The authors thank Chris Mortimer, Chris Rhodes (Department of Chemistry workshops) and Kari Niemi (York Plasma Institute) for their help with the equipment. The work was supported by the Leverhulme Trust (grant No. RPG-2013-079) and EPSRC (EP/H003797/1 &amp; EP/K018388/1).

1. Plazma Kurulum Koruyucu <ol><li> Güç kaynağı, voltaj / akım ölçer, güç kablosu, plazma elektrot plazma jeti, vb: kafes içinde elektrik çevrenin tüm parçalarını yerleştirin </li><li> canlı elektrotun o, toprak elektrot ve ilgili kablolar birbirine ya da metal kafes ile temas etmeyen bu yüzden kafes içinde boşluk yeterli olduğundan emin olun. </li><li> Plazma işlemi sırasında yüksek gerilim elektrottan elektrik çarpması riskini önlemek için plazma güç kaynağına bağlı bir kilide sahip kafes donatın. </li><li> Plazma çalışmayı kesmeden parametrelerin değiştirilmesine izin kafesin dış yüzeyinde voltaj ve frekans kontrolleri yerleştirin. </li><li> Zemin Tüm metal örgü kafes ve bir toprak bağlama fişi onları Kablolamayla kafes kendi içinde destekler. </li></ol> 2. Tahliye Parametreleri <ol><li> toprak elektrot o altında canlı elektrot yerleştirinn cam tüp (yani, tüp memesine yakın). </li><li> işletme gerilimi ölçün ve geri dönüş akımını izlemek için dairesel akım probu ile toprak elektrot geçmek için plazma güç kaynağına voltaj probu bağlayın. </li><li> akım, voltaj ve plazma çalışma frekansı (akım veya gerilim probu biri tarafından belirlenir) izleme, bir osiloskop gerilim ve akım probu hem bağlayın. </li><li> kütle akış kontrol (MFC) kullanılarak 2 SLM cam tüp içindeki gaz akışını ayarlama. </li><li> plazma güç kaynağı açarak içinden geçen besleme gazı helyum ile bir cam tüp içinde plazma tutuşturmak. prob okumaları kullanılarak, sırasıyla, 18 kV ve 25 kHz deşarj voltaj ve frekans ayarlayın. NOT: Parametre varyasyonları deşarj tüm deneylerin en yüksek moleküler içeriği ile meydana edildiği minimal gerilim ve sıklığını belirlemek için yapılır. thMoleküler içeriği artar e plazma tutuşabilir için yüksek voltaj gerektirir. Yüksek gerilim dolayısıyla sıvı numune buharlaşmasının artması gelen plazma önemli gaz sıcaklığı artış ile sonuçlanabilir unutmayın. </li><li> Tüm deneylerde, sabit voltaj tutun. </li></ol> 3. Besleme Gaz için Katkılar Tanıtımı <ol><li> T-konnektör kullanarak ana besleme gaz boru ikinci MFC bağlayın. </li><li> besleme gazı su buharı eklemek için, örgü kafesin Drechsel şişeye (tarafında en üst ya da üzerine) dışında su ile doldurulur ve bir yer ile helyum MFC düzenlenmiş akış doğrudan. </li><li> besleme gazının akışı bölme doyma arzu edilen düzeyde bir elde edilir. Su (H2 16 O) ile Drechsel şişeye geçen gaz akışı (200 SCCM) doğrudan,% 10 besleme gazının% 10 doygunluk elde etmek. </li><li> T-bağlacının kullanılması,% 90 (1800 sccm) ile bu tamamen su buharı doymuş gaz kombinekuru gaz akışı. </li></ol> 4. Reaktör <ol><li> İki parça, üst ve alt oluşan bir reaktör hazırlayın. Bir egzoz borusu ile alt kısmını donatın. </li><li> plazma jetinin meme cam reaktör yerleştirin. </li><li> reaktörün üst kısmında açıklık içinde bir kauçuk rondela içinde plazma püskürtme memesi yerleştirin. </li><li> bir stand üzerine iyi olarak benzeri rezervuar oluşan kap hazırlayın. Stand ve bir dielektrik malzemeden (örneğin, cam, kuvars cam) dan kuyu hem olun. </li><li> o jet memeden plazma atık maruz böylece reaktör içindeki örnek kap yerleştirin. </li><li> Örnek bir kapta bulunan sıvı H 2 17 O örnek koyun. Hidroksil radikalleri saptanması için, 5,5-dimetil-1-pyrroline- N-oksit (DMPO) spin tuzağına eden bir çözelti (5.1) kullanın. NOT: Spin tuzak seçimi yanı sıra sıvı numune seçimi comTüm unsurların Araştırılan türlerine bağlıdır. Örneğin, • OH radikalini kaynak H 2 16 O / H 2 17 O ve DMPO spin trap kullanılarak incelenmiştir. • H kökü kaynağı kökü • H saptanması için kullanılacak bir H2O / D 2 O (gaz ve sıvı). N-tert-Butil-α-phenyl (PBN) kullanımını gerektirir. He durumda H2O buharı ile plazmadaki DMPO çok DMPO-OH, ilave maddesinin 15 oluştururken, bu ağırlıklı olarak tuzak olarak hidrojen radikali olduğu gösterilmiştir. </li><li> buzlu cam yüzeyler temas yoluyla iki reaktör parçaları bağlayın. </li></ol> 5. Spin Radikal Türlerin Yakalama <ol><li> Gerekli konsantrasyon ile seçilen sıkma tuzak çözüm hazırlayın. Sulu çözeltiler için, de-iyonize edilmiş su ile yıkayınız. (Örneğin, DMPO gibi) nitron sıkma trans, bir 100 mM konsantrasyon kullanın. </li><li> 30 sn besleme gazının (2 slm) ile reaktöre önceden yıkayın. </li><li> ignplazma ite (2.5) ve zaman belirli bir süre (örneğin, 60 sn) plazma atık sıvı örneği maruz bırakmaktadır. </li><li> Gerekli poz süre sonra, plazma güç kaynağını kapatın ve reaktör açın. Reaktörden numune muhafazası çıkarın. </li><li> Örnek toplamak ve elektron paramanyetik rezonans spektroskopi (EPR) 15 kullanılarak analiz. </li></ol>

