Summary
यह प्रोटोकॉल ठोस और तरल पदार्थ जैसे विविध सतहों के उपचार के लिए लागत-जेट के सेटअप, हैंडलिंग और अनुप्रयोग की विशेषता के लिए प्रस्तुत किया गया है।
Abstract
हाल के वर्षों में, गैर थर्मल वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा बड़े पैमाने पर सतह उपचार के लिए इस्तेमाल किया गया है, विशेष रूप से, जैविक अनुप्रयोगों में उनकी क्षमता के कारण । हालांकि, वैज्ञानिक परिणाम अक्सर अविश्वसनीय प्लाज्मा स्थितियों के साथ-साथ जटिल उपचार प्रक्रियाओं के कारण प्रजनन समस्याओं से पीड़ित होते हैं। इस समस्या को हल करने और एक स्थिर और प्रजनन योग्य प्लाज्मा स्रोत प्रदान करने के लिए, लागत-जेट संदर्भ स्रोत विकसित किया गया था।
इस काम में, हम लागत संदर्भ माइक्रोप्लाज्मा जेट (कॉस्ट-जेट) का उपयोग करके विश्वसनीय और प्रजनन योग्य सतह उपचार करने के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल का प्रस्ताव करते हैं। आम मुद्दों और नुकसान पर चर्चा की जाती है, साथ ही अन्य उपकरणों और इसके लाभप्रद दूरदराज के चरित्र की तुलना में लागत जेट की विशिष्टताओं पर चर्चा की जाती है। ठोस और तरल सतह उपचार दोनों का विस्तृत विवरण प्रदान किया जाता है। वर्णित विधियां बहुमुखी हैं और अन्य प्रकार के वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा उपकरणों के लिए अनुकूलित की जा सकती हैं।
Introduction
शीत वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा (सीएपी) ने सतह उपचार अनुप्रयोगों के लिए अपनी क्षमता के कारण हाल के वर्षों में बढ़ी हुई रुचि को आकर्षित किया है । सीएपी को उनके गैर-संतुलन गुणों की विशेषता होती है, जो उपचारित नमूनों पर कम थर्मल प्रभाव को बनाए रखते हुए प्रतिक्रियाशील प्रजातियों के उच्च घनत्व के साथ जटिल प्लाज्मा रसायन को सक्षम करती है। इसलिए, सीआईपी को जैविक ऊतक 1 ,2,3,4के उपचार के लिए विशेष रूप से मानाजाताहै। सीएपी की कई अवधारणाओं और डिजाइनों का उपयोग अन्य बायोमेडिकल अनुप्रयोगों के बीच घाव कीटाणुशोधन और उपचार, रक्त जमावट और कैंसर उपचार के लिए सफलतापूर्वक किया जाता है। जैविक ऊतकों का एक बड़ा हिस्सा तरल पदार्थ होता है। इसलिए, अनुसंधान भी तेजी से कोशिका माध्यमया पानी5,6,7जैसे तरल सतहों पर सीएपी के प्रभावों की जांच पर ध्यान केंद्रित किया जा रहा है ।
हालांकि, वैज्ञानिक परिणाम अक्सर विश्वसनीयता और प्रजनन संबंधी समस्याओं से पीड़ित होते हैं8,9,10. एक तरफ, इलाज जैविक सब्सट्रेट्स प्राकृतिक विविधताओं के अधीन हैं। दूसरी ओर, जैविक तंत्र को शायद ही कभी सीधे प्लाज्मा प्रक्रियाओं (जैसे इलेक्ट्रिक फील्ड्स, यूवी विकिरण, और लंबे और अल्पकालिक प्रजातियों आदि) के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। इसके अलावा, बदले में इन प्लाज्मा प्रक्रियाओं व्यक्तिगत प्लाज्मा स्रोत और उसके आवेदन के सटीक प्रकार पर दृढ़ता से निर्भर करते हैं ।
इसके अतिरिक्त, उपचार प्रक्रियाओं के विस्तृत प्रोटोकॉल शायद ही कभी उपलब्ध हैं। इससे उपचार के परिणाम पर एक विशेष प्लाज्मा पैरामीटर के प्रभाव को अलग करना मुश्किल हो जाता है, जो प्राप्त परिणामों को गैर-हस्तांतरणीय प्रदान करता है।
इसलिए हाल ही में, ठंडे वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा का उपयोग कर सतहों, ऊतकों और तरल पदार्थों के उपचार को मानकीकृत करने के लिए विभिन्न प्रयास किए गए हैं। यहां हम केवल कुछ चुनिंदा उदाहरण पेश करते हैं ।
- विभिन्न प्लाज्मा स्रोतों की सीधी तुलना को सरल बनाने के लिए, एक संदर्भ स्रोत विकसित किया गया था। कम दबाव वाले प्लाज्मा समुदाय से प्रेरित होकर, लागत कार्रवाई एमपी 1101 के ढांचे में एक प्रजनन योग्य और स्थिर निर्वहन डिजाइन (कॉस्ट-जेट) विकसित किया गया था जो भविष्य के जैव चिकित्सा अनुसंधान11के लिए एक संदर्भ स्रोत के रूप में काम कर सकता है।
- तुलनीयता को सक्षम करने के लिए, व्यक्तिगत अनुप्रयोगों के लिए संदर्भ प्रोटोकॉल विकसित किए गए थे। उदाहरण के लिए, ठंडे वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा के रोगाणुरोधी गुणों की तुलना को मानकीकृत करने के लिए, मान एट अल ने प्रति क्षेत्र इकाई12के उपचार के समय को सामान्य करके सूक्ष्मजीव उपचार के लिए एक संदर्भ प्रोटोकॉल को परिभाषित किया।
- अधिक लचीले दृष्टिकोण के लिए, कोगेलहाइड एट अल ने मैक्रोमॉलिक्यूल्स13पर प्लाज्मा-प्रेरित रासायनिक संशोधनों की जांच करने के लिए एक विधि विकसित की। एफटीआर और मास स्पेक्ट्रोमेट्री के संयोजन में सिस्टीन और या सिस्टीन युक्त ग्लूटाथिएक (जीएसएच) जैसे ट्रेसर यौगिकों का उपयोग करते हुए, उन्होंने जैविक सब्सट्रेट्स पर रासायनिक संशोधनों को एक्सट्रपलेशन करने की कोशिश की। इस विधि का उपयोग करके, कॉस्ट-जेट, किंपेन और सिनोगी डीबीडी जैसे कई प्लाज्मा स्रोतों की तुलना पहले ही14,15,16से की जा चुकी है।
