The authors thank Chris Mortimer, Chris Rhodes (Department of Chemistry workshops) and Kari Niemi (York Plasma Institute) for their help with the equipment. The work was supported by the Leverhulme Trust (grant No. RPG-2013-079) and EPSRC (EP/H003797/1 &amp; EP/K018388/1).

1. التدريع إعداد البلازما <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع جميع أجزاء البيئة الكهربائية داخل القفص: إمدادات الطاقة، والجهد / متر الحالي، وكابلات الكهرباء، أسلاك البلازما النفاثة البلازما، الخ </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن مساحة داخل قفص كافية بحيث القطب الحية، القطب الأرض والكابلات منها ليست على اتصال مع بعضها البعض أو شبكة معدنية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجهيز قفص مع التعشيق متصلا إمدادات الطاقة البلازما لتجنب خطر حدوث صدمة كهربائية من ارتفاع الجهد الكهربائي أثناء عملية البلازما. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع ضوابط الجهد والتردد على السطح الخارجي من القفص للسماح تغيير المعلمات دون مقاطعة العملية البلازما. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأرض يدعم جميع المعادن داخل القفص شبكة والقفص نفسه من خلال الأسلاك منهم إلى المكونات الترابط الأرض. </li></ol> 2. معلمات التفريغ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع القطب يعيش تحت القطب الأرض سن أنبوب زجاجي (أي أقرب إلى فوهة الأنبوب). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تواصل التحقيق الجهد لإمدادات الطاقة البلازما لقياس الجهد التشغيل، واجتياز القطب الأرض من خلال التحقيق الحالي دائري لمراقبة عودة التيار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط كل الجهد والتحقيق الحالي إلى الذبذبات، ورصد الحالي، والجهد، وتردد التشغيل البلازما (التي تحددها إما تيار أو التحقيق الجهد). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط تدفق الغاز عبر أنبوب زجاجي إلى 2 حركة تحرير السودان باستخدام وحدات تحكم تدفق الجماهيري تنتج الشركة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إشعال البلازما في أنبوب زجاجي مع الهيليوم غاز التغذية يمر من خلال ذلك عن طريق تشغيل التيار الكهربائي البلازما. باستخدام قراءات من تحقيقات، تعيين الجهد والتردد من التفريغ إلى 18 كيلو فولت و 25 كيلو هرتز، على التوالي. وتجرى الاختلافات معلمة لتحديد الجهد الحد الأدنى والتردد الذي تصريف يحدث وفقا لأعلى محتوى الجزيئي للجميع التجارب: ملاحظة. عشرزيادة المحتوى الجزيئي الإلكترونية يتطلب الجهد العالي لالبلازما إلى أن تشتعل. لاحظ أن الفولتية المرتفعة يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة كبيرة الغاز في البلازما، مما يؤدي إلى زيادة التبخر من العينة السائلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حافظ على الجهد ثابت في جميع التجارب. </li></ol> 3. تقديم المواد المضافة للغاز تغذية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط MFC الثاني لأنابيب الغاز المنتج الرئيسي باستخدام T-موصل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لإضافة بخار الماء إلى الغاز الأعلاف، وتوجيه تدفق ينظم MFC-الهيليوم من خلال قارورة Drechsel مملوءة بالماء وضعه خارج (في أعلى أو على الجانب) من القفص شبكة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على المستوى المطلوب من التشبع من خلال تقسيم تدفق الغاز المغذي. المباشرة 10٪ من تدفق الغاز (200 SCCM) من خلال قارورة Drechsel مع الماء (H 2 16 O) لتحقيق الإشباع 10٪ من غاز التغذية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام T-موصل، والجمع بين هذا الغاز تماما بالمياه المشبعة بخار مع 90٪ (1800 SCCM) منتدفق الغاز الجاف. </li></ol> 4. المفاعلات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد مفاعل الزجاج يتكون من جزأين، العليا والسفلى. تجهيز الجزء السفلي من أنبوب العادم مع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع مفاعل الزجاج في فوهة من طائرة البلازما. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج فوهة نفاثة البلازما في جروميت المطاط داخل فتحة في الجزء العلوي من المفاعل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حاوية تتكون من مثل جيدا خزان على رأس موقفا. جعل كل موقف وأيضا من مادة عازلة (على سبيل المثال، والزجاج، والزجاج الكوارتز). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الحاوية عينة داخل المفاعل بحيث يتعرض لمياه الصرف البلازما من فوهة الطائرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع H السائل 2 17 يا عينة داخل الحاوية عينة. للكشف عن جذور الهيدروكسيل، واستخدام محلول من 5،5-ثنائي ميثيل-1-pyrroline- فخ تدور N -oxide (DMPO) (انظر 5.1). ملاحظة: إن اختيار فخ تدور فضلا عن اختيار عينة السائل كومponents يعتمد على أنواع محددة التحقيق. على سبيل المثال، درس مصدر • OH جذرية باستخدام H 2 16 O / H 2 17 يا وDMPO فخ زيادة ونقصان. مصدر • H جذري يتطلب استخدام من H 2 O / D 2 O (الغاز والسائل). N -tert-بوتيل-α-phenylnitrone (PBN) ينبغي أن تستخدم للكشف عن و• H جذري. في حالة والبلازما مع H 2 O بخار، انه عرض على الغالب فخ الهيدروجين الراديكالي، في حين شكلت DMPO معظمهم DMPO-OH ناتج إضافة 15. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط شطري المفاعل عن طريق الاتصال الواجهات الزجاجية الأرض. </li></ol> 5. سبين اصطياد الأنواع الراديكالي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الحلول من فخ تدور المختارة مع التركيز المطلوب. لالمحاليل المائية، واستخدام المياه غير المتأينة. لالفخاخ nitrone تدور (مثل DMPO)، واستخدام تركيز ملي 100. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل تدفق مفاعل مع غاز التغذية (2 حركة تحرير السودان) لمدة 30 ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> IGNITE البلازما (انظر 2.5) وفضح عينة السائل إلى النفايات السائلة البلازما لفترة معينة من الزمن (على سبيل المثال، 60 ثانية). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد وقت التعرض المطلوبة، وإيقاف التيار الكهربائي البلازما وفتح المفاعل. إزالة الحاوية عينة من المفاعل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع العينات وتحليلها باستخدام التحليل الطيفي الإلكترون ممغطس الرنين (الثوري) 15. </li></ol>

