مشخصه یابی الکتریکی و اپتیکی جت پلاسمای سرد اتمسفری آرگون
عنوان اصلي به زبان ديگر
Optical and electrical characterization of cold atmospheric Ar plasma jet
نام نخستين پديدآور
/زهرا رضائی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
نام توليد کننده
، راشدی
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۰۸ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
ارشد
نظم درجات
مهندسی پلاسما
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۰۶/۱۸
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
امروزه پلاسمای غیر تعادلی فشار اتمسفری به دلیل واکنش پذیری شیمیایی بالا و کار در فضای آزاد و دمای اتاق و نیز به دلیل سهولت استفاده و کم هزینه بودن و عدم نیاز به سیستم های خلا در بسیاری از زمینه های مختلف از جمله اصلاح سطوح، پزشکی، لایه نشانی و غیره مورد توجه قرار گرفته است .یکی از رایج ترین روش های تولید پلاسمای سرد اتمسفری، جت پلاسما مبتنی بر تخلیه سد دی الکتریک با ولتاژ متناوب چند کیلو ولت و فرکانس در حدود چند ده کیلو هرتز می باشد .جت پلاسمای سرد اتمسفری به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود، در کاربردهای پزشکی و زیستی بسیار متداول شده است .کارایی پلاسما در کاربردهای مختلف، به مشخصات پلاسما بستگی دارد .بنابراین داشتن روش هایی برای مشخصه یابی سریع و دقیق پلاسما یک نیاز اساسی در به کارگیری آن در یک کاربرد معین می باشد .با توجه به اینکه پلاسمای اتمسفری و کاربرد آن در ایران علم نوپایی است، در این پایان نامه برای تعیین ارتباط بین شرایط و پارامترهای آزمایش) ولتاژ، فرکانس، میزان شارش گاز و فاصله از نازل (با مشخصه های پلاسمای تولیدی) جریان تخلیه، توان پلاسما، دمای تحریک الکترونی و ترکیب شیمیایی و (... به مشخصه یابی الکتریکی و اپتیکی پلاسما پرداخته ایم .اندازه گیری مشخصه های پلاسما، با استفاده از روش هایی به انجام رسیده است که نسبت به روش های رایج بسیار کم هزینه و دارای دقت بیشتری می باشند .در مشخصه یابی الکتریکی و با بررسی اثر پارامترهایی مانند فرکانس منبع و ولتاژ اعمالی مشاهده شد که با افزایش فرکانس منبع و ولتاژ، به ترتیب جریان تخلیه و توان راکتور پلاسما افزایش یافت .اما با افزایش فرکانس منبع، توان راکتور تغییری چندانی نکرد .پس از مشخصه یابی الکتریکی جت پلاسمای سرد اتمسفری آرگون، مشخصه یابی اپتیکی جت پلاسمای سرد اتمسفری آرگون به روش طیف سنجی نشری نوری انجام گرفت که با استفاده از نتایج طیف سنجی، گونه های واکنش پذیری مانند رادیکال های اکسیژن اتمی شناسایی شد .دمای پلاسما در حد دمای محیط (۳۷.۵ درجه سانتی گراد (تعیین و نیز با استفاده از روش بولتزمن، دمای تحریک الکترون در حدود ۵۸۸۹ درجه کلوین محاسبه شد .در نهایت پارامترهای مختلف آزمایشی مانند ولتاژ اعمالی و فرکانس منبع و میزان شارش گاز آرگون و فاصله از نازل را بر مشخصه های پلاسما از جمله توان پلاسما و غلظت گونه های واکنش پذیر مورد بررسی قرار دادیم .مشاهده شد که با افزایش ولتاژ اعمالی و توان راکتور، غلظت گونه های واکنش پذیر افزایش یافت و در بررسی اثر تغییرات فرکانس و فلوی گاز بر غلظت، مقدار بهینه وجود داشت و با افزایش فاصله از نازل، غلظت گونه های واکنش پذیر کاهش یافت .از نتایج این پژوهش می توان در کنترل مشخصه های پلاسما توسط تغییر شرایط آزمایش استفاده کرد
متن يادداشت
Today, atmospheric pressure non-equilibrium plasma due to its high chemical reactivity and the work in open space and room temperature, as well as its ease of use and low cost and no need for vacuum systems, have been used in many different fields, including surface modification, medicine and sediment and etc. One of the most commonly used methods for generating cold atmospheric plasma is the plasma jet. It is based on the dielectric barrier discharge with alternating voltage of several kv and a frequency of about a few tens of kHz. The atmospheric cold plasma jet is very common in its medical and biological applications due to its unique features. Plasma performance depends on the plasma characteristics in different applications. Therefore, having methods for quick and accurate characterization of plasma is a fundamental requirement for its application in a certain application. Considering that the atmospheric plasma and its applications in Iran are nascent science, in this thesis to determine the relationship between the conditions and the parameters of experiment (voltage, frequency, gas flow rate and distance from the nozzle) with the characteristics of the generated plasma (discharge cuurent, plasma power, electron excitation temperature and chemical composition, etc.) we have been studied the electrical and optical characterization of the plasma. Measurments of plasma characteristics are performed using methods that are low cost and more carefully than conventional methods. In the electrical characterization and discussion of parameters such as the frequency of the source and applied voltage was observed that with increasing the source frequency and voltage, respectively, the discharge current and the power of the plasma reactor increased. But with increase source frequency, the power of reactor didnt change much. After determination the electrical characteristics of atmospheric argon plasma jet, the optical characterization of atmospheric argon plasma jet was performed by optical emission spectroscopy method. With using spectroscopy results, and reactive species such as atomic oxygen radicals were identified. The temperature of the plasma was determined at ambient temperature ( ) and using the Boltzmann method, the electron excitation temperature was calculated to be . Finally, we studied the effects of different parameters in experiment such as applied voltage, source frequency, gas flow rates and distance from the nozzle on the plasma characteristics, including; power of plasma and reactive species concentration. It was observed that with increasing applied voltage and reactor power, the concentration of reactive species increased and in discussion of the effect of frequency changes and gas flow on the concentration, there was an optimal amount and the concentration of reactive species decreased with increasing distance from the nozzle. The results of this study can be used to control the characteristics of the plasma by changing the experiment conditions
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Optical and electrical characterization of cold atmospheric Ar plasma jet
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )