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大气压非平衡等离子体射流物理基础:单电极射流

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1.3.4单电极射流装置示意图[55]由于存在电弧的危险,为了安全,图1.3.4和产生的等离子体射流并不是生物医学应用的最佳选择[99]。由于根管狭窄的几何形状,其通常具有几厘米的深度但直径仅1mm甚至更小,所以通常的等离子体射流装置产生的等离子体不能有效地将活性粒子输送到根管中进行消毒。因此通过使用图1.3.4所示的设备,可以在根管内部产生常温等离子体,从而达到彻底杀菌的效果。

大气压非平衡等离子体射流物理基础:单电极射流

SE射流装置的示意图如图1.3.4(a)~(c)所示。图1.3.4(a)和(b)与类DBD射流相似,但在介质管的外部没有环形电极,介质管仅起到引导气流的作用。这两种射流可以由直流、千赫兹交流、射频或脉冲直流电源驱动。

图1.3.4 单电极射流装置示意图[55](www.xing528.com)

由于存在电弧的危险,为了安全,图1.3.4(a)和(b)产生的等离子体射流并不是生物医学应用的最佳选择[99]。为了克服这个问题,Lu等开发了类似的单电极射流,如图1.3.4(c)所示[90]。电容C和电阻R分别约为50pF和60kΩ。电阻和电容用于控制空心电极(针)上的放电电流和电压。该射流由脉冲宽度为500ns,重复频率为10kHz,幅值为10kV的脉冲直流电源驱动。这种射流的优点是人可以触摸等离子体射流甚至直接触摸中空电极而没有任何电击感,使其适合于等离子体医学应用。

该装置的潜在应用之一是在牙科领域,例如根管治疗。由于根管狭窄的几何形状,其通常具有几厘米的深度但直径仅1mm甚至更小,所以通常的等离子体射流装置产生的等离子体不能有效地将活性粒子输送到根管中进行消毒。为了达到更好的杀菌效果,需要在根管内产生等离子体。当在根管内产生等离子体时,包括一些短寿命活性粒子(如带电粒子)在内的活性成分都能在杀菌中发挥作用。因此通过使用图1.3.4(c)所示的设备,可以在根管内部产生常温等离子体,从而达到彻底杀菌的效果。

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