JPH05202481A - 管内大気圧グロープラズマ反応方法 - Google Patents
管内大気圧グロープラズマ反応方法Info
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- JPH05202481A JPH05202481A JP2409460A JP40946090A JPH05202481A JP H05202481 A JPH05202481 A JP H05202481A JP 2409460 A JP2409460 A JP 2409460A JP 40946090 A JP40946090 A JP 40946090A JP H05202481 A JPH05202481 A JP H05202481A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 円筒管等の絶縁体管の内面や内部の静止、移
動または流通物を大気圧下でプラズマ処理あるいは反応
する。 【構成】 外周部に一対のスパイラル状平行電極対を設
けた絶縁体管の一端部から反応性ガスと希ガスとの混合
ガスを導入し、大気圧下で管内部にグロー放電プラズマ
を発生させて、管内面、または管内部の静止、移動ある
いは流通物を処理する。
動または流通物を大気圧下でプラズマ処理あるいは反応
する。 【構成】 外周部に一対のスパイラル状平行電極対を設
けた絶縁体管の一端部から反応性ガスと希ガスとの混合
ガスを導入し、大気圧下で管内部にグロー放電プラズマ
を発生させて、管内面、または管内部の静止、移動ある
いは流通物を処理する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、管内大気圧グロープ
ラズマ反応方法に関するものである。さらに詳しくは、
この発明は、円筒管等の絶縁体管の内面や内部の静止、
移動または流通物を大気圧下で処理あるいは反応させる
ことのできる管内大気圧グロープラズマ反応方法に関す
るものである。
ラズマ反応方法に関するものである。さらに詳しくは、
この発明は、円筒管等の絶縁体管の内面や内部の静止、
移動または流通物を大気圧下で処理あるいは反応させる
ことのできる管内大気圧グロープラズマ反応方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来より、プラスチック、ガ
ラス、セラミックス等の絶縁体管の内面への膜付け、ま
たは親水・疎水化等の表面処理は、薬品処理あるいは低
圧プラズマ処理により行われてきている。しかしなが
ら、従来法による表面処理においては、一般的に、危険
な薬品を使用してきており、またその処理も大変面倒で
あるという欠点があった。この中でも低圧プラズマ処理
は良好な表面処理を実現するという利点を有するもの
の、通常、数Torr以下の低圧下で行わなければならない
という問題がある。これは、管内の圧力を上昇させてい
くと100Torr 前後から放電が一点に集中し始め、大気圧
付近では火花放電に移行し、管内面または管内部に設置
された物体等への均一な処理が不可能となるからであ
る。このため、低圧プラズマ処理では、真空排気システ
ムを必要とし、これによって装置が大がかりなものとな
り、コストが高くなるという欠点がある。
ラス、セラミックス等の絶縁体管の内面への膜付け、ま
たは親水・疎水化等の表面処理は、薬品処理あるいは低
圧プラズマ処理により行われてきている。しかしなが
ら、従来法による表面処理においては、一般的に、危険
な薬品を使用してきており、またその処理も大変面倒で
あるという欠点があった。この中でも低圧プラズマ処理
は良好な表面処理を実現するという利点を有するもの
の、通常、数Torr以下の低圧下で行わなければならない
という問題がある。これは、管内の圧力を上昇させてい
くと100Torr 前後から放電が一点に集中し始め、大気圧
付近では火花放電に移行し、管内面または管内部に設置
された物体等への均一な処理が不可能となるからであ
る。このため、低圧プラズマ処理では、真空排気システ
ムを必要とし、これによって装置が大がかりなものとな
り、コストが高くなるという欠点がある。
【0003】また、低圧プラズマ処理では、反応性ガス
等の気体を導入するために、長尺のプラスチック細管や
管壁に多数の小孔を形成したポーラス状細管を使用する
