简述

使用干冰喷射系统研究了附着在表面上的颗粒污染物的去除。微米和亚微米尺寸的单一化球形乳胶颗粒用作颗粒污染物，而干冰喷射通过液态二氧化碳（CO2）的热膨胀产生。使用高速显微镜照相机原位观察污染物的去除，并通过数字图像分析进行量化。

实验结果表明，干冰喷射对表面清洁效果良好，这归因于干冰颗粒与污染物的碰撞。对于亚微米级污染物，需要较低温度的射流以产生大量干冰颗粒以提高去除效率。随着表面喷射压力的增加，去除效率增加。此外，对由粒子撞击和气动阻力引起的力矩的理论分析表明，粒子撞击是移除的主要原因。此外，通过将其用于去除覆盖表面的薄膜树脂，目视观察干冰清洁的效果。

使用干冰清洗原因

通常，灰尘和其他杂质会沉积在表面上。如果这种空气污染物沉积在高精度产品上，其性能可能会受到影响，从而导致质量下降。例如，粘附到集成电路封装中的衬底的尺寸小于1μm的导电颗粒可能导致电短路。即使工厂安装了高效空气过滤系统，也不能完全消除空气污染物;因此，需要有效的表面清洁方法。已经开发了各种表面清洁方法，其中一些在工业上使用。这些清洁方法可分为两类：湿法清洁，和干洗。已知湿法清洁即使粒径小于0.1μm也能有效去除细小颗粒。化学添加剂或超声波照射也可用于提高清洁效率。尽管湿法清洁由于其高去除效率而在工业中被广泛使用，但是在清洁后需要干燥过程并导致大量水的处理。此外，溶液中的残留物可能在干燥后沉积在表面上并导致再污染。

相比之下，干冰清洗简单且环保，因为不需要大量的溶液。通过空气射流去除附着在表面上的微米级微粒污染物。平移气体射流产生长的清洁路径，为探索射流参数的影响提供了非常好的统计数据。

使用通过膨胀液态二氧化碳（CO2）产生的干冰雪进行表面清洁的概念。 证明了使用干冰雪进行表面清洁的有效性。据认为，干冰颗粒的冲击力将提高去除颗粒污染物的效率。由于干冰颗粒在撞击后升华为CO2气体，因此干冰颗粒不会沉积;但是，应考虑二氧化碳中的杂质。干冰喷射还有望有效地去除由有机化合物组成的薄膜污染物。使用X射线光电子能谱分析清洁之前和之后的有机污染物的组成。此外，使用红外光谱和场发射扫描显微镜干冰喷射的清洁性能。干冰清洁方法对于许多应用具有优异的性能，例如电气，汽车和食品工业中的产品或设备的清洁等。然而，去除机制尚不清楚。

干冰清洗的原理机制

干冰清洗有几种可能的去除机制：

（1）基于从干冰颗粒到污染物的动量转移的动力学分离，

（2）空气动力学阻力分离，

（3）由残余物溶解到液态碳中引起的化学分离二氧化物，

（4）由污染物与带电的干冰颗粒结合的扫描引起的静电分离