Penetration Deep into Tissues of Reactive Oxygen Species Generated in Floating-Electrode Dielectric Barrier Discharge (FE-DBD): in Vitro Agarose Gel Model Mimicking an Open Wound
在本文中，我们提出了一种基于琼脂糖凝胶的体外模型，该模型可用于模拟例如开放性伤口的肮脏、油性、血腥和形态复杂的表面。我们证明了该模型的有效性，在模拟深入到组织的大鼠血浆中产生的活性物质的渗透深度，并确认与琼脂糖凝胶模型的渗透深度。我们设想，在未来这样的模型可以用于研究等离子体放电（和其他方式），并尽量减少使用活动物：血浆可以优化琼脂糖凝胶伤口模型，然后最终验证使用实际的伤口。
2013-03-14 physics.bio-ph physics.plasm-ph q-bio.TO
Active Flow Control of NACA 0012 airfoil using Sawtooth Direct Current Augmented Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuator
介质阻挡放电（DBD）等离子体激励器在分离控制、增升减阻等方面有着广泛的应用前景。一些等离子体致动器具有优化的电极形状和电波形，以在更高的迎角下最大化气动力。在这里，我们分析了直流增强DBD（DBD-DCA）驱动器的性能与一个小的形状暴露的电极。主动电极位于NACA 0012翼型的18%弦长处，电极位于48%弦长处。风洞实验在风速为15 - 25 m/s，雷诺数Re = 201 k-335 k时进行。升力系数（C $_L$）、阻力系数（C $_D$）和俯仰力矩系数（C $_M$）在有和没有等离子体激励的情况下测量，攻角$α$ = 0 $^o$ - 8 $^o$，DCA电极电位（$φ_{DC}$）从0 kV变化到-15 kV。在15 m/s流速和0 $^o$迎角下，通电DCA电极的C $_L$增加到0.03，而C $_D$减少50%，在整个$α$范围内结果相似。在较高的Re的致动器的效果减弱，这表明，最大的控制权限可以在较低的风速。
2021-06-21 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The influence of power and frequency on the filamentary behavior of a flowing DBD-application to the splitting of CO2
在这项实验研究中，一个流动的介质阻挡放电工作在大气压下用于分裂的CO2到O2和CO。施加的频率和等离子体功率对微放电特性的影响进行了研究，以了解它们的作用CO2转换。进行电气测量，以解释的转换趋势，并通过其数量，寿命，强度和感应电荷的微放电的特征。它们对气体和电极温度的影响也通过光学发射光谱和红外成像来证明。结果表明，在我们的配置中，转换主要取决于在等离子体中传递的电荷，而不是有效的等离子体电压时，所施加的功率被修改。类似地，在恒定的总电流下，在低频率下观察到更好的转换，其中获得了比在较高频率下更高的有效等离子体电压的更少干扰的放电状态。
2016-04-29 physics.plasm-ph
Electrohydrodynamic wind generation in planar DBDs: role of electrode symmetry and geometry
University of Mazandaran（马赞德兰大学）；Comenius University（科梅尼斯大学）
研究大气压下SDBD等离子体致动器的EHD相互作用，用对称环形致动器表征离子风，研究电极直径和厚度对风速影响，实验与模拟结合，给出优化配置及最大风速，揭示离子风性能与副产物生成权衡，为相关应用提供指导。
2026-07-14 physics.app-ph physics.flu-dyn physics.med-ph
Towards the fabrication of a morphing plasma source for biomedical applications
