專(zhuān)利名稱(chēng)：電力噴槍和利用高頻耦合的等離子體增強(qiáng)型涂覆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于借助于等離子體處理來(lái)涂覆例如塑料瓶子的容器的裝置。
背景技術(shù)：
為了降低容器壁/中空體的壁的滲透性，有利的是，例如，借助于如在EP0881197A2中描述的等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)為它們提供屏障層。對(duì)于借助于等離子體處理的容器涂覆，例如對(duì)于塑料瓶子的內(nèi)部等離子體涂覆，尤其可以使用所謂的高頻等離子體。在這種情況下，比如，通過(guò)將瓶子的內(nèi)部抽真空到IPa至IOPa范圍內(nèi)的壓力并且將其暴露于高頻電場(chǎng)來(lái)在瓶子中產(chǎn)生等離子體。有可能借助于氣體噴槍來(lái)向瓶子的內(nèi)部引入比如由硅單體和氧氣組成的氣體混合物。該氣流允許瓶子的內(nèi)部的壓力增大若干個(gè)10Pa，使得其可以是在IOPa至30Pa或者更大的范圍中。扁平電極可以位于瓶子的外部，瓶子可以被提供有例如13.56MHz的高頻。如例如在TO2009026869中描述的，還同時(shí)作為電極的氣體噴槍通常由金屬制成并且通過(guò)與機(jī)器殼體的連接來(lái)接地。高頻耦合到氣體噴槍?zhuān)⑶业入x子體能在瓶子的內(nèi)部被點(diǎn)燃。處理氣體可以通過(guò)多個(gè)在氣體噴槍中適當(dāng)?shù)囟ㄎ坏你@ 孔而在瓶中均勻地分布，從而在瓶的內(nèi)部獲得均勻的涂覆。然而，在大于2nm/s的高沉積速率下，由于這需要高速氣體流動(dòng)且由此要求以高頻形式的高電力，所以這種高頻耦合不適用于例如瓶子的內(nèi)部的大表面的涂覆。由于電網(wǎng)、尤其是電極和瓶子之間的高頻的電容性耦合，高電力需要在電極上有非常高的電位。由于電極的環(huán)境、尤其是瓶子開(kāi)口的區(qū)域中的金屬部分(例如閥門(mén)、瓶子夾具、氣體噴槍)必須接地，所以高頻在瓶子的外部或容器涂覆裝置的內(nèi)部持續(xù)產(chǎn)生不期望的放電，造成瓶子和/或容器涂覆裝置的損壞。而且，這些又稱(chēng)為寄生放電的不期望的放電減少了用于容器的等離子體增強(qiáng)型涂覆的可用電力，這可導(dǎo)致低劣或不充分的涂覆質(zhì)量。此外，寄生放電可導(dǎo)致阻抗網(wǎng)絡(luò)中的匹配箱的失調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是特別地考慮到可靠性和有效性來(lái)改進(jìn)借助于等離子體處理而用于涂覆容器(比如，塑料瓶的等離子體增強(qiáng)型涂覆)的裝置。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的裝置和根據(jù)權(quán)利要求13的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。在從屬權(quán)利要求中描述有利的實(shí)施例和其它進(jìn)展。根據(jù)本發(fā)明，用于容器的等離子體增強(qiáng)型涂覆的裝置可包括:至少一個(gè)高頻源、位于待處理的容器的外部的至少一個(gè)外部電極，以及用于將處理氣體供應(yīng)到所述容器中的至少一個(gè)至少部分地導(dǎo)電的氣體噴槍。所述至少一個(gè)外部電極可以接地和/或與位于待處理的所述容器的外部的所述容器涂覆裝置的其他部件(比如壓力室部件或殼體部件)等電位。所述至少一個(gè)氣體噴槍能夠?qū)⒛軌蛴伤龈哳l源產(chǎn)生的高頻輻照到待處理的所述容器的內(nèi)部。為了類(lèi)石英層的沉積，使用的處理氣體可以是，比如氧氣和氣態(tài)有機(jī)硅單體(諸如六甲基二硅氧烷(HMDSO)、HMDSN、TEOS, TMOS, HMCTSO、APTMS, SiH4, TMS、OMCTS 或類(lèi)似的化合物)的混合物。類(lèi)似地，可以使用C2H2、C2H4、CH4、C6H6或其他含碳源物質(zhì)用于含碳層(類(lèi)金剛石碳，“DLC”)的沉積。