<ol>
	<li>Boxhammer, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bactericidal+action+of+cold+atmospheric+plasma+in+solution.">Bactericidal action of cold atmospheric plasma in solution.</a> New J. Phys. 14, 113042 (2012).</li><li>Graves, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+emerging+role+of+reactive+oxygen+and+nitrogen+species+in+redox+biology+and+some+implications+for+plasma+applications+to+medicine+and+biology.">The emerging role of reactive oxygen and nitrogen species in redox biology and some implications for plasma applications to medicine and biology.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 45, 263001 (2012).</li><li>von Woedtke, T., Reuter, S., Masur, K., Weltmann, K. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmas+for+medicine.">Plasmas for medicine.</a> Phys. Rep. 530, 291-320 (2013).</li><li>Machala, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+ROS+and+RNS+in+Water+Electro-Sprayed+through+Transient+Spark+Discharge+in+Air+and+their+Bactericidal+Effects.">Formation of ROS and RNS in Water Electro-Sprayed through Transient Spark Discharge in Air and their Bactericidal Effects.</a> Plasma Proc. Polym. 10, 649-659 (2013).</li><li>Lu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+species+in+non-equilibrium+atmospheric-pressure+plasmas:+Generation,+transport,+and+biological+effects.">Reactive species in non-equilibrium atmospheric-pressure plasmas: Generation, transport, and biological effects.</a> Phys. Rep. 630, 1-84 (2016).</li><li>Takamatsu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+Inactivation+in+the+Liquid+Phase+Induced+by+Multigas+Plasma+Jet.">Microbial Inactivation in the Liquid Phase Induced by Multigas Plasma Jet.</a> PLoS One. 10, 0132381 (2015).</li><li>Ahlfeld, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+of+a+Foodborne+Norovirus+Outbreak+Strain+with+Nonthermal+Atmospheric+Pressure+Plasma.">Inactivation of a Foodborne Norovirus Outbreak Strain with Nonthermal Atmospheric Pressure Plasma.</a> mBio. 6, 02300 (2015).</li><li>Hirst, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-temperature+plasma+treatment+induces+DNA+damage+leading+to+necrotic+cell+death+in+primary+prostate+epithelial+cells.">Low-temperature plasma treatment induces DNA damage leading to necrotic cell death in primary prostate epithelial cells.</a> Brit. J. Cancer. 112, 1536-1545 (2015).</li><li>Norberg, S. A., Tian, W., Johnsen, E., Kushner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atmospheric+pressure+plasma+jets+interacting+with+liquid+covered+tissue:+touching+and+not-touching+the+liquid.">Atmospheric pressure plasma jets interacting with liquid covered tissue: touching and not-touching the liquid.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 475203 (2014).</li><li>Greb, A., Niemi, K., O'Connell, D., Gans, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+resolved+actinometry+for+simultaneous+measurement+of+atomic+oxygen+densities+and+local+mean+electron+energies+in+radio-frequency+driven+plasmas.">Energy resolved actinometry for simultaneous measurement of atomic oxygen densities and local mean electron energies in radio-frequency driven plasmas.</a> Appl. Phys. Lett. 23, 234105 (2014).</li><li>Wagenaars, E., Gans, T., O'Connell, D., Niemi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+absorption+laser-induced+fluorescence+measurements+of+atomic+nitrogen+in+a+radio-frequency+atmospheric-pressure+plasma+jet.">Two-photon absorption laser-induced fluorescence measurements of atomic nitrogen in a radio-frequency atmospheric-pressure plasma jet.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 21, 042002 (2012).</li><li>Abd-Allah, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+spectrometric+observations+of+the+ionic+species+in+a+double+dielectric+barrier+discharge+operating+in+nitrogen.">Mass spectrometric observations of the ionic species in a double dielectric barrier discharge operating in nitrogen.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 48, 085202 (2015).</li><li>Takamatsu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+reactive+species+using+various+gas+plasmas.">Investigation of reactive species using various gas plasmas.</a> RSC Adv. 4, 39901-39905 (2014).</li><li>Uchiyama, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EPR-Spin+Trapping+and+Flow+Cytometric+Studies+of+Free+Radicals+Generated+Using+Cold+Atmospheric+Argon+Plasma+and+X-Ray+Irradiation+in+Aqueous+Solutions+and+Intracellular+Milieu.">EPR-Spin Trapping and Flow Cytometric Studies of Free Radicals Generated Using Cold Atmospheric Argon Plasma and X-Ray Irradiation in Aqueous Solutions and Intracellular Milieu.</a> PloS One. 10, e0136956 (2015).</li><li>Gorbanev, Y., O'Connell, D., Chechik, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-thermal+plasma+in+contact+with+water:+The+origin+of+species.">Non-thermal plasma in contact with water: The origin of species.</a> Chem. Eur. J. 22, 3496-3505 (2016).</li><li>Schmidt-Bleker, A., Winter, J., Iseni, S., Rueter, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+species+output+of+a+plasma+jet+with+a+shielding+gas+device+-+Combination+of+FTIR+absorption+spectroscopy+and+gas+phase+modelling.">Reactive species output of a plasma jet with a shielding gas device - Combination of FTIR absorption spectroscopy and gas phase modelling.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 145201 (2014).</li><li>Schmidt-Bleker, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+plasma+chemistry+of+a+cold+atmospheric+argon+plasma+jet+with+shielding+gas+device.">On the plasma chemistry of a cold atmospheric argon plasma jet with shielding gas device.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 25, 015005 (2015).</li><li>Lide, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> CRC Handbook of Chemistry and Physics. , (1992).</li><li>Tsuchiya, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitric+oxide-forming+reactions+of+the+water-soluble+nitric+oxide+spin-trapping+agent,+MGD.">Nitric oxide-forming reactions of the water-soluble nitric oxide spin-trapping agent, MGD.</a> Free Radic. Biol. Med. 27, 347-355 (1999).</li><li>Robert, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rare+gas+flow+structuration+in+plasma+jet+experiments.">Rare gas flow structuration in plasma jet experiments.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 23, 012003 (2014).</li><li>Allen, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+inhibition+of+the+polymerization+of+styrene.">Oxygen inhibition of the polymerization of styrene.</a> J. Appl. Chem. 4, 289-290 (1954).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

