Fluorescence (TALIF) Measurement of Ground State Atomic Nitrogen Concentration in an Argon RF Plasma Pencil measured using Picosecond Laser

KHAN, Waseem; Pavel DVOŘÁK; Nima BOLOUKI a Martina MRKVIČKOVÁ. Fluorescence (TALIF) Measurement of Ground State Atomic Nitrogen Concentration in an Argon RF Plasma Pencil measured using Picosecond Laser. 2023.

Základní údaje

Originální název

Fluorescence (TALIF) Measurement of Ground State Atomic Nitrogen Concentration in an Argon RF Plasma Pencil measured using Picosecond Laser

Název česky

Fluorescenční (TALIF) měření koncentrace atomů dusíku ve vf plazmové tužce pomocí pikosekundového laseru

Autoři

KHAN, Waseem; Pavel DVOŘÁK; Nima BOLOUKI a Martina MRKVIČKOVÁ

Vydání

2023

---

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Konferenční abstrakt

Obor

10305 Fluids and plasma physics

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00133027

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

Klíčová slova česky

Atomový dusík;plazma;pikosekundový laser;TALIF

Klíčová slova anglicky

Atomic Nitrogen;Plasma Jet;Picosecond Laser;TALIF

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno

---

Anotace

V originále

The average density of ground-state atomic nitrogen (N) and its spatial distribution in a plasma jet plume was analyzed using the picosecond two-photon absorption laser-induced fluorescence (TALIF) method. The plasma jet is a device used as a source of reactive species (H, O, OH, N, NO), having many applications in nitriding metal and surface modification. In our case, the jet is driven at radio frequency (RF) voltage and ignited in argon at atmospheric pressure. The measurements were performed in pure argon and argon with an admixture of nitrogen. In the case of Ar with nitrogen admixture, most atomic nitrogen production is found near the capillary, where the plasma starts blowing out into the atmosphere. On the contrary, in pure argon discharge, the absolute concentration increases with distance from the capillary up to 15 mm and then decreases up to the end of the plume. The average concentration of atomic nitrogen in pure argon discharge is estimated to be 1015 cm -3. The average concentrations with an admixture of nitrogen gas 20 and 80 sccm are estimated to be 1016 cm 3. The results show that the plasma jet has a high ability to generate atomic nitrogen.

Česky

Byla analyzována průměrná koncentrace základního stavu atomů dusíku (N) ve plazmové tužce pomocí pikosekundové dvoufotonové absorpční laserem indukované fluorescenční metody (TALIF). Plazmová tužka je vf. plazmová tryska s výbojem iniciovaným v argonu. Měření byla provedena v čistém argonu i v argonu s příměsí dusíku. V případě Ar s příměsí dusíku byla nejvyšší koncentrace dusíku zastižena v blízkosti kapiláry, kde je argon vyfukován do okolní atmosféry. Naopak v čistě argonovém výboji koncentrace dusíku v proudu argonu roste se vzdáleností od kapiláry až k 15 mm díky přimíchávání dusíku z okolního vzduchu a teprve poté klesá. Průměrná koncentrace atomového dusíku v čistém argonu dosahoovala 10^15 cm^(-3). Průměrné koncentrace N a argonu s příměsí dusíku jsou dosahovaly 10^16 cm^(-3).

---

Návaznosti

GF23-05974K, projekt VaV	Název: Všestranné plazmové zdroje a pokročilé přístupy ke zpracování signálu jako nové koncepty ve stopové prvkové analýze a atomové spektrometrii Investor: Grantová agentura ČR, Všestranné plazmové zdroje a pokročilé přístupy ke zpracování signálu jako nové koncepty ve stopové prvkové analýze a atomové spektrometrii, Lead agentura
LM2018097, projekt VaV	Název: Centrum výzkumu a vývoje plazmatu a nanotechnologických povrchových úprav (Akronym: CEPLANT) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, R&D centre for plasma and nanotechnology surface modifications