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等离子体医学研究进展
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作者 卢新培 罗婧怡 +33 位作者 聂兰兰 刘大伟 张冠军 刘定新 邵涛 方志 金珊珊 赵亚军 张远涛 邹亮 王晓龙 李和平 张宇 刘东平 杨德正 陈支通 黄青 程诚 吴淑群 刘巧珏 裴学凯 闫旭 程鹤 熊青 石琦 宋珂 曹颖光 陈宏翔 冯爱平 夏育民 白帆 杨春俊 杨润功 何光源 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3555-3579,共25页
大气压非平衡等离子体(atmospheric pressure nonequilibrium plasma,APNP)能够在产生多种活性成分的同时保持较低甚至常温的气体温度,这使得它在生物医学方面有着巨大的应用前景,因此等离子体医学成为一个备受关注的新兴研究领域。自1... 大气压非平衡等离子体(atmospheric pressure nonequilibrium plasma,APNP)能够在产生多种活性成分的同时保持较低甚至常温的气体温度,这使得它在生物医学方面有着巨大的应用前景,因此等离子体医学成为一个备受关注的新兴研究领域。自1996年第一篇等离子体医学研究论文发表以来,等离子体医学领域取得了蓬勃的发展,但也面临着一些核心科学问题亟需解决。文中对等离子体医学的研究进展进行了综述,探讨了该领域面临的核心科学问题和等离子体的生物安全性。此外,还简要介绍了等离子体医学在微生物消杀、伤口愈合、癌症治疗、经皮给药和皮肤病治疗等重要应用方面取得的成果。对于制定等离子体医学的标准和规范、建立第三方检测平台以及共享数据库和标准装置等问题,也进行了初步的讨论。最后,对等离子体医学的未来进行了展望。 展开更多
关键词 等离子体医学 大气压非平衡等离子体 低温等离子体 等离子体源 等离子体诊断 生物医学应用
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深振荡磁控溅射放电等离子体脉冲特性
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作者 高剑英 李玉阁 雷明凯 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期162-170,共9页
深振荡脉冲磁控溅射(deep oscillation magnetron sputtering,DOMS)以一系列微脉冲振荡波形的形式向靶提供能量,提供高密度等离子体的同时能够实现完全消除电弧放电和提高靶材原子离化率,实现高质量薄膜的沉积制备.针对DOMS微脉冲放电... 深振荡脉冲磁控溅射(deep oscillation magnetron sputtering,DOMS)以一系列微脉冲振荡波形的形式向靶提供能量,提供高密度等离子体的同时能够实现完全消除电弧放电和提高靶材原子离化率,实现高质量薄膜的沉积制备.针对DOMS微脉冲放电形式拓宽放电参数空间,提高工艺灵活性的特点,建立脉冲等离子体整体模型,测量充电电压DCint=300-380 V和微脉冲开启时间τon=2-6μs的Cr靶放电电压电流,将电压电流波形作为模型输入条件,获得DOMS放电等离子体参数随时间变化规律.充电电压300 V,等离子体峰值密度由τon=2μs的1.34×10^(18) m^(-3)增至τon=3μs的2.64×10^(18) m^(-3),τon由3μs增至6μs时,等离子体峰值密度基本不变.靶材离化率随τon变化趋呈现相近趋势,由τon=2μs的12%增至τon=3μs的20%,τon进一步增至6μs,离化率基本保持不变.固定τon=6μs,DCint由300 V升高至380 V,等离子体峰值密度由2.67×10^(18) m^(-3)增至3.90×10^(18) m^(-3),金属离化率由21%增至28%.DOMS放电具有高功率脉冲磁控溅射典型的金属自溅射现象,峰值自溅射参数Πpeak随功率密度线性增大,表明峰值功率密度是调控DOMS放电中金属自溅射的主要参数.Πpeak最高达到0.20,金属自溅射程度远高于常规脉冲直流磁控溅射,等离子体密度和沉积通量中金属离化率提高,原子沉积带来的阴影效应减轻,是DOMS沉积薄膜质量提高的原因. 展开更多
关键词 深振荡磁控溅射 磁控等离子体 整体模型 CR 金属自溅射