هنا، ونحن لشرح استخدام وسيلة بنيت الإعداد البلازما الضغط الجوي في المنزل. القفص شبكة معدنية يساعد على تحقيق شروط البلازما استنساخه مع تدخل التقليل من المجالات الخارجية، في الوقت نفسه حماية المعدات الحساسة القريبة من التدخل و / أو ضرر محتمل من أي مجال الناجم عن البلازما. التدريع (حبس) من إعداد يعتمد على نوع من البلازما تشغيلها والخصائص الكهربائية. والهدف من ذلك هو ضمان عدم وجود تدخل خارجي في العملية البلازما وتجنب مجالات البلازما التدخل مع توضيح المعدات. في هذه الحالة حجم شبكة هو 22 ملم، ومع ذلك، قد تكون هناك حاجة تخفيض حجم شبكة لالبلازما مختلفة. وقد سيطر على المعلمات عملية البلازما باستخدام الجهد والتحقيق الحالي متصلة الذبذبات. مقدمة من ارتفاع مسبار الجهد تغييرات كبيرة في البيئة الكهربائية، وبالتالي فإن التحقيق يجب أن تصبح جزءا من النظام الكهربائي وأن يفترضونioned بنفس الطريقة في جميع التجارب. استخدام مفاعل الزجاج التغليف العينة والطائرة البلازما يسمح الاستبعاد من الغلاف الجوي المحيط التكوين في كثير من الأحيان غير معروف من نظام رد فعل. في النتائج المقدمة (راجع أعلاه)، كان يستخدم لتحديد مصدر من أنواع الاكسجين التفاعلية التي يسببها البلازما في عينة المائية تتعرض لملوثات البلازما. هذا التحقيق هو ممكن إذا كانت جزيئات الماء السائل والماء في الغاز المغذي (بخار) يمكن أن تكون متباينة. لتحديد ما إذا تشكلت جذور الهيدروكسيل في الطور الغازي أو من جزيئات الماء السائل، نظائريا تم إدخال الماء المسمى: H 2 17 يا باعتبارها وسيلة السائل، H 2 16 يا بخار في غاز التغذية. إذا تم إجراء تجربة افتراضية في جو منفتح، مع التمييز بين المرحلتين قد تعرقلت بسبب وجود بخار الماء في الهواء المحيط. لوقد تجلى طريقة بديلة للحد من تأثير الجو المحيط في الأدب، والتي منعت انتشار الأنواع من الغلاف الجوي إلى النفايات السائلة البلازما باستخدام الغاز التدريع 17. الغاز التدريع (N 2 أو O 2) يخلق الستار الغاز مع تكوين معروف 18. المفاعل الواردة في هذا المخطوط هو وسيلة بسيطة لإزالة تأثير مكونات الهواء المحيط (مثل بخار الماء)، ويمكن استخدامها مع الطائرات البلازما مختلفة دون إدخال تدفق كمية إضافية من الغاز. على غرار • OH راديكالية، مصدر • H جذري يمكن تحديده من خلال توظيف D 2 O / H 2 O النظام. ويمكن أيضا إدخال وغير مكلفة D 2 O في غاز التغذية في شكل بخار كما هو موضح أعلاه. تم تحديد التشبع من الغاز مع H 2 O بخار عن طريق وزن القارورة Drechsel قبل وبعد محتدما تدفق الغاز throuGH ذلك. يتم حساب الرطوبة النسبية (أي تشبع) من الغاز بمقدار تبخر الماء وحجم الغاز مرت. لاحظ أنه في تجارب طويلة، ودرجة حرارة السائل في قارورة Drechsel قد ينخفض ​​نتيجة لتبخر. يتم حساب الرطوبة النسبية لدرجة حرارة معينة. وكذلك مقارنة القيم المحسوبة مع تلك الموجودة في الأدب 19 لتحديد الرطوبة النسبية للغاز التغذية. لقد اكتشفنا تجريبيا أن تدفق تصل إلى 2 حركة تحرير السودان من ومن خلال Drechsel مملوءة بالماء قارورة تماما يشبع الغاز مع بخار الماء. ومع ذلك، فإن معدلات تدفق مرتفعة قد لا يسمح الوقت الإقامة كافية من الغاز في السائل لالتشبع الكامل. قد تكون هناك حاجة التقنيات التشبع أخرى. مهمة صعبة آخر هو ضمان أن لا الهواء المحيط موجودة في النظام. وقبل مسح-المفاعل مع الغاز المغذي لإزالة الهواء المتبقي.فإن الوقت اللازم لمرحلة ما قبل التنظيف تعتمد على حجم المفاعل وتدفق الغاز المغذي. غياب خارجي نشر الهواء المحيط وentrainment الفكرة في النظام مثل نظام البلازما غاز التغذية الهيليوم يمكن اختبارها باستخدام • NO جذري رد فعل محاصرة. أكسيد النيتريك الناتجة عن البلازما من N 2 O 2 وجزيئات الهواء يمكن الكشف عنها من قبل الجيش الشعبي الثوري باعتباره ناتج إضافة جذري لل(مليون جالون يوميا) 2 الحديد 2+ معقد 20 (مليون جالون يوميا = N -methyl-D-glucamine dithiocarbamate). في حالة غياب كامل للهواء، لا لاحظ إشارة الثوري للناتج إضافة. غياب جزيئات الماء الخارجية في المفاعل يمكن أن تثبته التجربة التالية. يتعرض عينة السائل من D 2 O لجافة البلازما غاز التغذية. تحليل الرنين المغناطيسي من العينة بعد التعرض لليكشف عن كمية من H 2 O جلبت الى السائل أثناء التعرض. وهذا ما يسمح لتقدير كمية من H 2 O المتبقية في توبينز المستخدمة لغاز التغذية 15 في التجربة. تصميم حاوية عينة أمر بالغ الأهمية في العمل التجريبي. في البداية، حاولنا استخدام البلاستيك وmicrocentrifuge لأنابيب زجاجية. جنبا إلى جنب مع ارتفاع نسبيا تدفق الغاز تغذية البلازما، وقطره صغير من فتح لا تدع الهواء المحيط اختراق أنبوب microcentrifuge. ومع ذلك، وهذا له عيوب كثيرة. عرضت البلازما الظليل وارتفاع درجة الحرارة كبيرة بالقرب من حواف أنبوب microcentrifuge. وكان تسليم الأنواع من مرحلة الغاز في السائل أيضا بشكل ملحوظ أقل كفاءة نظرا لمختلف ديناميات مرحلة الغاز ومنطقة منخفضة السطح (وحجم كبير) من العينة السائلة. وهكذا، فإن المساحة السطحية للعينة السائل هو أمر حاسم لتسليم الأنواع رد الفعل من الطور الغازي إلى عينة السائل. وهذا أمر مهم خاصة بالنسبة للمتطرفين لم تدم طويلا. لذلك يجب أن تصمم الحاوية عينة السائل للسماح المكشوفةالسائل أن يكون مساحة كبيرة لنشر كفاءة. وينبغي أيضا أن يكون لدى عينة عمق المنخفض لتقليل القيود المتعلقة الحراري من العينة السائلة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن ارتفاع تدفقات الغاز وخاصة مع البلازما أشعلت خلق اضطرابات كبيرة على سطح العينة السائلة 21. ولذلك، فإن الحاوية عينة لها شكل يشبه بشكل جيد مع القطر والعمق المطلوب للتجربة محددة. ذروة الموقف الذي يتم وضع جيد يمكن تعديلها لاحتياجات التجريبية. جروميت المطاط التي يتم من خلالها إدخال طائرة البلازما في مفاعل يجعل من الممكن لتغيير زاوية الاتصال من النفايات السائلة مع السائل. يسمح الطريقة المعروضة التحقيق في مصدر من أنواع رد الفعل (• OH، • H، الخ) يتسبب في السائل بواسطة تردد كيلو هرتز مجال مواز طائرة البلازما. طريقة استخدام مفاعل الزجاج المحيطة الطائرة لا يقتصر على تنازليribed الظروف، ويمكن استخدامها مع البلازما الضغط الجوي الأخرى. يسمح طريقة إدخال أي الخلطات للغاز التغذية: بخار، O 2، N 2، وما بين مزاياها الأخرى هي إمكانية إجراء القياسات البصرية داخله، على الرغم من أن في هذه الحالة الجودة البصرية زجاج الكوارتز يجب أن تستخدم مفاعل مادة. أنبوب العادم في الجزء السفلي من المفاعل يسمح باستخدام طائرة البلازما في أي مختبر تقريبا: العادم يمكن ان تكون مرتبطة عبر أنابيب من البلاستيك لغطاء استخراج بعيد. مفهوم المفاعل هو تنوعا، ويمكن استخدامها في أبحاث البلازما مختلفة حيث مطلوب الغلاف الجوي للرقابة. على سبيل المثال، هو تحول دون بلمرة الستايرين من أنواع الاكسجين 22، ولكن يمكن ملاحظتها في المفاعل عندما يتعرض الستايرين السائل البلازما غاز التغذية الهيليوم.

