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閱讀：237發(fā)布時(shí)間：2024-7-19
等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，構(gòu)成了宇宙中99%的質(zhì)量，包括恒星和閃電。冷等離子體，有時(shí)被稱為非熱等離子體或非平衡等離子體，是一種特殊類型的等離子體。在其他分子和原子成分保持接近室溫，而氣體中的電子溫度提高到10,000 K以上的情況下，冷等離子體就形成了。因此，可以觸摸冷等離子體而不會(huì)燒傷。冷等離子體的常見(jiàn)例子包括熒光燈和霓虹燈。
要?jiǎng)?chuàng)建冷等離子體，可以使用電流通過(guò)氮?dú)狻⒀鯕饣蚩諝獾葰怏w。當(dāng)帶電電子以能量擊中氣體中的原子和分子時(shí)，氣體中的原子的電子被剝離，形成了自由電子和自由離子的合金。由于電子和它們的總熱能的總質(zhì)量不能將足夠的熱量傳遞給其他表面，氣體本身保持在大約室溫。然而，冷等離子體的形成會(huì)產(chǎn)生富含能量的反應(yīng)性物種，如紫外（UV）光子、電子、離子、自由基以及激發(fā)或非激發(fā)的分子，包括*、一氧化氮和二氧化氮等。
冷等離子體技術(shù)在消毒、植物發(fā)芽、傷口愈合、土壤改良、水處理、牙科和腫瘤學(xué)等方面非常重要。在本文中，我們將討論Alicat 壓力和質(zhì)量流量控制器在各種冷等離子體應(yīng)用中的用途。
冷等離子體可以有效地消毒各種細(xì)菌、真菌和病毒的表面。事實(shí)上，冷等離子體消毒比紫外線消毒更有效。因?yàn)槔涞入x子體消毒實(shí)際上不會(huì)加熱物體，所以它為食品和藥品加工提供了理想的溫度敏感解決方案。
挑戰(zhàn)：對(duì)輸入氣體的流量和壓力控制
流量解決方案：MC系列標(biāo)準(zhǔn)型質(zhì)量流量控制器可定制為98+種氣體，并可存儲(chǔ)多達(dá)20種氣體混合。MCS系列耐腐蝕型質(zhì)量流量控制器更提供額外多達(dá)32種腐蝕性氣體的選擇，可達(dá)到128+種氣體。這兩種選項(xiàng)適用于流量范圍從0.5SCCM到5,000SLPM，精度為讀數(shù)±0.5%或±0.05% F.S.，控制范圍為0.01-99%(調(diào)節(jié)比為10,000:1)。
壓力解決方案：PCD系列雙閥壓力控制器可以將冷等離子體室的壓力調(diào)節(jié)到±0.25% F.S.的準(zhǔn)確度，測(cè)量范圍為0.01-99%，允許亞大氣壓等離子體的創(chuàng)建和更低的能量要求。
冷等離子體活化水（CAP）為傷口愈合提供了新的解決方案?，F(xiàn)代研究表明，CAP可以在不損害人體正常組織的情況下消滅細(xì)菌并加速愈合過(guò)程。此外，CAP通過(guò)刺激生長(zhǎng)因子來(lái)影響傷口的炎癥，使傷口更快、更安全地愈合。此外，CAP還使傷口酸化，進(jìn)一步促進(jìn)更快的愈合。
挑戰(zhàn)：制造用于治療不同大小的內(nèi)部和外部傷口的良好表征的等離子體射流工具。
解決方案：Alicat的質(zhì)量流量控制器在科學(xué)研究中廣泛用于創(chuàng)建冷等離子體射流，包括表征氬氣常壓冷等離子體射流。Alicat的設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)在1000多篇科學(xué)論文中，并因其在研究應(yīng)用中的重復(fù)性和可靠性而得到認(rèn)可。
冷等離子體還可以用于污染物的去除和土壤和水的改良。由于其自由基，冷等離子體可以從土壤和流體中去除諸如PFAS“化學(xué)品"和油泥等毒素。在另一項(xiàng)研究中，冷等離子體從廢水中去除了90-99%的藥物殘留物。
挑戰(zhàn)：將等離子體氣化到水中，并有選擇性地減少毒素、不需要的真菌和有害細(xì)菌，同時(shí)保護(hù)有益的真菌和細(xì)菌。
解決方案：Alicat的質(zhì)量流量控制器可以連續(xù)工作，測(cè)試不同的氣體混合物進(jìn)行土壤修復(fù)。通過(guò)使用Alicat設(shè)備調(diào)整最終等離子體組成，可以針對(duì)不同的毒素。此外，Alicat的質(zhì)量流量控制器可以幫助控制等離子體氣化流量，從而實(shí)現(xiàn)更精確的水處理和更少的浪費(fèi)等離子體。
等離子體活化水（PAW）是通過(guò)將冷等離子體與水混合而成。當(dāng)在過(guò)程中使用富含氮?dú)獾臍怏w時(shí)，PAW會(huì)生成氮肥。PAW肥料使用與自然氮固定類似的過(guò)程，將N2氣體轉(zhuǎn)化為NOx，然后與O2反應(yīng)生成混入水中的硝酸鹽（NO3）。與制造氮肥的Haber-Bosch過(guò)程相比，該過(guò)程耗能量為世界總能源的1-2%，PAW的制造成本更低，能源消耗更少，并且在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下工作。
挑戰(zhàn)：對(duì)不同大小水體的等離子體氣化進(jìn)行控制。
解決方案：在創(chuàng)建PAW肥料時(shí)，更高的等離子體氣化流量意味著最終肥料溶液中的氮更多，而較低的流量意味著最終肥料溶液中的氮較少。Alicat的質(zhì)量流量控制器設(shè)置準(zhǔn)確的流量，可以通過(guò)設(shè)備上的屏幕設(shè)置、計(jì)算機(jī)上的FlowVision或PLC協(xié)議進(jìn)行調(diào)整，具體取決于所需的最終PAW肥料的NPK。
冷等離子體技術(shù)在牙科和腫瘤學(xué)中也具有重要應(yīng)用。在牙科領(lǐng)域，冷等離子體技術(shù)為細(xì)菌滅活、消毒、牙齒美白、牙種植放置和牙齒蛀牙的治療提供了解決方案。
冷等離子體還被發(fā)現(xiàn)對(duì)治療癌癥有效，可以引發(fā)癌細(xì)胞凋亡、生長(zhǎng)抑制、選擇性癌細(xì)胞死亡、細(xì)胞周期阻滯、DNA和線粒體損傷、選擇性增加ROS或免疫細(xì)胞死亡等。研究甚至表明，與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞對(duì)冷等離子體治療更為敏感，對(duì)非惡性細(xì)胞的細(xì)胞毒性較小。
挑戰(zhàn)：為利基應(yīng)用開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。例如，冷等離子體“"使用冷等離子體在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下殺死癌細(xì)胞，同時(shí)保護(hù)正常細(xì)胞和組織。
解決方案：Alicat的質(zhì)量流量控制器有助于優(yōu)化精確冷等離子體應(yīng)用中的等離子體流程長(zhǎng)度和寬度，允許研發(fā)新型外科工具的研究和開(kāi)發(fā)。
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