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基于混合蒙特卡洛/多项式混沌展开方法的多参数随机等离子体不确定性分析
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作者 刘江凡 刘晓妹 +3 位作者 李铮 焦子涵 徐聪 席晓莉 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期39-45,共7页
多项式混沌展开(polynomial chaos expansion, PCE)方法对于分析随机等离子体电磁传播不确定性已经展示出了相当大的潜力。然而,由于构建多项式混沌模型的计算量随着不确定性输入维数的增加呈指数增长,数值模拟耗时长,导致“维数灾难”... 多项式混沌展开(polynomial chaos expansion, PCE)方法对于分析随机等离子体电磁传播不确定性已经展示出了相当大的潜力。然而,由于构建多项式混沌模型的计算量随着不确定性输入维数的增加呈指数增长,数值模拟耗时长,导致“维数灾难”问题。因此,本文基于非侵入式多项式混沌(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)方法,采用混合蒙特卡洛(Monte Carlo, MC)/PCE方法研究了多层等离子体平板电子密度不确定性对透射系数的影响,并验证了所提出方法的实用性。与MC方法相比,本文方法可以大大加快仿真的速度,有效缓解了多项式展开项的数量随着随机变量维数的增加而快速增加的缺点,同时大大降低了MC方法的仿真次数,有利于电磁模型的多参数不确定性分析。 展开更多
关键词 非侵入式多项式混沌(NIPC) 不确定性分析 蒙特卡洛(MC)方法
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基于COMSOL 的不同温度气体脉冲放电特性的数值模拟研究 被引量:1
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作者 宋先平 席剑飞 +2 位作者 陆洋 蔡杰 顾中铸 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期111-118,共8页
为了研究基于脉冲电源的线管式静电除尘器的放电特性,使用COMSOL软件建立了空气放电模型。在实验参数下模拟了空气放电,模拟结果与实验数据结果吻合较好。探究峰值电压、电极尺寸及气体温度等因素对放电特性的影响。结果表明,随着峰值... 为了研究基于脉冲电源的线管式静电除尘器的放电特性,使用COMSOL软件建立了空气放电模型。在实验参数下模拟了空气放电,模拟结果与实验数据结果吻合较好。探究峰值电压、电极尺寸及气体温度等因素对放电特性的影响。结果表明,随着峰值电压及温度的升高,放电空间电子及离子密度逐渐增大,且高密度区域范围逐渐增大。电极半径尺寸越小,放电效果越好,放电空间电子及离子密度越高。研究了不同温度下反应速率与热电子发射对气体放电的影响,发现温度较高时热电子发射对放电具有显著的增强效果,大大提高了放电区域的电子及离子密度。 展开更多
关键词 静电除尘 脉冲电源 放电特性 热电子发射 数值模拟
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特征信号图像测速法在超声速多组分等离子体射流中的应用
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作者 张奇志 张晖 +4 位作者 曹进文 黄河激 孟显 李腾 耿金越 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2436-2447,共12页
高速稀薄等离子体流场在航空航天领域有重要的应用.等离子体射流不同于常规的气体或液体的流动,其内部的电离状态、丰富的反应活性、多样的特征尺度、热平衡与非平衡共存等特点导致传统测速方法难以应用.特征信号图像测速法(SSIV)通过... 高速稀薄等离子体流场在航空航天领域有重要的应用.等离子体射流不同于常规的气体或液体的流动,其内部的电离状态、丰富的反应活性、多样的特征尺度、热平衡与非平衡共存等特点导致传统测速方法难以应用.特征信号图像测速法(SSIV)通过将羽流光强波动作为示踪信号来测量流体速度,从而拥有更好的流体跟随性和测量精度.利用低气压(约为100 Pa)直流电弧等离子体实验平台,文章基于特征信号图像测速方法,通过跟踪发生器输入功率周期变化引起的光强波动来测量纯氩以及氩-氦多组分两种工况下的羽流轴向平均速度分布.将中心波长为696.5 nm的窄带滤光片安装到光学镜头上,进一步获取两种工况下氩原子(ArI)单一谱线所对应的射流速度.结果分析表明,相同工况(电功率、气体质量流量及背景气压)下,氩-氦多组分等离子体的射流平均速度显著高于纯氩等离子体射流的平均速度.并且在氩-氦多组分等离子体的射流中,基于整体光强波动得到的射流速度要明显高于基于Ar I特征谱线获得的速度,表明SSIV方法不仅能够测量可压缩等离子体射流的平均速度,还具有分辨不同组分速度场的能力.研究结果展示了特征信号图像测速方法在复杂流场测量中的适用性和优势. 展开更多