- सीधे व्यक्तिगत प्लाज्मा स्रोतों की तुलना करने के लिए, तुलनीय नियंत्रण मापदंडों की स्थापना की जानी चाहिए । इलेक्ट्रॉन तापमान, इलेक्ट्रॉन घनत्व, और प्रतिक्रियाशील प्रजातियों के प्रवाह घनत्व जैसे बुनियादी प्लाज्मा पैरामीटर वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा में मापने के लिए कठिन हैं क्योंकि ऐसे प्लाज्मा अक्सर क्षणिक होते हैं और उनके आयाम छोटे होते हैं। इसके बजाय, जनरेटर पावर, एप्लाइड वोल्टेज या इग्निशन जैसे बाहरी नियंत्रण मापदंडों और आर्किंग पॉइंट्स का उपयोग अक्सर संदर्भ के रूप में किया जाता है, खासकर जब परिणामों की तुलना सिमुलेशन17,18से की जाती है। हाल ही में, मापा विद्युत ऊर्जा की खपत एक अधिकविश्वसनीय नियंत्रण पैरामीटर19,20, 21के रूप में इस्तेमाल किया गया है ।
इन प्रयासों के बावजूद, विभिन्न अध्ययनों के परिणामों की तुलना करना अभी भी असंभव हो सकता है, बस एक सतह पर प्लाज्मा स्रोत को सही ढंग से लागू करने की चुनौती के कारण। वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा अनुप्रयोगों जैसे बाहरी विद्युत क्षेत्रों (क्षतिपूर्ति सर्किट), प्लाज्मा और आसपास के वातावरण (परिरक्षित वातावरण), प्रजातियों के परिवहन (आयनिक हवा) और नियंत्रण मापदंडों (वोल्टेज, वर्तमान, बिजली) के बीच प्रतिक्रिया छोरों जैसे वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा अनुप्रयोगों के साथ काम करते समय बड़ी संख्या में प्रचलित नुकसान से निपटना पड़ता है।
इस कार्य का मुख्य उद्देश्य सतह उपचार के लिए कॉस्ट-जेट के आवेदन पर एक गहन, विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करना है। कॉस्ट-जेट एक विश्वसनीय प्लाज्मा स्रोत है जिसे औद्योगिक या चिकित्सा उपयोग के बजाय वैज्ञानिक संदर्भ उद्देश्यों के लिए विकसित किया गया था। यह पुन: उत्पन्न निर्वहन की स्थिति और उपलब्ध अध्ययनों का एक व्यापक डाटाबेस प्रदान करता है22,23. कॉस्ट-जेट एक सजातीय, कैपेसिटिवली युग्मित आरएफ-प्लाज्मा पर आधारित है । क्योंकि बिजली के क्षेत्र गैस के प्रवाह के लिए लंबवत सीमित है, आवेशित प्रजातियों ज्यादातर निर्वहन क्षेत्र में रखा जाता है और लक्ष्य या आसपास के वातावरण के साथ बातचीत नहीं करते । इसके अतिरिक्त, लैमिनार गैस प्रवाह प्लाज्मा प्रवाह में प्रजनन योग्य प्लाज्मा रासायनिक स्थितियों को सुनिश्चित करता है।
इस पेपर में हम सबसे आम चुनौतियों का समाधान करेंगे और साहित्य में इस्तेमाल किए गए संभावित समाधानों को पेश करेंगे । इनमें उचित गैस आपूर्ति, निर्वहन नियंत्रण, परिवेश वातावरण प्रभाव और सतह की तैयारी शामिल है। यहां प्रस्तुत प्रोटोकॉल के अनुपालन से मापों की प्रजनन क्षमता और तुलनीयता सुनिश्चित होनी चाहिए।
प्रोटोकॉल अन्य वायुमंडलीय दबाव स्रोतों के लिए एक उदाहरण के रूप में भी काम कर सकता है। यह व्यक्तिगत गैस प्रवाह और इलेक्ट्रिक क्षेत्र विन्यास के अनुसार अन्य जेट प्लाज्मा स्रोतों के लिए परिष्कृत किया जाना चाहिए। जहां लागू हो, हम प्रोटोकॉल में संभावित समायोजन को इंगित करने की कोशिश करेंगे। वर्णित चरणों पर विचार किया जाना चाहिए और जब प्रकाशन अध्ययन वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा के इलाज के नमूनों के लिए लागू करने पर रिपोर्ट ।
Protocol
1. फ़ीड गैस की आपूर्ति और नियंत्रित वातावरण
- गैस की आपूर्ति सभी धातु गैस लाइनों से मिलकर स्थापित करें, किसी भी TPFE या इसी तरह के प्लास्टिक ट्यूबिंग24से परहेज । किसी भी अशुद्धियों से बचने और गैस आपूर्ति प्रणाली को पंप करने की सुविधा प्रदान करने के लिए गैस आपूर्ति लाइनों को यथासंभव कम रखें।
- लागत-जेट की विशिष्ट गैस प्रवाह दरों के अनुसार फ़ीड गैस प्रदान करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बड़े पैमाने पर प्रवाह नियंत्रकों का चयन करें। कम से कम 99.999% की शुद्धता के साथ काम कर रहे गैस का उपयोग करें।
नोट: लागत जेट की प्राथमिक काम गैस हीलियम है । ऑपरेशन 100 एससीसीएम और लगभग 5000 एससीएम के बीच प्रवाह दरों पर महसूस किया जा सकता है, जिसमें 1000 एससीसीएम सबसे आम मूल्य है। - कई बड़े पैमाने पर प्रवाह नियंत्रकों से मिलकर एक प्रणाली द्वारा प्रतिक्रियाशील गैसों के मिश्रण का एहसास। छोटे मिश्रणों के लिए,25को पूरा करने के लिए मिश्रण के लिए आवश्यक समय को कम करने के लिए एक काउंटर-मिक्सिंग यूनिट का उपयोग करें।
नोट: आम मिश्रण ऑक्सीजन और नाइट्रोजन 5 एससीएम (काम गैस का ०.५%) के क्रम में एक प्रवाह दर के साथ कर रहे हैं । - गैस की आपूर्ति लाइनों और जेट के बीच एक वाल्व जोड़ें नम हवा गैस की आपूर्ति में प्रवेश करने से रोकने के लिए जब डिवाइस उपयोग में नहीं है के रूप में पानी वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा में सबसे आम और सबसे समस्याग्रस्त अशुद्धता है, गंभीर प्लाज्मा रसायन विज्ञान को प्रभावित ।
