Plasmalaitteet

Plasmalaitteet ovat laitteita, jotka muodostavat, ylläpitävät tai hyödyntävät plasmaa, eli ionisoitua kaasua. Plasman avulla voidaan suorittaa erilaisia prosesseja kuten pintojen käsittelyä, pinnoitteiden muodostamista, materiaalien puhdistus sekä rakenteellinen muokkaus. Laitteet toimivat syöttämällä energiaa kaasuun, jolloin siitä tulee ionisoitunut ja reaktiivinen tila.

Energiantuotannon ja -syötön mukaan plasmalaitteet voivat olla DC-, RF- tai mikroaaltoenergiaa hyödyntäviä. Laitteistossa on yleensä reaktiosäiliö, kaasujärjestelmä sekä sähköeristykset ja suojaukset. Yleisimmät plasmaprosessityypit ovat DC- tai RF-glowplasma sekä ICP (induktiivinen plasmaprosessi) ja DBD (dielectric barrier discharge). Näihin sovelletaan esimerkiksi PECVD-, magnetron-sputtering- sekä puhdistus- ja aktivointiprosesseja.

Käyttökohteet ovat muun muassa puolijohdeteollisuus, metalliseosten ja hiilikomponenttien käsittely, pintojen aktivointi ja puhdistus sekä pinnoitteet, sterilointi ja lääketieteelliset sovellukset. Plasmalaitteita käytetään sekä laboratoriossa että teollisuudessa monipuolisesti eri materiaalien valmistuksessa ja muokkauksessa.

Turvallisuus: plasman synnyttämä UV-säteily, otsoni, korkea jännite ja kemikaaliriskit vaativat asianmukaiset turvallisuusmenetelmät, ilmanvaihdon, suojavarusteet sekä koulutuksen. Laitteet kuuluvat tiukasti teollisuuden standardien ja turvallisuusmääräysten piiriin.

Historia: plasman tutkimus ja plasmalaitteiden kehitys sai merkittävän sysäyksen 1900-luvun ensimmäisellä puoliskolla. 1960-luvulta lähtien plasmalaitteet ovat olleet keskeisiä puolijohdeteollisuuden prosesseissa, kuten etching ja pinnoitus, ja ne ovat sittemmin yleistyneet moniin muihin teollisuus- ja tutkimussovelluksiin.