Identification of the electromagnetic field of a laboratory bench with a low-temperature plasma generator

• Autorzy: Dróżdż Tomasz , Kiełbasa Paweł , Akinsunmade Akinniyi

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.01.27

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja pola elektromagnetycznego stanowiska laboratoryjnego z generatorem plazmy niskotemperaturowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to identify the electromagnetic field generated by a cold plasma generator in the working space of the personnel operating this apparatus. The cold plasma generator is constructed with two half-bridges in an H configuration on MOSFET transistors feeding a resonant circuit with a high-voltage transformer. The secondary winding supplies the ionising electrode with 7.5 kV. The sinusoidal waveform of the generator is modulated with an adjustable frequency in the range 0 - 350 Hz and an adjustable pulse filling in the range 0-100%. Tests were carried out with a frequency of 50Hz and a pulse fill factor of 10%. It was noted that EMF levels do not pose a risk to personnel operating the cold plasma generator. However, it should be noted that the device's parameter settings were set to the minimum, which translated into the propagation of the electromagnetic field, both the electric component, the magnetic component and the power density. It was found that the highest variation was characteristic of the magnetic component of the analysed electromagnetic field propagation. In the case of the electric component, the variation of values was much smaller.

PL

Celem badań była identyfikacja pola elektromagnetycznego generowanego przez generatora zimnej plazmy w przestrzeni pracy personelu obsługującego tą aparaturę. Generator zimnej plazmy jest zbudowany z dwóch półmostków w konfiguracji H na tranzystorach MOSFET zasilających obwód rezonansowy z transformatorem wysokiego napięcia. Uzwojenie wtórne zasila elektrodę jonizującą napięciem 7,5 kV. Przebieg sinusoidalny generatora jest modulowany z regulowaną częstotliwością w zakresie 0 - 350 Hz i regulowanym wypełnieniem impulsu w zakresie 0 100%. Testy zostały przeprowadzone z częstotliwością 50Hz i współczynniku wypełnienia impulsu wynoszącym 10%. Odnotowano, że poziomy pól elektromagnetycznych nie stanowią zagrożenia dla personelu obsługującego generator zimnej plazmy. Należy jednak pamiętać, że ustawienia parametrów pracy urządzenia były ustawione na minimum, co przekładało się na propagację pola elektromagnetycznego, zarówno składowej elektrycznej, składowej magnetycznej oraz gęstości mocy. Stwierdzono, że najwyższe zróżnicowanie było charakterystyczne dla składowej magnetycznej analizowanej propagacji pola elektromagnetycznego. W przypadku składowej elektrycznej zróżnicowanie wartości było znacznie mniejsze.

Słowa kluczowe

EN

electromagnetic field; cold plasma; occupational safety

PL

pole elektromagnetyczne; zimna plazma; bezpieczeństwo pracy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 1
• Strony: 140--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Dróżdż Tomasz

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Production and Power Engineering, Balicka Av. 116B, 30-149 Krakow

• https://orcid.org/0000-0001-6624-9798

autor

Kiełbasa Paweł

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Production and Power Engineering, Balicka Av. 116B, 30-149 Krakow

• https://orcid.org/0000-0003-0249-8626

autor

Akinsunmade Akinniyi

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Production and Power Engineering, Balicka Av. 116B, 30-149 Krakow

• https://orcid.org/0000-0002-1602-1741

Bibliografia

• [1] Karpowicz J., Gryz K., Leszko W., Zradziński P. Pola Elektromagnetyczne, CIOP, archiwum.ciop.pl/26003.html
• [2] Karpowicz J., Gryz K. Niepożądane skutki oddziaływania pola magnetostatycznego podczas poruszania się pracowników przy magnesach skanerów rezonansu magnetycznego– identyfikacja i profilaktyka, Inżynier i Fizyk Medyczny, 5 (2014),. No 3, s. 253-257.
• [3] Aniołczyk H., Mariańska, M., & Mamrot, P. Ocena ekspozycji zawodowej na pola elektromagnetyczne częstotliwości radiowych. Medycyna Pracy, 66 (2015)., s. 199-212.
• [4] Sadowski M. Pomiary emisji elektromagnetycznej na stanowisku cięcia plazmowego. Pomiary Automatyka Robotyka 19 (2015).
• [5] Kieliszek J., Sobiech J., Stankiewicz W. Ekspozycja zawodowa na impulsowe pola elektromagnetyczne wytwarzane przez urządzenia techniki wojskowej. Bezpieczeństwo Pracy: nauka i praktyka 9 (2013), s. 22-24.
• [6] Mączka, M.; Pawłowski, S. A Polynomial Approximation to Self Consistent Solution for Schrödinger–Poisson Equations in Superlattice Structures. Energies 2022, 15, 760. https://doi.org/10.3390/en15030760
• [7] Pawłowski, S.; Mączka, M. Optimisation of QCL Structures Modelling by Polynomial Approximation. Materials 2022, 15, 5715. https://doi.org/10.3390/ma15165715
• [8] Sikora, R., Markiewicz, P. & Korzeniewska, E. Using identification method to modelling short term luminous flux depreciation of LED luminaire to reducing electricity consumption. Scientific Reports 13, 673 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-27925-5
• [9] Bieńkowski P., Podlaska J. Pole elektromagnetyczne w środowisku - pomiary i monitoring w Polsce. Przegląd Elektrotechniczny 93 (2017), s. 71-74.
• [10] Bieńkowski P., Joanna P., Zubrzak B. Pole elektromagnetyczne w środowisku–metody szacowania i monitoring. Medycyna Pracy 70 (2019), s. 567-585.
• [11] Bieńkowski P., Karpowicz J., Kieliszek J. Przegląd miar skutków narażenia na zmienne w czasie pole elektromagnetyczne i właściwości metrologicznych mierników, istotnych podczas oceny narażenia w środowisku pracy. Podst. Metod. Ocen. Środ. 4 (2016), 41–74.
• [12] Karpowicz J. Ochrona przed zagrożeniami elektromagnetycznymi w środowisku pracy w świetle najnowszych opracowań międzynarodowych. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy, 4 (2022), s. 153-177.
• [13] Kiełbasa P., Dróżdż T., Miernik A., Kurpaska S. The influence of low-temperature plasma on the electromagnetic spectrum structure of the selected liquid. Przeglad Elektrotechniczny 99 (2023), p 307-310.