关键词 特征信号 等离子体射流 轴向速度 直流电弧 氩氦多组分气体
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使用电子回旋波共振等离子体源辅助中频磁控溅射沉积氧化铌薄膜
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作者 殷冀平 吕少波 +1 位作者 蔺增 巴德纯 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期273-279,共7页
中频磁控溅射虽相较于电子束蒸发成膜质量更好,但不可避免仍然存在一部分颗粒物,将严重影响光学薄膜的质量和光学特性。研究了使用电子回旋波共振(ECWR)等离子体源作为辅助设备与中频磁控溅射相配合沉积的氧化铌薄膜,进行了等离子体诊... 中频磁控溅射虽相较于电子束蒸发成膜质量更好,但不可避免仍然存在一部分颗粒物,将严重影响光学薄膜的质量和光学特性。研究了使用电子回旋波共振(ECWR)等离子体源作为辅助设备与中频磁控溅射相配合沉积的氧化铌薄膜,进行了等离子体诊断和薄膜表征。结果表明:在相同条件下,ECWR等离子体放电的氧化效果明显优于传统的感应耦合等离子体放电。ECWR等离子体源能够在较低压强的纯氧环境下稳定产生高密度等离子体,无须通过氩气作“引子”来激发维持氧气的稳定放电,展示了电子回旋波共振放电结构的优越性。沉积得到的非晶氧化铌薄膜光滑均匀且透射率达91%,能有效消除中频磁控溅射产生的颗粒物问题。通过透射率波峰位置对比发现纯氧ECWR放电样片出现红移,原因是其放电得到的薄膜均匀而致密,使光学禁带宽度向低能方向漂移出现带隙窄化。研究结果还揭示了离子源高密度、低能量特性与薄膜表面和光学特性之间的关系,为精密光学薄膜应用提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 电子回旋波共振等离子体 中频磁控溅射 等离子体诊断 感应耦合等离子体 氧化铌薄膜
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C_(6)H自由基B^(2)Π-X^(2)Π的O_(0)^(0)带光谱的Λ型双重分裂和寿命展宽
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作者 肖增军 顾洁琼 +4 位作者 李振振 储旺友 张强 陈旸 赵东锋 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期19-23,I0117,共6页
本文利用狭缝超声射流等离子体结合高灵敏腔衰荡光谱在18990 cm^(-1)附近研究了C6H碳链自由基B^(2)Π-X^(2)Π电子跃迀000带谱带的高分辨光谱.通过采用一套自研的窄线宽纳秒脉冲激光光源,首次在实验上观测到了该电子跃迁谱带的A型转动... 本文利用狭缝超声射流等离子体结合高灵敏腔衰荡光谱在18990 cm^(-1)附近研究了C6H碳链自由基B^(2)Π-X^(2)Π电子跃迀000带谱带的高分辨光谱.通过采用一套自研的窄线宽纳秒脉冲激光光源,首次在实验上观测到了该电子跃迁谱带的A型转动线分裂,获得了B^(2)Π态精确的A型双重分裂光谱常数p’=-1.16(9)×10^(-3)cm^(-1)和q’=-1.22(7)×10^(-4)cm^(-1),并更精确地确定了考虑A型分裂后修正的B、D、γ等光谱常数.基于谱线线形展宽,获得了B^(2)Π的能级寿命~100±20 ps,并分析了其可能的来源机理. 展开更多
关键词 碳链自由基 腔衰荡光谱 A型双重分裂 寿命展宽
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电极尺寸对射流等离子体放电的影响及其在涤纶亲水研究中的应用
