等离子清洗是通过向气态物质施加能量(如加热)使其形成等离子体的过程。当达到等离子状态时,气态分子会裂解为大量高活性粒子。这种裂变是可逆的,当能量消失后,粒子会重新结合为原始气体分子。
与传统湿法清洗不同,等离子清洗依靠等离子态物质的"活化作用"实现表面污渍去除。在现有清洗技术中,等离子清洗是最彻底的剥离式清洗方式。其激发方式包括激光、微波、电晕放电、热电离和弧光放电等多种形式。
在等离子清洗应用中,主要采用低压气体辉光等离子体技术。非聚合性无机气体(如Ar2、N2、H2、O2等)在高频低压条件下被激发,产生包含离子、激发态分子和自由基等多种活性粒子。这些活化气体可分为两类:惰性气体等离子体(如Ar2、N2)和反应性气体等离子体(如O2、H2)。
活性粒子与材料表面的反应过程为:电离→气体分子→激发→激发态分子→清洗→表面活化。具体原理是通过射频电压(约几十兆赫兹)在电极间形成高频交变电场,激发气体产生等离子体。
等离子清洗通过物理轰击和化学反应双重作用,将表面物质转化为粒子和气态产物,再通过真空抽排实现清洁效果。卷对卷等离子处理设备是该技术的重要应用形式。