<ol>
	<li>Boxhammer, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bactericidal+action+of+cold+atmospheric+plasma+in+solution.">Bactericidal action of cold atmospheric plasma in solution.</a> New J. Phys. 14, 113042 (2012).</li><li>Graves, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+emerging+role+of+reactive+oxygen+and+nitrogen+species+in+redox+biology+and+some+implications+for+plasma+applications+to+medicine+and+biology.">The emerging role of reactive oxygen and nitrogen species in redox biology and some implications for plasma applications to medicine and biology.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 45, 263001 (2012).</li><li>von Woedtke, T., Reuter, S., Masur, K., Weltmann, K. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmas+for+medicine.">Plasmas for medicine.</a> Phys. Rep. 530, 291-320 (2013).</li><li>Machala, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+ROS+and+RNS+in+Water+Electro-Sprayed+through+Transient+Spark+Discharge+in+Air+and+their+Bactericidal+Effects.">Formation of ROS and RNS in Water Electro-Sprayed through Transient Spark Discharge in Air and their Bactericidal Effects.</a> Plasma Proc. Polym. 10, 649-659 (2013).</li><li>Lu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+species+in+non-equilibrium+atmospheric-pressure+plasmas:+Generation,+transport,+and+biological+effects.">Reactive species in non-equilibrium atmospheric-pressure plasmas: Generation, transport, and biological effects.</a> Phys. Rep. 630, 1-84 (2016).</li><li>Takamatsu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+Inactivation+in+the+Liquid+Phase+Induced+by+Multigas+Plasma+Jet.">Microbial Inactivation in the Liquid Phase Induced by Multigas Plasma Jet.</a> PLoS One. 10, 0132381 (2015).</li><li>Ahlfeld, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+of+a+Foodborne+Norovirus+Outbreak+Strain+with+Nonthermal+Atmospheric+Pressure+Plasma.">Inactivation of a Foodborne Norovirus Outbreak Strain with Nonthermal Atmospheric Pressure Plasma.</a> mBio. 6, 02300 (2015).</li><li>Hirst, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-temperature+plasma+treatment+induces+DNA+damage+leading+to+necrotic+cell+death+in+primary+prostate+epithelial+cells.">Low-temperature plasma treatment induces DNA damage leading to necrotic cell death in primary prostate epithelial cells.</a> Brit. J. Cancer. 112, 1536-1545 (2015).</li><li>Norberg, S. A., Tian, W., Johnsen, E., Kushner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atmospheric+pressure+plasma+jets+interacting+with+liquid+covered+tissue:+touching+and+not-touching+the+liquid.">Atmospheric pressure plasma jets interacting with liquid covered tissue: touching and not-touching the liquid.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 475203 (2014).</li><li>Greb, A., Niemi, K., O'Connell, D., Gans, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+resolved+actinometry+for+simultaneous+measurement+of+atomic+oxygen+densities+and+local+mean+electron+energies+in+radio-frequency+driven+plasmas.">Energy resolved actinometry for simultaneous measurement of atomic oxygen densities and local mean electron energies in radio-frequency driven plasmas.</a> Appl. Phys. Lett. 23, 234105 (2014).</li><li>Wagenaars, E., Gans, T., O'Connell, D., Niemi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+absorption+laser-induced+fluorescence+measurements+of+atomic+nitrogen+in+a+radio-frequency+atmospheric-pressure+plasma+jet.">Two-photon absorption laser-induced fluorescence measurements of atomic nitrogen in a radio-frequency atmospheric-pressure plasma jet.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 21, 042002 (2012).</li><li>Abd-Allah, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+spectrometric+observations+of+the+ionic+species+in+a+double+dielectric+barrier+discharge+operating+in+nitrogen.">Mass spectrometric observations of the ionic species in a double dielectric barrier discharge operating in nitrogen.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 48, 085202 (2015).</li><li>Takamatsu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+reactive+species+using+various+gas+plasmas.">Investigation of reactive species using various gas plasmas.</a> RSC Adv. 4, 39901-39905 (2014).</li><li>Uchiyama, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EPR-Spin+Trapping+and+Flow+Cytometric+Studies+of+Free+Radicals+Generated+Using+Cold+Atmospheric+Argon+Plasma+and+X-Ray+Irradiation+in+Aqueous+Solutions+and+Intracellular+Milieu.">EPR-Spin Trapping and Flow Cytometric Studies of Free Radicals Generated Using Cold Atmospheric Argon Plasma and X-Ray Irradiation in Aqueous Solutions and Intracellular Milieu.</a> PloS One. 10, e0136956 (2015).</li><li>Gorbanev, Y., O'Connell, D., Chechik, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-thermal+plasma+in+contact+with+water:+The+origin+of+species.">Non-thermal plasma in contact with water: The origin of species.</a> Chem. Eur. J. 22, 3496-3505 (2016).</li><li>Schmidt-Bleker, A., Winter, J., Iseni, S., Rueter, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+species+output+of+a+plasma+jet+with+a+shielding+gas+device+-+Combination+of+FTIR+absorption+spectroscopy+and+gas+phase+modelling.">Reactive species output of a plasma jet with a shielding gas device - Combination of FTIR absorption spectroscopy and gas phase modelling.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 145201 (2014).</li><li>Schmidt-Bleker, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+plasma+chemistry+of+a+cold+atmospheric+argon+plasma+jet+with+shielding+gas+device.">On the plasma chemistry of a cold atmospheric argon plasma jet with shielding gas device.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 25, 015005 (2015).</li><li>Lide, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> CRC Handbook of Chemistry and Physics. , (1992).</li><li>Tsuchiya, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitric+oxide-forming+reactions+of+the+water-soluble+nitric+oxide+spin-trapping+agent,+MGD.">Nitric oxide-forming reactions of the water-soluble nitric oxide spin-trapping agent, MGD.</a> Free Radic. Biol. Med. 27, 347-355 (1999).</li><li>Robert, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rare+gas+flow+structuration+in+plasma+jet+experiments.">Rare gas flow structuration in plasma jet experiments.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 23, 012003 (2014).</li><li>Allen, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+inhibition+of+the+polymerization+of+styrene.">Oxygen inhibition of the polymerization of styrene.