The authors would like to thank the Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen &#8222;Otto von Guericke&#8220; e.V., AiF (German Federation of Industrial Research Associations) and the Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG (German Research Foundation) for partly funding the presented work under contract number 14248 and STR 662/4-1, respectively.

Magnetron 1. Ölçme Not: magnetron ölçmek için deney düzeneği şematik Şekil 1A tasvir edilir. <ol><li> Bir sirkülatörün ve 10 vida ile bir su yükü oluşan bir yalıtkan için magnetron bağlayın. </li><li> 10 vida ile yönlü bir bağlayıcı için yalıtkan bağlayın. </li><li> 10 vida ile ikinci bir su yüküne yönlü bağlayıcı bağlayın. </li><li> Su ile su yükleri sağlayın. </li><li> Üreticinin protokolüne uygun olarak kalibrasyon fonksiyonlu spektrum analizi kalibre edin. </li><li> Spektrum analizör 20 dB zayıflatıcı takarak spektrum analizörü bir 20 dB zayıflatıcı bağlayın. Not: 20 dB zayıflatıcı 1 W üstünde çok yüksek güçlerin spektrum analizörü korumak için kullanılır </li><li> Co takarak BNC konnektör ile donatılmış koaksiyel kablonun ucuna 20 dB zayıflatıcı donanımlı spektrum analizörü bağlayın20 dB zayıflatıcı içine eksenel kablo. </li><li> Yönlü kablo koaksiyel kablo takarak yönlü bir bağlayıcı bir N konnektörü ile donatılmış koaksiyel kablonun ucunu. </li><li> Güç kaynağı ve yayılan mikrodalga spektrumu yoluyla magnetron açın spektrum analizör görüntülenir. </li><li> Gerekirse, görüntülenen apsis, ordinat ve spektrum analizör kılavuzuna göre kendi çözünürlüğü ayarlayın. </li><li> Mikrodalga güç bağlı olarak çıkış mikrodalga frekansını ölçmek için, 10% &#39;lik adımlarla 5 ila% çıkış gücünün maksimum% 10 mikrodalga gücünü artırmak ve her adım için spektrum maksimum genlik sıklığının belirlenmesi spektrum analizör tarafından görüntülenen. Not: Genellikle, maksimum çıkış gücü,% 10 altında bir magnetron frekans spektrumu, çok geniş olan bir çok farklı tepe noktaları sergilerler ve bu nedenle kullanılabilir değildir. </li></ol> 2. AyarıRezonans Frekansı Not: Ölçüm, rezonans frekansını ayarlamak için deney düzeneği şematik Şekil 2A&#39;da gösterilmiştir. <ol><li> (Üreticinin protokolüne göre) S11 işlemi için kalibrasyon kiti ile ağ analizörü kalibre edin. </li><li> Koaksiyel-to-dalga-kılavuzu-geçiş koaksiyel kablo takarak bir koaksiyel-to-dikdörtgen dalga kılavuzu geçiş koaksiyel kısmı N-konnektörü aracılığıyla koaksiyel kablo bağlayın. </li><li> 10 vida ile üç saplama tuner koaksiyel-to-dikdörtgen dalga kılavuzu geçiş dikdörtgen kısmını bağlayın. </li><li> 10 vida ile mikrodalga plazma meşale montaj üç saplama alıcısı bağlayın. </li><li> S11 operasyonu ağ analizörü menü anahtarı. </li><li> Şebeke analizörü menüsünde VSWR moduna veya modu oturum. </li><li> Iteratif ölçülen frekanslı mikrodalga plazma meşale montaj rezonans frekansı ayarlayınyukarı ve aşağı hareket ettirerek meme maksimum çıkış gücü 60% - 25% bir çıkış gücünde magnetronunun NCY. Şekil 2B&#39;de gösterildiği gibi, mikrodalga plazma üfleç tertibatının rezonans frekansı, S11 parametre ölçümünün eğim tarafından verilmektedir. Tavsiye frekansa yukarı ve aşağı hareket memeyi bu dalış ayarlayın. </li><li> Rezonans frekansı ayarlanabilir olduğunda, kilitleme somunu ile meme konumunu kilitlemek. </li><li> Yukarı ve aşağı hareket taslakları üç saplama tuner üç taslakları ayarlayarak iteratif ileri mikrodalga gücünü artırın. mikrodalga plazma meşale kurul tarafından emilen mikrodalga güç S11 parametresinin dip derinliği verilir. Böylece, üç saplama tuner taslakları ayarlayarak bu dalış maksimize. Genel olarak, üç, çubuk, iki kullanılması yeterlidir. </li></ol> Plazma 3. Ateşleme <ol><li> Plazma UV radyoyu yayar beri UV koruması gözlük kullanınyon. Plazma nitrür oksitleri üretir çünkü yerel gaz havalandırma altında plazma meşale çalıştırın. </li><li> Düzeltilmiş koaksiyel rezonatör (meme kilitli) ve bir su yüküne bağlı bir sirkülatörün oluşan bir yalıtkan ile donatılmış magnetron için ayarlanmış üç saplama tuner ile mikrodalga plazma meşale düzeneğini takın. </li><li> Mikrodalga plazma meşale gaz beslemesini bağlayın. </li><li> 20 slm 5 gaz kaynağı açın. </li><li> Yüksek dozlarda mikrodalga radyasyon gözler için özellikle zararlı olduğundan, hiçbir mikrodalga sızıntı olup olmadığını kontrol edin. <ol><li> Bunu yapmak için,% 12% 10 çok düşük güçte mikrodalga açmak ve sızıntı için bir mikrodalga metre ile tüm mikrodalga bağlantılarını