專利名稱：等離子體表面處理方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要應(yīng)用于各種表面處理，例如在樹脂上，例如在聚乙烯、聚丙烯或者PTFE(聚四氟乙烯)上施加涂層成分或者進(jìn)行印刷處理的實(shí)例中，將表面由疏水性修飾成親水性，沖洗掉粘附在玻璃、陶瓷、金屬或者半導(dǎo)體上的有機(jī)物，進(jìn)行消毒或者滅菌，以及執(zhí)行腐蝕處理。更特別地，本發(fā)明涉及電暈放電類型的等離子體表面處理方法，其中表面處理，例如修飾處理，通過用激發(fā)態(tài)物質(zhì)(species)，例如激發(fā)態(tài)分子、基團(tuán)或者離子，輻射工件表面而執(zhí)行，其中激發(fā)態(tài)物質(zhì)是由于電暈放電產(chǎn)生的等離子體導(dǎo)致分子離解而生成的，同時(shí)本發(fā)明還涉及用于該處理的裝置。
背景技術(shù)：
電暈放電類型等離子體表面處理方法具有如下優(yōu)點(diǎn)能夠省去在輝光放電類型等離子體處理方法實(shí)例中需要的點(diǎn)火氣體例如氦氣、氬氣或者氫氣，由于減少了氣體的消耗從而提高了使用的安全性并降低了處理的成本。因此，該方法經(jīng)常用于表面處理，例如表面修飾。
在該電暈放電類型等離子體表面處理方法中，決定處理性能和處理效率的重要因素是由電暈放電產(chǎn)生的含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)向工件表面輻射的數(shù)量、面積和均勻性。作為獲得這些重要因素的方法，傳統(tǒng)上采用如下的方法，其中，例如，放電電極的頂端部分形成中空的類針形狀，在頂端內(nèi)設(shè)置噴氣嘴(air nozzle)，或者在放電電極的外周設(shè)置中空絕緣支架(holder)，并在絕緣支架頂端面內(nèi)包圍放電電極的多個(gè)位置處設(shè)置噴氣孔(air ejection hole)，并通過從噴嘴或者噴氣孔噴射高壓高速空氣向工件表面輻射含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)(例如，見
公開日本專利申請(qǐng)No.8-81573)。
在傳統(tǒng)的電暈放電類型等離子體表面處理方法中，其中氣體，例如高壓高速空氣，被噴出以便進(jìn)行上述的激發(fā)態(tài)物質(zhì)輻射，然而，放電電極或者絕緣支架必須被精細(xì)地加工以便進(jìn)行氣體例如空氣噴射，而且需要空氣或者其它氣體的高壓供應(yīng)裝置，例如壓縮機(jī)或者鼓風(fēng)機(jī)。因此，整個(gè)裝置趨向于增大尺寸和成本。盡管激發(fā)態(tài)物質(zhì)的輻射量和面積能夠通過調(diào)節(jié)氣體噴射的壓力和角度加以控制，但是調(diào)節(jié)范圍不可避免地受到限制。特別地，在技術(shù)和結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)上，難以用激發(fā)態(tài)物質(zhì)均勻地輻射整個(gè)工件表面。因?yàn)楸旧聿粎⑴c表面處理的氣體，例如空氣，被與激發(fā)態(tài)物質(zhì)一起噴射到工件表面，而且有效的激發(fā)態(tài)物質(zhì)的數(shù)量相對(duì)于整體輻射量較小，且激發(fā)態(tài)物質(zhì)由于氣體例如空氣的飛濺和外周逃逸(peripheral escape)而大量損失，因此導(dǎo)致預(yù)定的表面處理性能和處理效率的改善受到限制。
本發(fā)明是考慮到上述情況實(shí)施的。本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種等離子體表面處理方法以及用于該方法的裝置，其中不需要噴射氣體例如空氣，能夠增加激發(fā)態(tài)物質(zhì)向工件表面的輻射量和面積，能夠均勻地輻射整個(gè)表面，并能夠減少有效激發(fā)態(tài)物質(zhì)的損失，借此，能夠顯著地改善處理性能和處理效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了獲得上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1的等離子體表面處理方法是如下的等離子體表面處理方法，其中向一對(duì)相對(duì)的放電電極施加脈沖電壓從而在放電電極的尖端之間產(chǎn)生電暈放電，并向工件表面輻射由電暈放電產(chǎn)生的含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)，借此處理表面，其中在帶電粒子處于等離子體態(tài)的放電電極對(duì)的尖端附近形成磁場(chǎng)，而后通過一種力量向工件表面輻射含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)，該力量作為帶電粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)力。