</a> J. Appl. Chem. 4, 289-290 (1954).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Burada, bir-house inşa atmosferik basınç plazma kurulum kullanımını göstermek. metal örgü kafes herhangi plazma kaynaklı alanlara göre olası müdahale ve / veya hasar yakındaki hassas ekipmanları korumaktadır aynı zamanda dış alanlardan minimize girişim ile tekrarlanabilir plazma koşullarını sağlamak için yardımcı olur. kurulum koruyucu (caging) ameliyat plazma ve elektriksel özellikleri türüne bağlıdır. Amaç, plazma işlemi dış parazit olmamasını sağlamak ve ekipmanları çevreleyen müdahale plazma alanlarını kaçınmaktır. Bu durumda, göz boyutu Ancak, düşük örgü boyutu farklı plazmalar için gerekli olabilir 22 mm.&#39;dir. Plazma işlemi parametreleri voltajı ve bir osiloskop bağlı bir akım probu kullanılarak kontrol edildi. yüksek gerilim probu giriş ölçüde elektrik çevreyi değiştirir ve bu nedenle prob elektrik sisteminin bir parçası haline gelmeli ve varsaymak edilecekDeneylerin her boyunca aynı şekilde içine dalan. örnek ve plazma jet encapsulating cam reaktöre kullanımı reaksiyon sisteminden genellikle bilinmeyen kompozisyonun ortam atmosferine dışlanmasını sağlar. sunulan sonuçlar (vide supra), bu plazma çıkış akımı maruz sulu bir numune içinde plazma, reaktif oksijen türlerinin kaynağını belirlemek için kullanılmıştır. sıvı su molekülleri ve besleme gazı (buhar) su ayırt edilebilir eğer böyle bir soruşturma mümkündür. Hidroksil kökleri izotopik olarak etiketlenmiş bir su tanıtıldı, gaz fazında veya sıvı su moleküllerinden oluşan olup olmadığını belirlemek için: H, sıvı ortam olarak 2 17, O, besleme gazı içindeki H2 16 O buhar. Varsayımsal bir deney açık bir ortamda yapılan ise, iki faz birbirinden ayırt çevreleyen hava su buharı varlığı ile engellenmektedir olurdu. birçevreleyen atmosfer etkisini en aza indirmek için alternatif bir yöntem, plazma atık atmosferden türlerin yayılması koruyucu bir gaz 17 ile önlenmiştir olan literatürde gösterilmiştir. Koruyucu gaz (N2 veya O 2), bilinen bir bileşim 18, bir gaz perdesi oluşturur. Bu yazıda sunulan reaktör (su buharı gibi) ortam havası bileşenlerinin etkisini kaldırmak için basit bir yoludur, ve ek gaz akışının giriş olmadan farklı plazma jetleri ile kullanılabilir. • OH kökü benzer kökü • H kaynağı bir D2O / H2O sistemi kullanılarak tespit edilebilir. Yukarıda tarif edildiği gibi pahalı olmayan bir D 2 O da buhar olarak besleme gazının içine sokulabilir. H2O buhar ile gaz doygunluğu önce Drechsel balon tartılarak ve gaz akışını Throu köpüren sonra belirlendiBunu gh. Gazın bağıl nemi (örn, doygunluk) elde su miktarı ve geçen gazın hacmi hesaplanır. uzun süreli deneylerde, Drechsel şişede sıvının sıcaklığı buharlaşma nedeniyle azalabilir unutmayın. nem, belirli bir sıcaklık için hesaplanır. Hesaplanan değerler daha da besleme gazının görece neminin tespit literatürde 19 ile karşılaştırılmıştır. Ampirik bir su dolu Drechsel sayesinde o kadar 2 SLM bir akış tam şişe su buharı ile gaz doyurur keşfetmişlerdir. Ancak, yüksek akış oranları tam doygunluk için sıvı içindeki gazın yeterli ikamet süresi izin vermeyebilir. Diğer doygunluk teknikler gerekli olabilir. Başka zorlu bir görev yok çevreleyen hava sistemde mevcut olduğunu garanti etmektedir. Reaktör artık havayı çıkarmak için besleme gazı ile önceden temizlenir.Ön yıkama için gerekli olan zaman, reaktör hacmi ve verilen gazın akışı bağlıdır. Böyle bir helyum besleme gazı, plazma sistemi, sisteme, dış ortam hava dağılımı ve sürüklenme yokluğunun • radikal tutucu reaksiyonu kullanılarak test edilebilir. N2 plazma ve O hava 2 moleküller tarafından oluşturulan nitrik oksit (MGD) 2 Fe sahip bir radikal adüktü 2+ kompleksi 20 (MGD = N-metil-D-glukamin ditiokarbamat) olarak EPR ile tespit edilebilir. havanın tam olmaması durumunda, kimyasal katkı EPR sinyal gözlenmez. reaktör içinde, dış su moleküllerinin yokluğu aşağıdaki deneyle gösterilebilir. D 2 O sıvı numune, kuru bir besleme gazı plazmaya maruz kalmaktadır. Maruz kalma sonrası numune NMR analizi maruz kalma sırasında sıvı getirilen H2O miktarını gösterir. Bu Tubin artık H2O miktarını tahmin etmek için izin verirg deneyde besleme gazının 15 için de kullanılır. numune kabı tasarımı deneysel çalışma çok önemlidir. Başlangıçta, biz plastik ve cam mikrosantrifüj tüpler kullanılarak çalıştılar. Birlikte nispeten yüksek plazma besleme gaz akışı ile, açıklığın küçük çaplı çevreleyen hava ependorf tüp nüfuz izin vermez. Bununla birlikte, bu bir çok dezavantajları vardır. Plazma gerilmeye ve mikrosantrifüj tüp kenarlarında büyük sıcaklık artış göstermiştir. sıvı içine gaz fazından türlerin sağlanması, farklı gaz fazı dinamikleri ve sıvı numune düşük yüzey alanı (ve büyük bir hacim) da önemli ölçüde daha az etkili oldu. Bu nedenle, sıvı numune yüzey alanı, sıvı numune gaz fazından reaktif türlerin sağlanması için çok önemlidir. Bu kısa süreli radikalleri için özellikle önemlidir. Sıvı numune kabı nedenle maruz izin verecek şekilde tasarlanmış olmalıdırSıvı verimli difüzyon için yüksek yüzey alanına sahip. Numune sıvı numunenin konveksiyon ile ilgili sınırlamaları en aza indirmek için düşük derinliğe sahip olmalıdır. Gaz akışı yükseltilir ve özellikle de yanmış plazma ile sıvı numune 21 yüzeyinde önemli rahatsızlıklara oluşturmak dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, numune kabı özel deney için gerekli çap ve derinlikte bir kuyu gibi bir şekle sahiptir. iyi konumlandırılmış olduğu standının yüksekliği deney ihtiyaçlarına göre ayarlanabilir. Plazma jet reaktöre sokulduğu bir lastik kapak bu mümkün sıvı ile atık temas açısını değiştirmek mümkün kılar. Bu çözümler reaktif türlerin bir kHz frekans paralel alan plazma jeti ile sıvı indüklenen (• OH, • lH, vs.) kaynağının inceleme sağlar. jet çevreleyen bir cam reaktör kullanılarak bir yöntem azalan sınırlı değildirkoşulları belirlemiş ve diğer atmosferik basınç plazmalar ile birlikte kullanılabilir. Bu durumda, optik kalite kuvars cam bir reaktör olarak kullanılır olması gerekir, ancak içindeki optik ölçümler yapma imkanı vardır, başka yararları arasında vs buhar, O2, N2,: Yöntem besleme gazı için bir katkı maddelerinin bir giriş sağlar malzeme. reaktörün alt kısmında egzos borusu hemen hemen herhangi bir laboratuar plazma jeti kullanarak sağlar: Egzoz uzak davlumbaz plastik boru ile bağlanabilir. Reaktör kavramı çok yönlü ve kontrollü atmosfer gereklidir farklı plazmaların araştırmalarda kullanılabilir. Örneğin, stiren polimerizasyonu oksijen türlerinin 22 tarafından inhibe edilir, fakat sıvı stiren helyum besleme gazı plazmaya maruz bırakıldığında reaktör içinde görülmektedir.

