided as an adhesive tape or a label or a film, which enables easy production and easy application.

Sehr vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als ein Klebeetikett mit einer Klebebeschichtung auf der der Indikatorschicht abgewandten Oberfläche der Trägerschicht ausgebildet sein. Derart lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung leicht an einer beliebigen Position in einer Reaktionskammer eines Reaktors zur Erzeugung des Plasmas befestigen.The device according to the invention can be designed very advantageously as an adhesive label with an adhesive coating on the surface of the carrier layer facing away from the indicator layer. Thus, the device according to the invention can be easily attached to any position in a reaction chamber of a reactor for generating the plasma.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt streifenförmig ausgebildet, d. h. ist als Indikatorstreifen ausgebildet. Die Breite des Streifens kann im Zentimeterbereich, beispielsweise bei einem Zentimeter Breite, liegen.The device according to the invention is preferably designed strip-shaped, d. H. is designed as an indicator strip. The width of the strip may be in the centimeter range, for example at one centimeter width.

Wenn die Indikatorschicht aus mehreren, sich farblich unterscheidenden übereinanderliegenden Schichten ausgebildet, ist, kann eine Abstufung der Stärke des Wegätzens der Indikatorschicht durch Feststellen von mehreren Farbübergängen beobachtet werden. Damit ist besonders gut beobachtbar, ob eine starke oder geringe Plasmaeinwirkung vorhanden war.When the indicator layer is formed of a plurality of color different superimposed layers, a gradation of the strength of the etching away of the indicator layer can be observed by detecting multiple color transitions. This makes it particularly easy to observe whether a strong or low plasma exposure was present.

Die Indikatorschicht kann eine ungleichmäßige Stärke aufweisen, bevorzugt wobei die Indikatorschicht treppenförmig oder schräg, d. h. keilförmig, ausgebildet ist. Die Indikatorschicht ist dann unterschiedlich dick auf die Trägerschicht aufgebracht. Dadurch können verschiedene Plasmen beurteilt werden. Es kann festgestellt werden, ob eine hohe Plasmadichte, d. h. „viel” Plasma, oder nur eine geringe Plasmadichte, d. h. „wenig” Plasma, auf die Indikatorschicht eingewirkt hat.The indicator layer may have an uneven thickness, preferably wherein the indicator layer is stepped or obliquely, d. H. wedge-shaped, is formed. The indicator layer is then applied with different thickness to the carrier layer. This allows different plasmas to be assessed. It can be determined if a high plasma density, i. H. "A lot of" plasma, or just a low plasma density, d. H. "Little" plasma, has acted on the indicator layer.

Bevorzugt wird dabei die erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich eines mit dem Plasma zu behandelnden Produktes oder an einem mit dem Plasma zu behandelnden Produkt positioniert um die Stärke und/oder Dauer der Einwirkung des Plasmas auf das Produkt zu überwachen.The device according to the invention is preferably positioned in the region of a product to be treated with the plasma or on a product to be treated with the plasma in order to monitor the strength and / or duration of the action of the plasma on the product.

Eine weitere Möglichkeit der Schichtdickenmessung der Indikatorschicht besteht darin deren elektrischen Widerstand zu messen. Dazu ist die Indikatorschicht aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet. Bei zunehmender Abtragung der Indikatorschicht durch Plasmaeinwirkung wird die Indikatorschicht dünner und damit wird ihr elektrischer Widerstand größer, bzw. die elektrische Leitfähigkeit der Indikatorschicht wird kleiner. Somit kann die Abtragung der Indikatorschicht durch Wegätzen mittels des Plasmas durch Messen der elektrischen Leitfähigkeit der Indikatorschicht beobachtet werden.Another possibility of the layer thickness measurement of the indicator layer is to measure their electrical resistance. For this purpose, the indicator layer is formed of an electrically conductive material. With increasing erosion of the indicator layer by plasma action, the indicator layer is thinner and thus their electrical resistance is greater, or the electrical conductivity of the indicator layer is smaller. Thus, the erosion of the indicator layer can be observed by etching away by the plasma by measuring the electrical conductivity of the indicator layer.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawings.

Die 1 zeigt einen Reaktor mit einer Reaktionskammer einer Mikrowellenplasmaerzeugungsanlage in der ein erfindungsgemäßer Indikatorstreifen angeordnet ist.The 1 shows a reactor with a reaction chamber of a microwave plasma generating plant in which an indicator strip according to the invention is arranged.

