İndüksiyonla birleşmiş plazma (ICP) veya transformatörle birleşmiş plazma (TCP),enerjinin elektromanyetik indüksiyonla, yani zamanla değişen manyetik alanlarla üretilen elektrik akımlarıyla beslendiği bir tür plazma kaynağıdır.
İşleyiş
Üç tür ICP geometrisi vardır: düzlemsel (Şekil 3 (a)), silindirik (Şekil 3 (b)) ve yarı toroidal (Şekil 3 (c)).
Düzlemsel geometride, elektrot, bir spiral (veya bobin) gibi sarılmış bir yassı metal uzunluğudur. Silindirik geometride, elektrot sarmal bir yay gibi ile yarı toroidal geometride, ana çapı boyunca iki eşit yarıya kesilmiş toroidal solenoiddir .
Bobinin içinden zamana göre değişen bir elektrik akımı geçtiğinde, bobinin etrafında akı olan ve zamanla değişen bir manyetik alan oluşur.
,
burada r, bobinin merkezine (ve kuvars tüpün merkezine) olan mesafedir.
Faraday-Lenz' in indüksiyon yasasına göre, bu, seyreltilmiş gazda azimut elektromotor gücü yaratır:
,
Bu güç elektrik alan kuvvetlerine karşılık gelir ve
,
plazma oluşumu sağlayan 8 şeklinde elektron yörüngelerinin oluşumuna öncülük eder. Bu durumun r değerine bağlılığı, gaz iyon hareketinin sıcaklığın en yüksek olduğu alevin dış bölgesinde en yoğun olduğunu göstermektedir. Gerçek bir ICP meşalesinde, alev soğutma gazı tarafından dışarıdan soğutulur, bu yüzden en sıcak dış kısım termal dengededir. Dış kısımın sıcaklığı 5 000-6 000 K' ye ulaşır.
Bobini içeren RLC devresinde kullanılan alternatif akımın frekansı genellikle 27–41 MHz' dir. Plazmayı tetiklemek için, gaz çıkışındaki elektrotlarda bir kıvılcım üretilir. Argon, yaygın olarak kullanılan bir seyretilmiş gaz örneğidir. Plazmanın yüksek sıcaklığı birçok elementin belirlenmesini sağlar ve ek olarak, yaklaşık 60 element meşalede % 90' ın üzerinde iyonlaşma sergiler. ICP meşale yaklaşık 1250–1550 W güç harcar, ancak bu durum, numunenin temel bileşimine göre değişir (farklı iyonlaşma enerjileri nedeniyle).
Uygulamalar
Plazma elektron sıcaklıkları ~ 60.000 K ile ~ 100.000 K (~ 6 eV - ~ 100 eV), arasında değişebilir ve genellikle nötr türlerin sıcaklığından birkaç seviye daha sıcaktır. Argon ICP plazma deşarj sıcaklıkları tipik olarak ~ 5.500 ila 6.500 K arasındadır ve bu nedenle güneşin yüzeyinde (fotosfer) ulaşılan sıcaklık (~ 4,500 K ila ~ 6,000 K) ile karşılaştırılabilir seviyededir. ICP deşarj 1015 cm−3 mertebesinde, nispeten yüksek bir elektron yoğunluğuna sahiptir. Sonuç olarak, ICP deşarjları, yüksek yoğunluklu bir plazmaya (High-density plasma/HDP) ihtiyaç duyulan alanlarda geniş uygulamalara sahiptir.
- ICP-AES, bir tür atomik emisyon spektroskopisi .
- ICP-MS, bir tür kütle spektrometresi .
- ICP-RIE, bir tür reaktif iyon aşındırma işlemi .
ICP deşarjların bir başka faydası, nispeten kontaminasyondan yoksun kalmalarıdır. Bunun sebebi elektrotların reaksiyon odasının tamamen dışında olmasıdır.
Ayrıca bakınız
- Darbeli indüktif itici
- İndüksiyon plazma teknolojisi
- Plazma fiziği makalelerinin listesi
Kaynakça
- ^ High density fluorocarbon etching of silicon in an inductively coupled plasma: Mechanism of etching through a thick steady state fluorocarbon layer 7 Şubat 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde . T. E. F. M. Standaert, M. Schaepkens, N. R. Rueger, P. G. M. Sebel, and G. S. Oehrleinc
- ^ Lauri H. J. Lajunen; P. Perämäki; Royal Society of Chemistry (Great Britain) (2004). Spectrochemical Analysis by Atomic Absorption and Emission (İngilizce). Royal Society of Chemistry. ISBN .
- ^ Pascal Chabert; Nicholas Braithwaite (24 Şubat 2011). Physics of Radio-Frequency Plasmas (İngilizce). Cambridge University Press. ISBN .
- ^ a b Arşivlenmiş kopya. 4 Temmuz 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 19 Kasım 2019.
