專利名稱：射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滅菌設(shè)備，是一種新型的射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，尤指利用真空室內(nèi)的多電容并聯(lián)來(lái)減小射頻耦合電容而形成的輝光等離子體放電，從而可用于對(duì)材料表面的處理和對(duì)醫(yī)療器械進(jìn)行表面消毒和滅菌的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在醫(yī)療領(lǐng)域隨著各種高新醫(yī)療儀器和器材的日益廣泛應(yīng)用，如何對(duì)這些器械進(jìn)行低溫滅菌和高效消毒成為醫(yī)療領(lǐng)域的新難題。傳統(tǒng)高溫濕滅菌已不能適應(yīng)快速、高效、無(wú)腐蝕、無(wú)變性的新要求。液態(tài)滅菌劑，如戊二醛類，由于其刺激性、毒性及腐蝕性，已無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)精密醫(yī)療器械，如口腔類器材的滅菌，只能用于一般的消毒。而常用的環(huán)氧乙烷滅菌耗時(shí)長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備要求高，具毒性大。用簡(jiǎn)單的氣體過(guò)氧化氫及液態(tài)過(guò)氧乙酸滅菌，其操作復(fù)雜，待滅菌材料，如葡聚酸，塑料和橡膠等常用的醫(yī)療器械材料的化學(xué)變性，以及對(duì)醫(yī)療人員的刺激，損傷，也是其無(wú)法避免的缺陷。
射頻真空低溫等離子體技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于(1)薄膜材料的制備。(2)材料表面的改性。(3)表面濺射和表面刻蝕等。(4)材料表面的清洗以及材料表面的消毒和滅菌。
但是，通常的射頻低溫真空等離子體放電，是把射頻電極作為襯底，在射頻電極的一側(cè)附近形成溫度和密度較高的等離子體，放電只集中在射頻電極的一面，尤其是在放電功率較小時(shí)，真空室的大多空間不能產(chǎn)生等離子體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了提高等離子體滅菌設(shè)備真空室內(nèi)的等離子體的放電區(qū)域，而實(shí)現(xiàn)大面積的表面處理和表面的消毒和滅菌。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，包括一個(gè)殼體、真空室、射頻電源、進(jìn)氣和抽氣系統(tǒng)，其在真空室內(nèi)的中部位置設(shè)有一個(gè)與殼體絕緣的平板射頻電極，在該射頻電極的上下兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有平板懸浮電極，兩平板懸浮電極與殼體絕緣，在平板懸浮電極的上下兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有平板地電極，使射頻電極，懸浮地電極之間形成串并聯(lián)關(guān)系，從而改變放電時(shí)的耦合電容；該射頻電極與射頻電源連接，平板地電極與殼體連接并接地；該射頻電極、懸浮電極和地電極之間設(shè)有間隙，需要處理的材料和需要消毒的器械放置在電極之間進(jìn)行等離子體消毒。
所述的射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，其所述真空室，形狀為圓筒形或方形容體，位于殼體上部；在真空室正面設(shè)有帶玻璃觀察窗的開(kāi)啟門，在真空室側(cè)面和背面設(shè)有抽氣口、進(jìn)氣口、放氣閥接口以及電極接口。
所述的射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，其所述殼體，其支架形狀為方形，在其頂面，側(cè)面和背面設(shè)有蓋板，外底面四個(gè)角安裝有四個(gè)腳輪；殼體內(nèi)腔上部設(shè)有一個(gè)真空室，中部設(shè)有射頻電源、真空計(jì)和氣體閥門，在殼體內(nèi)底部空間或殼體外側(cè)放置真空泵。
所述的射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，其所述射頻電源，采用頻率為13.56MHz或27.12MHz的電源。
所述的射頻多電容耦合等離子體設(shè)備，其當(dāng)真空室內(nèi)電極之間產(chǎn)生輝光等離子體放電的工作氣壓在1Pa至1000Pa之間時(shí)，可以向真空室內(nèi)引入各種反應(yīng)氣體。
本發(fā)明是一種新型的射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是1，把平板射頻電極安裝在真空室的中間并在其兩側(cè)對(duì)稱分布有懸浮電極和地電極，使射頻電極，懸浮地電極之間形成串并聯(lián)關(guān)系，從而改變放電時(shí)的耦合電容。2，該設(shè)備等離子體產(chǎn)生區(qū)域大，分布均勻。3，該設(shè)備消毒滅菌快，不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成污染。4，該設(shè)備不會(huì)對(duì)敏感醫(yī)療器械造成熱損傷。


圖1為本發(fā)明正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的真空室內(nèi)電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的真空室射頻電極附近局部(A)放大示意圖；圖4為本發(fā)明的真空室背面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先，請(qǐng)參閱圖1和圖2，為本發(fā)明射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。該設(shè)備包括一個(gè)殼體12，在殼體12上部安裝一個(gè)真空室14，在真空室14正面設(shè)有帶玻璃觀察窗15，在殼體12中部安裝一個(gè)射頻電源18和一個(gè)射頻電源的匹配器17、真空計(jì)16和氣體閥門19，在殼體12底部的四個(gè)角上安裝腳輪20，在殼體12的外側(cè)空間放置真空泵13，真空泵13通過(guò)抽氣管道11與真空室14相通。