Düşük sıcaklık, atmosferik basınç plazmalar (LTPS) nedeniyle biyomedikal uygulamalarda 1-3 onların engin potansiyeli son yıllarda artan ilgisini çekmiştir. Çevre atmosferi ile temas ettiği zaman, LTP reaktif oksijen ve nitrojen (RONS) 2,4 çeşitli üreten (N2, O 2 H2O buhar) hava moleküler içeriği ile reaksiyona girer. (-, • H • NO, vb • OH • OOH / O 2) • Bunlar arasında (örneğin hidrojen peroksit, ozon, nitrit ve nitrat anyonlar gibi) nispeten istikrarlı türler ve son derece reaktif radikaller vardır. Ilk önce gaz fazında üretilmiş Bu türler, ayrıca, biyolojik substrat 5 plazma tarafından sağlanmaktadır. RONS yüzeyler ile etkileşim ve böylece antimikrobiyal, antikanser ve LTP 6-8 antiviral etkileri tanımlar. LTP tedavilerin geliştirilmesi reaksiyonların karmaşık modelleme gerektirirRONS 9. Su, biyolojik ortamda bir parçasıdır, ve sulu faz reaksiyonları önemli ölçüde sistemin karmaşıklığını artırır. Gaz fazı plazma araştırılması yaygın optik emisyon spektroskopisi, lazer kaynaklı floresan, kızıl ötesi spektroskopisi, kütle spektrometrisi (MS) gibi 10-12 dahil olmak üzere çeşitli analitik teknikler kullanılarak gerçekleştirilir. Aynı zamanda, sıvı fazda tespit türlerin ayrıntılı araştırmalar hala çok azdır. Mevcut raporlar sulu çözeltiler 13,14 nöronlar tespiti vb sitometrisi UV ve elektron para-manyetik rezonanstır (EPR) spektroskopi, gibi çeşitli analitik yöntemlerin kullanımını tarif eder. EPR sıvı radikal tespiti için en doğrudan yöntem biridir. Ancak, birçok radikal türler nedeniyle kısa yaşam süresi EPR tarafından tespit edilemez. Bu gibi durumlarda, yakalama sıkma sıklıkla kullanılmaktadır. Spin bir bileşik (spin trap) içeren bir teknik yakalama whIch hızlı ve selektif (DMPO-OH, ilave maddesinin oluşturulması, ör DMPO hidroksil kökü ile reaksiyona giren), daha kalıcı bir kökü ilave maddeyi elde etmek için bir radikal ile reaksiyona girer. Plazma sıvı etkileşim çalışmalarında ortak zorluklar plazma atık etrafında çevre atmosfer ve diğer etkenleri (dış alanları, çevreye duyarlı güç kaynağı parçaları, vs.) kontrol edememe vardır. Burada, ameliyat plazma ve plazma jet nozul etrafında bir in-house inşa reaktör içeren bir metal örgü halinde oluşan bir kurulum kullanımını göstermek. metal örgü önemli ölçüde geliştirilmiş tekrarlanabilirlik ve plazma jetinin genel işlerliğinin sağlayan Faraday kafesi olarak hizmet vermektedir. cam reaktör plazma jet ve sistemden çevreleyen atmosfer hariç sıvı örneği, hem de kapsüller. Bu yöntem, sıvı çözeltiler ile temas herhangi bir atmosferik basınçlı plazma jeti için de kullanılabilirler.Örneğin, son zamanlarda plazmaya maruz sulu numunede saptanan reaktif oksijen türlerinin kaynağı soruşturma sundu. Izotopik etiketli su sıvı ve plazma jet, sıvı çözelti sisteminin 15 gaz fazında oluşan türler arasında ayrım yapmak için kullanıldı.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="783">
	<tbody>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:255px;">Plasma Resonant and Dielectric Barrier Corona Driver power supply&#160;</td>
			<td style="width:243px;">Information Unlimited</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">PVM500&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Mass flow controller (MFC)</td>
			<td>Brooks Instruments&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>2 slm (He calib.)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">MFC</td>
			<td>Brooks Instruments&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>5 slm (He calib.)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Microcomputer controller for MFCs</td>
			<td>Brooks Instruments&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>0254</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:255px;">H217O</td>
			<td>Icon Isotopes</td>
			<td style="width:119px;">IO 6245</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:255px;">5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide&#160;</td>
			<td style="width:243px;">Dojindo Molecular Technologies, Inc.&#160;</td>
			<td style="width:119px;">D048-10</td>
			<td>&#8805;99%</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:255px;">2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl&#160;</td>
			<td style="width:243px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">214000</td>
			<td>98%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Helium</td>
			<td style="width:243px;">BOC UK</td>
			<td style="width:119px;">110745-V</td>
			<td>99.996%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">High voltage probe</td>
			<td style="width:243px;">Tektronix&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>P6015A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Current probe</td>
			<td>Ion Physics Corporation&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>CM-100-L</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:243px;">Teledyne LeCroy</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>WaveJet 354A&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an atmospheric pressure plasma setup to investigate the reactive species formation

