Что такое газоразрядная плазма. Как образуется газовый разряд. Какие бывают виды газоразрядной плазмы. Где применяется газоразрядная плазма в промышленности и науке. Каковы перспективы использования газоразрядной плазмы.
Что такое газоразрядная плазма и как она образуется
Газоразрядная плазма представляет собой ионизированный газ, состоящий из электронов, ионов и нейтральных частиц. Она образуется при пропускании электрического тока через газ.
Основные особенности газоразрядной плазмы:
- Высокая электропроводность
- Квазинейтральность (равное количество положительных и отрицательных зарядов)
- Высокая химическая активность
- Свечение
Процесс образования газоразрядной плазмы включает следующие этапы:
- Приложение напряжения к электродам в газе
- Ускорение свободных электронов в электрическом поле
- Столкновение ускоренных электронов с атомами газа и их ионизация
- Лавинообразное нарастание числа заряженных частиц
- Формирование самоподдерживающегося разряда
Основные виды газоразрядной плазмы
Существуют различные виды газоразрядной плазмы в зависимости от условий ее получения:
1. Тлеющий разряд
Характеризуется низкой плотностью тока и сравнительно высоким напряжением. Имеет характерную структуру с чередующимися темными и светлыми участками. Широко применяется в газоразрядных лампах и для спектрального анализа.
2. Дуговой разряд
Отличается высокой плотностью тока и низким напряжением. Сопровождается сильным нагревом электродов. Используется в электросварке, электрических дуговых печах.
3. Коронный разряд
Возникает в резко неоднородных электрических полях вблизи электродов с малым радиусом кривизны. Применяется в электрофильтрах, озонаторах, копировальных аппаратах.
4. Высокочастотный разряд
Образуется под действием переменного электрического поля высокой частоты. Используется для получения низкотемпературной плазмы в технологических целях.
Применение газоразрядной плазмы в промышленности
Газоразрядная плазма нашла широкое применение в различных отраслях промышленности:
Микроэлектроника
В микроэлектронной промышленности газоразрядная плазма используется для:
- Плазменного травления полупроводниковых пластин
- Нанесения тонких пленок методом плазмохимического осаждения
- Очистки поверхностей и удаления фоторезиста
Металлургия
В металлургии плазменные технологии применяются для:
- Плазменной сварки и резки металлов
- Плазменного напыления защитных и функциональных покрытий
- Плазменной обработки поверхности металлов
Химическая промышленность
В химической промышленности газоразрядная плазма используется для:
- Синтеза различных химических соединений
- Модификации поверхности полимеров
- Очистки газовых выбросов от вредных примесей
Применение газоразрядной плазмы в науке
Газоразрядная плазма активно применяется в различных областях научных исследований:
Физика плазмы
Изучение фундаментальных свойств и процессов в плазме:
- Исследование элементарных процессов в плазме
- Изучение коллективных явлений и неустойчивостей
- Разработка новых методов диагностики плазмы
Астрофизика
Моделирование астрофизических объектов и процессов:
- Изучение плазменных процессов в звездах
- Моделирование плазменных струй из активных ядер галактик
- Исследование взаимодействия солнечного ветра с магнитосферами планет
Управляемый термоядерный синтез
Разработка методов удержания и нагрева высокотемпературной плазмы для осуществления термоядерного синтеза:
- Разработка магнитных ловушек для удержания плазмы
- Исследование методов дополнительного нагрева плазмы
- Изучение процессов переноса в высокотемпературной плазме
Перспективы применения газоразрядной плазмы
Перспективные направления применения газоразрядной плазмы включают:
Плазменная медицина
Использование низкотемпературной плазмы для:
- Стерилизации медицинских инструментов и поверхностей
- Лечения ран и кожных заболеваний
- Модификации биоматериалов
Плазменные двигатели
Разработка ионных и плазменных двигателей для космических аппаратов:
- Повышение удельного импульса и эффективности
- Увеличение срока службы
- Миниатюризация для малых спутников
Плазменная энергетика
Развитие новых методов получения энергии с использованием плазмы:
- Магнитоплазменные генераторы
- Плазменные топливные элементы
- Плазменная переработка отходов с получением энергии
Таким образом, газоразрядная плазма находит все более широкое применение в различных областях науки и техники. Дальнейшие исследования свойств и методов получения плазмы открывают новые перспективы ее использования.