Die 2a und 2b zeigen jeweils einen erfindungsgemäßen Indikatorstreifen.The 2a and 2 B each show an indicator strip according to the invention.

Die 3 zeigt einen Reaktor einer Hochfrequenzplasmaerzeugungsanlage mit einer Reaktionskammer in der ein erfindungsgemäßer Indikatorstreifen angeordnet ist.The 3 shows a reactor of a high frequency plasma generating plant with a reaction chamber in which an indicator strip according to the invention is arranged.

Die 4a und 4b zeigen jeweils einen erfindungsgemäßen Indikatorstreifen mit einer ungleichmäßig starken Indikatorschicht.The 4a and 4b each show an indicator strip according to the invention with a non-uniform indicator layer.

Die 5 zeigt die Verwendung eines erfindungsgemäßen Indikatorstreifens zur Messung der Plasmastärke einer Plasmadüse.The 5 shows the use of an indicator strip according to the invention for measuring the plasma thickness of a plasma nozzle.

Die Figuren der Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind so dargestellt, dass ihr Aufbau gut gezeigt werden kann.The figures of the drawings show the subject matter of the invention in a highly schematic manner and are not to scale. The individual components of the article according to the invention are shown so that their structure can be well shown.

In 1 ist ein Reaktor 1 mit einer Reaktionskammer 2, in der ein erfindungsgemäßer Indikatorstreifen 3, d. h. die erfindungsgemäße Vorrichtung, angeordnet ist, dargestellt. In der Reaktionskammer 2 wird ein Plasma 4 mittels eines Magnetrons 6 erzeugt. Dabei werden elektromagnetische Strahlen, z. B. Mikrowellen, erzeugt und eine Ionisierung eines Gases herbei geführt. Das Gas, in dem das Plasma 4 erzeugt wird, wird aus einer Gasflasche 7 über eine mit einem Ventil 8 versehene Gasleitung 9 in die Reaktionskammer 2 eingeleitet. Zum Abpumpen von in der Reaktionskammer 2 befindlicher Luft ist eine Vakuumpumpe 11 über eine ebenfalls ein Ventil 8 aufweisende Rohrleitung 12 an die Reaktionskammer 2 angeschlossen.In 1 is a reactor 1 with a reaction chamber 2 in which an indicator strip according to the invention 3 , ie, the device according to the invention, is arranged, shown. In the reaction chamber 2 becomes a plasma 4 by means of a magnetron 6 generated. In this case, electromagnetic radiation, z. As microwaves, produced and caused an ionization of a gas. The gas in which the plasma 4 is generated from a gas bottle 7 about one with a valve 8th provided gas line 9 in the reaction chamber 2 initiated. For pumping off in the reaction chamber 2 Air is a vacuum pump 11 also with a valve 8th having piping 12 to the reaction chamber 2 connected.

Innerhalb der Reaktionskammer 2 ist eine Haltevorrichtung 15 für ein mittels des Plasmas 4 zu behandelndes Produkt 16 angeordnet. Auf der Haltevorrichtung 15, also im Bereich des Produktes 16, ist der erfindungsgemäße Indikatorstreifen 3 angeordnet. Der erfindungsgemäße Indikatorstreifen 3 weist eine Trägerschicht 20 und eine Indikatorschicht 21 auf. Letztere ist mit ihrer Oberfläche zum Plasma 4 hin ausgerichtet, so dass das Plasma 4 darauf einwirken kann.Inside the reaction chamber 2 is a holding device 15 for one by means of the plasma 4 product to be treated 16 arranged. On the holding device 15 So in the area of the product 16 , is the indicator strip according to the invention 3 arranged. The indicator strip according to the invention 3 has a carrier layer 20 and an indicator layer 21 on. The latter is with its surface to the plasma 4 aligned so that the plasma 4 can act on it.

