Charakterizace mikrovlnné plazmové trysky ve směsi argonu s kyslíkem

Abstract

Předmětem této bakalářské práce je optická diagnostika mikrovlnné plazmové trysky pracující na frekvenci 2,45 GHz. Mikrovlnné plazma je generované pomocí surfatronového rezonátoru v argonu s příměsí kyslíku (max. 1,7 %) při konstantním průtoku argonu (3 Slm). Teoretická část je zaměřena na základní informace o plazmatu a procesech v něm probíhajících. Plazma generuje řadu aktivních částic, jako jsou hydroxylové radikály, radikály oxidů dusíku, excitovaných molekul dusíku, atomárního dusíku, argonu a kyslíku. Všechny tyto částice společně s fotony generovanými plazmatem jsou využitelné v biomedicínských aplikacích, jejich přehled je v teoretické části také uveden. Experimentální část je zaměřena na vizuální pozorování vlivu příměsi kyslíku na výboj a na stanovení přítomnosti aktivních částic podél osy aktivního výboje i jeho dohasínání pomocí optické emisní spektroskopie. Na tomto základě pak byly určeny i vybrané parametry samotného plazmatu – teplota elektronů, rotační a vibrační teplota.The optical diagnostics of microwave plasma torch operating at the frequency of 2,45 GHz is a subject of this bachelor thesis. Microwave plasma is generated using the surfatron resonator in argon with oxygen admixture (up to 1,7 %) at the constant argon flow of 3 Slm. The theoretical part gives the basic information about plasma and processes running under plasma conditions. Various active particles such as hydroxyl radicals, nitric oxides, excited nitrogen molecules, nitrogen, argon and oxygen atoms are generated in the discharge. All these particles together with the plasma generated photons can be used in biomedical applications that are briefly reviewed in the theoretical part, too. The visual observation of oxygen admixture on the discharge and the optical emission spectroscopy based determination of the active particles presence along the discharge and post-discharge axis is the subject of experimental part. Based on it, the selected plasma parameters like electron, rotational and vibrational temperatures were calculated.