- ट्यूबिंग में अशुद्धियों को कम करने के लिए, सतह उपचार से पहले गैस आपूर्ति लाइनों को साफ करें। ऐसा करने के लिए, या तो बस के बारे में १००० sccm हीलियम के एक मध्यम गैस प्रवाह सेट और आपूर्ति लाइनों फ्लश या, अधिमानतः, बार पंप और आपूर्ति लाइनों (के बारे में तीन बार) फिर से भरना ।
नोट: जब बस गैस की आपूर्ति लाइनों निस्तब्धता, कई घंटे के लिए प्रणाली को साफ करने की जरूरत हो सकती है, संदूषण की स्थिति पर निर्भर करता है । - फ़ीड गैस में आर्द्रता को और कम करने के लिए गैस आपूर्ति लाइनों में आणविक छलनी जाल या ठंडा जाल (उदाहरण के लिए, तरल नाइट्रोजन का उपयोग करके) जोड़ें।
- यदि, इसके बजाय, एक अभिकर् ता के रूप में पानी की एक नियंत्रित मात्रा वांछित है, तो सिस्टम26,27में एक बबलर जोड़ें।
- अपने प्रयोग के लिए एक नियंत्रित वातावरण स्थापित करने पर विचार करें क्योंकि परिवेश वातावरण की संरचना में परिवर्तन प्लाज्मा प्रवाह में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रभावित कर सकता है।
नोट: यह प्रभाव लागत जेट28के लिए बहुत स्पष्ट नहीं है, क्योंकि इलेक्ट्रिक फील्ड विन्यास प्लाज्मा को डिस्चार्ज चैनल के अंदर तक सीमित करता है, लेकिन अन्य कैप उपकरणों के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है जहां सक्रिय प्लाज्मा आंशिक रूप से डिवाइस के बाहर है।
2. विधानसभा और डिवाइस के सेटअप
- कॉस्ट-जेट डिवाइस को गैस सप्लाई से कनेक्ट करें । डिवाइस को सीधे 1/4 इंच स्टेनलेस स्टील स्वेजलोक ट्यूबिंग से कनेक्ट करें । विभिन्न ट्यूबिंग मानकों के लिए एडाप्टर का उपयोग करें।
- एसएमसी कनेक्टर से लैस एक परिरक्षित बीएनसी केबल का उपयोग करके लागत-जेट को बिजली की आपूर्ति से जोड़ें।
- समाप्ति के रूप में 50 ओम प्रतिरोधक का उपयोग करके वोल्टेज और वर्तमान की निगरानी करने के लिए एक आस्टसिलोस्कोप से एकीकृत विद्युत जांच को कनेक्ट करें।
- लागत-जेट आवास खोलें और संचालित कॉपर लाइन के साथ-साथ जेट (जैसे, स्वेजलोक गैस ट्यूब) और ऑसिलोस्कोप के एक जमीन वाले हिस्से के लिए ठीक से मुआवजा वाणिज्यिक वोल्टेज जांच से कनेक्ट करें।
- एक जांच अंशांकन दिनचर्या करें: लागत-जेट के लिए एक छोटा सा वोल्टेज लागू करें और इष्टतम युग्मन (मापा वोल्टेज को अधिकतम) तक पहुंचने के लिए पेचकश का उपयोग करके एलसी-सर्किट के चर कैपेसिटर को ट्यून करें। रैखिक प्रतिगमन का उपयोग करके मापा वोल्टेज (लागू जांच) के लिए वास्तविक वोल्टेज (वाणिज्यिक जांच) की तुलना करके एक वोल्टेज अंशांकन करें और एक अंशांकन स्थिर की गणना करें। वाणिज्यिक वोल्टेज जांच को हटा दें और लागत-जेट आवास को बंद करें।
- फिर, लागत-जेट पर एक छोटा वोल्टेज लागू करें और इष्टतम युग्मन तक पहुंचने के लिए पेचकश का उपयोग करके एलसी-सर्किट के चर कैपेसिटर को ट्यून करें।
- लागत-जेट डिवाइस में प्लाज्मा प्रज्वलित करें: सबसे पहले, मास फ्लो कंट्रोलर्स (एमएफसी) का उपयोग करके हीलियम के लगभग 1 एसएलपीएम की गैस प्रवाह दर स्थापित करें। गैस आपूर्ति प्रणाली और लागत जेट के बीच वाल्व पिछले खोलें । फिर, इलेक्ट्रोड पर कम वोल्टेज लगाएं और प्लाज्मा प्रज्वलित होने तक आयाम बढ़ाएं।
- यदि, पहले प्रज्वलन पर, इलेक्ट्रोड अशुद्ध होते हैं और इग्निशन में बाधा डालते हैं, तो एक उच्च प्रारंभिक वोल्टेज लागू करें और इग्निशन के बाद इसे जल्दी से कम करें। वैकल्पिक रूप से, एक आसान पहले प्रज्वलन की सुविधा के लिए एक स्पार्क बंदूक का उपयोग करें।
- वांछित मूल्यों के लिए ऑपरेशन नियंत्रण मापदंडों (गैस प्रवाह, लागू वोल्टेज) निर्धारित करें।
- स्थिर और प्रजनन योग्य संचालन स्थितियों को सुनिश्चित करने के लिए थर्मल स्थिरीकरण (लगभग 20 मिनट) की अनुमति देने के लिए सेटअप को थोड़ा वार्म-अप समय दें।
- प्रयोगों के दौरान गैस संरचना को बदलने के लिए, गैस आपूर्ति सेटअप के आधार पर लगभग 2 मिनट के संतुलन समय के लिए अनुमति दें।
नोट: कॉस्ट जेट अब आवेदन के लिए तैयार है ।
3. बिजली माप
- एक कंप्यूटर के लिए लागत जेट के लिए लागू वोल्टेज और वर्तमान की निगरानी आस्टसिलोस्कोप कनेक्ट करें ।
- कंप्यूटर29 में 'कॉस्ट पावर मॉनिटर' सॉफ्टवेयर स्थापित करें जो वास्तविक समय की बिजली की निगरानी11, 19की अनुमतिदेताहै।
- विशिष्ट आस्टसिलोस्कोप को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक आदेशों को लागू करके सॉफ्टवेयर और ऑसिलोस्कोप के बीच संचार को समायोजित करें।
- कॉस्ट पावर मॉनिटर सॉफ्टवेयर शुरू करें और सेटिंग्स पैनल पर स्विच करें। ऑसिलोस्कोप से जुड़े सही चैनलों और चरण 2.4 में लगातार निर्धारित अंशांकन भरें।
