双电极玻璃丝带用于基于微等离子体的传感器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 等离子体物理学的物理学
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 微等离子体生成与光学多材料纤维技术相结合,为实时诊断提供了潜在的潜力.
• 为远程分析创建持久的微等离子体设备是具有挑战性的,因为制造缺陷和电极问题.
• 电极表面的后功能化通常需要延长等离子体发射持续时间.

研究的目的:

• 用先进的纤维制造技术开发一种用于实时诊断的新型微等离子体装置.
• 为了克服创建长,无缺陷的多材料纤维的挑战,使用连续电极产生微等离子体.
• 为了提高微塑排放的持续时间,而无需制造后的表面处理.

主要方法:

• 采用堆叠和绘制技术制造长方形玻璃纤维 (丝带),用于电极的合金核心.
• 控制在200-300°C/s之间的光纤绘制期间的冷却速率,以最大限度地减少缺陷,并确保低电阻.
• 研究了在等离子生成过程中在电极上的氧化物层在现场形成的情况.

主要成果:

• 通过使用受控的冷却速度,成功制造了带有合金电极的缺陷最小化玻璃丝带.
• 在等离子体生成过程中观察到在电极尖端的现场氧化物层的自发形成.
• 由于in situ氧化物层,显著增加了等离子体发射持续时间,从而消除了对后功能化的需求.
• 整合了制造的带与光学发射光谱仪,以创建碳化合物的微型气体探测器.

结论:

• 开发的玻璃丝带微等离子体装置为实时诊断提供了一个有前途的方法.
• 在合金电极上的现场氧化物层形成有效地延长了等离子体发射时间,简化了制造.
• 微型气体探测器显示了敏感碳化合物检测的潜力.