根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求5的等離子體表面處理裝置是如下的等離子體表面處理裝置，其中向一對(duì)相對(duì)的放電電極施加脈沖電壓從而在放電電極的尖端之間產(chǎn)生電暈放電，并向工件表面輻射由電暈放電產(chǎn)生的含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)，借此處理表面，其中設(shè)置磁場(chǎng)形成裝置，其在帶電粒子處于等離子體態(tài)的放電電極對(duì)的尖端附近形成磁場(chǎng)，并且它能夠施加使帶電粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)力，該推動(dòng)力使得含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)向工件表面輻射。
根據(jù)如此配置的發(fā)明，當(dāng)在放電電極對(duì)的尖端附近形成磁場(chǎng)時(shí)，向放電電極對(duì)施加脈沖電壓從而在電極的尖端之間產(chǎn)生電暈放電，通過電暈放電產(chǎn)生含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)存在于磁場(chǎng)之中，且磁場(chǎng)向處于等離子體態(tài)的帶電粒子施加推動(dòng)力，也就是洛倫茲力，使其在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。由于洛倫茲力，與磁場(chǎng)垂直的力被施加到含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)上。因此甚至在不噴射氣體，例如高壓高速空氣時(shí)，激發(fā)態(tài)物質(zhì)也能夠以基本上均勻的方式在寬廣的區(qū)域內(nèi)向工件表面強(qiáng)烈地輻射。因?yàn)椴皇褂米陨聿恢苯訁⑴c表面處理的氣體，例如空氣，只輻射作為表面處理有效成分的激發(fā)態(tài)物質(zhì)，從而能夠減少激發(fā)態(tài)物質(zhì)由于氣體飛濺等導(dǎo)致的損失。因此，能夠顯著地改善表面處理性能和處理效率。
在電暈放電類型的等離子體表面處理方法和裝置中，作為施加到放電電極的脈沖電壓，可以使用權(quán)利要求2和6中提出的矩形脈沖電壓，或者在權(quán)利要求3和7中提出的由通過半波整流或者全波整流交流電壓獲得的多個(gè)脈動(dòng)波形成的脈沖電壓。特別地，在使用由脈動(dòng)波形成的脈沖電壓的實(shí)例中，不需要特殊的脈沖電壓發(fā)生電源，而是通過使用簡(jiǎn)單的電源設(shè)備就能夠施加具有期望周期和占空的脈沖電壓，該電源設(shè)備通過組合商業(yè)或者超聲波領(lǐng)域內(nèi)的AC電源和整流元件，例如二極管，而構(gòu)成。因此，能夠降低裝置的成本。
電暈放電類型等離子體表面處理裝置中的磁場(chǎng)形成裝置可以是在權(quán)利要求8中提出的由永磁體、磁元件對(duì)和在端面之間形成縫隙的極件(pole pieces)對(duì)構(gòu)成的裝置，或者是在權(quán)利要求9中提出的由連接DC電源的電磁體、磁元件對(duì)和在端面之間形成縫隙的極件對(duì)構(gòu)成的裝置。在使用永磁體的實(shí)例中，能夠減少產(chǎn)品成本和功率消耗。對(duì)比地，在使用電磁體的實(shí)例中，產(chǎn)品成本和功率消耗比使用永磁體的情況高，但是洛倫茲力以及含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)的輻射功率和輻射擴(kuò)散范圍能夠通過調(diào)節(jié)極件端面之間縫隙內(nèi)的磁通密度根據(jù)工件的表面形態(tài)等容易而任意地加以控制。因此，能夠擴(kuò)展對(duì)工件的形狀適應(yīng)性，從而能夠進(jìn)一步改善處理性能和處理效率。
在本發(fā)明中，不需要使用反應(yīng)氣體，例如氬氣、氮?dú)饣蛘叨趸細(xì)怏w。選擇地，如在權(quán)利要求4和10中提出的，在大氣壓或者大氣壓附近下的放電電極對(duì)之間可以引入該反應(yīng)氣體，借此通過從磁場(chǎng)獲得的推動(dòng)力(洛侖茲力)輻射含有等離子體的激發(fā)態(tài)氣體流，借此實(shí)現(xiàn)用于各種表面處理的方法和裝置。


