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DE10052082A1 - Verfahren zum Behandeln und Beschichten von Oberflächen aus nichtleitenden, dielektrischen Materialien mittels mokrowellenangeregter Plasmen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Behandeln und Beschichten von Oberflächen aus nichtleitenden, dielektrischen Materialien mittels mokrowellenangeregter Plasmen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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DE10052082A1
DE10052082A1 DE10052082A DE10052082A DE10052082A1 DE 10052082 A1 DE10052082 A1 DE 10052082A1 DE 10052082 A DE10052082 A DE 10052082A DE 10052082 A DE10052082 A DE 10052082A DE 10052082 A1 DE10052082 A1 DE 10052082A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plasma
treatment
treated
ignition
microwave
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10052082A
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English (en)
Inventor
Udo Krohmann
Bernd Neumann
Torsten Neumann
Andreas Ohl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KNN SYSTEMTECHNIK GmbH
Original Assignee
KNN SYSTEMTECHNIK GmbH
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Publication date
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Priority to AU23494/01A priority patent/AU2349401A/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
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    • H01J37/32366Localised processing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine technische Lösung zum Behandeln und Beschichten von Oberflächen aus nichtleitenden, dielektrischen Materialien mittels mikrowellenangeregter Plasmen, bei der DOLLAR A a) die für die Bildung des Plasmas 4 notwendige Energie der wellenleitenden Hohlstruktur 1, in der sich der zu behandelnde Gegenstand 2 befindet und die allseitig mikrowellentechnisch verschlossenen, durch einen Mikrowellengenerator 15 mittels modulierter Mikrowellen zugeführt wird, DOLLAR A b) die Zündung 3 des Plasmas 4 mittels einer Zündvorrichtung 11 an einem vorbestimmten Ort, räumlich getrennt von der Mikrowelleneinspeisung 5 erfolgt, DOLLAR A c) das laufende, sich selbst fortbewegende, lokalisierte Plasma 4 sich innerhalb der wellenleitenden Hohlstruktur 1 vom Ort der Zündung 3 über die zu behandelnden Oberflächen in Richtung auf die Mikrowelleneinspeisung 5 bewegt, wobei in der Behandlungskammer 9 ein für den Plasmalauf ausreichender Hohlraum über der zu behandelnden Oberfläche vorhanden ist, DOLLAR A d) die Plasmabehandlung im Bereich des atmosphärischen Luftdrucks und darüber durchgeführt wird mit einer für die Plasmabehandlung geeigneten Atmosphärenzusammensetzung, die mittels einer Vorrichtung 12 zugeführt wird, DOLLAR A e) das laufende Plasma 4 durch eine Vorrichtung 13 unterbrochen wird, sobald es die zu behandelnde Oberfläche überstrichen hat.

Description

[Stand der Technik]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln und Beschichten von Oberflächen aus nichtleitenden, dielektri­ schen Materialien mittels mikrowellenangeregter Plasmen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bekannt ist die Innenbeschichtung von elektrisch leitenden Hohlkörpern mittels laufender Plasmen in einer Niederdruckat­ mosphäre (EP 0568049 A1).
Bekannt ist weiterhin die Behandlung von Flaschen zwecks Des­ infektion (Sterilisierung) mit sich stationär ausbreitendem großvolumigen Plasma, welches den gesamten Hohlraum mit einem möglichst gleichmäßigen Plasma ausfüllt. Die Erzeugung des Plasmas erfolgt dabei über Masseelektroden mittels Hochfre­ quenz (DE 197 19 911, DE 196 15 735) unter Normaldruck, vor­ zugsweise unter Zuführung eines geeigneten Fremdgases oder un­ ter Vakuum.
