NO173921B - PROCEDURE FOR CLEANING A GOOD SURFACE - Google Patents
PROCEDURE FOR CLEANING A GOOD SURFACE Download PDFInfo
- Publication number
- NO173921B NO173921B NO89891827A NO891827A NO173921B NO 173921 B NO173921 B NO 173921B NO 89891827 A NO89891827 A NO 89891827A NO 891827 A NO891827 A NO 891827A NO 173921 B NO173921 B NO 173921B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- plasma
- accordance
- cleaning
- gas
- fluorine
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 230000005495 cold plasma Effects 0.000 claims description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 claims description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 33
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010085603 SFLLRNPND Proteins 0.000 description 1
- 235000010599 Verbascum thapsus Nutrition 0.000 description 1
- 244000178289 Verbascum thapsus Species 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- -1 nitro trifluoride Chemical compound 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til rengjøring av en gjenstands overflate, hvor gjenstanden er fremstilt av et materiale i form av uoksyderbart stål, glass, porselen, keramikk eller kombinasjoner av slikt materiale. Med rensing av overflater tenker man særlig på fjerning av olje eller fett, som dekker gjenstanden helt eller delvis. Fremgangsmåten kan også anvendes på optiske fibrer fremstilt av glass. The present invention relates to a method for cleaning the surface of an object, where the object is made of a material in the form of stainless steel, glass, porcelain, ceramics or combinations of such material. When cleaning surfaces, one thinks in particular of the removal of oil or grease, which covers the object in whole or in part. The method can also be applied to optical fibers made from glass.
Betegnelsen plasma er benyttet for forskjellige miljøer som inneholder på samme tid nøytrale partikler - i form av atomer eller molekyler - positive ioner og elektroner. Det kan på kun-stig måte fremstilles en plasma som omfatter en gass som har høy temperatur eller som er underkastet et intenst elektrisk felt. The term plasma is used for different environments that contain at the same time neutral particles - in the form of atoms or molecules - positive ions and electrons. A plasma can be artificially produced which comprises a gas which has a high temperature or which is subjected to an intense electric field.
Et plasma av type I, som vanligvis er betegnet som plasma uten andre kvalifikasjoner, danner et kraftig ionifisert miljø, hvori temperaturen er særlig høy, og inntar termodynamisk balansert tilstand. Dette plasma oppnår man for eksempel ved hjelp av en materie av typen fakkel-plasma (torche å plasma). Temperaturen er av en størrelsesorden 10.000-15.000°K. Rengjøring av en gjenstands overflate ved hjelp av plasmaer av nevnte type I forår-saker en destruktiv påvirkning som skyldes anvendelsen av høye temperaturer. Slike plasmaer er avlukket i volumer, som er av-grenset av landingen, og derfor kan bare forholdsvis små flater behandles. Et plasma av nevnte type er beskrevet i US patentskrift 4.555.303. A type I plasma, which is usually referred to as plasma without other qualifications, forms a highly ionized environment, in which the temperature is particularly high, and assumes a thermodynamically balanced state. This plasma is obtained, for example, with the help of a material of the torch-plasma type (torche å plasma). The temperature is of the order of 10,000-15,000°K. Cleaning the surface of an object using plasmas of the aforementioned type I causes a destructive effect due to the application of high temperatures. Such plasmas are enclosed in volumes, which are delimited by the landing, and therefore only relatively small surfaces can be treated. A plasma of the aforementioned type is described in US patent 4,555,303.