ため、このような細管の管路や管壁を透過してくる空気
により内圧が上昇し、充分な放電処理を行うことは実質
的に不可能でもあった。一方、この発明の発明者らは、
Heを主体とした希ガスを希釈ガスとして用い、反応性
ガスを大希釈し、全圧を大気圧近辺に保持して、拡散し
たグロー放電を発生させる大気圧プラズマ反応方法をす
でに提案してもいる。この方法では、大気圧下に拡散し
た安定なグロー放電を発生させることができるため、真
空排気システムを省略することができ、処理装置のコス
トを極めて低減させることを可能としている。
等の気体を導入するために、長尺のプラスチック細管や
管壁に多数の小孔を形成したポーラス状細管を使用する
ため、このような細管の管路や管壁を透過してくる空気
により内圧が上昇し、充分な放電処理を行うことは実質
的に不可能でもあった。一方、この発明の発明者らは、
Heを主体とした希ガスを希釈ガスとして用い、反応性
ガスを大希釈し、全圧を大気圧近辺に保持して、拡散し
たグロー放電を発生させる大気圧プラズマ反応方法をす
でに提案してもいる。この方法では、大気圧下に拡散し
た安定なグロー放電を発生させることができるため、真
空排気システムを省略することができ、処理装置のコス
トを極めて低減させることを可能としている。
【0004】しかしながら、この大気圧プラズマ反応方
法においては、放電電極を平行平板電極としているた
め、平らな面を有する試料への処理が主体となってお
り、円筒管等の絶縁体管内面の処理、また、管内部を流
通する気体の反応生成物を効果的に得るためには種々の
改良を必要としていた。ところで、従来の低圧プラズマ
処理におけるガラス等からなる円筒管に対する放電形式
としては、たとえば図7〜図9に示したような容量結合
型または誘導結合型が広く知られている。
法においては、放電電極を平行平板電極としているた
め、平らな面を有する試料への処理が主体となってお
り、円筒管等の絶縁体管内面の処理、また、管内部を流
通する気体の反応生成物を効果的に得るためには種々の
改良を必要としていた。ところで、従来の低圧プラズマ
処理におけるガラス等からなる円筒管に対する放電形式
としては、たとえば図7〜図9に示したような容量結合
型または誘導結合型が広く知られている。
【0005】図7に示した容量結合型の放電形式におい
ては、一対のリング状電極(ア)(イ)を円筒管(ウ)
の外周に対向配置している。図8に示した放電形式も容
量結合型であり、円筒管(ウ)の外周に曲板状電極
(エ)を配設している。また、図9に示した誘導結合型
の放電形式の場合には、コイル型電極(オ)を円筒管
(ウ)の外周部に配設している。
ては、一対のリング状電極(ア)(イ)を円筒管(ウ)
の外周に対向配置している。図8に示した放電形式も容
量結合型であり、円筒管(ウ)の外周に曲板状電極
(エ)を配設している。また、図9に示した誘導結合型
の放電形式の場合には、コイル型電極(オ)を円筒管
(ウ)の外周部に配設している。
【0006】これらの放電形式をこの発明者らが提案し
ている大気圧下でのプラズマ反応方法に応用することが
考えられもするが、しかしながらその応用は実質的には
不可能であるのが実情であった。すなわち、図7に示し
たリング状電極(ア)(イ)を用いた放電形式の場合に
は、たとえHeで希釈した混合ガス(カ)を用いても大
気圧下での放電は困難であり、しかも放電に広がりがな
く局所的となり、円筒管(ウ)内部での放電処理には不
適当である。
ている大気圧下でのプラズマ反応方法に応用することが
考えられもするが、しかしながらその応用は実質的には
不可能であるのが実情であった。すなわち、図7に示し
たリング状電極(ア)(イ)を用いた放電形式の場合に
は、たとえHeで希釈した混合ガス(カ)を用いても大
気圧下での放電は困難であり、しかも放電に広がりがな
く局所的となり、円筒管(ウ)内部での放電処理には不
適当である。
【0007】一方、図8に示した曲板状の電極(エ)を
用いた放電形式の場合には、電極(エ)の軸方向の長さ
を変えることで管軸方向へ放電を拡散させることができ
るが、大気圧下He混合ガス(カ)中での放電可能な電
極間距離は高々20mmであり、直径が20mm以上の大口
径管の場合には放電を発生させることができない。しか
も径方向の放電密度にばらつきが多いという問題もあ
る。
