Plasma's worden sterk geassocieerd met thermonucleaire reacties in sterren zoals de zon, maar in de moderne samenleving plasma's hebben toepassing gevonden in lithografische processen en decontaminatietechnieken. Hoge temperatuur plasma's, zoals die in de zon, kan behoorlijk energie-inefficiënt zijn voor chemische toepassingen en materialen in processen degraderen. Een manier om dergelijke problemen aan te pakken, is door plasma's te manipuleren in een omgeving met lage temperaturen. doctoraat kandidaat Bart Platier heeft een nieuwe op plasma gebaseerde productietechniek ontwikkeld waarbij gebruik wordt gemaakt van plasma's bij lage temperatuur en atmosferische druk voor verlichtingsdiffusors, die worden gebruikt in verlichtingstechnologieën om de lichtverdeling te verbeteren. Platier verdedigt zijn Ph.D. scriptie op 26 juni.

Alles is gemaakt van materie, en materie komt in fundamentele toestanden of fasen. vaste stoffen, vloeistoffen, en gassen zijn voor velen bekende fasen - denk maar aan de drie fasen van water. Echter, de vierde fundamentele fase van materie is plasma, een geïoniseerd gas dat gedeeltelijk bestaat uit geladen deeltjes. Hoewel plasma's gebruikelijk zijn in de zon, ze komen ook van nature voor op aarde in de vorm van bliksem en aurora's. Bovendien, plasma's kunnen in het laboratorium worden gemaakt, en worden doorgaans gebruikt voor toepassingen in de lithografie, luchtzuivering, voortstuwing van ruimtevaartuigen, en contaminatiecontrole.

Veel plasma's worden geproduceerd door sterke elektrische velden op een gas aan te leggen of door een gas tot zeer hoge temperaturen te verhitten. Niet verrassend, het resultaat van deze laatste benadering is een energierijke, plasmatoestand bij hoge temperatuur. Echter, er zijn veel voordelen aan het gebruik van lage temperatuur plasma's, vooral als het gaat om het werken met temperatuurgevoelige polymeren zonder de materialen aan te tasten. Voor zijn onderzoek heeft Bart Platier ontwikkelde een lage temperatuur, atmosferische druk plasma-gebaseerde methode voor de productie van verlichtingsdiffusors.

Op zoek naar de ideale verlichtingsdiffusor

"Om de ideale verlichtingsdiffusor te produceren, het is absoluut noodzakelijk om vrije elektronen in het plasma te bewaken en te controleren, aangezien deze de eigenschappen en het gedrag van het plasma sterk beïnvloeden, " zegt Platier. Al meer dan 70 jaar, Microwave Cavity Resonance Spectroscopy (MCRS) is de voorkeursmethode geweest voor het onderzoeken van vrije elektronen in lagedrukplasma's. In MCRS, veranderingen in het resonantiegedrag van een elektromagnetische staande golf in een holte omsloten door geleidende wanden worden bepaald door het gedrag van vrije elektronen in het plasma.

"Het nadeel van MCRS is dat, tot nu, het is alleen geschikt voor lagedrukplasma's. Dus, voor mijn onderzoek, Ik heb de techniek voor atmosferische drukplasma's verder ontwikkeld, ", voegt Platier eraan toe.

MCR's voor atmosferische druk bijwerken

Dit werk biedt een uniek inzicht met betrekking tot het gebruik van MCRS bij atmosferische druk. Om de revisies van de techniek te valideren, Platier testte verschillende plasmaconfiguraties. Eerst, hij beschouwde extreem ultraviolet (EUV) foton-geïnduceerde plasma's, die belangrijk zijn voor de halfgeleiderindustrie. Testen leverden waardevol inzicht op in het gedrag van vrije elektronen en fungeerden als een natuurlijke overgang om atmosferische drukplasma's te bestuderen.

Toen implementeerde Platier de bijgewerkte tool om atmosferische drukplasma's te bestuderen. specifiek, hij bestudeerde elektronendichtheid en botsingsfrequentie van elektronen gegenereerd door radiofrequentievelden en hoogspanningspulsen. Deze experimenten toonden aan dat deze plasma's akoestische golven produceren die kunnen worden toegepast op wondgenezingsbehandelingen in klinische omgevingen.