Физико-химические процессы в неравновесной плазме воздуха и закономерности травления материалов на основе полиэтилентерефталата

• Автор: Смирнов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 138 с.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Г лава 1. Обзор литературы
1.1 Физико-химические и технологические эффекты воздействия неравновесной плазмы на полимеры. Подходы к анализу процессов взаимодействия плазмы с полимерами
1.2 Кинетические закономерности травления полимерных материалов в неравновесной плазме
1.2.1 Кинетика суммарного процесса травления
1.2.2 Тепловые эффекты и температурные зависимости скорости процесса
1.2.3 Газообразные продукты травления
1.2.4 Изменение химического состава поверхностного слоя полимера
1.2.5 Активные частицы плазмы, каналы процесса
1.3 Физико-химические свойства кислородной плазмы пониженного давления
1.3.1 Функция распределения электронов по энергиям
1.3.2 Состав нейтральных компонентов плазмы кислорода и основные процессы,его определяющие
1.4 Физико-химические свойства азотной плазмы пониженного давления
1.4.1 Функция распределения электронов по энергиям
1.4.2 Состав нейтральных компонентов плазмы азота и основные процессы
его определяющие
1.5 Физико-химические свойства плазмы пониженного давления в воздухе
Выводы. Постановка задачи

Глава 2. Основные методики измерений
2.1 Экспериментальная установка
2.2 Измерения напряженности продольного электрического поля и потока положительных ионов на стенку реактора
2.3 Методика измерений интенсивностей линий и полос
2.4 Определение температуры газа
2.5 Методики масс-спектральных измерений
2.5.1 Определение парциальных давлений (мольных долей) стабильных компонентов газовой смеси
2.5.2 Определение скоростей образования газообразных продуктов при плазменном воздействии
Глава 3. Основные методы расчетов
3.1. Уравнение Больцмана и метод его решения
3.2. Уравнения, описывающие кинетические закономерности образования и гибели колебательных уровней основного состояния молекул азота (Х11Г,7'/) и кислорода 02(Х328',У)
Глава 4. Результаты измерений параметров плазмы положительного столба
разряда в воздухе
4.1 Напряженность продольного электрического поля. Температура газа
4.2 Данные спектральных измерений
4.3. Заселенность нижних колебательных уровней основного состояния молекулы азота
4.4. Концентрация атомарного кислорода в основном состоянии
4.5. Концентрация оксида азотаN0

Глава 5. Процессы образования и гибели нейтральных частиц плазмы воздуха
Глава 6. Закономерности травления полимеров в плазме воздуха
6.1 Травление в послесвечении плазмы
6.2 Травление ткани и пленки в положительном столбе разряда
Основные результаты и выводы
Список использованных источников

другие эффективные каналы диссипации колебательной энергии, за исключением гетерогенной дезактивации, отсутствуют.
Состояние СдПи практически полностью образуется электронным ударом из колебательных уровней (Х'ЕД) с небольшим вкладом процесса М2(Х'2Г )+Н,(Е32)—» Ы,(Х'Е+!,)+ ][2(С3Пи)+ДЕ, а гибнет в результате радиационных переходов на нижележащее состояние В3ПГ Из-за высокой вероятности радиационной гибели концентрации М2(С3Пи) невелики (<2-109 см0). Они растут с ростом тока разряда и из-за относительно высокой пороговой энергии возбуждения падают с ростом давления.
Механизмы реакций образования - гибели состояний А3Е+„ , В3П„ взаимосвязаны. Основным процессом дезактивации В3Пв является его тушение М2(Х'Е+ ) и в меньшей степени радиационный переход на А3Е+„. При этом каждый акт тушения приводит к образованию А32Т1Г В свою очередь столкновения двух молекул А3Е+„ и столкновения А:’ЕД с ТУХ'ЕД) вновь приводят к образованию В’П„. Другими реакциями образования В3П„ являются возбуждение электронным ударом из основного состояния и радиационный распад Х2(С3ПЦ).
Состояние А’Е+1| заселяется,наряду с электронным ударом., за счет уже упомянутых реакций тушения и радиационного распада В3Ц, , а также в процессе К2(Х1Е+г)+Х(2Р)-> Н,(А3Е+Ц)+1Т(48), а гибнет - гетерогенно и в реакции К2(А3Е+и)+1Ч(48) -э-М2(Х‘Е+в)+К(2Р). Хотя состояние А3Е’Ц и является наиболее заселенным, но его концентрация меньше 3-1011 см'3 и слабо зависит от тока разряда и падает с ростом давления.
По поводу механизмов образования атомов азота (диссоциации) нет единого мнения. Так, в [93] показано, что диссоциация происходит при столкновениях электронов с молекулами азота в различных колебательных состояниях с возбуждением предиссоциирующих состояний В3П!,(У>13), а'П8(У>7), С3ПЦ(Г>5), Ь'П„(У>7) с переходом на отталкивательные термы и 3Е+и. Гибнут атомы в процессе гетерогенной рекомбинации на