由介质微波无辐射源实现的高能效大气等离子体射流线
等离子体物理
2025-03-27 v1 应用物理
摘要
冷大气压等离子体在医学、农业和材料加工等领域具有重要应用,其与周围空气的相互作用会产生活性氧和活性氮物种,用于消毒和治疗。此外,其改变碳键的能力使其在加工热敏材料和蚀刻方面具有重要价值。传统的谐振式微波等离子体源能够产生高电场以产生等离子体,但通常仅限于针状等离子体构型。在我们早期无辐射(anapole)等离子体射流工作的基础上,我们利用无辐射源的独特性质,展示了一种用于大面积表面处理的 2 厘米线状等离子体射流。该器件在整个 2 厘米长度上以仅 1 瓦的输入功率即可产生 106 V/m 的均匀电场,这一高效且紧凑的 PCB 兼容器件可在宽范围的氦气流速(1–40 slpm)和功率水平(4–27 W)下实现稳定的等离子体运行。无辐射线状等离子体射流以其高电子密度、低运行温度以及易于调频的特性脱颖而出,使其成为下一代等离子体应用的有前景的平台。
引用
@article{arxiv.2503.20059,
title = {An Energy-Efficient Atmospheric Plasma Jet Line Enabled by a Dielectric Microwave Anapole Source},
author = {Muhammad Rizwan Akram and Abbas Semnani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.20059},
year = {2025}
}