Dynamics of reactive oxygen species produced by the COST microplasma jet
本研究测量COST氦氧大气压等离子体射流中的O₂(a¹Δ_g)与O₂(b¹Σ_g⁺)密度,并结合流动池实验及伪一维、二维模拟验证反应动力学与模型化学。
2025-05-15 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Experimental study of a planar atmospheric-pressure plasma operating in the microplasma regime
在平行板配置的非热射频大气压微等离子体的电气特性表明,减少到亚毫米范围内的电极间隙增加电流和功率密度在降低的电压相比,类似的等离子体在较大的电极间隙,没有间隙的依赖性。计算鞘层厚度和电场在鞘层和在散装证明依赖于电极间隙,因为它是减少到亚毫米政权,表示一个独特的制度的操作。
2010-03-13 physics.plasm-ph
Measurement of electron temperature in a non-equilibrium discharge of atmospheric pressure supported by focused microwave radiation from a 24 GHz gyrotron
本文研究了一种大气压微波放电,它是由24 GHz回旋管在氩气流中聚焦连续波辐射维持的。电子温度由放置在等离子体炬中的双朗缪尔探针的电流-电压曲线确定。电子温度也估计从等离子体发射光谱的框架内的日冕等离子体模型。所获得的电子温度值在测量精度范围内一致。此外,电子温度比气体温度高许多倍。这一事实使我们能够站在一个显着的非平衡大气压等离子体。
2019-09-03 physics.plasm-ph
RF impedance measurements of DC atmospheric micro-discharges
大气微等离子体的可用诊断仍然是有限的,相对复杂的实现,所以我们提出了一个射频技术诊断的关键参数在这里。该技术允许通过测量微等离子体的RF阻抗并用适当的等效电路分析它来估计电子密度的依赖关系。这种技术是廉价的,可以在实时使用,并给出合理的结果,氩和氦直流微等离子体在孔在很宽的压力范围内。在与正常辉光放电行为一致的预期范围内,电子密度随电流线性增加。
2016-04-29 physics.plasm-ph
Heat transport of nitrogen in helium atmospheric pressure microplasma
在空气中,通过氦气注入,在水面和金属毛细管之间产生了稳定的直流大气压正常辉光放电。多次独立重复实验表明,当气体流量从20 sccm增加到80 sccm,放电电流从11 mA减小到3 mA时,氮气的振动温度从3200 K升高到4622 K,旋转温度从1270 K降低到570 K。此外,还发现在非平衡态氦微等离子体中,氮分子的振动度比转动度优先获得能量。
2013-06-20 physics.plasm-ph
Controlled Microdroplet Transport in an Atmospheric Pressure Microplasma
本文报道了大气压下近孤立微米级液滴向低温He-Ne稳态射频等离子体的受控注入。H2O液滴流被限制在2 mm直径的石英管内。在管出口处的成像指示对数正态液滴尺寸分布,其中初始计数平均直径为15微米,随着等离子体暴露下降到13微米。径向速度分布近似抛物线,表明接近层流条件,其中大部分液滴以>75%的局部气体速度行进,并且具有< 100微秒的等离子体渡越时间。最高气体温度,确定从氮谱线,低于400 K和所观察到的液滴尺寸减小意味着额外的因素超出标准蒸发,包括电荷和表面化学效应。受控微滴流的成功演示为气相微反应器和等离子体医学活性物质的远程递送开辟了可能性。
2015-03-11 physics.plasm-ph
Electron-beam-sustained discharge revisited - light emission from combined electron beam and microwave excited argon at atmospheric pressure
本文提出了一种新型的电子束持续放电,它是用12 keV电子束和2.45GHz微波功率在大气压下连续激发氩气。光学发射光谱在从真空紫外(VUV)到近红外(NIR)的宽波长范围内进行。几种效果,修改的发射光谱相比,单一的电子束激发观察和解释的变化等离子体参数,如电子密度,电子温度和气体温度。
2015-11-26 physics.plasm-ph
