plasmalähteistä

Plasmalähde on laite tai järjestelmä, joka tuottaa plasmaa, ionisoitunutta kaasua. Plasman ominaisuuksiin kuuluvat vapaat ionit ja elektronit sekä usein suuri reaktiivisuus. Plasmalähteitä on sekä matalalämpötilaisia plasmoja, joita käytetään yleisesti materiaalien käsittelyyn, että korkean lämpötilan plasmoja tutkimus- ja teollisuustarkoituksiin.

Toimintaperiaate perustuu kaasun ionisointiin sähkö- tai magneettikenttien avulla. Yleisimmät virransyöttömuodot ovat DC (tasajännite) sekä RF- tai mikroaaltoalueiden vaihtojännite, joiden avulla saavutetaan korkea plasman tiheys. Laitteen paine, kaasun koostumus ja kenttien geometria määrittävät plasman lämpötilan ja reaktiivisuuden.

Tyypillisiä plasmalähteitä ovat: DC-glow discharge -plasmat, joita käytetään matalapaineisissa prosesseissa sekä pintakäsittelyissä; RF- ja CCP/ICP-plasmat, joilla saavutetaan korkea tiheys ja laajat sovellukset puolijohdeteollisuudessa sekä analyyttisissä tekniikoissa kuten ICP-OES ja ICP-MS; sekä mikroaaltoplasmat. Lisäksi on kehitteillä ja käytössä atmosfääripainelähteitä, jotka toimivat normaalissa ilman vakuumijärjestelyjä.

Käyttökohteet kattavat pintakäsittelyt ja pinnoitukset, materiaalien valmistus ja etsaus sekä elektroniikkateollisuuden prosessit. Analyyttisissä tekniikoissa ICP-lähteet mahdollistavat näytteen ionisoinnin esimerkiksi ICP-OES:ssa ja ICP-MS:ssä. Plasmalähteet ovat keskeisiä monilla tutkimusalueilla ja mahdollistavat matalalämpötilaiset tai tarkasti kontrolloitavat prosessit.