Diese Lösungen erfordern einen hohen technischen Aufwand im Zusammenhang mit der Vakuumerzeugung und lassen ein gleichmä­ ßiges Plasma im gesamten Hohlraum, besonders bei langgestreck­ ten Hohlkörpern mit einer kleinen Öffnung nicht zu bzw. füh­ ren, bedingt durch eine sehr hohe Energiezufuhr, zu Schädigun­ gen der zu behandelnden Oberflächen. Eine Innenbeschichtung bzw. Innenbehandlung und/oder Außenbehandlung von langge­ streckten Hohlkörpern und Gegenständen aus nichtleitenden, dielektrischen Materialien ist mit den genannten Vorrichtungen bzw. Verfahren unter Normaldruckatmosphäre nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Behandlung oder Beschichtung von Oberflächen an langge­ streckten Hohlkörpern oder Gegenständen aus nichtleitenden, dielektrischen Materialien mittels einem modulierten, mikro­ wellenangeregten, laufenden Plasma im Bereich des atmosphäri­ schen Luftdrucks und darüber zu ermöglichen, ohne daß es zu einer thermischen Schädigung der zu behandelnden Materialien kommt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine technische Lösung, bei der
  • a) die für die Plasmabildung notwendige Energie einer wel­ lenleitenden Hohlstruktur, in der sich der zu behandelnde Gegenstand befindet und die allseitig mikrowellentech­ nisch verschlossenen ist, mittels modulierter Mikrowellen zugeführt wird,
  • b) die Plasmazündung an einem vorbestimmten Ort, räumlich getrennt von der Mikrowelleneinspeisung erfolgt,
  • c) das laufende, sich selbst fortbewegende, lokalisierte Plasma sich innerhalb der wellenleitenden Hohlstruktur vom Ort der Zündung über die zu behandelnden Oberflächen in Richtung auf die Mikrowelleneinspeisung bewegt, wobei ein für den Plasmalauf ausreichender Hohlraum über der zu behandelnden Oberfläche vorhanden ist,
  • d) die Plasmabehandlung im Bereich des atmosphärischen Luft­ drucks und darüber durchgeführt wird,
  • e) das laufende Plasma unterbrochen wird, sobald es die zu behandelnde Oberfläche überstrichen hat,
  • f) die für eine Plasmabehandlung geeignete Atmosphärenzusam­ mensetzung genutzt wird,
  • g) die Plasmabehandlung so oft wiederholt wird, bis ein ge­ wünschtes Arbeitsergebnis erreicht ist,
  • h) die Zündung des Plasmas am definiertem Ort selbsttätig erfolgt,
  • i) durch Einbringen einer zusätzlichen Begrenzung aus nicht­ leitendem, dielektrischen Material in die Behandlungskam­ mer eine gezielte Behandlung mittels laufender Plasmen an definierten Oberflächen von Behältern und Gegenständen realisiert wird.
Die gesteuerte stabile Bewegung (Lauf) des Plasmas wird da­ durch erzielt, daß die Zündung an einem vorher bestimmten Ort innerhalb der Behandlungskammer erfolgt, der eine genügend räumliche Distanz zur Mikrowelleneinspeisung aufweist und daß diese Mikrowellenenergie moduliert ist, so daß sich das Plasma innerhalb der definierten Hohlräume zum Ort der Mikrowellen­ einspeisung hin bewegt.
Das Plasma ist durch geeignete Maßnahmen, wie z. B. Mikrowel­ lenabschaltung durch Zeitsteuerung oder Lichtsensor zu unter­ brechen, sobald das laufende Plasma die zu behandelnde Ober­ fläche überstrichen hat. Durch erneutes Starten des Behand­ lungsvorganges kann der Plasmalauf beliebig oft wiederholt werden, bis der gewünschte Effekt erreicht ist.
Die Zündung des Plasmas erfolgt mit bekannten Zündvorrichtun­ gen, wie z. B.:
  • - feldstärkesteuerndes Element
  • - Zusatzentladung/Zusatzplasma
  • - Zündflamme
  • - Laserstrahl
  • - UV-Strahlung
  • - sonstige energiereiche Strahlung
Durch Variation in der Modulation der eingespeisten Mikrowel­ lenenergie, z. B. in Form von 100 Hz Sinushalbwellen, und Va­ riation der Frequenz, durch Veränderung der Druckverhältnisse auch oberhalb des atmosphärischen Luftdrucks und/oder der Gas­ zusammensetzung werden Laufgeschwindigkeit, Größe, Wirkzeit, Temperatur, Energiegehalt und somit die Wirkung des laufenden Plasmas auf die zu behandelnde Oberfläche verändert.
Durch Änderungen in der Geometrie der wellenleitenden Hohlstruktur ist eine Steuerung des Plasmas in Gleichmäßigkeit und Anpassung an die Geometrie des zu behandelnden Gegenstan­ des möglich.
Zusätzlich können, je nach gewünschter Wirkung, dem Plasma Zu­ satzstoffe in gasförmiger, fester und flüssiger Form, einzeln oder in Gemischen zugeführt werden.
