Hệ Thống Giám Sát Thời Gian Thực Trong Xử Lý Plasma

GIỚI THIỆU

Plasma là một chất khí bị ion hóa, một trong bốn trạng thái cơ bản của vật chất, được nhà hóa học Irving Langmuir mô tả lần đầu tiên vào năm 1920. Trong đó, một phần nguyên tử sẽ bị kích thích hoặc ion hóa để tạo thành các electron và ion tự do. Khi các electron của chất trung tính trở về trạng thái cơ bản, plasma sẽ phát ra ánh sáng có bước sóng đặc trưng của các nguyên tử trong plasma. Mặc dù không phải là trạng thái được nhắc đến phổ biến của vật chất nhưng plasma lại quen thuộc hơn chúng ta nghĩ. Lửa, đèn neon và đèn huỳnh quang đều chứa plasma. Thậm chí 99,9% trạng thái vật chất trong vũ trụ là plasma. Các ngôi sao đều là plasma - Bản thân Mặt trời là một quả cầu plasma khổng lồ.

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều ứng dụng thực tế sử dụng plasma như phân tích nguyên tố, khắc plasma, lắng đọng màng, khử trùng, giảm đau... Từ đây có thể thấy giám sát plasma thời gian thực là một ứng dụng đầy tiềm năng.

INTINS sẽ mang đến cho ứng dụng plasma của bạn một hệ thống đầy đủ các tính năng độc đáo, vượt trội giúp giám sát plasma với hiệu suất cao và cực kỳ tiện lợi.

CÁC TÍNH NĂNG NỔI BẬT

Mọi thay đổi về đặc tính của plasma đều vô cùng quan trọng giúp kiểm soát và cải tiến các quy trình và sản phẩm liên quan đến plasma. Trong công nghiệp, kỹ thuật và y học, việc kiểm soát và tái tạo quy trình chính xác chỉ có thể được đảm bảo thông qua việc xác định đặc tính chuyên sâu của các loại phân tử trong plasma và trên bề mặt.

Tự động thu thập dữ liệu quang phổ trong phân tích thành phần và thời gian thực

Phổ phát xạ có thể cung cấp thông tin chi tiết về nguyên tố cho mẫu plasma. Đồng thời, bước sóng của vạch phát xạ được sử dụng để xác định các nguyên tố tồn tại trong plasma, cường độ của các đỉnh phát xạ là tiền đề để định lượng mật độ electron trong mẫu plasma theo thời gian thực đáp ứng yêu cầu thiết yếu cho các ứng dụng plasma.

Hình 1: a. Đồ thị cập nhật phổ liên tục, b. Bảng nguyên tố

Chúng tôi sử dụng máy quang phổ nhỏ gọn có độ phân giải cao và máy dò có độ nhạy cao giúp chẩn đoán plasma với độ chính xác và độ tin cậy cao. Hệ thống sẽ tự động thu thập dữ liệu quang phổ theo thời gian thực. Dữ liệu quang phổ sẽ được cập nhật liên tục dưới dạng biểu đồ như trong Hình 1a. Đồng thời, kết quả phân tích thành phần bao gồm tên phân tử, trạng thái ion hóa, bước sóng sẽ được cập nhật dưới dạng bảng như hình 1b một cách liên tục và nhanh chóng.

Công cụ phát hiện điểm cuối

Bên cạnh đó, chức năng phát hiện điểm cuối cũng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc theo dõi plasma.

Hình 2: Xu hướng phát hiện điểm cuối của phần mềm

Là công cụ phát hiện điểm cuối có độ nhạy cao trong quy trình khắc plasma, đảm bảo phát hiện kịp thời và chính xác.

If any etching takes place beyond the endpoint then the device will not be as intended and as such there will be an unknown effect on the device's performance. As features and devices become ever smaller even a small degree of over-etching can destroy the functionality of the device. Our technique will be based on real-time optical emission spectrum and combined with other smart algorithms to be able to determine the endpoint accurately and quickly. Figure 2 is a graphic illustration of an endpoint when observed in real-time.

Nếu bất kỳ quá trình khắc nào diễn ra ngoài điểm cuối thì thiết bị sẽ không hoạt động như mong muốn và do đó sẽ có ảnh hưởng không xác định đến hiệu suất của thiết bị. Khi các đặc điểm và thiết bị ngày càng trở nên nhỏ hơn, ngay cả một mức độ khắc quá nhỏ cũng có thể phá hủy chức năng của thiết bị. Kỹ thuật của chúng tôi sẽ dựa trên phổ phát xạ quang học thời gian thực và kết hợp với các thuật toán thông minh khác để có thể xác định điểm cuối một cách chính xác và nhanh chóng. Hình 2 là minh họa bằng đồ họa về điểm cuối khi được quan sát trong thời gian thực.

Các tính năng khác

Ngoài ra, hệ thống của chúng tôi còn cung cấp một vài thông số plasma quan trọng khác như nhiệt độ plasma cho từng phân tử,...