Deposition of SiOx films by means of atmospheric pressure microplasma jets
大气压等离子体射流源由于其在医学工业(如活体组织的处理)、表面改性、材料刻蚀或合成等方面的应用前景,目前已成为众多研究者关注的焦点。在这里,我们报告的基本原理的研究沉积的SiOx膜的微等离子体射流与混合物的六甲基二硅氧烷[(CH 3)3SiOSi(CH 3)3,HMDSO]分子和氧气。沉积膜的性质,等离子体的组成,通过分子束质谱法测量和生长的膜由氧或氢原子的附加处理的效果将被呈现。
2011-05-13 physics.plasm-ph
Development and Characterization of a Microwave Atmospheric Pressure Plasma Jet
Plasma Applications Laboratory, Department of Energy Science and Engineering, Indian Institute of Technology Delhi(印度理工学院德里分校能源科学与工程系等离子体应用实验室)
本研究开发了一种基于波导的微波大气压等离子体射流(MW-APPJs),通过光学发射光谱等手段分析其特性,明确了功率输入等参数对等离子体行为的影响,为其应用提供了依据。
2026-08-12 physics.plasm-ph
Study on the atmospheric pressure homogeneous discharge in air assisted with a floating carbon fibre microelectrode
基于增加初始电子数和为放电空间提供合适的电场强度分布的考虑,提出了一种采用浮动碳纤维电极的线-柱型电极结构实现空气中大气压均匀放电的方法。对电极特性的研究表明,该结构可以充分利用碳纤维微电极的微放电过程和螺旋电极良好的放电效果,为放电空间提供充足的初始电子。另外,这种结构中电场分布的不均匀性和渐变性有利于电子雪崩的缓慢增长。从而降低了初始放电电压,抑制了附加放电通道的形成,为大气中的均匀放电提供了理论上的可能。实验结果表明,在6.0kV的外加电压下,在内径为6 mm的PFA管中可以实现三维均匀放电,放电均匀性好,放电规模大。
2020-04-09 physics.plasm-ph
Argon metastable dynamics in a filamentary jet micro-discharge at atmospheric pressure
利用可调谐二极管激光吸收光谱技术测量了大气压射频微等离子体射流出口处Ar($^{3}P_2$)亚稳原子的时空分辨浓度。放电的特点是一个同轴的几何形状与空心毛细管作为内电极和陶瓷管与金属环作为外电极。亚稳原子的吸收曲线和光发射测量揭示了放电的动力学和结构。在射流前面有和没有靶的情况下表征了Ar可吸收物的平均空间分布,表明靶电势以及随之而来的电场分布基本上改变了细丝的膨胀。结合对点火阶段和脉冲放电行为的详细分析,给出了脉冲放电的激发和灭磁机理。
2011-09-14 physics.plasm-ph
Electronegativity effects on plasma dynamics in He/O$_2$ RF microplasma jets at atmospheric pressure
本研究通过对比相位分辨发射光谱与混合数值模拟,揭示了大气压 He/O$_2$ 射频微等离子体射流中电负性增加导致体电场不均匀,进而调制电子碰撞激发动力学,且实验与模拟结果高度吻合。
2025-05-28 physics.plasm-ph
The effect of photoemission on nanosecond helium microdischarges at atmospheric pressure
利用基于粒子的第一性原理模拟方法研究了氦-氮混合气体中纳秒高压脉冲激发的大气压微放电,其中包括通过追踪光子轨迹的VUV共振辐射输运。真空紫外光子,其中发射过程中的频率重新分布包括在一些细节,被发现显着修改计算的放电特性,由于它们的能力,诱导从阴极表面的电子发射。这种方式产生的电子增强等离子体密度和瞬态电流脉冲幅度的显着增加被观察到。模拟允许的氦原子的密度在2 $^1$ P共振状态的计算,以及在等离子体中的光子的密度和线的形状的共振真空紫外辐射到达电极。这些表明存在显着的辐射捕获在等离子体和光子逃逸时间长于激发脉冲的持续时间被发现。
2018-04-16 physics.plasm-ph
Negative charge acquisition by isolated single microdroplets from plasma exposure at atmospheric pressure