參閱圖2和圖3，圖3為圖2中射頻電極25局部A的放大示意圖。在真空室14內(nèi)中間位置設(shè)有一個(gè)與真空室壁21絕緣的平板射頻電極25，在該射頻電極25的兩端各設(shè)有絕緣材料233，使射頻電極25與真空室壁21之間絕緣，在射頻電極25的兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)平板懸浮電極22以及兩個(gè)平板地電極24，在兩個(gè)平板懸浮電極22的兩端各設(shè)有絕緣材料231和232使懸浮電極22與真空室壁21絕緣，該兩地電極24與真空室壁21連接，再通過(guò)殼體12接地。該射頻電極25通過(guò)導(dǎo)線27與射頻電源匹配器17連接，該射頻電源匹配器17與射頻電源18連接。平板懸浮電極22、平板地電極24、平板射頻電極25都水平設(shè)置，兩平板懸浮電極22位于平板射頻電極25的上下兩側(cè)，兩平板地電極24位于兩平板懸浮電極22的上下外側(cè)。電極22、24、25相互之間有適當(dāng)間隙，需要處理的材料表面和需要消毒的器械可以放置在電極22、24、25之間進(jìn)行表面處理和表面消毒。
參閱圖4和圖3，圖4為本發(fā)明的真空室14背面結(jié)構(gòu)示意圖。在真空室14的背面設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣口31，放氣閥接口33和真空計(jì)測(cè)量接口34，在真空室14的側(cè)面設(shè)有與射頻電極25連接并與真空室壁21絕緣的接口35和一個(gè)安裝真空室開(kāi)啟門26的合葉32，連接真空泵13的接口36通過(guò)抽氣管道11與真空泵13連接。
真空泵13也可放置在殼體12內(nèi)底部空間，抽氣管道11的走向做相應(yīng)變動(dòng)。
操作時(shí)，當(dāng)真空室內(nèi)電極之間產(chǎn)生輝光等離子體放電的工作氣壓在10Pa至1000Pa之間時(shí)，可以向真空室內(nèi)引入各種反應(yīng)氣體。
上面參考附圖結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而，需要說(shuō)明的是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)上述實(shí)施例作出許多改變和修改，這些改變和修改都落在本發(fā)明的權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，包括一個(gè)殼體、真空室、射頻電源、進(jìn)氣和抽氣系統(tǒng)，其特征在于在真空室內(nèi)的中部位置設(shè)有一個(gè)與殼體絕緣的平板射頻電極，在該射頻電極的上下兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有平板懸浮電極，兩平板懸浮電極與殼體絕緣，在平板懸浮電極的上下兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有平板地電極，使射頻電極，懸浮地電極之間形成串并聯(lián)關(guān)系，從而改變放電時(shí)的耦合電容；該射頻電極與射頻電源連接，平板地電極與殼體連接并接地；該射頻電極、懸浮電極和地電極之間設(shè)有間隙，需要處理的材料和需要消毒的器械放置在電極之間進(jìn)行等離子體消毒。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，其特征在于所述真空室，形狀為圓筒形或方形容體，位于殼體上部；在真空室正面設(shè)有帶玻璃觀察窗的開(kāi)啟門，在真空室側(cè)面和背面設(shè)有抽氣口、進(jìn)氣口、放氣閥接口以及電極接口。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，其特征在于所述殼體，其支架形狀為方形，在其頂面，側(cè)面和背面設(shè)有蓋板，外底面四個(gè)角安裝有腳輪；殼體內(nèi)腔上部設(shè)有一個(gè)真空室，中部設(shè)有射頻電源、真空計(jì)和氣體閥門，在殼體內(nèi)底部空間或殼體外側(cè)放置真空泵。
4.如權(quán)利要求1所述的射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，其特征在于所述射頻電源，采用頻率為13.56MHz或27.12MHz的電源。
5.如權(quán)利要求1所述的射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，其特征在于當(dāng)真空室內(nèi)電極之間產(chǎn)生輝光等離子體放電的工作氣壓在1Pa至1000Pa之間時(shí)，可以向真空室內(nèi)引入各種反應(yīng)氣體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種射頻多電容耦合等離子體表面處理設(shè)備，包括一個(gè)殼體、真空室、射頻電源、進(jìn)氣和抽氣系統(tǒng)，其中，在殼體上部安裝一真空室，中部安裝射頻電源、真空計(jì)和氣體閥門，在殼體底部空間或一側(cè)放置真空泵，在真空室正面設(shè)有帶玻璃觀察窗的開(kāi)啟門，在真空室內(nèi)的中部設(shè)有一與真空室壁絕緣的平板射頻電極，在該射頻電極的兩側(cè)分別對(duì)稱分布有平板懸浮電極和平板地電極，該射頻電極與射頻電源連接，該平板地電極與殼體連接并接地，需要處理的材料和需要消毒的器械可以放置在電極之間通過(guò)等離子體消毒。該設(shè)備消毒滅菌快，不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成污染，不會(huì)對(duì)敏感醫(yī)療器械造成熱損傷。
文檔編號(hào)H05H1/00GK1981876SQ20051012648
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者王守國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電研究院