圖1是顯示本發(fā)明等離子體表面處理裝置第一實(shí)施例的部分省略縱前向剖面圖。
圖2是沿圖1的A-A線獲得的縱向剖面圖。
圖3是半波整流電路的簡(jiǎn)圖，其是處理裝置中電源設(shè)備的一個(gè)實(shí)例。
圖4是由半波整流電路整流的脈動(dòng)電壓的波形圖。
圖5是全波整流電路的簡(jiǎn)圖，其是處理裝置中電源設(shè)備的另一個(gè)實(shí)例。
圖6是由全波整流電路整流的脈動(dòng)電壓的波形圖。
圖7是顯示本發(fā)明等離子體表面處理裝置第二實(shí)施例的部分省略縱前向剖面圖。
圖8是沿圖7的B-B線獲得的縱向剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參考

本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。
圖1是顯示本發(fā)明等離子體表面處理裝置第一實(shí)施例的部分省略縱前向剖面圖，而圖2是沿圖1的A-A線獲得的縱向剖面圖。第一實(shí)施例的等離子體表面處理裝置以如下的方式配置。用金屬材料，例如不銹鋼制成的近似L形的(+)和(-)放電電極對(duì)1，1卡裝固定在由絕緣體制成的電極支架2，2之間，其尖端部分或者尖末端1a，1a彼此相對(duì)。作為脈沖電源的電源設(shè)備3(后面說明)施加脈沖電壓，該脈沖電壓由通過半波整流或者全波整流交流電壓獲得的多個(gè)脈動(dòng)波形成，該電源設(shè)備3與放電電極1，1相連。當(dāng)脈沖電壓從電源設(shè)備3施加到放電電極對(duì)1，1時(shí)，在電極1，1的尖端1a，1a之間產(chǎn)生電暈放電。通過電暈放電產(chǎn)生含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)。
作為電源設(shè)備3，可以使用任何以如下方式配置的設(shè)備。例如圖3所清晰顯示的，只有交流電流的正電壓通過半波整流電路提取出來，該電路使用50Hz-100KHz的AC電源10；增壓變壓器11；和一個(gè)整流二極管D1，從而如圖4所示，交流電流被轉(zhuǎn)變成峰值Vp為5-15KV的DC脈動(dòng)波，并產(chǎn)生了正脈沖電壓，其中當(dāng)多個(gè)經(jīng)轉(zhuǎn)變脈沖波的ON次數(shù)和OFF次數(shù)的總數(shù)設(shè)定為一個(gè)周期T時(shí)，脈沖頻率(1/T)為10-200Hz，脈沖占空為10-100％。選擇地，如圖5所示，橋全波整流電路不僅提取交流電流的正電壓，還提取被轉(zhuǎn)變成與正電壓方向相反、然后被加和的負(fù)電壓，其使用如圖5所示50Hz-100KHz的AC電源10；增壓變壓器11；和四個(gè)整流二極管D1-D4，從而如圖6所示，交流電流被轉(zhuǎn)變成峰值為5-15KV的DC脈動(dòng)波，并產(chǎn)生了正脈沖電壓，其中當(dāng)多個(gè)經(jīng)轉(zhuǎn)變脈沖波的ON次數(shù)和OFF次數(shù)的總數(shù)設(shè)定為一個(gè)周期T時(shí)，脈沖頻率(1/T)為10-200Hz，脈沖占空為10-100％。盡管在上面使用了正脈沖電壓，但是理所當(dāng)然地，也能夠使用負(fù)脈沖電壓。
磁場(chǎng)形成裝置被設(shè)置在離放電電極對(duì)1，1的尖端1a，1a最近的位置，其用于形成沿著水平面的磁場(chǎng)，在該處存在由電暈放電產(chǎn)生處于等離子體態(tài)的帶電粒子。磁場(chǎng)形成裝置如下配置永磁體4，其位于放電電極1，1基端部分(basal end portion)的上方；軟磁元件對(duì)5，5，其用純鐵等制成，與永磁體4的N和S極相連，并延長到放電電極對(duì)1，1的尖端1a，1a附近；和極件對(duì)6，6，其用純鐵等制成，與軟磁元件5，5的頂端連續(xù)地結(jié)合，并在放電電極對(duì)1，1尖端1a，1a上的彼此相對(duì)的端面6a，6a之間形成磁場(chǎng)形成縫隙(magnetic field forming gap)7。根據(jù)等離子體態(tài)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，其中磁場(chǎng)形成于磁場(chǎng)形成裝置中極件6，6的端面6a，6a之間的縫隙7內(nèi)，推動(dòng)力，也就是洛侖茲力，施加在帶電粒子上，并且含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)沿著圖1和2中箭頭X所示的方向向工件W的表面Wf輻射。