Et plasma av type II, som vanligvis er betegnet som et kaldt plasma, danner et lavt ionisert miljø. Plasmaets temperatur er særlig lav, idet den er lavere enn 1000°K. Plasmaet er imidlertid angitt som dårlig, idet miljøet inntar en sterkt ubalan-sert termodynamisk tilstand. Det kalde plasma oppnår man i en elektrisk ladning, med eller uten elektroder, i en gass under lavt trykk, dvs. lavere enn 100 mbar, for eksempel ved elektriske utladninger, mikrobølgeutlandinger eller høyfrekvens-utladninger. Et plasma av av nevnte type II er beskrevet i FR patentskrift 2.368.308. A type II plasma, which is usually referred to as a cold plasma, forms a low ionized environment. The temperature of the plasma is particularly low, as it is lower than 1000°K. However, the plasma is indicated as bad, as the environment assumes a strongly unbalanced thermodynamic state. The cold plasma is obtained in an electric charge, with or without electrodes, in a gas under low pressure, i.e. lower than 100 mbar, for example by electric discharges, microwave discharges or high-frequency discharges. A plasma of the aforementioned type II is described in FR patent document 2,368,308.
Et plasma av type III er i den etterfølgende beskrivelse betegnet som differensiert plasma. I vitenskapelig litteratur er nevnte plasma imidlertid betegnet som "aktivert gass" ("gaz activé") eller som "etter-luminisens" ("postluminiscence"), idet det som plasmagen gas anvendes nitrogen. Den differensierte plasma oppnås ved ekspansjon, i dynamisk tilstand, av et plasma som er kaldt under utladningen. Slik ekspansjon kan gjennomføres i forholdsvis store volumer, dvs. i en størrelsesorden av flere kubikkmeters volum. Generelt kan plasmaet dannes ved trykk lavere enn 100 mbar, men kan oppnås også ved trykk over atmosfæres-trykket. Det er tale om et miljø som befinner seg i en særlig ut-preget ikke-balansert termodynamisk tilstand, hvor gjennomsnitts-temperaturen er tilsvarende til den omgivende atmosfæres temperatur, for eksempel 298°K. In the following description, a type III plasma is referred to as differentiated plasma. In scientific literature, however, said plasma is referred to as "activated gas" ("gaz activité") or as "after-luminescence" ("postluminiscence"), since nitrogen is used as the plasmagenic gas. The differentiated plasma is obtained by expansion, in a dynamic state, of a plasma that is cold during the discharge. Such expansion can be carried out in relatively large volumes, i.e. in the order of several cubic meters in volume. In general, the plasma can be formed at pressures lower than 100 mbar, but can also be achieved at pressures above atmospheric pressure. This is an environment that is in a particularly pronounced non-balanced thermodynamic state, where the average temperature is equivalent to the temperature of the surrounding atmosphere, for example 298°K.
Det differensierte plasma er kjent i forbindelse med be-handling av plast-flater, særlig kjent fra EU patentsøknader 84.101.92 6.8 og 84.101.935.9, med tanke på å øke vedheftingsevnen for slike flater, og fører særlig til en økning av befuktnings-evnen og kjennetegnes av en reduksjon av materialflatens vann-kontaktvinkel. Imidlertid er det ikke kjent spesiell anvendelse av differensiert plasma, uten i forbindelse med plastmateriale. The differentiated plasma is known in connection with the treatment of plastic surfaces, particularly known from EU patent applications 84.101.92 6.8 and 84.101.935.9, with a view to increasing the adhesiveness of such surfaces, and in particular leads to an increase in the wetting ability and is characterized by a reduction of the water contact angle of the material surface. However, there is no known specific application of differentiated plasma, except in connection with plastic material.
Imidlertid har man funnet at det som utgjør oppfinnelses-gjenstanden i det foreliggende tilfelle, er at det differensierte plasma, på helt upåaktet måte, har en evne til rengjøring av overflaten på visse gjenstander, som ikke endres eller modifi-seres av nevnte plasma, og dette gjelder spesielt gjenstander av uoksyderbart stål, keramikk, porselen og glass. However, it has been found that what constitutes the object of the invention in the present case is that the differentiated plasma, in a completely unnoticed way, has an ability to clean the surface of certain objects, which is not changed or modified by said plasma, and this particularly applies to objects made of stainless steel, ceramics, porcelain and glass.
Fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at gjenstanden underkastes en påvirkning av differensiert, kaldt plasma i et tidsrom tilstrekkelig til å nedbryte skittent stoff som er avsatt på gjenstandens overflate. The method according to the invention is characterized by the fact that the object is subjected to the influence of differentiated, cold plasma for a period of time sufficient to break down dirty material deposited on the surface of the object.