Курс общей физики, Т.2
Курс общей физики, Т.2
ОглавлениеПРЕДИСЛОВИЕМЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ЧАСТЬ 1. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ § 1. Электрический заряд § 2. Закон Кулона § 3. Системы единиц § 4. Рационализованная запись формул § 5. Электрическое поле. Напряженность поля § 6. Потенциал § 7. Энергия взаимодействия системы зарядов § 8. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом § 9. Диполь § 10. Поле системы зарядов на больших расстояниях § 11. Описание свойств векторных полей Дивергенция. Циркуляция. Теорема Стокса. § 12. Циркуляция и ротор электростатического поля § 14. Вычисление полей с помощью теоремы Гаусса Поле двух разноименно заряженных плоскостей. Поле заряженной сферической поверхности. Поле объемно-заряженного шара. ГЛАВА II. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ДИЭЛЕКТРИКАХ § 15. Полярные и неполярные молекулы § 16. Поляризация диэлектриков § 17.  Поле внутри диэлектрика§ 18. Объемные и поверхностные связанные заряды § 19. Вектор электрического смешения § 20. Примеры на вычисление поля в диэлектриках § 21. Условия на границе двух диэлектриков § 22. Силы, действующие на заряд в диэлектрике § 23. Сегнетоэлектрики ГЛАВА III. ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ § 24. Равновесие зарядов на проводнике § 25. Проводник во внешнем электрическом поле § 26. Электроемкость § 27. Конденсаторы ГЛАВА IV. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ § 28. Энергия заряженного проводника § 29. Энергия заряженного конденсатора § 30. Энергия электрического поля ГЛАВА V. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК § 31. Электрический ток § 32. Уравнение непрерывности § 33. Электродвижущая сила § 34. Закон Ома. Сопротивление проводников § 35. Закон Ома для неоднородного участка цепи § 36. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа § 37. Мощность тока § 38. Закон Джоуля — Ленца ГЛАВА VI. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ § 39.  Взаимодействие токов§ 40. Магнитное поле § 41. Поле движущегося заряда § 42. Закон Био — Савара § 43. Сила Лоренца § 44. Закон Ампера § 45. Магнитное взаимодействие как релятивистский эффект § 46. Контур с током в магнитном поле § 47. Магнитное поле контура с током § 48. Работа, совершаемая при перемещении тока в магнитном § 49. Дивергенция и ротор магнитного поля ГЛАВА VII. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ § 51. Намагничение магнетика § 52. Напряженность магнитного поля § 53. Вычисление поля в магнетиках § 54. Условия на границе двух магнетиков § 55. Виды магнетиков § 56. Магнитомеханические явления § 57. Диамагнетизм § 58. Парамагнетизм § 59. Ферромагнетизм ГЛАВА VIII. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ § 60. Явление электромагнитной индукции § 61. Электродвижущая сила индукции § 62. Методы измерения магнитной индукции § 63. Токи Фуко § 64. Явление самоиндукции § 65.  Ток при замыкании и размыкании цепи§ 66. Взаимная индукция § 67. Энергия магнитного поля § 68. Работа перемагничивания ферромагнетика ГЛАВА IX. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА § 69. Вихревое электрическое поле § 70. Ток смещения § 71. Уравнения Максвелла ГЛАВА X. ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ § 72. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле § 73. Отклонение движущихся заряженных частиц электрическим и магнитным полями § 74. Определение заряда и массы электрона § 75. Определение удельного заряда ионов. Масс-спектрографы § 76. Ускорители заряженных частиц ГЛАВА XI. КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ § 77. Природа носителей тока в металлах § 78. Элементарная классическая теория металлов § 79. Эффект Холла ГЛАВА XII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ГАЗАХ § 80. Несамостоятельная и самостоятельная проводимость § 81. Несамостоятельный газовый разряд § 82. Ионизационные камеры и счетчики § 83.  