一、设备概况

威德紫外臭氧清洗机WD-UVO150是一种高效、环保的表面处理设备，适用于去除多种无机基材(如ITO/FTO玻璃、硅片、石英、砷化镓、金属等)表面的有机污染物。设备采用双波段紫外光(185nm 与 254nm)协同作用，结合臭氧氧化反应，实现无接触、无损伤的干式清洗。

二、设备主要参数

三、清洗原理详解

威德紫外臭氧清洗机的核心清洗机制是基于光激发与光化学氧化反应的协同作用，具体过程如下：

3.1 臭氧的形成

o设备内的低压汞灯发射出185nm波长的短波紫外线。该波长的光子能量极高，足以打断空气中氧气(O₂)分子的化学键，生成不稳定的臭氧(O₃)。

o反应式：O₂ + 光子(185nm) → 2O. ； O. + O₂ → O₃

3.2 污染物的活化和臭氧的分解

o同时，汞灯发射的254nm波长紫外线发挥两个关键作用：

§a. 直接活化污染物：该波长的光子能被大多数有机污染物(如油脂、光刻胶残留、指纹等)中的C-C、C-H键吸收，使其分子处于激发态，化学键被削弱，更易于发生反应。

§b. 分解臭氧：254nm的光子也能被臭氧分子吸收，使其分解为氧气分子和一个**反应活性的原子氧(O，也称为游离氧)。

反应式：O₃ + 光子(254nm) → O₂ + O.

3.3 氧化反应与污染物去除

o生成的原子氧(O·) 是极强氧化剂，其氧化性远高于臭氧本身。

o这些高活性的原子氧与已被紫外线活化的有机污染物分子发生剧烈的氧化反应。反应将有机物中的碳(C)和氢(H)元素逐步氧化，最终生成二氧化碳(CO₂)、水蒸气(H₂O) 以及少量的氮氧化物(NOx) 等挥发性小分子。

o反应式(以烃类为例)：污染物(CₓHᵧ) + O· → CO₂↑ + H₂O↑

3.4 副产物的排除

设备内置的可调功率抽气风扇，持续地将反应生成的挥发性气体(CO₂, H₂O等)从清洗腔体中排出，从而确保污染物被彻底“剥离”表面，而非简单地重新沉积。

四、操作前准备

4.1 设备检测与开机

1.环境确认：

o将设备放置在平稳、干燥、通风良好的工作台上。

o确保设备周围无易燃易爆物品，并留有足够的空间以便于操作和散热。

2.外观与连接检查：

o目视检查设备外壳是否有凹陷、裂纹或严重划痕。

o检查电源线是否完好，无破损或裸露，并牢固地插入设备及接地良好的电源插座中。

3.内部腔体检查：

o打开顶置下压式舱盖，检查清洗腔室内壁是否清洁、无残留物或污渍。

o检查石英紫外灯管表面是否洁净、无指纹、油污或裂纹。如有污染，需用无水乙醇浸泡过的无尘布轻轻擦拭。

4.系统开机：

o接通电源，打开设备右侧的电源开关。

o触摸屏控制器将启动并显示主操作界面。观察屏幕有无任何错误代码或报警信息。

5.安装尾气排放软管

o将软管接至室外或通风良好的地方，如通风厨。

o触摸屏控制器将启动并显示主操作界面。观察屏幕有无任何错误代码或报警信息。

4.2 清洗物品准备

1.材质兼容性确认：

o适用基材：ITO/FTO玻璃、硅片、石英、蓝宝石、金、镍、铝、砷化镓、氧化

铝等大多数无机材料。

o不适用或需谨慎处理的材料：某些塑料、橡胶、高分子薄膜、光学胶、粘合剂等有机材料，可能会在强紫外和臭氧作用下发生老化、黄化或性能劣化。请在清洗前确认待清洗物品的材质耐受性。

2.预清洗处理：

o对于表面有大量灰尘、颗粒或可溶性盐类的样品，建议先进行物理清洗。

可使用压缩气体(如氮气、干燥空气)吹扫表面，或用去离子水、丙酮、乙醇等溶剂进行超声清洗并彻底干燥，以去除大部分宏观污染物，从而提高紫外臭氧清洗的效率与效果。

4.3 物品放置

选择载物台：直接放置在样品台或自备的洁净载物盘(通常为石英或铝制)。

摆放原则：

将待清洗物品待清洗面朝上，均匀放置在有效照射区域(15cm × 15cm)内。

物品与物品之间需保持至少5-10mm的间距，确保紫外光和臭氧能均匀作用于所有表面，避免因堆叠或遮挡产生清洗死角。

对于非常小的样品，可以使用洁净的镊子进行摆放。

仪器样品台与灯管间距25mm,请勿放置高度超过25mm的样品，以免损坏灯管！

4.4 安全间距确认(关键步骤)

