As fontes de plasma são ferramentas essenciais em várias aplicações industriais e de investigação. Podem ser classificadas em três tipos principais: micro-ondas, radiofrequência e corrente contínua (CC). Cada tipo funciona a frequências diferentes e tem aplicações e mecanismos únicos.
3 tipos principais de fontes de plasma explicados
1. Plasma de micro-ondas
O plasma de micro-ondas funciona a uma frequência electromagnética elevada de cerca de 2,45 GHz. Esta elevada frequência permite uma ionização eficiente dos gases, levando à formação de espécies reactivas. Estas espécies reactivas são cruciais para a síntese de materiais de carbono, tais como diamantes, nanotubos de carbono e grafeno.
2. Plasma de radiofrequência (RF)
O plasma RF funciona a uma frequência de aproximadamente 13,56 MHz. É amplamente utilizado em processos como a deposição de vapor químico enriquecida com plasma (PECVD). No PECVD, uma fonte de energia externa ioniza átomos e moléculas para criar plasma. A energia RF mantém o estado do plasma num ambiente controlado, normalmente numa câmara de reação.
3. Plasma de corrente contínua (CC)
O plasma de corrente contínua é gerado utilizando um gerador de corrente contínua de alta tensão, normalmente até 1.000 volts. Este tipo de plasma é normalmente utilizado em processos como a nitruração e a cementação por plasma (iónico). As temperaturas podem variar entre 1400°F (750°C) para a nitruração e 2400°F (1100°C) para a cementação. O plasma DC forma uma descarga incandescente dentro de um forno de plasma, facilitando as reacções químicas necessárias para estes processos.
Para além destes tipos primários, o plasma também pode ser gerado utilizando frequências de áudio (10 ou 20 kHz), embora estas sejam menos comuns. A escolha da fonte de plasma depende dos requisitos específicos da aplicação, incluindo as taxas de reação desejadas, a temperatura e os tipos de materiais a processar. Cada tipo de fonte de plasma tem o seu próprio conjunto de vantagens e limitações, tornando-os adequados para diferentes aplicações industriais e de investigação.
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