Электродный узел для генерации плазмы

Номер патента: 10388

Опубликовано: 29.08.2008

Авторы: Суоллоу Фрэнк, Доббин Питер

Есть еще 14 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Установка (1) для генерации плазменного тлеющего разряда и/или диэлектрического барьерного разряда, содержащая по меньшей мере одну пару электродов (2), расстояние между которыми является неизменным вдоль всей их поверхности, причем расстояние между электродами обеспечивает возможность формирования плазменной зоны (8) при введении технологического газа и прохождения газообразного, жидкого и/или твердого прекурсора(ов), при этом по меньшей мере один из электродов (2) имеет корпус (20), рабочая стенка (5) которого выполнена из непористого диэлектрического материала, и корпус (20), по меньшей мере, частично заполнен, по меньшей мере, по существу, неметаллическим электропроводящим материалом, отличающаяся тем, что она содержит средства введения и удаления неметаллического электропроводящего материала в корпус и из корпуса электрода в количестве, обеспечивающем изменение функционального размера электрода.

2. Установка по п.1, в которой предусмотрено множество пар электродов (2).

3. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой, по существу, неметаллический электропроводящий материал является полярным растворителем.

4. Установка по п.3, в которой в качестве полярного растворителя используется вода, спирт и/или гликоль.

5. Установка по п. 3 или 4, в которой в качестве неметаллического электропроводящего материала используется солевой раствор.

6. Установка по п.1 или 2, в которой, по меньшей мере, по существу, неметаллический электропроводящий материал выбран из токопроводящей полимерной пасты и токопроводящего клея.

7. Установка по п.6, в которой токопроводящая полимерная паста и токопроводящий клей являются отверждаемыми.

8. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой каждый корпус (20) имеет впускное устройство (3) или впускное устройство (3) и выпускное устройство (4), позволяющие вводить неметаллический электропроводящий материал в электрод (2) и удалять из него через впускное устройство (3) и/или выпускное устройство (4).

9. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой задняя стенка (6) электрода является теплоотводом.

10. Установка по п.9, в которой к задней стенке (6, 6а) прикреплен один или более охлаждающих змеевиков (25) или охлаждающих ребер (30) для охлаждения проводящей жидкости и установки (1).

11. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой электроды (2) выполнены в форме концентрических цилиндров (32, 34).

12. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой каждый электрод (2) имеет кубическую форму и содержит корпус, имеющий камеру (11b), предназначенную для приема упомянутого, по меньшей мере, по существу, неметаллического электропроводящего материала, причем электрод (2) выполнен из одной секции диэлектрического материала (67) отдельно от металлической задней пластины (6а), способной выполнять функцию теплоотвода.

13. Установка по любому из предыдущих пунктов, содержащая первую и вторую пару параллельных, удаленных друг от друга плоских электродов (120а, 126а и 126b, 120b), причем расстояние между каждой из первой и второй пар электродов образует первую и вторую плазменные зоны (26, 60), отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит средство для транспортировки подложки (70, 71, 72) последовательно через первую и вторую плазменные зоны (25, 60) и распылитель (74), предназначенный для введения газообразного вещества или распыленной жидкости и/или твердых образующих покрытие материалов в одну из упомянутых первой или второй плазменных зон.

14. Установка по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая средство для изменения типа и концентрации ионных видов частиц в проводящей жидкости, за счет чего регулируются емкость и импеданс электродов.

15. Применение установки по любому из предыдущих пунктов для плазменной обработки пленок, лент, нетканых и тканых материалов, синтетических и/или натуральных волокон, тканей, плетеных и неплетеных волокон, целлюлозного материала и/или металлической фольги.

16. Применение установки по любому из пп.1-14 для плазменной обработки порошков и измельченных материалов.

17. Установка для генерации плазменного тлеющего разряда и/или диэлектрического барьерного разряда, содержащая по меньшей мере одну пару электродов (2), расстояние между которыми является неизменным вдоль всей их поверхности, при этом по меньшей мере один из электродов (2) имеет корпус (20), рабочая стенка (5) которого выполнена из непористого диэлектрического материала, и корпус (20), по меньшей мере, частично заполнен, по меньшей мере, по существу, неметаллическим электропроводящим материалом, отличающаяся тем, что она содержит средства введения и удаления неметаллического электропроводящего материала в корпус и из корпуса электрода в количестве, обеспечивающем изменение функционального размера электрода.

18. Способ плазменной обработки подложки установкой для генерации плазменного тлеющего разряда и/или диэлектрического барьерного разряда по любому из пп.1-10, заключающийся в том, что подложку перемещают через плазменную зону (8), образованную посредством создания плазмы между электродами (2).