Det er funnet at de forurensende stoffer, såsom olje, fett, organiske stoffer, som ofte avsettes på overflaten av slike gjenstander, lett kan nedbrytes når overflaten behandles med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Det nødvendige tidsrom er bestemt av det trykk som hersker i plasmaets ekspansjonskammer samt til-smussingsgraden for gjenstandens overflate. Denne nedbrytning foregår selv om temperaturen i plasmaet er like ved den omgivende atmosfæres temperatur. It has been found that the polluting substances, such as oil, fat, organic substances, which are often deposited on the surface of such objects, can be easily broken down when the surface is treated with the method according to the invention. The required time is determined by the pressure prevailing in the plasma's expansion chamber as well as the degree of soiling of the object's surface. This breakdown takes place even if the temperature in the plasma is similar to the temperature of the surrounding atmosphere.
De spesifiserte utførelser av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav. De differensierte plasmaer, som anvendes innenfor rammen for foreliggende oppfinnelse, innbefatter rene gasser eller gasser i blanding, spesielt argon, dioksygen (02), dinitrogen (N2) og til og med luft, og betegnes generelt som plasmagene gasser. The specified embodiments of the method according to the invention appear from the independent patent claims. The differentiated plasmas, which are used within the framework of the present invention, include pure gases or gases in mixture, especially argon, dioxygen (02), dinitrogen (N2) and even air, and are generally referred to as plasmagenic gases.
Fortrinnsvis er det plasmagene miljø en blanding av gasser, som inneholder, i en andel stort sett lik 10%, en fluor- eller klorforbindelse. Det er konstatert at nærværet av en slik gass har en forsterkende effekt på det differensierte plasmas ren-gjøringsvirkning. Fluorforbindelsen velges spesielt blant følg-ende forbindelser: nitro-trifluorid (NF^), karbon-tetrafluorid (CF4), svovel-heksafluorid (SFg) og fluor (F2). Klorforbindelsen velges spesielt blant følgende forbindelser: nitro-triklorid (NC13), karbon-tetraklorid (CC14), triklormetan (CHC13), diklormetan (CH2C12) eller klor (Cl2). Preferably, the plasmagenic environment is a mixture of gases, which contains, in a proportion roughly equal to 10%, a fluorine or chlorine compound. It has been established that the presence of such a gas has an enhancing effect on the cleaning effect of the differentiated plasma. The fluorine compound is selected in particular from the following compounds: nitro trifluoride (NF^), carbon tetrafluoride (CF4), sulfur hexafluoride (SFg) and fluorine (F2). The chlorine compound is selected in particular from among the following compounds: nitro trichloride (NC13), carbon tetrachloride (CC14), trichloromethane (CHC13), dichloromethane (CH2C12) or chlorine (Cl2).
Den foretrukne sammensetning av det plasmagene miljø er som følger: dioksygen 75%, dinitrogen 23,5 % og nitro-trifluorid 1,5% under et trykk på 12 mbar. The preferred composition of the plasmagenic environment is as follows: dioxygen 75%, dinitrogen 23.5% and nitro-trifluoride 1.5% under a pressure of 12 mbar.
I en slik sammensetning og under slikt trykk kan den behandlingstid som er nødvendig for å oppnå fullstendig rengjøring av overflaten på gjenstander av uoksyderbart stål være av en størrelsesorden 15 min., dersom gjenstandens overflate er spesielt glatt. Behandlingstiden er derimot av en størrelsesorden 90 til 100 min., dersom overflaten er marmorert (ru). Den angitte tid er den som medgår for gjennomføring av fullstendig nedbrytning av allslags forurensende stoffer, som avsettes på gjenstandens overflate, uavhengig av hvilken form gjenstanden har og uavhengig av om det forurensende stoff er avsatt i utsparinger eller i indre hulrom. In such a composition and under such pressure, the treatment time required to achieve complete cleaning of the surface of stainless steel objects can be of the order of 15 minutes, if the surface of the object is particularly smooth. The treatment time, on the other hand, is of the order of 90 to 100 min., if the surface is marbled (rough). The specified time is the time required for complete breakdown of all kinds of polluting substances, which are deposited on the object's surface, regardless of the shape of the object and regardless of whether the polluting substance is deposited in recesses or in internal cavities.
