Устройство для прецизионного позиционирования источников низкотемпературной плазмы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В последние годы применение низкотемпературной плазмы в биомедицинских и сельскохозяйственных исследованиях вызывает значительный интерес благодаря способности плазмы эффективно стерилизовать, модифицировать поверхности и генерировать активные формы кислорода и азота. Точное позиционирование источников плазмы и характеризация режимов работы источников являются первоочередными задачами при внедрении в реальную практику. В работе представлено универсальное устройство для позиционирования источников плазмы и измерительной аппаратуры. Устройство изготовлено методом послойного наплавления (3D-печать), обладает относительно высокой прочностью конструкции при отсутствии металлосодержащих элементов. Разработанное устройство позволяет с высокой точностью позиционировать активные элементы источников плазмы над объектами различных размеров и состава, а также позволяет имплементировать чувствительные методы диагностики характеристик плазмы и изменения параметров обрабатываемых объектов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. М. Кончеков

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: konchekov@fpl.gpi.ru
Россия, Москва

А. С. Конькова

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук

Email: konchekov@fpl.gpi.ru
Россия, Москва

А. В. Князев

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук

Email: konchekov@fpl.gpi.ru
Россия, Москва

А. П. Глинушкин

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук

Email: konchekov@fpl.gpi.ru

академик РАН

Россия, Москва

С. В. Гудков

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук

Email: konchekov@fpl.gpi.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Gudkov S.V., Sarimov R.M., Astashev M.E. et al. Modern Physical Methods and Technologies in Agriculture // Phys. Usp. 2024. V. 67. № 2. P. 194. https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.09.039577
  2. Konchekov E.M., Gusein-zade N., Burmistrov D.E. et al. Advancements in Plasma Agriculture: A Review of Recent Studies // IJMS. 2023. V. 24. P. 15093. https://doi.org/10.3390/ijms242015093
  3. Adamovich I., Agarwal S., Ahedo E. et al. The 2022 Plasma Roadmap: Low Temperature Plasma Science and Technology // J. Phys. D: Appl. Phys. 2022. V. 55. № 373001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac5e1c
  4. Konchekov E.M., Gudkova V.V., Burmistrov D.E. et al. Bacterial Decontamination of Water-Containing Objects Using Piezoelectric Direct Discharge Plasma and Plasma Jet // Biomolecules. 2024. V. 14. P. 181. https://doi.org/10.3390/biom14020181
  5. Bruggeman P.J., Bogaerts A., Pouvesle J.M. et al. Plasma–Liquid Interactions // J. Applied Physics. 2021. V. 130. P. 200401. https://doi.org/10.1063/5.0078076
  6. Gudkova V.V., Razvolyaeva D.A., Borzosekov V.D., Konchekov E.M. Features of the FOX and Griess Method for Assessing the Biological Activity of Plasma Treated Solutions // Plasma Chem. Plasma Process. 2024. V. 44. P. 305. https://doi.org/10.1007/s11090-023-10418-8
  7. Konchekov E.M., Kolik L.V., Danilejko Y.K. et al. Enhancement of the Plant Grafting Technique with Dielectric Barrier Discharge Cold Atmospheric Plasma and Plasma-Treated Solution // Plants. 2022. V. 11. P. 1373. https://doi.org/10.3390/plants11101373
  8. Korzec D., Hoffmann M., Nettesheim S. Application of Plasma Bridge for Grounding of Conductive Substrates Treated by Transferred Pulsed Atmospheric Arc // Plasma. 2023. V. 6. P. 139. https://doi.org/10.3390/plasma6010012
  9. Korzec D., Hoppenthaler F., Andres T., Guentner S., Lerach S. Application of Nitrogen Piezoelectric Direct Discharge for Increase in Surface Free Energy of Polymers // Plasma. 2022. V. 5. P. 111. https://doi.org/10.3390/plasma5010009
  10. Hofmans M., Sobota A. Influence of a Target on the Electric Field Profile in a kHz Atmospheric Pressure Plasma Jet with the Full Calculation of the Stark Shifts // J. Applied Physics. 2019. V. 125. № 043303. https://doi.org/10.1063/1.5075544
  11. Goldberg B.M., Hoder T., Brandenburg R. Electric Field Determination in Transient Plasmas: In Situ & Non-Invasive Methods // Plasma Sources Sci. Technol. 2022. V. 31. № 073001. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ac6e03
  12. Orr K., Tang Y., Simeni Simeni M. et al. Measurements of Electric Field in an Atmospheric Pressure Helium Plasma Jet by the E-FISH Method // Plasma Sources Sci. Technol. 2020. V. 29. № 035019. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab6e5b
  13. Yang J., Barnat E.V., Im S., Go D.B. Spatiotemporally Resolved Measurements of Electric Field around a Piezoelectric Transformer Using Electric-Field Induced Second Harmonic (E-FISH) Generation // J. Phys. D: Appl. Phys. 2022. V. 55. № 225203. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac406a
  14. Li X., Jin S., Song K. et al. Temporal Electric Field of a Helium Plasma Jet by Electric Field Induced Second Harmonic (E-FISH) Method. // Plasma Sci. Technol. 2023. V. 25. № 015402. https://doi.org/10.1088/2058-6272/ac8419
  15. Robert E., Sarron V., Riès D. et al. Characterization of Pulsed Atmospheric-Pressure Plasma Streams (PAPS) Generated by a Plasma Gun // Plasma Sources Sci. Technol. 2012. V. 21. № 034017. https://doi.org/10.1088/0963-0252/21/3/034017
  16. Mat Saman N., Ahmad M.H., Buntat Z. Experimental Analysis of Cold Plasma With Glow Discharge Mechanism Under a Variety of Input Parameters // IEEE Trans. Plasma Sci. 2022. V. 50. P. 2110. https://doi.org/10.1109/TPS.2022.3176455
  17. Nishiura M., Yoshida Z., Mushiake T. et al. Electro-Optic Probe Measurements of Electric Fields in Plasmas // Rev. Sci. Instrum. 2017. V. 88. № 023501. https://doi.org/10.1063/1.4974740

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Модель устройства: вид спереди (а), вид сбоку (б), вид сверху (в); 1 – шток; 2 – крепежный элемент; 3 – фиксатор; 4 – втулка для крепления исследуемого объекта (электрода); 5 – канавка для выставления угла поворота; 6 – муфта для вертикального перемещения предметных столиков; 7 – предметный столик; 8 – механизм горизонтальной юстировки; 9 – муфта для горизонтального перемещения предметных столиков; 10 – платформа; 11 – юстировочные ножки; 12 – компенсационный элемент.

Скачать (116KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Применение устройства позиционирования для регистрации спектров свечения плазмы при одновременной обработке водосодержащего объекта. 1 – Активный элемент источника плазмы, 2 – плазменная струя, 3 – объект обработки, 4 – линза.

Скачать (152KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024