用いた放電形式の場合には、電極(エ)の軸方向の長さ
を変えることで管軸方向へ放電を拡散させることができ
るが、大気圧下He混合ガス(カ)中での放電可能な電
極間距離は高々20mmであり、直径が20mm以上の大口
径管の場合には放電を発生させることができない。しか
も径方向の放電密度にばらつきが多いという問題もあ
る。
【0008】また、図9に示したコイル型電極(オ)を
用いた放電形式の場合には、大気圧グロー放電の必要条
件であるパルス状放電とならないため、放電が本質的に
局部的となり、しかも高温アークになりやすく、低温プ
ラズマには不適当である。この発明は、以上の通りの事
情に鑑みてなされたものであり、従来の絶縁性管内部で
のプラズマ処理の欠点を解消し、円筒管等の絶縁体管の
内面や内部の静止、移動または流通物を大気圧下で処理
あるいは反応させることのできる、新しい管内大気圧グ
ロープラズマ反応方法を提供することを目的としてい
る。
用いた放電形式の場合には、大気圧グロー放電の必要条
件であるパルス状放電とならないため、放電が本質的に
局部的となり、しかも高温アークになりやすく、低温プ
ラズマには不適当である。この発明は、以上の通りの事
情に鑑みてなされたものであり、従来の絶縁性管内部で
のプラズマ処理の欠点を解消し、円筒管等の絶縁体管の
内面や内部の静止、移動または流通物を大気圧下で処理
あるいは反応させることのできる、新しい管内大気圧グ
ロープラズマ反応方法を提供することを目的としてい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、外周部に一対のスパイラル状平
行電極対を設けた絶縁体管の一端部から反応性ガスと希
ガスとの混合ガスを導入し、大気圧下で管内部にグロー
放電プラズマを発生させて、管内面、または管内部の静
止、移動あるいは流通物を処理することを特徴とする管
内大気圧グロープラズマ反応方法を提供する。
を解決するものとして、外周部に一対のスパイラル状平
行電極対を設けた絶縁体管の一端部から反応性ガスと希
ガスとの混合ガスを導入し、大気圧下で管内部にグロー
放電プラズマを発生させて、管内面、または管内部の静
止、移動あるいは流通物を処理することを特徴とする管
内大気圧グロープラズマ反応方法を提供する。
【0010】たとえば図1に示したように、この発明の
方法においては、円筒管等の絶縁体管(1)の外周部に
一対のスパイラル状の平行電極対を設け、一方を高圧電
極(2)とし、他方をアース電極(3)とする。絶縁体
管(1)の材質としては特に制限はなく、たとえばガラ
ス、ビニルチューブ等の汎用プラスチックの他、PTF
T,FEP,PET,PPS,PEEK,ABS,シリ
コンチューブ等の工業用汎用プラスチック材料、セラミ
ックス等の任意のものとすることができる。また、絶縁
体管(1)の太さについても格別の限定はなく、直径1
0cmを越える大口径管や0.1mm φ以下の極細管などの任
意のものとすることができる。その断面形状も図1に例
示した円形の他、多角形などとすることもできる。
方法においては、円筒管等の絶縁体管(1)の外周部に
一対のスパイラル状の平行電極対を設け、一方を高圧電
極(2)とし、他方をアース電極(3)とする。絶縁体
管(1)の材質としては特に制限はなく、たとえばガラ
ス、ビニルチューブ等の汎用プラスチックの他、PTF
T,FEP,PET,PPS,PEEK,ABS,シリ
コンチューブ等の工業用汎用プラスチック材料、セラミ
ックス等の任意のものとすることができる。また、絶縁
体管(1)の太さについても格別の限定はなく、直径1
0cmを越える大口径管や0.1mm φ以下の極細管などの任
意のものとすることができる。その断面形状も図1に例
示した円形の他、多角形などとすることもできる。
【0011】スパイラル状平行電極対(2)(3)とし
ては、たとえばこの図1に示したように、箔状の電極を
用い、これを絶縁体管(1)の外周面に張り付けること
ができる。この他、短冊状の板状電極、あるいは1mmφ
以上の太さで自立できるコイル等を用いることもでき
る。この場合には、電極対(2)(3)を被処理面から
離すことができるため、絶縁体管を電極対(2)(3)
の軸方向に移動させることができ、長尺物の連続処理が
可能となる。電極対(2)(3)の材質としては、銅、
