低压等离子体腔及其制造方法和低压等离子体设备与流程

本发明涉及一种低压等离子体腔、一种低压等离子体设备以及一种用于制造低压等离子体腔的方法。

背景技术：

已知的是，使用低压等离子体设备，以便使构件(试样/工件)经受真空处理和/或等离子体处理。这种低压等离子体设备具有低压等离子体腔。当低压等离子体腔本体由玻璃构成时，此时可实现化学和物理上特别惰性的低压等离子体腔。当低压等离子体腔本体由金属制成时，可能产生少量金属飞溅。这意味着，在等离子体中，通过被富有能量的离子撞击，少量金属可能分解并且转移到气相中。其结果可能是污染将要在低压等离子体腔中处理的构件。

已知的由玻璃制成的低压等离子体腔本体手工地制造。在此，使用预加工的、在横截面中圆环形的玻璃管。因此，已知的低压等离子体腔本体的横截面是圆环形的。

然而，由于在横截面中圆形的低压等离子体腔本体，使等离子体不均匀。从在横截面中圆形的低压等离子体腔中不均匀的场线分布中，引起不良的且不均匀的等离子体。仅仅以复杂的方式通过电极的匹配和/或电极的操控实现修正这种不均匀的等离子体。

从文献us4,804,431a中已经已知一种等离子体设备，其基于使用传统的微波设备。文献us4,804,431a的图10公开了多边形的“反向钟形玻璃罩”402，其被装到由铝制成的底板404上。然而，文献us4,804,431a同样在段2，38-43行中公开了，应用优选地管形的低压等离子体腔本体。

技术实现要素：

相对于此，本发明的目的是，以结构简单的方式提供一种低压等离子体腔，该低压等离子体腔实现了在低压等离子体腔内部中均匀的等离子体。此外，本发明的目的是，提供具有这种低压等离子体腔的低压等离子体设备，以及用于制造低压等离子体腔的方法。

根据本发明，该目的通过如权利要求1所述的低压等离子体腔、如权利要求9所述的低压等离子体设备以及如权利要求10所述的用于制造低压等离子体腔的方法实现。从属权利要求给出优选的改进方案。

由此，根据本发明的目的通过用于在其内部中对构件进行等离子体处理或真空处理的低压等离子体腔实现。低压等离子体腔具有低压等离子体腔本体。低压等离子体腔本体由玻璃构成。低压等离子体腔本体具有多边形的横截面。

在横截面中多边形的低压等离子体腔本体的构造方案允许将直线的和/或平的非弧形的电极布置在用于产生等离子体的低压等离子体腔本体上。高成本地计算和设计电极或者高成本地操控电极是不必要的。由此，多边形的低压等离子体腔本体以结构简单的方式实现在低压等离子体腔本体或低压等离子体腔的内部中产生均匀的等离子体。

实现了尤其均匀的场线分布，因为低压等离子体腔本体的横截面构造成四边形，尤其是矩形，尤其优选地正方形。在此，四边形的横截面理解成，低压等离子体腔本体具有四个径向限定低压等离子体腔本体的内部体积的外壁，其中，四个外壁通过倒圆的或非倒圆的角部过渡到彼此中。

为了产生等离子体，低压等离子体腔可具有电极和/或至少一个线圈。此外备选地或附加地，低压等离子体腔可具有微波发生器。

进一步优选地，低压等离子体腔本体长形地沿其纵轴线延伸。此时，为了实现特别均匀的场线分布，优选地沿纵轴线的方向观察，低压等离子体腔本体构造成在大于40％、尤其大于60％、尤其优选地大于80％上，相对于其纵轴线轴向对称。

在本发明的另一优选的设计方案中，低压等离子体腔本体的横截面构造成沿着其纵轴线在大于40％、尤其大于60％、尤其优选地大于80％上相同。换句话说，在这种情况中，低压等离子体腔本体沿着其纵轴线大多数均等地延伸。

低压等离子体腔可具有可逆地可打开并关闭的门。

门可具有至少一个尤其以气体接头的形式的介质接头。

在本发明的另一优选的设计方案中，低压等离子体腔本体具有开口，开口具有凸缘，门固定在该凸缘上。在此，低压等离子体腔本体的凸缘或边缘优选地设有至少一个孔、尤其设有多个孔，以用于固定门。由此，可尤其简单地装配和拆卸门。