नोट: यदि वाणिज्यिक वोल्टेज जांच कॉस्ट-जेट से जुड़ी है तो अंशांकन कारक की गणना करने के लिए फाइंड बटन का उपयोग स्वचालित रूप से किया जा सकता है। - स्वीप पैनल में बदलें। एक संदर्भ चरण ले लो, जबकि प्लाज्मा अभी भी खोज बटन दबाकर बंद है । इस माप से पहले गैस प्रवाह को बंद कर दें और एक वोल्टेज लागू करें जो निर्वहन के वास्तविक संचालन के लिए उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज की विशिष्ट श्रेणी में है क्योंकि प्लाज्मा नोबल गैस प्रभुत्व वाले गैस मिश्रण की तुलना में बहुत अधिक इग्निशन वोल्टेज के कारण हवा में प्रज्वलित नहीं होगा। वोल्टेज और वर्तमान जांच के बीच सापेक्ष चरण बदलाव के लिए स्वचालित रूप से सही करने के लिए इस माप का उपयोग करें, यहां सही कैपेसिटर के 90 डिग्री चरण को मानते हुए।
- विद्युत मापों को शुरू करने या थामने के लिए स्टार्ट एंड पॉज़ बटन दबाएं।
- इच्छानुसार कॉस्ट-जेट संचालित करें। वोल्टेज और वर्तमान आयामों के साथ-साथ उनके चरण बदलाव से गणना की गई वास्तविक विद्युत शक्ति का उपयोग करें, जो लगातार निगरानी के लिए और नियंत्रण पैरामीटर के रूप में सॉफ्टवेयर में प्रदर्शित होते हैं।
4. (ठोस) सतह उपचार
- अपने प्रयोग के लिए एक नियंत्रित वातावरण स्थापित करें।
नोट: लागत जेट के मामले में, नियंत्रित वातावरण सीमित निर्वहन चैनल के बाहर सक्रिय प्लाज्मा रसायन विज्ञान के साथ स्रोतों की तुलना में कम महत्वपूर्ण है । - चरण 1.5 में वर्णित गैस आपूर्ति लाइनों को साफ करें।
- वांछित ऑपरेटिंग पैरामीटर सेट करें और लगभग 20 मिनट तक प्रतीक्षा करें जब तक कि लागत-जेट स्थिर तापमान तक न पहुंच जाए।
- लागत-जेट और इलाज की सतह के बीच की दूरी चुनें क्योंकि यह दूरी उपचारित सतह30पर अतिक्रमण करने वाली प्रतिक्रियाशील प्रजातियों की मात्रा निर्धारित करती है। आसान हेरफेर के लिए सब्सट्रेट माउंट करने के लिए एक जाइज़-स्टेज का उपयोग करें।
नोट: लागत जेट के लिए, सुरक्षा अंतर प्लाज्मा निर्वहन और इलाज सतह के बीच की दूरी के लिए एक अतिरिक्त मिलीमीटर कहते हैं । - उपचार का समय शुरू करें: या तो बस प्लाज्मा पर स्विच करें या एक यांत्रिक शटर का उपयोग करें। स्विचिंग इवेंट के दौरान संभावित वोल्टेज ओवरशूट के बारे में जागरूक रहें जिससे एक संकुचित निर्वहन होता है। एमएस रेंज में बेहतर नियंत्रण के लिए, एक घूर्णन शटर का उपयोग करें।
- समय की वांछित राशि के लिए नमूने का इलाज करें और प्लाज्मा बंद करके या शटर के उपयोग से उपचार के समय को समाप्त करें।
- यदि आवश्यक हो, तो सतह चार्जिंग, आयन ड्रैग बलों, या उछाल के कारण परिवेशी हवा मिश्रण के प्रभाव के रूप में सब्सट्रेट का इलाज करते समय श्लिरेन इमेजिंग का उपयोग करके लक्ष्य के सामने गैस प्रवाह पैटर्न की जांच करें, जो सतह तक पहुंचने वाली प्रतिक्रियाशील प्रजातियों की मात्रा को प्रभावित कर सकता है।
5. तरल उपचार
- प्रयोग के लिए एक नियंत्रित वातावरण स्थापित करें।
- चरण 1.5 में वर्णित गैस आपूर्ति लाइनों को साफ करें।
- वांछित ऑपरेटिंग मापदंडों को सेट करें और एक स्थिर तापमान तक पहुंचने के लिए लागत-जेट के लिए लगभग 20 मिनट इंतजार करें।
- कॉस्ट-जेट और इलाज तरल के बीच की दूरी चुनें।
- एक पर्याप्त कंटेनर में इलाज करने के लिए तरल डालो। कंटेनर के साथ तरल में संभावित रूप से उत्पन्न प्रतिक्रियाशील प्रजातियों की प्रतिक्रियाओं से बचने के लिए निष्क्रिय सामग्री का उपयोग करें। इलाज किए जाने वाले तरल की मात्रा के अनुसार कंटेनर का आकार चुनें।
- तरल सतह पर गैस प्रवाह के प्रभाव पर विचार करें: गैस प्रवाह दर के आधार पर, एक अवतल मेनिस्कस के बारे में पता रखें जो बन सकता है, इस प्रकार प्लाज्मा और तरल सतह के बीच की दूरी को बदल सकता है।
- इलाज शुरू करें। गैस प्रवाह में अचानक परिवर्तन के कारण तरल की सतह पर दबाव बढ़ने से बचें क्योंकि इससे निर्वहन ज्यामिति में तरल बौछार हो सकती है, संभवतः शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकता है और निश्चित रूप से प्लाज्मा को दूषित कर सकता है। इसके बजाय, एक यांत्रिक शटर का उपयोग करें या धीरे-धीरे गैस प्रवाह को बढ़ाएं।
- तटस्थ गैस प्रवाह और तरल सतह के बीच घर्षण के कारण तरल के मिश्रण/सरगर्मी को ध्यान में रखें क्योंकि यह तरल में परिवहन प्रक्रियाओं और एकाग्रता प्रोफाइल को प्रभावित करता है । इसके अतिरिक्त, उपचार के समय के आधार पर, उपचार के दौरान तरल के वाष्पीकरण के लिए सही (उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया स्थिरांक की गणना करते समय)। प्लाज्मा स्रोत के आधार पर, इस वाष्पीकरण के बारे में पता हो संभवतः वापस निर्वहन के लिए युग्मन के कारण, इस प्रकार प्लाज्मा रसायन विज्ञान बदल रहा है ।
