Hydrogen peroxide generated by an atmospheric He-O2-H2O flowing post-discharge: production mechanisms and absolute quantification
一个大气压等离子体炬已被供应氦气，水蒸气和/或氧气的气体混合物，以研究在其流动的后放电，特别是过氧化氢的反应性物种的生产。负责生产过氧化氢的机制进行了研究，通过相关的测量质谱和吸收光谱。H2 O2的绝对定量也已实现，并表明，对于5 mmol的水蒸气注入的He-H2O放电，约9.5摩尔的H2 O2产生后放电。
2016-04-29 physics.chem-ph physics.plasm-ph
Multi-diagnostic approach to energy transport in an atmospheric pressure helium-oxygen plasma jet
等离子体的能量平衡不仅包含关于基本等离子体物理的基本信息，而且对于使等离子体适应特定应用也很重要。特别是射频驱动的大气压氦氧混合等离子体射流在工业和医学领域具有很大的应用潜力。到目前为止，已经研究了许多类型的等离子体射流，这导致了如何比较不同来源的结果的挑战。我们已经开发了一种方法，用于测量沉积在等离子体中的功率作为参数来比较不同的源和气体混合物彼此。此外，我们研究了能量传输作为这个输入功率和分子气体混合物在一个新开发的APPJ的基础上的成本参考射流与毛细管作为电极之间的电介质的函数。测定了气体温度、原子氧密度、臭氧密度和可见光区的绝对发射强度。结合结果给出了能量平衡，其中大部分能量沉积在气体加热中。生产的最终化学产品构成了少量的沉积功率，而辐射是可以忽略不计的所有外部参数的组合研究。
2021-02-24 physics.plasm-ph
Experimental setup for testing nanocalorimeter sensors as a plasma diagnostics tool
NIST（美国国家标准与技术研究院）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
本文介绍了一套结合多种等离子体诊断技术的实验装置，用于表征纳米量热计传感器，并展示了其在区分电子/离子热通量和检测脉冲放电温度瞬变方面的应用，旨在推动纳米量热测量作为等离子体加工的实时计量工具。
2026-09-18 physics.plasm-ph
Influence of ambient air on the flowing afterglow of an atmospheric pressure Ar/O2 radiofrequency plasma
实验研究了环境空气对大气压Ar/O2射频等离子体流动余辉的影响。空间分辨质谱和激光诱导荧光OH自由基被用来估计空气的入侵之间的等离子体炬和基板作为一个函数的火炬到基板的分离距离。在测量不确定度的范围内，对于小于5 mm的分离距离，没有检测到空气。对于更大的距离，环境空气的影响不能再被忽略，并且出现了物质浓度的径向梯度。Ar 4p人口，通过绝对光学发射光谱测定，被认为是减少与分离距离，而从N2（C-B）系统的发射上升测量。Ar 4p和N2（C）粒子数在间距大于9mm时的衰减部分归因于来自夹带空气的N2和O2分子的碰撞猝灭速率的增加。吸收测量还指出，臭氧的形成浓度在10^14到10^15 cm-3之间，这取决于注入的O2流速和火炬到衬底的间隔距离。
2016-04-29 physics.plasm-ph
Validated Modeling of Atmospheric-Pressure Anodic Arc
我们进行了自洽建模的大气压电弧放电产生的等离子体。耦合的等离子体电流，发射电流，离子电流，鞘层电压降，在等离子体-电极界面的热通量的特殊数值程序的开发和实施到ANSYS CFX代码。通过比较模拟结果与先前可用的实验数据，通过各种等离子体诊断的范围内获得的模拟结果进行验证。
2019-02-26 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
The role of VUV radiation in the inactivation of bacteria with an atmospheric pressure plasma jet
本文采用一种改进的微尺度大气压等离子体射流（μ-APPJ）源，即所谓的X-Jet，研究了等离子体产生的真空紫外光子在灭活大肠杆菌中的作用。大肠杆菌等离子体在He气体或He/O2混合物中操作，并且射流几何形状的X-Jet修改允许从等离子体产生的光子中有效分离重反应性颗粒（例如O原子或臭氧分子）。本文报道了营养状态下E.大肠杆菌的真空紫外发射强度和正离子光谱的研究表明，气相中的光化学反应和随后的光化学产物作用于细菌，可以导致细菌的灭活。有趣的是，这一过程比VUV辐射损伤直接灭活更有效。质谱检测到的主要是质子化的水团簇离子，表明水杂质必须仔细考虑。测量结果表明，水簇离子和O2分子在表面的存在下的组合导致最强的效果。此外，看起来真空紫外光子与He/O2等离子体流出物的相互作用导致O3的形成增强，当室温下只有O2分子和气体杂质与等离子体产生的真空紫外光子相互作用时，情况并非如此。
2011-05-31 physics.plasm-ph
Characterization of atmospheric pressure plasma plume
