专利名称：射频多电容耦合等离子体表面处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及灭菌设备，是一种新型的射频多电容耦合等离子体表面处理设备，尤指利用真空室内的多电容并联来减小射频耦合电容而形成的辉光等离子体放电，从而可用于对材料表面的处理和对医疗器械进行表面消毒和灭菌的设备。
背景技术：
在医疗领域随着各种高新医疗仪器和器材的日益广泛应用，如何对这些器械进行低温灭菌和高效消毒成为医疗领域的新难题。传统高温湿灭菌已不能适应快速、高效、无腐蚀、无变性的新要求。液态灭菌剂，如戊二醛类，由于其刺激性、毒性及腐蚀性，已无法实现对精密医疗器械，如口腔类器材的灭菌，只能用于一般的消毒。而常用的环氧乙烷灭菌耗时长，对设备要求高，具毒性大。用简单的气体过氧化氢及液态过氧乙酸灭菌，其操作复杂，待灭菌材料，如葡聚酸，塑料和橡胶等常用的医疗器械材料的化学变性，以及对医疗人员的刺激，损伤，也是其无法避免的缺陷。
射频真空低温等离子体技术已广泛的应用于(1)薄膜材料的制备。(2)材料表面的改性。(3)表面溅射和表面刻蚀等。(4)材料表面的清洗以及材料表面的消毒和灭菌。
但是，通常的射频低温真空等离子体放电，是把射频电极作为衬底，在射频电极的一侧附近形成温度和密度较高的等离子体，放电只集中在射频电极的一面，尤其是在放电功率较小时，真空室的大多空间不能产生等离子体。
发明内容
本发明的目的，是为了提高等离子体灭菌设备真空室内的等离子体的放电区域，而实现大面积的表面处理和表面的消毒和灭菌。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种射频多电容耦合等离子体表面处理设备，包括一个壳体、真空室、射频电源、进气和抽气系统，其在真空室内的中部位置设有一个与壳体绝缘的平板射频电极，在该射频电极的上下两侧对称设有平板悬浮电极，两平板悬浮电极与壳体绝缘，在平板悬浮电极的上下两侧对称设有平板地电极，使射频电极，悬浮地电极之间形成串并联关系，从而改变放电时的耦合电容；该射频电极与射频电源连接，平板地电极与壳体连接并接地；该射频电极、悬浮电极和地电极之间设有间隙，需要处理的材料和需要消毒的器械放置在电极之间进行等离子体消毒。
所述的射频多电容耦合等离子体表面处理设备，其所述真空室，形状为圆筒形或方形容体，位于壳体上部；在真空室正面设有带玻璃观察窗的开启门，在真空室侧面和背面设有抽气口、进气口、放气阀接口以及电极接口。
所述的射频多电容耦合等离子体表面处理设备，其所述壳体，其支架形状为方形，在其顶面，侧面和背面设有盖板，外底面四个角安装有四个脚轮；壳体内腔上部设有一个真空室，中部设有射频电源、真空计和气体阀门，在壳体内底部空间或壳体外侧放置真空泵。
所述的射频多电容耦合等离子体表面处理设备，其所述射频电源，采用频率为13.56MHz或27.12MHz的电源。
所述的射频多电容耦合等离子体设备，其当真空室内电极之间产生辉光等离子体放电的工作气压在1Pa至1000Pa之间时，可以向真空室内引入各种反应气体。
本发明是一种新型的射频多电容耦合等离子体表面处理设备，其优点是1，把平板射频电极安装在真空室的中间并在其两侧对称分布有悬浮电极和地电极，使射频电极，悬浮地电极之间形成串并联关系，从而改变放电时的耦合电容。2，该设备等离子体产生区域大，分布均匀。3，该设备消毒灭菌快，不会对人体和环境造成污染。4，该设备不会对敏感医疗器械造成热损伤。
图1为本发明正面结构示意图；图2为本发明的真空室内电极结构示意图；图3为本发明的真空室射频电极附近局部(A)放大示意图；图4为本发明的真空室背面结构示意图。
具体实施例方式
首先，请参阅图1和图2，为本发明射频多电容耦合等离子体表面处理设备结构示意图。该设备包括一个壳体12，在壳体12上部安装一个真空室14，在真空室14正面设有带玻璃观察窗15，在壳体12中部安装一个射频电源18和一个射频电源的匹配器17、真空计16和气体阀门19，在壳体12底部的四个角上安装脚轮20，在壳体12的外侧空间放置真空泵13，真空泵13通过抽气管道11与真空室14相通。