提出了一种新的等离子体源设计方案，该方案融合了电容介质阻挡放电（DBD）和冷大气压等离子体射流（CAPJ）的主要特点。DBD系统由包含在两个平面平行电极之间的由二氧化硅气凝胶组成的柔性多孔基质组成。氦流的供应提交到5-9 kV的振幅和15 kHz的频率的正弦电压提供了一个二维分布的等离子体射流传播约1厘米以外的有源DBD区域。等离子体多射流系统旨在对3D物体和大面积进行表面处理。作为一个假设的变形源在平面和弯曲配置的CAPJ性能进行了讨论。光学发射光谱（OES）诊断提供了通过气凝胶层的CAPJ的组成。这种新的来源是有前途的情况下，需要彻底适应等离子体参数的微妙的样品，例如伤口愈合和治疗的手术边缘等离子体为基础的癌症手术。
2021-02-05 physics.plasm-ph
Enhancing the Properties of Plasma Activated Water using an Air Bubble Diffuser
在这项研究中，在不同的配置上的等离子体活化水（PAW）的性能的空气鼓泡器的影响进行了研究。采用介质阻挡放电（DBD）笔形等离子体射流（PPJ）制备等离子体焊（PAW）。在一种配置中，空气起泡器安装在笔形等离子体射流的尖端，使放电气体在水中以气泡的形式出现。在另一种配置中，在等离子体-水相互作用期间使用起泡器搅拌水。在PPJ装置中产生的等离子体是一种间接的DBD微放电。然而，使用鼓泡器的水搅拌将该间接DBD改变为扩散DBD，与间接DBD相比，其显示出更高的放电电流和更低的电极电压。与不使用鼓泡器生产的PAW相比，在PPJ设置中使用装配的鼓泡器生产的PAW显示出增强的物理化学性质，包括NO2、NO3、溶解的O3和不可追踪的H2 O2。此外，使用鼓泡器的水搅拌产生的PAW显示出物理化学性质和活性物质浓度的大幅增加。PAW工艺参数，如空气流量，等离子体-水处理时间，等离子体放电功率表现出单调递增的PAW性能。在本研究中观察到的NO2、NO3、H2 O2和溶解O3的最大浓度（流速：20 L/min，时间：5 min，功率：15 W）分别为0.334 g/L、0.078 g/L、0.045 g/L和0.016 g/L。使用鼓泡器的PAW性能的这种增强增加了当前PAW技术在诸如微生物灭活、医学、农业和水产养殖等领域中的价值。
2023-02-11 physics.plasm-ph
Study the effect of electrode material, its surface, and dielectric material on plasma and properties of plasma-activated water
研究了介质阻挡放电等离子体装置（DBD-PD）中各部件（接地电极材料及其表面（滚花间距大小）、功率电极材料及其类型、介质材料）对等离子体和等离子体活化水（PAW）特性的影响。通过研究等离子体的电压-电流波形和等离子体放电功率来表征等离子体。此外，PAW的表征进行了研究的物理化学性质（PP）和活性氧氮物种（RONS）的浓度。等离子体特性和PAW性能的研究结果表明，在接地电极上引入滚花可以显着改善PAW的物理化学性能和RONS浓度。此外，在玻璃上使用石英作为介电层提供了PAW性能的显著增强。此外，与网和片相比，使用线作为功率电极也有助于改善PAW性能。此外，我们观察到，与黄铜和不锈钢相比，使用铜制成的接地电极和电源电极丰富了PAW的RONS浓度和物理化学性质。
2022-12-17 physics.plasm-ph
Empirical Model for Discharge Current and Momentum Injection in Dielectric Barrier Discharge
介质阻挡放电（DBD）等离子体激励器具有不对称的直边电极结构，产生无运动部件的壁约束射流。库仑力和流体运动之间的相互作用作为DBD参数的函数的机制描述仍然不清楚。本文提出了一种实验研究的DBD致动器，包括电流与微放电，等离子体体积，和壁射流动量的范围内的AC频率（0.5 - 2 kHz）和峰-峰电压高达19.5 kV。放电电流测量具有高的时间分辨率，等离子体体积的特征在于光学，和由DBD壁射流引起的动量计算的基础上测量的轴向速度下游的致动器使用定制的皮托管。放电电流分析表明，正负半周期之间的不对称性，两个电流产生的经验拟合系数的幂律关系。等离子体长度与电压成线性关系，等离子体体积与电压成二次方关系。虽然等离子体长度在较高的频率下达到一个渐近值，但由于电离区高度的增加，等离子体体积也会增加。在一个简单的2D配置中，DBD壁射流动量显示出近线性的依赖关系与放电电流的电压和频率的范围内考虑在这项工作中。所提出的经验模型的特点DBD壁射流动量和放电电流的基础上，只有交流输入。通过对等离子体体积的估计，该模型可以用于确定更真实的数值模拟边界条件。
