應用電漿實驗室
Applied Plasma Lab

目前正在進行的研究包括:

1. 大氣空氣介電質電漿

大氣介電質電漿廣泛應用於各種引擎燃燒應用與空氣汙染防治。由於燃燒過程中產生氫原子或氧原子的反應需要較高的能量與較長的反應時間而限制燃燒反應,故可藉由空氣電漿產生大量的氫與氧原子幫助縮短燃燒反應時間而達到輔助燃燒的目的。另外,也可藉由電漿產生活性粒子(例如臭氧,OH)而達到改變反應途徑而提升燃燒效率與減少排放廢氣之汙染(例如PM、NOx與HC等)。本實驗室發展先進電漿流體模型可量化探討電漿反應器內放電過程中的物理行為與化學反應,未來將廣泛應用於燃燒、空氣汙染與產生各種活性粒子的應用。

APADBD APADBD
Lin et al., Physics of Plasmas 26 (2019), 013508
Simulation
Lin et al., International Journal of Heat and Mass Transfer 165 (2021), 120527

2. 大氣氦氣介電質電漿

氦氣介電質電漿為一化學性質穩定且可穩定操作於均勻的輝光放電狀態,因此可外加其他氣體調控電漿產生生醫/生化應用所需的活性粒子(例如OH、O、NO),以期達到影響不同應用反應途徑的工程目的,故廣泛的使用於各種表面處理與電漿醫學的應用。為研究氦氣介電質電漿所產生的各種活性粒子與電漿行為,故設計一透明平行板電漿反應器,發展氦氣電漿化學模型,並致力運用光學量測系統(例如紫外光吸收光譜)量測活性粒子濃度。目前已完成氦氣電漿化學模型初步定量校正,未來將進一步加入上述各種粒子產生機制,以應用於開發不同應用電漿源。

APADBD APADBD APADBD
莊舜宇,大氣氦氣介電質電漿之熱分析,碩士論文,2020 (相關研究成果投稿中)
Simulation
實驗量測
Measurement
模擬結果

Lin et al., Appl. Sci 10 (2020), 7583


3. 電漿噴流技術

電漿噴流技術可搭配不同氣體產生不同電漿噴流,為應用於各種表面處理與電漿醫學領域,例如傷口癒合的應用即是使用電漿噴流技術直接或間接將活性粒子利用對流與擴散的行為傳輸至傷口患部,達到消毒與血管組織增生的效果而幫助病患傷口癒合的醫療目的。然而,儘管電漿噴流已被驗證對傷口癒合有助益,但如果操作條件不當亦有對傷口患部造成傷害的可能。因此,如何確實掌握電漿源能量狀態所產生特定活性粒子的目的即為本實驗室開發電漿噴流的目的。透過高速攝影機的拍攝與模擬的結果,可發展準確的數值模型。再藉由不同光學量測技術的驗證,可達到調控電漿源的目的,藉以開發不同應用的操作條件。

Plasma_jet Plasma_jet
(實驗與模擬開發中)