معالجة الأسطح ببلازما الضغط الجوي الباردة باستخدام COST-Jet

باتباع خطوات هذا البروتوكول ، يجب أن يكون أي عالم قادرا على إعداد COST-jet ، وقياس الطاقة المطبقة ، وتطبيق بلازما الضغط الجوي المتولدة في الجهاز على ركيزة صلبة أو سائلة بطريقة قابلة للتكرار. يسمح تطبيق نفاثات COST-jets على عينات مثل الركائز البيولوجية بمقارنة مباشرة بين نتائج البحث لمجموعات مختلفة ، بالإضافة إلى المقارنة المباشرة بين المحاكاة والتجربة. عند تطبيقها على الأنظمة المعقدة مثل الركائز البيولوجية والسوائل ، يمكن أن تساعدنا نفاثات التكلفة حقا في تبسيط المشكلة والتركيز على العلم المثير للاهتمام.

قبل المعالجة ، قم بإعداد الإعداد التجريبي عن طريق ترتيب إمداد الغاز بجميع خطوط الغاز المعدنية. اختر وحدات التحكم في التدفق الشامل المستخدمة لتوفير غاز التغذية ، وتجنب أي TPFE أو أنابيب بلاستيكية مماثلة. إدراك خلط الغازات التفاعلية بنظام يتكون من وحدات تحكم متعددة في تدفق الكتلة.

بالنسبة للمضافات الأصغر ، استخدم وحدة خلط مضادة لتقليل الوقت اللازم لإكمال الخلط. أضف صماما بين خطوط إمداد الغاز والنفاثة. قم بتنظيف خطوط إمداد الغاز قبل المعالجة السطحية عن طريق ضخها وإعادة تعبئتها ثلاث مرات تقريبا.

أضف مضخة إلى النظام وقم بتشغيلها ، ثم قم بإيقاف تشغيل المضخة وتشغيل تدفق الغاز. أضف مصيدة غربال جزيئي أو مصيدة باردة. قم بتوصيل جهاز COST-jet بمصدر غاز ومصدر طاقة ، ثم قم بتوصيل المجسات الكهربائية المدمجة براسم الذبذبات.

تعويض مسبار الجهد التجاري بشكل صحيح. افتح مبيت COST-jet عن طريق إزالة اثنين من البراغي وقم بتوصيل مسبار الجهد التجاري بالخط النحاسي الذي يعمل بالطاقة بالإضافة إلى الجزء المؤرض من النفاثة. بعد ذلك ، قم بإجراء روتين معايرة المسبار.

قم بتطبيق جهد صغير على COST-jet وقم بضبط المكثف المتغير لدائرة LC باستخدام مفك البراغي للوصول إلى أداة التوصيل المثلى. قم بإجراء معايرة الجهد من خلال مقارنة الجهد الفعلي بالجهد المقاس باستخدام الانحدار الخطي وحساب ثابت المعايرة. قم بإزالة مسبار الجهد التجاري وأغلق مبيت COST-jet.

مرة أخرى ، قم بتطبيق جهد صغير على COST-jet وقم بضبط المكثف المتغير لدائرة LC باستخدام مفك البراغي للوصول إلى أداة التوصيل المثلى. قم بإعداد معدل تدفق غاز يبلغ لتر قياسي واحد تقريبا في الدقيقة من الهيليوم باستخدام وحدات التحكم في التدفق الشامل. افتح الصمام بين نظام إمداد الغاز و COST-jet ، ثم قم بتطبيق جهد منخفض على الأقطاب الكهربائية وقم بزيادة السعة حتى تشتعل البلازما.

اترك الإعداد يسخن لمدة 20 دقيقة تقريبا. قم بتوصيل راسم الذبذبات الذي يراقب الجهد والتيار المطبق على COST-jet بجهاز كمبيوتر. ابدأ تشغيل برنامج COST Power Monitor وانتقل إلى لوحة الإعدادات.

املأ القنوات الصحيحة المتصلة براسم الذبذبات وثابت المعايرة. قم بإيقاف تشغيل تدفق الغاز وقم بتطبيق جهد في النطاق النموذجي للفولتية المستخدمة للتشغيل الفعلي للتفريغ. قم بالتغيير إلى لوحة Sweep وخذ مرحلة مرجعية بينما لا تزال البلازما متوقفة عن العمل بالضغط على زر Find.

بعد العثور على المرحلة المرجعية ، أعد تشغيل الغاز. اضغط على زر البدء والإيقاف المؤقت لبدء القياسات الكهربائية أو إيقافها مؤقتا. قبل أي معالجة ، قم بتنظيف خطوط إمداد الغاز ، واضبط معلمات التحكم ، واترك الإعداد بعض وقت الإحماء كما هو موضح سابقا.

لمعالجة الأسطح الصلبة ، اختر المسافة بين COST-jet والسطح المعالج. ابدأ وقت العلاج إما بتشغيل البلازما أو استخدام مصراع ميكانيكي. إذا لزم الأمر ، تحقق من نمط تدفق الغاز أمام الهدف باستخدام تصوير شلايرن.

لمعالجة السوائل ، اسكب السائل المراد معالجته في وعاء مناسب ، مع مراعاة تأثير تدفق الغاز على سطح السائل. ابدأ العلاج. تجنب ارتفاع الضغط على سطح السائل بسبب التغيير المفاجئ في تدفق الغاز ، مما قد يتسبب في تناثر السائل في هندسة التفريغ.

استخدم غالقا ميكانيكيا أو قم بزيادة تدفق الغاز ببطء. ضع في اعتبارك خلط السائل بسبب الاحتكاك بين تدفق الغاز المحايد وسطح السائل. تم استخدام هذا البروتوكول لتطبيق COST-jet على الأسطح والسوائل المختلفة.

لإثبات موثوقية الجهاز ، تم قياس الطاقة الكهربائية في بلازما الهيليوم المتولدة في خمسة أجهزة مختلفة من COST-jet باستخدام تدفق غاز يبلغ لتر قياسي واحد في الدقيقة. هنا ، يمثل كل لون أحد الأجهزة. تظهر جميع الأجهزة سلوكا مشابها مع انحراف ناتج عن عدم اليقين في قياس الطاقة والاختلافات المجهرية في الإعدادات.

هنا ملف تعريف الحفر لفيلم ACH للعلاج لمدة ثلاث دقائق باستخدام COST-jet. يظهر النمط بنية دائرية تمثل التماثل الأسطواني لنفايات البلازما. يمكن تقدير احتمالية فقدان سطح الأكسجين الذري بناء على ملفات تعريف الحفر بالاقتران مع المحاكاة العددية.

الدوامات في السائل بسبب اصطدام تيار الغاز بسطح السائل. تتيح ورقة الليزر التي تضيء جزيئات التتبع في السائل مراقبة مسار وسرعة هذه الجسيمات عبر قياس سرعة صورة الجسيمات. يمكن أيضا ملاحظة الانخفاض الذي يحدث في السطح السائل تحت قناة الغاز لنفاثة البلازما.

الأكثر أهمية في هذا البروتوكول هو الحفاظ على النظام قابلا للتكرار قدر الإمكان. يتم ذلك عن طريق قياس الطاقة بدقة وكذلك تنظيف خطوط إمداد الغاز لتجنب أي شوائب. باستخدام هذا البروتوكول ، يمكن تطبيق COST-jet على أي نوع من العينات بطريقة قابلة للتكرار.