En fullstendig rengjøring av en gjenstand kan oppnås uten vanskelige manipulasjoner, ved ganske enkelt å anbringe gjenstanden i et ekspansjonskammer, som er underkastet påvirkning av det differensierte, kalde plasma. Denne rengjøring er spesielt interessant i tilfeller hvor det er tale om dekontaminering av verktøy som anvendes i kjernekraftindustrien og som er tildekket av fett eller oljer som inneholder radioaktive elementer. A complete cleaning of an object can be achieved without difficult manipulations, by simply placing the object in an expansion chamber, which is subjected to the influence of the differentiated, cold plasma. This cleaning is particularly interesting in cases where it is a question of decontamination of tools used in the nuclear power industry and which are covered by grease or oils containing radioactive elements.
Oppfinnelsen vil forståes bedre, spesielt når det gjelder de fordeler som oppnås, under henvisning til den etterfølgende beskrivelse, hvori det er henvist til et utførelseseksempel for en fremgangsmåte til rengjøring av en gjenstands overflate i et ekspansjonskammer i et arrangement, hvori det produseres kaldt plasma, vist på de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk riss av et arrangement ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et skjematisk riss av et ekspansjonskammer med stort volum. The invention will be better understood, especially as regards the advantages obtained, with reference to the following description, in which reference is made to an embodiment of a method for cleaning the surface of an object in an expansion chamber in an arrangement in which cold plasma is produced, shown in the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a schematic view of an arrangement according to the invention. Fig. 2 shows a schematic view of an expansion chamber with a large volume.
Rengjøringsarrangementet ifølge oppfinnelsen omfatter en plasmagenerator 1. Det er heri tale om en mikrobølge-generator, som drives ved en frekvens på 2450 Mhz og som avgir en variabel kraft som kan reguleres opp til 1500 V7. Mellom generatoren 1 og et kvartsrør 3, hvori det produseres den induserte ladning ved hjelp av elektrisk mikrobølge-energi, er det anbragt en paral-lellogramformet koblingsanordning 2, som sikrer en særlig god tilpasning ved hjelp av et stempel 11 og ved hjelp av skruer 12 og som har en innvendig iris som ikke er vist på tegningen. Koblingen er beskrevet mere detaljert i publikasjonen J.Phys. E.Sc.inst. 16-1983 sider 1160-1161. Kvartsrøret har en diameter på 15 mm. The cleaning arrangement according to the invention comprises a plasma generator 1. This is a microwave generator, which is operated at a frequency of 2450 Mhz and which emits a variable power which can be regulated up to 1500 V7. Between the generator 1 and a quartz tube 3, in which the induced charge is produced by means of electrical microwave energy, a parallelogram-shaped coupling device 2 is placed, which ensures a particularly good adaptation by means of a piston 11 and by means of screws 12 and which has an internal iris not shown in the drawing. The connection is described in more detail in the publication J.Phys. E.Sc.inst. 16-1983 pages 1160-1161. The quartz tube has a diameter of 15 mm.
