Znanstveni projekt

 

HrZZ - IP-11-2013-2753

 

Dijagnostika Interakcije lasera i hladne plazme

  
voditelj projekta

Slobodan Milošević

  
suradniciNikša Krstulović
Marijan Bišćan
Robert Beuc
Vlasta Horvatić
Mladen Movre
Dean Popović
Zlatko Kregar
Čedomil Vadla
Damjan Blažeka
Damir Veža
  
mrezna stranicahttp://lacpid.ifs.hr
  
datum početka01.06.2014.
datum završetka31.05.2018.
  
ukupna svota856.000,00 kn
  
područja istraživanjaFizika plazme

 

Sažetak

Nisko-temperaturne plazme su trenutno u fokusu temeljnih istraživanja uslijed mnogih otvorenih pitanja koje proizlaze iz njihove složene prirode, ali istovremeno i zbog vrlo visokog potencijala za primjene u različitim drugim istraživačkim područjima i tehnologijama. 

Plazme je moguće proizvesti bombardirajući materiju bilo energetskim elektronima bilo energetskim fotonima. U prvom slučaju koriste se različiti električni Izboji a u drugom snažni laseri. Naš je interes u plazmama proizvedenim u vakuumu, u uvjetima niskog tlaka pozadinskog plina, na atmosferskom tlaku ili u odnosno na tekućinama.

Izboji koje upotrebljavamo su raznorodni: bez-elektrodni, s jednom ili dvije elektrode, dok se laseri kreću od kontinuiranih do pulsnih, nanosekundnih. U našem istraživanju posebna se pažnja posvećuje kreiranju elektronskih energetskih raspodjela koje kao ključni faktor utječu na sadržaj plazme. Obično to se postiže promjenom makroskopskih plazma parametara – tlaka plina, električnih polja i geometrije izboja. U ovom projektu za taj cilj upotrijebit ćemo kombinaciju laserski proizvedenih plazmi i električkih izboja. 

Za razumijevanje složene prirode plazmi i procesa interakcije plazme s ostalim stanjima materije (plinovima, tekućinama i krutinama) temeljni pristup je dijagnostika plazme pomoću različitih optičkih i laserskih spektroskopija.

Za interpretaciju opažanja proučavamo osnovne atomske sudarne procese u plazmama te strukturu i spektre različitih kompleksa formiranih u plazmi (dimeri, radikali i dr.) 

U različitim primjenama plazma tretmana tvari postoji potreba za in situ monitoring procesa, kako u plazmi tako i na kontaktnim površinama što iziskuje razvoj prostorno i vremenski razlučivih tehnika. Koristimo klasične emisijske i laserske apsorpcijske tehnike i druge moderne tehnike kao što je cavity ring-down spektroskopija.

lacpid-1-web

Primjer laserski proizvedene plazme, lijevo u atmosferi plina, desno tzv. Sudarne plazme u vakuumu

Trostruki atmosferski plazma mlaz

lacpid-2-web

Primjer DBD atmosferskog plazma mlaza

Nisko-tlačna induktivno vezana radio-frekventna plazma

 

Publikacije

image

N. Krstulović, P. Umek, K. Salamon, and I. CapanSynthesis of Al-doped ZnO nanoparticles by laser ablation of ZnO:Al2 O3 target in water
Materials Research Express 4, 105003 (10pp) (2017)
DOI: 10.1088/2053-1591/aa896d 20171003

image

P. Dubček, B. Pivac, N. Krstulović, S. Milošević, and S. Bernstorff Morphological and Fractal Analysis of Thin Ge Films Deposited by Nanosecond Pulsed Laser Ablation
J. of Nanosci. and Nanotechnol. 17 (6), 4009-4016 (2017)
DOI: 10.1166/jnn.2017.13092 20170606

image

V. Šantak, A. Vesel, R. Zaplotnik, M. Bišćan, and S. MiloševićSurface Treatment of Human Hard Dental Tissues with Atmospheric Pressure Plasma Jet
Plasma Chem. Plasma Process 37 (2), 401–413 (2017)
DOI: 10.1007/s11090-016-9777-3 20170301

image

S. Ercegović Ražić, M. Bišćan, S. Milošević, D. Popović, T. JurkovićTesting of Physical Properties of Spun Yarns after Atmospheric Argon Plasma Treatment
in Book of Proceedings of 8th International Textile, Clothing & Design Conference, 275-280 (2016)

image

M. Orlić Bachler, M. Bišćan, Z. Kregar, I. Jelovica Badovinac, J. Dobrinić, S. MiloševićAnalysis of antique bronze coins by Laser Induced Breakdown Spectroscopy and multivariate analysis
Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 123, 163–170 (2016)
DOI: 10.1016/j.sab.2016.08.010 20160810

image

F. D. Klute, A. Schütz, A. Michels, C. Vadla, D. Veza, V. Horvatic, and J. FranzkeAn experimental study on the influence of trace impurities on ionization of atmospheric noble gas dielectric barrier discharges
Analyst 141, 5842–5848 (2016)
DOI: 10.1039/C6AN01352J 20160804

image

G. Pichler, Y. Makdisi, J. Kokaj, N. Thomas, J. Mathew, and R. BeucCs-2 'diffuse bands' emission from superheated cesium vapor
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 49, 145101
DOI: 10.1088/0953-4075/49/14/145101 20160728