Процессы, приводящие к появлению носителей тока при самостоятельном разряде§ 84. Газоразрядная плазма § 85. Тлеющий разряд § 86. Дуговой разряд ГЛАВА XIII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ § 88. Квазистационарные токи § 89. Свободные колебания в контуре без активного сопротивления § 90. Свободные затухающие колебания § 91. Вынужденные электрические колебания § 92. Переменный ток ЧАСТЬ 2. ВОЛНЫ § 93. Распространение волн в упругой среде § 94. Уравнения плоской и сферической волн § 95. Уравнение плоской волны, распространяющейся в произвольном направлении § 96. Волновое уравнение § 97. Скорость упругих волн в твердой среде § 98. Энергия упругой волны § 99. Стоячие волны § 100. Колебания струны § 101. Звук § 102. Скорость звука в газах § 103. Эффект Доплера для звуковых волн ГЛАВА XV. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ § 104. Волновое уравнение для электромагнитного поля § 105.  Плоская электромагнитная волна§ 106. Экспериментальное исследование электромагнитных волн § 107. Энергия электромагнитных волн § 108. Импульс электромагнитного поля § 109. Излучение диполя ЧАСТЬ 3. ОПТИКА § 110. Световая волна § 111. Представление гармонических функций с помощью экспонент § 112. Отражение и преломление плоской волны на границе двух диэлектриков § 113. Световой поток § 114. Фотометрические величины и единицы § 115. Геометрическая оптика § 116. Центрированная оптическая система § 117. Тонкая линза § 118. Принцип Гюйгенса ГЛАВА XVII. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА § 119. Интерференция световых волн § 120. Когерентность § 121. Способы наблюдения интерференции света § 122. Интерференция света при отражении от тонких пластинок § 123. Интерферометр Майкельсона § 124. Многолучевая интерференция ГЛАВА XVIII. ДИФРАКЦИЯ СВЕТА § 126. Принцип Гюйгенса—Френеля § 127. Зоны Френеля § 128. Дифракция Френеля от простейших преград § 129.  Дифракция Фраунгофера от щели§ 130. Дифракционная решетка § 131. Дифракция рентгеновских лучей § 132. Разрешающая сила объектива § 133. Голография ГЛАВА XIX. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА § 134. Естественный и поляризованный свет § 135. Поляризация при отражении и преломлении § 136. Поляризация при двойном лучепреломлении § 137. Интерференция поляризованных лучей § 138. Прохождение плоскополяризованного света через кристаллическую пластинку § 139. Кристаллическая пластинка между двумя поляризаторами § 140. Искусственное двойное лучепреломление § 141. Вращение плоскости поляризации ГЛАВА XX. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН С ВЕЩЕСТВОМ § 142. Дисперсия света § 143. Групповая скорость § 144. Элементарная теория дисперсии § 145. Поглощение света § 146. Рассеяние света § 147. Эффект Вавилова — Черенкова ГЛАВА XXI. ОПТИКА ДВИЖУЩИХСЯ СРЕД § 148. Скорость света § 149. Опыт Физо § 150. Опыт Майкельсона § 151.  Эффект ДоплераПРИЛОЖЕНИЯ I. Единицы электрических и магнитных величин в СИ и в гауссовой системе Приложение II. Основные формулы электромагнетизма в СИ и в гауссовой системе Приложение III. Векторный потенциал |
GDP-NANO 2022
III МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
Газоразрядная плазма и синтез наноструктур
Татарстан, Казань, 1-4 декабря 2022
ДО ОКОНЧАНИЯ РЕГИСТРАЦИИ ДОКЛАДОВ ОСТАЛОСЬ:
| 00 | 00 | 00 | 00 |
| ДНЕЙ | ЧАСОВ | МИНУТ | СЕКУНД |
О КОНФЕРЕНЦИИ
Даты проведения:
1 — 4 декабря 2022 года
Сборник трудов конференции (РИНЦ): скачать
Программа конференции: скачать
Место проведения:
г.
Казань, ул. Четаева, д. 18а, 8 здание КНИТУ — КАИ
Конференция пройдет:
в очном и online форматах.
Целью конференции является —
обсуждение фундаментальных и прикладных проблем физики газоразрядной плазмы и синтеза наноструктур.