Plasmaet som produseres i røret 3 er et kaldt plasma av type II. Ved den ene ende, dvs. den venstre ende i fig. 1 er røret 3 forbundet med tre gassflasker 13,14,15, som respektivt er fylt med nitrogen, oksygen og nitro-trifluorid, i en blanding som foretrekkes ifølge oppfinnelsen. Mellom flaskene 13,14,15 og røret 3 er det anordnet tre regulatorer henholdsvis 16,17,18 med stor kapasitet, som er innrettet til å regulere og å skjelne mellom de gassmengder som mates i røret 3 samt skjelne mellom de innbyrdes forhold mellom disse. Røret 3 inneholder dessuten et manometer 4 til måling av trykket. The plasma produced in tube 3 is a cold plasma of type II. At one end, i.e. the left end in fig. 1, the pipe 3 is connected to three gas cylinders 13,14,15, which are respectively filled with nitrogen, oxygen and nitro-trifluoride, in a mixture which is preferred according to the invention. Between the bottles 13,14,15 and the pipe 3 there are arranged three regulators 16,17,18 respectively with large capacity, which are designed to regulate and distinguish between the quantities of gas fed into the pipe 3 as well as distinguish between the mutual relationships between these . The tube 3 also contains a manometer 4 for measuring the pressure.
Rørets 3 motsatte ende, som vist til høyre i fig. 1, er forbundet med et ekspansjonskammer 7 ved hjelp av en innstikkingsring 6 og en muffering 19. Kammeret 7 er videre ved hjelp av en innstikkingsring 20 og en muffering 21 forbundet med en første felle 8, som inneholder en kobbersvamp, og en andre felle 9, som inneholder flytende nitrogen og som anbragt seriekoblet etter den første felle 8, og er videre tilkoblet en ikke vist vakuumpumpe. Vakuumpumpen kan ha en kapasitet på 35 m<3>/t ved atmosfærestrykk. The opposite end of the tube 3, as shown on the right in fig. 1, is connected to an expansion chamber 7 by means of an insertion ring 6 and a muffle ring 19. The chamber 7 is further by means of an insertion ring 20 and a muffle ring 21 connected to a first trap 8, which contains a copper sponge, and a second trap 9 , which contains liquid nitrogen and which is arranged in series after the first trap 8, and is further connected to a vacuum pump, not shown. The vacuum pump can have a capacity of 35 m<3>/h at atmospheric pressure.
De ringformete forbindelsesorganene gjør det mulig å ut-skifte ekspansjonskammere alt etter volumet på de gjenstander som skal rengjøres. Ekspansjonskammeret 7, som vist i fig. 1, har et volum på 2,5 liter og er tilpasset for gjenstander 10 med små dimensjoner, såsom tenger og liknende håndverktøy. I tilfelle gjenstandene er særlig voluminøse, for eksempel er i form av et pumpehus 10, anvender man fortrinnsvis et ekspansjonskammer 7 tilsvarende som vist i fig. 2, som eksempelvis kan ha et volum på 125 liter. Kammeret ifølge fig. 2 er utstyrt med to separate deler som kan skilles fra hverandre for innsetting av det eller de legemer som skal rengjøres, idet hver del er utstyrt med lukkeanordninger som kan sikre væsketetthet i ekspansjonskammeret 7 straks gjenstanden eller gjenstandene er innsatt i samme. The ring-shaped connecting members make it possible to replace expansion chambers according to the volume of the objects to be cleaned. The expansion chamber 7, as shown in fig. 1, has a volume of 2.5 liters and is adapted for objects 10 with small dimensions, such as pliers and similar hand tools. In the event that the objects are particularly voluminous, for example in the form of a pump housing 10, an expansion chamber 7 is preferably used corresponding to that shown in fig. 2, which can, for example, have a volume of 125 litres. The chamber according to fig. 2 is equipped with two separate parts that can be separated from each other for inserting the body or bodies to be cleaned, each part being equipped with closing devices that can ensure liquid tightness in the expansion chamber 7 as soon as the object or objects are inserted into it.