- कृपया यह भी विचार करें कि तरल पदार्थों में संभावित अभिकर् ती के साथ प्रतिक्रियाशीलता भी इस एजेंट की सतह गतिविधि से प्रभावित होती है। इस प्रकार, कुछ मामलों में, सर्फेक्टेंट अल्पकालिक प्रजातियों और तरल पदार्थों के बीच बातचीत में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।
Representative Results
ऊपर वर्णित तरीकों और उपकरणों का उपयोग करते हुए, हमने विभिन्न सतहों और तरल पदार्थों के लिए लागत-जेट को अनुकरणीय रूप से लागू किया। चित्रा 1 बिजली की आपूर्ति, गैस आपूर्ति प्रणाली, वोल्टेज और वर्तमान जांच के साथ-साथ एक नियंत्रित वातावरण और एक यांत्रिक शटर सहित उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रयोगात्मक सेटअप को दर्शाता है।
चित्रा 1: प्रायोगिक सेटअप लागत जेट का उपयोग कर सतहों और तरल पदार्थ के प्लाज्मा उपचार के लिए इस्तेमाल किया । फीड गैस को शुद्ध करने के लिए ठंडे जाल का इस्तेमाल किया जाता है। नियंत्रित वातावरण वायुमंडलीय दबाव पर एक पंप वैक्यूम चैंबर द्वारा महसूस किया जाता है। यांत्रिक शटर ठोस और तरल सतह उपचार के समय प्रबंधन की सुविधा प्रदान करता है। लचीला चरण प्लाज्मा जेट और सतह के बीच की दूरी को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
लागत जेट में लागू वोल्टेज और वर्तमान जांच का उपयोग करना, नष्ट विद्युत शक्ति की गणना की जा सकती है । चित्रा 2 1 एसएलपीएम के गैस प्रवाह का उपयोग करके पांच अलग-अलग लागत-जेट उपकरणों में उत्पन्न एक हीलियम प्लाज्मा में मापा विद्युत शक्ति दिखाता है। सभी डिवाइस समान व्यवहार दिखाते हैं। विभिन्न उपकरणों के बीच विचलन बिजली माप की अनिश्चितता के साथ-साथ इलेक्ट्रोड दूरी जैसे सेटअप में सूक्ष्म अंतर से उत्पन्न होता है। रिडेल22द्वारा प्रतिक्रियाशील प्रजातियों (जैसे, परमाणु ऑक्सीजन और ओजोन), तापमान और शक्ति के साथ-साथ जीवाणु गतिविधि माप के अधिक विस्तृत माप किए गए हैं।
चित्रा 2: एक हीलियम प्लाज्मा में लागू वोल्टेज के एक समारोह के रूप में नष्ट शक्ति। डेटा पांच समान लागत जेट उपकरणों३४का प्रतिनिधित्व करता है । उच्च वोल्टेज पर छोटे विचलन माप की अनिश्चितताओं के साथ - साथ गैस डिस्चार्ज चैनल ज्यामिति22में छोटे विचलन के कारण होते हैं । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 3 एक इमेजिंग स्पेक्ट्रोस्कोपिक रिकोमीटर 31 का उपयोग कर मापा ०.५% ऑक्सीजन के मिश्रण के साथ १.४ एसएलपीएम हीलियम के एक गैस प्रवाह का उपयोग कर लागत जेट के साथ एक3मिनट उपचार के लिए एक: सी-एच फिल्म के नक़्क़ाशी प्रोफ़ाइल से पता चलता है । नक़्क़ाशी पैटर्न प्लाज्मा बहिस्त्राव की बेलनाकार समरूपता का प्रतिनिधित्व करने वाली एक गोलाकार संरचना दिखाता है। संख्यात्मक सिमुलेशन के साथ संयोजन में नक़्क़ाशी प्रोफाइल के आधार पर, परमाणु ऑक्सीजन की सतह हानि संभावना का अनुमान लगाया जा सकता है।
चित्रा 3: एक प्लाज्मा के Etch प्रोफ़ाइल-एक इलाज: सी-एच फिल्म । फिल्म में डुबकी २३० वीrms के एक वोल्टेज पर ०.६% ऑक्सीजन के मिश्रण और 3 मिनट के एक उपचार के समय के साथ १.४ slm हीलियम के एक गैस मिश्रण का उपयोग कर etched था ।31कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 4 तरल सतह पर गैस धारा को बाधित करने के कारण तरल में होने वाली वोर्टिस को दर्शाता है। तरल में लेजर शीट रोशन ट्रेसर कणों से कणों की छवि वेलोसिमेट्री के माध्यम से इन कणों के प्रक्षेपवक्र और वेग का पालन करना संभव होता है और इसलिए द्रव प्रवाह का अध्ययन32. सीडिंग कणों और तरल पदार्थ के समान घनत्व पर विचार करना महत्वपूर्ण है ताकि कणों के प्रक्षेप-पथ तरल पदार्थ के आंदोलन का प्रतिनिधित्व करें। द्रव प्रवाह मापन और संख्यात्मक सिमुलेशन के इस दृश्य के साथ33की तुलना की जा सकती है। वोर्टिस बहिस्त्राव गैस प्रवाह और तरल सतह के बीच सतह घर्षण के कारण होते हैं। चित्रा 4 प्लाज्मा जेट, तथाकथित meniscus के गैस चैनल के नीचे तरल सतह के होने वाली अवसाद से भी पता चलता है । यह एक नीली रेखा द्वारा कल्पना की जाती है।
चित्र 4: गैस प्रवाह से हड़कंप मच गया पानी के 3 मिलीलीटर में प्रबुद्ध कॉर्नस्टार्च कणों की तस्वीर। वोर्टिस बहिस्त्राव गैस प्रवाह और तरल सतह के बीच सतह घर्षण के कारण होते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
Discussion
यहां, हम विभिन्न सामग्रियों के सतह उपचार के लिए एक वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा जेट के उपयोग को प्रदर्शित करते हैं। एक वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा जेट के लिए प्रयोगात्मक सेटअप प्लाज्मा मापदंडों, रसायन विज्ञान, और प्रदर्शन पर एक जबरदस्त प्रभाव हो सकता है और फलस्वरूप प्लाज्मा उपचार के परिणाम को प्रभावित करता है और प्रोटोकॉल में एक महत्वपूर्ण कदम है ।