该研究测量大气压低温RF等离子体短时暴露后47 μm孤立微液滴的负电荷,并结合有限元模拟揭示其接近Rayleigh极限,为等离子体充电微反应器建模提供依据。
2025-09-27 physics.plasm-ph
Non-linear macro evolution of a dc driven micro atmospheric glow discharge
研究了微氩气射流与静止水体之间产生的微大气辉光放电的宏观演化过程。微放电的行为类似于一个复杂的生态系统。与水作阳极时的微放电不同,水作阴极时的微放电具有非线性特性。采用增强型电荷耦合器件,通过控制曝光时间,对不同放电电流下的微放电进行了多组快照,每组快照由256幅连续拍摄的图像组成。边缘检测方法用于识别水面,然后通过将微放电区域上的信号计数相加来定义总亮度。不同放电电流下的水面运动表明,当水作为阴极时,水面下降的速度越来越快。相反,当水表现为阳极时,水面以恒定速度下降。光变曲线类似于逻辑增长曲线,表明微放电过程中存在自抑制过程。同时,当水作为阳极时,总亮度在相同的时间内线性增加。放电-水的相互作用导致微放电的发展。当水作为阴极和阳极时,微放电的不同行为可能与带电粒子弹过程有关。
2015-10-15 physics.plasm-ph
Synthesis and Structural Analysis of Multilayered Graphene via Microwave Atmospheric Pressure Plasma
本研究利用微波大气压等离子体,以乙醇为原料在无催化剂等条件下合成多层石墨烯,经多种表征确认其结构与层数,同时发现存在缺陷和杂质,为后续优化石墨烯质量提供了基础。
2024-03-06 physics.plasm-ph
Ionization by bulk heating of electrons in capacitive radio frequency atmospheric pressure microplasmas
采用Particle in Cell模拟和半解析模型研究了氦气中大气压下电容耦合射频微等离子体的电子加热和电离动力学。在RF周期内的不同时间观察到由于高体积电场导致的等离子体体积中的电子和电离的强烈加热。基于该模型,确定了该电场是由大气压下高电子-中性粒子碰撞频率导致的低电导率引起的漂移场。因此,在这种“Ω模式”中,电离主要由欧姆加热引起。驱动电压幅值影响最强体电场和电离的相位。在高振幅下,等离子体密度高,使得鞘层阻抗与体电阻相当。因此,电压和电流约为45 °异相,在鞘膨胀期间观察到最大电离,在鞘边缘处具有局部最大值。在低驱动电压下,等离子体密度低并且放电变得更具电阻性,导致约4 °的较小相移。因此,最大电离发生在RF周期内的后期,在放电中心具有最大值。显着的类比电负性低压宏观放电中的漂移双极模式下工作,其中类似的机制引起的高电负性,而不是高碰撞频率已被确定。
2013-05-31 physics.plasm-ph
Free electron charging of microdroplets in a plasma at atmospheric pressure
本文首次测量了大气压等离子体中微液滴的自由电子充电行为,发现15 μm液滴平均带电高达2.5×10^5个电子,并伴随高效H2O2生成,为可控调控液滴表面电场和化学性质提供了新途径。
2025-09-22 physics.plasm-ph
Surface Modifications Caused by Cold Atmospheric Plasma Sterilization Treatment
通过冷大气等离子体(CAP)灭活敏感表面上的微生物是等离子体医学领域中的一个主要应用,因为它提供了一种简单有效的方法来对热敏材料进行灭菌。因此,人们必须知道等离子体处理是否会影响处理过的表面,从而导致长期的表面改性。本文研究了大气压表面微放电等离子体对不同材料的作用及其杀灭芽孢的行为。因此,不同的材料样品(不锈钢,不同的聚合物和玻璃)进行等离子体处理16小时,模拟使用SMD等离子体装置的多个等离子体处理。然后,使用表面分析方法如激光显微镜、接触角测量和X射线光电子能谱学(XPS)对材料样品进行分析。此外,该装置用于研究在不同处理时间接种在材料样品上的萎缩芽孢杆菌内生孢子的行为。等离子体处理的内生孢子的相互作用结果表明,在等离子体处理的15分钟内,孢子计数的对数减少可以达到4.3和6.2之间。此外,表面分析表明,等离子体处理后,探针材料表现出三种不同类型的反应,从无变化到材料自由表面能发生变化和氧化。因此,应该考虑到,即使冷大气等离子体处理是一种非热方法,以消除热敏材料上的微生物,它仍然会影响被处理材料的表面性能。因此,未来工作的重点必须是对等离子体引起的材料改性进行进一步分类。
2020-02-10 physics.plasm-ph