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作者 郭宣莹 顾莉莉 +2 位作者 王娟 石建军 郭颖 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期107-112,共6页
大气压脉冲介质阻挡放电射流等离子体中,羟基活性粒子的生成和调控对于等离子体在材料表面改性方面的应用具有重要意义,而羟基活性粒子的形成和调控又与放电结构密切相关。研究了接地电极宽度对大气压脉冲放电射流等离子体的影响:通过... 大气压脉冲介质阻挡放电射流等离子体中,羟基活性粒子的生成和调控对于等离子体在材料表面改性方面的应用具有重要意义,而羟基活性粒子的形成和调控又与放电结构密切相关。研究了接地电极宽度对大气压脉冲放电射流等离子体的影响:通过改变接地电极宽度,探究其对射流长度、放电强度的影响;通过增强型电荷耦合器件(ICCD)对放电时空演化进行分析;通过发射光谱分析放电产生的特征谱线。结果表明:当接地电极的宽度为1.5 cm时,射流长度最长;在射流3 mm处,有较强的羟基活性粒子浓度。利用大气压脉冲射流等离子体处理涤纶织物表面,验证了气相等离子体中羟基含氧基团与涤纶表面亲水处理效果的正相关性,为等离子体中活性粒子的控制和开发工业用等离子体源提供了参考。 展开更多
关键词 大气压射流放电 电极宽度 活性粒子 含氧基团
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放电等离子体粒子云网格蒙特卡罗模拟的分层级验证方法
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作者 尚天博 杨薇 +1 位作者 宋萌萌 周前红 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期4-12,共9页
当前,科学计算的验证主要针对基于确定性偏微分方程组的网格离散方法。放电等离子体的粒子云网格PIC方法作为一种粒子-网格耦合的仿真手段,其验证方法具有显著不同的特点:第一,PIC仿真除了在时间和空间上进行离散,还需要对粒子数权重进... 当前,科学计算的验证主要针对基于确定性偏微分方程组的网格离散方法。放电等离子体的粒子云网格PIC方法作为一种粒子-网格耦合的仿真手段,其验证方法具有显著不同的特点:第一,PIC仿真除了在时间和空间上进行离散,还需要对粒子数权重进行离散;第二,离散粒子的相空间分布函数是否适合作为验证研究的观测量;第三,粒子-网格耦合过程中的电场插值和电荷分配会影响PIC仿真的全局收敛精度。另外,当PIC方法与蒙特卡罗(MC)方法耦合时,离散误差和随机误差通常叠加在一起,理查德森外推需要结合系综平均进行。提出了一种分层级验证的方法。首先对单粒子轨道、电磁场求解、二体粒子碰撞进行收敛精度阶测试;然后采用空间电荷限制流、气体的傅里叶流动等具有精确解的经典物理模型分别对集成PIC、MC模块进行离散误差评估;最后采用放电物理过程对程序功能进行基准校验。 展开更多
关键词 PIC方法 验证技术 精度阶测试 放电模拟
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针板电晕等离子体对提升农业地膜降解率的影响
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作者 冷雪健 金福宝 +1 位作者 马山刚 陈科元 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2024年第1期62-70,共9页
地膜为农业发展带来了极大的便利,但由于其稳定的理化性质,在自然条件下极难进行处理,若处理不当极易对环境造成严重威胁。为了探究低温等离子体降解技术中不同实验因素对农业地膜降解效果的影响,本研究采用自制针板电极结构,通过施加... 地膜为农业发展带来了极大的便利,但由于其稳定的理化性质,在自然条件下极难进行处理,若处理不当极易对环境造成严重威胁。为了探究低温等离子体降解技术中不同实验因素对农业地膜降解效果的影响,本研究采用自制针板电极结构,通过施加高频交流电压对聚乙烯地膜进行了等离子体处理。分析了输入功率、放电时间、电极数量以及空气流通等因素对地膜降解率的影响。通过地膜质量、拉曼光谱图、扫描电子显微镜以及相对分子质量等参数对比了处理前后地膜的变化。结果表明:当输入功率由26 W上升至80 W,地膜降解率提升了约2.6倍,提高输入功率可以增加反应空间内的高能电子和活性物质,但能量效率并未随降解率而升高,当输入功率为51 W时,能量效率最高为58.82μg/(W·h);针尖数量会影响等离子体的均匀性和输入功率,随着针电极数量增加,地膜降解率由3.49%下降至2.1%后又上升到3.57%;延长放电时间会导致分子链结构更容易受到等离子体攻击,发生断裂;此外,空气流动性会影响反应器内的臭氧浓度,当输入功率较低时,密闭环境下臭氧浓度更高,当输入功率提升至80 W,具有良好空气流动性情况下臭氧浓度更高,有助于提升地膜降解率。 展开更多