为了优化大气压等离子体应用（如生物和工业应用）的等离子体羽流参数，非常有必要彻底了解其特性。本文讨论了表征大气压等离子体羽流的各种诊断技术。这项工作的重点是利用尽可能简单的方法，低复杂性的后数据分析和获得现场信息。实验测量了等离子体羽流中气体温度、电子激发温度、羽流速度、羽流电流、电子密度等参数的空间变化。此外，等离子体放电行为和羽流的形成与不同的气体流量和施加电压进行了研究。上述参数的表征通过使用电诊断（电压探针和电流传感器）、光学诊断（光学发射光谱（OES）、使用ICCD相机的快速成像方法）和热电偶来进行。通过使用简单的K型热电偶测量沿羽流长度的等离子体羽流/气体温度，发现其在（42.5 - 24.5）摄氏度的范围内。OES用于估算等离子体羽流的电子激发温度和识别等离子体羽流中的关键活性组分（OH、NO、N2+、O等）。存在于羽流中。ICCD相机被用来捕捉等离子体的时间演变，并估计沿羽流长度的羽流速度。利用电流互感器测量沿羽流长度方向的羽流电流。通过使用速度和电流信息，对等离子体密度进行了估算，得到的数值范围为（0.069-5.96）x 10^12 cm^-3。我们设计的等离子体源的上述参数范围和可调性质将有助于开发和优化用于各种应用的等离子体源。
2020-05-21 physics.plasm-ph
Analysis of the spatial non-uniformity of the electric field in spectroscopic diagnostic methods of atmospheric electricity phenomena
空气放电中电场的空间非均匀性，如流光，会影响光谱诊断方法的准确性，从而影响峰值电场的估计。在这项工作中，我们使用一个自洽流光放电模型来研究流光头部和流光辉光的空间非均匀性。我们集中我们的分析在大气压力和在中间层的低压下的空气放电。这种方法是有用的调查空间不均匀性的实验室放电，以及精灵流光和蓝色射流流光，两种类型的瞬态发光事件（TLE）发生在雷暴云。空气放电中电场的空间非均匀性的这种表征允许我们开发两种不同的光谱诊断方法来估计冷等离子体中的峰值电场。由于电场的高度空间非均匀性，通常采用的导出拖缆头部中的峰值电场的方法将电场低估了约40- 50%。我们的诊断方法将这种低估降低到约10- 20%。然而，我们的方法是不准确的比以前的方法流光辉光，其中的电场是均匀分布在空间。最后，我们将我们的诊断方法应用于SPRITE 95和96活动期间Armstrong等人（1998）记录的精灵的$N_2$的第二正系统和$N_2^+$的第一负系统中的测量光学信号。
2019-10-14 physics.ao-ph physics.comp-ph physics.plasm-ph
Influence of pulse modulation frequency on helium RF atmospheric pressure plasma jet characteristics
研究了脉冲调制频率在50 Hz- 10 kHz范围内对大气压氦射频等离子体射流基本特性的影响。调制频率对等离子体射流放电行为，几何变化，活性物质的排放，和等离子体参数（气体温度Tg，电子激发温度Texc，和电子密度（ne）的影响进行了研究，使用各种诊断，如光学成像，发射光谱，热诊断。从实验中观察到，在低脉冲调制频率（约50 Hz）下操作等离子体射流提供了增强的等离子体尺寸、更高的电子密度和来自反应性物质的更大的光发射（即，He I、O、OH、N2+等）与较高的调制频率相比。除了低功耗外，调制等离子体射流的气体温度比连续波模式低三倍，使其更有利于应用。此外，还讨论了占空比（D）和外加射频功率（P）对等离子体射流特性的影响。据发现，10- 40%占空比操作提供了最有利的属性。更重要的是，RF等离子体射流中较短的等离子体长度的问题通过在10- 20%的占空比下以增加的施加功率操作而克服。这项工作彻底表征氦大气压射频等离子体射流与广泛的脉冲模式操作参数，这可以帮助选择适当的操作条件，为各种工业和生物医学应用。
2022-12-26 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
The mystery of O and O3 production in the effluent of a He/O2 atmospheric pressure microplasma jet
微等离子体射流通常用于在环境空气气氛中处理样品。将空气混入流出物的效果可能严重影响新出现的物种的组成。在这里，He/O2微等离子体射流的流出物已被分析在氦气和空气气氛中的分子束质谱。首先，空气中的流出物的组成已被记录为距离的函数，以确定空气混合到流出物中的速度。然后，原子氧和臭氧在流出物中的空间分布已被记录在环境空气中，并在氦气气氛中的测量进行比较。此外，气体流动的流体模型与反应动力学的活性氧物种的流出物已被构建。在环境空气中，O密度随距离的下降仅略快于氦气氛。相反，与氦气气氛相比，环境空气中的O3密度随着距离的增加显著更快。这种神秘的行为可能对等离子体医学中类似射流的使用有很大的影响。结果表明，O2和O3的光解是不负责所观察到的效果。一个反应计划，涉及等离子体产生的高度振动激发O2与基态O2分子的反应提出了作为一个可能的解释所观察到的密度。一个非常好的协议之间的测量和模拟密度实现。
2011-12-06 physics.plasm-ph
Treatment of sunflower seeds by cold atmospheric plasma enhances their tolerance to water stress during germination and early seedling development
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Inserm（巴黎综合理工学院）；Ecole Polytech
冷等离子体处理可提升向日葵种子在水分胁迫下的发芽率和幼苗发育能力，有效缓解种子休眠并促进发芽。
2025-12-28 physics.bio-ph physics.plasm-ph
Machine learning assisted optical diagnostics on a cylindrical atmospheric pressure surface dielectric barrier discharge