銀、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、カーボン等
の種々の導電性材料を任意に用いることができる。この
ようなスパイラル状平行電極対(2)(3)の電極間距
離(l)としては、0.1mm からおよそ30mmまでとする
ことができる。好ましくは5mmから20mmである。ま
た、図1に例示したような箔状の電極対の場合には、そ
の幅(m)を0.1mm から30mmまでとすることができ、
絶縁体管(1)の直径に対応させることができる。さら
に、外部沿面放電を防止するために、たとえば図2に示
したように、エポキシまたはシリコン接着剤等の絶縁性
接着剤(4)で外周面全面をカバーすることもできる。
ては、たとえばこの図1に示したように、箔状の電極を
用い、これを絶縁体管(1)の外周面に張り付けること
ができる。この他、短冊状の板状電極、あるいは1mmφ
以上の太さで自立できるコイル等を用いることもでき
る。この場合には、電極対(2)(3)を被処理面から
離すことができるため、絶縁体管を電極対(2)(3)
の軸方向に移動させることができ、長尺物の連続処理が
可能となる。電極対(2)(3)の材質としては、銅、
銀、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、カーボン等
の種々の導電性材料を任意に用いることができる。この
ようなスパイラル状平行電極対(2)(3)の電極間距
離(l)としては、0.1mm からおよそ30mmまでとする
ことができる。好ましくは5mmから20mmである。ま
た、図1に例示したような箔状の電極対の場合には、そ
の幅(m)を0.1mm から30mmまでとすることができ、
絶縁体管(1)の直径に対応させることができる。さら
に、外部沿面放電を防止するために、たとえば図2に示
したように、エポキシまたはシリコン接着剤等の絶縁性
接着剤(4)で外周面全面をカバーすることもできる。
【0012】このようなスパイラル状平行電極(2)
(3)に接続する電源(5)についても特に制限はな
く、数kHz の低周波から数10kHz あるいは13.56MHzま
での高周波とすることができる。また、絶縁性管(1)
の一端部から導入する混合ガス(6)の反応性ガスとし
ては、酸素、アンモニア等の無機モノマーやC2 F4 ,
C3 F6 等のフッ化エチレン系、CF4 ,C2 F6 等の
フッ素パラフィン炭化水素、またはフッ素原子を含む側
鎖のついた鎖状炭化水素、あるいはフッ素化芳香族炭化
水素などの官能基を有する、もしくは有さない炭化水素
等の任意の有機モノマーを用いることができる。このよ
うな反応性ガスをHeを主体とする希釈ガスで大希釈
し、混合ガス(6)とする。グロー放電の安定化のため
にはHeの混合割合が大きいほど好ましいが、必要に応
じてAr,N2 等の不活性ガスを混入することもでき
る。たとえばHeに対するArの混合割合を90%程度
とすることができる。これにより、高価なHeの使用量
を低減させ、コストを安価とすることが可能となる。い
ずれの場合も混合ガス(6)の全圧は1気圧付近とす
る。
(3)に接続する電源(5)についても特に制限はな
く、数kHz の低周波から数10kHz あるいは13.56MHzま
での高周波とすることができる。また、絶縁性管(1)
の一端部から導入する混合ガス(6)の反応性ガスとし
ては、酸素、アンモニア等の無機モノマーやC2 F4 ,
C3 F6 等のフッ化エチレン系、CF4 ,C2 F6 等の
フッ素パラフィン炭化水素、またはフッ素原子を含む側
鎖のついた鎖状炭化水素、あるいはフッ素化芳香族炭化
水素などの官能基を有する、もしくは有さない炭化水素
等の任意の有機モノマーを用いることができる。このよ
うな反応性ガスをHeを主体とする希釈ガスで大希釈
し、混合ガス(6)とする。グロー放電の安定化のため
にはHeの混合割合が大きいほど好ましいが、必要に応
じてAr,N2 等の不活性ガスを混入することもでき
る。たとえばHeに対するArの混合割合を90%程度
とすることができる。これにより、高価なHeの使用量
を低減させ、コストを安価とすることが可能となる。い
ずれの場合も混合ガス(6)の全圧は1気圧付近とす
る。
【0013】一方、発生するグロー放電は、電極対
(2)(3)の対極となる電極が管軸方向および円周方
