Radio-Frequenz getriebene Atmosphärendruck-Mikroplasmajets (RF μ-APPJ) werden häufig als eine effiziente Quelle reaktiver Spezies bei niedriger Temperatur für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet, die von der Wundheilung und der Sterilisation bis zur Halbleiterfertigung reichen. In diesem Projekt wird ein kombinierter experimenteller und simulativer Ansatz verwendet, um das Potenzial des (i) Voltage Waveform Tailoring (VWT) und (ii) maßgeschneiderter Oberflächen zu untersuchen und zu optimieren, um effizienter angeregte und reaktive Neutralteilchen erzeugen zu können. Im Experiment wird der μ-APPJ in erster Linie in Helium mit variablen Beimischungen von O₂ und / oder N₂ betrieben.

Phasenaufgelöste optische Emissionsspektroskopie (PROES), elektrische Sonden, Zwei-Photonabsorption Laser induzierte Fluoreszenz (TALIF), Diodenlaserabsorptionsspektroskopie (TDLAS) und andere experimentelle Techniken werden verwendet, um z. B. die Elektronenheizdynamik, Strom / Spannung, die atomare Sauerstoffdichte, die Helium-Metastabilen-Dichte ortsaufgelöst zwischen den Elektroden zu messen. Die Experimente werden durch eine kinetische Particle in Cell, eine fluiddynamische und ein Hybridsimulation ergänzt, um dadurch die Basis für ein grundlegendes Verständnis der experimentellen Ergebnisse bereitzustellen. Messungen und Simulationen werden unter identischen Bedingungen in Abhängigkeit von der Form und Amplitude der angelegten Spannungsform, der O₂ / N₂-Beimischung, der Elektrodenmaterialien (einschließlich katalytischer Beschichtungen) und der Elektrodentopologien durchgeführt. A4 offenbart die grundlegende Physik von μ-APPJs, die von maßgeschneiderten Spannungswellenformen angetrieben und basierend auf maßgeschneiderten Elektroden betrieben wird.

Die Ergebnisse des Projekts zeigen, dass VWT und maßgeschneiderte Grenzflächen eine bessere Kontrolle und höhere Effizienz der Erzeugung verschiedener angeregter und reaktiver Neutralteilchen ermöglichen, die für viele medizinische und technologische Anwendungen relevant sind.