Экспериментальное исследование воздействия плазмы высокочастотного емкостного разряда на поверхность полимерных материалов

• Автор: Быканов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 204 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА I. Плазменные технологии, применяемые для обработки
полимерных материалов (литературный обзор)
§ 1Л. Плазменныепроцессы в производстве
полимерных газоразделительных мембран
§ 1.2. Плазменные технологии для биомедицинских приложений
§1.3. Особенности диагностики высокочастотных разрядов
ГЛАВА II. Экспериментальное оборудование
§2.1. Экспериментальный стенд для проведения экспериментов по модификации полимерных материалов в ВЧЕ разряде
и диагностики ВЧЕ разряда
§2.2. Автоматизированный стенд для измерения
вольт-амперных характеристик зонда
§2.3. Анализатор энергии ионов с осесимметричным полем
§2.4. Стенд для измерения газопроницаемости
газоразделительных мембран
§2.5. Выводы Главы II
ГЛАВА III. Зондовая диагностика ВЧ разряда
§3.1. Определение длины свободного пробега электронов и ионов в
плазме газового разряда при давлении порядка 1 Тор
§3.2. Теория Аллена-Бойда-Рейнольдса собирания ионов
на цилиндрический зонд (теория АБР)
§3.3. Определение толщины призондового слоя;
применимость зондовых теорий для диагностики разряда
при давлении порядка 1 Тор
§3.4. Определение параметров плазмы по ионной ветви
зондовой характеристики
§3.5. Моделирование погрешностей, возникающих при
зондовых измерениях в ВЧ разряде
§3.6. Экспериментальное определение ошибки измерения
зондовых характеристик в ВЧ разряде
§3.7. Измерение параметров плазмы ВЧ разряда

§3.8. Энергетические характеристики ионных потоков, воздействующих на тонкие диэлектрические образцы,
помещаемые в приэлектродный слой ВЧЕ разряда
§3.9. Выводы Главы III
ГЛАВА IV. Исследование результатов обработки полимерных газоразделительных мембран в плазме ВЧЕ разряда
§4.1. Характеристика исследуемых мембран
§4.2. Методика определения изменения диффузии и растворимости
газоразделительных мембран при их плазменной модификации
положения в приэлектродных слоях и времени обработки
§4.4. Влияние добавок кислорода и 802 в плазмообразующий газ
на газопроницаемость модифицированных мембран
§4.5. Исследование состава и структуры поверхности модифицированных мембран методом РФЭС и
сканирующей электронной микроскопии
§4.6. Выводы Главы IV
Г ЛАВА V. Использование плазмы высокочастотного емкостного разряда для улучшения биосовместимости полимерных материалов
в офтальмологии
§5.1. Исследование влияния плазменной обработки на оптические
параметры контактных линз
§5.2. Исследование кинетики адгезии белков на поверхности,
модифицированной в плазме ВЧЕ разряда
§5.3. Исследование структуры поверхности образцов ПММА,
обработанных в плазме, методом электронной микроскопии
§5.4. Токсикологические исследования искусственных трансплантатов, модифицированных в плазме ВЧЕ разряда
§5.5. Стерилизация полимерных материалов в плазме ВЧЕ разряда
§5.6. Результаты биомедицинских и клинических исследований офтальмологических трансплантатов из искусственных
материалов, прошедших обработку в ВЧЕ разряде
§5.7. ВыводыГлавы5
Заключение
Список литературы
Введение

В настоящее время наблюдается тенденция широкого использования плазменных технологий в разнообразных сферах науки, техники и производства [1.1-1.3]. Известны применения в микроэлектронике, где при изготовлении СБИС осуществляется травление поверхности, а также напыление различных проводящих и диэлектрических покрытий. Плазменные технологии позволяют наносить разнообразные защитные, адгезионные и оптические покрытия, алмазоподобные пленки, обрабатывать поверхность перед последующими стадиями производственного процесса и т.д. Во всех случаях технологических применений низкотемпературной плазмы отмечается уникальность этих процессов и реализация дополнительных возможностей по созданию новых материалов и изделий.
Следует отметить и тенденцию интенсивного развития мембранных технологий, используемых для разделения газов, очистки антропогенных выбросов, опреснения и очистки воды, биотехнологий и проч. При этом большинство применяемых мембран получают путем обычной полимеризации. Применение плазменных технологий в мембранном производстве может привести к созданию новых мембран с уникальными свойствами. Поэтому число исследований по применению плазменной полимеризации с целью создания газоразделительных мембран с каждым годом растет [1.4, 1.5]. Наряду с этим представляет интерес плазменная модификация уже имеющихся мембран, которая может быть включена как конечная стадия в имеющийся технологический цикл мембранного производства.
Еще одним возможным применением плазменной обработки является ее использование для создания трансплантатов, применяемых в офтальмологии. При офтальмологических операциях, например, в операциях кератопластики*,
Кератопластика - операция, имеющая целью изменение формы роговицы за счет применения трансплантатов.

электродами, находящимися под стеклянным вакуумным колпаком (рис 2.2). Электродная система, патрубки систем напуска и откачки, а также патрубки
Рис. 2.2. Разрядное устройство с электродами, расположенными вертикально под стеклянным вакуумным колпаком
для ввода измерительно-диагностических средств размещались на стальном никелированном фланце диаметром 400 мм. Стеклянный колпак имел диаметр 240 мм и высоту около 260 мм. Объем реактора при этом составлял 11.9 л. Вакуумное уплотнение стеклянного колпака осуществлялось по его шлифованному торцу при помощи плоской кольцевой прокладки из вакуумной резины толщиной 5 мм. Электроды были изготовлены из листовой нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т толщиной 1 мм. На внешнюю (по отношению к разряду) поверхность были напаяны медные трубки, обеспечивающие охлаждение системы. Электроды имели размеры 135*90 мм и отстояли друг от друга на расстояние около 20 мм.
Такая конструкция разрядного устройства обеспечивала быстрый и удобный доступ к электродной системе для установки и крепления обрабатываемых образцов. Для размещения в реакторе листовых полимерных материалов