當(dāng)粒子的電荷為Q，速度為v，極件端面之前的縫隙內(nèi)的磁通密度為B時(shí)，洛侖茲力F表示為F＝Qv×B洛侖茲力垂直于帶電粒子的速度矢量，從而含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)被沿著箭頭X的方向推動(dòng)和輻射。
軟磁元件對(duì)5，5和電極支架2，2通過絕緣隔離物8，8固定并彼此耦合，借此磁場(chǎng)形成裝置與放電電極對(duì)1，1彼此結(jié)合。絕緣保護(hù)罩9，9，例如陶瓷，配合在極件6，6上。
在這樣配置的第一實(shí)施例電暈放電類型等離子體表面處理裝置中，在極件6，6的端面6a，6a之間的縫隙7內(nèi)形成了由有效磁通和漏磁通構(gòu)成的磁場(chǎng)，極件6，6通過軟磁元件5，5與永磁體4的N和S極相連。在該狀態(tài)下，使用上述半波整流電路或者全波整流電路的電源設(shè)備3向放電電極對(duì)1，1施加頻率為10-200Hz的正或負(fù)脈沖電壓，從而在電極1，1的尖端1a，1a之間產(chǎn)生電暈放電。結(jié)果，在磁場(chǎng)中存在由電暈放電產(chǎn)生的含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)。通過上述的洛侖茲力F向含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)施加沿著垂直于磁場(chǎng)的箭頭X方向的力，洛侖茲力F通過處于等離子體態(tài)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)從磁場(chǎng)獲得。結(jié)果，甚至在不噴射氣體，例如高壓高速空氣時(shí)，含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)也能夠以基本上均勻的方式在寬廣的區(qū)域上向工件W的表面Wf強(qiáng)烈地輻射。
而且，不使用自身不直接參與表面處理的氣體，例如空氣，且只有作為表面處理有效成分的激發(fā)態(tài)物質(zhì)輻射到工件W的表面Wf上。因此，能夠減少例如由于噴射氣體，如高壓高速空氣，的飛濺導(dǎo)致的激發(fā)態(tài)物質(zhì)外周逃逸等損失，從而能夠顯著改善預(yù)定的表面處理性能和處理效率。當(dāng)極件6，6被替換成各種不同形狀時(shí)，激發(fā)態(tài)物質(zhì)的噴射模式能夠自由地改變，本實(shí)施例也能夠有效地用于二維或者三維表面處理。
在第一實(shí)施例中，在放電電極對(duì)1，1中使用的正或負(fù)脈沖電壓是由多個(gè)通過半波整流或全波整流交流電壓獲得的脈沖波形成的。因此，不需要特殊的脈沖電壓發(fā)生電源，例如多頻振蕩器、施密特觸發(fā)回路或者間歇振蕩器，且能夠用簡(jiǎn)單的電源設(shè)備施加具有期望周期和占空的脈沖電壓，該簡(jiǎn)單電源設(shè)備通過組合商業(yè)AC電源或者超聲波電源與整流元件，例如二極管，而構(gòu)成。而且，使用永磁體4作為磁場(chǎng)形成裝置，永磁體能夠低成本地制造且不消耗電能。結(jié)果，能夠減少整個(gè)裝置的制造成本和運(yùn)行成本。
圖7是顯示本發(fā)明等離子體表面處理裝置第二實(shí)施例的部分省略縱前向剖面圖，而圖8是沿圖7的B-B線獲得的縱向剖面圖。在第二實(shí)施例的等離子態(tài)表面處理裝置中，使用電磁體15代替第一實(shí)施例中構(gòu)成磁場(chǎng)形成裝置的永磁體4，其中例如，線圈13線繞用純鐵等制成的磁心12，且線圈13與DC電源14相連。其它的構(gòu)型與第一實(shí)施例中的相似。因此，相應(yīng)的元件和部分用相同的指代數(shù)字表示，并省略其詳細(xì)說明。
同樣在第二實(shí)施例的等離子態(tài)表面處理裝置中，按照和第一實(shí)施例相同的方式，磁場(chǎng)中存在由于電暈放電產(chǎn)生的等離子體態(tài)帶電粒子，并通過從磁場(chǎng)中獲得的洛侖茲力F向含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)施加沿著垂直于磁場(chǎng)的箭頭X方向的力。結(jié)果，甚至在不噴射氣體，例如高壓高速空氣時(shí)，含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)也能夠以基本上均勻的方式在寬廣的區(qū)域上向工件W的表面Wf強(qiáng)烈地輻射。