جذبت درجات الحرارة المنخفضة البلازما الضغط الجوي (تخطيط الطويل) اهتماما متزايدا في السنوات الأخيرة نظرا لإمكانات واسعة من أجل التطبيقات الطبية الحيوية 1-3. على اتصال مع الجو المحيط، الكمونية يتفاعل مع المحتوى الجزيئي للهواء (N 2، O 2، H 2 O بخار)، وتوليد مجموعة متنوعة من أنواع الاكسجين والنيتروجين التفاعلي (عصبونات) 2،4. ومن بين هذه الأنواع مستقرة نسبيا (مثل بيروكسيد الهيدروجين، والأوزون، والنتريت والنترات الأنيونات) والمتطرفين شديدة التفاعل (• OH، • ووه / O 2 • - • H، • لا، وما إلى ذلك). هذه الأنواع، ولدت في البداية في الطور الغازي، يتم تسليم المزيد من البلازما إلى الركيزة البيولوجية 5. عصبونات التفاعل مع ركائز وبالتالي تحديد المضادة للجراثيم، مضاد للسرطان والآثار المضادة للفيروسات من الكمونية 6-8. تطوير علاجات الكمونية تتطلب نماذج معقدة من ردود فعلعصبونات 9. الماء هو جزء أساسي من الوسط البيولوجي، وردود الفعل في المرحلة المائية تزيد من تعقيد النظام بشكل كبير. يتم إجراء التحقيق في بلازما طور الغاز على نطاق واسع باستخدام مختلف التقنيات التحليلية، بما في ذلك التحليل الطيفي الضوئي الانبعاثات، والليزر التي يسببها مضان، طيف الأشعة تحت الحمراء، مطياف الكتلة (MS)، الخ. 10-12. وفي الوقت نفسه، تحقيقات مفصلة من الأنواع المكتشفة في الطور السائل لا تزال شحيحة. تصف التقارير المتاحة للاستخدام مختلف الأساليب التحليلية مثل الأشعة فوق البنفسجية ورنين مغناطيسي إلكتروني (الثوري) التحليل الطيفي، الخلوي، وغيرها من أجل الكشف عن عصبونات في المحاليل المائية 13،14. الجيش الشعبي الثوري هو واحد من أكثر الوسائل المباشرة للكشف جذري في السائل. ومع ذلك، فإن العديد من الأنواع جذرية لا يمكن الكشف عنها من قبل الجيش الشعبي الثوري بسبب قصر عمر بهم. في هذه الحالات، وغالبا ما يستخدم تدور محاصرة. تدور محاصرة تقنية تنطوي على مركب (فخ تدور) WHالتراث الثقافي غير المادي بسرعة وبشكل انتقائي يتفاعل مع الراديكالي أن تسفر عن ناتج إضافة جذري أكثر ثباتا (على سبيل المثال، DMPO يتفاعل مع الهيدروكسيل، وتشكيل DMPO-OH ناتج إضافة). التحديات المشتركة في الدراسات تفاعل البلازما السائل هي عدم القدرة على ضبط الأجواء المحيطة حول النفايات السائلة البلازما وعوامل التدخل أخرى (حقول خارجية وقطع امدادات الطاقة التي تراعي البيئة، وما إلى ذلك). هنا، ونحن لشرح استخدام الإعداد تتألف من حالة شبكة معدنية تحتوي على البلازما تعمل وبني المفاعل في المنزل حول فوهة طائرة البلازما. تخدم شبكة معدنية مثل قفص فاراداي، مما يسمح تحسن كبير استنساخ والتشغيل العام للطائرة البلازما. مفاعل الزجاج بتغليف كل من طائرة البلازما والعينة السائلة، باستثناء الجو المحيط من النظام. يمكن استخدام هذه الطريقة لأي الغلاف الجوي طائرة ضغط البلازما في اتصال مع حلول السائلة.على سبيل المثال، قدمنا ​​مؤخرا تحقيقا في مصدر أنواع الاكسجين التفاعلية في الكشف عن عينة المائية المعرضة للبلازما. نظائريا تم استخدام المياه وصفت التمييز بين الأنواع التي تشكلت في السائل وفي الطور الغازي من البلازما طائرة السائل نظام حل 15.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="783">
	<tbody>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:255px;">Plasma Resonant and Dielectric Barrier Corona Driver power supply&#160;</td>
			<td style="width:243px;">Information Unlimited</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">PVM500&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Mass flow controller (MFC)</td>
			<td>Brooks Instruments&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>2 slm (He calib.)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">MFC</td>
			<td>Brooks Instruments&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>5 slm (He calib.)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Microcomputer controller for MFCs</td>
			<td>Brooks Instruments&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>0254</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:255px;">H217O</td>
			<td>Icon Isotopes</td>
			<td style="width:119px;">IO 6245</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:255px;">5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide&#160;</td>
			<td style="width:243px;">Dojindo Molecular Technologies, Inc.&#160;</td>
			<td style="width:119px;">D048-10</td>
			<td>&#8805;99%</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:255px;">2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl&#160;</td>
			<td style="width:243px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">214000</td>
			<td>98%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Helium</td>
			<td style="width:243px;">BOC UK</td>
			<td style="width:119px;">110745-V</td>
			<td>99.996%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">High voltage probe</td>
			<td style="width:243px;">Tektronix&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>P6015A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Current probe</td>
			<td>Ion Physics Corporation&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>CM-100-L</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:243px;">Teledyne LeCroy</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>WaveJet 354A&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an atmospheric pressure plasma setup to investigate the reactive species formation

