大氣壓等離子體射流（APPJ）

大氣壓等離子體射流（APPJ）是在電場力作用和氣流作用下將等離子體推出放電電極結(jié)構(gòu)，在電極區(qū)域外的下游開放空間內(nèi)形成放電狀態(tài)的統(tǒng)稱。大氣壓等離子體射流通常在惰性氣體或者氮氣的工作環(huán)境下，采用直流高壓、高頻交流和納秒脈沖單種激勵，或兩種及三種電源的疊加激勵下形成。由于放電延伸到電極外部，可以忽略電極結(jié)構(gòu)對被處理物的影響，并且在下游空間被處理的樣品不與高壓電極接觸，避免了放電和熱腐蝕的影響。相較于介質(zhì)阻擋放電的放電區(qū)域只在放電電極內(nèi)部、對于不規(guī)則樣品處理的復(fù)雜程度較高，并且只能在高頻交流激勵的條件下，大氣壓等離子體射流具有獨特的優(yōu)勢。

近些年來，由于大氣壓等離子體射流具有形成相對簡單、放電溫度低、操作比較方便、活性粒子的種類和活性更加豐富、實際應(yīng)用靈活可控等獨特優(yōu)勢，大氣壓等離子體射流展現(xiàn)出了極為廣闊的應(yīng)用前景。等離子體射流的生成機(jī)理和與其他交叉學(xué)科的應(yīng)用受到了國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。由于等離子體射流對處理樣品的形狀和尺寸沒有刻板要求，可以處理形狀特別復(fù)雜或者極為微小的樣品，并且可以直接作用到被處理樣品上，因此在材料表面處理改性、納米材料制備、等方面得到較為廣泛的應(yīng)用。尤其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，逐漸誕生出“等離子體醫(yī)學(xué)”這一新興學(xué)科。大氣壓等離子體射流在口腔處理、皮膚病治療、殺菌消毒以及腫瘤的定向凋亡等方面取得了開拓性的試驗與應(yīng)用。

圖 1-1 大氣壓等離子體射流及反應(yīng)示意圖

大氣壓等離子體射流常用的放電裝置主要有四種形式，如圖1.2所示。圖1.0(a)采用雙環(huán)電極型，等離子體主要產(chǎn)生在雙環(huán)之間的區(qū)域，氣體溫度較低。相較于圖1.2(a)，圖1.2(b)采用單環(huán)電極結(jié)構(gòu)，其放電強(qiáng)度有所減弱，并有可能會出現(xiàn)放電不穩(wěn)定。圖1.2(c)和(d)將高壓電極套在絕緣介質(zhì)管內(nèi)，然后將其固定在大介質(zhì)管中心位置，在圖1.1(c)裝置上還裝有環(huán)形接地電極。

圖2-2 等離子體射流裝置示意圖