kontrol edin. </li><li> Herhangi kaçaklar varsa mikrodalga gücünü arttırmak veya mikrodalga plazma meşale çalıştırmadan önce tamamen kaldırın. </li></ol></li><li> Hiçbir sızıntı varsa% 10 düşük güçleri ile başlayan mikrodalga açmak ve mikrofon artırmakrowave güç yavaş yavaş 10 ila 60 saniye içinde plazma mikrodalga plazma meşale kuvars tüp içinde tutuşturur kadar. </li><li> Plazma ama belki yayılan mikrodalgalar ile dikkatli olun ateşliyor nerede olursa ve dikkatlice gözlemleyin. Tercihen plazma ateşleme gözlem için bir ayna kullanın. </li><li> Hiçbir plazma tutuşturur ise, mikrodalga gücü kapatın ve mikrodalga güç düzgün koaksiyel rezonatör içerisine bağlanmış ve onları ısıtmak ya da onlara zarar diğer bileşenlere yanlış değilse dikkatlice kontrol edin. Bazı bileşenler kadar ısıtılır alıyorsanız olmadığını kontrol edin. <ol><li> Herhangi bir bileşen kadar ısıtılır alırsa - yani, mikrodalga güç yanlış olduğunu - dalga kılavuzu dışında üç saplama tuner tüm taslakları taşımak ve adım 2.9 açıklandığı gibi plazma meşale montaj içine mikrodalga kaplin maksimize etmek ayarlayın. Sonra adım 3.1 ile yeniden başlatın. </li><li> Mag gönderme frekansına plazma meşale koaksiyel rezonatör rezonans frekansı ayarlayındaha yüksek bir adım 2&#39;de tarif edildiği gibi, ağ analizörü ile, maksimum çıkış gücü,% 25 ila% 60 arasında yeterince yüksek bir mikrodalga güç çıkışında netron, ateşlenmesinin geliştirilmesi koaksiyel rezonatörün rezonans frekansını ayarlamak için aşama 2&#39;de tarif edildiği gibi çıkış gücü. Sonra adım 3.1 ile yeniden başlatın. </li></ol></li><li> Plazma Plazma meşale yerde ateşler ve otomatik koaksiyel veya silindirik moduna yoksa bu silindirik modunda yakar kadar verilen mikrodalga güç ve gaz akışını değişir. </li><li> Plazma silindirik modunda yaktığında, tekrarlı verilen mikrodalga gücü tüm plazma tarafından emilir ve yansıyan mikrodalga gücü sıfır olur, böylece onları yukarı ve aşağı hareket üç saplama tuner taslakları ayarlayın. Not: bir mikrodalga diod su altında ve kontrol ünitesinin buna karşılık gelen girişe bağlı ise, yansıyan mikrodalga güç mikrodalga güç kaynağı kontrol birimi gösterilir.Bunu yapmak için nasıl mikrodalga güç kaynağı kılavuzda açıklanmıştır. </li><li> 1.5 kW veya daha az 15 slm düşük gaz akımlarının yüksek mikrodalga güçleri kullanıldığında, plazma kuvars tüp duvarları dokunmayın etmediğini dikkatle kontrol edin. kuvars tüp yerde kızdırma olmamalıdır. </li><li> Kuvars tüp, kırmızı yanıyorsa, mikrodalga gücü azaltmak veya tamamen kaybolur kadar gaz akışını artırmak. </li><li> Mikrodalgalar nedeniyle plazma iletkenliği plazmadan yayılan olabilir beri, yayılan mikrodalga güç eşiğinin altında bir mikrodalga metre ile kontrol edin. </li><li> Yayılan mikrodalga güç eşiğinin üzerinde ise, meş boyutlu mikrodalga dalga uzunluğunun yarısından çok daha küçük olan metal bir tel örgü ile plazma kalkan. </li></ol> Plazma Ateşleme 4. Yüksek hızlı kamera Film Not: Plazma ve silindirik tarzıyla geçiş ateşleme aralığında olduğubirkaç yüz milisaniye, bu sürecin en iyi şekilde bir yüksek hızlı kamera vasıtasıyla incelenebilir. Bununla birlikte, yüksek hızlı bir kamera vasıtasıyla plazma ateşlenir her ateşleme işlemi gözlemlemek için gerekli değildir. <ol><li> Plazma meşale önünde tanı yarıktan seyir mikrodalga plazma meşale önünde yüksek hızlı kamera lensi yerleştirin. </li><li> Kamera metalik meme ucundaki koaksiyel rezonatör içerisine işaret kadar ayarlayın. </li><li> Metalik meme ucundaki kamera odaklanın. </li><li> Yüksek hızlı kamera 1,000 fps (saniyedeki kare) ile kayıt başlatın. </li><li> 3. bölümde açıklandığı gibi plazma Ignite. </li></ol> 5. Kararlı ve Sürekli Plazma Operasyonu Not: Plazma silindirik modunda ateşlenen ve edildiğinde üç saplama radyo istikrarlı ve CONTIN plazma mikrodalga güç emilimini maksimize etmek ayarlandıPlazma meşale uous çalışması mümkündür. <ol><li> Boyut ayarlayın - radyal ve eksenel uzantısı - istenen boyuta plazma% 10 ve maksimum çıkış gücü 10 ve 70 slm arasındaki gaz akışı arasındaki verilen mikrodalga gücünü değiştirerek. Kuvars tüp çapı ile sınırlı radyal boyuta tutun. Plazma kuvars tüp kızdırma olmamalıdır anlamına gelir kuvars tüp duvarını temas etmemelidir. </li><li> Farklı şekillere plazma şekil, sadece silindirik rezonatör içindeki plazma sınırlayan bir kısa kuvars tüp kullanmak ve plazma meşale montaj üstüne bir delik koyun. </li><li> Gerekirse, bazı vidalar ile deliklerini sıkın. </li></ol>