然后，在根據(jù)本發(fā)明的用于容器的等離子體增強(qiáng)型涂覆的方法中，可以通過(guò)未接地的氣體噴槍PL以處理氣體并以耦合到位于容器B的外部的接地的外部電極AE的高頻HF供應(yīng)待處理的容器B。然后，在容器的內(nèi)部點(diǎn)燃處理氣體并且處理氣體全部或部分地轉(zhuǎn)換成等離子體，并且可以借助于化學(xué)氣相沉積來(lái)涂覆容器B的內(nèi)部。所述的容器涂覆裝置以及所述的方法具有以下優(yōu)點(diǎn):比如，由于外部電極和所述部件是等電位的(例如是接地電位)，所以在外部電極和容器涂覆裝置的部件(諸如壓力室部件或殼體部件)之間沒(méi)有等離子體被不期望的放電所點(diǎn)燃。延伸到待處理的容器內(nèi)的氣體噴槍可以至少部分地同軸地被電屏蔽。同軸電屏蔽可以止于容器的內(nèi)部。氣體噴槍的這種可選擇的同軸屏蔽具有以下優(yōu)點(diǎn):比如，更易于控制和限制高頻的輻照區(qū)域，例如用于將高頻選擇性地輻照到待處理的容器的內(nèi)部(例如待處理的容器的中央或者優(yōu)選地待處理的容器的下部三分之二 )。氣體噴槍可以由既可使處理氣體透過(guò)又導(dǎo)電的材料制成，比如，類(lèi)似于金屬管道或多孔金屬泡沫。氣體噴槍還可以被配置為允許使處理氣體的供應(yīng)與高頻的供應(yīng)或傳導(dǎo)在物理上分離。為此，氣體噴槍的傳導(dǎo)高頻的部分是導(dǎo)電的。氣體噴槍的供應(yīng)處理氣體的部分可以部分地或全部地由不導(dǎo)電材料(例如合成材料或陶瓷)制成、部分地或全部地由導(dǎo)電材料制成、或者由導(dǎo)電材料和不導(dǎo)電材料的組合制成。此外，氣體噴槍可以包括多個(gè)用于在容器中均勻地分布處理氣體的多個(gè)優(yōu)選為橫向的氣體進(jìn)入孔口。因此，能夠有助于容器的內(nèi)部的均勻涂覆。然而，可能的是:通過(guò)氣體進(jìn)入孔口(例如由于在氣體噴槍上或氣體噴槍內(nèi)可能的不期望的放電的可能性的結(jié)果)點(diǎn)燃從氣體噴槍流出的處理氣體，并且從氣體噴槍流出的處理氣體產(chǎn)生以等離子體形式的到氣體噴槍的內(nèi)部的導(dǎo)電連接，在氣體噴槍的內(nèi)部能夠建立所謂的中空體等離子體/中空陰極等離子體。為了避免這種在氣體噴槍的內(nèi)部的不期望的放電，有利地，氣體噴槍可以包括:例如具有孔口直徑小于0.lmm、0.2mm或0.5mm并且孔口長(zhǎng)度為0.1至IOmm的多個(gè)氣體進(jìn)入孔口，或者氣體噴槍是由具有小于10 μ m至100 μ m的范圍內(nèi)的孔隙直徑的開(kāi)孔型金屬泡沫或燒結(jié)金屬制成。還可以想到如氧化鋁或其他氧化物陶瓷的開(kāi)孔型陶瓷泡沫。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于:可不再沿直線(xiàn)加速電荷載子以至于在隨后碰撞時(shí)可能達(dá)到能夠?qū)е職怏w中碰撞對(duì) 象的電離的能量。因此，能夠分別地避免或減少在氣體噴槍內(nèi)的氣體放電。


附圖通過(guò)示例來(lái)圖示:圖1為用于容器的等離子體增強(qiáng)型涂覆的裝置的示意性示例；圖2a為示例性氣體噴槍?zhuān)粓D2b為示例性氣體噴槍?zhuān)粓D3a為示例性氣體噴槍?zhuān)粓D3b為示例性氣體噴槍?zhuān)粓D4a為示例性氣體噴槍?zhuān)粓D4b為示例性氣體噴槍?zhuān)粓D5為示例性氣體噴槍?zhuān)粓D6為示例性氣體噴槍?zhuān)粓D7a為在磁場(chǎng)中的示例性氣體噴槍?zhuān)粓D7b為在磁場(chǎng)中的示例性氣體噴槍。附上了圖示11幅附圖的附圖頁(yè)，附圖標(biāo)記指定為:100用于容器的等離子體增強(qiáng)型涂覆的裝置113基礎(chǔ)壓力室 114基礎(chǔ)壓力室殼體111處理壓力室110處理壓力室殼體112處理氣體的供應(yīng)101、201、301、401、501、601、701、801、901、1001,1101氣體噴槍/電力噴槍202金屬管道204管道Rl的端部603,704金屬包殼604>705凹槽、孔洞302多孔金屬泡沫的管道304管道R2的端部108同軸電纜111處理氣體供應(yīng)線(xiàn)路107電屏蔽103外部電極106用于射頻匹配的電力匹配單元、所謂的匹配箱109高頻源104閥門(mén)105瓶子夾具102、902、1002、1102容器，例如塑料瓶子