E-mail:
[email protected] (оргкомитет),
[email protected] (тех. поддержка)
Мы в Telegram: Подписаться
УЧАСТИЕ В КОНФЕРЕНЦИИ БЕСПЛАТНО!
ТЕМАТИКИ
01 — Физика газовых разрядов.
02 — Плазменные нанотехнологии и синтез наноструктур.
03 — Моделирование процессов в газоразрядной плазме.
04 — Моделирование физических свойств наноструктур.
05 — Неидеальная и пылевая плазма.
06 — Физико-химические процессы в газе, плазме и газовых разрядах.
07 — Взаимодействие плазмы с веществом.
08 — Лазерные микро и нанотехнологии.
09 — Плазмохимия.
10 — Плазмодинамика.
11 — Высокотемпературные процессы и их инженерные приложения.
12 — Применение наноструктур.
ПУБЛИКАЦИИ
До начала конференции планируется опубликовать сборник трудов. В ходе конференции некоторые материалы будут рекомендованы к публикации в рейтинговых журналах.
* Nuclear Physics and Engineering в составе Physics of Atomic Nuclei, vol. 86, no. 9 (2023)
ПРИ ПОДДЕРЖКЕ:
АРХИВ
ОРГКОМИТЕТ
Борис Ахунович Тимеркаев
председатель оргкомиета
член-корр. АН РТ, д.ф.-м.н., КНИТУ-КАИ
Ильназ Изаилович Файрушин
заместитель председателя оргкомиета
кандидат технических наук, КФУ, ОИВТ РАН
Артем Олегович Софроницкий
учёный секретарь оргкомитета
кандидат технических наук, КНИТУ-КАИ
ПОЛНЫЙ СПИСОК ЧЛЕНОВ ОРГКОМИТЕТА:
Амиров И.И. — д.ф.-м.н., ЯФ ФТИАН им. К.А. Валиева РАН
Амиров Р.Х. — д.ф.-м.н., ОИВТ РАН
Балданов Б.Б. — д.т.н., ИФМ СО РАН
Васильев М.
М. — д.ф.-м.н., ОИВТ РАН
Галеев И.Г. – д.ф.-м.н., КНИТУ-КАИ
Герасимов А.В. — д.т.н., КНИТУ
Гортышев Ю.Ф. — академик АН РТ, д.т.н., президент КНИТУ-КАИ
Даутов Г.Ю. – член-корр. АН РТ, д.т.н., КНИТУ-КАИ
Исрафилов И.Х. – д.т.н., НИ КФУ
Кудрявцев А.А. — к.ф.-м.н., Школа физики Харбинского политехнического университета
Кустова Е.В. – д.ф.-м.н., СПБГУ
Лебедев Ю.А. – д.ф.-м.н., ИНХС РАН им. Топчиева
Мокшин А.В. – д.ф.-м.н., КФУ
Мяконьких А.В. – к.ф.-м.н., ФТИАН им. К.А. Валиева РАН
Петров О.Ф. — академик РАН, ОИВТ РАН
Разумов В.Ф. — член-корр. РАН, д.ф.-м.н., ИПХФ РАН
Рамазанов К.Н. – д.т.н., УГАТУ
Рыжков С.
В. – д.ф.-м.н., МГТУ им. Н.Э. Баумана
Сайфутдинов А.И. – к.ф.-м.н., КНИТУ-КАИ
Салахов М.Х. – академик АН РТ, д.ф.-м.н., АН РТ
Софроницкий А.О. – к.т.н., КНИТУ-КАИ
Струнин В.И. – д.ф.-м.н., ОмГУ
Тагиров Л.Р. – член-корр. АН РТ, д.ф.-м.н., КФТИ им. Е.К. Завойского
Тазмеев Х.К. – к.т.н., НИ КФУ
Телех В.Д. – к.т.н., МГТУ им. Н.Э. Баумана
Терентьев Т.Н. – КФУ
Тимеркаев Б.А. – член-корр. АН РТ, д.ф.-м.н., КНИТУ-КАИ
Файзрахманов И.А. – д.ф.-м.н., КФТИ им. Е.К. Завойского
Файрушин И.И. – к.т.н., КФУ, ОИВТ РАН
Храпак С. А. — PhD, Германский центр авиации и космонавтики, ОИВТ РАН
Шаехов М.Ф. – д.т.н., КНИТУ
Шемахин А.