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

010388 Настоящее изобретение относится к установке для генерации плазмы, содержащей по меньшей мере одну пару удаленных друг от друга электродов, по меньшей мере один из которых является, по существу, неметаллическим. Если веществу непрерывно сообщать энергию, то его температура возрастает, и оно обычно переходит из твердого состояния в жидкое, а затем в газообразное. При продолжении подачи энергии в систему происходит следующее изменение ее состояния, при котором нейтральные атомы или молекулы газа разбиваются в результате энергетических столкновений, образуя отрицательно заряженные электроны, положительно или отрицательно заряженные ионы и другие виды частиц. Эта смесь заряженных частиц, проявляющая коллективное поведение, называется "плазмой". Благодаря своему электрическому заряду плазмы сильно подвержены воздействию внешних электромагнитных полей, что позволяет легко ими управлять. Кроме того, высокоэнергетическое содержание плазмы позволяет ей достигать процессов, которые недостижимы или трудно достижимы через другие состояния вещества, например, путем обработки жидкости или газа. Понятие "плазма" охватывает широкий спектр систем, плотность и температура которых может различаться на много порядков. Некоторые плазмы очень высокотемпературные, и все микроскопические виды частиц (ионы, электроны и т.д.) находятся в них в приблизительном тепловом равновесии, а вводимая в систему энергия широко распространяется в результате столкновений на атомном/молекулярном уровне. Однако в других плазмах, особенно плазмах низкого давления (например,100 Па), в которых столкновения происходят относительно редко, составляющие их виды частиц имеют очень разные температуры, и такие плазмы называют "нетепловыми равновесными" плазмами. В нетепловых плазмах свободные электроны имеют очень высокие температуры (тысячи градусов Кельвина),тогда как нейтральные и ионные виды частиц остаются холодными. Так как свободные электроны имеют практически пренебрежимо малую массу, система имеет малое суммарное тепловое содержание, и плазма работает близко к комнатной температуре, что позволяет обрабатывать такие чувствительные к температуре материалы, как пластики или полимеры, без вредного теплового воздействия на образец. Однако горячие электроны создают в результате высокоэнергетических столкновений богатый источник радикалов и возбужденных видов частиц с энергией высокого химического потенциала, способных к сильной химической и физической реактивности. Именно эта комбинация низкотемпературной работы и высокой реакционной способности делает нетепловые плазмы технологически важным и очень мощным средством для производства и обработки материалов, способным достигать процессов, которые, если они вообще достижимы без плазмы, потребовали бы применения очень высоких температур или вредных и агрессивных химикатов. При промышленном применении плазменной технологии электромагнитную мощность обычно подают в объем технологического газа, который может представлять собой смесь газов и паров, и в который погружаются или через который перемещаются обрабатываемые детали/образцы. При этом технологический газ (гелий) пропускают через промежуток между смежными электродами, к которым приложена большая разность потенциалов. Плазма образуется в промежутке (далее называемом "плазменной зоной") в результате возбуждения атомов и молекул газа, вызванного эффектами разности потенциалов между электродами. Газ ионизируется в плазме, образуя химические радикалы, УФ-излучение, возбужденные нейтральные частицы и ионы, которые реагируют с поверхностью образцов. Свечение, обычно связанное с генерацией плазмы, создается возбужденными видами частиц, излучающими свет при возврате в менее возбужденное состояние. Путем соответствующего выбора состава технологического газа частоты мощности возбуждения, режима энергетической связи, давления и других управляющих параметров можно адаптировать плазменный процесс к конкретному применению, необходимому для товаропроизводителя. Благодаря широкому химическому и тепловому спектру плазм их можно использовать для многих технологических применений, которые постоянно расширяются. Нетепловые равновесные плазмы особенно эффективны для процессов активации поверхности, очистки поверхности, травления материалов и покрытия поверхностей. Активация поверхности полимерных материалов является широко применяемой промышленной плазменной технологией, начало которой было положено в автомобилестроении. Например, полиолефины, такие как полиэтилен и полипропилен, высоко ценимые за их пригодность к утилизации, имеют неполярную поверхность и обусловленную этим плохую расположенность к нанесению покрытий или склеиванию. Однако обработка кислородной плазмой вызывает образование поверхностных полярных групп, придающих высокую смачиваемость, а значит отличную способность к покрытию и прилипанию в отношении металлов, красителей, клеев или других видов покрытий. Например, технология плазменной обработки поверхности имеет большое значение для производства автомобильных приборных щитков и панелей, бамперов и т.п., и для сборки компонентов при изготовлении игрушек и в других подобных видах производства. Многие другие применения возможны при печати, окраске, склеивании, ламинировании и вообще при покрытии компонентов любой геометрии из полимеров, пластиков, керамических/неорганических материалов, металлов и других материалов. Широкое распространение и ужесточение экологических норм во всем мире оказывает существен-1 010388 ное давление на промышленность, вынуждая ее уменьшать или исключать применение растворителей и других жидких химикатов в производстве, особенно при очистке компонентов/поверхностей. В частности, операции обезжиривания на основе CFC были, в основном, заменены плазменной очисткой, работающей с кислородом, воздухом и другими нетоксичными газами. Объединение предварительной водной очистки с плазмой позволяет очищать даже сильно загрязненные компоненты и получать качество поверхности, превосходящее результаты традиционных методов. Любое органическое загрязнение поверхности быстро очищается плазмой комнатной температуры и превращается в газообразный CO2 и воду,которые безопасно выводятся в атмосферу. Плазмы можно использовать для травления сыпучих материалов, например, для удаления из них нежелательных материалов. Так, например, кислородной плазмой можно травить полимеры, что используется при производстве печатных плат и т.п. Различные материалы, такие как металлы, керамические и неорганические материалы, подвергают травлению при тщательном выборе газообразного прекурсора и с учетом химии плазмы. В настоящее время с помощью технологии плазменного травления создаются конструкции, имеющие размеры до нанометрового уровня. Быстро получает распространение плазменная технология, позволяющая наносить с помощью плазмы покрытия/тонкие пленки. Обычно, с помощью приложения плазмы к мономерным газам и парам достигается высокий уровень полимеризации. Это позволяет получать плотные, крепко присоединенные трехмерные пленки, обладающие термостабильностью, высокой химической устойчивостью и механической прочностью. Такие пленки осаждаются конформно даже на самые сложные поверхности при температуре, которая не оказывает большого теплового воздействия на подложку. Поэтому плазмы идеальны для нанесения покрытий как на слабые, термочувствительные материалы, так и на прочные материалы. Плазменные покрытия не имеют микропор даже в тонких слоях. Часто существует возможность получения оптических свойств, например, цвета покрытия, в соответствии с заказом, и плазменные покрытия хорошо сцепляются даже с неполярными материалами, например, полиэтиленом, а также сталью (например, антикоррозионные пленки на металлических отражателях), керамическими материалами, полупроводниками, текстильными материалами и т.д. Во всех этих процессах плазменная технология создает поверхностный эффект, необходимый для требуемого применения или продукта без воздействия на массу материала. Таким образом, плазменная обработка дает производителю гибкий и мощный инструмент, позволяющий выбирать материал по его техническим и коммерческим свойствам, и в то же время позволяющий свободно проектировать его поверхность с учетом самых разных потребностей. Следовательно, плазменная технология позволяет повысить функциональность, рабочие характеристики, срок службы и качество продукции, и приносит производителям дополнительную пользу для их производственного потенциала. Все эти качества являются сильной мотивацией к внедрению плазменной обработки в промышленности, и начало этому процессу было положено в 1960-х в микроэлектронике, когда была создана плазма тлеющего разряда низкого давления, развившаяся в ультрасовременную технологию и технический инструмент с высокими капитальными затратами для обработки полупроводников, металлов и диэлектриков. Начиная с 1980-х, этот же тип плазмы тлеющего разряда низкого давления проник и в другие сектора промышленности, в результате чего были созданы при более умеренных капиталовложениях такие процессы, как активация поверхности полимеров, для повышения прочности адгезии/сцепления, высококачественного обезжиривания/очистки и осаждения высококачественных покрытий. Таким образом,произошло существенное освоение плазменной технологии. Тлеющие разряды можно получать как в вакууме, так и при атмосферных давлениях. При тлеющем разряде атмосферного давления такие газы,как гелий или аргон, используются в качестве разбавителей (технологических газов) и используется высокочастотный (например, с частотой более 1 кГц) источник питания для создания однородного тлеющего разряда при атмосферном давлении посредством механизма ионизации Пеннинга (см., например, Kanazawa et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 1988, 21, 838, Okazaki et al., Proc. Jpn. Symp. Plasma Chem. 1989, 2, 95,Kanazawa et al., Nuclear Instruments and Methods in Physical Research 1989, B37/38, 842, and Yokoyama etal., J. Phys. D: Appl. Phys. 1990, 23, 374). Однако на внедрение плазменной технологии накладывалось основное ограничение большинства промышленных плазменных систем, а именно потребность работы при низком давлении. Работа в частичном вакууме означает герметичную реакционную систему с замкнутым периметром, которая обеспечивает только автономную, серийную обработку отдельных рабочих изделий. При этом обеспечивается низкая или средняя производительность, а необходимость в вакууме увеличивает капитальные и эксплуатационные расходы. Однако плазмы атмосферного давления позволяют создавать системы с открытым входом или периметром, позволяющие полосе свободно входить в зону плазмы и выходить из нее, а значит оперативно непрерывно обрабатывать полосы большой или малой площади или перемещающиеся на конвейере отдельные полосы. При этом достигается высокая производительность, усиленная большим потоком видов частиц, получаемых при работе под высоким давлением. Многие секторы промышленности, например текстильная, упаковочная, бумажная, медицинская, автомобилестроительная, аэрокосмическая и т.