Die Plasmabehandlung kann angewendet werden für jede Art von:
  • - Keimabtötung (Sterilisierung) von Oberflächen, Gasen und Gasgemischen,
  • - Glättung von nichtmetallischen Oberflächen durch kurzzei­ tiges Anschmelzen einer dünnen Oberflächenschicht, wobei der Energieeintrag derart gesteuert ist, daß ein thermi­ scher Glättungseffekt einsetzt, ohne daß schädigende Wir­ kungen bezüglich der vorgesehenen Verwendung des zu glät­ tenden Objektes/Gegenstandes eintreffen,
  • - Reinigung von Oberflächen,
  • - Modifizierung der Oberflächenstruktur,
  • - Veränderung der Oberflächeneigenschaften, Beschichten von Oberflächen,
  • - Analyse und Diagnostik von in die Plasmabehandlung gelan­ genden Stoffen, z. B. Erkennung von Fremdstoffen in Geträn­ keflaschen durch Spektralanalyse.
Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält folgende Elemente:
  • a) eine Behandlungskammer 9, die aus einer wellenleitenden Hohlstruktur 1 gebildet und allseitig mikrowellentech­ nisch verschlossenen ist,
  • b) einen Mikrowellengenerator 15 einschließlich einer Vor­ richtung zur Modulation der eingespeisten Mikrowellen,
  • c) eine Koppelvorrichtung 5 zur Einspeisung der Mikrowellen in die Behandlungskammer 9,
  • d) eine Zündvorrichtung 11, die das Plasmas an einem defi­ nierten Ort zündet,
  • e) eine Vorrichtung 13 zum Abschalten des Plasmas.
Eine Vorrichtung mit diesen Merkmaien kann dadurch, daß
  • a) eine Vorrichtung 12, mittels der der Behandlungskammer 9 die für die Plasmabehandlung erforderliche Gasatmosphäre zugeführt wird,
  • b) in der Behandlungskammer 9 eine zusätzliche, den Plas­ malauf führende Begrenzung 6 aus dielektrischem Material angeordnet ist,
  • c) durch Änderungen der Geometrie der wellenleitenden Struk­ tur 1 und/oder der Begrenzung 6 das Plasmas 4 an die Geo­ metrie des zu behandelnden Gegenstandes 2 angepaßt wird,
  • d) die Zündvorrichtung 11 aus einem feldstärkesteuernden Element besteht und an den zur Zündung 3 vorbestimmten Ort bewegt wird,
  • e) die Zündvorrichtung 11 als feldstärkesteuerndes Element an der Spitze einer in und aus dem Hohlraum des zu behan­ delnden Gegenstandes 2 verfahrbaren Lanze 10 aus dielek­ trischem Material angeordnet ist,
  • f) die Lanze 10 hohl ist und durch sie dem Plasma flüssige und/oder feste und/oder gasförmige Stoffe zugeführt wer­ den,
  • g) die Zündvorrichtung 11 aus einem feldstärkesteuernden Element besteht und im unteren Bereich der Behandlungs­ kammer 9 angeordnet ist,
  • h) die Behandlungskammer 9 als wellenleitende Hohlstruktur 1 in zwei Teile 7 und 8 geteilt ist, wobei Teil 8 bewegt wird und Teil 7 ortsfest ist,
  • i) die wellenleitende Hohlstruktur 1 zwischen der Zündvor­ richtung 11 und der Koppelvorrichtung 5 zwei gegenüber­ liegende Öffnungen 14 hat, durch die die zu behandelnden bahn-, platten- oder prismenförmigen Gegenstände 2 wäh­ rend der Plasmabehandlung durch die Behandlungskammer 9 hindurch geführt werden,
  • j) die Lanze 10 durch einen Hohlraum der Koppelvorrichtung 5 geführt wird
zweckmäßig ausgestaltet werden.
Beispiele
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie­ len erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Außenbehandlung eines Hohlkörpers,
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Behandlung von Oberflächen eines Körpers durch Anordnung einer zusätzlichen Begrenzung
Fig. 4 den prinzipiellen Aufbau einer Anlage mit feststehendem und beweglichem Teil der wellenleitenden Hohlstruktur,
Fig. 5 den prinzipiellen Aufbau einer Anlage zur Behandlung von band-, platten- oder prismen­ förmigen Gegenständen aus dielektrischem Material.