Ю. — к.ф.– м.н., КФУ
Шнейдер М.Н. — д.ф.-м.н., Принстонский университет
Chengxun Yuan — PhD, проф. Школы физики Харбинского политехнического университета
принять участие
© GDP-NANO 2020-2023
Копирование и использование материалов, размещенных на данном сайте,
без разрешения правообладателя
не допускается.
Все права защищены.
[email protected]
Газоразрядная плазма | Лаборатория плазмы для применения в устойчивом развитии и медицине — ANTwerp
Газовый разряд — это разновидность плазмы. Это ионизированный газ, состоящий из равных концентраций положительных и отрицательных зарядов и большого количества нейтральных частиц.
В простейшем случае он формируется путем приложения разности потенциалов (от нескольких сотен В до нескольких кВ) между двумя электродами, вставленными в ячейку или реактор (или образующими стенки реактора). Реактор заполняется газом (инертным газом или реактивным газом) при давлении от нескольких мТорр до атмосферного давления.
Из-за разности потенциалов электроны, испускаемые с катода вездесущим космическим излучением, ускоряются вдали от катода и вызывают столкновения с атомами или молекулами газа (возбуждение, ионизация, диссоциация, …). столкновений возбуждения приводят к возникновению возбужденных частиц, которые могут распадаться на более низкие уровни за счет испускания света. Этот процесс приводит к тому, что плазма газового разряда обычно излучает характерное свечение (поэтому ее также называют тлеющий разряд ). ионизационных столкновений создают пары ион-электрон. Ионы ускоряются к катоду, где высвобождают вторичные электроны. Эти электроны ускоряются вдали от катода и могут привести к большему количеству ионизационных столкновений. Простейшим образом, сочетание вторичной электронной эмиссии на катоде и ионизации в газе приводит к возникновению самоподдерживающейся плазмы .
Диссоциационное столкновение с (в случае молекулярного газа) приводит к образованию радикалов, которые очень реакционноспособны. Они могут вступать в химическую реакцию со стенками реактора, приводя к образованию покрытия (путем осаждения) или модификации поверхности для применений в области материаловедения или к образованию канавок (путем травления или напыления) для применений в микроэлектронике . Кроме того, они могут химически реагировать с другими частицами в плазме, в результате чего образуются новые молекулы (9).0008 плазмохимия ). Это делает плазму своего рода химическим реактором, в котором в условиях окружающей среды могут протекать реакции, термодинамически требующие высокой температуры.
Эти процессы схематично показаны на рисунке ниже.
Как объяснялось выше, из-за различных процессов столкновения в плазме может присутствовать большое количество различных видов плазмы: электроны, атомы, молекулы, несколько видов радикалов, несколько видов (положительных и отрицательных) ионов, возбужденные частицы и т.
д. Все эти различные частицы могут взаимодействовать друг с другом, что делает газоразрядную плазму сложной газовой смесью. Целью нашей работы является получение лучшего понимания сложных процессов, происходящих в газоразрядной плазме и связанной с ней плазме, и мы пытаемся сделать это с помощью численного моделирования .
Мы разработали модели Монте-Карло, симуляции Монте-Карло частиц в ячейках, модели жидкости, модели столкновений и излучения и гибридные коды. В настоящее время мы в основном используем 0D-модели химической кинетики и 2D- или 3D-модели жидкости. Мы исследовали различные виды плазмы, такие как разряды постоянного тока (постоянного тока), радиочастотные (ВЧ), импульсные и магнетронные разряды, а в последнее время (уплотненный слой) диэлектрические барьерные разряды, микроволновая плазма и скользящие дуговые разряды, в различных видах разрядов. газы (аргон, гелий, азот, метан, силан, CF 4 , воздух, CO 2 , а также различные газовые смеси).
Мы описываем поведение различных видов частиц плазмы (например, электронов, ионов, радикалов, атомов, молекул и возбужденных частиц).