低压等离子体腔本体可具有由玻璃或瓷器材料制成的后壁。后壁可部分地或完全地封闭。

更为优选地，低压等离子体腔本体的后壁部分地、尤其圆环形地敞开，其中，将低压等离子体腔的板形的、尤其圆盘形的后壁封闭部插入在低压等离子体腔本体中的后壁开口中。后壁封闭部可具有至少一个、尤其是用于真空泵的接头的形式的介质接头。在低压等离子体腔的尤其优选的设计方案中，不仅门而且与门相对的后壁分别具有至少一个介质接头。以这种方式，过程气体可在低压等离子体腔的一个端部上流入并且在另一端部上被抽出。这允许了特别均匀的气体分布，通过所述特别均匀的气体分布进一步使等离子体均匀。如果相对地，介质接头仅仅设置在低压等离子体腔的一侧上，则过程气体仅仅在该侧上流入并且又再次被抽出，这导致不均匀的等离子体。

进一步优选地，低压等离子体腔本体构造成一件式的、也就是说一体的。

低压等离子体腔本体可由瓷器材料构成。瓷器材料可包括瓷土、长石和石英石。

低压等离子体腔本体可由卤化物玻璃、硫属玻璃、磷酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、铅硅酸盐玻璃、碱硅酸盐玻璃、硼硅玻璃或碱硼酸玻璃构成。低压等离子体腔本体优选地由钙-碳酸钠-玻璃、硼硅玻璃或石英玻璃构成。钙-碳酸钠-玻璃是用于制造玻璃容器和玻璃瓶的实心玻璃。硼硅玻璃是对化学材料非常稳定的且耐热的玻璃，该玻璃主要用于在化学的工艺技术以及家庭日用中使用的试验室中的玻璃设备。有利的是，其在高频下不会非传导性地加热。石英玻璃是这样的玻璃，即，与通常使用的玻璃相比，该玻璃不包含碳酸钠或氧化钾的混合物，即，由纯粹的二氧化硅组成。

此外，根据本发明的目的通过具有在此描述的低压等离子体腔的低压等离子体设备实现。低压等离子体设备具有与低压等离子体腔相连接的真空泵，与低压等离子体腔相连接的气体供给部和/或与低压等离子体腔相连接的等离子体电压源。

此外，根据本发明的目的通过一种用于制造低压等离子体腔、尤其是在此描述的低压等离子体腔的方法实现，其中，以压制方法或吹制-吹制方法制造低压等离子体腔本体。

在压制方法中，可使用多件式模具，其中，模具具有型模和冲模。优选地，在压制方法中，此外多件式模具具有盖环。

在根据本发明的方法中，以不同方式为模具部件调温。尤其优选地，冷却型模和冲模。可冷却或加热盖环。

在根据本发明的用于制造低压等离子体腔本体的吹制-吹制方法中，优选地进行方法步骤a)填充坯件；b)固定吹制；c)预吹制；以及d)最后吹制。

在本发明的方法中描述的低压等离子体腔本体优选地通过在此描述的方法、也就是说以压制方法或吹制-吹制方法或其构造方案制成。

附图说明

从描述和附图中得到本发明的其它优点。同样，根据本发明，以上所述的和还将阐述的特征可分别单独地应用或者多个以任意组合应用。所示出的且描述的实施形式不应理解成排除性的列举，而是相反地具有用于阐述本发明的示例性的特征。

其中：

图1示出了根据现有技术的示意性的低压等离子体设备；

图2a示出了根据本发明的低压等离子体设备；

图2b示出了根据本发明的低压等离子体腔的门的透视图；

图2c示出了根据本发明的低压等离子体腔本体；

图2d示出了用于使用在根据图2c的低压等离子体腔本体中的板形的后壁封闭部的俯视图；

图3示出了用于制造根据图2c的低压等离子体腔本体的根据本发明的方法的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的低压等离子体设备10。在此，通过现有技术指出，以根据图1的形式的低压等离子体设备对于本申请者来说是已知的。然而这并不必然是已公开的现有技术。

