Характеристики джерела синхронних потоків УФ-випромінювання та наночастинок цинку, перспективного для біомедичної інженерії

Дослідження вивчає властивості перенапруженого наносекундного розряду між цинковими електродами в аргоні при тиску pAr = 101,3 кПа. Під впливом сильного електричного поля мікровибухи, що виникають на неоднорідностях поверхонь електродів, спричиняють виділення парів цинку в розрядний проміжок. Це явище створює сприятливі умови для формування наноструктур на основі цинку, які згодом можуть бути осаджені на жорстку діелектричну підкладку, розташовану поблизу розрядного проміжку. Спектральні властивості розряду аналізували в центральній зоні проміжку, де відстань між електродами становила 2 мм. Збудження основних компонентів плазми, що складається зі суміші аргону та парів цинку, відбувається за високих значень зниженого параметра електричного поля (E/N), де (E) – це напруженість електричного поля, а (N) – концентрація частинок. Ці збуджені компоненти, які осаджуються за межами області плазми, відіграють важливу роль у формуванні наноструктур цинку на поверхні. У дослідженні також розглядається оптимізація середнього за часом ультрафіолетового (УФ) випромінювання, що випускається точковим джерелом розряду, шляхом регулювання напруги високовольтного модулятора та частоти повторення імпульсів. Числове моделювання параметрів розрядної плазми в сумішах аргону та парів цинку при атмосферному тиску проводилося шляхом розв’язання кінетичного рівняння Больцмана для функції розподілу енергії електронів (EEDF). Моделювання дало значення середньої енергії електронів, температури електронів, густини електронів і констант швидкості як функцій зниженого параметра електричного поля (E/N), які узгоджувалися з експериментальним дослідженням розряду.