д.,почти полностью основаны на непрерывной комплексной обработке, поэтому плазмы атмосферного дав-2 010388 ления, имеющие конфигурации с открытым входом/периметром, создают новые возможности для промышленной обработки. В течение почти 30 лет системы коронарной и огневой (а также плазменной) обработки давали промышленности ограниченную возможность обработки плазмой атмосферного давления. Однако эти системы, несмотря на легкость их изготовления, невозможно использовать в широких масштабах на промышленном уровне. Это обусловлено тем, что коронарные/огневые системы имеют существенные ограничения. Они работают в окружающем воздухе, обеспечивая только процесс активации поверхности, и оказывают пренебрежимо малый эффект на многие материалы и слабый эффект на большинство материалов. Такая обработка часто неравномерная, при этом коронарный процесс несовместим с толстыми или трехмерными материалами, а огневой процесс несовместим с термочувствительными подложками. Поэтому ясно, что надо гораздо глубже развивать технологию плазмы атмосферного давления для создания усовершенствованных систем, отвечающих нуждам промышленности. Значительный прогресс был достигнут в области плазменного осаждения при атмосферном давлении. Значительная работа была проделана по стабилизации тлеющих разрядов атмосферного давления,которая описана в работе "Appearance of stable glow discharge in air, oxygen and nitrogen at atmosphericD: Appl. Phys. 26 (1993) 889-892. Кроме того, в патенте США 5414324 (Roth et al.) описано формирование устойчивой плазмы тлеющего разряда при атмосферном давлении между парой изолированных металлических пластинчатых электродов, разнесенных на расстояние 5 см и возбуждаемых радиочастотой (РЧ) со среднеквадратичным потенциалом 1-5 кВ при 1-100 кГц. В патенте США обсуждается использование электрически изолированных металлических пластинчатых электродов и проблемы, встречающиеся при использовании пластинчатых электродов, а также необходимость предотвратить электрический пробой на рабочих концах электродов. Также описано использование электродов в форме медных пластин и системы водяного охлаждения, питающейся от труб с жидкостным потоком, присоединенных к электродам, причем вода не входит в прямой контакт с поверхностью электрода. В патенте США 5185132 описан способ реакции атмосферной плазмы, в котором используются металлические пластинчатые электроды вертикальной конфигурации. Однако их можно использовать в вертикальной конфигурации только для подготовки плазмы, а затем плазму направляют наружу из промежутка между пластинами на горизонтальную поверхность под установленными вертикально электродами. В EP 0431951 предложена установка атмосферной плазмы для обработки подложек видами частиц,образующимися при плазменной обработке смесью благородного/реактивного газов. Металлические электроды, по меньшей мере, частично покрытые диэлектриком, расположены параллельно друг другу и ориентированы по вертикали, так что они перпендикулярны подложке, которая проходит под промежутком между электродами. Система требует наличия встроенного узла обработки поверхности, который эффективно ограничивает ширину любой подлежащей обработке подложки шириной узла обработки поверхности, а это придает системе громоздкость. Основная проблема, встречающаяся при использовании металлических пластинчатых или сетчатых электродов с покрытием или приклеенных к диэлектрику, - это проблема конформности между поверхностью электрода и диэлектриком. Практически невозможно гарантировать полную конформность даже между маленькой металлической пластиной и диэлектриком из-за наличия дефектов на поверхности одного из них, особенно на металлической поверхности. Поэтому исключительно сложно создать электроды такого типа, пригодные для промышленных применений, что и является основной проблемой при разработке процессов атмосферной плазмы в промышленных масштабах. В WO 02/35576 описано использование металлических электродов, прикрепленных к задним поверхностям вертикальных диэлектрических пластин, на которые набрызгивается жидкость с ограниченной проводимостью, чтобы придать двойные функции теплового управления и пассивации электродов. Использование частично проводящей жидкости, такой как вода, может способствовать уменьшению числа микроразрядов, которые могут возникать на неровных "горячих пятнах" на металлической поверхности, а также улучшению конформности между металлическим электродом и поверхностью диэлектрика за счет обеспечения частично проводящего пути через промежуток между плохо прилегающими электродом и диэлектриком. Частично проводящая вода оказывает эффект сглаживания электрической поверхности на диэлектрике и создает почти равномерный поверхностный потенциал. Однако для этого метода сложно сконструировать подходящую систему распределения струй, а также сложно обеспечить достаточный и равномерный дренаж воды с каждого электродного узла. Хотя использование охлаждающей воды в прямом контакте с металлическими электродами уменьшает неоднородности, они не удаляются совсем, и это может значительно повысить сложность и стоимость необходимого плазменного оборудования. Сложно спроектировать идеальный металлический электрод, который бы не имел ни остаточной шероховатости поверхности, ни заусенцев на кромках, и который можно было бы надежно и плотно прикрепить к большой диэлектрической поверхности. Использование частично проводящей жидкости, такой как вода, может способствовать уменьшению числа микроразрядов, вызываемых неровными "горячими пятнами" на металлической поверхности, а также-3 010388 может повысить конформность между металлическим электродом и диэлектрической поверхностью за счет создания частично проводящего пути через промежуток между плохо прилегающими электродом и диэлектриком. Частично проводящая вода оказывает эффект сглаживания электрической поверхности на диэлектрике и создает практически равномерный поверхностный потенциал. Водяные электроды раньше описывались в литературе как источник для создания дуговой плазмы постоянного тока между электродом и поверхностью или столбом воды. См., например, P. Andre et al. (J.of Physics D: Applied Physics (2001) 34(24), 3456-3465), где описано создание разряда постоянного тока,между двумя столбами проточной воды. В работе A.B. Saveliev and G.J. Pitsch (Hakone VIII Conference Proceedings - International Symposiumon High Pressure, Low Temperature Plasma Chemistry, July 21-25, 2002, Puhajarve, Estonia) также описано применение водяного электрода для создания поверхностного разряда. Поверхностный разряд отличается от тлеющего разряда на параллельных пластинах, описанного выше, так как это устройство состоит из плоского электрода, прикрепленного к диэлектрику, при этом стержнеобразный поверхностный электрод находится в прямом контакте с поверхностью диэлектрического материала, и разряд происходит как точечный разряд по поверхности диэлектрика. В этом примере, описанном Савельевым, водяной электрод используется в основном для получения прозрачного электрода. В работе T. Cserfavi et al. (J. Phys. D: Appl. Phys. 26, 1993, 2184-2188) описана генерация разряда,который описывается как тлеющий разряд между металлическим анодом и поверхностью открытого контейнера с водой, действующего как катод. Однако этот разряд не является тлеющим разрядом по данному выше определению, так как между электродами не размещен диэлектрик, и в этой системе происходит разряд, который "перескакивает" между металлическим электродом и поверхностью воды. Разряд в воздушном промежутке между поверхностью воды и анодом анализируется методом оптической эмиссионной спектроскопии для определения характера растворенных солей в воде. В патенте США 6232723 пористые неметаллические электроды используются для получения плазмы путем распыления проводящей текучей среды через поры неметаллических электродов. Однако тот факт, что между электродами не помещен диэлектрик, предполагает возможность возникновения проблем, вызванных замыканием между электродами. Системы со сквозным потоком, в которых используются электроды, выполненные из диэлектрических материалов, через которые пропускаются проводящие жидкости, были описаны в патентах США 4130490 и Японии 07-220895. В патенте США 4130490 описано средство для удаления загрязнений из воздушной или кислородной атмосферы методом окисления, которое содержит внутренний металлический трубчатый электрод, через который хладагент, такой как вода, протекает в удаленный от электрода резервуар с хладагентом и из него. Внешний электрод содержит корпус из диэлектрического материала, имеющий впускное и выпускное устройства, через которые электропроводящий жидкий хладагент проходит в резервуар и из него. Промежуток между электродами образует газовую камеру, в которой окисляются загрязнители. В настоящем изобретении предлагается использовать проводящую среду, конформную с диэлектрической поверхностью, что позволяет исключить требовавшиеся раньше металлические электроды, а это приведет к получению однородной, электрически заряженной диэлектрической поверхности и тепловому управлению теплотой, создаваемой плазмой, с использованием проводящей среды, которая характеризуется долговременным прилипанием/контактом с границами раздела внутренней и внешней стенок. Согласно настоящему изобретению предложена установка для создания плазменного тлеющего разряда и/или диэлектрического барьерного разряда, содержащая по меньшей мере одну пару, по существу, удаленных на равное расстояние друг от друга электродов, причем расстояние между электродами приспособлено для создания плазменной зоны при введении технологического газа и обеспечении прохождения, при необходимости, газообразного, жидкого и/или твердого прекурсора (прекурсоров), отличающаяся тем, что по меньшей мере один из электродов содержит корпус, имеющий внутреннюю и внешнюю стенку, причем, по меньшей мере, внутренняя стенка выполнена из непористого диэлектрического материала, а корпус вмещает, по существу, по меньшей мере, неметаллический электропроводящий материал. Под плазменной зоной понимается область между обращенными друг к другу стенками (далее именуемыми как внутренние стенки) смежных пар электродов, в которой может генерироваться плазма при приложении разности потенциалов между электродами. Предпочтительно, каждый электрод содержит корпус, имеющий внутреннюю и внешнюю стенки,причем, по меньшей мере, внутренняя стенка выполнена из диэлектрического материала, а корпус вмещает, по меньшей мере, по существу, неметаллический электропроводящий материал в прямом контакте с внутренней стенкой вместо "традиционной" металлической пластины или сетки. Электроды такого типа являются предпочтительными, потому что было обнаружено, что при использовании электродов согласно настоящему изобретению для создания тлеющего разряда можно получить однородный тлеющий разряд с меньшими неоднородностями по сравнению с системами, в которых используются металлические пластинчатые электроды. В настоящем изобретении металлическая пластина никогда не крепится жестко к внутренней стенке электрода, и предпочтительно в прямом контакте с внутренней стенкой-4 010388 электрода находится неметаллический электропроводящий материал. Диэлектрические материалы, используемые согласно настоящему изобретению, можно получать из любых пригодных диэлектриков, например, без ограничения перечисленным, это может быть поликарбонат, полиэтилен, стекло, стеклянные ламинаты, стеклянные ламинаты с эпоксидным наполнителем и т.п. Предпочтительно, диэлектрик имеет достаточную прочность, чтобы предотвратить любой прогиб или деформацию диэлектрика проводящим материалом в электроде. Предпочтительно, используемый диэлектрик пригоден для механической обработки и имеет толщину до 50 мм, более предпочтительно до 40 мм и наиболее предпочтительно до 15-30 мм. В тех случаях, когда выбранный диэлектрик недостаточно прозрачен, можно использовать стеклянное или подобное окно для диагностического наблюдения за генерированной плазмой. Электроды можно удалить друг от друга с помощью распорки или т.п., которая предпочтительно также выполнена из диэлектрического материала, и тем самым повысить общую электрическую прочность диэлектрика в системе за счет исключения любой возможности разряда между краями проводящей жидкости. Электродные пары согласно настоящему изобретению могут иметь любую подходящую геометрическую форму и размер. Простейшей геометрией являются параллельные пластины, которые могут иметь размер площади поверхности более 1 м 2, что позволяет получать большие плазменные зоны, пригодные для промышленного применения плазменной обработки полос или т.п., но альтернативно они могут иметь форму концентрических труб или т.п. для обработки порошков и жидкостей или т.