एक उदाहरण के रूप में, गैस आपूर्ति लाइनें प्लाज्मा की फ़ीड गैस में सबसे आम अशुद्धता के बारे में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं जो आर्द्रता है। विशेष रूप से, प्लाज्मा में प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन प्रजातियों का उत्पादन कम हो जाता है जबकि प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के उत्पादन को इष्ट किया जाता है, पानी के अणुओं और नाइट्रोजन35की तुलना में ऑक्सीजन की कम आयनीकरण ऊर्जा के कारण। शीतकालीन24 को पता चला कि आंतरिक ट्यूब की सतह पर पानी के अणुओं से निकलने वाली फ़ीड गैस आर्द्रता उच्च पोर्सिटी और भंडारण क्षमता के कारण धातु ट्यूबों की तुलना में पॉलीमेरिक ट्यूबों का उपयोग करके उच्च परिमाण का एक आदेश है । इसे फीड गैस के साथ लाइनों को फ्लश करके कम किया जा सकता है। हालांकि, फ्लशिंग द्वारा लाइन सुखाने में एक-दो घंटे लगते हैं। इसलिए, पॉलीमेरिक ट्यूबिंग से बचा जाना चाहिए या कम से कम जितना संभव हो उतना कम रखा जाना चाहिए। इन निष्कर्षों को ग्रोस-क्रेउल25के अध्ययनों द्वारा रेखांकित किया गया है । उन्होंने बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके प्लाज्मा रसायन विज्ञान पर पॉलीमाइड और स्टेनलेस स्टील ट्यूबिंग के प्रभाव की तुलना की। उनके माप पॉलीमेरिक ट्यूबों से पानी की आउटगैसिंग और धातु ट्यूबों के साथ तेजी से सुखाने के समय के कारण प्लाज्मा में पानी क्लस्टर आयन गठन की पुष्टि करते हैं। इसके अतिरिक्त, उन्होंने गैस शुद्धिकरण विधियों जैसे आणविक छलनी जाल और प्लाज्मा रसायन विज्ञान पर तरल नाइट्रोजन कोल्ड ट्रैप के प्रभाव की जांच की जिससे अशुद्धियों की मात्रा को परिमाण के लगभग दो आदेशों से कम करने में मदद मिली।
फीड गैस को शुद्ध करने की कोशिश करने के बजाय, आर्द्रता की नियंत्रित मात्रा को जोड़ने का दृष्टिकोण भी है। के रूप में इस जानबूझकर अशुद्धता तो प्राकृतिक अशुद्धियों पर हावी है और इस तरह प्लाज्मा रसायन विज्ञान को नियंत्रित करता है, प्रजनन की स्थिति के रूप में लंबे समय के रूप में जोड़ा आर्द्रता की मात्रा ठीक जाना जाता है सुनिश्चित कर रहे हैं ।
निर्वहन के प्रज्वलन के लिए, इलेक्ट्रोड के लिए लागू वोल्टेज आमतौर पर टूटने के बिंदु तक बस बढ़ाया जा सकता है। हालांकि, इलेक्ट्रोड की सतह की स्थिति के आधार पर, कभी-कभी एक उच्च वोल्टेज आवश्यक होता है। इग्निशन की सुविधा के लिए हाई वोल्टेज स्पार्क गन का इस्तेमाल किया जा सकता है। यह भी उपयोगी हो सकता है जब लागत जेट में एक आर्गन निर्वहन प्रज्वलित करने की कोशिश कर रहा ।
किसी भी सतहों पर कॉस्ट-जेट लगाने से पहले, डिवाइस को तुल्य बनाने के लिए पर्याप्त समय आवंटित किया जाना चाहिए। वांछित नियंत्रण मापदंडों पर सेट होने पर, लागत-जेट को स्थिर परिस्थितियों तक पहुंचने के लिए लगभग 20 मिनट की आवश्यकता होती है11। इस दौरान डिवाइस का तापमान, गैस का तापमान के साथ-साथ प्लाज्मा केमिस्ट्री संभल की स्थिति में पहुंच रहा है।
वैज्ञानिक परिणामों की तुलना के लिए, तुलनीय प्लाज्मा नियंत्रण पैरामीटर आवश्यक हैं। विद्युत इनपुट पावर को मापने के लिए, लागत पावर मॉनिटर का उपयोग29किया जा सकता है। सॉफ्टवेयर ओपन-सोर्स है और विभिन्न प्रकार के ऑसिलोस्कोप की एक श्रृंखला के साथ संगत है। सॉफ्टवेयर गोल्डा19द्वारा वर्णित सिद्धांत के अनुसार संचालित होता है ।
प्लाज्मा रसायन विज्ञान पर फ़ीड गैस आर्द्रता के प्रभाव के अलावा, प्लाज्मा से सब्सट्रेट तक प्रतिक्रियाशील प्रजातियों का परिवहन बहिस्त्राव संरचना में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और प्रोटोकॉल में एक और महत्वपूर्ण कदम है। आसपास के वातावरण सब्सट्रेट के रास्ते पर प्लाज्मा में बनाई गई प्रजातियों को प्रभावित कर सकते हैं। इस प्रभाव को कम करने के लिए, दो अलग-अलग अवधारणाओं का उपयोग किया जाता है: (i) सबसे पहले, एक नियंत्रित वातावरण स्थापित किया जा सकता है जिसमें फ़ीड गैस होती है। इस प्रकार, आसपास के वातावरण की संरचना को स्थिर रखा जा सकता है। उपचार के लिए आवश्यक शुद्धता स्तर के आधार पर, नियंत्रित वातावरण को ओवरप्रेशर को रोकने के लिए एक तरफा वाल्व से लैस सुरक्षात्मक आवासों के माध्यम से महसूस किया जा सकता है। उच्च शुद्धता के स्तर के लिए, एक पंप के साथ एक वैक्यूम कक्ष का उपयोग किया जा सकता है। (ii) दूसरा, प्लाज्मा एफ्लावेंट36, 37के चारों ओर परिरक्षण गैस पर्दे का उपयोग करके एकनियंत्रितवातावरण बनाया जा सकता है। आमतौर पर, इसमें एक निष्क्रिय गैस होती है, लेकिन इसे आवेदन की आवश्यकताओं के अनुसार भी भिन्न किया जा सकता है।