Ultrafast Kilowatt-Range Microwave Pulsing for Enhanced CO2 Conversion in Atmospheric-Pressure Plasmas
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院);Max-Planck-Institut für Plasmaphysik(马克斯·普朗克等离子体物理研究所);University of Antwerp(安特卫普大学)
通过超快微波功率脉冲提升大气压等离子体中二氧化碳转化效率,研究千瓦级微波功率的可扩展性,对比两种反应器配置的转换和能量效率,发现 Surfaguide 型反应器在气体温度上表现更优。
2026-04-01 physics.plasm-ph
Electron power absorption in micro atmospheric pressure plasma jets driven by tailored voltage waveforms in He/N$_2$
在大气压电容耦合微等离子体射流中,电压波形剪裁(VWT)被证明可以提供对电子能量分布函数(EEDF)的最终控制,其允许通过控制电子功率吸收动力学来增强和调节所选中性物种的产生。然而,在基本层面上,VWT的这些影响的物理起源仍然不清楚。因此,在这项工作中,电子功率吸收动力学的研究在He/N $_2$射流与氮浓度为0.05\%驱动的谷波形在基频为13.56 MHz的不同数量的谐波使用自洽的粒子在细胞模拟耦合的时空分辨分析的电子功率吸收的动量平衡方程的基础上。由于在大气压下的传输的局部性质,欧姆功率吸收占主导地位。增加谐波的数量,由于激励波形的特殊形状,接地电极处的鞘层塌陷相对于通电电极处的鞘层塌陷缩短。因此,为了确保该电极处的电子和正离子的通量补偿,在该短鞘层塌陷时驱动高电流通过放电。该电流由高欧姆电场驱动。在靠近接地电极处,电子密度低,电场高,电子被加速到高能量,观察到强电离以及局部电子密度最大值的形成。该电子密度最大值导致局部双极电场,其充当电场反转并将电子加速到甚至更高的能量。详细了解这些效应,从根本上解释VWT在等离子体中用于EEDF控制的独特潜力。
2021-06-06 physics.plasm-ph
Atomic oxygen densities in He/O$_2$ micro-scaled atmospheric pressure plasma jets: a systematic model validation study
本研究针对He/O₂微型大气压等离子体射流中的原子氧密度,采用耦合玻尔兹曼求解器的零维等离子体化学活塞流模型,结合多组实验数据开展系统性验证,证实主要反应通道的合理纳入对模型预测精度至关重要。
2025-05-21 physics.plasm-ph
Synthesis and/or grafting of noble metal nanoparticles by microplasma and by atmospheric plasma torch
在大气压下的等离子体被呈现为用于在衬底上合成或/和接枝贵金属NP(Au,Pt)的简单、快速和通用的工具。在这项研究中,贵金属纳米粒子产生的还原金盐在水介质中的微等离子体或通过分解的铂或金的有机金属在后放电的大气等离子体炬。后者也可用于从商业胶体溶液中接枝NP
2018-02-06 physics.app-ph physics.plasm-ph
Cold atmospheric microplasma jet-water interactions: physicochemical analysis and growth effects in flowering plants
Delhi Public School Kalyanpur(德里公立学校卡利安普尔分校);Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
本研究利用氦-空气微等离子体射流制备等离子体活化水(PAW),分析其理化特性并优化制备条件,实验证实PAW可显著提升菊花幼苗株高与土壤肥力,为开花植物的可持续生长促进提供了新途径。
2025-10-24 physics.plasm-ph
Electrohydrodynamic coupling and stochastic branching in a miniaturized ns-pulsed He plasma jet
Université Sorbonne Paris Nord(索邦巴黎北大学);University of Patras(帕特雷大学);University of Cyprus(塞浦路斯大学);University College London(伦敦大学学院);Leibniz Institute for Plasma Science and Technology (INP)(莱布尼兹等离子体科学技术研究所)