903氣體噴槍距容器壁的距離904容器壁403雙重管道405內(nèi)管道404外管道406、505金屬芯702不導(dǎo)電芯602不導(dǎo)電多孔芯804導(dǎo)電材料制成的、包括溝槽的塊狀芯(固體材料芯)503毛細(xì)管管道802陶瓷毛細(xì)管504毛細(xì)管805溝槽1003永磁體1103電磁 線(xiàn)圈202、402、502、703、803孔口、氣體進(jìn)入孔口、氣體可透過(guò)孔口
具體實(shí)施例方式圖1通過(guò)示例示出了用于容器的等離子體增強(qiáng)型涂覆的裝置100。裝置100可以具有兩個(gè)不同的壓力區(qū)域，例如，可能被抽空到比如IOOPa至4000Pa的壓力的基礎(chǔ)壓力室113，以及比如可以存在IPa至30Pa之間的壓力的處理壓力室111。高頻源109可以通過(guò)同軸電纜108將高頻供給到氣體噴槍101?？蛇x擇地，可以借助于電力匹配器106通過(guò)所謂的射頻匹配來(lái)優(yōu)化高頻源109和氣體噴槍101之間的電力傳輸?shù)男?。同軸電纜108可以被電屏蔽。氣體噴槍101也可以至少部分地被電屏蔽，并且包括，例如同軸屏蔽107，如果氣體噴槍101被引入容器102，則同軸屏蔽107可以延伸到容器的內(nèi)部或到達(dá)氣體噴槍101的端部，然而，優(yōu)選地僅僅到氣體噴槍101的末尾的三分之二。部分地借助于氣體噴槍101的電屏蔽，可能實(shí)現(xiàn)到容器的內(nèi)部的高頻的選擇性更高的輻照，并且可能降低或避免在容器開(kāi)口 /瓶子開(kāi)口的區(qū)域中在金屬部件(比如閥門(mén)104、瓶子夾具105等等)處的比如不期望的氣體放電。基礎(chǔ)壓力室113可以包括外部電極103，例如U形外部電極103，當(dāng)可以通過(guò)如瓶子夾具105懸掛容器時(shí)，外部電極103能夠至少部分地包圍待處理的容器102而不接觸容器102。外部電極103可以例如電連接到基礎(chǔ)壓力室殼體114的一部分并且因此可以比如接地。圖2a示出了氣體噴槍201的示例，氣體噴槍201可以由既能夠?qū)щ娪帜軌騻鲗?dǎo)高頻并且同時(shí)能夠供應(yīng)處理氣體的材料制成。為此，氣體噴槍201可以為金屬管道202，金屬管202可以包括比如多個(gè)孔口 203，例如每平方厘米有I至10個(gè)或更多個(gè)孔口，優(yōu)選地比如在側(cè)面上提供孔口 203，并且孔口 203有利地可以具有小于0.lmm、0.2mm或0.5mm的孔口直徑。管道202可以在端部204處被封閉。封閉的端部204可以額外地包括用于處理氣體通過(guò)其中的例如軸向地配置的孔口 BL。
可以以圓盤(pán)傳送帶(carousel)的形式實(shí)現(xiàn)圖1的裝置，當(dāng)行進(jìn)通過(guò)等離子體處理區(qū)域時(shí)可以在圓盤(pán)傳送帶上在圓弓形(circular segment)路徑上引導(dǎo)容器102。圖2b示出了導(dǎo)電并且同時(shí)能夠供應(yīng)高頻和處理氣體的氣體噴槍301的另一示例。在該示例中，氣體噴槍301可以是由金屬泡沫(例如，具有小于10 μ m至100 μ m的孔隙尺寸的開(kāi)孔型鋁泡沫)制成的管道302形成。管道302的端部304可以是封閉的或者同樣由開(kāi)孔型金屬泡沫制成。封閉的端部304可以額外地包括用于處理氣體通過(guò)其中的、例如軸向地配置的孔口。在氣體噴槍的另一有利的實(shí)施例中，氣體噴槍可以包括:比如在處理氣體能被供應(yīng)到電絕緣材料的金屬芯的外部的容器時(shí)用于高頻的傳導(dǎo)的金屬芯。圖3a表不比如氣體噴槍401,其可以包括如固體金屬的塊狀金屬芯406。