Rengjøringsoperasjonen omfatter følgende trinn: innsetting av en skitten gjenstand 10 som skal rengjøres, forbindelse av kammeret 7 via ringforbindelsesorganene 19,20 på den ene side med røret 3 og på motsatt side med fellene 8 og 9 og tilførsel av den ene og/eller andre av de nevnte gasser i ønsket forhold ved påvirkning av regulatorne 16,17,18 og opprettelse av den kalde plasma i røret 3 ved drift av generatoren 1 og herunder tilpasning av koblingsorganet 2. Det kalde plasma, som genereres i røret 3 og som bringes i dynamisk tilstand ved hjelp av gass-strømmen som gjennomløper røret 3, overføres til ekspansjonskammeret 7. I kammeret vil det differensierte plasma angripe de organiske stoffer, såsom olje og fett, som gjenstandens overflate måtte være tilsmusset med. Gjenstanden 10 bør holdes i den akti-verte gass-strøm i tilstrekkelig tid til at alle stoffene som er avsatt på gjenstandens overflate er nedbrudt og i seg selv fjernet fra kammeret og oppfanget i de to påfølgende feller 8 og 9. The cleaning operation comprises the following steps: insertion of a dirty object 10 to be cleaned, connection of the chamber 7 via the ring connecting means 19,20 on one side with the pipe 3 and on the opposite side with the traps 8 and 9 and supply of one and/or other of the aforementioned gases in the desired ratio by the influence of the regulators 16,17,18 and creation of the cold plasma in the tube 3 by operation of the generator 1 and including adaptation of the coupling device 2. The cold plasma, which is generated in the tube 3 and which is brought into dynamic state by means of the gas flow that runs through the tube 3, is transferred to the expansion chamber 7. In the chamber, the differentiated plasma will attack the organic substances, such as oil and grease, with which the object's surface may have been soiled. The object 10 should be kept in the activated gas stream for a sufficient time so that all the substances deposited on the surface of the object are broken down and themselves removed from the chamber and collected in the two subsequent traps 8 and 9.
Basert på alle de gassblandinger som er blitt utprøvet i det ovenfor beskrevne arrangement, basert på nitrogen, luft, oksygen, argon, med eller uten tilsetning av halogen, finner man at den optimale sammensetning av plasmagene gasser ved et abso-lutt trykk på 12 mbar, er som følger: Based on all the gas mixtures that have been tested in the arrangement described above, based on nitrogen, air, oxygen, argon, with or without the addition of halogen, it is found that the optimal composition of plasmagenic gases at an absolute pressure of 12 mbar , is as follows:
Den mikrobølgekraft som tilføres via koblingsorganet 2 er lavere enn 160 W. The microwave power supplied via the coupling device 2 is lower than 160 W.
Nitro-trifluoridet favoriserer på overraskende måte en rensing spesielt av uoksyderbare flater, og gir en medfølgende redusering av den behandlingstid som er nødvendig for å fjerne det forurensende materiale. For verktøy som er utstyrt med glatte flater og som er tilsmusset med mekanisk fett og mekanisk olje, kan behandlingstiden beløpe seg til 15 min., mens det for verktøy som har marmorert (ru) overflate kan 90 min. være passende. For gjenstander av keramisk materiale eller av glass, kan den nød-vendige behandlingstid være atskillig kortere, eksempelvis mindre enn ett minutt og i visse tilfelle mindre enn ett sekund. The nitro-trifluoride surprisingly favors a cleaning especially of non-oxidizable surfaces, and provides an accompanying reduction in the treatment time necessary to remove the contaminating material. For tools that are equipped with smooth surfaces and that are soiled with mechanical grease and mechanical oil, the processing time can amount to 15 min., while for tools that have a marbled (rough) surface, it can be 90 min. be appropriate. For objects made of ceramic material or of glass, the necessary processing time can be considerably shorter, for example less than one minute and in certain cases less than one second.
