Vorteil UV-Strahlung!
UV-Strahlung ist energiereiche Strahlung, je kurzwelliger (UV-C), desto mehr Energie pro Photon.
Damit können einige Anwendungen deutlich beschleunigt, qualitativ verbessert oder überhaupt erst ermöglicht werden.
Bestimmte Reinigungsprozesse haben - mit Chemikalien durchgeführt - außerdem giftige Abfallprodukte, die bei Umsetzung des Prozesses mit UV-Strahlung entfallen.
Die Entladung![Funktion Xeradex]()
"DBD" oder wie erzeugt man 172 nm - Strahlung?
Für die sogenannte Dielectric Barrier Discharge (dielektrische Entladung mit Sperrschicht) wird bei einem gasdichten Entladungsgefäß - bei den Xeradex®-Strahlern ein Quarzkolben - eine Innenelektrode ein- und Elektrodenstreifen außen aufgebracht, mit Gas (Xenon) befüllt und gasdicht verschlossen.
Diese Gasfüllung wird durch Zuführung von pulsierendem elektrischen Strom angeregt, so dass im Entladungsprozess hochenergetische Photonen frei werden.
Diese Strahlung hat dann genau die Wellenlänge 172 nm und kann für die Anwendung (z.B. Ozon-Erzeugung) genutzt werden.
Die Erzeugung von Strahlung in kürzeren Wellenlängen ist technisch kaum möglich (nur mit offenem Plasma).
Der Excimer-Prozess![Excimer-Prozess]()
In der Xenongasfüllung im Strahlerkolben entstehen durch die elektrische Anregung unstabile Xenon-Moleküle Xe2*, sogenannte Excimere. Diese zerfallen relativ schnell wieder und emittieren dabei eben jene hoch-energetischen Photonen mit 7,2 eV Energie als Strahlung in 172 nm Wellenlänge.
Die Linienbreite FWHM (Full Width at Half Maximum) ist mit 14 nm sehr gering. So kann die Strahlung sehr selektiv für Prozesse genutzt werden.
Die Eindringtiefe der Strahlung hängt im Wesentlichen von den Substrat-Eigenschaften ab.
Besondere Effizienz durch patentierten Pulsmodus
Der Excimer-Prozess wird traditionell angeregt durch Wechselspannung im kV-Bereich.
Wird diese Hochspannung vom Betriebsgerät aber als Impuls abgegeben, steigt die Effizienz auf ca. 40%. Die elektronischen Betriebsgeräte sind teilweise vom Computer aus steuerbar.
Betrieb und Umfeld
Einsatz von Spiegeln: Strahlungsdichte erhöht
Spiegel zur Reflexion von VUV-Strahlung brauchen eine besondere Beschichtung. Sie sind durch ein spezielles Computer-Simulations-Verfahren optimal geformt, so dass die Strahlung effizient und homogen verteilt wird. Dadurch steigt die Strahlungs-Intensität auf das Substrat um ca. 60%!
So gibt es für jede Xeradex®-Lampe einen solchen speziellen, in der Größe passenden Spiegel.
Bitte beachten Sie die Reinigungshinweise dafür.
Oberflächenbehandlung in Vakuum oder Niederdruck
Soll die zu behandelnde Oberfläche nicht mit Luft oder anderen Gasen in Berührung kommen, ist eine UV-Bestrahlung in Vakuum das einzig technisch umsetzbare Verfahren. Das ist z.B. bei Beschichtungsverfahren wie CVD (chemical vapour deposition = chemische Gasabscheidung) oder PECVD (Plasma enhanced CVD = plasmaunterstützte CVD) der Fall.
Dafür gibt es spezielle Xeradex® Modelle mit Vakuumflansch, bei denen sich der elektrische Anschluss außerhalb des Vakuums befindet.