Heating and evaporation of solid micro- and nanoparticles in low-temperature plasma

Анотація

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.