Termal olmayan atmosfer basıncı ( &#39;soğuk&#39;) plazmalar nedeniyle önemli biyomedikal potansiyeli son yıllarda artan ilgi görmüştür. Çevre atmosferle soğuk plazma reaksiyonları etkinliğini tanımlayabilir reaktif türlerin çeşitli verir. soğuk plazma tedavisinin etkili gelişme kinetik modeller gerektirirken, model kıyaslama ampirik veriler ihtiyacı var. plazmaya maruz kalan sulu çözeltilerde tespit reaktif türlerin kaynağı Deneysel çalışmalar hala çok azdır. Bu tür araştırmalar vardır (H 2, vb Ey buharı, O 2, N 2, hava) Biyomedikal plazma genellikle He veya Ar besleme gazı ile çalıştırılır ve belirli bir faiz çeşitli gaz katkılarla plazması tarafından üretilen reaktif türlerin araştırılması yatıyor plazma atık ile temas içinde çevre atmosferini kontrol zorluklar nedeniyle çok karmaşık. Bu çalışmada, &#39;yüksek&#39; gerilimin ortak konuları elekHz frekans plazma jeti deneysel çalışmalar tahrik. Bir reaktör plazma sıvı sisteminden ortam atmosferine dışlanmasını sağlayan geliştirilmiştir. Sistem böylece katkılar ve sıvı numune bileşenleri ile besleme gazı oluşur. Bu kontrollü bir atmosfer O-su buharı plazma sulu çözeltiler içinde, reaktif oksijen türlerinin kaynağı araştırılmasını sağladı. izotopik olarak etiketlenmiş su kullanımı, gaz fazında, kaynak tür ve sıvı oluşturulanlar arasında ayrım izin verdi. Plazma ekipmanı herhangi bir harici alanın olası etkisini ortadan kaldırmak için bir Faraday kafesi içinde kontrol altına alındı. Kurulum çok yönlüdür ve ayrıca soğuk plazma sıvı etkileşimler kimya anlamada yardımcı olabilir.