<ol>
	<li>Hong, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave+plasma+torch+abatement+of+NF3+and+SF6.">Microwave plasma torch abatement of NF3 and SF6.</a> Phys. Plasma. 13, 033508 (2006).</li><li>Kabouzi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abatement+of+perfluorinated+compounds+using+microwave+plasmas+at+atmospheric+pressure.">Abatement of perfluorinated compounds using microwave plasmas at atmospheric pressure.</a> J. Appl. Phys. 93 (12), 9483-9496 (2003).</li><li>Kabouzi, Y., Moisan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+Microwave+Discharges+Sustained+at+Atmospheric+Pressure:+Study+of+Contraction+and+Filamentation+Phenomena.">Pulsed Microwave Discharges Sustained at Atmospheric Pressure: Study of Contraction and Filamentation Phenomena.</a> IEEE Transaction on Plasma Science. 33, 292-293 (2005).</li><li>Hong, Y. C., Uhm, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abatement+of+CF4+by+atmospheric-pressure+microwave+torch.">Abatement of CF4 by atmospheric-pressure microwave torch.</a> Phys. Plasma. 10 (8), 3410-3414 (2003).</li><li>Leins, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+Characterisation+of+a+Microwave-heated+Atmospheric+Plasma+Torch.">Development and Characterisation of a Microwave-heated Atmospheric Plasma Torch.</a> Plasma Process. Polym. 6, 227-232 (2009).</li><li>Alberts, L., Kaiser, M., Leins, M., Reiser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#252;ber+die+M&#246;glichkeit+des+Abbaus+von+C-haltigen+Abgasen+mit+atmosph&#228;rischen+Mikrowellen-Plasmen.">&#252;ber die M&#246;glichkeit des Abbaus von C-haltigen Abgasen mit atmosph&#228;rischen Mikrowellen-Plasmen.</a> Proc. UMTK, VDI-Berichte 2040 P3. , 217-221 (2008).</li><li>Leins, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Entwicklung+und+Charakterisierung+einer+Mikrowellen-Plasmaquelle+bei+Atmosph&#228;rendruck+f&#252;r+den+Abbau+von+VOC-haltigen+Abgasen.">Entwicklung und Charakterisierung einer Mikrowellen-Plasmaquelle bei Atmosph&#228;rendruck f&#252;r den Abbau von VOC-haltigen Abgasen.</a> Proc. UMTK, VDI-Berichte 2040 P3. , (2008).</li><li>Fridman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plasma Chemistry. , (2008).</li><li>Azizov, R. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+nonequilibrium+plasma+chemical+process+of+decomposition+of+CO2+in+a+supersonic+SHF+discharge.">The nonequilibrium plasma chemical process of decomposition of CO2 in a supersonic SHF discharge.</a> Sov. Phys. Dokl. 28, 567-569 (1983).</li><li>Moisan, M., Zakrzewski, Z., Pantel, R., Leprince, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Waveguide-Based+Launcher+to+Sustain+Long+Plasma+Columns+Through+the+Propagation+of+an+Electromagnetic+Surface+Wave.">Waveguide-Based Launcher to Sustain Long Plasma Columns Through the Propagation of an Electromagnetic Surface Wave.</a> IEEE Transaction on Plasma Science. 3, 203-214 (1984).</li><li>Moisan, M., Pelletier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Microwave Excited Plasmas. , (1992).</li><li>Moisan, M., Sauv&#233;, G., Zakrzewski, Z., Hubert, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+atmospheric+pressure+waveguide+fed+microwave+plasma+torch:+the+TIA+design.">An atmospheric pressure waveguide fed microwave plasma torch: the TIA design.</a> Plasma. Sources Sci. Technol. 3, 584-592 (1994).</li><li>Jin, Q., Zhu, C., Borer, M. W., Hieftje, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microwave+plasma+torch+assembly+for+atomic+emission+spectrometry.">A microwave plasma torch assembly for atomic emission spectrometry.</a> Spectorchim. Acta Part B. 46, 417-430 (1991).</li><li>Baeva, M., Pott, A., Uhlenbusch, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+of+NOx+removal+by+a+pulsed+microwave+discharge.">Modelling of NOx removal by a pulsed microwave discharge.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 11, 135-141 (2002).</li><li>Korzec, D., Werner, F., Winter, R., Engemann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scaling+of+microwave+slot+antenna+(SLAN):+a+concept+for+efficient+plasma+generation.">Scaling of microwave slot antenna (SLAN): a concept for efficient plasma generation.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 5, 216-234 (1996).</li><li>Tendero, C., Tixier, C., Tristant, P., Desmaison, J., Leprince, P. h. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atmospheric+pressure+plasmas:+A+review.">Atmospheric pressure plasmas: A review.</a> Spectorchimica Acta Part B. 61, 2-30 (2006).</li><li>Ehlbeck, J., Ohl, A., Maa&#223;, M., Krohmann, U., Neumann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moving+atmospheric+microwave+plasma+for+surface+and+volume+treatment.">Moving atmospheric microwave plasma for surface and volume treatment.</a> Surface and Coatings Technology. 174-175, 493-497 (2003).</li><li>Pipa, A. V., Andrasch, M., Rackow, K., Ehlbeck, J., Weltmann, K. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation+of+microwave+volume+plasma+ignition+in+ambient+air.">Observation of microwave volume plasma ignition in ambient air.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 21 (3), 035009 (2012).</li><li>Baeva, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Puls+microwave+discharge+at+atmospheric+pressure+for+NOx+decomposition.">Puls microwave discharge at atmospheric pressure for NOx decomposition.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 11, 1-9 (2002).</li><li>Pott, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Experimentelle und theoretische Untersuchung gepulster Mikrowellenplasmen zur Abgasreinigung in Gemischen aus Stickstoff, Sauerstoff und Stickstoffmonoxid. , (2002).</li><li>Rackow, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave-based+characterization+of+an+athmospheric+pressure+microwave-driven+plasma+source+for+surface+treatment.">Microwave-based characterization of an athmospheric pressure microwave-driven plasma source for surface treatment.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 20, 1-9 (2011).</li><li>Nowakowska, H., Jasinski, M., Mizeraczyk, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromagnetic+field+distributions+waveguide-based+axial-type+microwave+plasma+source.">Electromagnetic field distributions waveguide-based axial-type microwave plasma source.</a> Eur. Phys. J. D. , 1-8 (2009).</li><li>Leins, M., Walker, M., Schulz, A., Schumacher, U., Stroth, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectroscopic+Investigation+of+a+Microwave-Generated+Atmospheric+Pressure+Plasma+Torch.">Spectroscopic Investigation of a Microwave-Generated Atmospheric Pressure Plasma Torch.</a> Contrib. Plasma Phys. 52 (7), 615-628 (1002).</li><li>Leins, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Development and Spectroscopic Investigation of a Microwave Plasma Source for the Decomposition of Waste Gases. , (2010).</li><li>Langbein, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Entwicklung und Optimierung eines mikrowellenbasierten Atmosph&#228;rendruck-Mikroplasmas f&#252;r lokale Oberfl&#228;chenbehandlungen. , (2008).</li><li>Kamm, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Spektroskopische Untersuchung eines Mikrowellen-Mikroplasma-Brenners. , (2011).</li><li>Weinrauch, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Spektroskopische Charakterisierung eines Mikrowellen-Mikroplasmabrenners f&#252;r die lokale Oberfl&#228;chenbehandlung. , (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

