Heating and evaporation of solid micro- and nanoparticles in low-temperature plasma
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/10.0043136Ключові слова:
micro- and nanoparticles, low-temperature plasma, heating and evaporation in plasma, particle injectionАнотація
Теоретично досліджено нагрівання та випаровування твердих мікро- та наночастинок (MNPs) у низькотемпературній плазмі, а також іонізацію пари, що утворюється внаслідок цих процесів. Запропоновано схему введення частинок, у якій MNPs попередньо заряджаються до високого позитивного потенціалу поза плазмою, після чого електростатично прискорюються та вводяться в неї. Усередині плазми зіткнення з іонами та електронами зумовлюють нагрівання частинок. Для компенсації позитивного заряду, внесеного MNP, у плазму впорскується електронний пучок, який одночасно є додатковим джерелом нагрівання, сприяє випаровуванню частинок і підсилює іонізацію пари. Розроблена модель дає змогу оцінити залежність швидкостей нагрівання та випаровування від розміру MNPs і параметрів плазми, що створює основу для застосувань, пов’язаних із контрольованим введенням твердих частинок у плазму.
Посилання
B. H. Wolf, in Handbook of Ion Sources, edited by B. H. Wolf (CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, 1995).
I. G. Brown, The Physics and Technology of Ion Sources (Weinheim, Wiley_VCH, 2004).
M. Turek, A. Drozdziel, K. Pyszniak, S. Prucnal, D. Maczka, Yu. V. Yushkevich, and Yu. A. Vaganov, Instrum. Exp. Tech. 55, 469 (2012). https://doi.org/10.1134/S0020441212030062
A. A. Bizyukov, A. D. Chibisov, D. V. Chibisov, O. A. Zhernovnykova, T. I. Deуnichenko, and N. N. Yunakov, East Eur. J. Phys. 1, 110 (2022). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-1-15
D. V. Chibisov, O. D. Chibisov, O. A. Zhernovnykova, G. V. Deynychenko, and V. V. Masych, “Positively charged microparticles in plasma,” Probl. At. Sci. Technol. 1, 17 (2023). https://doi.org/10.46813/2023-143-017
A. A. Bizyukov, D. V. Chibisov, O. D. Chibisov, O. A. Zhernovnykova et al, “Positively charged microparticle in plasma with high-energy electron beam,” East Eur. J. Phys. 3, 160 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-3-15
D. V. Chibisov, and O. D. Chibisov, Probl. At. Sci. Technol. 4, 35 (2025). https://doi.org/10.46813/2025-158-035
A. Mocker, S. Bugiel, S. Auer et al, Rev. Sci. Instrum. 82, 095111 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3637461
R. G. Forbes, Ultramicroscopy 95, 1 (2003). https://doi.org/10.1016/S0304-3991(02)00293-0
W. Z. Lotz, Physik 216, 241 (1968). https://doi.org/10.1007/BF01392963
