мікророзрядна система атмосферного тиску з вихровим газовим потоком

 

В.Я. Черняк, В.В. Лендєл, І.В. Присяжневич, Ок.В. Соломенко, Є.В. Мартиш

 

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

 

Перспективним напрямком сьогодні є використання плазми у комплексі з відомими медичними методами, що суттєво підвищує ефективність останніх. Такий напрямок прийнято називати плазмовою медициною. Слід зауважити, що дана область стоїть на межі перетину різних галузей науки, тому вона залучає дослідників з різних областях, таких як машинобудування, фізика плазми, біологія та медицина [1]. Така співпраця відкриває нові перспективи для медицини в таких напрямках, як знищення ракових клітин, стерилізація медичного обладнання та живої поверхні, коагуляція крові та інше.

На сьогоднішній день існує два підходи у використанні нерівноважної плазми атмосферного тиску з метою стерилізації поверхні. Перший базується на створенні мікророзрядної плазми в міжрозрядному проміжку і, в подальшому, винесення її з цієї області для контакту з оброблюваною поверхнею. На цьому принципі реалізовані такі плазмові пристрої як плазмові ручки та інші генератори плазмових факелів, які оброблюють поверхню більш локально. Другий підхід використовує оброблювану тканину як один з електродів, що забезпечує її безпосередню участь у створенні плазми з принципово іншими властивостями. Тому, залежно від поставленої задачі, використовується той чи інший підхід. Зрозуміло, що в обох випадках температура генерованої мікроплазми близька до температури людського тіла, що виключає термічне ушкодження живих тканин.

Але актуальним залишається той факт, що більшість з реалізованих сьогодні приладів працюють при десятках кВ, що в свою чергу зменшує їх безпечність. Вирішенням даної проблеми може бути використання мікророзрядів, які є ефективним джерелом генерації низьковольтних мікророзрядних факелів, для їх подальшого застосування в біомедицині.

В роботі представлено мікророзрядну плазмову систему з вихровим потоком типу "Торнадо". Дана система вивчалася в умовах навколишнього середовища за використання різного робочого газу, різного потоку газу та об’єму камери за рахунок зміни міжелектродної відстані, в якій створювався мікророзрядна плазма.

 

Подяка

Ця робота була виконана за часткової підтримки з боку Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Міністерства освіти і науки України, Національної академії наук України.

 

[1] G Y Park, S J Park, M Y Choi, I G Koo, J W Hong, J Y Sim, G J Collins, J K Lee. Atmospheric-pressure plasma sources for biomedical applications // Plasma Sources Science and Technology. -  V. 21 (2012) 043001 (21pp)