低压等离子体设备10具有低压等离子体腔12，低压等离子体腔具有由玻璃制成的低压等离子体腔本体14。低压等离子体腔本体14具有圆形的、在此圆环形的横截面。电极16a、16b弧形地包围低压等离子体腔本体14，从而场线18弧形地存在于低压等离子体腔12中。为了等离子体处理，将构件20引入低压等离子体腔12中。通过等离子体电压源22产生等离子体。

由于弧形的场线18，在低压等离子体腔本体14中被点燃的等离子体是不均匀的。相对地本发明的目的是，提供均匀的等离子体，其中，低压等离子体腔本体14应尽可能在化学和物理上是惰性的并且电极应结构简单地构造。

图2a示意性地示出了根据本发明的低压等离子体设备10。低压等离子体设备10具有低压等离子体腔12，低压等离子体腔具有以在横截面中矩形的玻璃体的形式的低压等离子体腔本体14。电极16a、16b置于低压等离子体腔本体14的两侧。电极16a、16b优选地彼此相对置地布置在低压等离子体腔本体14上。电极16a、16b优选地构造成平的。由此，产生直线的场线18。被引入低压等离子体腔12中的构件20暴露在均匀的等离子体中。优选地，通过等离子体电压源22产生等离子体。

在图2b至2d中，在没有电极16a、16b或没有等离子体电压源22的情况下，以分解图的方式示出根据图2a的低压等离子体腔12。

图2b示出了具有螺钉接头26a、26b的门24。门24可具有用于联接气体供给部和/或真空泵的第一介质接头28。

图2c示出了由玻璃制成的低压等离子体腔本体14。低压等离子体腔本体14构造成一件式。低压等离子体腔本体优选地构造成正方形。低压等离子体腔本体14优选地沿其纵轴线30的方向延伸。在纵轴线30的方向上观察，低压等离子体腔本体14在一侧上具有开口32并且与开口32相对置地具有后壁34。在后壁34中可构造后壁开口36。

开口32可围成凸缘38，在凸缘38中构造至少一个孔40a、40b、40c、40d，在此多个孔40a-40d。在这种情况中，在图2b中示出的门24可借助于螺钉接头26a、26b装配到孔40a、40b上。

图2d示出了后壁封闭部42，其可被插入根据图2c的后壁开口36中。后壁封闭部42可具有第二介质接头44和第三介质接头46。介质接头44、46可构造成用于联接气体供给部和/或真空泵。

图3示出了用于制造根据图2a的低压等离子体设备10的方法50。

在方法步骤52中，将玻璃注入模具中，以制造根据图2c的低压等离子体腔本体14。随后，在方法步骤54中，进行压制方法或吹制-吹制方法。在此，优选地与用于批量制造玻璃瓶相似地制造低压等离子体腔本体14。

在方法步骤56中，将在图2b中示出的门24和在图2d中示出的后壁封闭部42装配在根据图2d的低压等离子体腔本体14上。由此，获得在图2a中示意性地示出的低压等离子体腔12。

在方法步骤58中，为了获得低压等离子体设备10，将真空泵、气体供给部和/或等离子体电压源22联接到低压等离子体腔12上。

总结性地，在概览图纸的所有附图的情况下，本发明涉及优选地正方形的由玻璃制成的低压等离子体腔本体14。此外，本发明涉及一种具有这种低压等离子体腔本体14的低压等离子体腔12。低压等离子体腔12可在低压等离子体腔本体14的相对置的侧上具有电极16a、16b。此外，低压等离子体腔12可在相对置的侧上具有门24和后壁封闭部42。门24和后壁封闭部42可分别具有至少一个介质接头28、44、46，以便在低压等离子体腔12中实现均匀的气体流动。门24可装配到低压等离子体腔本体14的径向从低压等离子体腔本体14的纵轴线30延伸出来的凸缘38上。低压等离子体腔本体14优选地与工业化的玻璃瓶制造相似地以压制方法或吹制-吹制方法制成。

附图标记列表

10低压等离子体设备

12低压等离子体腔

14低压等离子体腔本体

16a,16b电极

18场线

20构件

22等离子体电压源

24门

26a,26b螺钉接头

28第一介质接头

30低压等离子体腔本体的纵轴线

32开口

34后壁

36后壁开口

38凸缘

40a,40b,40c,40d孔

42后壁封闭部

44第二介质接头

46第三介质接头

50用于制造低压等离子体设备10的方法

52,54,56,58方法步骤