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低温プラズマ装置の仕組みと特徴

精密機器や医療機器の製造現場では、製品の出荷前に表面に付着した不純物の除去や減菌などの目的でプラズマ装置が使用されています。プラズマとは高エネルギーを照射することで気体分子が電離状態にされたガスで、酸化力が強いという性質を持ちます。燃焼している物体の炎も高温状態のプラズマガスですが、低温プラズマ装置は室温付近の低温でも電離ガスを発生させることができるという特徴があります。低温プラズマ装置のプラズマ発生源には、グロー放電またはマイクロ波が用いられています。

反応ガスに高電圧または強い電磁波を照射することでガスを電離させ、連続的にプラズマを発生させます。連続的に発生するマイクロ波を照射するとガスが加熱されて高温になってしまいますが、パルス化させて断続的に照射することで温度上昇を抑えることができます。低温プラズマ装置の特徴ですが、発生するガスの温度は室温~1、000℃程度と低いため、熱に弱い材料(合成樹脂や生体材料など)の表面処理も可能です。ガスの種類を変えることで反応を制御することができるので、1台の装置で洗浄や表面処理などのように複数の用途に使い分けることもできます。

最近は減圧の必要がない大気圧プラズマ装置も開発されているので、空気中で連続的に処理をして作業効率の向上も実現しています。低温のプラズマガスは人体に対するダメージが非常に低いので、大気中で使用する場合でも危険性が低いといえます。

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