In der Reaktionskammer 2 ist eine gitterförmige Elektrode 25 angeordnet. Diese Elektrode 25 ist mit einer z. B. negativen elektrischen Ladung beaufschlagt, so dass Ionen aus dem Plasma durch die Elektrode angezogen werden und durch die Gitteröffnungen der Elektrode 25 hindurch beschleunigt werden und auf die Oberfläche des Produkts 16 und der Indikatorschicht 21 auftreffen. Letzteres ist durch die parallelen Pfeile im Bereich des Plasmas 4 in der Figur symbolisch dargestellt. Die Ionen des Plasmas führen zur Abrasion der Indikatorschicht 21, d. h. zum Wegätzen von Material der Indikatorschicht 21.In the reaction chamber 2 is a grid-shaped electrode 25 arranged. This electrode 25 is with a z. B. negative electric charge, so that ions are attracted from the plasma through the electrode and through the grid openings of the electrode 25 through and onto the surface of the product 16 and the indicator layer 21 incident. The latter is due to the parallel arrows in the area of the plasma 4 symbolically represented in the figure. The ions of the plasma lead to the abrasion of the indicator layer 21 , ie for etching away material of the indicator layer 21 ,

Im Gehäuse 30 der Reaktionskammer 2 ist ein Beobachtungsfenster 31 eingebaut. Durch dieses Beobachtungsfenster 31 hindurch kann der Indikatorstreifen 3 beobachtet werden. Zum Feststellen, ob eine ausreichend starke Einwirkung des Plasmas 4 auf die Oberfläche des Produkts 16 erreicht wurde, wird das Vorliegen einer Farbveränderung auf der indikatorschichtseitigen Oberfläche des Indikatorstreifens 3 beobachtet. Wenn die Farbveränderung festgestellt wird, ist die Indikatorschicht 21 weggeätzt und das darunter liegende andersfarbige Material der Trägerschicht 20 ist freigelegt.In the case 30 the reaction chamber 2 is an observation window 31 built-in. Through this observation window 31 can pass through the indicator strip 3 to be watched. To determine if a sufficiently strong exposure to the plasma 4 on the surface of the product 16 is reached, the presence of a color change on the indicator layer side surface of the indicator strip 3 observed. When the color change is detected, the indicator layer is 21 etched away and the underlying different colored material of the carrier layer 20 is exposed.

In den 2a und 2b ist jeweils ein erfindungsgemäßer Indikatorstreifen 3 im Querschnitt dargestellt. Der Indikatorstreifen 3 weist eine Trägerschicht 20 und eine Indikatorschicht 21 auf. Die Indikatorschicht 21 besteht aus einem mittels des Plasmas wegätzbaren Material, z. B. Kohlenstoff. Das Material der Trägerschicht 20 unterscheidet sich farblich von dem Material der Indikatorschicht 21, z. B. ist die Indikatorschicht 21 schwarz und die Trägerschicht 20 weiß. In 2a ist der erfindungsgemäße Indikatorstreifen 3 vor dessen Exposition zum Plasma dargestellt, d. h. die Indikatorschicht 21 ist noch vollständig vorhanden. In 2b ist die Indikatorschicht 21 teilweise von einem Plasma weggeätzt. Dabei war die Indikatorschicht 21 räumlich unterschiedlich stark dem Plasma ausgesetzt. Auf der in der Figur linken Seite ist die Indikatorschicht 21 starker weggeätzt als auf der rechten Seite. D. h. lediglich in einem Bereich 35 auf der linken Seite ist die Indikatorschicht 21 vollständig weggeätzt und damit die Farbveränderung des Indikatorstreifens 3 eingetreten. Wie dargestellt ist also nicht nur die absolute Einwirkungsstärke des Plasmas mittels des erfindungsgemäßen Indikatorstreifens 3 feststellbar, sondern es ist auch eine ungleichmäßige Einwirkungsstärke des Plasmas auf die Oberfläche der Indikatorschicht 21 feststellbar.In the 2a and 2 B is in each case an inventive indicator strip 3 shown in cross section. The indicator strip 3 has a carrier layer 20 and an indicator layer 21 on. The indicator layer 21 consists of a wegätzbaren by means of the plasma material, eg. For example carbon. The material of the carrier layer 20 differs in color from the material of the indicator layer 21 , z. B. is the indicator layer 21 black and the backing layer 20 White. In 2a is the indicator strip according to the invention 3 before being exposed to the plasma, ie the indicator layer 21 is still completely present. In 2 B is the indicator layer 21 partly etched away by a plasma. Here was the indicator layer 21 spatially differently exposed to the plasma. On the left side in the figure is the indicator layer 21 stronger etched away than on the right side. Ie. only in one area 35 on the left side is the indicator layer 21 completely etched away and thus the color change of the indicator strip 3 occurred. As shown, not only is the absolute impact strength of the plasma by means of the indicator strip according to the invention 3 detectable, but it is also a non-uniform impact of the plasma on the surface of the indicator layer 21 ascertainable.