重要警告：本设备样品台表面与上方紫外灯管之间的有效安全间距为25mm。

·放置样品前，必须确认样品的总高度(包括载物盘、夹具等任何凸起物)不得超过25mm。

·若放入过高样品，在关闭舱盖时，极易顶撞到紫外灯管，导致灯管破裂、设备损坏，并可能造成人身伤害。

·对于有凸起或不平整的样品，请先使用高度规或卡尺进行测量，确保**安全。

五、操作步骤

5.2 参数设置(通过触摸屏)

1.设置清洗时间：

o轻度污染或常规亲水化处理：10 - 20分钟。适用于新基材的初次清洗或去除轻微有机物污染。

o中度污染或标准科研制备：20 - 40分钟。适用于钙钛矿前驱体溶液旋涂前、金属电极蒸镀前的基板处理。

o重度有机污染或要求极高的表面清洁度：60分钟以上。可根据实际情况延长至数小时。时间越长，清洗效果通常越好，但需考虑能耗与效率。

2.设置抽气风扇功率：

o低功率：适用于腔内臭氧浓度需维持较高水平的场景，以增强氧化能力。

o中/高功率：适用于需要快速排出反应副产物(如CO₂, H₂O等)或对腔内洁净度要求极高的场景。通常建议设置为中高功率，以保持腔内环境稳定。

最终确认：在屏幕上再次核对所有设置参数，确保无误。

5.2 启动清洗

1.缓慢合上舱盖，

2.在触摸屏上点击“自动启停”按钮。

3.设备将开始运行：

o紫外灯立即点亮。

o臭氧发生器同步启动，您可能会听到轻微的风扇运行声或电流声，此为正常现象。计时器开始倒计时。

4.运行中注意事项：

o设备具有门开关联动断电，运行中可手动暂停，但尽量避免高强度紫外线伤害眼睛和皮肤，并中断清洗过程。

o如遇紧急情况，可立即点击屏幕上的“自动启停”按钮，或直接关闭设备总电源。

o观察设备运行是否平稳，有无异常噪音或气味。若有，应立即中止运行。

5.3 清洗完成与取样

1.等待臭氧分解：当计时器归零，设备自动停止工作后，切勿立即开盖。紫外灯虽已关闭，但腔内仍充满高浓度臭氧。

o可等待至少5-10分钟，让设备的内置催化装置或自然分解将臭氧还原为氧气。

2.开盖取样：

o等待结束后，打开舱盖。

o使用洁净的无尘手套或镊子，及时取出清洗后的样品。

o**实践：清洗后的表面具有高活性，极易在空气中再次吸附污染物。建议尽快(例如在15分钟内)进行下一步工艺步骤，如旋涂、蒸镀等，以获取**效果。

3.物品后处理：通常紫外臭氧清洗为干法清洗，无需后续冲洗。若因特殊原因需要冲洗，请使用高纯度去离子水，并用高纯氮气吹干或置于洁净烘箱中低温烘干。

六、设备维护、安全与故障排除

6.1 日常与定期维护

1.每日维护：

o腔体清洁：每次使用后，用无尘布或棉签蘸取少量无水乙醇(或异丙醇)，擦拭腔体内壁、密封条和载物盘，去除可能冷凝的污染物或颗粒。

o外观清洁：用干净的湿布擦拭设备外壳和触摸屏(确保设备断电)，保持整体洁净。

2.每周/每月维护：

o紫外灯管检查与清洁：

§注意：清洁前请确保设备已完全断电并冷却。

§用浸有无水乙醇的无尘布轻轻擦拭灯管表面，去除灰尘和指纹。油污会严重阻挡紫外光，影响效率。

§目视检查灯管是否有发黑、端部发白、裂纹或启动困难等现象。这些都是灯管寿命将至的征兆。

3.每半年/年度维护(或按使用频率)：

o灯管寿命监控：即使灯管仍能点亮，其紫外光强度也会随使用时间衰减。建议记录累计使用时间，在接近标称寿命(10,000小时)时，即使未损坏也建议更换，以确保清洗效果。

o性能检查：可使用已知污染程度的标准样品(如涂有薄层橄榄油的硅片)进行清洗测试，对比清洗前后的接触角，验证设备性能是否达标。

o专业校准：联系威德对设备进行系统性检查和校准。

6.2 安全注意事项与警告

安全是**位，请务必严格遵守。

紫外辐射危险：

严禁在设备运行时用眼睛直视点亮的紫外灯管。短波紫外线可对角膜和视网膜造成严重且不可逆的损伤。

臭氧安全：

臭氧是具有强刺激性的气体，吸入对人体有害。

务必等待5-10分钟，让腔内臭氧充分分解后再打开舱盖。

确保设备抽气功能正常工作，并能将废气有效排至室外或通风良好的地方。

如在设备附近闻到明显的鱼腥味(臭氧特征气味)，应立即检查设备密封性和排气系统。

电气安全：

操作设备时手部应保持干燥。

进行任何内部清洁或维护前，必须断开电源。

非专业维修人员严禁自行拆卸设备外壳，尤其是高压镇流器部分。