Fluxo de energia e formas de onda de plasmas de ar gerados porfontes pulsadas bipolares

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Vieira, Thais Macedo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Física; Polimerização de plasma; Calorimetria
• Link de acesso: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/15895

Plasmas de Ar foram gerados por diferentes fontes pulsadas bipolares, sendo uma delas uma fonte comercial (Pinnacle Plus) e a outra desenvolvida recentemente no Laboratório de Plasmas, Filmes e Superfícies da UDESC (Asymmetric Bipolar Plasma Power Supply ou ABiPPS). Com o objetivo de compará-las, foram medidos os fluxos de energia, as formas de onda da tensão, corrente e o potencial flutuante. Para a Pinnacle Plus, foram feitos experimentos em corrente contínua variando a potência (100-400 W) e experimentos no modo pulsado com frequência nominal de 10-200 kHz e potência fixa de 300 W. Para a fonte ABiPPS, a largura dos pulsos curtos positivos e negativos (0,5 - 2,5 µs), assim como a largura do pulso longo negativo (5-50 µs) e o número de pulsos (1-4) foram variados. Os sinais de tensão, potencial flutuante e corrente foram obtidos e as formas de onda foram comparadas. Os espectros de frequências foram obtidos através de uma transformada de Fourier sobre os sinais de tensão, sendo o espectro da fonte ABiPPS mais complexo do que o da fonte Pinnacle Plus, no sentido de que é composto por mais frequências, uma vez descontados os harmônicos. Duas sondas calorimétricas de diferentes espessuras foram desenvolvidas e testadas para os testes de variação de potência usando a fonte Pinnacle Plus. O fluxo de energia é calculado através de curvas temporais da temperatura de aquecimento do substrato, que crescem linearmente. Desta forma, o coeficiente angular foi usado na relação de calor sensível da calorimetria para obter os valores de fluxo de energia. As análises mostraram que a sonda de maior espessura é a mais confiável para obter a quantidade de energia que o substrato recebe no processo. Os valores obtidos para a fonte ABiPPS se assemelham aos valores obtidos para a fonte Pinnacle Plus para a potência de 300 W. Destaca-se que para menores larguras dos pulsos curtos, o fluxo de energia é maior. Em contrapartida, o oposto ocorre para a largura do pulso longo negativo.