وقد تلقى غير الحرارية الضغط الجوي ( &#39;الباردة&#39;) البلازما اهتماما متزايدا في السنوات الأخيرة، بسبب احتمال الطبية الحيوية الهامة الخاصة بهم. ردود فعل البلازما الباردة مع الجو المحيط تسفر عن مجموعة متنوعة من أنواع رد الفعل، والتي يمكن أن تحدد فعاليتها. في حين أن التنمية الفعالة للعلاج البلازما الباردة تتطلب النماذج الحركية، ونموذج قياس الاحتياجات من البيانات التجريبية. الدراسات التجريبية عن مصدر الأنواع المتفاعلة الكشف في المحاليل المائية المعرضة للبلازما لا تزال شحيحة. وغالبا ما تعمل البلازما الطب الحيوي مع وأو غاز التغذية AR، وتكمن مصلحة محددة في التحقيق في الأنواع رد الفعل الناتجة عن البلازما مع مختلف الخلطات الغاز (O 2، N 2، والهواء، H 2 O بخار، الخ) هذه التحقيقات معقدة للغاية بسبب صعوبات في السيطرة على الجو المحيط في اتصال مع النفايات السائلة البلازما. في هذا العمل، تناولنا القضايا المشتركة من الجهد &quot;عالية&quot;كيلوهرتز تردد مدفوعة الدراسات التجريبية طائرة البلازما. وقد تم تطوير مفاعل السماح للاستبعاد من الغلاف الجوي المحيط من نظام البلازما السائل. وبالتالي فإن النظام يتألف من غاز التغذية مع الخلطات ومكونات العينة السائلة. يسمح هذا الغلاف الجوي للرقابة والتحقيق في مصدر من أنواع الاكسجين التفاعلية يتسبب في المحاليل المائية بواسطة بخار البلازما والماء. استخدام المياه المسمى isotopically يسمح التمييز بين الأنواع التي تنشأ في مرحلة الغاز وتلك التي يتم تشكيلها في السائل. وترد معدات البلازما داخل قفص فاراداي للقضاء على التأثير المحتمل في أي حقل خارجي. الإعداد هو تنوعا ويمكن أن تساعد في زيادة فهم البلازما السائل البارد التفاعلات الكيميائية.