п. По существу, неметаллический электропроводящий материал может быть жидкостью, такой как полярный растворитель, например вода, спирт и/или гликоли, или водные солевые растворы и их смеси,но предпочтительным вариантом является водный солевой раствор. Когда используется только вода, она предпочтительно является водопроводной или минеральной водой. Предпочтительно, вода содержит до максимум 25% своего веса водорастворимой соли, такой как соль щелочного металла, например, хлорида натрия или калия, или солей щелочно-земельных металлов. Повышение проводимости жидкости с помощью вышеупомянутых ионных солей существенно уменьшает неоднородности, делая тем самым излишними известные металлические пластинчатые электроды. Это обусловлено тем, что проводящий материал, присутствующий в электроде согласно настоящему изобретению, имеет практически идеальную конформность и поэтому идеально однородный поверхностный потенциал на поверхности диэлектрика; этот признак можно наблюдать на практике, потому что плазмы, генерируемые электродами согласно настоящему изобретению, дают более равномерный разряд без более темных областей, свидетельствующих об образовании слабой плазмы. Это также подтверждается тем фактом, что в плазме, генерированной между описанными электродами, не наблюдается локализованных точечных разрядов. Путем варьирования типа и концентрации ионных видов частиц в проводящей жидкости можно легко управлять емкостью и импедансом электродов согласно настоящему изобретению. Такое управление можно применять, чтобы снизить требования к схемам согласования импеданса, используемым в системе ВЧ генератора и трансформатора, используемой для генерации плазмы между электродами. Если упомянутый, по меньшей мере, по существу, неметаллический электропроводящий материал,используемый в электроде согласно настоящему изобретению, является полярным растворителем, таким как вода, спирт и/или гликоли, или водные солевые растворы в окружении диэлектрика, то электрод может быть прозрачным, в зависимости от выбранного диэлектрика, что обеспечивает легкий доступ для оптической диагностики, в то время как, по существу, неметаллический электропроводящий материал,сам по себе, вносит вклад в удаление тепловой нагрузки с плазменной установки, такой как установка тлеющего разряда. Это существенно упрощает проблему отвода тепла, а также улучшает охват электродов, а значит и электрическую пассивацию, если сравнить настоящее изобретение с процессом распыления, описанным в WO 02/35576. Использование проводящей жидкости дополнительно повышает однородность электрического потенциала на поверхности диэлектрика за счет обеспечения постоянного распределения разряда, тогда как конформность металлического электрода с поверхностью диэлектрика невозможно обеспечить. Конформность проводящей жидкости позволяет обеспечить ее постоянный и плотный контакт с поверхностями внутренней и/или внешней стенок электрода. Альтернативно, упомянутый, по существу, неметаллический электропроводящий материал может быть в виде одного или более составов проводящего полимера, которые обычно поставляются в виде пасты. Такие пасты в настоящее время используются в электронной промышленности для склеивания и теплового управления электронными компонентами, такими как микропроцессорные чипсеты. Эти пасты обычно имеют достаточную подвижность для растекания и соответствия неоднородностям поверхности. Подходящие полимеры для проводящих полимерных составов согласно настоящему изобретению могут включать в себя силиконы, полиоксиполиолефиновые эластомеры, горячий расплав на основе воска, например, силиконовый воск, смеси смолы/полимера, сополимеры полиамида кремния, или другие кремнийорганические сополимеры или т.п., или полимеры на основе эпоксидной смолы, полиимида, акрилата, уретана или изоцианата. Эти полимеры обычно содержат проводящие частицы, типично серебро,но можно использовать альтернативные проводящие частицы, включая золото, никель, медь, подходящие оксиды металлов и/или углерод, содержащий углеродные нанотрубки; или же металлизированные-5 010388 стеклянные или керамические шарики. Конкретные примеры полимеров, которые можно использовать,включают в себя проводящий полимер, описанный в EP 240648, или составы с серебряным наполнителем на основе органополисилоксана, такие как Dow CorningR DA 6523, Dow CorningR DA 6524, DowCorningR DA 6526 BD и Dow CorningR DA 6533, поставляемые Dow Corning Corporation, или эпоксидные полимеры с серебряным наполнителем, такие как AblebondR 8175, поставляемый (Ablestik Electronic MaterialsAdhesives), EpotekR H20E-PFC или Epo-TekRE30 (Epoxy Technology Inc.). Как отмечалось выше, основное преимущество настоящего изобретения заключается в конформности, обеспечиваемой благодаря использованию жидкости/пасты, чтобы гарантировать ее постоянный и плотный контакт/прилипание к поверхностям раздела внутренних и внешних стенок электрода. Хотя контакт/прилипание можно обеспечить с помощью текучей среды, такой как жидкость или паста, его можно также обеспечить путем физической адгезии с поверхностями внутренней и внешней стенок электрода проводящей среды, которая может поглощать механические и тепловые напряжения на этих поверхностях, которые привели бы к расслоению. В качестве среды между поверхностями внутренней и внешней стенок электрода можно использовать клеевой эластомер с тепло- и электропроводящими свойствами. Проводящую пасту можно наносить на поверхность диэлектрика и химически связывать для образования эластомерной проводящей среды, которая будет как тепло-, так и электропроводящей, придавая при этом структурную прочность за счет связи диэлектрика с конструкционной удерживающей пластиной, а также будет поглощать напряжения, которые могли бы вызвать расслоение более жестких клеев. Основное преимущество настоящего изобретения заключается в возможности изготовления электродов с большими площадями поверхности благодаря использованию жидкости/пасты, гарантирующей постоянный плотный контакт/прилипание к поверхностям раздела внутренних и внешних стенок электрода. Это является большим преимуществом для применения в промышленных масштабах, где требуются электродные системы с большими площадями поверхности, чтобы обрабатывать подложки в промышленных масштабах с соответствующими скоростями. Электродный узел может, например, содержать внутреннюю стенку, выполненную из диэлектрического материала, на которую наклеен композитный электрод, содержащий металлический теплоотвод,что придает общую целостность конструкции, а между ними предусмотрен тепло- и электропроводящий эластомер с наполнителем, образующий клеевую гибкую поверхность раздела. Основной проблемой плазменных установок, особенно тех, в которых используются металлические пластинчатые электроды, является отвод теплоты. Однако эта проблема значительно снижена в электродах, описанных выше, благодаря эффекту конвекции тепла через жидкость. Кроме того, конвекция проводящей жидкости удаляет электрические высокие точки. Предполагается, что при использовании одного или нескольких описанных выше электродов тепло, создаваемое электродами, можно рассеивать, например, с помощью охлаждающих змеевиков и при использовании внешней стенки электрода в качестве средства удаления тепла, для чего внешнюю стенку предпочтительно выполняют в виде подходящего теплоотвода. Теплоотвод выполняют предпочтительно металлическим, и он может содержать выступающие наружу ребра и использовать охлаждающие текучие среды, обычно воздух, или внешний охлаждающий змеевик для усиления процесса охлаждения. Одной из главных проблем плазменных систем, таких как установки тлеющего разряда атмосферного давления, в которых используются металлические пластинчатые электроды, является невозможность изменения длины пути подложки через активированную плазменную зону без физической замены электродов. Хотя одним из решений может быть изменение времени, в течение которого подложка находится в плазменной зоне, посредством изменения скорости прохождения подложки через нее, электроды описанного выше типа обеспечивают более простое решение. Предпочтительно, каждый электрод при использовании полярного растворителя, например воды, спирта и/или гликоля или водных солевых растворов и их смесей, содержит впускное устройство, и более предпочтительно впускное и выпускное устройства. Впускное и выпускное устройства могут оба содержать клапаны для введения и удаления полярного растворителя, например воды, спирта и/или гликолей или водных солевых растворов и их смесей. Клапаны могут иметь любую подходящую форму и, в частности, используются в качестве средства изменения длины пути и, как таковой, зоны плазменной обработки, через которую пропускается подложка. При наличии клапанного впускного и выпускного устройства длину пути в электродной системе можно легко изменять посредством открытия выпускного клапана и впускного клапана и обеспечения выхода жидкости через выпускное устройство, не давая при этом жидкости входить во впускное устройство, или путем введения большего количества жидкости посредством открытия впускного клапана и введения заранее определенного количества жидкости, чтобы увеличить эффективный размер электрода. Это в свою очередь также означает, что пользователь имеет возможность лучше регулировать время плазменной реакции для подложки, обрабатываемой плазмой с использованием одного или более электродов согласно настоящему изобретению, в частности, в тех случаях, когда трудно изменить относительную скорость прохождения подложки через плазменную зону. Исключение необходимости в непрерывной циркуляции полярного растворителя, например, воды,спирта и/или гликолей, или водных солевых растворов и их смесей, через электродную систему в резервуар или т.п. и из него, описанной в патентах США 4130490 и Японии 07-220895, означает, что-6 010388 можно существенно упростить оборудование, необходимое для электродных систем согласно настоящему изобретению, поскольку больше не требуется средства для обеспечения непрерывного сквозного потока. Каждый электрод согласно настоящему изобретению можно разделить на сегменты с помощью опорных ребер, которые выполняют с возможностью разделения корпуса на две или более секции. Такая сегментация создает дополнительное преимущество, позволяя изменять длину пути плазменной зоны,например, если не устанавливать электрическую непрерывность между различными сегментами, то каждый отдельный сегмент будет работать как отдельный электрод, так что длину пути плазменной зоны можно легко изменять и оптимизировать для требуемой цели. Опорные ребра можно закрепить на любой или обеих внутренней и внешней стенках, а электрическая непрерывность обеспечивается с помощью проводного соединения или, если используется проводящая жидкость, за счет наличия непрерывных путей проводящей жидкости между электродами. При закреплении опорных ребер на внутренней и внешней стенках уменьшается площадь, на которую действует максимальное давление, обусловленное внутренними давлениями, по существу, неметаллического электропроводящего материала, и тем самым уменьшаются силы, которые потенциально могли бы вызвать деформацию внутренней и/или внешней стенок. Длину пути плазменной зоны при введении опорных ребер можно легко изменять и оптимизировать. Одним из примеров установки, которую можно использовать в промышленном масштабе с электродами согласно настоящему изобретению, является плазменная установка атмосферного давления,содержащая первую и вторую пару параллельных удаленных друг от друга электродов согласно настоящему изобретению, причем расстояние между внутренними пластинами каждой пары электродов образует первую и вторую плазменную зону, при этом установка дополнительно содержит средство транспортировки подложки последовательно через первую и вторую плазменные зоны и распылитель для введения распыленного, создающего покрытие жидкого или твердого материала в одну из первой и второй плазменных зон. Основная идея такого оборудования описана в совместно рассматриваемой заявке WO 03/086031, которая была опубликована после даты приоритета настоящего изобретения и упоминается для сведения. В предпочтительном варианте электроды установлены вертикально. Как было описано выше, одно из основных преимуществ использования жидкостей в качестве проводящих материалов заключается в том, что каждая пара электродов может иметь разное количество жидкости, присутствующей в каждом электроде, что приводит в результате к разному размеру плазменной зоны, а значит и длины пути и, потенциально, времени реакции для подложки при ее прохождении между различными парами электродов. Это может означать, что период времени реакции для процесса очистки в первой плазменной зоне может отличаться от длины пути и/или времени реакции во второй плазменной зоне, где наносится покрытие на подложку, и единственное действие, необходимое для их изменения, состоит во введении различного количества проводящей жидкости в различные пары электродов. Предпочтительно, в каждом электроде электродной пары, в которой оба электрода соответствуют описанному выше, используется одинаковое количество жидкости. Электроды согласно настоящему изобретению