Различные варианты газоразрядной плазмы
Описанный выше газовый разряд (или тлеющий разряд) можно назвать «базовым вариантом». В этом тлеющем разряде постоянного тока между катодом и анодом прикладывается непрерывная разность потенциалов, что приводит к возникновению постоянного тока. Однако эта установка создает проблемы, когда один из электродов не проводит ток, как это имеет место в некоторых приложениях (см. Ниже). Ведь из-за постоянного тока электроды будут заряжаться, что приведет к перегоранию тлеющего разряда.
Эта проблема решается путем подачи переменного напряжения между двумя электродами, как в емкостно-связанном радиочастотном (cc rf) тлеющем разряде . Действительно, заряд, накопленный за одну половину цикла, будет нейтрализован противоположным зарядом, накопленным за следующий полупериод.
Помимо зависящего от времени высокочастотного напряжения, переменное напряжение также может быть приложено в более низком частотном диапазоне, вызывая тлеющий разряд переменного тока (переменного тока) . Это можно рассматривать как последовательность коротких разрядов, в которых два электрода попеременно играют роль катода и анода. Важным типом тлеющего разряда переменного тока, работающего при атмосферном давлении, является разряд с диэлектрическим барьером (DBD) , в котором электроды обычно покрыты диэлектрическим барьером.
Разновидностью разряда переменного тока является импульсный тлеющий разряд , который также состоит из коротких тлеющих разрядов (длиной обычно в диапазоне милли- или микросекунд), за которыми следует послесвечение, которое обычно характеризуется более длительным временной период. Преимущество заключается в том, что при низкой средней мощности можно достичь высоких пиковых электрических мощностей, что приводит к высокой пиковой эффективности для различных приложений.
В дополнение к приложению электрического поля (или разности потенциалов) к тлеющему разряду можно также приложить магнитное поле. Наиболее известным типом разряда со скрещенными магнитным и электрическим полями является магнетронный разряд . Электроны циркулируют по спирали вокруг силовых линий магнитного поля и усиливают ионизацию. Следовательно, магнетронные разряды обычно работают при более низких давлениях и более высоких токах, чем обычные тлеющие разряды.
Существуют также другие типы разрядов, характеризующиеся низким давлением и высокой плотностью плазмы, которые находят свое основное применение в полупроводниковой промышленности и технологии материалов. Основное отличие от обычного тлеющего разряда заключается в том, что электрическая мощность подается не через разность потенциалов между двумя электродами, а через диэлектрическое окно. Двумя наиболее важными «источниками высокой плотности» являются индуктивно-связанный разряд , где радиочастотная мощность индуктивно связана с плазмой, и реактор электронного циклотронного резонанса , где применяется микроволновая энергия и магнитное поле.
Микроволновая энергия также может применяться в так называемой плазме, индуцированной микроволнами . Под этим названием можно классифицировать различные типы разрядов, в том числе плазму с резонансной полостью, свободно расширяющиеся плазменные факелы и разряды на поверхностных волнах.
На самом деле список газоразрядной плазмы длиннее этого. Но поскольку в данный момент они находятся за пределами исследовательского интереса нашей группы, мы не будем здесь вдаваться в подробности. Дополнительную информацию можно найти в: A. Bogaerts, E. Neyts, R. Gijbels и J.J.A.M. Ван дер Маллен, Газоразрядная плазма и ее приложения, Spectrochimica Acta B , 57 , 609-658 (2002).
Применение газовых разрядов
Газовые разряды и связанная с ними плазма используются во многих областях применения. Они применяются в микроэлектронной промышленности и в технологии материалов , для обработки поверхности, травления поверхностей (например, для изготовления интегральных схем), нанесения тонких защитных покрытий, плазменной полимеризации, плазменной модификации полимеры и другие поверхности.
Возбуждающий и светоизлучающий характер разрядной плазмы также используется для нескольких интересных применений, таких как легкая промышленность (например, флуоресцентные лампы, неоновая реклама), как газовые лазеры , и как плоские плазменные панели для плоских телевизионных экранов большой площади.