向に少しずつずれていくため、絶縁体管(1)の内面に
密着した形で、管軸方向に沿って広がり、放電密度も平
均化される。このように拡散するグロー放電プラズマに
より種々の表面処理や、薄膜形成、合成、分解等の任意
の化学反応を生起させることができ、その効率を著しく
向上させることができる。
(2)(3)の対極となる電極が管軸方向および円周方
向に少しずつずれていくため、絶縁体管(1)の内面に
密着した形で、管軸方向に沿って広がり、放電密度も平
均化される。このように拡散するグロー放電プラズマに
より種々の表面処理や、薄膜形成、合成、分解等の任意
の化学反応を生起させることができ、その効率を著しく
向上させることができる。
【0014】処理または反応の対象としては、絶縁体管
(1)の内面の他、絶縁体管(1)内部に設置される物
体または管内を浮遊あるいは振動して運ばれる粉体等の
移動体表面、気体等の流通物、一部に気相を残した液体
表面などの任意のものとすることができる。表面処理す
ることのできる表面についても、特に制限はなく、未処
理面をはじめとして、セルロース、生体材料等で形成さ
れた、または表面処理された表面の任意のものとするこ
とができる。
(1)の内面の他、絶縁体管(1)内部に設置される物
体または管内を浮遊あるいは振動して運ばれる粉体等の
移動体表面、気体等の流通物、一部に気相を残した液体
表面などの任意のものとすることができる。表面処理す
ることのできる表面についても、特に制限はなく、未処
理面をはじめとして、セルロース、生体材料等で形成さ
れた、または表面処理された表面の任意のものとするこ
とができる。
【0015】
【実施例】以下実施例を示し、この発明の管内大気圧グ
ロープラズマ反応方法についてさらに詳しく説明する。 実施例1 図3に示したように、外径10mm,厚さ1mmのパイレッ
クス製ガラス管(7)の内側に円周に沿って厚さ190 μ
m,長さ240mm のポリイミドフィルム(8)(カプトン
H/Dupon 製)を管軸方向に一様にかつ一重になるよう
に張り付けた。また、ガラス管(7)の外側にポリイミ
ドフィルム(8)の左端より2cmの位置から18cmまで
の位置に一対のスパイラル状銅箔電極(9)(10)を
配設した。ガラス管(7)の一端部より管内に1気圧
(約760Torr )のHeとO2 との混合ガス(O2 が10
%)を総流量2000ml/min で導入するとともに、ガラス
管(7)の外周面に配設した銅箔電極(9)(10)に
高周波高電圧を周波数3kHz,3mAで印加し、放電を発
生させた。
ロープラズマ反応方法についてさらに詳しく説明する。 実施例1 図3に示したように、外径10mm,厚さ1mmのパイレッ
クス製ガラス管(7)の内側に円周に沿って厚さ190 μ
m,長さ240mm のポリイミドフィルム(8)(カプトン
H/Dupon 製)を管軸方向に一様にかつ一重になるよう
に張り付けた。また、ガラス管(7)の外側にポリイミ
ドフィルム(8)の左端より2cmの位置から18cmまで
の位置に一対のスパイラル状銅箔電極(9)(10)を
配設した。ガラス管(7)の一端部より管内に1気圧
(約760Torr )のHeとO2 との混合ガス(O2 が10
%)を総流量2000ml/min で導入するとともに、ガラス
管(7)の外周面に配設した銅箔電極(9)(10)に
高周波高電圧を周波数3kHz,3mAで印加し、放電を発
生させた。
【0016】銅箔電極(9)(10)の16cmにわたっ
て青白いHe放電発光が観察された。放電後、ガラス管
(7)の内側に張り付けたポリイミドフィルム(8)を
抜き取り、放電前後のフィルム(8)内表面の親・疎水
性の変化を水滴の接触角で評価した。その結果を示した
ものが表1である。
て青白いHe放電発光が観察された。放電後、ガラス管
(7)の内側に張り付けたポリイミドフィルム(8)を
抜き取り、放電前後のフィルム(8)内表面の親・疎水
性の変化を水滴の接触角で評価した。その結果を示した
ものが表1である。
【0017】
【表1】
【0018】放電前のフィルム(8)の接触角は70度
であった。表1からも明らかなように、電極(9)(1
0)直下のフィルム(8)内表面の親水性が放電後に上
昇した。また、放電領域前後、特に下流域においては相
当長距離にわたって放電により親水化されることが確認