In Fig. 1 ist der schematische Aufbau einer Vorrichtung zur In­ nenbehandlung von Hohlkörpern 2 dargestellt, bestehend aus ei­ ner wellenleitenden Hohlstruktur 1, Koppelvorrichtung 5, Be­ handlungskammer 9, Lanze 10, Zündvorrichtung 11, Vorrichtung zur Zuführung 12 der für die Behandlung erforderlichen Atmo­ sphäre, Abschaltvorrichtung 13 für das Plasma 4, Einrichtung 15 zur Erzeugung der Mikrowellen und deren Modulation.
Bei einer beispielsweise verwendeten Speisefrequenz von 2,45 GHz, moduliert mit 100 Hz Sinushalbwellen, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 Hohlkörper 2 (Fla­ schen) mittels laufender Plasmen 4 unter atmosphärischen Be­ dingungen besonders vorteilhaft sterilisieren. Vorteilhafter­ weise steht der zu behandelnde Hohlkörper 2 aufrecht mit dem Boden nach unten, so daß die offene Mündung nach oben weist. Die Zündung 3 des modulierten mikrowellenangeregeten Plasmas 4 erfolgt im Bodenbereich innerhalb der zu behandelnden Flasche 2 mittels einer Zündvorrichtung 11 (hier ein feldstärkesteu­ erndes Element) an der Spitze einer in die Flasche eintauchen­ den Lanze 10 aus dielektrischem Material. Dazu wird die Lanze 10 mit der Zündvorrichtung 11 an der Spitze bis in Bodennähe eingefahren und - sobald die Zündvorrichtung den Bodenbereich erreicht hat - die modulierten Mikrowellen zugeschaltet, so daß die Zündung 3 des Plasmas 4 am definierten Ort erfolgt. Nach erfolgter Plasmazündung 3 bewegt sich das Plasma zur Öff­ nung der Flasche 2 in Richtung der Einkoppelvorrichtung 5. Die Lanze 10 wird wieder aus dem Hohlkörper 2 ausgefahren. Sobald das Plasma 4 den Hals der Flasche 2 erreicht hat, wird es durch Ansprechen einer Abschaltvorrichtung 13 (z. B. eines Lichtsensors) gelöscht, indem die Energiezufuhr zum Mikrowel­ lengenerator 15 unterbrochen wird. Der gesamte Vorgang kann bei Bedarf beliebig oft wiederholt werden.
Durch eine Ausführung der Lanze 10 als Hohlstab, können durch die Lanze 10 ein oder mehrere Zusatzstoffe direkt in die Plas­ mazone injiziert werden. Die Lanze 10 kann aber auch nach der Behandlung zum Befüllen der Verpackung genutzt werden.
In Fig. 2 ist der schematische Aufbau einer Vorrichtung zur Außenbehandlung von Hohlkörpern 2 dargestellt, bestehend aus einer wellenleitenden Hohlstruktur 1, Koppelvorrichtung 5, Be­ handlungskammer 9, Zündvorrichtung 11, Vorrichtung zur Zufüh­ rung 12 der für die Behandlung erforderlichen Atmosphäre, Ab­ schaltvorrichtung 13 für das Plasma 4, Einrichtung 15 zur Er­ zeugung der Mikrowellen und deren Modulation.
Der Aufbau der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung ist prin­ zipiell identisch mit dem der in Fig. 1 dargestellten Vor­ richtung. Allerdings erfolgt die Zündung 3 des Plasmas 4 hier mittels Zündvorrichtung 11 an definierter Stelle außerhalb des zu behandelnden Gegenstandes 2 (Flasche), aber innerhalb des nun hergestellten Hohlraumes zwischen Flasche 2 und wellenlei­ tender Hohlstruktur 1, so daß sich das Plasma 4 innerhalb die­ ses Hohlraumes über die Flaschenaußenfläche der Flasche 2 be­ wegt.
Fig. 3 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung zur Außenbehandlung von Gegenständen 2. Der Aufbau dieser Vorrichtung ist prinzi­ piell identisch mit dem Aufbau der in den Fig. 1 und 2 dar­ gestellten Vorrichtungen. Die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung enthält in der Behandlungskammer 9 lediglich eine zusätzliche Begrenzung 6 aus dielektrischem Material.