можно использовать в любой подходящей плазменной установке, например, в импульсных плазменных установках, но они особенно предназначены для использования в плазменных установках тлеющего разряда или диэлектрического барьерного разряда,которые могут работать при любом подходящем давлении. В частности, их можно интегрировать в установки тлеющего разряда низкого или атмосферного давления, особенно в нетепловые равновесные установки, и наиболее предпочтительно использовать в установках атмосферного давления. Технологический газ для использования в процессах плазменной обработки с применением электродов согласно настоящему изобретению может быть любым подходящим газом, но предпочтительно он является инертным газом или смесью на основе инертного газа, например, гелия, смеси гелия и аргона, смеси на основе аргона, дополнительно содержащей кетоны и/или родственные соединения. Эти технологические газы можно использовать отдельно или в совокупности с потенциально реактивными газами, например, окислительными или восстановительными газами, такими как азот, аммиак, озон, O2, H2O,NO2, воздух иливодород. Однако технологический газ может, по существу, содержать один или более упомянутых потенциально реактивных газов. Наиболее предпочтительно, в качестве технологического газа используется только гелий или гелий в комбинации с окислительным или восстановительным газом. Выбор газа зависит от плазменных процессов, которые необходимо реализовать. Если требуется потенциально реактивный газ, такой как окислительный или восстановительный технологический газ, в комбинации с гелием или любым другим инертным газом или смесью на основе инертного газа, то он предпочтительно будет использоваться в смеси, содержащей 90-99% инертного газа или смеси инертного газа и 1-10% окислительного или восстановительного газа. В окислительных условиях предложенный способ можно использовать для образования кислородосодержащего покрытия на подложке. Например, можно формировать на поверхности подложки силикатные покрытия из распыленных кремнийсодержащих образующих покрытие материалов. В восстановительных условиях предложенную установку можно использовать для получения подложки с бескисло-7 010388 родными покрытиями, например, покрытия на основе карбида кремния можно получать из распыленных кремнийсодержащих образующих покрытия материалов. В содержащей азот атмосфере азот можно связать с поверхностью подложки, а в атмосфере, содержащей азот и кремний, нитраты можно связать с поверхностью подложки и/или образовать на ней. Такие газы можно также использовать для предварительной обработки поверхности подложки перед тем, как подвергнуть ее воздействию образующего покрытие вещества. Например, обработка подложки кислородосодержащей плазмой может улучшить сцепление с наносимым позже покрытием. Кислородосодержащую плазму формируют путем ввода кислородосодержащих материалов, таких как газообразный кислород или вода, в плазму. В настоящее время существует широкий спектр видов плазменной обработки, среди них особенно важными для электродов согласно настоящему изобретению являются активация поверхности, очистка поверхности, травление материалов и нанесение покрытий. Подложку можно активировать и/или обрабатывать посредством любой подходящей комбинации описанных выше обработок путем пропускания через ряд плазменных зон, создаваемых рядом плазменных установок, по меньшей мере одна из которых содержит одну или более пар электродов согласно настоящему изобретению, при условии, что в соответствующих плазменных зонах имеются дополнительные необходимые ингредиенты. Например, в случае прохождения подложки через ряд плазменных зон в первой плазменной зоне можно очищать и/или активировать подложку, во второй плазменной зоне активировать ее поверхность и в третьей плазменной зоне наносить на нее покрытие или травить. Альтернативно, первую плазменную зону можно использовать для очистки и/или активации поверхности подложки путем плазменной обработки гелиевой газовой плазмой, а вторую плазменную зону используют для нанесения покрытия из материала прекурсора, например, путем нанесения газового прекурсора или жидкого, или твердого распыленного прекурсора через распылитель, как описано в совместно поданной заявке WO 02/028548. В качестве еще одной альтернативы первую плазменную зону можно использовать в качестве средства окисления (например, кислородом/гелием как технологическим газом) или нанесения покрытия, а вторую плазменную зону используют для нанесения второго покрытия с использованием другого прекурсора. В примере, содержащем этап предварительной обработки и этап последующей обработки, применяется следующий процесс для формирования барьера SiOx с устойчивой к грязи/топливу внешней поверхностью, которую можно использовать для солнечных батарей или в автомобильной промышленности: сначала подложку предварительно обрабатывают путем гелиевой очистки/активации подложки, а затем осаждают SiOx из полидиметилсилоксанового прекурсора в первой плазменной зоне. После этого применяют обработку гелиевой плазмой для обеспечения дополнительного сшивания слоя SiOx, и, наконец, наносят покрытия с использованием перфторированного прекурсора. Можно применять любые соответствующие предварительные обработки, например, подложку можно мыть, сушить, чистить или продувать газом с использованием технологического газа, например гелия. В еще одном варианте, когда на подложку надо нанести покрытие, вместо нескольких рядов плазменных установок можно использовать одну плазменную установку со средством для изменения материалов, проходящих через плазменную зону, образующуюся между электродами. Например, сначала единственным веществом, проходящим через плазменную зону, может быть технологический газ, такой как гелий, который возбуждают путем приложения потенциала между электродами для создания плазменной зоны. Полученную гелиевую плазму можно использовать для очистки и/или активации подложки, которую перемещают через плазменную зону или относительно нее. Затем можно ввести один или более образующих покрытие прекурсоров, возбудить их путем пропускания через плазменную зону и обработать подложку. Подложку можно перемещать через плазменную зону или относительно нее много раз, чтобы осуществить нанесение множества слоев, и при необходимости состав образующего покрытие прекурсора можно изменять путем замены, добавления или прекращения введения одного или более прекурсоров, например, введения одного или более образующих покрытие прекурсоров, таких как реактивный газ или жидкости и/или твердые вещества. В том случае, если система используется для нанесения на подложку покрытия с прекурсором, образующий покрытие прекурсор можно распылять с помощью любого обычного средства, например,ультразвукового сопла. Распылитель предпочтительно создает каплю образующего покрытие материала размером 10-100 мкм, более предпочтительно 10-50 мкм. Пригодными распылителями для использования согласно настоящему изобретению являются ультразвуковые насадки Sono-Tek Corporation, Milton,New York, USA, или Lecher GmbH of Metzingen Germany. Устройство согласно настоящему изобретению может содержать множество распылителей, что может быть особенно полезно, например, если устройство должно использоваться для нанесения сополимерного покрытия на подложку из двух разных образующих покрытие материалов, если эти мономеры несмешивающиеся или находятся в разных фазах,например, первый является твердым веществом, а второй - газом или жидкостью. Понятно, что подложка и плазменная зона могут перемещаться относительно друг друга, т.е. подложка может физически проходить между смежными парами электродов, может проходить рядом с парами электродов, при условии, что подложка проходит через плазменную зону, находящуюся под воздействием этой пары электродов, в сочетании с используемым технологическим газом. В последнем слу-8 010388 чае также понятно, что плазменная зона и подложка перемещаются относительно друг друга, т.е. электродный узел движется относительно неподвижной подложки, или подложка может перемещаться относительно неподвижной электродной системы. В следующем варианте электродная система может быть удалена от подложки, так что покрытие наносится на подложку возбужденными видами частиц, которые прошли через плазменную зону, но сама подложка необязательно подвергается воздействию плазмы. В том случае, если электроды согласно настоящему изобретению входят в состав установки для нанесения покрытий, тип покрытия, образующегося на подложке, определяется используемым материалом(материалами), образующим покрытие. Образующий покрытие прекурсор может быть органическим или неорганическим, твердым, жидким или газообразным, или смешанным. Пригодные органические, образующие покрытие прекурсоры включают в себя карбоксилаты, метакрилаты, акрилаты, стиролы, метакрилонитрилы, алкены и диены, например, метилметакрилат, этилметакрилат, пропилметакрилат, бутилметакрилат, и другие алкилметакрилаты, и соответствующие акрилаты, включая органофункциональные метакрилаты и акрилаты, которые включают в себя глицидил метакрилат, триметоксилил пропил метакрилат, аллил метакрилат, гидроксиэтил метакрилат, гидроксипропил метакрилат, диалкиламиноалкил метакрилаты и фторалкил(мет)акрилаты, метакриловую кислоту, акриловую кислоту, фумаровую кислоту и эфиры, итаконовую кислоту (и эфиры), малеиновый ангидрид, стирол, -метилстирол, галогенсодержащие алкены, например, виниловые галиды, такие как винилхлориды и винилфториды, и фторированные алкены, например перфторалкены, акрилонитрил, метакрилонитрил, этилен, пропилен, аллиламин, винилиденгалиды, бутадиены, актиламид, такой как N-изопропилакриламид, метакриламид, эпоксидные соединения, например глицидоксипропилтриметоксилан, глицидол, оксид стирола, моноксид бутадиена, этиленгликоль диглицидилэфир, глицидил метакрилат, бисфенол А диглицидилэфир (и его олигомеры), полимеры на основе оксида винилциклогексана и оксида полиэтилена. Можно также использовать проводящие полимеры, такие как пиррол и тиофен и их производные, и фосфоросодержащие соединения, например диметилаллилфосфонат. Подходящие неорганические образующие покрытие материалы включают в себя металлы и оксиды металлов, включая коллоидные металлы. Можно также использовать органометаллические соединения в качестве образующих покрытие материалов, включая металлоалкоголяты, такие как титанаты, алкоголяты олова, цирконаты и алкоголяты германия и эрбия. На подложки можно альтернативно наносить покрытия на основе кварца или силоксан с использованием образующих покрытие соединений, содержащих включающие кремний материалы. Пригодные содержащие кремний материалы включают в себя, без ограничения перечисленным, силаны (например,силан, алкилсиланы, алкилгалосиланы, алкоксиланы, эпоксисиланы и/или аминофункциональные силаны), и линейные (например, полидиметилсилоксан) и циклические силоксаны (например, октаметилциклотетрасилоксан), включая органофункциональные линейные и циклические силоксаны (например,Si-H-содержащие силоксаны, галофункциональные, эпоксифункциональные, аминофункциональные и галоалкилфункциональные линейные и циклические силоксаны, например, тетраметилциклотетрасилоксан и три(нефторбутил)триметилциклотрисилоксан). Можно использовать смесь различных кремнийсодержащих материалов, например, чтобы адаптировать физические свойства покрытия подложки к специальной потребности (например, тепловые свойства, оптические свойства, таких как показатель преломления и вязкоупругие свойства). Подложка, на которую следует нанести покрытие, может содержать материал, достаточно гибкий для транспортировки через описанную установку, например, пластики, такие как термопластики типа полиолефинов, например, полиэтилен и полипропилен, поликарбонаты, полиуретаны, поливинилхлорид,полиэфиры (например, полиалкилен терефталаты, в частности, полиэтилен терефталат), полиметакрилаты (например, полиметилметакрилат и полимеры гидроксиэтилметакрилата), полиэпоксиды, полисульфоны, полифенилены, полиэфиркетоны, полиимиды, полиамиды, полистиролы, полидиметилсилоксаны,фенольные, эпоксидные и метамин-формальдегидные смолы, и их смеси и сополимеры. Предпочтительными органическими полимерными материалами являются полиолефины, в частности, полиэтилен и полипропилен. Альтернативно, подложку можно покрывать тонкой металлической фольгой, например, из алюминия, меди, железа или стали или металлизированной пленкой. Несмотря на то, что подложка, на которую наносится покрытие, по существу, описанного типа, установку согласно настоящему изобретению можно дополнительно использовать для обработки жестких подложек, таких как стекло, металлические пластины и керамические материалы и т.