2020-12-03 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Synthesis of Membrane-Electrode Assembly for Fuel Cells by Means of (Sub)-Atmospheric Plasma Processes
报道了一种简单的两步常压等离子体法制备质子交换膜燃料电池膜电极的方法。首先，通过在RF大气等离子体炬的后放电中喷涂Pt胶体溶液将催化剂纳米颗粒接枝到碳基底上。在第二步中，在DBD的放电中用等离子体合成的聚合物膜覆盖所得到的修饰电极。磺化聚苯乙烯膜的合成通过同时注入苯乙烯和三氟甲磺酸单体，在载气（Ar或He）的存在下。通过XPS、ToF-SIMS和FTIR（IRRAS）对膜进行化学表征，并通过SEM研究其沉积速率。
2018-02-06 physics.app-ph physics.plasm-ph
Dielectric-barrier discharges in two-dimensional lattice potentials
采用针栅电极在平面介质阻挡放电（DBD）系统中引入波纹电位，使外加电场幅值具有二维正方形点阵的轮廓。晶格势为系统中等离子体细丝的空间分布提供了模板，并对可以形成的图案具有显著的影响。细丝在晶格晶胞内变得局部化的位置随着放电间隙的宽度而变化。当细丝在晶格中填充过度或填充不足时出现的图案让人想起在其他涉及二维晶格的物理系统中观察到的图案。我们认为，晶格驱动的介质阻挡放电和物理学的其他领域之间的联系可能会受益于进一步发展的模型，处理相互作用的粒子等离子体细丝。
2011-11-16 nlin.PS physics.plasm-ph
Plasma propagation dynamics in a patterned dielectric barrier discharge at different length scales
填充床等离子体反应器（PBPR）固有地具有复杂的几何形状，其中电极之间的体积填充有介电/催化颗粒以形成空隙和空腔的阵列。该设计产生多个长度尺度，即等离子体区域的尺寸（厘米量级）、介电/催化颗粒的尺寸（毫米量级）以及可达到微米尺寸的颗粒（或空腔）和/或表面孔之间的空隙的尺寸。等离子体形成为连接或分段的微放电的阵列。在这些不同的长度尺度上的等离子体传播的理解是重要的，在优化和控制这个过程。在这项工作中，我们调查的放电形成和传播在不同的长度尺度作为施加电压的函数在一个简化的设计PBPR，图案化的介质阻挡放电（p-DBD），在大气压下的氦气中操作，使用相位和空间分辨光学发射光谱（PROES）。p-DBD基于面向等离子体的玻璃半球的阵列，该玻璃半球被实现为两个电极中的一个，并且以六边形图案规则地排列。等离子体在最小间隙的位置处作为辅助性微放电被引发，随后在电介质表面上作为表面电离波的电子的径向加速，以最终在颗粒之间的空隙处，即在接触点处形成表面微放电。随着电压幅值的增加，在接触点处产生后续的表面微放电脉冲。每个表面微放电（S-MD）的等离子体发射被发现由微观结构组成，其发射强度作为驱动电压幅值的函数而增加。相邻的微放电相互作用，以产生从阵列的中心到边缘的波状发射强度传播。
2020-11-08 physics.plasm-ph
Flexible plasma multi-jet source operated in radial discharge configuration
根据最近的一项研究，描述了一个灵活的等离子体源在平面几何形状，冷大气等离子体射流（CAPJ）矩阵的性能从一个软圆柱表面在露天放射状发出。该等离子体装置具有12 cm的长度和5.4 cm的外径，该等离子体装置具有在其侧表面中产生的一组小出口。介质阻挡放电（DBD）维持等离子体射流产生在两个同轴电极之间流动的氦气中，这两个同轴电极由绝缘带和由聚合物泡沫制成的圆柱形壁隔开。两种操作模式被认为是：在相同的轴向位置（刷模式）和在恒定的方位角（梳状模式）的三个对齐的CAPJ的四个等距的CAPJ。所有的放电，激发15千赫-交流电压在3.8千伏的振幅，导致在均匀的长度和强度的射流。消耗的放电功率在0.1和1 W之间已估计从电流-电压测量。光学发射光谱（OES）表明，在DBD的活性区和射流余辉区的羟基，氮分子和氦原子的优势。CAPJ的这种新设计预期用于处理中空和精细部件的内表面以用于活化或愈合目的的有前景的应用。