باستخدام طريقة والمعدات المذكورة أعلاه، قمنا بدراسة أصل أنواع الاكسجين التفاعلية في النظام الكمونية في اتصال مع الماء. وكان تردد التشغيل البلازما والجهد 25 كيلو هرتز و 18 كيلو فولت (الذروة إلى الذروة)، على التوالي (الشكل 1). على سبيل المثال، تم تحديد مصدر الهيدروكسيل باستخدام الماء المسمى isotopically. تمكين هذا التمييز بين جزيئات الماء في الغاز المنتج من تلك الموجودة في عينة السائل. لذلك، تم إدخال H 2 16 O في غاز التغذية (كما بخار). كان وضعه عينة السائل من H 2 17 O مع حل DMPO فخ تدور في وعاء العينة. وقبل مسح المفاعل لمدة 30 ثانية مع غاز التغذية. الأهم من ذلك، في هذه الحالة لفترة أطول قبل بيغ الوقت قد يؤدي إلى كمية كبيرة من H 2 16 يا تسليمها إلى H السائل <s<html> يو بي&gt; 2 17 يا العينة. ثم، وأشعلت البلازما وتعرض العينة إلى النفايات السائلة لمدة 60 ثانية. تم تحليل حل بعد التعرض للمن قبل الجيش الشعبي الثوري. تم الكشف عن اثنين DMPO-OH adducts المتطرفة (DMPO- 17 OH وDMPO- 16 OH) (الشكل 2). تم تحديد نسبة adducts يتم تشكيلها عن طريق مزيد من التحليل للبيانات الثوري. أظهر تحليل MS تكوين مرحلة السائل نسبة H 2 16 O (تنتشر في السائل من مرحلة الغاز) إلى H 2 17 O (الجدول 1). وتشير المقارنة بين الرجلين ان جذور الهيدروكسيل الكشف في السائل كانت، في الواقع، والتي تنشأ في الطور الغازي، وليس في السائل. دراسات مماثلة يمكن تنفيذها باستخدام النظم الأخرى، مثل نظام D 2 O / H 2 O للكشف عن مصدر • H (• D) جذري 15. her.within الصفحات = &quot;1&quot;&gt; <img alt="شكل 1" src="/files/ftp_upload/54765/54765fig1.jpg" /> الشكل 1. إعداد تستخدم للتحقيق في مصدر أنواع الاكسجين التفاعلية. تم إنشاء البلازما في أنبوب زجاجي الكوارتز (4 ملم القطر الداخلي، 1 مم سماكة الجدار) مع غاز الهيليوم تغذية. وكان تدفق الغاز آر 2 حركة تحرير السودان. الغاز الأعلاف الواردة H 2 O بخار عرضه كما هو مذكور أعلاه. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54765/54765fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/54765/54765fig2.jpg" /> الشكل 2. إن الجيش الشعبي الثوري الطيف من خليط من DMPO-H، DMPO- 16 OH وDMPO- 17 adducts جذرية OH يتسبب في حل DMPO في H 2 17 </سوب&gt; O تتعرض لالبلازما. وقد أجري التحليل باستخدام برنامج أطياف محاكاة باستخدام القيم فائق الدقة المتاحة في الأدب (16). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54765/54765fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الجدول 1" src="/files/ftp_upload/54765/54765tbl1.jpg" /> وقد تم الحصول على الجدول 1. تركيز من DMPO- 16 OH وDMPO- 17 adducts جذرية OH وكمية من H 2 16 O في H السائل 2 17 يا عينة بعد التعرض البلازما. الكميات المطلقة من تركيزات adducts باستخدام المعايرة الثوري مع جذري 2 مستقر،2،6،6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl (TEMPO). في حالة عدم وجود بخار الماء المضاف (دخول 1)، وكانت الرطوبة المتبقية الحالية في غاز التغذية. تم تحديد الكميات النسبية من H 2 17 O و H 2 16 O في العينة السائلة باستخدام رد فعل التحلل من كلوريد cinnamoyl مما أسفر عن خليط 16 O- و 17 الأحماض O-السيناميك على رد فعل مع الحل التعرض في مرحلة ما بعد البلازما. تم تحليل الخليط الناتج عن ارتفاع قرار الطيفي كما هو موضح في مكان آخر (15).

Watch this Scientific Journal Video about An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation at JoVE.com

An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation

An experimental setup was created for the helium-operated kHz frequency plasma jet. The setup includes a cage for the plasma power supply and jet and an in-house built reactor to monitor plasma-induced reactive species without the interference of the ambient atmosphere.

لإعداد البلازما الضغط الجوي المعنية بالتحقيق في تشكيل أنواع رد الفعل

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. ...

an-atmospheric-pressure-plasma-setup-to-investigate-reactive-species

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Organic Chemistry

Engineering

Unit 1

Radical Chemistry

SCIENTISTS IN ACTION

9.8K Views.  University of York. An experimental setup was created for the helium-operated kHz frequency plasma jet. The setup includes a cage for the plasma power supply and jet and an in-house built reactor to monitor plasma-induced reactive species without the interference of the ambient atmosphere. 

Video: An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation

Encapsulation and Permeability Characteristics of Plasma Polymerized Hollow Particles

In this protocol, core-shell nanostructures are synthesized by plasma enhanced chemical vapor deposition. We produce an amorphous barrier by plasma polymerization of isopropanol on various solid substrates, including silica and potassium chloride. This versatile technique is used to treat nanoparticles and nanopowders with sizes ranging from 37 nm to 1 micron, by depositing films whose thickness can be anywhere from 1 nm to upwards of 100 nm. Dissolution of the core allows us to study the rate of permeation through the film. In these experiments, we determine the diffusion coefficient of KCl through the barrier film by coating KCL nanocrystals and subsequently monitoring the ionic conductivity of the coated particles suspended in water. The primary interest in this process is the encapsulation and delayed release of solutes. The thickness of the shell is one of the independent variables by which we control the rate of release. It has a strong effect on the rate of release, which increases from a six-hour release (shell thickness is 20 nm) to a long-term release over 30 days (shell thickness is 95 nm). The release profile shows a characteristic behavior: a fast release (35% of the final materials) during the first five minutes after the beginning of the dissolution, and a slower release till all of the core materials come out.

We have used plasma enhanced chemical vapor deposition to deposit thin films ranging from a few nm to several 100 nm on nano-sized particles of various materials. We subsequently etch the core material to produce hollow nanoshells whose permeability is controlled by the thickness of the shell. We characterize the permeability of these coatings to small solutes and demonstrate that these barriers can provide sustained release of the core material over several days.