通过实验与CFD模拟,研究微米级大气压氦等离子体射流中放电与流动的耦合,发现0.3 slm流量下放电能量最高、射流准直最佳,并首次定量分析了随机分支现象。
2026-06-17 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Inductively Coupled Plasma at Atmospheric Pressure, a Challenge for Miniature Devices
等离子体射流属于远程等离子体类别。这意味着放电条件和对样品的化学影响可以单独调节,这与标准低压反应器相比是一个很大的优势。电感耦合带来了纯净和致密等离子体的优点。微波激发允许进一步小型化和低温等离子体的产生。本文件显示了对这些源的研究的最新进展,展示了它们在大气压下的工作。
2020-03-03 physics.plasm-ph
Space-resolved characterization of high frequency atmospheric-pressure plasma in nitrogen applying optical emission spectroscopy and numerical simulation
平均等离子体参数,如电子分布函数和电子密度确定的高频(2.4 GHz)的氮等离子体的特性,使用两种实验方法,即光发射光谱(OES)和显微摄影,和数值模拟。被认为是直接和逐步电子碰撞激发氮排放。本文讨论了用同样的方法测定氮分子的电子碰撞解离的空间分辨电子分布函数、电子密度、速率常数和氮原子的产生。利用CCD摄像机对微等离子体中的中性氮分子和氮分子离子的强度空间分布进行了成像。CCD图像使用由绝对校准的OES测量的相应发射进行校准,然后进行逆Abel变换以确定空间分辨强度和其他参数。空间分辨的参数进行了比较,分别与平均参数,并建立它们之间的协议。
2011-09-26 physics.plasm-ph
Particle dynamics in deposition of porous films with a pulsed radio-frequency atmospheric pressure glow discharge
在等离子体中生长的纳米颗粒被用来可视化在脉冲射频(rf)大气压辉光放电中的薄膜沉积过程。调制等离子体使得成功制备多孔TiO2薄膜成为可能。我们研究了在等离子体阶段的鞘层中的粒子的捕获,并将其与数值模拟进行比较。在等离子体关断阶段,粒子被残余离子产生的电场驱动到基底上,导致多孔TiO 2膜的形成。使用视频显微镜,在最基本的“动力学”水平上揭示了整个过程中粒子的集体动力学。
2019-03-22 physics.plasm-ph
Amorphous carbon film deposition on inner surface of tubes using atmospheric pressure pulsed filamentary plasma source
在内径为6 mm、外径为8 mm的石英管的内表面上沉积均匀的非晶碳膜。在含有甲烷混合物的氩气中,在管内产生长等离子体细丝(~ 140 mm)作为正放电。FTIR-ATR、XRD、SEM、LSM和XPS分析表明,沉积膜是由未氢化的sp2碳和氢化的sp3碳组成的非晶态。等离子体的特点是使用光学发射光谱,电压-电流测量,显微摄影和数值模拟。在观察到的等离子体参数的基础上,薄膜沉积过程的动力学进行了讨论。
2011-04-24 physics.plasm-ph
Actinide Decontamination by Microwave Atmospheric Pressure Plasma jet: A Systematic Study Supported by Optical Emission Spectroscopy
研制了一种单电极微波常压等离子体射流(APPJ),并对其进行了表征和应用。具有少量CF4和O2的氩等离子体用于此目的。该设备最初的特点是由光学发射光谱(OES),以确定其操作制度和Ta,一个已知的替代钚用于测试其在蚀刻的功效。此后对钚的固体放射性废物进行了参数优化研究,发现等离子体中氧的存在在有效去除污染方面起着至关重要的作用。后来设计了该器械的放大多电极版本,并在手套箱内用于类似研究。可以看出,在优化的条件下,使用两种装置可以实现约92%的去污,并且按比例放大的APPJ装置将操作时间减少了50%。
2018-04-16 physics.ins-det physics.plasm-ph
Reproducibility of `COST Reference Microplasma Jets'