关键词 针板电极 聚乙烯地膜 高频交流 等离子体
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千赫兹级介质阻挡放电对亚甲基蓝溶液的降解
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作者 刘伊静 陈兴旺 +3 位作者 崔浩栋 SSEKASAMBA Hakim 唐晓亮 邱高 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期168-175,共8页
针对染料废水的色度大、成分复杂、盐度高、浓度高、降解难等特点,采用千赫兹级大气压介质阻挡放电对亚甲基蓝溶液模拟的染料废水进行处理,研究不同放电条件对亚甲基蓝降解率的影响。使用电流、电压波形图和等离子体发射光谱对介质阻挡... 针对染料废水的色度大、成分复杂、盐度高、浓度高、降解难等特点,采用千赫兹级大气压介质阻挡放电对亚甲基蓝溶液模拟的染料废水进行处理,研究不同放电条件对亚甲基蓝降解率的影响。使用电流、电压波形图和等离子体发射光谱对介质阻挡放电进行诊断;通过吸光度计算降解率,分析不同放电间隙、针尖形状、放电气氛环境下的亚甲基蓝降解情况。结果表明,0.44 cm放电间隙、斜口针尖、更细的针管可以提高亚甲基蓝降解率,无须另外通入气体、直接以空气为放电气氛的选择更为高效和经济。千赫兹级介质阻挡放电可有效应用于亚甲基蓝溶液的降解,在处理染料废水方面有着广阔的应用前景。 展开更多
关键词 低温等离子体 介质阻挡放电 千赫兹级 亚甲基蓝 降解
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高能X射线光谱分析工具——SasalPy
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作者 郝明月 梁贵云 +1 位作者 王凯 毛俊捷 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第4期99-113,共15页
等离子体模型是天文学家解析高能天体观测数据的重要工具,发展精确便利的等离子体模型有助于研究者高效的进行高能X射线光谱分析工作.在现有的SASAL等离子体模型的基础上进一步提出一种新的基于Python语言的高能X射线光谱分析工具包Sasa... 等离子体模型是天文学家解析高能天体观测数据的重要工具,发展精确便利的等离子体模型有助于研究者高效的进行高能X射线光谱分析工作.在现有的SASAL等离子体模型的基础上进一步提出一种新的基于Python语言的高能X射线光谱分析工具包SasalPy,并从理论框架、功能性和差异性方面阐述SasalPy的可靠性和精确性.线辐射和连续辐射计算结果表明,原子参数如跃迁速率、碰撞强度等会对合成光谱产生明显地影响.以Capella星冕的体微分发射度为基础开展了三个温度的光谱合成应用,并通过与其他等离子体模型辐射损失结果的对比,说明SasalPy在X射线能段比较精确可靠. 展开更多
关键词 等离子体模型 高能X射线 线辐射 连续辐射 合成光谱 辐射损失
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不同海拔高度下电晕放电等离子体粒子特性的仿真研究
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作者 冷雪健 金福宝 +1 位作者 马山刚 陈科元 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第3期94-100,共7页
电晕放电作为等离子体的一种重要获取手段,它的放电特性及其降解能力与所处空气环境有着密切的关系.为了得到不同海拔高度对电晕放电特性和等离子体降解能力的影响,本文通过COMSOL软件基于流体动力学模型,对不同海拔高度的放电模型进行... 电晕放电作为等离子体的一种重要获取手段,它的放电特性及其降解能力与所处空气环境有着密切的关系.为了得到不同海拔高度对电晕放电特性和等离子体降解能力的影响,本文通过COMSOL软件基于流体动力学模型,对不同海拔高度的放电模型进行数值模拟计算.分别对电流波形、影响等离子体降解能力的电子密度、平均电子能量等物理量随海拔高度变化的规律进行研究.结果表明,海拔越高,气压越低,环境温度越低,电流脉冲峰值越高,频率越高,脉冲启动时间越提前.脉冲波形的上升时间减小、下降时间增大.同时,电子密度以及平均电子能量也会随着海拔高度的升高而增强. 展开更多
