DİELEKTRİK BARİYER DEŞARJ (DBD) PLAZMASI

Tarımda Soğuk Plazma
Tarımda Soğuk Plazma Kullanımı: Verimlilik ve Sürdürülebilirlik İçin Yenilikçi Bir Yaklaşım
Mayıs 3, 2024
Mikrodalga Plazması
Temmuz 11, 2024

DİELEKTRİK BARİYER DEŞARJ (DBD) PLAZMASI

Soğuk Plazma

Dielektrik bariyer deşarjı (DBD) plazma, yüksek bir voltajın iki elektrot arasına uygulanmasıyla ateşlenir; bu sırada en az bir elektrot dielektrikle yalıtılmıştır. Kullanılan dielektrik materyaller genellikle cam, kuvars ve seramiktir. Bu dielektrik materyaller kullanılarak yalıtım oluşturur ve böylece ark deşarjının meydana gelmesi engellenir. Bunun yerine elektrotlar arasında birçok ince plazma filamenti oluşur, ancak bunların ömrü genellikle birkaç nanosaniye aralığındadır. Bunun sebebi, yüklü taşıyıcıların dielektrik yüzeyinde birikmesidir; bunlar dıştan uygulanan gerilime karşı zıt bir alan oluşturarak deşarjın tekrar kaybolmasına neden olur. Bu sebeple, DBD plazma tipik olarak birkaç kilohertz frekansta AC (alternatif akım) gerilimi ile çalıştırılır.

DBD plazma hem düşük basınçta hem de atmosfer basıncında üretilebilir, özellikle atmosfer basıncında özel özellikleri gösterirler. Deşarjın düşük ömrü nedeniyle ağır partiküller hafif ve daha hızlı elektronlardan çok daha az enerjiyi alternatif alanlardan emebilir. DBD plazma dolayısıyla, elektronların yüksek sıcaklığa sahip olduğu, ancak nötr gaz ve iyonların oda sıcaklığında olduğu “soğuk” bir plazmadır. Bu özellikleri sayesinde, sıcaklığa duyarlı malzemelerin bu tür deşarjla işlenmesine olanak tanır.

DBD plazmaları ozon ve UV (ultraviyole ışınları) üretimi, hava ve atıksu arıtımı, ambalaj ve gıda sterilizasyonu, yüzeylerin aktivasyonu, temizliği, gravürü ve kaplanması dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılır. DBD plazmanın bir avantajı, serbest elektrot ve dielektrik konfigürasyonuyla farklı şekil ve boyutlara getirilebilmesi ve böylece belirli bir uygulamaya çok iyi adapte edilebilmesidir.

DBD plazma teknolojisi son zamanlarda katalizör teknolojisinde kendine yer edinmiş ve bu alanda kullanılmaya başlamıştır. Geleneksel yöntemlerle hazırlanan katalizörlere kıyasla, DBD plazma ile hazırlanan katalizörler iyi dağılım ve daha küçük parçacık boyutu sergiler ve böylece katalitik aktivite, seçicilik ve stabilite önemli ölçüde artar. Aynı zamanda DBD plazma katalizör teknolojisiyle kimyasal reaksiyon aktivitesini dikkate değer şekilde arttırmayı başarmıştır.

Günümüzde, egzoz hava arıtımı, yüzey aktivasyonu, katalizör olarak kullanılma veya gıda sterilizasyonu gibi uygulamalar için çeşitli DBD plazma konfigürasyonları geliştirilmekte, üretilmekte, diyagnostik olarak karakterize edilmekte ve etkileri şirketimizce incelenmektedir.