Durch das Einbringen dieser spezifischen, zusätzlichen Begren­ zung 6 aus dielektrischem Material in die Behandlungskammer 9 ist eine gezielte Plasmabehandlung an ausgesuchten Oberflächen des zu behandelnden Gegenstandes möglich, indem definierte Hohlräume über den zu behandelnden Oberflächen geschaffen wer­ den und die Plasmazündung 3 so erfolgt, daß der Lauf des Plas­ mas 4 über diese Oberflächen erfolgt.
Das Einbringen einer zusätzlichen Begrenzung kann aber auch zu dem Zweck erfolgen, daß bestimmte Teile der Oberfläche durch die zusätzliche Begrenzung so abgedeckt werden, daß eine Plas­ mabehandlung an diesen Teilen der Oberfläche nicht erfolgt.
Fig. 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Behandlungskammer 9 im Schnitt, bei der die wellenleitende Hohlstruktur 1 aus ei­ nem feststehenden Teil 7 (Mantel) und einem bewegten Teil 8 gebildet wird. Die Behandlungskammer 9 als wellenleitende Hohlstruktur 1 ist so ausgeführt, daß ein kontinuierlicher Lauf der Flaschen realisiert wird. Je nach geforderter Flaschendurchlaufzahl, ist die Anordnung einer oder mehrerer Be­ handlungskammern 9 möglich. Die Behandlungskammern 9 sind auf dem bewegten Teil 8 so angeordnet, daß die äußere Seite der Behandlungskammer 9 offen ist, um den reibungslosen Ein- und Auslauf der Flaschen in und aus den Behandlungskammern 9 zu gewährleisten. Zwecks Herstellung einer wellenleitenden Hohlstruktur 1 wird außerhalb des Ein- und Auslaufbereiches der Flaschen die offene Seite durch einen feststehenden Teil 7 (Außenwand) begrenzt, an dem die Kammern 9 vorbei geführt wer­ den, so daß während der Drehbewegung des beweglichen Teils 8 die wellenleitende Hohlstruktur 1 der Behandlungskammern 9 im Bereich des feststehenden Teils 7 permanent erhalten bleibt.
In Fig. 5 wird der prinzipielle Aufbau einer Anlage zur Plasma­ behandlung von band-, platten- oder prismenförmigen Gegenstän­ den dargestellt, z. B. zum Plasmareinigen von Glasplatten vor dem Beschichtungsprozeß. Der Aufbau dieser Anlage ist grund­ sätzlich identisch mit dem Aufbau der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlagen.
Die wellenleitende Hohlstruktur 1 hat hier zwischen der Zünd­ vorrichtung 11 und der Koppelvorrichtung 5 zwei gegenüberlie­ gende Öffnungen 14, durch die die zu behandelnden bahn-, plat­ ten- oder prismenförmigen Gegenstände 2 während der Plasmabe­ handlung kontinuierlich oder diskontinuierlich durch die Be­ handlungskammer 9 hindurch geführt werden. Auf diese Weise entsteht zwischen der zu behandelnden Oberfläche des Gegen­ standes 2 und der wellenleitenden Hohlstruktur 1 ein Hohlraum, durch den das Plasma 4 über die zu behandelnde Oberfläche läuft.
Bezugszeichenliste
1
wellenleitende Hohlstruktur
2
zu behandelnder Hohlkörper/Gegenstand
3
Ort der Plasmazündung
4
Plasma
5
Koppelvorrichtung
6
zusätzliche Begrenzung
7
feststehender Teil der wellenleitenden Hohlstruktur (Wand)
8
bewegter Teil der wellenleitenden Hohlstruktur
9
Behandlungskammer
10
Lanze
11
Zündvorrichtung
12
Vorrichtung zur Zuführung der für die Behandlung erforderlichen Atmosphäre
13
Abschaltvorrichtung für das Plasma
14
Durchführöffnung
15
Vorrichtung zur Erzeugung der Mikrowellen und deren Modulation

Claims (16)

1. Verfahren zum Behandeln und Beschichten von Oberflächen aus nichtleitenden, dielektrischen Materialien mittels mikrowel­ lenangeregter Plasmen, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die für die Plasmabildung notwendige Energie einer wel­ lenleitenden Hohlstruktur, in der sich der zu behandelnde Gegenstand befindet und die allseitig mikrowellentech­ nisch verschlossenen ist, mittels modulierter Mikrowellen zugeführt wird,
  • b) die Plasmazündung an einem vorbestimmten Ort, räumlich getrennt von der Mikrowelleneinspeisung erfolgt,
  • c) das laufende, sich selbst fortbewegende, lokalisierte Plasma sich innerhalb der wellenleitenden Hohlstruktur vom Ort der Zündung über die zu behandelnden Oberflächen in Richtung auf die Mikrowelleneinspeisung bewegt, wobei ein für den Plasmalauf ausreichender Hohlraum über der zu behandelnden Oberfläche vorhanden ist,
  • d) die Plasmabehandlung im Bereich des atmosphärischen Luft­ drucks und darüber durchgeführt wird,