关键词 等离子体 电晕放电 COMSOL仿真 电子密度
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等离子体处理对牛乳微生物、营养和理化特性影响的研究进展
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作者 魏三娃 乔为仓 +5 位作者 杨宝雨 党兴芬 洪伟 张伟 陈伙 陈历俊 《中国食品添加剂》 CAS 2024年第11期230-237,共8页
非热处理近年来越来越多地应用于牛乳,主要包括超高压、微波、超声波、超高压均质、微流控和等离子体处理,相比传统牛奶的热处理,非热处理牛奶的营养成分破坏更小且处理时间更短。本文综述了等离子体对牛乳的营养特性(蛋白质、脂肪、乳... 非热处理近年来越来越多地应用于牛乳,主要包括超高压、微波、超声波、超高压均质、微流控和等离子体处理,相比传统牛奶的热处理,非热处理牛奶的营养成分破坏更小且处理时间更短。本文综述了等离子体对牛乳的营养特性(蛋白质、脂肪、乳糖)、理化特性(粒径、黏度、颜色、微观结构和感官特性)、微生物及酶变化的影响。且基于报道文献,探讨了这种非热处理技术未来研究进展。 展开更多
关键词 等离子体 微生物 理化特性 营养特性
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等离子体催化及其在电力多元转换的应用研究进展
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作者 李天宇 孙静 +2 位作者 高钰婷 屈仲平 周仁武 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期5461-5481,共21页
随着新能源技术的不断发展,电力多元转换(Power-to-X)已逐渐成为低碳转型领域的重要研究方向。大气压低温等离子体技术能够很好地兼容风、光等可再生能源供电系统的间歇性和波动性,已成为一种备受关注的解决方案。通过在温和条件下利用... 随着新能源技术的不断发展,电力多元转换(Power-to-X)已逐渐成为低碳转型领域的重要研究方向。大气压低温等离子体技术能够很好地兼容风、光等可再生能源供电系统的间歇性和波动性,已成为一种备受关注的解决方案。通过在温和条件下利用可再生电力产生等离子体直接驱动高值化产品的生产和减排,为实现“双碳”目标提供了有力保障。该文首先介绍了常见的等离子体放电类型,并结合实例阐述了等离子体与催化剂之间可能存在的复杂协同效应;其次,对国内外在等离子体催化CO_(2)转化、等离子体催化固氮及等离子体催化CH_(4)重整三种典型研究实例的进展进行了概述;最后,基于目前的研究现状,分析了等离子体催化应用在Power-to-X技术中所面临的问题与挑战,并对等离子体催化的实验室研究与商业化实现提出了展望。总之,进一步研究等离子体催化技术及其在可持续发展和低碳经济方面的重要应用,对于推动清洁能源的使用和减少碳排放具有积极的意义。 展开更多
关键词 大气压低温等离子体 等离子体催化 电力多元转换(Power-to-X) 协同效应 量效率
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相对论热等离子体中电子声波的非线性频移
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作者 钱平通 张小波 +1 位作者 黄茂 薛具奎 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期123-129,共7页
研究了相对论电磁波在热等离子体中传播时的色散特性以及由于非线性电子声波激发引起的电子声波的非线性频移。基于相对论激光在热等离子体中传播的电磁流体物理模型,采用流体的非线性频移理论,利用微扰法得到了描述相对论激光与热等离... 研究了相对论电磁波在热等离子体中传播时的色散特性以及由于非线性电子声波激发引起的电子声波的非线性频移。基于相对论激光在热等离子体中传播的电磁流体物理模型,采用流体的非线性频移理论,利用微扰法得到了描述相对论激光与热等离子体相互作用时谐波产生的非线性频移方程。结果表明,等离子体密度、电子温度和一阶谐波振幅是决定相对论热等离子体中非线性频移的主要因素。在弱激发下,非线性频移随着电子温度和一阶谐波振幅的增大而增大,等离子体密度抑制非线性频移。电子声波非线性频移对等离子体密度和电子温度的依赖表现出了强烈的非线性特征。研究结果为深入理解高能量激光与热等离子体相互作用中谐波的产生及引起的非线性频移提供了理论依据。 展开更多