XÂY DỰNG HỆ THỐNG

INTINS cung cấp một hệ thống quang học hoàn chỉnh với ứng dụng này. Bao gồm các thành phần quang học tiên tiến nhất. Về máy quang phổ, chúng tôi có đầy đủ các dòng phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau. Cụ thể cho ứng dụng này, chúng tôi đề xuất một số mẫu máy phù hợp như sau

Máy quang phổ HR4000 là máy quang phổ linh hoạt có độ phân giải cao. HR4000 có máy dò mảng CCD 3648 phần tử của Toshiba cho phép độ phân giải quang học chính xác đến 0,02 nm (FWHM). HR4000 phản hồi từ 200-1100 nm, nhưng phạm vi và độ phân giải cụ thể phụ thuộc vào lựa chọn cách tử và khe vào của bạn. Sự kết hợp mới lạ giữa quang học và điện tử này rất lý tưởng cho các ứng dụng như mô tả đặc tính của tia laser, đo độ hấp thụ khí và xác định vạch phát xạ nguyên tử. Các tùy chọn giao diện bao gồm USB.

Máy quang phổ Ocean HDX với thiết kế chắc chắn của giá quang học, các bộ phận được tối ưu hóa và kỹ thuật chính xác để tối đa hóa độ phân giải quang học, tăng thông lượng, giảm ánh sáng lạc và duy trì độ ổn định nhiệt cho các ứng dụng nghiên cứu, công nghiệp và tích hợp. HDX đáp ứng từ 200-1100 nm.

HDX có dãy CCD được làm mỏng về phía sau và thiết kế Quang học Độ phân giải Cao, với X-Platform Electronics để nâng cao khả năng liên lạc, cùng với các chức năng xử lý và lưu trữ tích hợp mạnh mẽ. Lưu trữ tới 50.000 quang phổ và tận dụng tính năng trung bình tích hợp để thu được nhiều dữ liệu quang phổ hơn trong thời gian ngắn hơn. Các tùy chọn giao diện bao gồm USB, Gigabit Ethernet, AP Wi-Fi và RS-232.

Ngoài ra chúng tôi còn có nhiều model khác với độ phân giải cao và giá cả hợp lý phù hợp với ứng dụng. Vui lòng liên hệ nếu bạn cần thông tin chi tiết hơn.

ỨNG DỤNG

Lĩnh vực y sinh: Plasma lạnh

Trong lĩnh vực plasma còn có loại plasma có nhiệt độ thấp hay còn gọi là plasma lạnh. Việc phát hiện ra plasma lạnh đã mở ra một hướng nghiên cứu vô cùng hứa hẹn trong lĩnh vực y sinh. Chúng góp phần vào những ứng dụng rất hiệu quả trong việc vô hiệu hóa và bất hoạt vi khuẩn cũng như khử trùng các mô sinh học, vì vậy chúng có thể được áp dụng vào việc chữa lành vết thương cực kỳ hứa hẹn. Trong các ứng dụng y sinh này, plasma cần được đảm bảo nhiệt độ ổn định dưới 400C và yêu cầu này sẽ được kiểm soát thuận tiện bằng hệ thống đo plasma mà chúng tôi cung cấp.

.

Phát hiện điểm cuối quang học là một kỹ thuật quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau như sản xuất chất bán dẫn, dược phẩm và giám sát môi trường. Nó cho phép giám sát và kiểm soát các quy trình theo thời gian thực bằng cách xác định khi nào một phản ứng hoặc quy trình đã đạt đến trạng thái hoặc điểm cuối mong muốn.

Điểm cuối là trạng thái mà chất được quan sát không còn tồn tại trong quá trình xử lý hoặc ngược lại. Do đó, việc phát hiện điểm cuối theo thời gian thực sẽ đóng vai trò rất quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp. Kỹ thuật của chúng tôi sẽ dựa trên quang phổ phát xạ quang học thời gian thực và kết hợp với các thuật toán thông minh khác để có thể xác định điểm cuối một cách chính xác và nhanh chóng. Dưới đây là một số ứng dụng liên quan:

Sản xuất chất bán dẫn: Khắc plasma

Khắc plasma là một ứng dụng tiên tiến bao gồm việc loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt được kiểm soát chính xác để phát triển các mẫu trên tấm silicon. Quá trình khắc plasma trong các thiết bị bán dẫn đòi hỏi phải theo dõi tiến trình phản ứng cực kỳ chính xác và cũng rất dễ bị nhiễu. Những yếu tố này có nghĩa là việc khắc plasma đòi hỏi phải phân tích plasma cực kỳ chính xác. Phổ phát xạ quang học – thường là trên các vùng quang phổ từ cận hồng ngoại đến gần tia cực tím – cung cấp tốc độ, độ ổn định và độ phân giải cần thiết cho việc kiểm soát quá trình. Vì vậy có thể nói việc phát hiện điểm cuối là vô cùng quan trọng.

Lắng đọng màng mỏng

Trong ngành lắng đọng màng mỏng, việc phát hiện điểm cuối giúp theo dõi độ dày màng và cải thiện tính đồng nhất của màng trong quá trình sản xuất.

TỔNG KẾT

Giám sát plasma đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác, hiệu quả và an toàn của các quy trình dựa trên plasma trong các ngành công nghiệp khác nhau. Bằng cách cung cấp dữ liệu và kiểm soát theo thời gian thực, nó nâng cao chất lượng sản phẩm, cải thiện độ tin cậy của quy trình và góp phần