Oppfinnelsen er ikke begrenset til det viste, beskrevne ut-førelseseksempel, men vil omfatte alle varianter av utførelses-eksemplet. Det som er angitt med hensyn til rensing av metalliske flater gjelder også for rengjøring av gjenstander av keramisk materiale, porselen, glass (særlig glassfiber-materiale) og blandinger av keramikk, glass og metall. Videre er det mulig med utgangspunkt i foreliggende oppfinnelse, for å oppnå det differensierte plasma, å modifisere betingelsene med hensyn til: trykk, krafttilførsel, ekspansjonskammervolum, plasma generert ved elektrisk ladning, mikrobølgeladning eller høyfrekvens-ladning. Til slutt må det nevnes at olje og fett ikke er de eneste forurensende stoffer som kan fjernes ved hjelp av det differensierte plasma, men at også trykksværte og, mere generelt, organisk materiale og til og med visse metalliske avleiringer kan fjernes med samme The invention is not limited to the embodiment shown and described, but will include all variants of the embodiment. What is stated with regard to the cleaning of metallic surfaces also applies to the cleaning of objects made of ceramic material, porcelain, glass (especially fiberglass material) and mixtures of ceramics, glass and metal. Furthermore, it is possible, based on the present invention, to obtain the differentiated plasma, to modify the conditions with regard to: pressure, power supply, expansion chamber volume, plasma generated by electric charge, microwave charge or high-frequency charge. Finally, it must be mentioned that oil and grease are not the only pollutants that can be removed using the differentiated plasma, but that also printing ink and, more generally, organic matter and even certain metallic deposits can be removed with the same
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8806607A FR2631258B1 (en) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | DELAYED PLASMA SURFACE CLEANING PROCESS |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO891827D0 NO891827D0 (en) | 1989-05-03 |
| NO891827L NO891827L (en) | 1989-11-13 |
| NO173921B true NO173921B (en) | 1993-11-15 |
| NO173921C NO173921C (en) | 1994-02-23 |
Family
ID=9366376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO891827A NO173921C (en) | 1988-05-10 | 1989-05-03 | Procedure for cleaning an object's surface |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0343038A1 (en) |
| JP (1) | JPH0252084A (en) |
| CN (1) | CN1038036A (en) |
| DK (1) | DK226989A (en) |
| FR (1) | FR2631258B1 (en) |
| NO (1) | NO173921C (en) |
| ZA (1) | ZA893473B (en) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06285868A (en) * | 1993-03-30 | 1994-10-11 | Bridgestone Corp | Cleaning method of vulcanizing mold |
| US5938854A (en) * | 1993-05-28 | 1999-08-17 | The University Of Tennessee Research Corporation | Method and apparatus for cleaning surfaces with a glow discharge plasma at one atmosphere of pressure |
| FR2733437B1 (en) * | 1995-04-27 | 1997-09-12 | Aubert Bruno | PROCESS FOR SEPARATION OF CHEMICAL ELEMENTS BY FORMING VOLATILE COMPOUNDS WITH EXCITED GAS IN COLD PLASMA AND IMPLEMENTATION DEVICE |
| FR2750348B1 (en) * | 1996-06-28 | 1998-08-21 | Conte | PROCESS FOR INCREASING THE WET RESISTANCE OF A BODY, BODY THUS PROCESSED AND ITS APPLICATIONS |
| US6125859A (en) * | 1997-03-05 | 2000-10-03 | Applied Materials, Inc. | Method for improved cleaning of substrate processing systems |
| US6274058B1 (en) | 1997-07-11 | 2001-08-14 | Applied Materials, Inc. | Remote plasma cleaning method for processing chambers |
| US6673262B1 (en) | 1997-12-18 | 2004-01-06 | Central Glass Company, Limited | Gas for removing deposit and removal method using same |
| EP1194032A1 (en) * | 1999-06-24 | 2002-04-10 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Cold-plasma treatment of seeds to remove surface materials |
| JP2005036250A (en) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sputtering apparatus |
| US20110108058A1 (en) * | 2009-11-11 | 2011-05-12 | Axcelis Technologies, Inc. | Method and apparatus for cleaning residue from an ion source component |
| CN101837357B (en) * | 2010-05-04 | 2011-10-05 | 宁波大学 | Plasma body cleaning device |
