プラズマ洗浄装置の原理とメリット

プラズマ洗浄装置の仕組みを理解するためには、まずプラズマとは何かということから学習する必要があります。プラズマとは気体に対して連続的なエネルギーを付加することで発生する状態のことを指します。そのため、プラズマは液体や気体、固体に次ぐ第4の状態であるともいわれるのです。プラズマの発生は、一般的には電極間に高電圧をかけることによって電場を発生させる必要があります。

電場において加速された電気エネルギーを中性気体の分子に衝突させて解離させたものが原子となり、原子に電子が衝突することで、電子が原子から離れ、正イオンと電子に分離します。この分離のことを電離と呼び、電離によって発生する荷電粒子が含まれた気体がプラズマに相当します。電離が発生すると不対電子が生じ、酸素ラジカルが生成されます。酸素ラジカルの特徴として、共有電子対がないため、非ラジカル種と反応すると電子を奪ったうえで安定化し、別の新規の酸素ラジカルが発生します。

この新規の酸素ラジカルはさらに他の非ラジカル種と反応し安定化、さらに新規の酸素ラジカルが発生するという連鎖反応が進むのです。このときのエネルギーと酸素ラジカルによって洗浄や表面改質といった効果を得ることができます。プラズマ洗浄装置のメリットとしては、高い洗浄力があることや処理にかかる温度を高くする必要がないこと、乾燥させるといった別プロセスが不要であることが挙げられます。また、プラズマ洗浄装置は洗剤等を利用することに比べ廃棄処理コストが低く環境にやさしいといったメリットも存在します。

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