关键词 电磁脉冲 热等离子体 电子声波 非线性频移
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火花放电法制备纳米材料及其应用综述
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作者 张昱 梁沛林 +2 位作者 何钧宇 杨冠南 崔成强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期134-142,共9页
纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学等方面表现出优异的特性,已广泛应用于储氢、催化、太阳能电池、微电子封装、生物医疗等领域。火花放电法是一种制备纳米粒子的有效手段,具有普适性广、纯度高、操作过程简单、方法灵活、对环境... 纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学等方面表现出优异的特性,已广泛应用于储氢、催化、太阳能电池、微电子封装、生物医疗等领域。火花放电法是一种制备纳米粒子的有效手段,具有普适性广、纯度高、操作过程简单、方法灵活、对环境友好等特点。本文概述了火花放电发生器的基本组成部分、火花放电过程的原理,对纳米粒子的形成机制以及影响纳米粒子尺寸和产率的关键因素进行详细分析,列举了制备的纳米材料种类的多样性,并综述了该技术制备的纳米材料在诸多领域展现出的优异性能,最后对火花放电制备纳米材料及其应用领域的发展进行了展望。 展开更多
关键词 纳米材料 火花放电 粒子形成机制
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基于人工智能优化的等离子体空气净化系统
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作者 朱海巍 兰存涛 刘大伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2998-3009,共12页
致病微生物气溶胶(PMA)是典型的环境污染物,也是对人类健康的主要威胁之一。为了解决传统的高效颗粒空气过滤器(HEPA)系统只能过滤PMA的主要局限性,该研究开发了一种新的等离子体空气净化系统(PAPS),它可以同时过滤PMA并杀死内部的微生... 致病微生物气溶胶(PMA)是典型的环境污染物,也是对人类健康的主要威胁之一。为了解决传统的高效颗粒空气过滤器(HEPA)系统只能过滤PMA的主要局限性,该研究开发了一种新的等离子体空气净化系统(PAPS),它可以同时过滤PMA并杀死内部的微生物。本系统采用大面积的针状电晕放电阵列覆盖气流通道,并设计了专有的模块化组件,使得PAPS组件易于清洁和重复使用,以实现长期、低成本的运行。此外,该研究集成了人工神经网络与遗传算法(ANN-GA)来优化PAPS的工作参数。通过在最佳工艺条件下对PMA进行有效捕捉和灭活,验证了ANN-GA模型的可靠性。本研究通过层流场、电场、等离子体场和带电粒子运动的多物理场耦合模拟,研究了PAPS系统的净化机制,并进一步验证了其关键工作参数。最终的实验证明,在最佳工作参数下,PAPS可以有效地拦截和灭活PMA中的所有细菌。 展开更多
关键词 气溶胶 等离子体空气净化 人工智能优化 电晕放电阵列 等离子体
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等离子体活化水用于微生物消杀的意义和现状
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作者 郭莉 赵鹏瑜 +3 位作者 黄玲玲 陈旻 刘定新 荣命哲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2955-2971,共17页