التغليف والنفاذية خصائص الجسيمات مبلمر البلازما الجوف

In this protocol, core-shell nanostructures are synthesized by plasma enhanced chemical vapor deposition. We produce an amorphous barrier by plasma ...

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

التوليف وMicrodiffraction في الضغوط الشديدة ودرجات الحرارة

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Using Neutron Spin Echo Resolved Grazing Incidence Scattering to Investigate Organic Solar Cell Materials

The spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) technique has been used to probe the length-scales associated with irregularly shaped crystallites. Neutrons are passed through two well defined regions of magnetic field; one before and one after the sample. The two magnetic field regions have opposite polarity and are tuned such that neutrons travelling through both regions, without being perturbed, will undergo the same number of precessions in opposing directions. In this case the neutron precession in the second arm is said to &#34;echo&#34; the first, and the original polarization of the beam is preserved. If the neutron interacts with a sample and scatters elastically the path through the second arm is not the same as the first and the original polarization is not recovered. Depolarization of the neutron beam is a highly sensitive probe at very small angles (&#60;50&#160;&#956;rad) but still allows a high intensity, divergent beam to be used. The decrease in polarization of the beam reflected from the sample as compared to that from the reference sample can be directly related to structure within the sample.
In comparison to scattering observed in neutron reflection measurements the SERGIS signals are often weak and are unlikely to be observed if the in-plane structures within the sample under investigation are dilute, disordered, small in size and polydisperse or the neutron scattering contrast is low. Therefore, good results will most likely be obtained using the SERGIS technique if the sample being measured consist of thin films on a flat substrate and contain scattering features that contains a high density of moderately sized features (30 nm to 5 &#181;m) which scatter neutrons strongly or the features are arranged on a lattice. An advantage of the SERGIS technique is that it can probe structures in the plane of the sample.

Progress has been made in utilizing spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) as a neutron scattering technique to probe the length-scales in irregular samples. Crystallites of [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester have been probed using the SERGIS technique and the results confirmed by optical and atomic force microscopy.

باستخدام النيوترون سبين صدى حل انتشار الرعي للتحقيق في مواد الخلايا الشمسية العضوية

The spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) technique has been used to probe the length-scales associated with irregularly shaped ...

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a stable and continuous operation of the plasma is possible and the plasma torch can be used for many different applications. On one hand, the hot (3,600 K gas temperature) plasma can be used for chemical processes and on the other hand the cold afterglow (temperatures down to almost RT) can be applied for surface processes. For example chemical syntheses are interesting volume processes. Here the microwave plasma torch can be used for the decomposition of waste gases which are harmful and contribute to the global warming but are needed as etching gases in growing industry sectors like the semiconductor branch. Another application is the dissociation of CO2. Surplus electrical energy from renewable energy sources can be used to dissociate CO2 to CO and O2. The CO can be further processed to gaseous or liquid higher hydrocarbons thereby providing chemical storage of the energy, synthetic fuels or platform chemicals for the chemical industry. Applications of the afterglow of the plasma torch are the treatment of surfaces to increase the adhesion of lacquer, glue or paint, and the sterilization or decontamination of different kind of surfaces. The movie will explain how to ignite the plasma solely by microwave power without any additional igniters, e.g., electric sparks. The microwave plasma torch is based on a combination of two resonators &#8212; a coaxial one which provides the ignition of the plasma and a cylindrical one which guarantees a continuous and stable operation of the plasma after ignition. The plasma can be operated in a long microwave transparent tube for volume processes or shaped by orifices for surface treatment purposes.

This movie shows how an atmospheric plasma torch can be ignited by microwaves with no additional igniters and provides a stable and continuous plasma operation suitable for plenty of applications.

كيفية اشعال على الضغط الجوي البلازما الشعلة ميكروويف دون أي اشعال إضافية

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their behavior for single stages of a process or even an entire process. For the simulation with occurring particle-particle and particle-wall contacts, the value of the coefficient of restitution is required. It can be determined experimentally. The coefficient of restitution depends on several parameters like the impact velocity. Especially for fine particles the impact velocity depends on the air pressure and under atmospheric pressure high impact velocities cannot be reached. For this, a new experimental setup for free-fall tests under vacuum conditions is developed. The coefficient of restitution is determined with the impact and rebound velocity which are detected by a high-speed camera. To not hinder the view, the vacuum chamber is made of glass. Also a new release mechanism to drop one single particle under vacuum conditions is constructed. Due to that, all properties of the particle can be characterized beforehand.

The coefficient of restitution is a parameter that describes the loss of kinetic energy during collision. Here, a free-fall setup under vacuum conditions is developed to be able to determine the coefficient of restitution parameter for particles in micrometer range with high impact velocities.

وضع الإعداد التجريبية لقياس معامل الرد تحت ظروف الفراغ

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data acquisition times with high spatial resolution. In the electronics industry there is serious interest in performing failure analysis on 3D microelectronic packages, many which contain multiple levels of high-density interconnections. Often in tomography there is a trade-off between image resolution and the volume of a sample that can be imaged. This inverse relationship limits the usefulness of conventional computed tomography (CT) systems since a microelectronic package is often large in cross sectional area 100-3,600 mm2, but has important features on the micron scale. The micro-tomography beamline at the Advanced Light Source (ALS), in Berkeley, CA USA, has a setup which is adaptable and can be tailored to a sample&#39;s properties, i.e., density, thickness, etc., with a maximum allowable cross-section of 36 x 36 mm. This setup also has the option of being either monochromatic in the energy range ~7-43 keV or operating with maximum flux in white light mode using a polychromatic beam. Presented here are details of the experimental steps taken to image an entire 16 x 16 mm system within a package, in order to obtain 3D images of the system with a spatial resolution of 8.7 &#181;m all within a scan time of less than 3 min. Also shown are results from packages scanned in different orientations and a sectioned package for higher resolution imaging. In contrast a conventional CT system would take hours to record data with potentially poorer resolution. Indeed, the ratio of field-of-view to throughput time is much higher when using the synchrotron radiation tomography setup. The description below of the experimental setup can be implemented and adapted for use with many other multi-materials.

