Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chẩn đoán quang học phân giải thời gian và không gian cho các plasma phóng điện hình thành riêng biệt trong dung dịch nước
Tóm tắt
Khi một điện áp cao được áp dụng vào khoảng cách giữa các điện cực trong dung dịch nước, plasma phóng điện được sinh ra, kết nối các cạnh của các điện cực đối diện. Khi chiều rộng khoảng cách giữa các điện cực được mở rộng tới hơn vài milimét, plasma bị tách thành hai và chúng được tập trung tại các vùng gần các cạnh của anode (+plasma) và cathode (−plasma). Mặc dù được kỳ vọng cung cấp các trường phản ứng đặc trưng, nhưng các tính chất của các plasma, chẳng hạn như mật độ số điện tử và nhiệt độ của các loại hạt thoáng qua, vẫn chưa được làm rõ. Trong nghiên cứu hiện tại, một thiết bị quang phổ phát xạ phân giải thời gian và không gian với một tế bào phóng điện đã được phát triển để chẩn đoán quang học cho +plasma và −plasma một cách riêng biệt. Mật độ số điện tử của +plasma rõ ràng thấp hơn so với −plasma. Sự khác biệt về mật độ số điện tử này có thể xuất phát từ sự khác biệt trong năng lượng ion hóa của các vật liệu cathode. Từ các quá trình phát triển theo thời gian của những phát xạ từ các thành phần, phát xạ từ −plasma được duy trì trong khoảng 0.5 μs sau khi điện áp được áp dụng bị suy giảm, có thể do số lượng lớn các điện tử tự do trong −plasma. Cũng đã được làm rõ rằng các gốc hydroxyl được sinh ra hiệu quả từ các va chạm giữa cation phát sinh từ nước và các điện tử tự do năng lượng thấp trong +plasma. Sự phóng điện với khoảng cách lớn trong dung dịch cung cấp hai plasma đồng thời với các tính chất khác nhau. Đối với các phản ứng plasma, một plasma với các tính chất phù hợp có thể được chọn.
Từ khóa
#plasma phóng điện #dung dịch nước #mật độ điện tử #phản ứng plasma #chẩn đoán quang họcTài liệu tham khảo
P. Bruggeman and C. Leys, J. Phys. D: Appl. Phys., 2009, 42, 053001.
Y. P. Raizer, “Gas Discharge Physics”, 1991, Springer, Berlin.
M. Banno, K. Kanno, Y. Someya, and H. Yui, Jpn. J. Appl. Phys., 2015, 54, 066101.
O. Takai, Pure Appl. Chem., 2008, 80, 2003.
H. Yui, Y. Someya, Y. Kusama, K. Kanno, and H. Takakuwa, Bunseki Kagaku, 2013, 62, 19.
P. Šunka, V. Babický, M. Člupek, P. Lukeš, M. Šimek, J. Schmidt, and M. Černák, Plasma Sources Sci. Technol., 1999, 8, 258.
P. Baroch, N. Saito, and O. Takai, J. Phys. D: Appl. Phys., 2008, 41, 085207.
M. A. Bratescu, J. Hieda, T. Umemura, N. Saito, and O. Takai, J. Vac. Sci. Technol. A, 2011, 29, 031302.
N. Andreeva, T. Ishizaki, P. Baroch, and N. Saito, Jpn. J. Appl. Phys., 2012, 51, 126201.
M. A. Bratescu, S.-P. Cho, O. Takai, and N. Saito, J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 24569.
S.-P. Cho, M. A. Bratescu, N. Saito, and O. Takai, Nanotechnology, 2011, 22, 455701.
M. Banno, K. Kanno, and H. Yui, RSC Adv., 2016, 6, 16030.
P. Baroch and N. Saito, IEEE Trans. Plasma Sci., 2008, 36, 1156.
P. Baroch, S. Potocky, and N. Saito, Plasma Sources Sci. Technol., 2011, 20, 034107.
S. Potocky, N. Saito, and O. Takai, Thin Solid Films, 2009, 518, 918.
I. H. Hutchinson, “Principles of Plasma Diagnostics”, 2nd ed., 2002, Cambridge University Press, Cambridge.
G. H. Dieke and H. M. Crosswhite, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 1961, 2, 97.
C. O. Laux, T. G. Spence, C. H. Kruger, and R. N. Zare, Plasma Sources Sci. Technol., 2003, 12, 125.
I. B. Müller and L. S. Cederbaum, J. Chem. Phys., 2006, 125, 204305.
Y. Itikawa and N. Mason, J. Phys. Chem. Ref. Data, 2005, 34, 1.
P. M. Mul, J. Wm McGowan, P. Defrance, and J. B. A. Mitchell, J. Phys. B: At. Mol. Phys., 1983, 16, 3099.
D. M. Sonnenfroh, G. E. Caledonia, and J. Lurie, J. Chem. Phys., 1993, 98, 2872.
A. Neau, A. Al Khalili, S. Rosén, A. Le Padellec, A. M. Derkatch, W. Shi, L. Vikor, M. Larsson, J. Semaniak, R. Thomas, M. B. Någård, K. Andersson, H. Danared, and M. af Ugglas, J. Chem. Phys., 2000, 113, 1762.