参阅图2和图3，图3为图2中射频电极25局部A的放大示意图。在真空室14内中间位置设有一个与真空室壁21绝缘的平板射频电极25，在该射频电极25的两端各设有绝缘材料233，使射频电极25与真空室壁21之间绝缘，在射频电极25的两侧分别对称设置有两个平板悬浮电极22以及两个平板地电极24，在两个平板悬浮电极22的两端各设有绝缘材料231和232使悬浮电极22与真空室壁21绝缘，该两地电极24与真空室壁21连接，再通过壳体12接地。该射频电极25通过导线27与射频电源匹配器17连接，该射频电源匹配器17与射频电源18连接。平板悬浮电极22、平板地电极24、平板射频电极25都水平设置，两平板悬浮电极22位于平板射频电极25的上下两侧，两平板地电极24位于两平板悬浮电极22的上下外侧。电极22、24、25相互之间有适当间隙，需要处理的材料表面和需要消毒的器械可以放置在电极22、24、25之间进行表面处理和表面消毒。
参阅图4和图3，图4为本发明的真空室14背面结构示意图。在真空室14的背面设有一个进气口31，放气阀接口33和真空计测量接口34，在真空室14的侧面设有与射频电极25连接并与真空室壁21绝缘的接口35和一个安装真空室开启门26的合叶32，连接真空泵13的接口36通过抽气管道11与真空泵13连接。
真空泵13也可放置在壳体12内底部空间，抽气管道11的走向做相应变动。
操作时，当真空室内电极之间产生辉光等离子体放电的工作气压在10Pa至1000Pa之间时，可以向真空室内引入各种反应气体。
上面参考附图结合具体的实施例对本发明进行了描述，然而，需要说明的是，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对上述实施例作出许多改变和修改，这些改变和修改都落在本发明的权利要求限定的范围内。
权利要求
1.一种射频多电容耦合等离子体表面处理设备，包括一个壳体、真空室、射频电源、进气和抽气系统，其特征在于在真空室内的中部位置设有一个与壳体绝缘的平板射频电极，在该射频电极的上下两侧对称设有平板悬浮电极，两平板悬浮电极与壳体绝缘，在平板悬浮电极的上下两侧对称设有平板地电极，使射频电极，悬浮地电极之间形成串并联关系，从而改变放电时的耦合电容；该射频电极与射频电源连接，平板地电极与壳体连接并接地；该射频电极、悬浮电极和地电极之间设有间隙，需要处理的材料和需要消毒的器械放置在电极之间进行等离子体消毒。
2.如权利要求1所述的射频多电容耦合等离子体表面处理设备，其特征在于所述真空室，形状为圆筒形或方形容体，位于壳体上部；在真空室正面设有带玻璃观察窗的开启门，在真空室侧面和背面设有抽气口、进气口、放气阀接口以及电极接口。
3.如权利要求1所述的射频多电容耦合等离子体表面处理设备，其特征在于所述壳体，其支架形状为方形，在其顶面，侧面和背面设有盖板，外底面四个角安装有脚轮；壳体内腔上部设有一个真空室，中部设有射频电源、真空计和气体阀门，在壳体内底部空间或壳体外侧放置真空泵。
4.如权利要求1所述的射频多电容耦合等离子体表面处理设备，其特征在于所述射频电源，采用频率为13.56MHz或27.12MHz的电源。
5.如权利要求1所述的射频多电容耦合等离子体表面处理设备，其特征在于当真空室内电极之间产生辉光等离子体放电的工作气压在1Pa至1000Pa之间时，可以向真空室内引入各种反应气体。
全文摘要
本发明提供一种射频多电容耦合等离子体表面处理设备，包括一个壳体、真空室、射频电源、进气和抽气系统，其中，在壳体上部安装一真空室，中部安装射频电源、真空计和气体阀门，在壳体底部空间或一侧放置真空泵，在真空室正面设有带玻璃观察窗的开启门，在真空室内的中部设有一与真空室壁绝缘的平板射频电极，在该射频电极的两侧分别对称分布有平板悬浮电极和平板地电极，该射频电极与射频电源连接，该平板地电极与壳体连接并接地，需要处理的材料和需要消毒的器械可以放置在电极之间通过等离子体消毒。该设备消毒灭菌快，不会对人体和环境造成污染，不会对敏感医疗器械造成热损伤。
文档编号H05H1/00GK1981876SQ20051012648
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月14日 优先权日2005年12月14日
发明者王守国 申请人:中国科学院光电研究院