氧气含量对氦氧等离子体射流特性影响

大气低温等离子体射流具有成本小、温度低等特点,获得了广泛的工业应用。采用高压高频交流电源,通过PC控制系统调节氦气和氧气的比例,建立了等离子体射流试验系统。利用高速相机获得了放电图像,测量了射流发光长度和放电起始电压,系统分析了氧气含量对氦氧等离子体射流特性的影响。研究结果表明,氧气会抑制放电过程的发展,进而对等离子体射流的特性造成影响,使得等离子体射流的发光强度和长度大大降低;放电起始电压增大,放电频率增大,放电电流尖峰数值增大,而放电功率则没有太大变化;He和N的光谱强度随氧气含量增大而减小,O的光谱强度呈现先增大后减小的趋势。

混氧等离子体射流对CFRP表面性质及粘接强度的影响

目的探究不同氧气含量下大气压混氧等离子体射流特性,分析其对碳纤维复合材料(CFRP)表面理化性质的影响,研究其改善表面浸润性及粘接强度的机理。方法采用大气压介质阻挡放电(DBD),产生氦氧混合等离子体射流,对CFRP表面进行处理,研究了不同氧气体积分数射流对CFRP表面的作用效果,确定了相对较佳的氧气体积分数。借助接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等表面分析手段,对处理前后CFRP表面的润湿性、微观形貌、粗糙度和化学成分等进行测试分析。采用环氧树脂胶粘剂,分别对射流处理前后的CFRP与铝合金表面进行粘接,并测试不同表面的粘接强度。结果随着氧气体积分数的增加,射流长度变短,温度逐渐下降。氧气处理所得表面的浸润性相比未混氧射流处理所得表面的浸润性明显提高。当氧气体积分数为0.75%时,所得表面浸润性相对最好。与纯氦等离子体射流相比,混氧射流处理后,表面环氧树脂铺展速率更高,说明表面对胶粘剂的亲和性相对较好,所得表面粗糙度也相对更低。XPS测试结果表明,混氧射流处理所得表面含氧官能团含量更高,表面能相对较高,故表面润湿性较好。结论当氧气体积分数为0.75%时,混氧射流可更好地改善CFRP表面的浸润性,表面接触角由15.2°减小至接近0°,所得表面更平整,粘接强度相比未处理表面可提升约429.1%。

氦-氧等离子体针灭活肺癌A549细胞

研究了介质阻挡放电等离子体针对肺癌A549细胞的灭活机制,探讨从不锈钢管注入到氦等离子体尾流区域的氧气含量对杀灭肺癌细胞A549的影响.利用中性红吸收测试法定性观察了等离子体处理后死亡的细胞和活着的细胞的形态区别,并且定量测定了不同条件下的细胞存活率.在固定功率24 W的处理过程中,氦-氧等离子体的灭活效率主要取决于等离子体曝光时间以及氦气中添加氧气的百分含量.实验结果显示最好的处理参数为:处理时间150 s,800 mL/min的氦气添加3%氧气,保持针距样品的距离为3 mm.根据氦-氧等离子体发射光谱,可以推断在细胞灭活过程中,氦-氧等离子体中的活性粒子(如羟基和氧自由基)起主要作用.