सौभाग्य से, लागत जेट के लिए, आसपास के वातावरण का प्रभाव तुलनात्मक रूप से कम है । आइसोटोपिक लेबलिंग का उपयोग करते हुए, गोर्बानेव ने दिखाया है कि समानांतर-क्षेत्र विन्यास प्लाज्मा जेट के लिए, एक तरल सतह तक पहुंचने वाली प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन और नाइट्रोजन प्रजातियां प्लाज्मा गैस चरण के साथ-साथ प्लाज्मा नोजल और नमूना38,39के बीच के क्षेत्र में बनाई गई थीं। इसके विपरीत, कॉस्ट-जेट के लिए एक ही तकनीक का उपयोग करके, उन्हें पता चला कि रॉन लगभग विशेष रूप से आसपास के पर्यावरण28के बजाय प्लाज्मा चरण से उत्पन्न हुए हैं। यह शायद इलेक्ट्रिक फील्ड के कॉस्ट-जेट डिस्चार्ज के प्लाज्मा चैनल तक सीमित होने के कारण है । यह प्लाज्मा निर्वहन काफी हद तक अपने पर्यावरण से स्वतंत्र बनाता है और यह एक निश्चित दूरदराज के चरित्र देता है ।
एक देशांतर इलेक्ट्रिक फील्ड प्लाज्मा जेट के लिए, डार्नी एट अल४० से पता चला है कि बिजली के क्षेत्र की ध्रुवीयता गैस प्रवाह पैटर्न को संशोधित करती है और इस प्रकार प्रतिक्रियाशील प्रजातियों पर भी जो आयनिक हवा के कारण लक्ष्य तक पहुंचती हैं । पर्यावरण पर प्रतिक्रियाशील प्रजातियों के घनत्व की निर्भरता की पुष्टि स्टेनकैम्पियानो एट अल7द्वारा माप द्वारा की गई थी । उन्होंने विद्युत विशेषताओं के आधार पर उपचारित पानी में बनाई गई प्रतिक्रियाशील प्रजातियों की संख्या के अंतर पर रिपोर्ट की। इन मतभेदों की भरपाई के लिए उन्हें एक क्षतिपूर्ति विद्युत सर्किट बनाना पड़ा। यह व्यवहार लागत-जेट के लिए अलग है: चित्रा 5 एक लागू वोल्टेज के बिना और दो अलग गैस प्रवाह दरों के लिए ऑपरेशन के दौरान लागत जेट की Schlieren छवियों की तुलना करता है । इन छवियों को केली41द्वारा वर्णित एक दर्पण इनलाइन संरेखण का उपयोग करके लिया गया था। वे दिखाते हैं कि कैसे क्षैतिज रूप से गठबंधन लागत-जेट बहिस्त्राव एक फ्लैट ग्लास सब्सट्रेट से टकराता है। दोनों छवियों को सटीक एक ही गैस प्रवाह पैटर्न दिखाते हैं । प्लाज्मा प्रवाह में आवेशित प्रजातियों के अभाव के कारण आयनिक हवा की कमी से यह परिणाम है।
इसके अतिरिक्त, लागत जेट एक बहुत ही लेमिनार प्रवाह पैटर्न प्रदर्शित करता है । केली41 ने विभिन्न गैस प्रवाह दरों के लिए चित्र 5 में प्रस्तुत लोगों के समान श्लिरेन छवियों को दिखाया। यहां तक कि 2 slpm की तुलनात्मक रूप से उच्च गैस प्रवाह दरों पर, प्लाज्मा प्रवाह अशांति का कोई संकेत नहीं दिखाता है । 0.25 एसएलपीएम और नीचे की बहुत कम गैस प्रवाह दरों पर, हीलियम प्रवाह की उछाल एक भूमिका निभानी शुरू कर देता है। हालांकि, नोजल से 4 - 5 मिमी की दूरी तक, परिवेश वातावरण बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री17का उपयोग करके एलेरवेग द्वारा प्रदर्शित गैस संरचना को सतह तक पहुंचने को प्रभावित नहीं करता है।
उपर्युक्त सभी विशेषताएं कॉस्ट-जेट के दूरस्थ चरित्र में जोड़ती हैं। यह सतहों के नियंत्रित, तुलनीय उपचार के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बनाता है।
चित्रा 5: दो अलग-अलग गैस प्रवाह दरों के लिए लागू वोल्टेज के साथ और बिना लागत-जेट की श्लियरन छवियां। प्लाज्मा आपरेशन के दौरान, गैस प्रवाह पैटर्न बिल्कुल केवल गैस प्रवाह के साथ पैटर्न जैसा दिखता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
इलाज के नमूने पर वांछित प्रभाव के आधार पर, नियंत्रण मापदंडों गैस प्रवाह मिश्रण, लागू विद्युत शक्ति, और प्लाज्मा स्रोत और सतह के बीच की दूरी तदनुसार समायोजित किया जा सकता है । कॉस्ट जेट के लिए, बहिस्त्राव में प्रतिक्रियाशील प्रजातियों की जांच करने वाले अध्ययनों का एक व्यापक साहित्य डाटाबेस मौजूद है । एक उदाहरण के रूप में, विल्लेम्स30 ने बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके परमाणु ऑक्सीजन घनत्व को मापा जबकि श्नाइडर42 ने बहिस्त्राव में परमाणु नाइट्रोजन घनत्व को मापा।
वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा के साथ तरल पदार्थ का उपचार प्रतिक्रियाशील प्रजातियों, आयनों, फोटॉनों या बिजली के क्षेत्रों से प्रेरित विभिन्न प्रकार के संभावित प्रतिक्रिया तंत्र का कारण बन सकता है। लागत जेट की पहले वर्णित विशेषताओं के कारण, प्लाज्मा स्रोतों की तुलना में इलेक्ट्रिक क्षेत्र, आयनों और फोटॉनों का प्रभाव नगण्य है जहां प्लाज्मा तरल पदार्थों के सीधे संपर्क में है। इसलिए, फेनोल समाधान पर परमाणु ऑक्सीजन जैसी अल्पकालिक प्रतिक्रियाशील प्रजातियों के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए कॉस्ट-जेट का उपयोग हेफनी43 और बेनेडिक्ट44द्वारा किया गया था। इसके अलावा, कॉस्ट-जेट तरल उपचार28के प्रयोगों और संख्यात्मक सिमुलेशन की तुलना करने के लिए एक सुविधाजनक संभावना प्रदान करता है। चूंकि प्लाज्मा और तरल के बीच बातचीत प्लाज्मा से तरल सतह तक प्रतिक्रियाशील प्रजातियों के गैस प्रवाह का प्रभुत्व है, इसलिए मॉडल जटिलता को कम किया जा सकता है।