Кроме того, они используются в аналитической химии для спектрохимического анализа твердых веществ, жидкостей и газов в сочетании с масс-спектрометрией или оптической эмиссионной спектрометрией. Поскольку в плазме протекают многие химические реакции, некоторые типы разрядов (главным образом тлеющие разряды при атмосферном давлении, разряды с диэлектрическим барьером и коронные разряды) вызывают все больший интерес для экологические применения , например, для разрушения летучих органических соединений или для преобразования парниковых газов в химические вещества с добавленной стоимостью.
Эта область применения представляет для нас особый интерес, где мы также исследуем влияние катализатора в разряде (т.е. плазменный катализ ).
И последнее, но не менее важное: применение плазмы атмосферного давления в медицине вызывает все больший интерес , то есть плазменная медицина , например, для стерилизации материалов (уничтожение бактерий), а также для лечения кожных заболеваний, кариеса, деликатных операций и лечения рака. Мы изучаем последнее приложение с помощью экспериментов и компьютерного моделирования.
Газоразрядная плазма и ее применение. Факультет электротехники Университет Цинхуа
Газоразрядная плазма и ее применение
Время：2021-06-03 Просмотры：
【Главный исследователь】
Синьсинь Ван, профессор, проводит исследования в области газового разряда и технологии импульсной энергии, включая диэлектрический барьерный разряд, подобие газового разряда, разряд с полым катодом, взрыв подводного электрического провода, Z-пинч и X -ущипнуть.
[email protected]
【Члены команды】
Сяобин Цзоу, профессор, занимается исследованиями разрядной плазмы (z-пинч и x-пинч плазма) и технологии импульсной энергии, включая подводный взрыв электрических проводов и его применение при удалении пробки из нефтяных скважин и добыче сланцевого газа. [email protected]
Гуйсинь Чжан, профессор, проводит исследования в области высоковольтной изоляции, очистки газов и зажигания двигателей с помощью плазмы микроволнового разряда, фотоэлектрических измерений и электронных датчиков для измерения тока и напряжения. [email protected]
Вэньшэн Гао, старший научный сотрудник, занимается исследованиями в области проектирования надежности электрооборудования, интеллектуального электрооборудования, методов тестирования и диагностики изоляции. [email protected]
Юнган Гуан, старший научный сотрудник, занимается исследованиями прерывания сильного тока, высоковольтной аппаратуры и их интеллектуализации.
[email protected]
Хайюн Луо, ассоциированный профессор, занимается исследованиями низкотемпературной плазмы и ее применения, твердотельного импульсного источника энергии. [email protected]
Линг Чжан, помощник научного сотрудника, проводит исследования в области диэлектрических материалов и технологии изоляции, технологии измерения высокого напряжения, технологии измерения высоковольтного силового оборудования, интеллектуальных композитных изоляционных материалов и его применения в области силовых кабелей переменного и постоянного тока. [email protected]
【Исследования группы】
Группа называлась «Газоразрядная плазма и ее приложения». Группа занимается фундаментальными исследованиями газового разряда почти 50 лет. Целью исследований является использование электрических, звуковых, световых и химических свойств высокотемпературной или низкотемпературной плазмы, создаваемой газовым разрядом, для разработки ключевых методов и устройств в многопрофильных дисциплинах для энергетики.
система, охрана окружающей среды и национальная оборона. В ближайшем будущем есть надежда создать исследовательский центр разрядной плазмы на основе комбинации многопрофильных дисциплин и мегаслияний, чтобы совершить прорыв в технологиях в вышеупомянутых областях.
Основные исследования группы включают:
1) Теоретические исследования, связанные с применением газового разряда
2) Импульсные и сильноточные разряды в области энергетических ресурсов
3) Применение низкотемпературной плазмы в области интеллектуальная сеть, новые источники энергии и защита окружающей среды
В ближайшие три года исследования группы будут направлены на решение некоторых основных проблем газового разряда (подобие газового разряда, разряд с полым катодом, микроразряд) и по некоторым ключевым техническим проблемам в энергосистеме и защите окружающей среды, совершению прорывов в мониторе высоковольтных прерывателей, плазменной очистке газа, применению подводного взрыва электрического провода при удалении пробки из нефтяной скважины и добыче сланцевого газа.