Yukarıda tarif edilen yöntem ve ekipmanı kullanarak, su ile temas halinde LTP sisteminde reaktif oksijen türlerinin kökeni araştırdık. Plazma çalışma frekansı ve gerilimi 25 kHz ve 18 kV (pik-to-peak), sırasıyla (Şekil 1). Örneğin, hidroksil radikali kaynağı izotopik olarak etiketlenmiş su kullanılarak belirlenmiştir. Bu sıvı numunede bu besleme gazı içinde su molekülleri arasında ayrım sağladı. Bunun için, H 2 16 O (buhar gibi) besleme gazı tanıtıldı. Çözündürüldü spin tuzağına DMPO ile H 2 17 o bir sıvı numune, bir numune kabı içine yerleştirilmiştir. Reaktör besleme gazı ile birlikte 30 saniye boyunca ön-yıkanmıştır. Önemli olarak, bu durumda, uzun ön-yıkama süresi, sıvı H teslim H 2 16 O önemli miktarda sonuçlanabilir <sub&gt; 2 17 O örnek. Daha sonra plazma ateşlenir ve numune 60 saniye boyunca atık maruz bırakılmıştır. maruziyet sonrası çözüm EPR ile analiz edilmiştir. İki DMPO-OH radikalini adüktler (DMPO- 17-OH ve DMPO- 16 OH) (Şekil 2) tespit edilmiştir. oluşan adüktlerinin oranı EPR verilerin daha fazla analiz ile tespit edildi. Sıvı faz bileşimin MS analizi, H 2 17 O (Tablo 1) H2 (gaz fazından sıvı içine yayılır) 16 O oranı gösterdi. iki karşılaştırması sıvı içinde saptanan hidroksil kökleri, aslında, sıvı, gaz fazında, menşeli olup olduğunu ileri sürmektedir. Benzer çalışmalar, 15 radikal • H (• D) kaynağını tespit etmek için bir D 2 O / H 2 O sistemi gibi diğer sistemler kullanılarak yapılabilir. Şekil 1. Kurulum reaktif oksijen türlerinin kaynağı araştırılması için kullanılmıştır. Plazma helyum besleme gazı ile kuvars cam tüp (4 mm iç çap, 1 mm et kalınlığında) üretilmiştir. Besleme gazı akışı 2 sim olmuştur. Besleme gazı ihtiva edilen H yukarıda belirtildiği gibi tanıtılan 2 O buharı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54765/54765fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54765/54765fig2.jpg" /> H 2 17 DMPO çözeltisi içinde indüklenen DMPO-H, DMPO- 16-OH ve DMPO- 17 OH radikalini adüktlerin karışımdan Şekil 2. EPR tayfı </sup&gt; O plazmaya maruz. analiz literatüründe 16 mevcut aşırı ince değerlerini kullanarak spektrumları simülasyon yazılımı kullanılarak yapıldı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54765/54765fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="tablo 1" src="/files/ftp_upload/54765/54765tbl1.jpg" /> DMPO- 16 OH Tablo 1. Konsantrasyon ve DMPO- 17 OH radikal ekleri ve 2 17 O örnek plazma maruz kaldıktan sonra sıvı H H 2 16 O miktarı. Adüktleri konsantrasyonlarının mutlak miktarları EPR kalibrasyon kullanılarak elde edilmiştir kararlı bir radikal 2 ile,2,6,6-tetrametilpiperidin 1-oksil (TEMPO). Resim ilave su buharı (Giriş 1) olması durumunda, bir artık nem besleme gazı içinde mevcut olan. H 2 17 o ve sıvı numunede H 2 16 O nispi miktarları oluşan bir karışım sonrası plazma maruziyet çözeltisi ile tepkimeye girdikten sonra 16 O- ve 17 O-sinnamik asit elde sinamoil klorür bir hidroliz reaksiyonu kullanılarak belirlenmiştir. Başka bir yerde, 15 tarif edilen şekilde elde edilen karışım, yüksek çözünümlü kütle spektrometresi ile analiz edilmiştir.