п. Подложки, которые можно обрабатывать установкой согласно настоящему изобретению, могут быть в виде синтетических и/или природных волокон, плетеных или неплетеных волокон, порошка, силоксана, тканей, синтетических волокон, целлюлозного материала и порошка, или смеси органического полимерного материала и кремнийорганической добавки, смешивающейся или, по существу, несмешивающейся с органическим полимерным материалом, как описано авторами в совместно рассматриваемой заявке WO 01/403359. Размеры подложки ограничены размерами объема, в котором генерируется плазменный разряд атмосферного давления, т.е. расстоянием между внутренними стенками электродов согласно настоящему изобретению. В типичном устройстве генерации плазмы плазма генерируется в промежутке 3-50 мм, например 5-25 мм. Следовательно, настоящее изобретение особенно подходит для нанесения покрытия на пленки, волокна и порошки.-9 010388 Генерация устойчивой плазмы тлеющего разряда при атмосферном давлении предпочтительно достигается между смежными электродами, которые могут быть разнесены на 5 см, в зависимости от используемого технологического газа. На электроды подается высокочастотный среднеквадратический потенциал 1-100 кВ, предпочтительно 4-30 кВ при частоте 1-100 кГц, предпочтительно 15-40 кГц. Используемое для генерации плазмы напряжение обычно составляет от 2,5 до 30 кВ, более предпочтительно 2,5-10 кВ, однако, действительное значение зависит от выбора химии/газа и размера плазменной зоны между электродами. Хотя установка тлеющего разряда атмосферного давления может работать при любой подходящей температуре, предпочтительно она работает при температуре в интервале от комнатной температуры(20C) до 70C и типично используется при температуре в интервале 30-40C. Электроды согласно настоящему изобретению проще и дешевле в изготовлении, чем конструкции,содержащие металлические электроды и охлаждающие системы, например, описанные авторами в совместно рассматриваемой заявке PCT WO 02/35576. Например, благодаря исключению потребности в потоке жидкости по поверхности электрода, как описано в WO 02/35576, можно уменьшить расстояние между внутренней и внешней стенками в электродах согласно настоящему изобретению и тем самым уменьшить объем необходимого проводящего материала, а значит уменьшить вес установки. Электроды согласно настоящему изобретению также упрощают обеспечение идеальной равноудаленности и параллельности между смежными электродами, что составляет особую проблему для электродов из металлических пластин, а также позволяют использовать диэлектрик, который может быть оптически прозрачным, обеспечивающим легкое наблюдение за плазмой и ее диагностику. Кроме того, такая установка упрощает обеспечение конформности между электродом и диэлектриком на их поверхностях раздела, что также является важной проблемой при использовании электродов из металлических пластин для аналогичных применений. Настоящее изобретение будет более понятно из следующего описания нескольких его вариантов воплощения, представленных в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает вид плазменной установки атмосферного давления, содержащей два неметаллических электрода,фиг. 2, 3, 4, 5 а, 5b и 5 с изображают виды в сечении альтернативных вариантов установки по фиг. 1,фиг. 6 изображает вид в сечении плазменной установки атмосферного давления, в которой электроды выполнены в виде концентрической трубы,фиг. 7 изображает вид в сечении плазменной установки атмосферного давления по фиг. 6, предназначенной для плазменной обработки порошков или жидкостей,фиг. 8 изображает вид в сечении альтернативного варианта плазменной установки атмосферного давления,фиг. 9 а изображает вид в сечении еще одного альтернативного варианта плазменной установки атмосферного давления,фиг. 9b вид сверху пары диэлектрических трубчатых электродов для использования в плазменной установке атмосферного давления такого типа, как на фиг. 9 а,фиг. 10 а и 10b изображают гибкие трубы, связанные друг с другом в параллельные пары с противоположным напряжением, которые сформированы в виде плоских листов и изгибаются, чтобы соответствовать фасонным поверхностям,фиг. 11 изображает вид установки согласно настоящему изобретению для обработки подложки,проходящей между парами электродов, и фиг. 12 изображает график, свидетельствующий, что полученная плазма является плазмой тлеющего разряда. На фиг. 1 изображена плазменная установка 1 атмосферного давления, содержащая пару неметаллических электродов, показанных в общем ссылочным номером 2. Каждый электрод 2 выполнен в виде корпуса 20 и имеет камеру 11 с впускным устройством 3 на одном конце и выпускным устройством 4 на другом конце, через которые может вводиться или удаляться проводящий солевой раствор. На фиг. 1 электрод полностью заполнен солевым раствором. Как впускное устройство 3, так и выпускное устройство 4 содержат клапан и используются для регулирования введения и удаления проводящего солевого раствора. Каждый электрод 2 имеет внутреннюю стенку 5, выполненную из диэлектрического материала,и внешнюю стенку 6, которая выполнена из диэлектрического материала или из металла. Распорки 7 удерживают смежные концы электродов 2 на заданном расстоянии друг от друга. В работе промежуток 8 между внутренними стенками 5 смежных электродов 2 образует плазменную зону 8. Источник 9 питания подсоединен к каждому впускному устройству 3 с помощью кабелей 10. Те же самые ссылочные номера используются на фиг. 2-5b. В работе клапаны 3 а и 4 а открываются, и проводящая жидкость вводится в камеру 11 через впускное устройство 3 корпуса 20 и выводится через выпускное устройство 4. Затем клапаны 3 а и 4 а закрываются, чтобы предотвратить дальнейшее введение дополнительного раствора или его удаление во время использования электродной системы. Жидкость действует одновременно как проводящая часть электрода 2, соответствуя по форме поверхности раздела с внутренней и внешней стенками 5, 6 и как средство- 10010388 теплового управления температурой каждого электрода 2. Проводящая жидкость охлаждается перед ее введением в камеру 11 через впускное устройство, потому что под действием напряжений, используемых в системе, температура жидкости, находящейся в ней, может существенно возрастать. После выхода из электрода через выпускное устройство 4 проводящая жидкость направляется к внешнему охлаждающему средству (не показано), а затем может повторно использоваться в следующей электродной системе посредством повторного введения через впускное устройство 3, если это будет необходимо. Чтобы инициировать плазму в плазменной зоне 8, к электродам 2 прикладывается электродный потенциал. После приложения соответствующего электродного потенциала к электродам 2 технологический газ, обычно гелий, пропускается через плазменную зону 8 и возбуждается для формирования плазмы. Каждый электрод 2, изображенный на фиг. 1, создает идеально однородный электрический потенциал на поверхности раздела с внутренней стенкой 5, выполненной из диэлектрического материала, благодаря конформности жидкости и поперечной проводимости на поверхности раздела между проводящей текучей средой и внутренней стенкой 5. На фиг. 2-5 показано несколько альтернативных конструкций варианта, изображенного на фиг. 1. Эти конструкции направлены, в частности, на минимизацию и, предпочтительно, исключение деформации внутренней стенки 5, выполненной из диэлектрического материала, такой как изгиб и т.п., под действием внутренних давлений и создания альтернативных/дополнительных средств охлаждения электродных узлов. Эти альтернативные конструкции особенно полезны для электродов, имеющих внутренние стенки 5 с большими площадями поверхности, т.е. для систем, имеющих большие плазменные зоны 8,например, с площадью поперечного сечения 1 м 2 или больше. На фиг. 2 каждый электрод 2 разделен на сегменты с помощью опорных ребер 15, которые, по существу, делят корпус 20 на две секции 22 и 23. Опорные ребра 15 прикреплены к внутренней и внешней стенкам 5, 6, и электрическая непрерывность сохраняется за счет присутствия непрерывных путей 18 проводящей жидкости между секциями. Благодаря закреплению на внутренних и внешних стенках 5, 6 опорных ребер 15 уменьшается площадь, к которой прикладывается максимальное давление, и тем самым уменьшаются силы, которые потенциально могли бы вызвать деформацию. Дополнительным преимуществом "сегментированного" электрода на фиг. 2 является переменная длина пути; если каждый сегмент действует как отдельный электрод, то длину пути плазменной зоны можно легко изменить или оптимизировать. В этом случае высота проводящей жидкости в электроде регулируется работой клапанов 3 а и 4 а. Когда камера 11, 22, 23 полностью заполнена проводящей жидкостью, как показано на фиг. 2, проводящая жидкость вводится через впускное устройство 3 а и удаляется через выпускное устройство 4 а, как было описано в связи с фиг. 1. Однако если необходимо изменить длину пути, т.е. когда камера 11, 22, 23 не полностью заполнена проводящей жидкостью, жидкость вводят и выводят через впускное устройство 3 а, а выпускное устройство 4 а используют для предотвращения образования вакуума в воздушном кармане в той области камеры 11, 22, 23, которая не содержит проводящей жидкости. В другом варианте, показанном на фиг. 3, выход 4 (или впускное устройство 3) (не показано) используется в качестве как впускного, так и выпускного устройства, и если только электрод не заполнен полностью, клапан 4 а удерживается в открытом положении, чтобы позволить жидкости выходить из камеры 11 под действием изменений температуры и/или давления или т.п. в процессе работы. На фиг. 3 плоская охлаждающая пластина 6 а используется в качестве задней защитной границы в камере 11, содержащей проводящую жидкость, так что проводящая жидкость удерживается между диэлектрической поверхностью внутренней стенки 5 и охлаждающей пластиной 6 а. Тепло проходит через пластину 6 а от внутренней проводящей жидкости к внешней поверхности, которая охлаждается вторичным источником; в варианте на фиг. 3 для секции 22 камеры 11 вторичным источником является охлажденная текучая среда, например вода или воздух, проходящие через охлаждающий змеевик 25. Если второй охлаждающей средой является жидкость, т.е. жидкость, проходящая через охлаждающий змеевик 25, как показано на фиг. 3, то пластина 6 а может быть выполнена таким образом, чтобы давление жидкости в охлаждающем змеевике 25 не деформировало пластину 6 а и не передавало давление на проводящую жидкость в камере 11, вызывая нежелательную деформацию внутренней стенки 5 и,в частности, поверхности раздела между проводящей жидкостью и внутренней стенкой 5. Небольшая степень деформации пластины 6 а может приниматься проводящей жидкостью за счет того, что небольшая часть 60 промежутка между внутренней стенкой 5 и пластиной 6 а остается без жидкости. Такой промежуток 60 можно, например, герметизировать и откачать, или факультативно заполнить негерметизированным инертным газом или воздухом, или просто оставить открытым в атмосферу. При этом деформацию пластины 6 а можно принять как изменения высоты проводящей жидкости в камере 11. Следующий альтернативный вариант процесса отвода тепла показан на фиг. 4, где плоская охлаждающая пластина 6 а имеет ребристую внешнюю поверхность 30, охлаждаемую естественной или вынужденной конвекцией, например, в последнем случае охлаждающая текучая среда, обычно воздух, направляется (вдувается) на ребра 30 и пластину 6 а, чтобы охладить электроды. В работе, когда проводящая жидкость удерживается или по существу удерживается в каждом электроде, электрические соединения должны находиться внутри электрода 2 и не приближаться к трубопроводу, как в случае систем со сквозным потоком. Это наиболее эффективно достигается путем приложе- 11010388 ния электродного потенциала через пластину 6 а (фиг. 3), что обеспечивает отличное средство для передачи заряда проводящей жидкости в камере 11. Поэтому на основании фиг. 3 можно сказать, что электрод 2 представляет собой сложный электрод, образованный металлической пластиной 6 а и проводящей жидкостью 11. Кроме того, пластина 6 а образует ограничительную поверхность для проводящей жидкости в камере 11 и выполнена с возможностью придания конструктивной целостности электродному узлу 2. Для конструкций, в которых тепло отводится из проводящей жидкости через пластину 6 а, а не через внутренний охлаждающий змеевик, можно уменьшить толщину (расстояние d) проводящей жидкости,чтобы дополнительно уменьшить вес внутри узла 2. Расстояние d (фиг. 1) между пластиной 6 и внутренней стенкой 5, т.