तरल की गैस प्रवाह प्रेरित सरगर्मी प्लाज्मा उत्पन्न प्रतिक्रियाशील प्रजातियों और तरल के बीच प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है । ठोस पदार्थों के सतह उपचार के विपरीत, तरल का संवहन लगातार प्रतिक्रियाकर्ताओं की स्थानीय एकाग्रता को बदलता है। इसके अतिरिक्त, तरल में रिएक्टिव्स के साथ प्लाज्मा उत्पन्न प्रजातियों के बीच प्रतिक्रिया दरें भी इन प्रतिक्रियाओं की सतह गतिविधि से प्रभावित होती हैं। सतह गतिविधि में वृद्धि के साथ, तरल सतह पर प्रतिक्रियाशील की एकाग्रता बढ़ जाती है। ये सर्फेक्टेंट प्लाज्मा द्वारा उत्पन्न अल्पकालिक प्रजातियों की प्रतिक्रियाशीलता में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।
तरल सतह पर गैस प्रवाह को हिलाने के बाद वाष्पीकरण भी प्रेरित करता है जिस पर विचार किया जाना चाहिए । कम उपचार के समय के साथ लागत जेट का उपयोग वाष्पीकरण एक छोटी सी भूमिका निभा सकता है, हालांकि अभी भी सही प्रतिक्रिया दरों की गणना के लिए विचार किया जाना है । लागत-जेट का निर्वहन वाष्पीकरण से प्रभावित नहीं होता है और इसलिए प्लाज्मा रसायन भी प्रभावित नहीं होता है । विभिन्न प्लाज्मा स्रोतों के लिए, जहां उदाहरण के लिए प्लाज्मा तरल के साथ सीधे संपर्क में है, प्लाज्मा रसायन विज्ञान वाष्पीकरण के साथ काफी बदल रहा है के रूप में एक डाइइलेक्ट्रिक बैरियर निर्वहन के लिए Tian और Kushner४५ द्वारा दिखाया गया है । इसके अलावा, kINPen के लिए, वाष्पीकरण का प्रभाव46निर्धारित किया गया था।
प्लाज्मा रसायन विज्ञान में इन उल्लेख मतभेदों के अलावा कि विभिन्न प्लाज्मा स्रोतों के लिए विचार करने की जरूरत है, भी तरल सतह परिवर्तन पर गैस धारा से प्रेरित meniscus के टोपोलॉजी। इस मेनिस्कस की गहराई आमतौर पर गैस वेग पर निर्भर करती है। प्लाज्मा स्रोतों के लिए जहां इलेक्ट्रोड विन्यास तरल तक पहुंचने वाले एक महत्वपूर्ण विद्युत क्षेत्र को प्रेरित करता है या यहां तक कि तरल के संपर्क में प्लाज्मा के साथ भी, इस मेनिस्कसको 47,48से ऊंचा किया जा सकता है। जैसा कि दिखाया गया है, इस्तेमाल किए गए प्लाज्मा स्रोत के अनुसार कई प्रभावों पर विचार करने की आवश्यकता है।
भविष्य में, इस प्रोटोकॉल का उपयोग लागत-जेट का उपयोग करके सतह और तरल उपचारों का संचालन और वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। यह एक स्थिर, प्रजनन योग्य प्लाज्मा स्रोत है जो विभिन्न प्लाज्मा जेट डिजाइनों की अधिकता के बीच एक अद्वितीय दूरस्थ चरित्र का प्रदर्शन करता है। एक ही तरीके केवल लागत जेट स्रोत तक ही सीमित नहीं है और संशोधित किया जा सकता है और किसी भी ठंडे वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा स्रोत के साथ उपयोग करने के लिए अनुकूलित ।
Disclosures
लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
लेखक उपकरणों के साथ मदद के लिए वोल्कर रोहवेर (प्रायोगिक और एप्लाइड फिजिक्स, कील विश्वविद्यालय संस्थान) का धन्यवाद करते हैं। इस काम को सीआरसी 1316 क्षणिक वायुमंडलीय प्लाज्मा केभीतर डीएफजी द्वारा जैविक सब्सट्रेट्स (परियोजना-आईडी बीई 4349/5-1) के साथ मौलिक संपर्क तंत्र के अध्ययन के लिए परियोजना शीत वायुमंडलीय प्लाज्मा में, और परियोजना प्लाज्मा में घाव हीलिंग (परियोजना-आईडी शू 2353/9-1) में नाइट्रिक ऑक्साइड उत्पन्न किया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| COST power monitor software | home-built | according to www.cost-jet.eu and J Golda et al 2016 J. Phys. D: Appl. Phys. 49 084003 | |
| COST-Jet (including matching circuit) | home-built | according to www.cost-jet.eu and J Golda et al 2016 J. Phys. D: Appl. Phys. 49 084003 | |
| current probe | home-built | integrated into the COST-Jet | |
| gas supply system | Swagelok | stainless steel | |
| helium | Air Liquide | 99.999 % purity | |
| mass flow controller (MFC) | Analyt-MTC | series 358 | 5000 sccm |
| MFC | Analyt-MTC | 50 sccm | |
| oscilloscope | Agilent Technologies | DSO7104B | bandwidth 1 GHz, resolution 4 Gsa/s |
| oxygen | Air Liquide | 99.9999 % purity | |
| power supply | home-built | according to www.cost-jet.eu and J Golda et al 2016 J. Phys. D: Appl. Phys. 49 084003 | |
| voltage probe | Tektronix | P5100A | |
| xyz-stage | Zaber | ZAB-X-XAZ-LSM0100A-K0059-SQ3 |
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