रेडियो फ्रीक्वेंसी प्लाज्मा (आरएफ प्लाज्मा)

प्लाज्मा के मूल गुण

भौतिक दृष्टिकोण से, "प्लाज्मा" की परिभाषा है:

आयनों, इलेक्ट्रॉनों और तटस्थ कणों से बनी एक विद्युत रूप से तटस्थ, अत्यधिक आयनित गैस। यह पदार्थ की एक ऐसी अवस्था है जो ठोस, तरल और साधारण गैसों से भिन्न मानी जाती है।

पदार्थ की वह अवस्था जिसमें कुछ या सभी इलेक्ट्रॉन अपने मूल परमाणुओं से अलग हो गए हैं। ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन और धनात्मक रूप से आवेशित आयन स्वतंत्र रूप से गति करते हैं। प्लाज़्मा अक्सर अत्यधिक उच्च तापमान से जुड़ा होता है। उदाहरण के लिए, सूर्य का अधिकांश भाग प्लाज़्मा से बना है।

प्लाज्मा एक कम घनत्व वाली गैस है जो इलेक्ट्रॉनों, सकारात्मक आयनों और तटस्थ कणों से बनी होती है, और समग्र प्रदर्शन विद्युत रूप से तटस्थ होता है, जिसे पदार्थ की चौथी अवस्था माना जाता है। कड़ाई से बोलते हुए, अंतरिक्ष में लगभग सभी गैसों को "प्लाज्मा" कहा जा सकता है, हालांकि जब तापमान लगभग 726.85 डिग्री से नीचे होता है तो परमाणुओं का केवल एक छोटा सा अंश ही आयनित होता है। अंतरिक्ष में बहुत कम घनत्व इलेक्ट्रॉनों को बिना किसी बाधा के यात्रा करने की अनुमति देता है, इसलिए अंतरिक्ष बिजली का लगभग एक आदर्श संवाहक है। यद्यपि विद्युत आवेश स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं, औसतन, ब्रह्मांडीय प्लाज्मा हमेशा तटस्थ होता है, यहां तक ​​कि बहुत कम मात्रा में (मान लीजिए दस लाख किलोमीटर)। अंतरिक्ष में प्लाज्मा एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा व्याप्त है।

0040-09963 पेडस्टल, 150एमएम फ्लैट, आईएस, एनआई लिफ्ट2, एचवीसीएन

प्लाज़्मा कैसे होता है

40 kHz की उत्तेजना आवृत्ति वाला प्लाज्मा अल्ट्रासोनिक प्लाज्मा है: एक भौतिक प्रतिक्रिया;

13.56 मेगाहर्ट्ज की उत्तेजना आवृत्ति वाला प्लाज्मा एक रेडियो फ्रीक्वेंसी प्लाज्मा है: भौतिक प्रतिक्रिया + रासायनिक प्रतिक्रिया;

2.45 गीगाहर्ट्ज की उत्तेजना आवृत्ति वाला प्लाज्मा एक माइक्रोवेव प्लाज्मा है: एक रासायनिक प्रतिक्रिया।

 

आरएफ (रेडियो फ्रीक्वेंसी) शक्ति का उपयोग व्यापक रूप से प्लाज्मा उत्पादन में किया जाता है, विशेष रूप से अर्धचालक निर्माण, सतह उपचार और प्लाज्मा नक़्क़ाशी जैसे अनुप्रयोगों में। यहां एक सरल व्याख्या दी गई है कि आरएफ पावर प्लाज्मा कैसे बनाती है:

आरएफ जनरेटर: प्रक्रिया आरएफ जनरेटर से शुरू होती है, जो उच्च-आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा (एसी) शक्ति का उत्पादन करती है।

इलेक्ट्रोड: यह आरएफ शक्ति निर्वात कक्ष के अंदर इलेक्ट्रोड को आपूर्ति की जाती है। इन इलेक्ट्रोडों का विन्यास अलग-अलग हो सकता है, लेकिन आम तौर पर एक इलेक्ट्रोड सक्रिय होता है (आरएफ जनरेटर से जुड़ा होता है) और दूसरा ग्राउंडेड होता है।

विद्युत क्षेत्र: आरएफ शक्ति का अनुप्रयोग इलेक्ट्रोड के बीच एक दोलनशील विद्युत क्षेत्र बनाता है। जैसे-जैसे वोल्टेज बढ़ता है, वैसे-वैसे विद्युत क्षेत्र की ताकत भी बढ़ती है।

आयनीकरण: कक्ष में आर्गन, ऑक्सीजन या नाइट्रोजन जैसी गैसों की उपस्थिति में, एक मजबूत विद्युत क्षेत्र गैस अणुओं को आयनित करता है। गैस परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन अपने परमाणु कक्षकों से बाहर निकलने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आयन और मुक्त इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन होता है।

टकराव और उत्तेजना: मुक्त इलेक्ट्रॉन विद्युत क्षेत्र से गतिज ऊर्जा प्राप्त करते हैं और गैस के माध्यम से तेजी से यात्रा करते हैं। ये इलेक्ट्रॉन अन्य गैस परमाणुओं से टकराकर उन्हें और अधिक आयनित करते हैं और एक श्रृंखला प्रतिक्रिया में अधिक मुक्त इलेक्ट्रॉन और आयन उत्पन्न करते हैं। इस प्रक्रिया को कोलिजनल आयनीकरण के रूप में जाना जाता है।

प्लाज्मा निर्माण: जैसे-जैसे यह प्रक्रिया जारी रहती है, आयनों और इलेक्ट्रॉनों का घनत्व बढ़ता है, जिससे प्लाज्मा का निर्माण होता है - आवेशित कणों का एक समूह जो आम तौर पर विद्युत रूप से तटस्थ लेकिन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होता है।

प्लाज्मा रखरखाव: विद्युत क्षेत्र को बनाए रखने, आयनीकरण प्रक्रिया को बनाए रखने और प्लाज्मा स्थिति को स्थिर रखने के लिए आरएफ बिजली की निरंतर आपूर्ति आवश्यक है। प्लाज्मा की विशेषताओं को नियंत्रित करने के लिए आरएफ सिग्नल की आवृत्ति और शक्ति स्तर को समायोजित किया जा सकता है।