Watch this Scientific Journal Video about An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation at JoVE.com

An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation

An experimental setup was created for the helium-operated kHz frequency plasma jet. The setup includes a cage for the plasma power supply and jet and an in-house built reactor to monitor plasma-induced reactive species without the interference of the ambient atmosphere.

Bir Atmosfer Basıncı Plazma Kurulum Reaktif Türler Oluşumu Araştırma

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. ...

an-atmospheric-pressure-plasma-setup-to-investigate-reactive-species

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Organic Chemistry

Engineering

Unit 1

Radical Chemistry

SCIENTISTS IN ACTION

9.8K Görüntüleme.  University of York. An experimental setup was created for the helium-operated kHz frequency plasma jet. The setup includes a cage for the plasma power supply and jet and an in-house built reactor to monitor plasma-induced reactive species without the interference of the ambient atmosphere. 

Video: An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation

Encapsulation and Permeability Characteristics of Plasma Polymerized Hollow Particles

In this protocol, core-shell nanostructures are synthesized by plasma enhanced chemical vapor deposition. We produce an amorphous barrier by plasma polymerization of isopropanol on various solid substrates, including silica and potassium chloride. This versatile technique is used to treat nanoparticles and nanopowders with sizes ranging from 37 nm to 1 micron, by depositing films whose thickness can be anywhere from 1 nm to upwards of 100 nm. Dissolution of the core allows us to study the rate of permeation through the film. In these experiments, we determine the diffusion coefficient of KCl through the barrier film by coating KCL nanocrystals and subsequently monitoring the ionic conductivity of the coated particles suspended in water. The primary interest in this process is the encapsulation and delayed release of solutes. The thickness of the shell is one of the independent variables by which we control the rate of release. It has a strong effect on the rate of release, which increases from a six-hour release (shell thickness is 20 nm) to a long-term release over 30 days (shell thickness is 95 nm). The release profile shows a characteristic behavior: a fast release (35% of the final materials) during the first five minutes after the beginning of the dissolution, and a slower release till all of the core materials come out.

We have used plasma enhanced chemical vapor deposition to deposit thin films ranging from a few nm to several 100 nm on nano-sized particles of various materials. We subsequently etch the core material to produce hollow nanoshells whose permeability is controlled by the thickness of the shell. We characterize the permeability of these coatings to small solutes and demonstrate that these barriers can provide sustained release of the core material over several days.

Plazma Polimerize Hollow Parçacıkların Encapsulation ve Geçirgenlik Özellikleri

In this protocol, core-shell nanostructures are synthesized by plasma enhanced chemical vapor deposition. We produce an amorphous barrier by plasma ...

Mühendislik

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

Aşırı basınç ve Sıcaklıklarda sentezi ve mikrodifraksiyon

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Using Neutron Spin Echo Resolved Grazing Incidence Scattering to Investigate Organic Solar Cell Materials

The spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) technique has been used to probe the length-scales associated with irregularly shaped crystallites. Neutrons are passed through two well defined regions of magnetic field; one before and one after the sample. The two magnetic field regions have opposite polarity and are tuned such that neutrons travelling through both regions, without being perturbed, will undergo the same number of precessions in opposing directions. In this case the neutron precession in the second arm is said to &#34;echo&#34; the first, and the original polarization of the beam is preserved. If the neutron interacts with a sample and scatters elastically the path through the second arm is not the same as the first and the original polarization is not recovered. Depolarization of the neutron beam is a highly sensitive probe at very small angles (&#60;50&#160;&#956;rad) but still allows a high intensity, divergent beam to be used. The decrease in polarization of the beam reflected from the sample as compared to that from the reference sample can be directly related to structure within the sample.
In comparison to scattering observed in neutron reflection measurements the SERGIS signals are often weak and are unlikely to be observed if the in-plane structures within the sample under investigation are dilute, disordered, small in size and polydisperse or the neutron scattering contrast is low. Therefore, good results will most likely be obtained using the SERGIS technique if the sample being measured consist of thin films on a flat substrate and contain scattering features that contains a high density of moderately sized features (30 nm to 5 &#181;m) which scatter neutrons strongly or the features are arranged on a lattice. An advantage of the SERGIS technique is that it can probe structures in the plane of the sample.