2021-08-29 physics.plasm-ph
Formation mechanisms of striations in a filamentary dielectric barrier discharge in atmospheric pressure argon
本研究采用二维流体-泊松模型探究大气压氩气单丝DBD中条纹的形成机制，发现条纹形成于瞬态辉光阶段，由亚稳态氩原子逐级电离和准分子电离导致载流子分布扰动引发，明确了激发态与逐级电离过程的关键作用。
2023-03-12 physics.plasm-ph
Dust particle charge in plasma with ion flow and electron depletion
研究了射频放电激励电极上方等离子体中悬浮的微米级尘埃粒子的电荷特性。采用自洽流体模型计算了电极上方的等离子体分布，并考虑了电子向电极方向的耗尽以及离子向电极方向流速的增加对尘埃粒子悬浮电势的影响。与文献报道的结果进行了比较，并探讨了空间尘埃电荷变化的重要性。
2011-07-05 physics.plasm-ph
Investigation of high pressure capacitively coupled plasmas produced by electrons energized in DC sheath at powered electrode
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）；Applied Materials Dublin Ireland（应用材料爱尔兰都柏林）
研究人员实验探究宽压力范围下容性耦合等离子体的功率吸收机制，发现除低压外，更高压力下射频场有未报道的新作用，等离子体形成不由欧姆加热驱动。
2026-08-04 physics.app-ph physics.plasm-ph
Experimental investigation of plasma-electrode interactions on the ZaP-HD sheared-flow-stabilized Z-pinch device
本文在ZaP-HD装置上研究了等离子体与石墨电极的相互作用，发现升华主导的碳侵蚀会引发电极再循环与自修复，其侵蚀率与电弧放电装置相当，为SFS Z箍缩配置中的电极侵蚀管理提供了信心。
2025-11-01 physics.plasm-ph
The ElectroHydroDynamic force distribution in surface AC Dielectric Barrier Discharge actuators: do streamers dictate the ionic wind profiles?
我们表明，时空电流体动力学（EHD）的生产力在表面交流介质阻挡放电（AC-DBD）致动器的强烈影响的流光制度在正相和微放电制度在负相。集中在空间EHD力的配置文件，我们证明了离子风的空间分布只能解释的流光制度的积极贡献。最大离子风的位置被发现是直接与最大伸长率的流光在几毫米从暴露的电极。在AC-DBD操作的正相和负相中，残余体积和表面电荷再次与流光形成和后燃相关联，导致各种正EHD力区域，当在一个AC周期中时间平均时，有助于实验观察到的诱导薄壁射流的产生。通过对我们的数值结果的详尽阐述，我们提供了EHD力时空演化的说明性解释，展示了流光的重要性，并与实验相比，检索了离子风空间分布的正确表示。
2021-03-24 physics.app-ph physics.comp-ph physics.flu-dyn
Determination of the levitation limits of dust particles within the sheath in complex plasma experiments
通过改变放电功率，在射频等离子体放电中，灰尘颗粒悬浮在通电电极上方不同高度处。从放电室顶部落下的颗粒的轨迹被用来重建作用在颗粒上的垂直电力。由此产生的数据，连同从自洽流体模型的结果，被用来确定在放电中的尘埃颗粒的悬浮下限和近似的高度以上的下电极，其中获得准中性，定位鞘边缘。然后将这些结果与当前的护套模型进行比较。它还表明，在鞘边缘的几个电子德拜长度内悬浮的粒子位于电场的线性增加的部分之外。
2011-12-07 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