In 3 ist ein Reaktor einer Hochfrequenzplasmaerzeugungsanlage mit einer Reaktionskammer in der ein erfindungsgemäßer Indikatorstreifen 3 angeordnet ist dargestellt. Im Unterschied zu 1 wird das Plasma mittels einer Hochfrequenzelektrode 40 erzeugt, die an einen Hochfrequenzgenerator 41 angeschlossen ist.In 3 is a reactor of a high-frequency plasma generating plant with a reaction chamber in the one indicator strip according to the invention 3 arranged is shown. In contrast to 1 the plasma is generated by means of a high-frequency electrode 40 generated, which is connected to a high frequency generator 41 connected.

In den 4a und 4b ist jeweils ein erfindungsgemäßer Indikatorstreifen mit einer ungleichmäßig starken Indikatorschicht 21 dargestellt. Die Indikatorschicht 21 des Indikatorstreifens der 4a ist schräg, d. h. keilförmig auf die Trägerschicht 20 aufgebracht Die Indikatorschicht 21 des Indikatorstreifens der 4b ist treppenförmig auf die Trägerschicht 20 aufgebracht.In the 4a and 4b is in each case an inventive indicator strip with a non-uniform indicator layer 21 shown. The indicator layer 21 of the indicator strip the 4a is oblique, ie wedge-shaped on the carrier layer 20 applied The indicator layer 21 of the indicator strip the 4b is staircase on the carrier layer 20 applied.

In 5 ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Indikatorstreifens 3 zur Messung der Plasmastärke einer Plasmadüse 50 dargestellt. Der von der Plasmadüse 50 erzeugte Plasmastrahl 51 trifft auf die Indikatorschicht 21 auf und ätzt diese bis auf die Trägerschicht 20 weg.In 5 is the use of an indicator strip according to the invention 3 for measuring the plasma strength of a plasma nozzle 50 shown. The from the plasma nozzle 50 generated plasma jet 51 meets the indicator layer 21 and etched these down to the carrier layer 20 path.

Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung 3 zur Überwachung eines Plasmas 4 mit einer Trägerschicht 20 und einer auf die Trägerschicht 20 aufgebrachten Indikatorschicht 21 sowie ein Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung. Dabei besteht die Indikatorschicht 21 aus einem durch Einwirkung des Plasmas 4 auf die Indikatorschicht 21 wegätzbaren Material und das Material der Trägerschicht 20 unterscheidet sich farblich von dem Material der Indikatorschicht 21.A device is proposed 3 for monitoring a plasma 4 with a carrier layer 20 and one on the carrier layer 20 applied indicator layer 21 and a method of using the device. In this case, there is the indicator layer 21 from a by the action of the plasma 4 on the indicator layer 21 wegätzbaren material and the material of the carrier layer 20 differs in color from the material of the indicator layer 21 ,

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.The invention is not limited to the embodiments given above. Rather, a number of variants are conceivable, which make use of the features of the invention even with fundamentally different type of execution.

Man könnte beispielsweise das zu behandelnde Bauteil auch als Trägermaterial verwenden, indem man beispielsweise mithilfe eines Tampons durch einen Tamponsdruck einen Farbstoff auf das Bauteil aufdruckt.For example, one could also use the component to be treated as a carrier material, for example by printing a dye on the component with the aid of a tampon by means of a tampon printing.

Claims

Contraption ( 3 ) for monitoring a plasma ( 4 ) with a carrier layer ( 20 ) and one on the carrier layer ( 20 ) applied from one by the action of the plasma ( 4 ) on the indicator layer ( 21 ) etchable material existing indicator layer ( 21 ), wherein the material of the carrier layer ( 20 ) colored by the material of the indicator layer ( 21 ), characterized in that the indicator layer consists of carbon, a plasma polymer, a lacquer, a DLC layer, or a dye layer.

Device according to claim 1, characterized in that the indicator layer ( 21 ) is not white and the carrier layer ( 20 ) is white.

Device according to one of claims 1 to 2, characterized in that the carrier layer ( 20 ) consists of a ceramic material or plastic.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device as an adhesive label with an adhesive coating on the indicator layer ( 21 ) facing away from the surface of the support layer ( 20 ) is trained.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device is strip-shaped as an indicator strip.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the indicator layer ( 21 ) is formed of a plurality of different color layers.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the indicator layer ( 21 ) has an uneven thickness, preferably wherein the indicator layer ( 21 ) is formed step-shaped or wedge-shaped.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the plasma polymer is C2H2 and that the dye layer is eosin, methylene, food colorant, UV dye or blankophores.