Qu’est-ce qu’un dispositif de plasma à pression atmosphérique ?
Les dispositifs de plasma à pression atmosphérique sont des systèmes qui utilisent des décharges de plasma pour éliminer les substances organiques et les oxydes.
Ils se caractérisent par le fait qu’ils se composent uniquement d’un gaz de réaction pour la génération du plasma et d’une alimentation électrique, et qu’ils ne nécessitent pas de réservoir de décompression. Comme il peut éliminer les films organiques à la surface des matériaux polymères et les oxydes à la surface des métaux, il est largement utilisé non seulement pour les applications industrielles, mais aussi dans la recherche universitaire. Des appareils compacts ont également été mis au point et sont utilisés dans divers domaines.
Ils sont notamment utilisés pour la stérilisation des instruments médicaux, la stérilisation dans les usines de transformation alimentaire et le traitement de surface dans les processus de fabrication des semi-conducteurs. Par ailleurs, les questions environnementales sont également abordées et les équipements plasma à pression atmosphérique sont utilisés pour développer des technologies de purification des gaz d’échappement et des eaux usées.
Utilisations des dispositifs de plasma à pression atmosphérique
Les dispositifs de plasma à pression atmosphérique permettent de modifier la surface des résines, des films et des matériaux polymères. La modification de la surface peut être effectuée à grande vitesse et sans endommager la surface.
Ils sont largement utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs, de composants électroniques, de plastiques et de produits en verre. Plus précisément, le nettoyage de la surface à l’aide de réactions au plasma et la modification de la composition des surfaces polymères devraient améliorer l’hydrophilie.
De plus, la force d’adhérence de matériaux tels que le polyéthylène et le polypropylène peut être augmentée à l’aide d’adhésifs (à base d’uréthane ou d’époxy). C’est pourquoi l’équipement plasma à pression atmosphérique est également utilisé pour les produits nécessitant une force d’adhésion, tels que les pièces automobiles et les équipements médicaux.
Principe des dispositifs de plasma à pression atmosphérique
Les dispositifs de plasma à pression atmosphérique utilisent une alimentation électrique pulsée à haute fréquence pour générer une décharge de plasma, et les espèces actives telles que les électrons et les ions présents dans le plasma sont utilisés pour la modification et le nettoyage des surfaces.
Le plasma est le quatrième état de la matière et un état à haute énergie. Dans le plasma, les électrons et les ions restants sont mélangés à la suite de phénomènes d’ionisation dans lesquels les électrons sont éjectés des atomes, mais la distribution globale de la charge reste neutre.
Dans les dispositifs de plasma à pression atmosphérique, les espèces actives présentes dans le plasma provoquent des réactions chimiques sur les surfaces, ce qui permet de les modifier et de les nettoyer. Par exemple, lorsque le plasma d’oxygène est généré, il se combine avec les atomes de carbone qui composent la résine et les désorbe de la surface sous forme de CO2. Cette réaction chimique peut être utilisée pour nettoyer et modifier la surface des résines, des films et des matériaux polymères.
Les dispositifs de plasma à pression atmosphérique sont également utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs, de composants électroniques, de plastiques et de produits en verre. Le nettoyage des surfaces et la modification de la composition des surfaces polymères par des réactions avec le plasma devraient améliorer l’hydrophilie et augmenter la force d’adhésion. dispositifs de plasma à pression atmosphérique sont des plasmas à basse température qui peuvent générer du plasma à des températures relativement basses par rapport aux plasmas thermiques, qui sont dans un état de haute température, et peuvent être générés en utilisant une alimentation électrique par impulsions à haute fréquence.
Types de dispositifs de plasma à pression atmosphérique
Il existe trois principaux types d’équipements à plasma atmosphérique : les équipements à plasma à décharge corona, les équipements à plasma à micro-ondes et les équipements à plasma Doba.
1. Equipements à plasma à décharge corona
Les appareils à plasma à décharge corona sont basés sur le plasma généré à l’aide d’une alimentation électrique à haute fréquence. En appliquant une tension à haute fréquence entre les électrodes, le plasma est déchargé et la modification ou le nettoyage de la surface est effectué par réaction chimique avec le gaz de réaction. En général, il se caractérise par des températures basses et est efficace pour les matériaux polymères tels que les résines et les films.
2. Équipement à plasma à micro-ondes
Les systèmes à plasma à micro-ondes utilisent des micro-ondes pour générer du plasma. En versant un gaz de réaction et en appliquant un champ électrique à haute fréquence, les micro-ondes sont absorbées par le gaz de réaction et le plasma est généré. Un plasma à haute température peut être généré et est utilisé pour la modification de surface à haute résolution et la formation de couches minces sur les métaux et les céramiques.
3. Equipements à plasma Doba
Les équipements à plasma Doba se composent d’une disposition horizontale d’aiguilles et de plaques qui servent d’électrodes. La plaque est percée de petits trous à travers lesquels circule le gaz de réaction. En appliquant une haute tension entre l’aiguille et la plaque, une décharge corona est générée à la pointe de l’aiguille et du plasma est produit. Il est possible de générer du plasma à basse température et de l’appliquer au traitement des cellules et des tissus vivants.