而且，只有作為表面處理有效成分的激發(fā)態(tài)物質(zhì)輻射到工件W的表面Wf上，并能夠減少例如由于噴射氣體，如高壓高速空氣，的飛濺導(dǎo)致的激發(fā)態(tài)物質(zhì)外周逃逸等損失，從而能夠顯著改善預(yù)定的表面處理性能和處理效率。而且，能夠通過調(diào)節(jié)施加到線圈13的激勵(lì)電流(energizationcurrent)在寬廣的范圍內(nèi)控制極件6，6端面之間縫隙7內(nèi)的磁通密度。根據(jù)該構(gòu)型，洛侖茲力F，以及含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)的輻射功率和輻射擴(kuò)散范圍能夠根據(jù)工件W的表面形態(tài)等容易而任意地加以控制，從而能夠擴(kuò)展對(duì)工件W的形狀適應(yīng)性，并能夠進(jìn)一步改善處理性能和處理效率。
在上文中，說明了不使用反應(yīng)氣體，例如氬氣、氮?dú)饣蛘叨趸細(xì)怏w的第一和第二實(shí)施例。選擇地，在大氣壓或者大氣壓附近下的放電電極對(duì)之間可以引入該反應(yīng)氣體，并通過從磁場(chǎng)獲得的洛侖茲力使含有等離子體的激發(fā)態(tài)氣體流向工件表面輻射。在該選擇中，能夠擴(kuò)展表面處理的適應(yīng)性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由電暈放電產(chǎn)生的含等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)能夠通過作用于等離子體態(tài)帶電粒子的洛侖茲力向工件表面輻射。因此，能夠省略傳統(tǒng)上用于輻射激發(fā)態(tài)物質(zhì)的氣體例如高壓高速空氣的使用，且不需要精細(xì)地加工放電電極和絕緣支架，也不需要安裝氣體的高壓供應(yīng)設(shè)備，例如壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)，從而使整個(gè)裝置最小化并降低了成本。而且，能夠容易地增加激發(fā)態(tài)物質(zhì)向工件表面的輻射量和面積，激發(fā)態(tài)物質(zhì)能夠均勻地輻射到整個(gè)工件表面，并能夠減少由于外周飛濺等導(dǎo)致的有效激發(fā)態(tài)物質(zhì)的損失。因此，本發(fā)明獲得了顯著改善表面處理性能和處理效率的效果。
特別地，由通過半波整流或全波整流交流電壓獲得的多個(gè)脈動(dòng)波形成的脈沖電壓用作施加到放電電極的脈沖電壓。因此甚至在不使用特殊脈沖電壓發(fā)生電源時(shí)，也能夠通過使用簡(jiǎn)單的電源設(shè)備施加具有期望周期和占空的脈沖電壓，該簡(jiǎn)單電源設(shè)備通過組合商業(yè)或超聲波領(lǐng)域的AC電源與整流元件如二極管構(gòu)成。結(jié)果，進(jìn)一步降低了裝置的成本。
當(dāng)使用由連接DC電源的電磁體、磁元件對(duì)和極件對(duì)構(gòu)成的裝置作為磁場(chǎng)形成裝置時(shí)，能夠通過調(diào)節(jié)極件端面之間縫隙內(nèi)的磁通密度控制洛侖茲力，并能夠根據(jù)工件的表面形態(tài)等容易而任意地控制含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)的輻射功率和輻射擴(kuò)散范圍。因此，能夠擴(kuò)展對(duì)工件的形狀適應(yīng)性，并能夠進(jìn)一步改善處理性能和處理效率。
權(quán)利要求
1.一種等離子體表面處理方法，其中向一對(duì)相對(duì)的放電電極施加脈沖電壓從而在所述放電電極的尖端之間產(chǎn)生電暈放電，并用通過電暈放電產(chǎn)生的含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)輻射工件表面，借此處理所述表面，其中在所述放電電極對(duì)的所述尖端附近形成磁場(chǎng)，在該處存在等離子體態(tài)的帶電粒子，并通過一種力使含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)向所述工件的所述表面輻射，該力作為在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的帶電粒子上的推動(dòng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子體表面處理方法，其中使用矩形脈沖電壓作為脈沖電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子體表面處理方法，其中使用由通過半波整流或全波整流一種交變電壓而獲得多個(gè)脈動(dòng)波形成的脈沖電壓作為脈沖電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一個(gè)的等離子體表面處理方法，其中在大氣壓或者大氣壓附近下所述放電電極對(duì)之間引入反應(yīng)氣體，借此通過從磁場(chǎng)獲得的推動(dòng)力使含有等離子體的激發(fā)氣流向所述工件的所述表面輻射。
