CARACTERIZAÇÃO DE CÂMARA PARA PÓS-DESCARGA DE CÁTODO ÔCO À BAIXA PRESSÃO
DOI:
https://doi.org/10.18816/r-bits.v5i2.7252Abstract
Muitas aplicações de plasma exigem que a descarga seja produzida distante da superfície a ser processada, evitando assim danos causados pelo bombardeamento e/ou radiação do plasma. Nesse regime de pós-descarga várias aplicações em materiais termicamente sensíveis como tecidos vivos e polímeros podem ser utilizadas. O conhecimento das características da descarga elétrica (espécies opticamente ativas e composição química do plasma) é essencial para eficiência e controle do tratamento. Este trabalho é dedicado à caracterização da pós-descarga DC produzida em cátodo oco cilíndrico de titânio usando simultaneamente a espectroscopia de emissão óptica e um espectrômetro de massa quadrupolar. Os parâmetros de corrente elétrica, pressão na câmara e fluxo de argônio na descarga Ar/N2 são mantidos constantes em 0,4 A; 0,045 Pa e 6 sccm, respectivamente. A evolução das espécies ativas do plasma foi analisada por espectroscopia de emissão óptica e espectrometria de massa quadrupolar, simultaneamente, quando se variou o fluxo de nitrogênio entre 1 e 6 sccm. Foi observado que adição de nitrogênio produziu uma queda linear na intensidade de emissão óptica dos picos de argônio e aumento linear da intensidade dos picos do primeiro e segundo sistema positivo de N2. As principais espécies iônicas encontradas por espectrometria de massa quadrupolar foram de Ar+ e N2+. Foi possível correlacionar os resultados obtidos por espectroscopia de emissão ótica e espectrometria de massa. A razão das intensidades de emissão ótica de N2(1 +) mostrou-se diretamente proporcional a pressão parcial de N2 na pós-descarga de cátodo oco.Downloads
References
BELMONTE T, CZERWIEC T, MICHEL H. Fundamentals and applications of late post-discharge processes. Surface and Coatings Technology. 2001;142–144(0):306-313.
MITTAL KL. Adhesion Promotion Techniques: Technological Applications. Ed. Marcel Dekker: New York; 1999.
MOREAU S, TABRIZIAN M, BARBEAU JB, PELLETIER J, RICARD A, YAHIA LH. Using the flowing afterglow of a plasma to inactivate Bacillus subtilis spores: Influence of the operating conditions. Vol 88. Journal of Applied Physics2000.
MÉZERETTE D, BELMONTE T, HUGON R, HENRION G, CZERWIEC T, MICHEL H. Study of the surface mechanisms in an Ar–N2 post-discharge cleaning process. Surface and Coatings Technology. 6/2/ 2003;169–170(0):181-185.
MÉZERETTE TBAJMTAD. Role of active species in surface cleaning by an Ar-N 2 atmospheric pressure post-discharge. Journal of Physics D: Applied Physics. 2002;35(16):1919.
RICARD A, CZERWIEC T, BELMONTE T, BOCKEL S, MICHEL H. Detection by emission spectroscopy of active species in plasma–surface processes. Thin Solid Films. 1999;341(1–2):1-8.
RICARD A, DESCHAMPS J, GODARD JL, FALK L, MICHEL H. Nitrogen atoms in Ar?N2 flowing microwave discharges for steel surface nitriding. Materials Science and Engineering: A. 7/1/ 1991;139(0):9-14.
BALAN PC, APETREI R, LUCA D, IONITA C, SCHRITTWIESER R, POPA G. Electrical and optical diagnosis of a cavity hollow-cathode post-discharge used as a sputtering source. Vol 7. Journal of Optoelectronics and Advanced Materials2005:2459 - 2464.
ALMEIDA EO. Desenvolvimento de um sistema a jato de plasma obtido em cátodo oco para deposição defilmes finos: Departamento de física teórica e experimental, Universidade Federal do Rio Grande do Norte; 2003.
QAYYUM A, ZEB S, NAVEED MA, REHMAN NU, GHAURI SA, ZAKAULLAH M. Optical emission spectroscopy of Ar–N2 mixture plasma. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. 2007;107(3):361-371.
POPA SD. Influence of pressure on spectral intensities in a flowing nitrogen glow discharge. Journal of Physics D: Applied Physics. 1996;29(2):416.
BEHRINGER K, FANTZ U. Spectroscopic diagnostics of glow discharge plasmas with non-Maxwellian electron energy distributions. Journal of Physics D: Applied Physics. 1994;27(10):2128.
KENNER RD, Ogryzlo EA. Chemi- and Bioluminescence, edited by J. G. Burr (Marcel Dekker, New York, 1985) 1985.
GOLEB JA. Flame Emission and Atomic Absorption Spectrometry, edited by J. A. Dean and T. C. Rains (Marcel Dekker, New York, 1975) 1985.
ANDRE R. Optical spectroscopy on processing plasmas: cathode magnetron sputtering and flowing post-discharges for elastomer activation and medical sterilization. Thin Solid Films. 2005;475(1–2):1-5.
FRITSCHE B, CHEVOLLEAU T, KOURTEV J, KOLITSCH A, MÖLLER W. Plasma diagnostic of an RF magnetron Ar/N2 discharge. Vacuum. 2002;69(1–3):139-145.
SMITH BC, KHANDELWAL A, LAMB H. Ar/N2O remote plasma-assisted oxidation of Si(100): Plasma chemistry, growth kinetics, and interfacial reactions. Vol 18. Journal of Vacuum Science & Technology B: Journal of Vacuum Science & Technology B; 2000.
Português (Brasil)
English
Español (España)