For this study synchrotron radiation micro-tomography, a non-destructive three-dimensional imaging technique, is employed to investigate an entire microelectronic package with a cross-sectional area of 16 x 16 mm. Due to the synchrotron&#39;s high flux and brightness the sample was imaged in just 3 min&#160;with an 8.7 &#181;m spatial resolution.

باستخدام السنكروترون الإشعاع مجهري المعنية بالتحقيق في نطاق متعدد الحزم الإلكترونية الدقيقة ثلاثي الأبعاد

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Spark Plasma Sintering Apparatus Used for the Formation of Strontium Titanate Bicrystals

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with one twist grain boundary. This apparatus utilizes high uniaxial pressure and a pulsed direct current for rapid consolidation of material. Diffusion bonding of strontium titanate bicrystals without fracture, in a spark plasma sintering apparatus, is possible at high pressures due to the unusual temperature dependent plasticity behavior of strontium titanate. We demonstrate a method for the successful formation of bicrystals at accelerated time scales and lower temperatures in a spark plasma sintering apparatus compared to bicrystals formed by conventional diffusion bonding parameters. Bond quality was verified by scanning electron microscopy. A clean and atomically abrupt interface containing no secondary phases was observed using transmission electron microscopy techniques. Local changes in bonding across the boundary was characterized by simultaneous scanning transmission electron microscopy and spatially resolved electron energy-loss spectroscopy.

A viable technique for the formation of strontium titanate bicrystals at high pressure and fast heating rate via the spark plasma sintering apparatus is developed.

سبارك البلازما التكلس جهاز يستخدم لتشكيل سترونتيوم تيتانات Bicrystals

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with ...

New Application of an Atmospheric Pressure Plasma Jet as a Neuro-protective Agent Against Glucose Deprivation-induced Injury of SH-SY5Y Cells

The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has attracted the attention of many researchers from multiple disciplines in recent years because its emissions include multiple types of reactive nitrogen species (RNS) and reactive oxygen species (ROS). Our previous study has shown the cytoprotective effect of the APPJ against oxidative stress-induced injuries. The aim of the present study is to provide a detailed in vitro treatment protocol regarding the neuroprotective applications of helium APPJs on glucose deprivation-induced injury in SH-SY5Y cells. The SH-SY5Y human neuroblastoma-derived cell line was maintained in RPMI 1640 medium supplemented with 15% fetal calf serum. The culture medium was then changed to RPMI 1640 without glucose before APPJ treatment. After a 1 h incubation in a cell incubator, cell viability was determined using Cell Counting Kit 8. The results showed that, compared to the glucose deprivation group, cells treated with APPJ exhibited significantly increased cell viability in a dose-dependent manner, with 8 s/well observed as an optimal dose. Meanwhile, helium flow had no effect on the glucose deprivation-induced cell impairment. Our results indicated that APPJ could be potentially used as a treatment method for the diseases in the central nervous system related to glucose deprivation. This protocol could also be used as a cytoprotective application for other cells with different impairments, but the cell culture and APPJ treatment conditions should be readjusted, and the treatment dose must be relatively low.

A protocol for the neuroprotective application of low-dose atmospheric pressure plasma treatment on glucose deprivation-induced SH-SY5Y injuries.

تطبيق جديد لطائرة البلازما الضغط الجوي كعامل العصبية واقية ضد الإصابات الناجمة عن الحرمان الجلوكوز خلايا ش SY5Y

The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has attracted the attention of many researchers from multiple disciplines in recent years because its emissions ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for applications in two-dimensional nanoelectronics devices. Although many methods to synthesize SnSe nanocrystals have been developed, a simple way to fabricate large-sized single-layer SnSe flakes remains a great challenge. Herein, we show the experimental method to directly grow large-sized single-layer rectangular SnSe flakes on commonly used SiO2/Si insulating substrates using a straightforward two-step fabrication method in an atmospheric pressure quartz tube furnace system. The single-layer rectangular SnSe flakes with an average thickness of ~6.8 &#197; and lateral dimensions of about 30 &#181;m &#215; 50 &#181;m were fabricated by a combination of vapor transport deposition technique and nitrogen etching route. We characterized the morphology, microstructure, and electrical properties of the rectangular SnSe flakes and obtained excellent crystallinity and good electronic properties. This article about the two-step fabrication method can help researchers grow other similar two-dimensional, large-sized, single-layer materials using an atmospheric pressure system.

A protocol is presented demonstrating a two-step fabrication technique to grow large-sized single-layer rectangular shaped SnSe flakes on low-cost SiO2/Si dielectrics wafers in an atmospheric pressure quartz tube furnace system.

الضغط الجوي تصنيع رقائق سنسي مستطيلة طبقة واحدة كبيرة الحجم

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

As the development of physical plasma technology, cold atmospheric plasmas (CAPs) have been widely investigated in decontamination, cancer treatment, wound healing, root canal treatment, etc., forming a new research field named plasma medicine. Being a mixture of electrical, chemical, and biological reactive species, CAPs have shown their abilities to enhance nerve stem cells differentiation both in vitro and in vivo and are becoming a promising way for neurological disease treatment in the future. The much more exciting news is that using CAPs may realize one-step, and safely directed, differentiation of neural stem cells (NSCs) for tissue transportation. We demonstrate here the detailed experimental protocol of using a self-made CAP jet device to enhance NSC differentiation in C17.2-NSCs and primary rat neural stem cells, as well as observing the cell fate by inverted and fluorescence microscopy. With the help of immunofluorescence staining technology, we found both the NSCs showed an accelerated differential rate than the untreated group, and ~75% of the NSCs selectively differentiated into neurons, which are mainly mature, cholinergic, and motor neurons.

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

This protocol aims to provide detailed experimental steps of a cold atmospheric plasma treatment on neural stem cells and immunofluorescence detection for differentiation enhancement.

تمايز الخلايا الجذعية العصب خطوة واحدة بلازما باردة الغلاف الجوي علاج في المختبر

As the development of physical plasma technology, cold atmospheric plasmas (CAPs) have been widely investigated in decontamination, cancer treatment, ...