低温等离子体技术等

电容耦合微等离子体反应器
★容性耦合等离子体放电 ( 又称 E 模式 放电)是通过匹配器和隔直电容 , 将射频 功率施加到两块平行平板电极上产生的。 ★如图， Yosh i k i等，在石英板间产 生容性耦合微等离子体的装置。石英板 中矩形沟槽是氦气或等离子体的输运通 道 , 两条长度可调的铜电极分别加在上 下两块石英板上 , 以决定等离子体的放 电长度。整个装置由 13 . 56MH z 的射 频电源供电,放电功耗在 5-25W 之间。 ★ 研究了该容性微放电结构中气体放电 的发射光谱特性
传统等离子体与微等离子体比较
传统等离子体：电感耦合等离子体（ICP）具有分析稳定，基体效应小 而应用于元素分析中。辉光放电等离子体(GD)分析固体样品，特别是表 面分析和逐层分析。 缺点：虽然ICP,GD有很好的分析能力，但是都具有体积大，气体及功率 消耗大，日常维护和工作费用高的缺点。是能用于实验室分析。 微等离子体与传统等离子体相同：微等离子体放电会产生大量电子，正 负粒子，自由基粒子组成的电离气体，宏观尺寸维持电中性包含大量亚 稳态原子可以激发分子从而发生各种化学反应。
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毛细管微等离子体反应器



毛细管放电是电介质毛细管覆盖在一个或两 个电极表面 如图，毛细管放电与介质阻挡放电十分类似 但毛细管射流模式是在介质阻挡放电中没有 的。在高气压下放电时,毛细管末端产生高 强度等离子体射流,形成等离子体电极。频 率对毛细管放电有着很大的影响, 当脉冲电 压频率为几千赫兹时, 所观察到的放电模式 与介质阻挡放电的扩散辉光放电模式类似而 当频率达到某一特定值时 (该频率值与长径 比和工作气体有很关 ), 会有很长度直明亮 的等离子体射流从毛细管末端射出。 当毛细管彼此紧密排列时,等离子体射流会 相互重叠, 这时毛细管放电显示出很好的均 匀性,增强了气相污染物的处理效率
感应耦合等离子体反应器




感应耦合等离子体放电的原理主要是将 射频电流经由匹配电路传输给感应线圈, 线圈通过感应形成感应电场,从而激发并 维持等离子体。 如图， Hopwood等设计的mICP，感应天 线的直径约5mm左右, 匹配网络所需的电 和电容部件均印制在环氧树酯板上。在 低压下，该mICP可以在氩气或空气放电 稳定。功耗为0.5-20W，操作频率为100460MHz。 将mICP应用到了SO2检测上对SO2的检出 限达到了45ppb 但是, 感应耦合微等离子体系统通常对 工作气压要求比较高, 需要运行在低于 1torr的环境下, 因而限制了其应用。
介电阻挡微等离子体反应器




介质阻挡放电也被称为无声放电,是一种 典型的非平衡的高压交流气体放电 如图，它通常由两个平行电极组成,其中 至少有一个电极表面覆盖有电介质,当两 极间加上交流高压或脉冲时,两极间的气 体被击穿发生介质阻挡放电。 介质阻挡放电由于介质阻挡作用限制了放 电电流的无限增长,只有形成快脉冲式电 流细丝通道,即所谓的微放电。同时, 电 介质还能阻止放电向弧光放电的过渡,可 以实现高压气体放电,因此正被日益广泛 的应用于臭氧合成，环境保护等领域 此外, 介质阻挡放电还可以充当射流等离 子体放电的预放电, 为形成射流提供种子 电子,产生不同于尖端电晕放电的、 放电 性质空间均匀的射流等离子体。
区别：最大的区别在于等离子体反应器的尺寸在mm级，（严格上至少等 离子体在一个维度上的尺寸小于1mm）。微等离子结合了微反应器和低 温等离子体一种特殊的等离子体。因此也称为微放电或微腔等离子体。 由于反应器微小，尺寸效应和表面效应不能忽略使得传热和传质与等离 子体有差别。 微等离子特点：体积小，气体消耗量小，功率低。便于微型化易于携带 研究发展现状：2002年国际会议“等离子体光谱分析”上第一次专门召 开了微等离子体研讨会。研究人员正致力于发展微等离子体并将其应用 于光谱分析，微反应器，生物医学等领域。
微等子体文献综述报告
闫文娟
2011年1月23号
文献：
⒈K H Becker1,4, K H Schoenbach2and J G Eden. Micro- plasmas and applications . J. Phys. D: Appl. Phys. 39 (2006) R55–R70 ⒉U. Kogelschatz. Applications of Microplasmas and Microreactor Technology. Contrib. Plasma Phys. 47, No. 1-2, 80 – 88 (2007) ⒊Vassili Karanassios. Microplasmas for chemical analysis: analytical tools or research toys?. Spectrochimica Acta Part B 59 (2004) 909– 928 ⒋R. Foest, M. Schmidt, K. Becker. Microplasmas, an emerging field of lowtemperatureplasma science and technology. International Journal of Mass Spectrometry 248 (2006) 87–102 ⒌Felipe Iza, Gon Jun Kim, Seung Min Lee, Jae Koo Lee,* James L. Microplasmas: Sources, Particle Kinetics,and Biomedical Applications. Plasma Process. Polym. 2008, 5, 322–344 6. A. Koutsospyros. Destruction of hydrocarbons in non-thermal,ambientpressure,capillary discharge plasmas. International Journal of Mass Spectrometry 233 (2004) 305–315