された。このような表面処理効果は、ポリイミドフィル
ム(8)をガラス管(7)の内径より小さい幅で切断
し、短冊状にしてガラス管(7)内に挿入した時にも確
認された。
であった。表1からも明らかなように、電極(9)(1
0)直下のフィルム(8)内表面の親水性が放電後に上
昇した。また、放電領域前後、特に下流域においては相
当長距離にわたって放電により親水化されることが確認
された。このような表面処理効果は、ポリイミドフィル
ム(8)をガラス管(7)の内径より小さい幅で切断
し、短冊状にしてガラス管(7)内に挿入した時にも確
認された。
【0019】実施例2 実施例1と同様に、図3に示したような装置を組み立
て、HeとC2 F4 (テトラフルオロエチレン,TF
E)との混合気体を1気圧下で、He流量2000ml/min
,TFE流量4ml/min で導入し、電極(9)(1
0)間に3kHz ,2〜4.5mA ので印加し、放電を発生さ
せた。ポリイミドフィルム(8)内表面に透明な膜が形
成した。
て、HeとC2 F4 (テトラフルオロエチレン,TF
E)との混合気体を1気圧下で、He流量2000ml/min
,TFE流量4ml/min で導入し、電極(9)(1
0)間に3kHz ,2〜4.5mA ので印加し、放電を発生さ
せた。ポリイミドフィルム(8)内表面に透明な膜が形
成した。
【0020】図4は、この堆積膜のESCA(X線光電
子分光)測定によるフッ素と炭素の原子密度比を放電電
流との関係で示した相関図である。また、図5は、放電
電流と成膜速度との関係を示した相関図である。これら
の図4および図5からも明らかなように、基板として用
いたポリイミドフィルム(8)上に充分な速度でポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)類似膜が生成したこ
とが確認された。このプラズマ重合膜の水滴接触角を測
定したところ、およそ110 度から115 度であった。テフ
ロンにも匹敵する強い疎水性を示した。
子分光)測定によるフッ素と炭素の原子密度比を放電電
流との関係で示した相関図である。また、図5は、放電
電流と成膜速度との関係を示した相関図である。これら
の図4および図5からも明らかなように、基板として用
いたポリイミドフィルム(8)上に充分な速度でポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)類似膜が生成したこ
とが確認された。このプラズマ重合膜の水滴接触角を測
定したところ、およそ110 度から115 度であった。テフ
ロンにも匹敵する強い疎水性を示した。
【0021】実施例3 実施例1と同様な装置中に、モデル排ガスとしてのNH
3 とNO2 を、各々、HeおよびArで大希釈し、以下
の条件で循環ポンプを通して放電領域に還流した。 混合気体流量: NH3 (NO2 ) 1ml/min He 1000ml/min Ar 1000ml/min 圧力 : 大気圧 放電周波数 : 13.56MHz 出力 : 100 W 放電領域を通過した気体の一部を取り出し、ガスクロマ
トグラフィで分析した。
3 とNO2 を、各々、HeおよびArで大希釈し、以下
の条件で循環ポンプを通して放電領域に還流した。 混合気体流量: NH3 (NO2 ) 1ml/min He 1000ml/min Ar 1000ml/min 圧力 : 大気圧 放電周波数 : 13.56MHz 出力 : 100 W 放電領域を通過した気体の一部を取り出し、ガスクロマ
トグラフィで分析した。
【0022】図6は、放電時間に対するNH3 およびN
O2 の分解率を示した相関図である。この図6からも明
らかなように、NH3 およびNO2 が短時間に分解する
ことが確認された。特にNH3 は1分以内に完全に分解
した。生成物としてはNH3 の場合には、N2 とH2 の
他に、N2 H4 が検出された。NO2 の場合の生成物
は、N2 とO2 とであった。
O2 の分解率を示した相関図である。この図6からも明
らかなように、NH3 およびNO2 が短時間に分解する
ことが確認された。特にNH3 は1分以内に完全に分解
した。生成物としてはNH3 の場合には、N2 とH2 の
他に、N2 H4 が検出された。NO2 の場合の生成物
は、N2 とO2 とであった。
【0023】このような分解反応は、希釈ガスのHeお