е. толщина слоя проводящей жидкости, например, для электродов, показанных на фиг. 1 и 2, обычно составляет 5-45 мм и предпочтительно 5-30 мм. Однако эта толщина ограничена только способностью жидкости рассеивать локальные электрические аномалии на поверхности внешней стенки 6 по поверхности пластины 6, чтобы внутренней стенке 5 передавался равномерный заряд. На практике расстояние d может быть даже меньше 1 мм для проводящих жидкостей, полученных из концентрированных солевых растворов, что исключает использование охладительных систем в камере 11. В электродах, имеющих меньшую величину d (10 мм), возможно таких, как показанные на фиг. 3 и 4, используемые проводящие жидкости подвергаются воздействию капиллярных сил, которые оказывают эффект втягивания жидкости в промежуток 60, что приводит к заметному падению гидростатического напора в проводящей жидкости. Это падение гидростатического напора уменьшает усилие, прикладываемое к внутренней стенке 5, и тем самым уменьшает деформацию диэлектрического материала, используемого в качестве внутренней стенки 5, под действием веса проводящей жидкости. Проводящая жидкость становится действительно самонесущей, что благоприятно для конструкции внутренних стенок, выполненных из диэлектрических материалов 5, имеющих поверхность площади более чем 1 м 2. При малых значениях d (10 мм) конвекционная часть теплопередачи от диэлектрического материала внутренней стенки 5 к пластине 6 или 6 а становится незначительной и доминирует теплопроводность. Поэтому целесообразно оптимизировать теплопроводность электропроводящей жидкости и, поскольку подвижность жидкости в промежутке беспоточного сложного электрода больше не является критичной, вязкость проводящей жидкости не будет ограничением. Подвижность проводящей жидкости необходима только для обеспечения конформности жидкости с поверхностью диэлектрика и металлического электрода. Во всех вариантах, продемонстрированных на фиг. 1-4, исключается рост давления, обусловленный необходимостью прокачки жидкости через электроды, как это имеет место в известных аналогах. Исключение давления прокачки из системы оставляет только гидростатический напор, создаваемый высотой жидкости, содержащейся в установке, и он, как таковой, снижает вероятность прогиба стенок электрода, который бы снизил эффективность электродной системы и ее способность создавать устойчивую плазму по всей плазменной зоне. На фиг. 5 а показан электродный узел, в котором электропроводящая жидкость, использовавшаяся ранее, заменена электро- и теплопроводящей пастой 40 в камере 11, которая обеспечивает как однородное электрическое поле, так и эффективную теплопередачу от внутренней стенки 5 к охлаждающей пластине 6 а, имеющей охлаждающие ребра или т.п. 30. На фиг. 5b показан электродный узел с использованием монолитного диэлектрика 67, имеющий камеру 11b, выполненную в массе диэлектрика 67. В этом варианте диэлектрик выполнен с возможностью приема пластины 6 а, имеющей охлаждающие ребра 30,и вмещения в себе электропроводящей жидкости. Обычно диэлектрик делают пустотелым с опорными ребрами 15 или без них, которые, если они предусмотрены, выполняются в виде непустотелых секций. Обычно используемый диэлектрик является листом конструкционного пластика (полиэтилена, полипропилена, поликарбоната или запатентованного материала, такого как PEEK), или конструкционной керамики. При этом каждый электрод 2 можно собрать с проводящей жидкостью в камере 11b и герметизировать металлической пластиной 6 а с ребрами 30, которая может охлаждаться воздухом или охлажденной жидкостью. В варианте, продемонстрированном на фиг. 5b, электропроводящим материалом обычно является проводящая жидкость, такая как солевой раствор. На фиг. 5 с можно исключить потребность в полой камере 11b путем замены проводящей жидкости подходящим отвержденным или неотвержденным слоем электропроводящей пасты 62, размещенной между внутренней стенкой 5 и пластиной 6 а. Пасту можно оставить неотвержденной, однако предпочтительно ее отверждают, чтобы улучшить сцепление между пластиной 6 а и диэлектриком 61. И в этом случае пластина 6 а также охлаждается воздухом или охлажденной жидкостью. В вариантах, показанных на фиг. 5 а, 5b и 5 с, электрический потенциал прикладывается к металлической пластине 6 а и равномерно рассеивается к задней поверхности внутренней стенки 5 соответственно через проводящую жидкость и пасту в камере 11. В еще одном варианте проводящая жидкость заключена во внутренней и внешней областях узла из двух концентрических труб, показанного на фиг. 6 и 7, в котором плазменную зону 36, формируемую в работе между трубами, образует промежуток между внешней трубой 32 и внутренней трубой 34. Этот вариант можно использовать для обработки таких материалов, как газы, жидкие аэрозоли, порошки, волокна, хлопья, пены и т.п., которые можно транспортировать через такие узлы из концентрических труб- 12010388 для плазменной обработки. В случае твердых материалов, таких как порошки, трубу можно использовать, например, в вертикальном положении, как показано на фиг. 7. В варианте на фиг. 6 и 7 охлаждающую жидкость можно вводить и выводить из внутренней трубы 34 через впускное устройство 3 а и выпускное устройство 4 а, а внешний охлаждающий змеевик 25 а можно использовать, чтобы, по меньшей мере, практически окружить им внешнюю трубу 32 для отвода тепла, вырабатываемого при воздействии плазмой. В другом варианте настоящего изобретения, изображенном на фиг. 8, когда требуется обрабатывать плазмой внутреннюю поверхность 40 контейнера 38, этот контейнер 38 частично погружают в ванну с заряженной проводящей жидкостью 42. Такая жидкая форма электрода гарантирует полную конформность внешнего электрода со сложными топологиями поверхности контейнера 38. Альтернативно, прилегающую форму можно обеспечить с помощью гибкой диэлектрической мембраны 44 или т.п., которая фиксируется на месте с помощью надувания газом 50. Противоположный потенциал можно прикладывать через противоположный электрод внутри контейнера, чтобы воздействовать плазменной зоной на внутреннюю поверхность, при этом внутренний электрод имеет диэлектрическое покрытие, исключающее возникновение локализованных разрядов. Хотя внутренний электрод может быть твердым зондом,он также может быть конформным по природе, чтобы гарантировать сохранение локальной параллельности между потенциальными поверхностями и тем самым обеспечивать условия для плазмы тлеющего разряда. Альтернативно, это может быть жидкий электрод 51, имеющий впускное устройство 3 с и выпускное устройство 4 с для введения и удаления проводящей жидкости в электрод 51 и из него через клапаны (не показаны). В этом случае промежуток для плазменной зоны 8 сохраняется с помощью распорок 7 а. Подлежащие обработке изделия могут быть топологически открытыми или частично закрытыми (например, бутылки или контейнеры). В случае частично закрытых объектов внутреннюю конформную поверхность можно создавать с помощью надувного баллона, в который накачивается проводящая жидкость или газ и вокруг которого удерживается оболочка из проводящей жидкости. Такое решение можно использовать для обработки бутылок или подобных контейнеров, при этом бутылку частично погружают в ванну проводящего солевого раствора или вводят в гибкую форму из диэлектрика, в которой создают давление, чтобы она соответствовала внешнему контуру поверхности бутылки, и одновременно надувают внутренний диэлектрический баллон для соответствия внутренней поверхности, при этом внутренний и внешний электроды имеют противоположную полярность. Еще в одном варианте настоящего изобретения, показанном на фиг. 9 а, предложена атмосферная плазменная установка 100, содержащая узел 107 генерации атмосферной плазмы, который содержит, по существу, цилиндрический корпус 117, имеющий круглое поперечное сечение, и который содержит впускное устройство для технологического газа (не показано), предназначенное для введения технологического газа, который используется для воздействия плазмой, ультразвуковое сопло (не показано) для введения распыленного жидкого и/или твердого образующего покрытие материала и пару содержащих жидкость электродов 104, которые оба вмещают проводящую жидкость в корпусе, выполненном из диэлектрического материала 103. Электроды удерживаются на заданном расстоянии друг от друга с помощью пары электродных распорок 105. Электроды 103, 104 выступают наружу из узла 107 генерации атмосферной плазмы. Промежуток между электродами образует плазменную зону 106. Узел 107 генерации атмосферной плазмы можно выполнить таким образом, что единственным выходом для технологического газа и реагента, вводимого в узел 107, будет проход через плазменную зону 106 между покрытыми диэлектриком электродами 103, 104. Узел 107 генерации атмосферной плазмы установлен неподвижно, а подложка 101 проходит под установкой по любому конвейеру (не показан), который можно изменять в соответствии с обрабатываемой подложкой с учетом того факта, что данный конвейер не является частью этой установки. Экстрактор 108, подобно узлу 107 генерации атмосферной плазмы, имеет цилиндрическую форму с круглым поперечным сечением и выполнен из диэлектрического материала, такого как полипропилен или поливинилхлорид. Узлы 107 и 108 концентрические, причем экстрактор 108 имеет больший диаметр. Экстрактор 108 имеет фланец 115, окружающий электроды 103, 104 и образующий канал 109 между ними, через который отводится остаточный технологический газ, реагент и побочные продукты. Конец фланца 116 выполнен удаленным от подложки 1 на то же расстояние, что и основание электродов 103,104, но может быть расположен ближе. Блок 108 также содержит выпускное устройство в направлении насоса (не показан), который используется для отвода остаточного технологического газа, реагента и побочных продуктов из системы. Кондиционирующие стержни 102 предусмотрены снаружи от фланцев 116, чтобы минимизировать поступление воздуха из атмосферы в экстрактор 109, они либо герметизируют подложку 101, либо в зависимости от обрабатываемой подложки могут также быть антистатическими стержнями, типа тех, которые используются при производстве пластиковых пленок и которые снимают статический заряд с поверхности подложки, используя высокий статический потенциал и факультативно используя воздушные струи для удаления частиц пыли или антистатические углеродные щетки. Электроды согласно настоящему изобретению можно использовать для формирования узкой плазменной зоны между смежными каналами проводящей жидкости в электродах 103, 104, созданными пу- 13010388 тем уменьшения диэлектрических поверхностей узла параллельных пластин до малой высоты (фиг. 9 а),или проще - путем образования пар противоположных электродов из двух непроводящих диэлектрических труб, размещенных рядом друг с другом и удаленных на равное расстояние по их длине (фиг. 9b). Плазменные газы из межтрубной области отводятся с помощью экстрактора 108. Эта конструкция электродов, не содержащих металла, позволяет получить более однородное электрическое поле между электродами за счет исключения любой шероховатости поверхности, которая привела бы к возникновению микроразрядов в узком промежутке. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения (фиг. 10) проводящую жидкость удерживают в гибких трубах, которые можно связать между собой в параллельные пары 130, 132 с противоположным напряжением и сформировать в виде плоских листов, которые можно изгибать в соответствии с фасонными поверхностями, как показано на фиг. 10. Электрическое поле между трубами с переменным напряжением простирается над и под листами таким образом, что можно сформировать плазменную зону в этих областях в присутствии известных подходящих составов технологического газа. Сформированные таким образом листы можно обернуть вокруг поверхности фасонных предметов. Это особенно полезно для обработки частичных поверхностей или больших громоздких объектов, которые сложно перемещать через обычные системы обработки плазмой атмосферного давления. В альтернативной компоновке трубы с противоположным напряжением скручивают друг с другом в виде спирально намотанной пары, которую можно сформировать в виде трубы большого диаметра. Плазменную зону можно создать как на внешней, так и на внутренней поверхности (что более целесообразно) этой трубы,чтобы можно было обрабатывать тонкостенные трубы или бутылки. Пример. Далее будет описан пример использования электродов согласно изобретению в установке тлеющего разряда атмосферного давления со ссылками на фиг. 11 и 12 и таблицу. На фиг. 11 показано, как гибкую подложку обрабатывают плазмой с помощью установки типа, описанного в совместно рассматриваемой заявке WO 03/086031, содержащей электроды согласно настоящему изобретению. Каждая пара электродов выполнена по типу пары электродов, показанной на фиг. 5b,имеет ширину 1,2 м и длину 1 м, и содержит солевой раствор (2 мас.% хлорида натрия) и приблизительную толщину (d) 24 мм между внутренней стенкой 67 и задней стенкой 6 а (фиг. 5b). Средство для транспортировки подложки через установку выполнено в виде направляющих роликов 170, 171 и 172. Предусмотрены впускное устройство 175 для технологического газа, крышка 176 установки и ультразвуковое сопло 174 для введения распыленной жидкости в плазменную зону 160. Впускное устройство 175 для технологического газа можно альтернативно расположить в крышке 176 установки, а не на ее стороне,как показано на фиг. 11. В работе гибкую подложку перемещают к направляющему ролику 170 и по нему и тем самым направляют через плазменную зону 125 между электродами 120 а и 126 а из соляного раствора. Плазма в плазменной зоне 125 является очищающей гелиевой плазмой, т.е. в плазменную зону не направляется никакого реагента. Гелий вводится в систему через впускное устройство 175. Крышку 176 размещают сверху системы, чтобы предотвратить выход гелия, так как он легче воздуха. После выхода из плазменной зоны 125 очищенная плазмой подложка проходит над направляющим роликом 171 и направляется вниз через плазменную зону 160 между электродами 126b и 120b и по ролику 172, а затем может пройти к следующим узлам такого же типа для дальнейшей обработки. Однако плазменная зона 160 формирует покрытие на подложке посредством введения реактивного прекурсора. Реактивный прекурсор может содержать газообразный, жидкий и/или твердый образующий покрытие материал, но предпочтительными являются жидкие и твердые образующие покрытие материалы, вводимые в жидкой или твердой форме через распылитель 174. Важным аспектом того факта, что реагент, наносимый в качестве покрытия,является жидкостью или твердым веществом, является то, что распыленная жидкость или твердое вещество проходит под действием силы тяжести через плазменную зону 160 и удерживается отдельно от плазменной зоны 125, и поэтому в плазменной зоне 125 не происходит нанесения покрытия. Затем подложка, на которую должно наноситься покрытие, проходит через плазменную зону 160, где на нее наносится покрытие, и транспортируется по ролику 172, а затем снимается или обрабатывается дальше, например, подвергается дополнительной плазменной обработке. Распыленный жидкий прекурсор вводится в плазменную зону 160 из распылителя 174, который в случае жидкости создает туман из капелек прекурсора. Капельки прекурсора взаимодействуют с плазмой и подложкой, образуя покрытие, химическая структура которого прямо и плотно связана с прекурсором. Распылитель 174 активизируется ультразвуком, а поток жидкости регулируется с помощью регуляторов массового потока жидкости (MFC). Плазму генерируют путем приложения большого электрического потенциала в промежутке между смежными парами электродов. Высокое напряжение прикладывается к электродам из генератора переменной частоты с высоковольтным трансформатором на выходе. Максимальная мощность, создаваемая этим генератором, составляет 10 кВт при максимальном напряжении 4 кВ (среднеквадратическое значение) и частоте в интервале 10-100 кГц. Электрические измерения, зарегистрированные во время обработки, были получены из самого генератора и датчиков напряжения и тока, установленных на электродах. Каждый электрод имел ширину 1,2 м и длину 1 м. Для охлаждения- 14010388 задних стенок электрода использовались воздушные ножи высокого давления в совокупности с охлаждающими ребрами, чтобы гарантировать сохранение температуры электродов ниже 80C. Поведение тлеющего разряда. Диэлектрические барьерные разряды имеют форму нитевидных или тлеющих разрядов. Нитевидные разряды возникают, когда локальные неоднородности потенциала электрического поля или плотности заряда вызывают локализованную ионизацию газа и приводят к высококонцентрированному разряду тока в течение очень короткого промежутка времени (длительностью приблизительно 2-5 нс). Разряды такого типа могут формировать неравномерные покрытия или повреждать подложки из-за локально интенсивного характера нитевидных разрядов. Выбор электродов согласно настоящему изобретению в совокупности с подходящими геометрией электродов, составом газа и условиями мощности/частоты гарантирует, что диэлектрические барьерные разряды атмосферного давления могут возникать в режимах тлеющего разряда, при которых плазма формируется равномерно по ширине электродов. Это приводит к разряду тока, который намного продолжительнее, чем нитевидный разряд, и имеет длительность 2-20 мкс, в результате чего образуются значительно более равномерные покрытия. В данном примере разряд тока в установке атмосферного давления отслеживался и измерялся. Свет,излучаемый плазмой, анализировали с помощью высокоскоростных фотодиодов. На фиг. 12 показан выходной сигнал фотодиода, полученный для плазмы со следующими условиями: 1000 Вт, гелий 10 л/мин. Этот выходной сигнал демонстрирует пики тока продолжительностью 1-3 мкс, что явно свидетельствует о рабочем режиме тлеющего разряда. Гидрофобные покрытия. Описанное выше устройство использовалось в совокупности с тетраметилциклотетрасилоксаном,который наносился на поверхность нетканой подложки из полиэтилен терефталата (PET) при ее прохождении через плазменную зону 160. До обработки PET был чрезвычайно гидрофильным. Гидрофобную реакцию измеряли после обработки с помощью пробных растворов с различными концентрациями изопропилового спирта (IPA) в воде. При использовании общих скоростей потока прекурсора приблизительно 400-1000 мкл/мин, мощности 5-9 кВт и скорости движения подложки 2-10 м/мин были достигнуты гидрофобные реакции размером до уровня 5 по шкале, при этом другие физические свойства подложки не подвергались отрицательному воздействию. Шкала, использованная для измерения гидрофобной реакции подложек из PET ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Установка (1) для генерации плазменного тлеющего разряда и/или диэлектрического барьерного разряда, содержащая по меньшей мере одну пару электродов (2), расстояние между которыми является неизменным вдоль всей их поверхности, причем расстояние между электродами обеспечивает возможность формирования плазменной зоны (8) при введении технологического газа и прохождения газообразного, жидкого и/или твердого прекурсора(ов), при этом по меньшей мере один из электродов (2) имеет корпус (20), рабочая стенка (5) которого выполнена из непористого диэлектрического материала, и корпус (20), по меньшей мере, частично заполнен, по меньшей мере, по существу, неметаллическим электропроводящим материалом, отличающаяся тем, что она содержит средства введения и удаления неметаллического электропроводящего материала в корпус и из корпуса электрода в количестве, обеспечивающем изменение функционального размера электрода. 2. Установка по п.1, в которой предусмотрено множество пар электродов (2). 3. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой, по существу, неметаллический электропроводящий материал является полярным растворителем. 4. Установка по п.3, в которой в качестве полярного растворителя используется вода, спирт и/или гликоль. 5. Установка по п. 3 или 4, в которой в качестве неметаллического электропроводящего материала используется солевой раствор. 6. Установка по п.1 или 2, в которой, по меньшей мере, по существу, неметаллический электропроводящий материал выбран из токопроводящей полимерной пасты и токопроводящего клея. 7. Установка по п.6, в которой токопроводящая полимерная паста и токопроводящий клей являются отверждаемыми. 8. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой каждый корпус (20) имеет впускное- 15010388 устройство (3) или впускное устройство (3) и выпускное устройство (4), позволяющие вводить неметаллический электропроводящий материал в электрод (2) и удалять из него через впускное устройство (3) и/или выпускное устройство (4). 9. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой задняя стенка (6) электрода является теплоотводом. 10. Установка по п.9, в которой к задней стенке (6, 6 а) прикреплен один или более охлаждающих змеевиков (25) или охлаждающих ребер (30) для охлаждения проводящей жидкости и установки (1). 11. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой электроды (2) выполнены в форме концентрических цилиндров (32, 34). 12. Установка по любому из предыдущих пунктов, в которой каждый электрод (2) имеет кубическую форму и содержит корпус, имеющий камеру (11b), предназначенную для приема упомянутого, по меньшей мере, по существу, неметаллического электропроводящего материала, причем электрод (2) выполнен из одной секции диэлектрического материала (67) отдельно от металлической задней пластины(6 а), способной выполнять функцию теплоотвода. 13. Установка по любому из предыдущих пунктов, содержащая первую и вторую пару параллельных, удаленных друг от друга плоских электродов (120 а, 126 а и 126b, 120b), причем расстояние между каждой из первой и второй пар электродов образует первую и вторую плазменные зоны (26, 60), отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит средство для транспортировки подложки (70, 71,72) последовательно через первую и вторую плазменные зоны (25, 60) и распылитель (74), предназначенный для введения газообразного вещества или распыленной жидкости и/или твердых образующих покрытие материалов в одну из упомянутых первой или второй плазменных зон. 14. Установка по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая средство для изменения типа и концентрации ионных видов частиц в проводящей жидкости, за счет чего регулируются емкость и импеданс электродов. 15. Применение установки по любому из предыдущих пунктов для плазменной обработки пленок,лент, нетканых и тканых материалов, синтетических и/или натуральных волокон, тканей, плетеных и неплетеных волокон, целлюлозного материала и/или металлической фольги. 16. Применение установки по любому из пп.1-14 для плазменной обработки порошков и измельченных материалов. 17. Установка для генерации плазменного тлеющего разряда и/или диэлектрического барьерного разряда, содержащая по меньшей мере одну пару электродов (2), расстояние между которыми является неизменным вдоль всей их поверхности, при этом по меньшей мере один из электродов (2) имеет корпус(20), рабочая стенка (5) которого выполнена из непористого диэлектрического материала, и корпус (20),по меньшей мере, частично заполнен, по меньшей мере, по существу, неметаллическим электропроводящим материалом, отличающаяся тем, что она содержит средства введения и удаления неметаллического электропроводящего материала в корпус и из корпуса электрода в количестве, обеспечивающем изменение функционального размера электрода. 18. Способ плазменной обработки подложки установкой для генерации плазменного тлеющего разряда и/или диэлектрического барьерного разряда по любому из пп.1-10, заключающийся в том, что подложку перемещают через плазменную зону (8), образованную посредством создания плазмы между электродами (2).

МПК / Метки

МПК: H05H 1/24

Метки: электродный, генерации, плазмы, узел

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/22-10388-elektrodnyjj-uzel-dlya-generacii-plazmy.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Электродный узел для генерации плазмы</a>

Похожие патенты