大气压等离子体对于等离子体科学和技术来说是突破性的,这是由于它们在许多领域(包括医学、生物学和环境应用)中的显著应用潜力。这主要是由于它们在环境条件下有效地生产和输送化学反应性物质。推进该领域的挑战之一是比较社区和文献中的血浆来源和结果。为了解决这一问题,在“大气压等离子体的生物医学应用”欧盟COST行动MP1101期间建立了参考等离子体源。参考源的可再现性至关重要。在这里,我们通过检查各种特性,包括:绝对原子氧密度,绝对臭氧密度,电气特性,光学发射光谱,温度测量和杀菌活性,提出了多个来源的再现性和方差。测量结果表明,测试的COST射流在每次测量的标准偏差内是可再现的。
2020-06-28 physics.plasm-ph
Pathways of organic micropollutants degradation in atmospheric pressure plasma processing
对水环境中有毒化合物及其潜在的更有害的降解产物的关注引起了科学界的警觉,对废水处理新技术开发的研究也引起了极大的兴趣。到目前为止,许多论文指出了传统废水处理和一些高级氧化工艺的挑战和局限性。基于使用非平衡或非热等离子体的先进技术已被认为是一种可能的解决办法,不仅可用于降解,而且可用于完全清除难降解的有机微污染物。虽然以前的审查文件一直集中在等离子体物理和化学的不同类型的排放的几种有机微污染物,本文带来了全面审查的化学和降解途径的现有知识,通过使用不同的非热等离子体类型的几种微污染物类,如药品,全氟化合物,农药,酚类和染料,并指出一些主要的研究差距。
2022-03-21 physics.chem-ph physics.plasm-ph
Effects of excitation voltage pulse shape on the characteristics of atmospheric-pressure nanosecond discharges
研究了纳秒级高压脉冲激励下氦氮混合气体中大气压微放电的特性,以及脉冲激励电压参数对放电特性的影响。特别是,单脉冲激励,单极和双极双脉冲激励的情况下进行了研究,在不同的脉冲持续时间,电压幅值,和延迟时间(双脉冲激励的情况下)。我们的调查进行了粒子模拟代码,也包括在等离子体中的真空紫外共振辐射的治疗。模拟允许洞察等离子体动力学期间和之后的激发脉冲,带电粒子密度分布和通量的发展和衰减。我们发现等离子体的电子密度(在激发脉冲结束时测量)对等离子体的电输入能量的依赖性很强,并且在相同的输入能量下激发脉冲的形状的影响很弱。
2019-04-29 physics.plasm-ph
Surface Modifications of PCB-Based Plasma Sources Induced by Atmospheric Plasma: A Comparative Study of Dielectric and Electrode Materials
本研究比较了大气等离子体对FR-4、PTFE、Al$_2$O$_3$介电材料及铜、银、镀金铜电极的表面改性效应,发现Al$_2$O$_3$和银最耐受,FR-4变化最大,为等离子体源材料选择提供依据。
2024-10-22 physics.plasm-ph
Non-equilibrium atmospheric-pressure plasma torch sustained in a quasi-optical beam of subterahertz radiation
研究了263 GHz回旋管聚焦亚太赫兹辐射维持的大气压连续放电。在空气的周围气氛中,在离开金属气体管的氩气流上维持朝向微波辐射传播的等离子体炬。使用高速摄像机,火炬的空间结构进行了研究,并在时间尺度上的顺序为20纳秒的时间动态进行了检查。利用可见光波段的发射光谱估算了氩原子的激发温度和电子密度。结果表明,这种类型的放电基本上是非平衡的,并且电子温度比振动温度和气体温度高许多倍,在数量级上为1.5-1.7 eV。由斯塔克加宽氢线测量的电子密度超过加热场频率的临界值。
2020-03-04 physics.plasm-ph
Influence of dissociative recombination on the LTE of argon high-frequency plasmas at atmospheric pressure
这项工作提出了一些初步的结果,从碰撞辐射(CR)模型旨在描述氩微波(2.45 GHz)等离子体在大气压下。该模型旨在研究离解复合产物对Saha-Boltzmann等离子体平衡的影响。该模型进行测试,通过与实验结果进行比较,在氩等离子体柱产生的行波电磁表面波,这是适合于执行等离子体的参数调查。结果表明,解离复合主要分布在4s能级和基态。进一步观察到,它强烈地影响能级的布居,特别是那些较低能量的能级。然而,无论等离子体密度如何,较高的水平(接近电离极限)似乎都处于平衡状态。这允许假设从玻尔兹曼图中的原子系统中的上能级确定的激发温度Texc等于Te。
