大气压低温等离子体射流及其优势

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2023-03-07

对于传统放电，当外加电场足够强时，放电间隙之间就会产生等离子体。但因放电间隙通常只有几毫米到几厘米，如果采取直接处理方式，窄的放电间隙极大地限制了被处理物的尺寸，同时被处理物的复杂形状也会对放电产生一定影响。如果把被处理物放在气隙附近采取间接处理方式，短寿命的活性物质与带电粒子可能在到达作用区域之前就已经消失。为克服上述不利因素，人们利用气流和电场作用使放电产生的等离子体从管口中喷出，在外界气体环境中向被处理物推进，形成等离子体射流。这种方法实现了放电区域和作用区域分离的同时，又保证了大部分的活性粒子能够到达被处理物表面，完美解决了传统放电弊端。

相对其他等离子体射流，大气压低温等离子体射流具有许多优点。首先，它可在开放空间产生，不需要昂贵复杂的真空系统，节约成本，也保证了安全，不受被处理物尺寸限制，能够将带电粒子、激发态粒子、自由基等各种活性成分输运到被处理物表面，保证处理效果。其次，大气压低温等离子体射流的气体温度接近或略高于室温，对人体和医疗器械不会造成伤害，有利于其在生物医学上的应用。此外大气压低温等离子体射流中富含大量活性粒子，能大大提高等离子体射流的效率。

大气压等离子体射流因其独特的优势，在生物医学、材料加工与制备、环境保护等领域有着广泛应用。生物医学中，利用大气压低温等离子体射流在一定程度上能够导致细菌生物膜、真菌等各种病菌失活，进行杀菌消毒，如牙齿根管清洁、医疗器械除垢等；等离子体对促进伤口消毒、愈合及止血也能起到积极作用；此外用适量等离子体辐照肿瘤细胞，一定程度上能够抑制癌细胞增殖，诱导癌细胞凋亡，且不会对正常细胞组织结构和功能造成伤害，有望成为一种治疗肿瘤的新方法。在材料加工与制备方面，大气压等离子体射流进行材料表面改性时不仅能有效控制其与被处理物间的距离，还能灵活处理被处理物指定区域，不受样品空间尺寸和形状影响，能改善金属、聚合物表面的亲水性、疏水性、生物相容性等物理化学性能；由于大气压等离子体射流具有高刻蚀速率、高刻蚀精密度、高几何灵活性等，还可以对材料进行表面刻蚀；另外大气压低温等离子体射流装置产生的等离子体温度较低且含有大量高能电子，可用于薄膜生长及沉积；大气压等离子体射流在纳米材料制备上具有反应时间短、催化活性高、产物杂质含量少等优点，有着广阔应用前景。在环境保护方面，大气压低温等离子体射流中含有大量高能电子、活性粒子、各类自由基等，在处理工业生产废弃物、空气污染物、废水污染物时可与污染物中有机大分子发生反应使其降解，具有低成本、高净化效率、少二次污染物的优点。