金屬芯406可以充當(dāng)用于高頻傳輸?shù)奶炀€(xiàn)。比如合成材料或陶瓷制成的雙重管道403可以位于金屬芯406的周?chē)?。雙管403的兩個(gè)管405、404可以安置在彼此的內(nèi)部，并且彼此間隔0.1mm至2mm，優(yōu)選為0.5mm。外管道404可以?xún)?yōu)選地在側(cè)面上提供孔口 402并且優(yōu)選地孔口 402具有允許處理氣體優(yōu)選地在側(cè)面上流出且在容器中均勻地分布的小于0.5mm的孔口直徑。圖3b通過(guò)不例表不氣體噴槍501的另一個(gè)可能的、有利的實(shí)施例。塊狀金屬芯505可以被毛細(xì)管管道503包圍，毛細(xì)管管道503是由比如陶瓷材料制成的，毛細(xì)管管道503可以包括優(yōu)選地平行于重力方向并且具有優(yōu)選地在0.1mm至0.5mm之間的、尤為優(yōu)選地為0.3mm的毛細(xì)管直徑的毛細(xì)管504，可以通過(guò)毛細(xì)管504傳導(dǎo)處理氣體。優(yōu)選地在側(cè)面上為毛細(xì)管管道503提供孔口 502并且優(yōu)選地孔口 502具有小于毛細(xì)管的直徑、例如小于
0.1mm的孔口直徑，孔口 502與毛細(xì)管504相通，允許處理氣體優(yōu)選地在側(cè)面上流出并在容器內(nèi)均勻地分布。進(jìn)一步地，可以想到:氣體噴槍由不導(dǎo)電的芯制成，然而，所述不導(dǎo)電的芯可以是氣體可透過(guò)的以便于處理氣體的供給。然后，可以用導(dǎo)電材料包覆這種不導(dǎo)電的芯。

圖4a通過(guò)示例表示氣體噴槍601，所述氣體噴槍601的芯602可以是具有纖細(xì)地分支的曲徑狀通道系統(tǒng)(如由孔隙尺寸小于ΙΟμπι至ΙΟΟμπι的開(kāi)孔型陶瓷泡沫制成的管道)的電絕緣體。所述芯602可以具有金屬包殼(envelope)603。金屬包殼603可以為:t匕如，具有用于處理氣體通過(guò)的凹槽604的金屬管道，為具有由多孔陶瓷泡沫制成的前述芯602相同的多孔性或者不同的多孔性的金屬泡沫，或者為具有孔洞/凹槽604的氣相沉積的金屬外殼(enclosure),或者為具有用于處理氣體通過(guò)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬外殼。孔洞/凹槽604可以是任何形狀，比如圓形、角形(angular)或橢圓形并且具有在Imm至IOmm范圍內(nèi)的中等尺寸。圖4b通過(guò)示例示出圖4a的氣體噴槍701的變型例，其中，氣體噴槍包括由例如陶瓷的不導(dǎo)電材料制成的芯702，可以以具有多個(gè)孔口 703的管道的形式實(shí)現(xiàn)芯702，孔口 703優(yōu)選地布置在側(cè)面上，孔口直徑優(yōu)選地小于0.5mm。如關(guān)于圖4a的描述，芯702可以包括金屬包殼704。金屬包殼704可以為:比如,具有用于處理氣體通過(guò)的凹槽705的金屬管道，為具有凹槽的金屬泡沫或氣相沉積的金屬外殼，或者為具有用于處理氣體通過(guò)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬外殼。類(lèi)似于氣體噴槍601的凹槽604,孔洞/凹槽705可以為任何形狀，比如圓形、角形或橢圓形并且具有在Imm至IOmm范圍內(nèi)的中等尺寸。圖5通過(guò)示例表示氣體噴槍801，氣體噴槍801的固體材料芯可以由具有比如在側(cè)面上沿重力方向延伸的溝槽的塊狀導(dǎo)電材料804形成。溝槽可以具有Imm至5mm的寬度以及深度。如，不導(dǎo)電管道或毛細(xì)管(例如陶瓷毛細(xì)管802)可以容納在溝槽805中，溝槽805包括孔口 803，孔口 803優(yōu)選地布置在側(cè)面上并且具有小于毛細(xì)管直徑(例如小于