2004-10-18 physics.plasm-ph
LDPE Surface Modifications Induced by Atmospheric Plasma Torches with Linear and Showerhead Configurations
低密度聚乙烯(LDPE)表面等离子体改性,以改善其纳米结构和润湿性。这些改性可以显著改善后续层的沉积,例如具有特定阻隔性能的膜。为此,我们比较了两个大气等离子体炬与不同的配置(喷头与线性)引起的治疗。通过X射线光电子能谱、水接触角接触角测量和原子力显微镜观察,证实了LDPE膜在化学表面组成和表面形态方面的改性。两个后放电处理之间的比较是实现了几个火炬到基板的距离(间隙),处理时间,和氧气的流速方面的蚀刻速率,粗糙化率,氧气扩散到subsur-face和亲水性。通过将这些结果与放电后的化学组成相关联,我们识别并比较了负责化学表面功能化、表面粗糙化和蚀刻的物种。
2016-04-29 physics.plasm-ph
Self-deformation in a dc driven helium jet micro discharge
本文报道了氦微射流在水电极上通过管道进入大气的大气压微放电过程中的三维自变形的实验观察。排放系统的几何形状是轴对称的。在减小放电电流的同时,直接观察到等离子体丝的三维集体运动。当水作为阴极时,放电体的三维形状由轴对称喇叭形变为矩形喇叭形。
2016-01-01 physics.plasm-ph
Self-pulsing of a micro thin cathode discharge
在大气压下工作的微等离子体显示出许多奇特的动力学现象。这些现象之一是自脉冲,其特征在于DC驱动的等离子体放电的固有脉冲行为。本文对大气压氩气中微小薄阴极放电的自脉冲进行了数值模拟。通过一个混合等离子体模型,我们显示在预期的MHz频率范围内的放电的自脉冲,并描述其实际起源。
2011-09-21 physics.comp-ph physics.plasm-ph
An Energy-Efficient Atmospheric Plasma Jet Line Enabled by a Dielectric Microwave Anapole Source
该研究利用介质微波阿纳波尔源实现高能效2厘米线状大气压等离子体射流,以1瓦功率产生均匀电场,支持大面积表面处理,具备高电子密度和低工作温度优势。
2025-03-25 physics.app-ph physics.plasm-ph
Cold atmospheric plasma decontaminates Arabidopsis thaliana seeds and remodels seedling fungal microbiota
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Inserm(法国国家健康与医学研究院);Muséum National d’Histoire Naturelle(法国国家自然历史博物馆);École Polytechnique(巴黎综合理工学院)
本研究探究冷大气等离子体对拟南芥种子的去污效果及其对幼苗真菌群落的影响,发现CAP能有效减少真菌污染且不影响萌发,并重塑真菌群落组成,为无农药种子处理提供新途径。
2026-09-30 physics.app-ph physics.bio-ph physics.plasm-ph
PTFE treatment by remote atmospheric Ar/O2 plasmas: a simple reaction scheme model proposal
采用远程常压微波等离子体炬对聚四氟乙烯(PTFE)样品进行处理,并对处理后的样品进行水接触角(WCA)和X射线光电子能谱学(XPS)分析。在纯氩等离子体的情况下,观察到的WCA的减少,同时观察到的疏水性增加时,一些氧气被添加到放电。WCA结果与参考样品的XPS相关,并且WCA的变化归因于样品的粗糙度的变化。一个简单的动力学方案的PTFE表面上的化学提出解释的结果。
2013-03-15 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Cold Atmospheric Plasma Sterilization of FFP3 Face Masks and Long-Term Material Effects