よびArが、放電により高い励起状態の準安定原子に上
げられ、このエネルギーが試料気体に転移して生ずるも
のと考えられる。もちろんこの発明は、以上の例によっ
て限定されるものではない。電極の形態および材質、導
入する反応性気体および希ガスの種類、印加電力とその
周波数等の細部については様々な態様が可能であること
はいうまでもない。
よびArが、放電により高い励起状態の準安定原子に上
げられ、このエネルギーが試料気体に転移して生ずるも
のと考えられる。もちろんこの発明は、以上の例によっ
て限定されるものではない。電極の形態および材質、導
入する反応性気体および希ガスの種類、印加電力とその
周波数等の細部については様々な態様が可能であること
はいうまでもない。
【0024】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、ガラス、プラスチック、セラミックス等からなる
円筒管等の絶縁体管の内面、または内部の静止、移動あ
るいは流通物へのプラズマ処理を大気圧下で行うことが
可能となる。
って、ガラス、プラスチック、セラミックス等からなる
円筒管等の絶縁体管の内面、または内部の静止、移動あ
るいは流通物へのプラズマ処理を大気圧下で行うことが
可能となる。
【図1】この発明の管内大気圧グロープラズマ反応方法
に用いることのできる装置を例示した斜視図である。
に用いることのできる装置を例示した斜視図である。
【図2】装置の別の例を示した側面図である。
【図3】(a)(b)は、各々、円筒管内面でのポリイ
ミドフィルムの親水化処理に用いた装置を示した横断面
図および縦断面図である。
ミドフィルムの親水化処理に用いた装置を示した横断面
図および縦断面図である。
【図4】放電電流とプラズマ重合膜のESCA測定によ
るフッ素と炭素の原子密度比ととの関係を示した相関図
である。
るフッ素と炭素の原子密度比ととの関係を示した相関図
である。
【図5】成膜速度と放電電流との関係を示した相関図で
ある。
ある。
【図6】放電時間に対するNH3 およびNO2 の分解率
を示した相関図である。
を示した相関図である。
【図7】従来の絶縁体円筒管への放電形式を示した斜視
図である。
図である。
【図8】従来の絶縁体円筒管への放電形式を示した斜視
図である。
図である。
【図9】従来の絶縁体円筒管への放電形式を示した斜視
図である。
図である。
1 絶縁体管 2 高圧電極 3 アース電極 4 絶縁性接着剤 5 電源 6 混合ガス 7 ガラス管 8 ポリイミドフィルム 9,10 スパイラル状銅箔電極
Claims (1)
- 【請求項1】 外周部に一対のスパイラル状平行電極対
を設けた絶縁体管の一端部から反応性ガスと希ガスとの
混合ガスを導入し、大気圧下で管内部にグロー放電プラ
ズマを発生させて、管内面、または管内部の静止、移動
あるいは流通物を処理することを特徴とする管内大気圧
グロープラズマ反応方法。
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Publication Number | Publication Date |
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JPH05202481A true JPH05202481A (ja) | 1993-08-10 |
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JP40946090A Expired - Fee Related JP3280994B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 管内大気圧グロープラズマ反応方法 |
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-
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- 1990-12-28 JP JP40946090A patent/JP3280994B2/ja not_active Expired - Fee Related
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