Les plasmas sont fortement associés aux réactions thermonucléaires à l'intérieur des étoiles telles que le soleil, mais dans la société moderne, les plasmas ont trouvé une application dans les procédés lithographiques et les techniques de décontamination. Plasmas à haute température, comme ceux au soleil, peut être assez énergivore pour les applications chimiques et dégrader les matériaux dans les processus. Une façon de résoudre ces problèmes est de manipuler les plasmas dans un environnement à basse température. doctorat le candidat Bart Platier a développé une nouvelle technique de production à base de plasma utilisant des plasmas basse température et pression atmosphérique pour les diffuseurs d'éclairage, qui sont utilisés dans les technologies d'éclairage pour améliorer la répartition de la lumière. Platier soutient son doctorat. thèse le 26 juin.

Tout est fait de matière, et la matière vient dans des états ou des phases fondamentaux. Solides, liquides, et les gaz sont des phases familières à beaucoup - pensez simplement aux trois phases de l'eau. Cependant, la quatrième phase fondamentale de la matière est le plasma, un gaz ionisé composé en partie de particules chargées. Bien que les plasmas soient monnaie courante au soleil, ils se produisent aussi naturellement sur Terre sous forme d'éclairs et d'aurores. De plus, les plasmas peuvent être créés en laboratoire, et sont généralement utilisés pour des applications en lithographie, épuration de l'air, propulsion d'engins spatiaux, et le contrôle de la contamination.

De nombreux plasmas sont produits en appliquant des champs électriques puissants à un gaz ou en chauffant un gaz à des températures très élevées. Sans surprise, le résultat de cette dernière approche est une haute énergie, état plasma à haute température. Cependant, l'utilisation de plasmas à basse température présente de nombreux avantages, en particulier lorsqu'il s'agit de travailler avec des polymères sensibles à la température sans dégrader les matériaux. Pour ses recherches, Bart Platier a développé une basse température, procédé à base de plasma à pression atmosphérique pour la fabrication de diffuseurs d'éclairage.

À la recherche du diffuseur d'éclairage idéal

"Pour produire le diffuseur d'éclairage idéal, il est impératif de surveiller et de contrôler les électrons libres dans le plasma car ils influencent grandement les propriétés et le comportement du plasma, " dit Platier. Depuis plus de 70 ans, La spectroscopie de résonance de cavité micro-onde (MCRS) a été la méthode de choix pour étudier les électrons libres dans les plasmas à basse pression. Dans MCRS, les modifications du comportement de résonance d'une onde stationnaire électromagnétique dans une cavité entourée de parois conductrices sont déterminées par le comportement des électrons libres dans le plasma.

"L'inconvénient avec MCRS est que, jusqu'à maintenant, il ne convient qu'aux plasmas basse pression. Ainsi, pour mes recherches, J'ai développé la technique des plasmas à pression atmosphérique, " ajoute Platier.

Mise à jour des MCR pour la pression atmosphérique

Ce travail fournit un aperçu unique en ce qui concerne l'utilisation du MCRS à des pressions atmosphériques. Pour valider les révisions de la technique, Platier a testé différentes configurations de plasmas. D'abord, il a considéré les plasmas induits par des photons dans l'ultraviolet extrême (EUV), qui sont importants pour l'industrie des semi-conducteurs. Les tests ont fourni des informations précieuses sur le comportement des électrons libres et ont agi comme une transition naturelle pour étudier les plasmas à pression atmosphérique.

Puis Platier a mis en œuvre l'outil mis à jour pour étudier les plasmas à pression atmosphérique. Spécifiquement, il a étudié la densité électronique et la fréquence de collision des électrons générés par les champs de radiofréquence et les impulsions à haute tension. Ces expériences ont montré que ces plasmas produisent des ondes acoustiques qui pourraient être appliquées aux traitements de cicatrisation des plaies en milieu clinique.