image

Mario Rakić, Robert Beuc, Nadia Bouloufa-Maafa, Olivier Dulieu, Romain Vexiau, Goran Pichler, and Hrvoje SkenderovićSatellite bands of the RbCs molecule in the range of highly excited states
J. Chem. Phys. 144 , 204310 (7pp) (2016)
DOI: 10.1063/1.4952758 20160531

image

R. Zaplotnik, M. Bišćan, D. Popović, M. Mozetič, and S. MiloševićMetastable helium atom density in a single electrode atmospheric plasma jet during sample treatment
Plasma Sources Sci. Technol. 25, 035023 (10pp) (2016)
DOI: 10.1088/0963-0252/25/3/035023 20160504

image

Felix David Klute, Antje Michels, Alexander Schütz, Cedomil Vadla, Vlasta Horvatic, and Joachim FranzkeCapillary Dielectric Barrier Discharge: Transition from Soft Ionization to Dissociative Plasma
Anal. Chem. 88 (9), 4701-4705 (2016)
DOI: 10.1021/acs.analchem.5b04605 20160401

image

D. Meljanac, K. Juraić, M. Plodinec, Z. Siketić, D. Gracin, N. Krstulović, K. Salamon, H. Skenderović, Z. Kregar, I. Šrut Rakić, and S. BernstorffInfluence of RF excitation during pulsed laser deposition in oxygen atmosphere on the structural properties and luminescence of nanocrystalline ZnO:Al thin films
J. Vac. Sci. Technol. A 34, 021514 (10pp) (2016)
DOI: 10.1116/1.4941197 20160204

image

V. Šantak, R. Zaplotnik, Z. Tarle, and S. MiloševićOptical Emission Spectroscopy of an Atmospheric Pressure Plasma Jet During Tooth Bleaching Gel Treatment
APPLIED SPECTROSCOPY 69 (11), 1327-1333 (2015)
DOI: 10.1366/15-07962 20151101

image

V. Horvatic, A. Michels, N. Ahlmann, G. Jestel, C. Vadla, and J. FranzkeTime-resolved line emission spectroscopy and the electrical currents in the plasma jet generated by dielectric barrier discharge for soft ionization
Spectrochimica Acta Part B 113, 152–157 (2015)
DOI: 10.1016/j.sab.2015.09.017 20150930

image

V. Horvatic, A. Michels, N. Ahlmann, G. Jestel, D. Veza, C. Vadla, and J. FranzkeTime- and spatially resolved emission spectroscopy of the dielectric barrier discharge for soft ionization sustained by a quasi-sinusoidal high voltage
Anal. Bioanal. Chem. 407, 6689–6696 (2015)
DOI: 10.1007/s00216-015-8827-7 20150901

image

V. Horvatic, A. Michels, N. Ahlmann, G. Jestel, D. Veza, C. Vadla, and J. FranzkeTime-resolved spectroscopy of a homogeneous dielectric barrier discharge for soft ionization driven by square wave high voltage
Anal. Bioanal. Chem. 407, 7973–7981 (2015)
DOI: 10.1007/s00216-015-8969-7 20150822

image

R. Zaplotnik, M. Bišćan, N. Krstulović, D. Popović, and S. MiloševićCavity ring-down spectroscopy for atmospheric pressure plasma jet analysis
Plasma Sources Sci. Technol. 24, 054004 (14pp) (2015)
DOI: 10.1088/0963-0252/24/5/054004 20150820

N. Krstulović, K. Salamona, M. Modic, M. Bišćan, O. Milat, and S. MiloševićDynamics of double-pulse laser produced titanium plasma inferred from thin film morphology and optical emission spectroscopy
Spectroc. Acta Pt. B-Atom. Spectr. 107, 67–74 (2015)
DOI: 10.1016/j.sab.2015.02.008 20150501

image

B. Horvatić, R. Beuc, and M. MovreNumerical simulation of dense cesium vapor emission and absorption spectra
Eur. Phys. J. D 69 (4), 113 (2015)
DOI: 10.1140/epjd/e2015-50893-1 20150421

N. Krstulović, M. Bišćan and S. MiloševićEnhancement of optical emission signal in double-pulse laser ablation of titanium in vacuum
Eur. Phys. J. D 69 (4), 98 (9pp) (2015)
DOI: 10.1140/epjd/e2015-50904-3 20150409

R. Zaplotnik, M. Bišćan, Z. Kregar, U. Cvelbar, M. Mozetič, and S. MiloševićInfluence of a sample surface on single electrode atmospheric plasma jet parameters
Spectroc. Acta Pt. B-Atom. Spectr. 103-104, 124-130 (2015)
DOI: 10.1016/j.sab.2014.12.004 20150104

V. Šantak, R. Zaplotnik, S. Milošević, E. Klarić, and Z. TarleAtmospheric pressure plasma jet as an accelerator of tooth bleaching
Acta stomatol Croat. 48 (4), 268-278 (2014)
DOI: 10.15644/asc48/4/4 20141202

V. Horvatic, C. Vadla, and J. FranzkeDiscussion of fundamental processes in dielectric barrier discharges used for soft ionization
Spectrochim Acta B 100, 52-61 (2014)
DOI: 10.1016/j.sab.2014.08.010 20141007

IF Ⓒ 2017 Ndoc Deda