REAL

Sterilizálásra és felületkezelésre alkalmazható utókisülési plazmák modellezése = Modelling of post-discharge plasmas used for sterilisation and surface treatment

Kutasi, Kinga (2011) Sterilizálásra és felületkezelésre alkalmazható utókisülési plazmák modellezése = Modelling of post-discharge plasmas used for sterilisation and surface treatment. Project Report. OTKA.

[img]
Preview
PDF
67556_ZJ1.pdf

Download (273Kb) | Preview

Abstract

Orvosi sterilizálásban és felületkezelésben szerepet játszó aktív részecskékben – úgy mint N és O atomok, Ar+ ionok, O2(a) metastabilok, UV sugárzó NO(A) és NO(B), illetve Ar(4s) rezonáns állapotú atomok – gazdag alacsony nyomású kisüléseket és utókisüléseket vizsgáltunk modellezés útján. Ennek érdekében két modellt fejlesztettünk ki: egy a felülethullám mikrohullámú kisülésre érvényes kinetikus modellt és egy 3-dimenziós hidrodinamikai modellt, amely megadja a fizikai mennyiségek eloszlását egy nagytérfogatú reaktorban. Különböző gázkeverékekre felépítettük a molekuláris kinetikai sémát, figyelembe véve úgy a gázfázisú, mint a felületi reakciókat. A projekt keretén belül két különböző típusú rendszert tanulmányoztunk: (i) N2-O2, Ar-O2 illetve Ar-O2-N2-ben keltett felülethullám mikrohullámú kisülésekre épülő utókisülési rendszereket és (ii) alacsony nyomású reaktorban Ar plazmasugár által keltett N2-O2, NO illetve N2-NO plazmákat. Az első esetben a plazmák összetételét meghatároztuk különböző kisülési feltételek, úgy mint gáznyomás és kezdeti gázkeverék, mellett. Vizsgáltuk a részecskék élettartamát a reaktort a kisüléssel összekötő térrészben, ennek ismerete lehetőséget nyújt a reaktorban kialakuló plazma összetételének hangolására a rendszer méreteinek a változtatásával. Az Ar plazmasugárral keltett plazmák esetén tanumányoztuk a plazmasugár és a molekuláris gázok áramának, illetve a plazmasugár összetételének hatását a részecskék sűrűségének az eloszlására a reaktorban. | Low pressure discharges and post-discharges rich in active species important for medical sterilization and surface treatment – such as N and O atoms, Ar+ ions, O2(a) metastables, UV radiating NO(A) and NO(B) molecules and Ar(4s) resonant state atoms – have been investigated by means of modeling. For this purpose we have developed two different models: a kinetic model valid for the surface-wave microwave discharge and a 3-dimensional hydrodynamic model that gives the distribution of physical quantities in a large volume reactor. The molecular kinetic schemes for different mixtures have been built up, taking into account both the gas phase as well as the surface processes. Two different type of systems have been studied: (i) post-discharge systems based on a surface-wave microwave discharge generated in N2-O2, Ar-O2 and Ar-O2-N2, respectively and (ii) N2-O2, NO and N2-NO plasmas generated in a low pressure reactor by an Ar plasma jet. In the first case the compositions of the plasmas have been determined for different discharge conditions, such as gas pressure and initial mixture composition. The lifetime of species in the connecting zone between the discharge and reactor has been determined, which gives the possibility of tuning the composition of the post-discharge with the system dimensions. In case of Ar plasma jet generated plasmas the effect of jet and molecular gas flows, as well the jet composition on the species density distributions in the reactor has been studied.

Item Type: Monograph (Project Report)
Uncontrolled Keywords: Fizika
Subjects: Q Science / természettudomány > QC Physics / fizika
Depositing User: Kotegelt Import
Date Deposited: 01 May 2014 05:58
Last Modified: 30 Jul 2014 11:16
URI: http://real.mtak.hu/id/eprint/11841

Actions (login required)

View Item View Item