- ^ Gunnar Nordberg (2007). Handbook on the Toxicology of Metals (İngilizce). ISBN .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Induksiyonla birlesmis plazma ICP veya transformatorle birlesmis plazma TCP enerjinin elektromanyetik induksiyonla yani zamanla degisen manyetik alanlarla uretilen elektrik akimlariyla beslendigi bir tur plazma kaynagidir Sekil 1 Analitik bir ICP mesalesinin resmiIsleyisSekil 2 ICP mesalesinin yapisi A dis kuvars boruya sogutma gazi akisi gaz boruya egri bir sekilde girer ve spiral cizerek yukariya dogru hareket eder B desarj gazi akisi genellikle Ar gazi C ornegi tasiyan tasiyici gazin akisi D mesela icindeki guclu manyetik alani olusturan induksiyon bobini E manyetik alanin kuvvet vektorleri F plazma mesalesi dejarj Uc tur ICP geometrisi vardir duzlemsel Sekil 3 a silindirik Sekil 3 b ve yari toroidal Sekil 3 c Duzlemsel geometride elektrot bir spiral veya bobin gibi sarilmis bir yassi metal uzunlugudur Silindirik geometride elektrot sarmal bir yay gibi ile yari toroidal geometride ana capi boyunca iki esit yariya kesilmis toroidal solenoiddir Bobinin icinden zamana gore degisen bir elektrik akimi gectiginde bobinin etrafinda aki olan ve zamanla degisen bir manyetik alan olusur F pr2H pr2H0cos wt displaystyle Phi pi r 2 H pi r 2 H 0 cos omega t burada r bobinin merkezine ve kuvars tupun merkezine olan mesafedir Faraday Lenz in induksiyon yasasina gore bu seyreltilmis gazda azimut elektromotor gucu yaratir U dFdt displaystyle U frac d Phi dt Bu guc elektrik alan kuvvetlerine karsilik gelir ve E U2pr wrH02sin wt displaystyle E frac U 2 pi r frac omega rH 0 2 sin omega t plazma olusumu saglayan 8 seklinde elektron yorungelerinin olusumuna onculuk eder Bu durumun r degerine bagliligi gaz iyon hareketinin sicakligin en yuksek oldugu alevin dis bolgesinde en yogun oldugunu gostermektedir Gercek bir ICP mesalesinde alev sogutma gazi tarafindan disaridan sogutulur bu yuzden en sicak dis kisim termal dengededir Dis kisimin sicakligi 5 000 6 000 K ye ulasir Bobini iceren RLC devresinde kullanilan alternatif akimin frekansi genellikle 27 41 MHz dir Plazmayi tetiklemek icin gaz cikisindaki elektrotlarda bir kivilcim uretilir Argon yaygin olarak kullanilan bir seyretilmis gaz ornegidir Plazmanin yuksek sicakligi bircok elementin belirlenmesini saglar ve ek olarak yaklasik 60 element mesalede 90 in uzerinde iyonlasma sergiler ICP mesale yaklasik 1250 1550 W guc harcar ancak bu durum numunenin temel bilesimine gore degisir farkli iyonlasma enerjileri nedeniyle UygulamalarSekil 3 Konvansiyonel Plazma Induktorleri Plazma elektron sicakliklari 60 000 K ile 100 000 K 6 eV 100 eV arasinda degisebilir ve genellikle notr turlerin sicakligindan birkac seviye daha sicaktir Argon ICP plazma desarj sicakliklari tipik olarak 5 500 ila 6 500 K arasindadir ve bu nedenle gunesin yuzeyinde fotosfer ulasilan sicaklik 4 500 K ila 6 000 K ile karsilastirilabilir seviyededir ICP desarj 1015 cm 3 mertebesinde nispeten yuksek bir elektron yogunluguna sahiptir Sonuc olarak ICP desarjlari yuksek yogunluklu bir plazmaya High density plasma HDP ihtiyac duyulan alanlarda genis uygulamalara sahiptir ICP AES bir tur atomik emisyon spektroskopisi ICP MS bir tur kutle spektrometresi ICP RIE bir tur reaktif iyon asindirma islemi ICP desarjlarin bir baska faydasi nispeten kontaminasyondan yoksun kalmalaridir Bunun sebebi elektrotlarin reaksiyon odasinin tamamen disinda olmasidir Ayrica bakinizDarbeli induktif itici Induksiyon plazma teknolojisi Plazma fizigi makalelerinin listesiKaynakca High density fluorocarbon etching of silicon in an inductively coupled plasma Mechanism of etching through a thick steady state fluorocarbon layer 7 Subat 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde T E F M Standaert M Schaepkens N R Rueger P G M Sebel and G S Oehrleinc Lauri H J Lajunen P Peramaki Royal Society of Chemistry Great Britain 2004 Spectrochemical Analysis by Atomic Absorption and Emission Ingilizce Royal Society of Chemistry ISBN 978 0 85404 624 9 Pascal Chabert Nicholas Braithwaite 24 Subat 2011 Physics of Radio Frequency Plasmas Ingilizce Cambridge University Press ISBN 978 0521 76300 4 a b Arsivlenmis kopya 4 Temmuz 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 19 Kasim 2019 Gunnar Nordberg 2007 Handbook on the Toxicology of Metals Ingilizce ISBN 9780123694133