  • e) das laufende Plasma unterbrochen wird, sobald es die zu behandelnde Oberfläche überstrichen hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine für die Plasmabehandlung geeignete Atmosphärenzusammenset­ zung genutzt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Plasmabehandlung so oft wiederholt wird, bis ein gewünschtes Arbeitsergebnis erreicht ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zündung des Plasmas am definierten Ort selbsttätig erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch Einbringen einer zusätzlichen Begrenzung aus nichtleitendem, dielektrischen Material in die Behand­ lungskammer eine gezielte Behandlung mittels laufender Plasmen an definierten Oberflächen von Behältern und Gegenstän­ den realisiert wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus
  • a) einer Behandlungskammer 9, die aus einer wellenleitenden Hohlstruktur 1 gebildet und allseitig mikrowellentech­ nisch verschlossenen ist,
  • b) einem Mikrowellengenerator 15 einschließlich einer Vor­ richtung zur Modulation der eingespeisten Mikrowellen,
  • c) einer Koppelvorrichtung 5 zur Einspeisung der Mikrowellen in die Behandlungskammer 9,
  • d) einer Zündvorrichtung 11, die das Plasma an einem defi­ nierten Ort zündet,
  • e) einer Vorrichtung 13 zum Abschalten des Plasmas.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Vorrichtung 12 der Behandlungskammer 9 die für die Plasmabehandlung erforderliche Gasatmosphäre zugeführt wird.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Behandlungskammer 9 eine zusätzliche, den Plasmalauf führende Begrenzung 6 aus dielektrischem Ma­ terial angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch Änderungen der Geometrie der wellenlei­ tenden Struktur 1 und/oder der Begrenzung 6 das Plasmas 4 an die Geometrie des zu behandelnden Gegenstandes 2 angepaßt wird.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zündvorrichtung 11 aus einem feldstärke­ steuernden Element besteht und an den zur Zündung 3 vorbe­ stimmten Ort bewegt wird.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 10 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zündvorrichtung 11 als feldstärkesteuern­ des Element an der Spitze einer in und aus dem Hohlraum des zu behandelnden Gegenstandes 2 verfahrbaren Lanze 10 aus dielektrischem Material angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 11 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lanze 10 hohl ist und durch sie dem Plasma flüssige und/oder feste und/oder gasförmige Stoffe zugeführt werden.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zündvorrichtung 11 aus einem feldstärke­ steuernden Element besteht und im unteren Bereich der Be­ handlungskammer 9 angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Behandlungskammer 9 als wellenleitende Hohlstruktur 1 in zwei Teile 7 und 8 geteilt ist, wobei Teil 8 bewegt wird und Teil 7 ortsfest ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die wellenleitende Hohlstruktur 1 zwischen der Zündvorrichtung 11 und der Koppelvorrichtung 5 zwei ge­ genüberliegende Öffnungen 14 hat, durch die die zu behan­ delnden bahn-, platten- oder prismenförmigen Gegenstände 2 während der Plasmabehandlung durch die Behandlungskammer 9 hindurch geführt werden.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lanze 10 durch einen Hohlraum der Kop­ pelvorrichtung 5 geführt wird.
DE10052082A 1999-11-12 2000-10-19 Verfahren zum Behandeln und Beschichten von Oberflächen aus nichtleitenden, dielektrischen Materialien mittels mokrowellenangeregter Plasmen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Withdrawn DE10052082A1 (de)

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DE10083551T DE10083551D2 (de) 1999-11-12 2000-11-10 Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln und Beschichten von Oberflächen aus nichtleitenden, dielektrischen Materialien mittels mikrowellenangeregter Plasmen
PCT/DE2000/003971 WO2001037312A1 (de) 1999-11-12 2000-11-10 Verfahren und vorrichtung zum behandeln und beschichten von oberflächen aus nichtleitenden, dielektrischen materialien mittels mikrowellenangeregter plasmen
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