Spectroscopic characterization of plasma generated by microwave device for surface treatment

• Autorzy: Hrycak B. , Czylkowski D. , Miotk R. , Jasiński M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.07.22

Warianty tytułu

PL

Spektroskopowe badania plazmy wytwarzanej przez mikrofalowe zasilane falowodowo, źródło płaszczyzny plazmowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, results of optical emission spectroscopy OES study of plasma generated in waveguide-supplied plasma-sheet microwave (2.45 GHz) plasma source (MPS)are presented. The plasma gas temperature inferred from rotational temperature of heavy species (assumed to be close to gas temperature) ranged from 800 up to 1300 K and the electron number density ranged from 3.3 * 1014 up to 6.1 * 1014 cm-3. Moderate plasma gas temperature as well as high electron density makes presented plasma device attractive tool for different surface treatment.

PL

W tej pracy prezentujemy wyniki spektroskopowych badań plazmy wytwarzanej przez mikrofalowe (2,45 GHz), zasilane falowodowo, źródło płaszczyzny plazmowej. Temperatura cząstek ciężkich gazu (zakłada się, że jest ona bliska temperaturze gazu) wynosiła od 800 do 1300K natomiast koncentracja elektronów wahała się od 3.3 * 1014 do 6.1 * 1014 cm-3. Umiarkowana temperatura gazu oraz wysoka koncentracja elektronów czyni z prezentowanego urządzenia atrakcyjne narzędzie obróbki różnorakich powierzchni.

Słowa kluczowe

EN

microwave plasma; plasma sheet; optical emission spectroscopy

PL

plazma mikrofalowa; płaszczyzna plazmowa; emisyjna spektroskopia optyczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 7
• Strony: 90--93
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Hrycak B.

• The Szewalski Institute of Fluid Flow Machinery, Polish Academy of Sciences, ul. Fiszera 14, 80-231 Gdańsk

autor

Czylkowski D.

• The Szewalski Institute of Fluid Flow Machinery, Polish Academy of Sciences, ul. Fiszera 14, 80-231 Gdańsk

autor

Miotk R.

• The Szewalski Institute of Fluid Flow Machinery, Polish Academy of Sciences, ul. Fiszera 14, 80-231 Gdańsk

autor

Jasiński M.

• The Szewalski Institute of Fluid Flow Machinery, Polish Academy of Sciences, ul. Fiszera 14, 80-231 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Yi C.H., Lee Y.H., Yeom G.Y., The study of atmospheric pressure plasma for surface cleaning, Surface and Coatings Technology, 171 (2003) 237–240
• [2] Kim M.C., Yang S.H., Boo J.-H., Han J.G., Surface treatment of metals using an atmospheric pressure plasma jet and their surface characteristics, Surface and Coatings Technology 174– 175 (2003) 839–844
• [3] Peelamedu R., Kumar D., Kumar S., Microwave atmospheric pressure plasma for surface treatment and reactive coating on steel surfaces, Surface & Coatings Technology 201 (2006) 4008–4013
• [4] Hegemann D., Hossain M.M., Balazs D.J., Nanostructured plasma coatings to obtain multifunctional textile surfaces, Progress in Organic Coatings 58 (2007) 237–240
• [5] Kondo S., Sasai Y., Kuzuya M., Development of biomaterial using durable surface wettability fabricated by plasma-assisted immobilization of hydrophilic polymer, Thin Solid Films 515 (2007) 4136–4140
• [6] Ren C.-S., Wang K., Nie Q.-Y., Wang D.-Z., Guo S.-H., Surface modification of PE film by DBD plasma in air, Applied Surface Science 255 (2008) 3421–3425
• [7] Kuzuya M., Sawa T., Mouri M., Kondo S.-I., Takai O., Plasma technique for the fabrication of a durable functional surface on organic polymers, Surface and Coatings Technology 169–170 (2003) 587–591
• [8] Denes F.S., Manolache S., Macromolecular plasma-chemistry: an emerging field of polymer science, Prog. Polym. Sci. 29 (2004) 815–885
• [9] Chu P.K., Chen J.Y, Wang L.P., Huang N., Plasma-surface modification of biomaterials, Materials Science and Engineering R 36 (2002) 143–206
• [10] Morent R., De Geyter N., Verschuren J., De Clerck K., Kiekens P., Leys C., Non-thermal plasma treatment of textiles Surface & Coatings Technology 202 (2008) 3427–3449
• [11] Tendero C., Tixier C., Tristant P., Desmaison J., Leprince P., Atmospheric pressure plasmas: A review, Spectrochimica Acta Part B 61 (2006) 2 – 30
• [12] Czylkowski D., Hrycak B., Miotk R., Jasiński M., Compact microwave plasma device for surface treatment. 10th International Conference "New Electrical and Electronic Technologies and their Industrial Implementation" NEET 2017, Zakopane, Poland, June 27 – 30, 2017
• [13] Jasiński M., Mizeraczyk J., Plasma Sheet Generated by Microwave Discharge at Atmospheric Pressure, IEEE Trans. Plasma Sci., 39, 2011, 2136–2137
• [14] Bruggeman P., Brandenburg R., Atmospheric pressure discharge filaments and microplasmas: physics, chemistry and diagnostics, J. Phys. D: Appl. Phys. 46 (2013) 464001 (28pp)
• [15] Izarra Ch., UV OH spectrum used as a molecular pyrometer, J. Phys. D: Appl. Phys. 33 (2000) 1697-1704
• [16] Raud J., Laan M., Jogi I., Rotational temperatures of N2(C,0) and OH(A,0) as gas temperature estimates in the middle pressure Ar/O2 discharge, J. Phys. D: Appl. Phys. 44 (2011) 345201 (5 pp)
• [17] Luque J., Crosley D.R., LIFBASE: Database and Spectral Simulation Program (Version 1.5), SRI International Report MP 99-009, 1999
• [18] https://www.sri.com/engage/products-solutions/lifbase (24.06.2017)
• [19] Gigosos M.A., V. Cardenoso, New plasma diagnosis tables of hydrogen Stark broadening including ion dynamics, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 29 (1996) 4795-4838
• [20] Hrycak B., Jasiński M., Mizeraczyk J., Spectroscopic investigations of microwave microplasmas in various gases at atmospheric pressure, European Physical Journal D 60 (2010) 609-619
• [21] Miotk R., Hrycak B., Jasinski M., Mizeraczyk J., Spectroscopic study of atmospheric pressure 915 MHz microwave plasma at high argon flow rate, Journal of Physics Conference Series 406 (2012) 012033 (10 pp)

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).