0.1mm)的孔口直徑。然后，能夠通過(guò)這些不導(dǎo)電管道或毛細(xì)管來(lái)供應(yīng)處理氣體。在本文中描述的氣體噴槍的實(shí)施例(其最小化氣體噴槍內(nèi)的中空陰極放電)的另一優(yōu)點(diǎn)尤其在于:在氣體噴槍內(nèi)已經(jīng)能夠抑制或最小化處理氣體的部分轉(zhuǎn)換。因此，能夠避免或減少在氣體噴槍的氣體進(jìn)入開(kāi)口處不期望的等離子體激活的沉淀物(例如硅氧烷碎屑)。這種不期望的沉淀物和/或沉積物會(huì)部分地封閉或者甚至完全地封閉氣體進(jìn)入開(kāi)口，從而使得處理氣體在瓶子中的分布可能非常不利地變化并且導(dǎo)致不充分/有缺陷的處理氣體供應(yīng)，并伴隨有缺陷的和/或不完全的涂覆。再者，在本文中描述的氣體噴槍的有利的實(shí)施例能夠避免由于氣體噴槍內(nèi)的中空陰極的放電以及等離子體形成而引起的氣體噴槍的有害的過(guò)熱，并且能夠最小化氣體噴槍過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)論使用在本文中描述的氣體噴槍的示例性變型例中的哪一個(gè)(氣體噴槍可以被導(dǎo)入待處理的容器的內(nèi)部)，氣體噴槍的輪廓可以適合于容器的形狀。因此，與不適合于容器的形狀的氣體噴槍相比，能夠有利地提高容器壁的涂覆的均勻性。這通過(guò)示例在圖6中圖示，在圖6中，氣體噴槍901的輪廓可適合于容器902的內(nèi)部輪廓，使得除去比如在小于10%、20%或60%的距離903的恒定性中的容限之外，氣體噴槍和容器904之間的距離903平均地為恒定值。再一次地，無(wú)論使用在上文中描述的示例性氣體噴槍和容器涂覆裝置中的哪一個(gè)，在待處理的容器的內(nèi)部可額外地產(chǎn)生磁場(chǎng)以便能夠額外地影響容器涂覆過(guò)程。
·
比如，可能通過(guò)容器的外部的沿許多不同方向的一個(gè)或多個(gè)永磁體或電線(xiàn)圈來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。目標(biāo)是允許待處理的容器內(nèi)產(chǎn)生高磁場(chǎng)強(qiáng)度。提到的磁場(chǎng)產(chǎn)生元件盡可能地靠近容器壁上的外側(cè)定位，例如以與容器的外壁的距離小于2mm、5mm或10mm，從而允許在容器的內(nèi)表面上產(chǎn)生盡可能強(qiáng)的磁場(chǎng)。有利地，磁場(chǎng)具有這樣的效果:由于電子會(huì)被限制到相對(duì)于它們的運(yùn)動(dòng)方向的較小空間中，所以等離子體變得更加集中。為了使效果均勻，額外地，可以在處理期間使容器旋轉(zhuǎn)。圖7a通過(guò)示例示出了能夠通過(guò)永磁體1003在待處理的容器1002的內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)，并且氣體噴槍1001可以位于所述容器1002中。圖7b通過(guò)示例示出了還能夠通過(guò)線(xiàn)圈1103在待處理的容器1102的內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)，并且氣體噴槍1101可以位于所述容器1102中。
權(quán)利要求
1.借助于等離子體處理來(lái)用于涂覆例如塑料瓶子的容器(102)的裝置(100)，所述裝置(100)包括: 至少一個(gè)高頻源(109)、位于待處理的所述容器(102)的外部的至少一個(gè)外部電極(103)，以及用于將處理氣體供應(yīng)到所述容器(102)中的至少部分地導(dǎo)電的至少一個(gè)氣體噴槍(101 )，其特征在于，所述至少一個(gè)外部電極(103)接地和/或與位于待處理的所述容器的外部的容器涂覆裝置(100)諸如壓力室部件或殼體部件的其他部件等電位，并且所述至少一個(gè)氣體噴槍(101)能夠?qū)⒛軌蛴伤龈哳l源(109)產(chǎn)生的高頻輻照到待處理的所述容器(102)的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣體噴槍(101)是至少部分地、例如同軸地被電屏蔽的，其中，所述氣體噴槍(101)的同軸電屏蔽(107)止于所述容器(102)的內(nèi)部。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求1至2中的一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述氣體噴槍(101)被配置為使得所述氣體噴槍(101)由同時(shí)導(dǎo)電且使處理氣體能夠透過(guò)的材料、例如金屬管道或者具有比如具有小于0.lmm、0.2mm或者0.5mm的孔口直徑和0.1mm至10mm、20mm的孔口長(zhǎng)度的多個(gè)氣體進(jìn)入孔口的金屬管道制成，或者由多孔金屬泡沫，比如小于ΙΟμπι至100 μ m的平均孔隙半徑的鋁制多微孔泡沫制成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中的一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述氣體噴槍被配置為使得處理氣體的供應(yīng)和高頻的供應(yīng)或傳導(dǎo)在物理上分離地發(fā)生，其中，所述氣體噴槍的傳導(dǎo)所述高頻的部分是導(dǎo)電的并且所述氣體噴槍的供應(yīng)所述處理氣體的部分是部分地或全部地由例如合成材料或陶瓷的不導(dǎo)電材料制成，部分地或全部地由導(dǎo)電材料制成，或者是由導(dǎo)電材料和不導(dǎo)電材料的組合制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述氣體噴槍(401)包括如固體材料的塊狀金屬芯(406)，其中，所述金屬芯被用于處理氣體的供應(yīng)的雙重管道(403)包圍，所述雙重管道(403)由例如合成材料制成，并且所述雙重管道(403)的兩個(gè)管道(405、404)被安置在彼此的內(nèi)部，并且彼此間隔0.1mm至2mm，并且外管道(404)優(yōu)選地在側(cè)面上提供孔口(402)并且優(yōu)選地所述孔口(402)具有小于0.5mm的孔口直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述氣體噴槍(501)包括塊狀金屬芯(505)，塊狀金屬芯(505)被用于處理氣體的供應(yīng)的毛細(xì)管管道(503)包圍，所述毛細(xì)管管道(503)由例如陶瓷材料制成，并且所述毛細(xì)管管道包括優(yōu)選地平行于重力方向布置并且具有優(yōu)選地在0.1mm至0.5mm之間的、尤為優(yōu)選地為0.3mm的毛細(xì)管直徑的毛細(xì)管(504)，并且毛細(xì)管管道(503 )設(shè)有孔口( 502 )，所述孔口( 502 )優(yōu)選地在側(cè)面上并且優(yōu)選地所述孔口(502)具有小于所述毛細(xì)管直徑、例如小于0.1mm的孔口直徑，所述孔口(502)與所述毛細(xì)管(504)相通。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述氣體噴槍(601)包括芯(602)，所述芯(602)由具有用于處理氣體的供應(yīng)的纖細(xì)地分支的曲徑狀通道系統(tǒng)，比如具有小于ΙΟμπι至IOOym的平均孔隙半徑的多孔陶瓷泡沫的管道的電絕緣體形成，并且所述芯(602)被金屬包殼(603)包圍，并且所述金屬包殼(603)為比如具有用于處理氣體通過(guò)的凹槽(604)的金屬管道，或者為具有與多孔陶瓷泡沫制成的前述芯(602)相同的多孔性或者不同的多孔性的金屬泡沫，或 者為具有孔洞/凹槽(604)的氣相沉積的金屬外殼，或者為具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬外殼，其中，所述孔洞/凹槽(604)的形狀為比如圓形、角形或橢圓形并且具有在Imm至IOmm范圍內(nèi)的中等尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述氣體噴槍(701)包括由例如陶瓷的不導(dǎo)電材料制成的芯(702)，所述芯(702)用于處理氣體的供應(yīng)并且被配置為管道，所述芯(702)包括優(yōu)選地布置在側(cè)面上的多個(gè)孔口(703)，其中，所述孔口的直徑優(yōu)選地小于0.5mm，并且所述芯(702)被金屬包殼(MH)包圍，其中，所述金屬包