Abstract
本文在探討射頻(RF)與直流(DC)輝光放電對鋁合金真空材料表面的清 洗效果。實驗中分別以氫氣H2、氬氣Ar及氮氣N2做為輝光放電的氣體，藉 由二次離子質譜儀(SIMS)分析輝光前後鋁合金材料表面的成分改變，並對 輝光放電的效果、污染及反應機制做分析與探討。 在同步輻射加速器 的儲存環內，鋁合金及不鏽鋼製的真空器壁會受到光子或離子的撞擊而使 附著於器壁表面的氣體或器壁材料釋出，造成真空度的惡化、減少了電子 束的壽命，且會對各部分組件造成不良影響。因此，如何提高實驗真空度 、減少表面釋氣與瞭解其間的反應機制，在多種學科領域上，有著非常迫 切的須要。輝光放電清洗法 (Glow Discharge Cleaning，GDC)是一種減 少材料表面引發釋氣的方法，利用被游離的氣體離子 (或電子) 撞擊材料 表面，一方面可以清除材料表面所附著的氣體雜質，以達到清洗的效果； 另一方面也可能使某些附著物增加，造成污染。 實驗以鋁合金 A6061 為樣品，讓樣品經過酸鹼清洗後，先以二次離子質譜儀(SIMS)分析鋁合金 樣品輝光前的正負離子質譜，再傳送入輝光放電腔以不同氣體做射頻或直 流輝光放電清洗，然後再傳回分析腔做SIMS分析，以研究鋁合金材料表面 成分的改變。 實驗中發現H2氣體輝光放電對鹼金屬及鹼土金屬有不錯 的效果；活性強的元素在各種氣體輝光放電清洗中也有很明顯的清洗現象 ；而RF輝光放電清洗的污染作用少於DC輝光放電清洗，特別是Ar的DC輝光 的污染最嚴重。其它對於輝光放電的濺鍍現象、特別的氧化現象及同位素 均將做一番探討。整體看起來，考慮實際應用在真空系統中，H2的DC輝光 放電清洗似乎是較可行的一種選擇。 本文分五章：第一章為引言；第 二章為原理；第三章為實驗系統與方法；第四章為結果與討論；第五章結 論。