sunulan film herhangi bir ek ateşleyiciler olmadan atmosferik basınç mikrodalga plazma bir ateşleme, bu mikrodalga plazma meşale, onun uyum, plazma ateşleme süreci ve istikrarlı ve sürekli çalışma temel prensiplerini fark edilebilir açıklar. Giriş kısmında tarif edildiği gibi, orada mikrodalgalı plazma hamlaçların zaten farklı türde olan, ancak bunların hiçbiri ilave ateşleyiciler olarak kararlı ve sürekli bir plazma işlemi olmadan plazma bir ateşleme sağlar. B...

Atmosferik basınç mikrodalga plazma meşaleler farklı uygulamalar sunuyoruz. Bir yandan, kimyasal hacim işlemleri için ve son parlaklık plazma yüzey işlenmesi için tatbik edilebilir, diğer taraftan da kullanılabilir. Yüzey işleme tutkal, boya veya vernik veya yüzeylerin dekontaminasyon veya sterilizasyon yapışmasını arttırmak için tedavi süreçleri olarak adlandırılan olabilir. Sıcak ve reaktif Plazmanın kendisi atık gazların 1-7 ayrışması gibi hacim işlemleri için de kullanılabilir. Bu atık gazlar, zararlı küresel ısınmaya katkıda bulunmak ve pek geleneksel bozulmuş olabilir. Ancak, bu tür yarıiletken dalı olarak sanayi sektörlerinde büyüyen ihtiyaç vardır. Diğer uygulamalar CO CO 2 ayrışma ve O 2 veya karbon ve hidrojen 8,9 CH 4 gibi kimyasal sentez vardır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi Fazlalık CO ayırmak için kullanılabilir <sub&gt; 2 CO ve O 2 içine. CO kimya endüstrisi için ya da kimyasal depolama platformu kimyasal olarak daha da taşınması için sentetik yakıtlar olarak kullanılabilir yüksek hidrokarbonlar işlenebilir. Orada bazı mikrodalga plazma meşaleler vardır ama bunların çoğu dezavantajları vardır: Onlar sadece çok küçük bir plazma hacmine sahip ek ateşleyicilerini gerekir, plazma reaktörünün soğutma ihtiyacı yoksa sadece darbeli modda 10-18 çalıştırılabilir. bu filmde sunulan mikrodalga plazma üfleç işletme parametreleri geniş bir plazma reaktörde her hangi bir soğutma olmadan sadece ek ateşleyiciler olarak kararlı ve sürekli bir işlem ile sağlanan, mikrodalga gücü plazmadan bir ateşleme sunar ve kullanılabilir Yukarıda belirtilen tüm uygulamaları için. koaksiyel bir ve silindirik bir: mikrodalga Plazma üfleçli iki rezonatörü bir kombinasyonuna dayanmaktadır. silindirik rezonatör düşük kalitesi ve ameliyatların olduğunukendi merkezinde en yüksek elektrik alanı ile bilinen E 010 biçem içinde ed. koaksiyel rezonatör silindirik rezonatör altında bulunan ve bir teğet gaz kaynağı ile kombinasyon halinde hareketli bir metal meme oluşur. koaksiyel kovuklardaki kaliteli bir çok dar ama derin rezonans eğrisi sergiler. Nedeniyle yüksek elektrik alanı ulaşılabilir koaksiyel rezonatör yüksek kalitede hangi plazma ateşleme için gereklidir. Ancak, koaksiyel rezonatör yüksek kalitede çok dar bir rezonans eğrisi ile ilişkilidir ve bu nedenle rezonans frekansı mükemmel verilen mikrodalga frekansı maç vardır. Nedeniyle plazma geçirgenlik için plazma kontak sonrası rezonans frekansı vardiya yana, mikrodalga artık koaksiyel rezonatör içerisine nüfuz edebilir. Plazma sürekli çalışması için düşük kaliteli ve geniş bir rezonans eğrisi ile silindirik rezonatör gereklidir. Koaksiyel rezonatör metalik meme yoluyla ek bir eksenel gaz tedariki mümkündür. Plazma ateşlenmiş ve örneğin, bir mikro-dalga ile saydam bir tüp içinde bir kuartz tüp sınırlıdır. kuvars tüp geçirgenliği de rezonans frekansı etkiler. Kuvars&gt; 1 bir geçirgenlik olduğundan, silindirik rezonatör hacmi düşük rezonans frekansı yol açan neredeyse büyütülür. Bu durum, silindir rezonatörün boyutları tasarlanmıştır dikkate alınmalıdır. Rezonans frekansı yerleştirilen kuvars tüp ile nasıl etkilendiğini ile ilgili ayrıntılı bir tartışma, uzun ve geniş kuvars tüp kullanıldığında, bu aynı zamanda hacim işlemleri için, reaksiyon odası olarak hareket edebilir Referans 23&#39;te bulunabilir. Bununla birlikte, yüzey işlemleri, plazma da menfez farklı tür farklı şekilde şekillendirilebilir. mikrodalga magnetron bir dikdörtgen dalga kılavuzu vasıtasıyla sağlanır. Düşük dalgalanma magnetrona kullanımı Tavsiye Edilen olan gürültü rahatsızlığını önlemek için,sona erdi. Filmde kullanılan manyetik bir düşük dalgalanma biridir. Istikrarlı ve sürekli çalışma silindirik rezonatör tarafından sağlanmaktadır ise plazma ateşleme için yüksek kaliteli koaksiyel rezonatör kullanılır. Yüksek kaliteli koaksiyel rezonatör bu rezonatör rezonans frekansı plazma ateşleme elde etmek için mükemmel kullanılan magnetron tarafından sağlanan mikrodalga frekansı maç vardır. Tüm magnetron tam anma frekansında kendi mikrodalga frekansı yayan olmadığından ve frekans çıkış gücüne bağlı olduğundan, magnetron bir spektrum analizör ile ölçülmelidir. koaksiyel rezonatörun rezonans frekansı yukarı ve aşağı metalik memesini hareket ettirerek ayarlanabilir. Bu rezonans frekansı ölçülür ve bu şekilde ayrıca bir ağ analizörü ile kullanılan magnetron gönderme frekansına ayarlanabilir. Meme ucunda yüksek elektrik alanı ulaşmak için, ateşleme için gerekliPlazma, bir üç saplama alıcısı ilave olarak gereklidir. Bu üç saplama tuner yaygın olarak kullanılan mikrodalga bileşenidir. Üç saplama tuner mikrodalga plazma meşale ve magnetron arasına monte edilir. Koaksiyel rezonatörun rezonans frekansı ayarlandıktan sonra, ileri güç maksimize edilir ve yansıyan güç iteratif üç saplama tuner taslakları ayarlayarak minimize. Mikrodalga plazma meşale, bir magnetron bağlıyken koaksiyel rezonatör rezonans frekansını de maksimize sahip olarak üç saplama tuner sayesinde ileri güçleri ayarladıktan sonra, mikrodalga plazma meşale plazma alev alabilir. Plazma ateşleme için yaklaşık 0,3-1 kW minimum mikrodalga gücü yeterlidir. Plazma koaksiyel rezonatöründe tutuşturur. Koaksiyel rezonatörun rezonans frekansı plazma dielektrik geçirgenlik ve can mikrodalga nedeniyle kaydırılır plazma ateşleme sonra hayıruzun koaksiyel rezonatör nüfuz. Böylece, onun çok daha uzun silindirik moduna koaksiyel modundan plazma anahtarları silindirik rezonatör merkezinde metalik memesi üzerinde özgürce ayakta yanma. Silindirik modu kalitesi çok düşük ve bu nedenle geniş bir rezonans eğrisi sergiler yana, mikrodalga nedeniyle hala plazma dielektrik geçirgenlik için rezonans frekansı kayması rağmen silindirik rezonatör içerisine nüfuz edebilir. Bu durumda, silindir modda bir plazma sürekli ve kararlı çalışma mikrodalga plazma lambası tarafından sağlanır. Ancak, verilen mikrodalga güç tam emilimini ulaşmak için, üç saplama tuner taslakları yeniden ayarlanması gerekir. Aksi takdirde verilen mikrodalga güç tamamen plazma tarafından emilir değildir ancak sağlanan mikrodalga bazı yüzdesi yansıyan ve su yükü tarafından emilir. Koaksiyel plazma tutuşmasını incelemek içinmod ve genişletilmiş silindirik moduna daha sonra kendi geçiş, plazma ateşleme yüksek hızlı kamera ile izlenmektedir. Plazma verilen mikrodalga gücü ile ateşlenir nasıl magnetron frekans bağımlılığı nasıl ölçüldüğünü gösterir sunulan film, koaksiyel rezonatör rezonans frekansı ileri güç maksimize nasıl ayarlanabilir ve. yüksek hızlı kamera kayıt de gösterilmiştir.

<table><tbody><tr><td>2 kW magnetron</td><td>Muegge&amp;nbsp;</td><td>MH2000S 211BA</td><td></td></tr><tr><td>2 kW power supply</td><td>Muegge&amp;nbsp;</td><td>ML2000D-111TC</td><td></td></tr><tr><td>insulator - circulator with water load</td><td>Muegge&amp;nbsp;</td><td>MW1003A-210EC</td><td></td></tr><tr><td>water load</td><td>Muegge&amp;nbsp;</td><td>MW1002E-260EC</td><td></td></tr><tr><td>three stub tuner</td><td>Muegge&amp;nbsp;</td><td>MW2009A-260ED</td><td></td></tr><tr><td>orifices</td><td>homemade</td><td></td><td></td></tr><tr><td>microwave plasma torch</td><td>homemade</td><td></td><td></td></tr><tr><td>spectrum analyzer</td><td>Agilent</td><td>E4402B</td><td></td></tr><tr><td>network analyzer</td><td>Anritsu</td><td>MS4662A</td><td></td></tr><tr><td>calibration kit</td><td>Anritsu</td><td>model 3753</td><td></td></tr><tr><td>directional coupler</td><td>homemade</td><td></td><td></td></tr><tr><td>20 dB attenuator</td><td>Weinschee engineering</td><td>20 dB AA57u8</td><td></td></tr><tr><td>coaxial to rectangular wave guide transition</td><td>Muegge&amp;nbsp;</td><td>MW5002A-260YD</td><td></td></tr><tr><td>adaptor 7-16 to N connector</td><td>Teleg&amp;auml;rtner</td><td>7-16/N Adaptor</td><td></td></tr><tr><td>coaxial cable</td><td>Rosenberger Hochfrequenztechnik</td><td>LU7_070_800</td><td></td></tr><tr><td>high speed camera</td><td>Photron</td><td>fastcam SA5</td><td></td></tr><tr><td>lens</td><td>Revueflex</td><td>makro revuenon 1:3.5/28mm</td><td></td></tr><tr><td>local gas ventilation</td><td>Industrievertrieb Henning</td><td>ACD220</td><td></td></tr><tr><td>UV protection glasses</td><td>uvex</td><td>HC-F9178265</td><td></td></tr><tr><td>microwave leakage tester</td><td>conrad electronic</td><td>not available</td><td></td></tr><tr><td>microwave survey meter</td><td>Holaday industries inc.</td><td>81273</td><td></td></tr></tbody></table>

how to ignite an atmospheric pressure microwave plasma torch without any additional igniters

Bu film bir atmosferik basınç plazma meşale hiçbir ek ateşleyiciler ile mikrodalga gücüyle alev alabilir nasıl gösterir. Plazma ateşlemeden sonra plazma kararlı ve sürekli bir çalışma mevcuttur ve plazma üfleç çok çeşitli uygulamalar için kullanılabilir. Bir yandan, sıcak (3600 K gazı sıcaklığı) plazma soğuk parlama sonrası kimyasal işlemler için ve diğer taraftan da kullanılabilir (sıcaklıkları yaklaşık oda sıcaklığına kadar) bir yüzey işlem için uygulanabilir. Örneğin kimyasal sentezleri ilginç ses süreçlerdir. İşte mikrodalga plazma meşale zararlı ve küresel ısınmaya katkıda ancak yarı iletken şube gibi sanayi sektörleri büyüyen gazları gravür olarak ihtiyaç duyulan atık gazların ayrışma için kullanılabilir. Başka bir uygulama CO 2 ayrışma olduğunu. Yenilenebilir kaynaklardan Artı elektrik enerjisi CO, O 2, CO 2 ayırmak için kullanılabilir. CO ayrıca yanlısı olabilirböylece kimya endüstrisi için enerji, sentetik yakıtlar veya platform kimyasalların kimyasal depolama sağlayan gaz veya sıvı hidrokarbonlar yüksek için işlenir. Plazma üflecindeki akkor ışık sonrası uygulamaları vernik, yapıştırıcı veya boya yapışmasını arttırmak için yüzey işleme ve sterilizasyon veya yüzeylerin farklı tür dekontaminasyon bulunmaktadır. Film herhangi bir ek ateşleyiciler, örneğin, elektrikli kıvılcım olmadan mikrodalga gücüyle sadece plazma tutuşturmak için nasıl açıklayacağız. plazma ve kontak sonrası plazma sürekli ve istikrarlı çalışmasını garanti silindirik biri ateşleme sağlayan bir koaksiyel bir - mikrodalga plazma meşale iki rezonatörlerin bir arada dayanmaktadır. plazma hacim işlemleri için uzun bir mikrodalga şeffaf tüp işletilen veya yüzey işleme amaçlı deliklerin tarafından şekillendirilebilir.