5.一種等離子體處理裝置，其中向一對(duì)相對(duì)的放電電極施加脈沖電壓從而在所述放電電極的尖端之間產(chǎn)生電暈放電，并用通過電暈放電產(chǎn)生的含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)輻射工件表面，借此處理所述表面，其中設(shè)置有磁場(chǎng)形成裝置，其在所述放電電極對(duì)的所述尖端附近形成磁場(chǎng)，在該處存在等離子體態(tài)的帶電粒子，并能夠向在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的帶電粒子施加推動(dòng)力，該推動(dòng)力使得含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)向所述工件的所述表面輻射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的等離子體表面處理裝置，其中所述脈沖電壓施加裝置是矩形脈沖電壓發(fā)生電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的等離子體表面處理裝置，其中所述脈沖電壓施加裝置由AC電源和整流回路構(gòu)成，整流回路產(chǎn)生脈沖電壓，該脈沖電壓由通過半波整流或全波整流所述電源的交變電壓獲得的多個(gè)脈動(dòng)波形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任何一個(gè)的等離子體表面處理裝置，其中所述磁場(chǎng)形成裝置由以下配置構(gòu)成永磁體；磁元件對(duì)，其與所述永磁體N和S極相連并延長到所述放電電極對(duì)的所述尖端附近；和極件對(duì)，其延續(xù)到所述磁元件的尖端并在端面之間形成縫隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任何一個(gè)的等離子體表面處理裝置，其中所述磁場(chǎng)形成裝置由以下配置構(gòu)成和DC電源相連的電磁體；與所述電磁體N和S極相連的磁元件對(duì)，其延長到所述放電電極對(duì)的所述尖端附近；和極件對(duì)，其延續(xù)到所述磁元件的尖端并在端面之間形成縫隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9中任何一個(gè)的等離子體表面處理裝置，其中設(shè)置有用于在大氣壓或大氣壓附近下在所述放電電極對(duì)之間引入反應(yīng)氣體的裝置，且該反應(yīng)氣體通過所述裝置引入，借此通過從磁場(chǎng)獲得的推動(dòng)力使含有等離子體的激發(fā)態(tài)氣流向所述工件的所述表面輻射。
全文摘要
本發(fā)明不需要噴射空氣等而能夠增加激發(fā)態(tài)物質(zhì)向工件表面輻射的數(shù)量和面積，能夠均勻地輻射整個(gè)表面，并能夠減少有效激發(fā)態(tài)物質(zhì)的損失，借此能夠顯著改善處理性能和處理效率。在如下的方法中，其中向一對(duì)相對(duì)的放電電極1，1施加脈沖電壓從而在尖端1a，1a之間產(chǎn)生電暈放電，并通過電暈放電產(chǎn)生含有等離子體的激發(fā)態(tài)物質(zhì)，借此進(jìn)行表面處理，通過由永磁體4、磁元件5和極件6構(gòu)成的磁場(chǎng)形成裝置在放電電極1，1的尖端1a，1a附近形成磁場(chǎng)，并通過洛侖茲力向工件W的表面Wf輻射激發(fā)態(tài)物質(zhì)，其中洛侖茲力作為帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)力，借此進(jìn)行表面處理。
文檔編號(hào)H05H1/24GK1640211SQ0380480
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2003年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者佐伯登 申請(qǐng)人:巴爾工業(yè)公司, 藤?zèng)g藥品工業(yè)株式會(huì)社