大氣電漿與所生成自由基及其對生物組織與材料表面的影響(上) | 化學工廠資訊網
2021年10月25日—基本上,這種大氣電漿形式多樣化、成本低廉且不需要長久的抽真空時間。其所產生多樣且多功能的自由基及活性分子更擴展它在各領域中的應用。尤其在電漿 ...
謝章興1,2、魏佚衿1、張淑茜1、劉霈琳1、黃士瑋2、劉于瑋2 / 明志科技大學1電漿與薄膜科技中心、2材料系
前言
過去幾年,電漿的表面處理技術是研究最深入的科技之一。至目前為止,已經開發了多種電漿表面技術,且其中很多已商業化。近年來冷大氣電漿的發展及應用是個備受關注的研究題目,這種電漿可應用在各種生醫及傳統材料、能源、環境淨化處理及醫療方面。基本上,這種大氣電漿形式多樣化、成本低廉且不需要長久的抽真空時間。其所產生多樣且多功能的自由基及活性分子更擴展它在各領域中的應用。尤其在電漿醫學上,最近幾年更是蓬勃發。
本文首先介紹大氣電漿的形式,進一步說明自由基與活性分子的形成、分布與壽命。其次簡單描述電漿化學與自由基生成的關係。文章最後證明機器學習可用來預測自由基與活性分子強度與分布。總而言之,未來冷大氣電漿成功的關鍵一定在產生可控的自由基與活性分子同時了解其分佈與濃度。這牽涉到廣泛而深入的電漿物理與化學,更需要精密工程的輔助。絕對是個跨領域而有趣的學門。
大氣電漿的形成—線流放電(Streamer Discharge) vs.輝光放電(Glow Discharge)
通常,大氣電漿放電方式有湯森崩潰與線流崩潰。線流崩潰與電極材料或其他現象(如湯森崩潰中的二次電子發射)沒有直接關係。與湯森崩潰相反,線流崩潰不能用電子崩潰的倍增來描述。線流崩潰的概念基於在電極間隙中傳播的微細導電電漿絲(Filament)通道。電漿絲的行進乃由於帶電頭自身感應出的強電場,進而使帶電頭前面的氣體電離。反過來說,近年來研究發現,可以通過輝光放電(湯森放電)產生大氣電漿。輝光放電下的模式對於電漿的均勻度及材料表面的均勻處理非常重要。由於工業應用上急需可靠的放電模式,介電阻障層放電操作的最新研究一直集中在了解該模式的確切機制。但目前仍然無法完全理解兩種放電模式下的操作與機制。目前僅了解當放電電流達到臨界值(崩潰中的空間電荷變得足夠高)並...
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