<html> Herhangi bir ek ateşleyiciler yanı sıra ayarlanabilir rezonans frekansı ile yüksek kaliteli koaksiyel rezonatör bir mikrodalga plazma meşale bir düşük kaliteli silindirik rezonatör ile kombine edilmiş bir kararlı ve sürekli bir plazma işlemi olmadan bir plazma ateşlemeyi sağlamak. Bu plazma lambası şematik Şekil 3&#39;te sunulmuştur. Plazma burada bir mikro-dalga saydam tüp, bir kuvars tüpün içine hapsedilir. Hacimli plazma işlemleri veya yüzey uygulamaları için bir pl...

Watch this Scientific Journal Video about How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters at JoVE.com

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

This movie shows how an atmospheric plasma torch can be ignited by microwaves with no additional igniters and provides a stable and continuous plasma operation suitable for plenty of applications.

Nasıl herhangi bir ilave Ateşleyici olmadan bir Atmosferik Basınç Mikrodalga Plazma Torch tutuşturmak için

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

how-to-ignite-an-atmospheric-pressure-microwave-plasma-torch-without

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Engineering

19.4K Görüntüleme.  University of Stuttgart. This movie shows how an atmospheric plasma torch can be ignited by microwaves with no additional igniters and provides a stable and continuous plasma operation suitable for plenty of applications. 

Video: How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

Microwave Photonics Systems Based on Whispering-gallery-mode Resonators

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various areas of technology and applied science, such as aerospace and communication engineering, sensing, metrology, nonlinear photonics, and quantum optics. In this article, we present the principal techniques used in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators. First detailed in this article is the protocol for resonator polishing, which is based on a grind-and-polish technique close to the ones used to polish optical components such as lenses or telescope mirrors. Then, a white light interferometric profilometer measures surface roughness, which is a key parameter to characterize the quality of the polishing. In order to launch light in the resonator, a tapered silica fiber with diameter in the micrometer range is used. To reach such small diameters, we adopt the "flame-brushing" technique, using simultaneously computer-controlled motors to pull the fiber apart, and a blowtorch to heat the fiber area to be tapered. The resonator and the tapered fiber are later approached to one another to visualize the resonance signal of the whispering gallery modes using a wavelength-scanning laser. By increasing the optical power in the resonator, nonlinear phenomena are triggered until the formation of a Kerr optical frequency comb is observed with a spectrum made of equidistant spectral lines. These Kerr comb spectra have exceptional characteristics that are suitable for several applications in science and technology. We consider the application related to ultra-stable microwave frequency synthesis and demonstrate the generation of a Kerr comb with GHz intermodal frequency.

The customized techniques developed in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators are presented. The protocols to obtain and characterize these resonators are detailed, and an explanation of some of their applications in microwave photonics is given.

Mikrodalga Fotonik Sistemleri Whispering-galeri-mod Rezonatörler dayanarak

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various ...

Mühendislik

Flame Experiments at the Advanced Light Source: New Insights into Soot Formation Processes

The following experimental protocols and the accompanying video are concerned with the flame experiments that are performed at the Chemical Dynamics Beamline of the Advanced Light Source (ALS) of the Lawrence Berkeley National Laboratory1-4. This video demonstrates how the complex chemical structures of laboratory-based model flames are analyzed using flame-sampling mass spectrometry with tunable synchrotron-generated vacuum-ultraviolet (VUV) radiation. This experimental approach combines isomer-resolving capabilities with high sensitivity and a large dynamic range5,6. The first part of the video describes experiments involving burner-stabilized, reduced-pressure (20-80 mbar) laminar premixed flames. A small hydrocarbon fuel was used for the selected flame to demonstrate the general experimental approach. It is shown how species&#8217; profiles are acquired as a function of distance from the burner surface and how the tunability of the VUV photon energy is used advantageously to identify many combustion intermediates based on their ionization energies. For example, this technique has been used to study gas-phase aspects of the soot-formation processes, and the video shows how the resonance-stabilized radicals, such as C3H3, C3H5, and i-C4H5, are identified as important intermediates7. The work has been focused on soot formation processes, and, from the chemical point of view, this process is very intriguing because chemical structures containing millions of carbon atoms are assembled from a fuel molecule possessing only a few carbon atoms in just milliseconds. The second part of the video highlights a new experiment, in which an opposed-flow diffusion flame and synchrotron-based aerosol mass spectrometry are used to study the chemical composition of the combustion-generated soot particles4. The experimental results indicate that the widely accepted H-abstraction-C2H2-addition (HACA) mechanism is not the sole molecular growth process responsible for the formation of the observed large polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs).

Gas sampling from laboratory-scale flames with online analysis of all species by mass spectrometry is a powerful method to investigate the complex mixture of chemical compounds occurring during combustion processes. Coupled with tunable soft ionization via synchrotron-generated vacuum-ultraviolet radiation, this technique provides isomer-resolved information and potentially fragment-free mass spectra.

İleri Işık Source Alev Deneyler: İs Oluşumu Süreçlerinin içine Yeni Trendleri

The following experimental protocols and the accompanying video are concerned with the flame experiments that are performed at the Chemical Dynamics ...

Simultaneous Synthesis of Single-walled Carbon Nanotubes and Graphene in a Magnetically-enhanced Arc Plasma

Carbon nanostructures such as single-walled carbon nanotubes (SWCNT) and graphene attract a deluge of interest of scholars nowadays due to their very promising application for molecular sensors, field effect transistor and super thin and flexible electronic devices1-4. Anodic arc discharge supported by the erosion of the anode material is one of the most practical and efficient methods, which can provide specific non-equilibrium processes and a high influx of carbon material to the developing structures at relatively higher temperature, and consequently the as-synthesized products have few structural defects and better crystallinity.
 To further improve the controllability and flexibility of the synthesis of carbon nanostructures in arc discharge, magnetic fields can be applied during the synthesis process according to the strong magnetic responses of arc plasmas. It was demonstrated that the magnetically-enhanced arc discharge can increase the average length of SWCNT 5, narrow the diameter distribution of metallic catalyst particles and carbon nanotubes 6, and change the ratio of metallic and semiconducting carbon nanotubes 7, as well as lead to graphene synthesis 8. 
 Furthermore, it is worthwhile to remark that when we introduce a non-uniform magnetic field with the component normal to the current in arc, the Lorentz force along the J&times;B direction can generate the plasmas jet and make effective delivery of carbon ion particles and heat flux to samples. As a result, large-scale graphene flakes and high-purity single-walled carbon nanotubes were simultaneously generated by such new magnetically-enhanced anodic arc method. Arc imaging, scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and Raman spectroscopy were employed to analyze the characterization of carbon nanostructures. These findings indicate a wide spectrum of opportunities to manipulate with the properties of nanostructures produced in plasmas by means of controlling the arc conditions.