利用冷大气等离子体(CAP)对敏感表面进行消毒是应用等离子体物理的一个有趣的新领域。受冠状病毒大流行初期口罩和安全服短缺的影响,我们对带有CAP的FF 3口罩的灭菌及其材料效应进行了研究。因此,用测试菌大肠杆菌(E. coli)对FFP 3口罩材料进行CAP余辉灭菌,研究其对织物样品的杀菌和杀孢子效果。coli)和萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus,B.萎缩)和随后在表面微放电(SMD)等离子体装置中的CAP余辉处理。此外,在长期等离子体处理(15小时)的口罩材料和它的单个组件-乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和聚丙烯(PP)的变化进行了详细的分析,使用表面分析方法,如激光显微镜,接触角测量,X射线光电子能谱学(XPS)以及织物的渗透性和电阻测量。实验表明,E.杆菌和枯草在氮气模式下(12 kVpp,5 kHz),等离子体处理能有效灭活萎缩期细胞。为了B 30分钟后达到超过4-log的萎缩灭活。E.在CAP处理的1分钟内,大肠杆菌群体可以减少5-log,并且在5分钟后实现完全失活(> 6-log)。材料分析表明,长时间(> 5 h)的等离子体处理会影响织物的静电性能。由此可以推断,用SMD装置的CAP余辉对FFP 3面罩进行等离子体处理可以有效地灭活织物上的微生物。FFP 3口罩可以进行等离子体净化并多次重复使用,但仅在有限的范围内,否则渗透率水平不再符合DIN EN 1…
2021-09-07 physics.med-ph physics.plasm-ph
On Flux Rope Stability and Atmospheric Stratification in Models of Coronal Mass Ejections Triggered by Flux Emergence
通量出射被广泛认为在日冕物质抛射的起始中起着重要的作用。Chen-Shibata(2000)模型解决了新兴通量和通量绳喷发之间的联系,可以通过数值计算来研究通过光球的新兴通量如何影响预先存在的日冕通量绳的喷发。模型的初始条件和重联微观物理的敏感性进行了研究与参数的研究。特别是,我们的目标是了解在X点坍缩的背景下的日冕通量绳的稳定性和边界驱动的影响,在未分层和分层的大气。在没有驾驶的情况下,我们评估X点附近的波的行为。应用边界驱动技术,研究了重联微物理和大气层结对爆发的影响。我们发现,陈柴田平衡可以是不稳定的X点崩溃,即使在没有驱动,由于波积累在X点。然而,可以通过降低等离子体的可压缩性来稳定平衡,这允许小振幅波通过X点而不累积。通过光球边界驱动的模拟,评估了重联微物理和大气层结对所产生动力学的影响:我们表明系统的演化主要由全球磁场的结构决定,对磁重联的微物理几乎不敏感;在分层大气中,我们发现了一种新的机制,周期性的行为,在重联网站背后的上升通量绳作为一个可能的解释类似的现象,在太阳和恒星耀斑观察。
2014-08-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The role of oxygen and surface reactions in the deposition of silicon oxide like films from HMDSO at atmospheric pressure
本文研究了用六甲基二硅氧烷(HMDSO)和氧气混合气体的大气压微等离子体射流沉积SiO $_x$ C $_y$ H $_z$或SiO $_x$ H $_y$薄膜以及表面反应在薄膜生长中的作用。两种类型的微等离子体射流,一个与平面电极和氦气中操作,另一个与同轴几何操作在氩气中,被用来研究沉积过程。膜的生长速率和膜中的碳含量被测量为平面射流中的O $_2$和HMDSO混合物的函数,并与HMDSO消耗的质谱测量进行比较。此外,本地化的性质的喷射基板相互作用被用来研究表面反应,通过施加两个射流在旋转基板上。向气体混合物中添加氧气增加HMDSO耗尽和生长速率,并导致无碳膜的沉积。表面反应负责从生长的膜中去除碳。此外,当用氩气操作的同轴射流用于表面处理时,甚至在不添加氧气的情况下也可以沉积无碳膜。我们假设,离子或激发物种(可吸收)可能是负责观察到的效果。
2011-09-22 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Validation of the thermo-chemical approach to modelling of the CO$_2$ conversion in atmospheric pressure microwave gas discharges
本研究验证热化学方法对大气压微波放电中CO₂转化的建模效果,发现转化率与实验吻合良好,温度对模型参数敏感,该模型适用于≥0.5 bar的实际计算,且明确了CO再氧化是降能效主因。
2023-12-14 physics.app-ph physics.plasm-ph