大气压低温微等离子体射流（≤10μm）产生及参数诊断

发布时间：2024-03-01 22:42

　　大气压低温微等离子体射流作为以等离子体射流形式产生的微等离子体,在直流、交流、射频及微波电源驱动下均可产生。与常规尺寸大气压低温等离子体射流相比,大气压低温微等离子体由于被限制在更小的空间,其可具备更高的热稳定性以及活性粒子产出,并且可对更小面积的物体如单个细胞进行直接处理,并天然具有单位面积上更高的集成度。然而,随着尺寸减小,大气压低温微等离子体射流将变得越来越难以产生。本文针对目前大气压低温微等离子体射流在10μm及10μm以下尺寸相关研究的空白,选用了四种规格的介质管,且针对各介质管设计了相应的放电装置,由此分别产生了尺寸为10μm、尺寸为6μm、尺寸为3.4μm以及及最小尺寸达10μm的变尺寸的大气压低温微等离子体射流,并对产生的各大气压低温微等离子体射流进行了相应的电学诊断和光学诊断。本文主要内容如下:1、通过设计相应的放电装置,在内径为10μm的介质管内产生了长为².5cm的He微等离子体射流,其长宽比达到²500。得益于介质管的超高比表面,由N₂C³Π_μ-B

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1自然界中以及实验室中产生等离子体的典型参数

图1.1自然界中以及实验室中产生等离子体的典型参数[11]指至少在某一个维度上尺寸小于1mm的等离子体[1体的特征尺寸。关于微等离子体的研究直到20世纪20世纪90年代，微等离子体的相关研究才算作正造技术需要在集成电路技术之外获得新的拓展，大系统的微等离子体源....

图1.2Paschen曲线示意图，即击穿电压与pd值之间的关系

华中科技大学博士学位论文体放电特性依赖于放电区域气压p和电极之间间距d的乘积与pd值之间满足一定的对应关系，通常也被称作Paschen2为Paschen曲线示意图[1]。如果将d固定为低气压放电中通个cm，为了在接近大气压下实现气....

图1.3相关物理和化学过程的时间尺度[25]

华中科技大学博士学位论文2eggeeeBe342TTmeETmkTλ=（1-1）其中，mg为中性粒子质量，me为电子质量，kB为玻尔兹曼常数，E为电场强度，e为电子电荷量，λe为电子碰撞平均自由程。由式（1....

图1.4等离子体工作区域与气压p和其特征尺寸D之间的关系

华中科技大学博士学位论文2）成立的前提为：等离子体热量损失主要通过与其周围腔壁，不考虑对流及辐射等其他方式，并且等离子体中获得的能性粒子之间的碰撞，而电子将从电场中获得能量。对于气体子复合以及分解产物[69]，如N2，式（1-2）并不成立。Ma和Tg=T....

本文编号：3915931