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
Activated carbon-assisted anionic dye decomposition using a dual-liquid post-double dielectric barrier discharge plasma reactor
Mar Thoma College for Women（玛尔·多马女子学院）；University of Delhi（德里大学）
本研究构建双液后介质阻挡放电等离子体反应器，探究活性炭辅助降解三元阴离子染料的效果，发现其在碱性溶液中可提升降解速率，明确了不同pH下的降解机制。
2026-09-07 physics.app-ph physics.chem-ph physics.ins-det
Helical Structures in Vertically Aligned Dust Particle Chains in a Complex Plasma
自组装结构从垂直对齐，带电的尘埃粒子束内的玻璃盒放置在较低的，供电的电极的RF GEC细胞进行了生产和实验研究。自组织形成的一维垂直链，二维锯齿形结构和三维螺旋结构的三角形，四边形，五边形，六边形，和七边形对称的发生。系统的演变是从一个一维的链结构，通过曲折过渡到一个二维的，纺锤状的结构，然后到各种三维的，螺旋结构表现出多重对称性的进展。稳定的配置被发现是依赖于系统的限制，（其中是水平和垂直的灰尘共振频率），在一个束和RF功率的粒子的总数。对于具有固定数量的颗粒的簇，发生结构转变的RF功率是可重复的，并且没有表现出可观察到的滞后。这些结构转变的临界条件以及随后发展的一维、二维和三维结构所表现出的基本对称性，与Kamimura和Ishihara [10]理论上提出的采用分子动力学模拟确定的最低能量的理论预测构型非常一致。
2013-03-21 physics.plasm-ph
Electrohydrodynamic self-boosted propeller for in-atmosphere propulsion
自上个世纪以来，人们一直试图利用电流体动力学（EHD）流来推进[1]。特别是由于推力的不均匀产生，以及设备的重量非常轻且脆弱的性质与悬停飞行器所需的电源重量相比，已经登记了有限的成功[2]。然而，EHD推进可以提供比任何当前推进技术更大的推力功率比[3]。旋转式EHD装置作为演示装置已经使用了很长时间[4，5]，但不知道它们是否能产生足够的推力和垂直升力来使装置升空。我们设计了EHD螺旋桨，它旋转并最终起飞，并独立飞行一小段时间。螺旋桨通过高压销/轴平衡并供电，同时通过周围接地电极的存在产生强烈的电场[6]。多螺旋桨电极设计和接地反电极能够支持螺旋桨旋转和升空。螺旋桨高达27.8 g和25.5 cm的直径进行了研究，具有负9.5 kV至60 kV的剥离电压范围和旋转速度高达80 rot/s。看来，这些是第一个EHD设备升空和飞行自己没有携带电源[7]。这验证了基于旋转的系统作为一种新的推进原理，与当前的EHD设备相比，具有潜在的改进的稳定性和控制特性。设计优化和缩放似乎是可能的，EHD无人机设计是可行的。其他应用可能包括EHD电机、风扇或传感器。
2019-01-19 physics.app-ph physics.plasm-ph
Electron dynamics in planar radio frequency magnetron plasmas: III. Comparison of experimental investigations of power absorption dynamics to simulation results
本文利用相位分辨光发射光谱并结合二维PIC模拟，研究低压氩气电容耦合射频放电中类磁控管磁场下的电子功率吸收动力学。
2022-11-10 physics.plasm-ph
Electron dynamics in planar radio frequency magnetron plasmas: I. The mechanism of Hall heating and the μ-mode
研究通过解析模型与ECCOPIC1S-M模拟揭示磁增强电容耦合等离子体中由Hall电流和E×B漂移导致的新型RF加热机制，并命名为μ-mode。
2022-11-09 physics.plasm-ph