殼(MH)為比如具有用于處理氣體通過(guò)的凹槽(705)的金屬管道，為具有凹槽(705)的金屬泡沫或氣相沉積的金屬外殼，或者為具有用于處理氣體的通過(guò)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬外殼，其中，所述孔洞/凹槽(705)的形狀為比如圓形、角形或橢圓形并且具有Imm至IOmm范圍內(nèi)的中等尺寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述氣體噴槍(801)包括由導(dǎo)電材料制成的固體材料芯(804)，并且所述固體材料芯(804)包括溝槽(805)，溝槽(805)例如在側(cè)面上沿重力方向延伸，并且所述溝槽(805)容納用于處理氣體的供應(yīng)的例如陶瓷毛細(xì)管(802)的不導(dǎo)電管道或毛細(xì)管，所述不導(dǎo)電管道或毛細(xì)管包括孔口(803)，所述孔口(803)優(yōu)選地布置在側(cè)面上并且具有比如小于毛細(xì)管直徑、例如小于0.1mm的孔口直徑。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述氣體噴槍(901)被配置為使得所述氣體噴槍(901)的輪廓適合于所述容器(902)的內(nèi)部輪廓并且使得除去比如在小于10%、20%或60%的所述距離(903)的恒定性中的容限之外，所述氣體噴槍(901)和所述容器(904)之間的距離(903)平均地為恒定值。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求1至10中的一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，能夠通過(guò)比如在所述容器的外部的一個(gè)或多個(gè)永磁體(1003)或電線(xiàn)圈(1103)在待處理的所述容器的內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求1至11中的一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述容器涂覆裝置被配置為使得所述容器的內(nèi)部能夠被抽空到比如IPa和30Pa之間的壓力范圍，并且使得所述容器的外部的區(qū)域能夠被部分地或全部地抽空到與所述容器的內(nèi)部的壓力范圍不同的壓力范圍，比如IOOPa至4000Pa。
13.用于容器(102)的等離子體增強(qiáng)型涂覆的方法，所述方法包括:通過(guò)未接地的氣體噴槍(101)以處理氣體并以耦合到位于所述容器(102)的外部的接地的外部電極(103)的高頻供應(yīng)待處理的所述容器(102)，并且使得所述容器的內(nèi)部的所述處理氣體被全部地或者部分地轉(zhuǎn)換成等離子體:以及借助于化學(xué)氣相沉積來(lái)涂覆所述容器(102)的內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明提供電力噴槍和利用高頻耦合的等離子體增強(qiáng)型涂覆。本發(fā)明涉及借助于等離子體處理來(lái)涂覆例如塑料瓶子的容器(102)的裝置(100)，所述裝置(100)包括至少一個(gè)高頻源(109)，位于待處理的容器(102)的外部的至少一個(gè)外部電極(103)以及用于將處理氣體供應(yīng)到容器(102)中的至少部分地導(dǎo)電的至少一個(gè)氣體噴槍(101)，其特征在于，至少一個(gè)外部電極(103)接地和/或與位于待處理的容器的外部的容器涂覆裝置(100)的其他部件(諸如壓力室部件或殼體部件)等電位，并且所述至少一個(gè)氣體噴槍(101)能夠?qū)⒛軌蛴伤龈哳l源(109)產(chǎn)生的高頻輻照到待處理的容器(102)的內(nèi)部。
文檔編號(hào)C23C16/04GK103243315SQ20131004836
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者喬奇恩·克魯格, 安德烈亞斯·松阿奧爾, 羅蘭·格舍 申請(qǐng)人:克朗斯股份公司