石英管式微波等離子體裝置說明書
目 錄
一、 設備簡介及使用范圍
二、 技術參數及特性
三、 設備安裝
四、 操作及注意事項
五、 設備維護
六、 常見故障及維護辦法
簡介及使用范圍
1. 設備簡介
該設備利用頻率為2.45GHz的微波激勵稀薄氣體放電,從而產生等離子體。真空反應室為Φ50mm的石英管腔體。放置樣品的基片臺可以方便地在反應腔體內上下升降調節。
基片臺位于石英管反應腔體的中心,該基片臺除了基本的上下升降功能外,同時具有水冷控溫的功能,雙層水冷支架與基片臺可方便地拆卸與維護,即使樣品以不同的形態(片狀、塊狀、粉末狀等)出現,更換或改裝基片臺也十分方便。
石英管反應腔兩端有雙層水冷套作降溫保護,端口以不銹鋼部件固定并密封(加橡膠)石英腔體,以確保反應腔的**穩定工作。
該設備的真空系統采用2XZ-2型旋片真空泵,極限真空6×10-1帕,抽速2升/秒,額定轉速1400轉/分,機械泵與真空室之間設置有電磁閥和高真空隔膜閥,旁路管道設置另一隔斷閥(高真空微調閥),以便于真空系統運行**及工作時反應氣體壓強的靈活控制。真空密封采用金屬和橡膠密封,通常:相對不動接口采用金屬銅密封,相對可動接口采用橡膠密封。
真空測量采用數字壓阻式真空計,用來測量反應腔內的工作氣壓。
主要電氣配置:
1) 真空泵:2XZ-2型旋片真空泵采用單相220V交流電源,對實驗室電源無特殊要求。
2) 磁控管:采用工業上通用的磁控管,該磁控管具有使用壽命長、可靠性高的特點,維護方便。
3) 真空計:采用壓阻式真空計,用于測量工作時的工作氣壓。
4) 溫控儀:用于冷卻水循環系統中的制冷及水溫控制。
5) 500W微波功率源:通過調節磁控管陽極電壓的方法調節微波功率的輸出,利用簡單、可靠、易維護的電路實現微波功率的連續可調輸出。
6) 冷卻水:裝置自帶循環冷卻水,對實驗室無水源要求,既節水又方便。
二、技術參數及特性
1. 反應室工作壓強:幾百帕~十千帕
2. 反應室極限壓強: 6×10-1帕
3. 反應室尺寸: Φ50mm
4. 微波功率: 0~500W
5. 基片溫控: 200~1000℃
三、設備安裝
1. 安裝環境要求
1) 供電: AC220V,50Hz,大功率2000W
2) 溫度、濕度、氣源及冷卻水:應保障設備工作穩定正常
3) 安裝室:室內整潔,空氣流通,無塵埃。
4) 接地線:室內具有獨立接地線<3Ω
2. 安裝程序
1) 確認安裝環境
2) 檢查設備良好情況(運輸過程中是否造成損壞)
3) 安裝真空泵、抽氣管道、隔斷閥及其它配件
4) 連接電氣柜至主機各電纜線
5) 確認各電氣部件完好無損
6) 升降雙層水冷支架,確認石英管、基片臺及其它部件完好無損
7) 連接并啟動確認循環控制冷卻水完好
8) 連接好設備地線。
四、操作及注意事項
1. 檢查確認設備各部件完好,連接**(注意接地)。
2. 接通總電源,打開總電源開關按鈕,確認冷卻水箱水容量及MTC-2000水冷控制系統(詳細請參照MTC-2000操作說明書)已設定完成后,打開冷卻水開關按鈕。
3. 打開隔膜閥,確認氣路連接規范完好后打開機械泵開關按鈕,抽真空約5分鐘使本底真空達到所需要求。
4. 開啟流量計開關,給真空室輸送工作氣源。
5. 開啟高壓開關按鈕,將陽極電流加載至約15mA,關閉隔膜閥,調節微調閥使工作氣壓達到所需要求。
6. 調節短路活塞及工作平臺高度使裝置穩定工作。
7. 試驗結束時,將陽極電流調至0,關閉高壓開關按鈕,關閉氣路,關閉機械泵,關閉冷卻水,關閉總電源。
五、設備維護
1. 注意保持環境整潔衛生。
2. 冷卻水經常更換以保證循環水系統正常工作。
3. 及時清潔真空反應室。
4. 所有電氣旋鈕及開關狀態在使用前一定要確認是否在“原始”狀態。
5. 真空系統維護:
1) 注意真空泵換油
2) 注意反應室及管道清潔
3) 注意密封面清潔
4) 真空系統停機前一定要先關真空計電源,然后再進行其它 操作。
六 常見故障及維護辦法
1)在加上微波功率后,放電沒有發生,無等離子體。
可能的原因:反應腔內的氣壓太高,等離子體難于激發產生。也可能是反射板位置不匹配。
解決辦法:完全打開隔膜閥,或調節反射板的位置。
2)在正常工作氣壓下,等離子體球不在基片臺的上方,而是靠著石英管壁。
可能原因:反射板位置不合適,需進行調節。