| JP2012152855A (en) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Osg Corp | Method of removing diamond film or hard carbon film |
| CN104148334A (en) * | 2014-07-02 | 2014-11-19 | 太仓华德石太工业设备有限公司 | Method for performing industrial local cleaning through hydrocarbon/ plasmas |
| CN104353643B (en) * | 2014-12-02 | 2017-07-25 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | A kind of maintenance system and maintaining method for reducing ultrasonic cleaner |
| DE102020131832A1 (en) | 2020-12-01 | 2022-06-02 | Universität Kassel, Körperschaft des öffentlichen Rechts | Process for the manufacture of casting molds or casting cores |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2647088B2 (en) * | 1976-10-19 | 1979-04-05 | Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich | Method and device for cleaning surfaces |
| US4555303A (en) * | 1984-10-02 | 1985-11-26 | Motorola, Inc. | Oxidation of material in high pressure oxygen plasma |
| EP0250455B1 (en) * | 1985-10-29 | 1991-10-16 | Hughes Aircraft Company | Method and apparatus for atomic beam irradiation |
-
1988
- 1988-05-10 FR FR8806607A patent/FR2631258B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-05-03 NO NO891827A patent/NO173921C/en unknown
- 1989-05-08 JP JP1113871A patent/JPH0252084A/en active Pending
- 1989-05-09 DK DK226989A patent/DK226989A/en not_active Application Discontinuation
- 1989-05-10 ZA ZA893473A patent/ZA893473B/en unknown
- 1989-05-10 EP EP89401297A patent/EP0343038A1/en not_active Withdrawn
- 1989-05-10 CN CN89103142A patent/CN1038036A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK226989D0 (en) | 1989-05-09 |
| CN1038036A (en) | 1989-12-20 |
| FR2631258B1 (en) | 1991-04-05 |
| JPH0252084A (en) | 1990-02-21 |
| FR2631258A1 (en) | 1989-11-17 |
| DK226989A (en) | 1989-11-11 |
| EP0343038A1 (en) | 1989-11-23 |
| ZA893473B (en) | 1990-01-31 |
| NO891827L (en) | 1989-11-13 |
| NO891827D0 (en) | 1989-05-03 |
| NO173921C (en) | 1994-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO173921B (en) | PROCEDURE FOR CLEANING A GOOD SURFACE | |
| US4576698A (en) | Plasma etch cleaning in low pressure chemical vapor deposition systems | |
| US5366585A (en) | Method and apparatus for protection of conductive surfaces in a plasma processing reactor | |
| KR100293830B1 (en) | Plasma Purification Method for Removing Residues in Plasma Treatment Chamber | |
| TW200718802A (en) | Method of using NF3 for removing surface deposits | |
| EP1138802A3 (en) | Fluorine process for cleaning semiconductor process chamber | |
| TW200736412A (en) | Method of using NF3 for removing surface deposits from the interior of chemical vapor deposition chambers | |
| KR970008333A (en) | Method for cleaning residues from chemical vapor deposition (CVD) apparatus | |
| WO2002012587A3 (en) | Processing apparatus and cleaning method | |
| JPH03140485A (en) | Method and device for degreasing and washing | |
| US6776850B2 (en) | Preventative maintenance aided tool for CVD chamber | |
| DE102006041791A1 (en) | A cleaning method of an apparatus for depositing an Al-containing metal film and an Al-containing metal nitride film | |
| KR20070032925A (en) | How to Remove Organic Electroluminescent Residues from Substrates | |
| JPS5753939A (en) | Dry etching method for thin film | |
| JPH0362520A (en) | Plasma cleaning process | |
| TW375780B (en) | Process for cleaning a film forming device | |
| MX2022012346A (en) | Methods of disarming viruses using reactive gas. | |
| JPS5615044A (en) | Plasma cleaning method | |
| KR100500430B1 (en) | Atmospheric pressure plasma processing apparatus and its process by gas suction method | |
| US6936114B1 (en) | Steam cleaning system and method for semiconductor process equipment | |
| NO931663L (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR MERCURY OIL REMOVAL FROM RUBBER AREAS | |
| KR950025896A (en) | Atmospheric opening method of pneumatic equipment of semiconductor manufacturing device, gas supply device and flue gas treatment device | |
| JPS55138237A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| TW201900266A (en) | Decompression and detoxification method of exhaust gas and device thereof | |
| JPS6059643A (en) | Method and device for cleaning inner surface of sample chamber of electron microscope |