等离子体活化水作为大气压冷等离子体的一种主要衍生形式,近年来成为等离子体生物医学领域的研究热点。等离子体活化水能够储存等离子体中的活性成分,具备与等离子体相近的生物效应,能高效杀菌;具有良好的均匀性和流动性,可通过擦拭、... 等离子体活化水作为大气压冷等离子体的一种主要衍生形式,近年来成为等离子体生物医学领域的研究热点。等离子体活化水能够储存等离子体中的活性成分,具备与等离子体相近的生物效应,能高效杀菌;具有良好的均匀性和流动性,可通过擦拭、冲洗等多种方式应用于多种消毒场景,包括环境和物体表面的消毒、食品保鲜等;因其具有的低刺激性和良好的生物安全性,也可用于感染性疾病的治疗。基于等离子体活化水的这些特性和应用,近年来围绕着活化水的制备和性质、对微生物消杀效应及其机制、等离子体活化水制备装置的研发及应用发展等方面开展了大量研究工作,增加了对等离子体活化水化学和生物学机制的认识,为等离子体活化水的应用转化提供了科学依据。文中综述了等离子体活化水用于微生物消杀的基本原理、研究现状和发展方向,以期为同行学者、研究生和企业技术人员提供参考。 展开更多
关键词 等离子体活化水 大气压冷等离子体 活性粒子 微生物灭活 消毒杀菌
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Experiment on inducing apoptosis of melanoma cells by micro-plasma jet
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作者 Hua Li Qihao Shi +5 位作者 Yanhua Yang Jinghao Qi Yuhan Zhang Fengyun Wang Xiaoxia Du Wenxiang Xiao 《Nanotechnology and Precision Engineering》 EI CAS CSCD 2024年第1期10-17,共8页
As a promising cancer treatment method,cold atmospheric plasma has received widespread attention in recent years.However,previous research has focused more on how to realize and expand the anti-cancer scope of plasma ... As a promising cancer treatment method,cold atmospheric plasma has received widespread attention in recent years.However,previous research has focused more on how to realize and expand the anti-cancer scope of plasma jet.There are also studies on the killing of small-scale cancer cells,but the effects of plasma jet on normal cells and normal cell clusters have been ignored.Therefore,we proposed a 50μm sized micro-plasma jet device,and used the device to treat melanoma cells(A-375)and human glial cells(HA1800)to evaluate their anti-cancer effects and effects on normal cells.The experimental results show that this kind of micro-plasma jet device can effectively inactivate cancer cells in a short period of time,while having little effect on normal cells.This work provides a certain experimental basis for the application offine plasma jet to clinically inactivate cancer cells. 展开更多
关键词 3D cell clusters Micro-plasma jet Cancer therapy Reactive oxygen species Plasma direct treatment
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