Anodic arc discharge is one of the most practical and efficient methods to synthesize various carbon nanostructures. To increase the arc controllability and flexibility, a non-uniform magnetic field was introduced to process the one-step synthesis of large-scale graphene flakes and high-purity single-walled carbon nanotubes.

Tek duvarlı Karbon Nanotüpler Eşzamanlı Sentezi ve Manyetik geliştirilmiş Arc Plazma Grafen

Carbon nanostructures such as single-walled carbon nanotubes (SWCNT) and graphene attract a deluge of interest of scholars nowadays due to their very ...

Biyomühendislik

Experimental Methods of Dust Charging and Mobilization on Surfaces with Exposure to Ultraviolet Radiation or Plasmas

Electrostatic dust transport has been hypothesized to explain a number of observations of unusual planetary phenomena. Here, it is demonstrated using three recently developed experiments in which dust particles are exposed to thermal plasma with beam electrons, beam electrons only, or ultraviolet (UV) radiation only. The UV light source has a narrow bandwidth in wavelength centered at 172 nm. The beam electrons with the energy of 120 eV are created with a negatively biased hot filament. When the vacuum chamber is filled with the argon gas, a thermal plasma is created in addition to the electron beam. Insulating dust particles of a few tens of microns in diameter are used in the experiments. Dust particles are recorded to be lofted to a height up to a few centimeters with a launch speed up to 1 m/s. These experiments demonstrate that photo and/or secondary electron emission from a dusty surface changes the charging mechanism of dust particles. According to the recently developed &#34;patched charge model&#34;, the emitted electrons can be re-absorbed inside microcavities between neighboring dust particles below the surface, causing the accumulation of enhanced negative charges on the surrounding dust particles. The repulsive forces between these negatively charged particles may be large enough to mobilize and lift them off the surface. These experiments present the advanced understanding of dust charging and transport on dusty surfaces, and laid a foundation for future investigations of its role in the surface evolution of airless planetary bodies.

Dust charging and mobilization is demonstrated in three experiments with exposure to thermal plasma with beam electrons, beam electrons only, or ultraviolet (UV) radiation only. These experiments present the advanced understanding of electrostatic dust transport and its role in shaping the surfaces of airless planetary bodies.

Toz şarj ve ultraviyole radyasyon veya plazmasının maruz kalma ile yüzeylerde seferberlik deneysel yöntemleri

Electrostatic dust transport has been hypothesized to explain a number of observations of unusual planetary phenomena. Here, it is demonstrated using ...

Çevre

Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution for future high-speed reentry missions. But despite the advancements made since Apollo, heat flux prediction remains an imperfect science and engineers resort to safety factors to determine the TPS thickness. This goes at the expense of embarked payload, hampering, for example, sample return missions. 
Ground testing in plasma wind-tunnels is currently the only affordable possibility for both material qualification and validation of material response codes. The subsonic 1.2MW Inductively Coupled Plasmatron facility at the von Karman Institute for Fluid Dynamics is able to reproduce a wide range of reentry environments. This protocol describes a procedure for the study of the gas/surface interaction on ablative materials in high enthalpy flows and presents sample results of a non-pyrolyzing, ablating carbon fiber precursor. With this publication, the authors envisage the definition of a standard procedure, facilitating comparison with other laboratories and contributing to ongoing efforts to improve heat shield reliability and reduce design uncertainties.
The described core techniques are non-intrusive methods to track the material recession with a high-speed camera along with the chemistry in the reactive boundary layer, probed by emission spectroscopy. Although optical emission spectroscopy is limited to line-of-sight measurements and is further constrained to electronically excited atoms and molecules, its simplicity and broad applicability still make it the technique of choice for analysis of the reactive boundary layer. Recession of the ablating sample further requires that the distance of the measurement location with respect to the surface is known at all times during the experiment. Calibration of the optical system of the applied three spectrometers allowed quantitative comparison. At the fiber scale, results from a post-test microscopy analysis are presented.

Development of new ablative materials and their numerical modeling requires extensive experimental investigation. This protocol describes procedures for material response characterization in plasma flows with the core techniques being non-intrusive methods to track the material recession along with the chemistry in the reactive boundary layer by emission spectroscopy.

Plazmatronun ablatif Malzeme Test sırasında Emisyon Spektroskopik Sınır Tabaka İncelenmesi

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution ...

Non-equilibrium Microwave Plasma for Efficient High Temperature Chemistry

A flowing microwave plasma based methodology for converting electric energy into internal and/or translational modes of stable molecules with the purpose of efficiently driving non-equilibrium chemistry is discussed. The advantage of a flowing plasma reactor is that continuous chemical processes can be driven with the flexibility of startup times in the seconds timescale. The plasma approach is generically suitable for conversion/activation of stable molecules such as CO2, N2 and CH4. Here the reduction of CO2 to CO is used as a model system: the complementary diagnostics illustrate how a baseline thermodynamic equilibrium conversion can be exceeded by the intrinsic non-equilibrium from high vibrational excitation. Laser (Rayleigh) scattering is used to measure the reactor temperature and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) to characterize in situ internal (vibrational) excitation as well as the effluent composition to monitor conversion and selectivity.

This article describes a flowing microwave reactor that is used to drive efficient non-equilibrium chemistry for the application of conversion/activation of stable molecules such as CO2, N2 and CH4. The goal of the procedure described here is to measure the in situ gas temperature and gas conversion.

Verimli Yüksek Sıcaklık Kimyası İçin Denge Dışı Mikrodalga Plazma

A flowing microwave plasma based methodology for converting electric energy into internal and/or translational modes of stable molecules with the purpose ...

Kimya

An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. The reactions of cold plasma with the surrounding atmosphere yield a variety of reactive species, which can define its effectiveness. While efficient development of cold plasma therapy requires kinetic models, model benchmarking needs empirical data. Experimental studies of the source of reactive species detected in aqueous solutions exposed to plasma are still scarce. Biomedical plasma is often operated with He or Ar feed gas, and a specific interest lies in investigation of the reactive species generated by plasma with various gas admixtures (O2, N2, air, H2O vapor, etc.) Such investigations are very complex due to difficulties in controlling the ambient atmosphere in contact with the plasma effluent. In this work, we addressed common issues of &#39;high&#39; voltage kHz frequency driven plasma jet experimental studies. A reactor was developed allowing the exclusion of ambient atmosphere from the plasma-liquid system. The system thus comprised the feed gas with admixtures and the components of the liquid sample. This controlled atmosphere allowed the investigation of the source of the reactive oxygen species induced in aqueous solutions by He-water vapor plasma. The use of isotopically labelled water allowed distinguishing between the species originating in the gas phase and those formed in the liquid. The plasma equipment was contained inside a Faraday cage to eliminate possible influence of any external field. The setup is versatile and can aid in further understanding the cold plasma-liquid interactions chemistry.

An experimental setup was created for the helium-operated kHz frequency plasma jet. The setup includes a cage for the plasma power supply and jet and an in-house built reactor to monitor plasma-induced reactive species without the interference of the ambient atmosphere.

Bir Atmosfer Basıncı Plazma Kurulum Reaktif Türler Oluşumu Araştırma

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. ...

Treating Surfaces with a Cold Atmospheric Pressure Plasma using the COST-Jet

In recent years, non-thermal atmospheric pressure plasmas have been used extensively for surface treatments, in particular, due to their potential in biological applications. However, the scientific results often suffer from reproducibility problems due to unreliable plasma conditions as well as complex treatment procedures. To address this issue and provide a stable and reproducible plasma source, the COST-Jet reference source was developed.
In this work, we propose a detailed protocol to perform reliable and reproducible surface treatments using the COST reference microplasma jet (COST-Jet). Common issues and pitfalls are discussed, as well as the peculiarities of the COST-Jet compared to other devices and its advantageous remote character. A detailed description of both solid and liquid surface treatment is provided. The described methods are versatile and can be adapted for other types of atmospheric pressure plasma devices.

This protocol is presented to characterize the setup, handling, and application of the COST-Jet for the treatment of diverse surfaces such as solids and liquids.

COST-Jet kullanarak Yüzeyleri Soğuk Atmosferik Basınçlı Plazma ile Tedavi Etme

In recent years, non-thermal atmospheric pressure plasmas have been used extensively for surface treatments, in particular, due to their potential in ...

Building Langmuir Probes and Emissive Probes for Plasma Potential Measurements in Low Pressure, Low Temperature Plasmas

Langmuir probes have long been used in experimental plasma physics research as the primary diagnostic for particle fluxes (i.e., electron and ion fluxes) and their local spatial concentrations, for electron temperatures, and for electrostatic plasma potential measurements, since its invention by Langmuir in the early 1920s. Emissive probes are used for measuring plasma potentials. The protocols exhibited in this work serve to demonstrate how these probes may be built for use in a vacuum chamber in which a plasma discharge may be confined and sustained. This involves vacuum techniques for building what is essentially an electrical feedthrough, one that is rotatable and translatable. Certainly, complete Langmuir probe systems may be purchased, but they can also be built by the user at considerable cost savings, and at the same time be more directly adapted to their use in a particular experiment. We describe the use of Langmuir probes and emissive probes in mapping the electrostatic plasma potential from the body of the plasma up to the sheath region of a plasma boundary, which in these experiments&#160;is created by a negatively biased electrode immersed within the plasma, in order to compare the two diagnostic techniques and assess their relative advantages and weaknesses. Although Langmuir probes have the advantage of measuring the plasma density and electron temperature most accurately, emissive probes can measure electrostatic plasma potentials more accurately throughout the plasma, up to and including the sheath region.

The main goal of this work is to make it easier for research groups unfamiliar with Langmuir probes and emissive probes to use them as plasma diagnostics, especially near plasma boundaries. We do this by demonstrating how to build the probes from readily available materials and supplies.

Düşük Basınçlı, Düşük Sıcaklıklı Plazmalarda Plazma Potansiyeli Ölçümleri için Langmuir Probları ve Yayıcı Problar Oluşturma

Langmuir probes have long been used in experimental plasma physics research as the primary diagnostic for particle fluxes (i.e., electron and ion fluxes) ...

Flame Photometry: Overview

Flame photometry, also known as flame emission spectrometry, is a technique used for the qualitative and quantitative analysis of elements present in a sample using a flame as the source of excitation energy. The concept of flame photometry was realized in the early 1860s by Kirchhoff and Bunsen, who discovered that specific elements emit characteristic radiation when excited in flames. The first instrument developed for this purpose was used to measure sodium (Na) in plant ash using a Bunsen flame. However, the challenge lay in finding the most effective way to introduce the sample into the flame. It wasn&#39;t until 1929, when Lundegardh introduced a nebulizer, that a significant breakthrough was made, allowing a reproducible introduction of the sample into the flame.
In flame emission spectrometry, the nebulizer converts a liquid sample into a fine mist or aerosol. This is achieved by passing a high-pressure gas stream over the end of a capillary tube containing the sample and aspirating it into a spray chamber. The aerosol produced is then passed to the burner, where flame heat desolvates it, forming dry particles that volatilize and produce free atoms for analysis.
Early instruments utilized quartz prism spectrographs and photographic recording to disperse and capture atomic emission lines. However, advancements in optical filters and electrical photodetectors replaced these components, improving precision and convenience.
Flame photometry involves introducing the sample solution into a nebulizer, which converts it into a fine mist or aerosol. The atomized sample then enters the flame, along with air or oxygen and a fuel gas such as propane or acetylene. The flame provides the thermal excitation necessary to energize the atoms in the sample. As these excited atoms relax, their emitted radiation is detected by a photocell or photomultiplier.
Flame photometry is particularly effective in measuring sodium, potassium, lithium, and calcium elements. The flame used in flame photometry is typically a propane-air flame with a temperature range of 1900-2000 &#176;C, although alternative flames like butane-air or natural gas-air can also be used. Flame photometry has some limitations that can be overcome by using higher temperatures and more reducing flames, such as air-acetylene, along with higher-resolution spectrometric detection. However, these approaches are not cost-competitive compared to the more broadly applicable flame atomic absorption spectrometry or AAS technique.

Alev Fotometresi: Genel Bakış

Flame photometry, also known as flame emission spectrometry, is a technique used for the qualitative and quantitative analysis of elements present in a ...