ĐẶC TÍNH QUANG PHỔ CỦA TIA PLASMA ARGON ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG KHÍ VÀ KHOẢNG CÁCH DỌC TRỤC

Trương Thị Hoa

doi:10.34238/tnu-jst.14663

ĐẶC TÍNH QUANG PHỔ CỦA TIA PLASMA ARGON ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG KHÍ VÀ KHOẢNG CÁCH DỌC TRỤC

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 27/01/26 Ngày hoàn thiện: 13/04/26 Ngày đăng: 15/04/26

Các tác giả

Trương Thị Hoa , Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - ĐH Đà Nẵng

Tóm tắt

Đặc tính phát xạ quang học của tia plasma argon áp suất khí quyển dựa trên phóng điện màn chắn điện môi (DBD), được kích thích bằng nguồn xoay chiều, đã được thực nghiệm và phân tích. Nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của lưu lượng khí và phân bố dọc trục đến các thành phần plasma hoạt tính và các trạng thái kích thích trong tia plasma. Phổ phát xạ cho thấy các phát xạ Ar I chiếm ưu thế, đồng thời xuất hiện các phát xạ có nguồn gốc từ không khí như OH(A–X), O I và N₂(C–B). Kết quả cho thấy việc tăng lưu lượng khí làm tăng đáng kể cường độ phát xạ Ar I ở vùng gần miệng phun do hạn chế khuếch tán không khí và suy giảm tác nhân tái kết hợp do va chạm trong lõi plasma. Ngược lại, phát xạ của OH và N₂ chủ yếu chịu chi phối bởi tương tác plasma–không khí, trong khi phát xạ O I tương đối ổn định. Theo phương dọc trục, phát xạ Ar I và OH suy giảm nhanh, còn O I và N₂ tồn tại xa hơn do kích thích bền vững trong vùng tương tác plasma–không khí. Với lưu lượng 5 slm, vùng chuyển tiếp được xác định tại khoảng 10 mm từ miệng phun. Những kết quả này cung cấp cơ sở thực nghiệm quan trọng cho việc kiểm soát điều kiện kích thích và phân bố các hạt hoạt tính trong tia plasma argon, đồng thời đưa ra những định hướng hữu ích cho việc tối ưu hóa điều kiện vận hành của các nguồn plasma áp suất khí quyển.

Từ khóa

Tia plasma; Quang phổ phát xạ; Plasma lạnh; Lưu lượng khí; Phóng điện màn chắn điện môi

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] U. Kogelschatz, B. Eliasson, and W. Egli, “Dielectric-barrier discharges: Principle and applications,” J. Phys. IV France, vol. 7, no. C4, pp. C4-47-C4-66, 1997, doi: 10.1051/jp4:1997405

[2] R. Brandenburg, “Dielectric barrier discharges: progress on plasma sources and on the understanding of regimes and single filaments,” Plasma Sources Sci. Technol., vol. 26, no. 5, 2017, doi: 10.1088/1361-6595/aa6426.

[3] H.-E. Wagner et al., “The barrier discharge: basic properties and applications to surface treatment,” Vacuum, vol. 71, no. 3, pp. 417-436, 2003, doi: 10.1016/S0042-207X(02)00765-0.

[4] S. Wang et al., "Discharge comparison of nonequilibrium atmospheric pressure 𝐴𝑟/𝑂₂ and 𝐻𝑒/𝑂₂ plasma jets," Appl. Phys. Lett., vol. 83, no. 16, pp. 3272-3274, 2003, doi: 10.1063/1.1615674

[5] A. Begum, T. Ishijima, M. R. Pervez, and M. Billah, "He plasma jet interaction with different target materials and the plasma characteristics on the irradiation area," Eur. Phys. J. Appl. Phys., vol. 98, 2023, doi: 10.1051/epjap/2023220247.

[6] H. M. Joh, H. R. Kang, T. H. Chung, and S. J. Kim, "Electrical and optical characterization of atmospheric-pressure helium plasma jets generated with a pin electrode: effects of the electrode material, ground ring electrode, and nozzle shape," IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 42, no. 12, pp. 3656-3667, 2014, doi: 10.1109/TPS.2014.2327464

[7] R. Zaplotnik, G. Primc, and A. Vesel, "Optical Emission Spectroscopy as a Diagnostic Tool for Characterization of Atmospheric Plasma Jets," Applied Sciences, vol. 11, no. 5, 2021, doi: 10.3390/app11052275.

[8] A. K.Singh, R. P. Guragain, K. R. Sigdel, G. Kuwar Chhetri, H. B. Baniya, D. P. Subedi, and U. M. Joshi, “Study of hydroxyl radical (A,0) generated in DBD at ambient pressure with power supply frequency 50 Hz,” Fundamental Plasma Physics, vol. 16, 2025, doi: 10.1016/j.fpp.2025.100100.

[9] L. Giuliani, M. Xaubet, D. Grondona, F. Minotti, and H. Kelly, “Electrical studies and plasma characterization of an atmospheric pressure plasma jet operated at low frequency,” Phys. Plasmas, vol. 20, no. 6, 2013, doi: 10.1063/1.4812463.

[10] S. Iio, K. Yanagisawa, C. Uchiyama, K. Teshima, N. Ezumi, and T. Ikeda, “Influence of gas flow on argon microwave plasma jet at atmospheric pressure,” Surface and Coatings Technology, vol. 206, no. 5, pp. 885-890, 2011, doi: 10.1016/j.surfcoat.2011.09.013.

[11] M. Xaubet, L. Giuliani, D. Grondona, and F. Minotti, "Experimental and theoretical study of an atmospheric air plasma-jet," Physics of Plasmas, vol. 24, no. 1, 2017, doi: 10.1063/1.4973555.

[12] E. J. Baek, H. M. Joh, S. J. Kim, and T. H. Chung, "Effects of the electrical parameters and gas flow rate on the generation of reactive species in liquids exposed to atmospheric pressure plasma jets," Physics of Plasmas, vol. 23, no. 7, 2016, doi: 10.1063/1.4959174.

[13] N. Giannakaris, G. Gürtler, T. Stehrer, M. Mair, and J. D. Pedarnig, “Optical emission spectroscopy of an industrial thermal atmospheric pressure plasma jet: Parametric study of electron temperature,” Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, vol. 207, 2023, doi: 10.1016/j.sab.2023.106736.

[14] A. Sobota, O. Guaitella, G. B. Sretenovic, V. V. Kovacevic, E. Slikboer, I. B. Krstic, B. M. Obradovic, and M. M. Kuraica, “Plasma-surface interaction: Dielectric and metallic targets and their influence on the electric field profile in a kHz AC-driven He plasma jet,” Plasma Sources Sci. Technol., vol. 28, no. 4, 2019, doi: 10.1088/1361-6595/ab0c6a.

[15] N. Škoro, K. Kutasi, M. Puač, Z. L. Petrović, and N. Puač, “Effect of target material on electrical properties of a two-electrode dielectric barrier helium plasma jet,” Plasma Sources Sci. Technol. vol. 33, 2024, doi: 10.1088/1361-6595/ad3d83.

[16] G. He, Y. Liu, F. He, J. Miao, J. Li, Y. Zhang, Z. Gao, R. Wang, X. Yan, and J. Ouyang, “Interaction between atmospheric pressure plasma jet and target,” Phys. Plasmas, vol. 31, no. 8, 2024, doi: 10.1063/5.0205130.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14663

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