本研究将机器学习算法与光学诊断结合，准确预测圆柱形表面介质阻挡放电的运行条件并评估发射均匀性，为等离子体应用的实时控制与优化开辟新途径。
2024-04-22 physics.data-an physics.plasm-ph
Characterization of transient discharges under atmospheric pressure conditions applying nitrogen photoemission and current measurements
测定了空气中均匀介质阻挡放电和无源介质阻挡放电三种大气压瞬态放电以及氩等离子体凝固（APC）系统的火花放电的电子分布函数和电子密度等离子体参数。结合数值模拟以及诊断方法，包括电流测量和基于氮排放的光学发射光谱（OES）。所应用的方法相互补充，解决了单独使用这些方法时出现的问题。氮气被用作传感器气体，并以少量混合到氩气中以表征APC放电。直接和逐步的电子碰撞激发氮的排放包括在等离子体化学模型应用于这些瞬态放电的特性，使用OES在特定的放电条件下，在确定等离子体参数的模糊性出现。它示出，测量的电流解决了这个问题，通过提供额外的信息，用于确定放电特定的等离子体参数。
2012-02-16 physics.plasm-ph
Ion energy distributions from the impact of an atmospheric dielectric barrier discharge plasma jet on surfaces
本文利用带能量过滤的MBMS测量大气压氦DBD射流撞击金属或陶瓷表面时的时间分辨IEDF，揭示离子注入能量、流注后正空间电荷效应及空气等离子体反应时序。
2025-05-12 physics.plasm-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
Sub-nanosecond delays of light emitted by streamer in atmospheric pressure air: analysis of N$_2$(C$^3Π_u$) and N$_2^+($B$^2Σ_u^{+}$) emissions and fundamental streamer structure
本文从实验和理论两方面分析了正流光在大气中传播时出现的超短脉冲现象。{With几十皮秒和几十微米的精度，它表明，当拖缆头通过一个空间坐标，从N $_2$和N $_2^+$辐射状态的发射最大值遵循不同的延迟。这些不同的延迟是由不同的激发和猝灭速率导致的填充辐射态的动力学差异引起的。{将拖缆头的位置与自增强电场的最大值相关联，对于N $_2^+$的第一负系统的峰值发射，实验发现160 $\,$ ps的延迟。} {For第一次在实验上观察到早期拖缆的延迟膨胀，并从理论上加以澄清。{Thus在N个$_2$的第二正系统的情况下，延迟可以达到多达400 $\,$ ps。与流光事件的高度非线性行为相反，理论上表明，发射最大延迟线性地依赖于流光半径和其速度的比率。这被发现是一个基本的拖缆功能和它的使用拖缆头诊断建议。此外，径向分辨光谱合成选定的后续皮秒时刻，以可视化的光谱指纹的径向结构的N $_2$（C $^3Π_u$）和N $_2^+$（B $^2Σ_u^+$）的流光头电子创建的人口。
2014-08-18 physics.plasm-ph
Plasma Decay of Nanosecond Pulsed Laser-Produced Ar and Ar-H2O Sparks at Atmospheric Pressure
Department of Mechanical Engineering, University of Minnesota（明尼苏达大学机械工程系）
研究大气压下纳秒激光产生氩气和氩-水蒸气火花的等离子体衰减，通过汤姆孙散射与斯托克展宽技术测量电子密度和温度，验证了双极扩散和复合过程的可靠性。
2026-01-24 physics.optics physics.plasm-ph
Hydrogen from Cellulose and Low-density Polyethylene via Atmospheric Pressure Nonthermal Plasma
本研究设计流注介质阻挡放电反应器，利用大气压非热等离子体从纤维素和低密度聚乙烯中制氢，发现纤维素制氢效率约为LDPE两倍且能耗减半，证明该方法在低温紧凑工艺下可行。
2023-07-09 physics.plasm-ph
Synergistic control of radical generation in a radio frequency atmospheric pressure plasma jet via voltage waveform tailoring and structured electrodes
本研究通过结合电压波形调控与带沟槽的结构化电极，利用模拟和光学诊断证实二者的协同作用可实现射频大气压等离子体射流中电子功率吸收与自由基产生的空间局域化及可逆选择性增强。
2025-06-11 physics.app-ph physics.plasm-ph
Diagnostics of the solar coronal plasmas by magnetohydrodynamic waves: Magnetohydrodynamic seismology
本文系统介绍利用日冕磁流体动力学波诊断太阳日冕等离子体参数的磁流体动力学地震学方法，涵盖慢波、扭结振荡等探针及数据获取、运动放大和贝叶斯统计等实用技术。
2024-03-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
