大气压射流冷等离子体的产生和特性研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文大气压射流冷等离子体的产生和特性研究姓名：程诚申请学位级别：博士专业：等离子体物理指导教师：詹如娟20060501中国科学技术大学博士论文摘要度进行了估算。由于大气压射流冷等离子体的气体温度低，我们将它用于灭菌试验。对大肠杆菌和枯草杆菌的灭菌结果表明，当等离子体接触到菌种时，等离子体的灭菌效果要好于没有接触的情况。我们还利用发射光谱对大气压射流冷等离子体的活性成分进行了初步分析，并利用紫外吸收谱测得射流冷等离子体产生的臭氧含量为1．0x1016cm-3。大气压射流冷等离子体被用于聚丙烯(PP)和苯二甲酸乙二酯(PET)纤维的表面改性研究。

2、在射流冷等离子体处理之后，PP和PET与水的接触角明显减小，放置在空气中60天后两种聚合纤维与水的接触角有小幅的回升。我们利用红外吸收谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)对聚合纤维表面的化学改变进行了研究，发现在经过等离子体处理以后，聚合纤维表面出现了～C=O，．OH，C．OH和COO．这样的含氧极性基团。其中，在处理后的PP表面上出现了极性基团．OH和COO．；PET表面上出现了一C=O，C．OH。扫描电子显微镜(SEM)显示PET纤维表面在处理后变得粗糙，而PP纤维表面在处理后则没有明显的变化。我4flN用大气压下平行平板电极DBD放电等离子体化学气相沉积

3、和大气压射流冷等离子体两种方法进行类二氧化硅薄膜的沉积实验研究。大气压下平行平板电极DBD放电等离子体化学气相沉积的工作气体分别用了氩气和氮气，而大气压射流冷等离子体的工作气体是氩气。六甲基二硅氧烷(HMDSO)作为硅和氧的先驱粒子。运用红外吸收光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对沉积薄膜进行结构分析。红外吸收谱分析呈现出明显的Si．O．Si吸收峰，有机硅的含量也随HMDSO的含量的增加而迅速增加很快趋于饱和。大气压下平行平板电极DBD放电等离子体化学气相沉积得到的类二氧化硅薄膜中[Si]／[O]的含量比为1：1．18，而大气压射流冷等离子体沉积得到的类二

4、氧化硅薄膜的[Si]／[O]含量比为1：1．89。从硅氧含量比来看大气压射流冷等离子体能够更好胜任沉积二氧化硅的这项应用。中国科学技术人学博十论文英文摘要AbstractTheatmosphericpressuredischarges(APDs)havemanyadvantagesbecausetheydonotneedahighvacuumsystemandshowtobeofgreatprospectforanumberofindustrialapplications．Forthisreason，therehasbeenincreasinginterestinA

5、PDs，especiallyatmosphericpressureglowdischarge(APGD)，inthegloballowtemperatureplasmafieldsRecently，afewnovelatmosphericpressureplasmasourceshavebeendeveloped，suchastheoneatmosphereuniformglowdischargeplasma(OAUGDP)，theatmosphericpressuresurfacedischargeandtheatmosphericpressureplasmaje

6、t(APPJ)．ThedischargeregionsoftheseplasmasourcesareSOlimitedthattheyarenotsuitabletotreatthebulkyorcomplexobjectsexceptAPPJ．Inaddition，APPJcanoperatewithvariousgasinopenairwithoutvacuumequipment，andtheotheratmosphericpressureplasmadeviceshavenothispredominance．Recently，therehasbeengreat

7、interestintheAPPJbecauseofitsadvantagesHowever，theplasmagastemperatureofAPPJis50—300。(：；itisnotsuitablefortreatingthosevulnerableobjects．ThetreatmentareaofAPPJissmall，anditshouldbeenlarged．ToresolvetheproblemoftheAPPJ，asetofatmosphericpressurecoldplasmajet(APCPJ)setuphasbeendeveloped