Progress has been made in utilizing spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) as a neutron scattering technique to probe the length-scales in irregular samples. Crystallites of [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester have been probed using the SERGIS technique and the results confirmed by optical and atomic force microscopy.

Nötron Spin Echo'nun Kullanılması, Organik Güneş Hücresi Malzemelerini Araştırmak İçin Otlatma İnsidansını Dağıtmayı Çözdü

The spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) technique has been used to probe the length-scales associated with irregularly shaped ...

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a stable and continuous operation of the plasma is possible and the plasma torch can be used for many different applications. On one hand, the hot (3,600 K gas temperature) plasma can be used for chemical processes and on the other hand the cold afterglow (temperatures down to almost RT) can be applied for surface processes. For example chemical syntheses are interesting volume processes. Here the microwave plasma torch can be used for the decomposition of waste gases which are harmful and contribute to the global warming but are needed as etching gases in growing industry sectors like the semiconductor branch. Another application is the dissociation of CO2. Surplus electrical energy from renewable energy sources can be used to dissociate CO2 to CO and O2. The CO can be further processed to gaseous or liquid higher hydrocarbons thereby providing chemical storage of the energy, synthetic fuels or platform chemicals for the chemical industry. Applications of the afterglow of the plasma torch are the treatment of surfaces to increase the adhesion of lacquer, glue or paint, and the sterilization or decontamination of different kind of surfaces. The movie will explain how to ignite the plasma solely by microwave power without any additional igniters, e.g., electric sparks. The microwave plasma torch is based on a combination of two resonators &#8212; a coaxial one which provides the ignition of the plasma and a cylindrical one which guarantees a continuous and stable operation of the plasma after ignition. The plasma can be operated in a long microwave transparent tube for volume processes or shaped by orifices for surface treatment purposes.

This movie shows how an atmospheric plasma torch can be ignited by microwaves with no additional igniters and provides a stable and continuous plasma operation suitable for plenty of applications.

Nasıl herhangi bir ilave Ateşleyici olmadan bir Atmosferik Basınç Mikrodalga Plazma Torch tutuşturmak için

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their behavior for single stages of a process or even an entire process. For the simulation with occurring particle-particle and particle-wall contacts, the value of the coefficient of restitution is required. It can be determined experimentally. The coefficient of restitution depends on several parameters like the impact velocity. Especially for fine particles the impact velocity depends on the air pressure and under atmospheric pressure high impact velocities cannot be reached. For this, a new experimental setup for free-fall tests under vacuum conditions is developed. The coefficient of restitution is determined with the impact and rebound velocity which are detected by a high-speed camera. To not hinder the view, the vacuum chamber is made of glass. Also a new release mechanism to drop one single particle under vacuum conditions is constructed. Due to that, all properties of the particle can be characterized beforehand.

The coefficient of restitution is a parameter that describes the loss of kinetic energy during collision. Here, a free-fall setup under vacuum conditions is developed to be able to determine the coefficient of restitution parameter for particles in micrometer range with high impact velocities.

Vakum Koşullarında Restitüsyon katsayısı ölçümü için bir deneysel Kur Geliştirilmesi

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data acquisition times with high spatial resolution. In the electronics industry there is serious interest in performing failure analysis on 3D microelectronic packages, many which contain multiple levels of high-density interconnections. Often in tomography there is a trade-off between image resolution and the volume of a sample that can be imaged. This inverse relationship limits the usefulness of conventional computed tomography (CT) systems since a microelectronic package is often large in cross sectional area 100-3,600 mm2, but has important features on the micron scale. The micro-tomography beamline at the Advanced Light Source (ALS), in Berkeley, CA USA, has a setup which is adaptable and can be tailored to a sample&#39;s properties, i.e., density, thickness, etc., with a maximum allowable cross-section of 36 x 36 mm. This setup also has the option of being either monochromatic in the energy range ~7-43 keV or operating with maximum flux in white light mode using a polychromatic beam. Presented here are details of the experimental steps taken to image an entire 16 x 16 mm system within a package, in order to obtain 3D images of the system with a spatial resolution of 8.7 &#181;m all within a scan time of less than 3 min. Also shown are results from packages scanned in different orientations and a sectioned package for higher resolution imaging. In contrast a conventional CT system would take hours to record data with potentially poorer resolution. Indeed, the ratio of field-of-view to throughput time is much higher when using the synchrotron radiation tomography setup. The description below of the experimental setup can be implemented and adapted for use with many other multi-materials.

For this study synchrotron radiation micro-tomography, a non-destructive three-dimensional imaging technique, is employed to investigate an entire microelectronic package with a cross-sectional area of 16 x 16 mm. Due to the synchrotron&#39;s high flux and brightness the sample was imaged in just 3 min&#160;with an 8.7 &#181;m spatial resolution.

Çok ölçekli Üç boyutlu Mikroelektronik paketleri Soruşturma Sinkrotron Radyasyon Microtomography kullanma

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Spark Plasma Sintering Apparatus Used for the Formation of Strontium Titanate Bicrystals

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with one twist grain boundary. This apparatus utilizes high uniaxial pressure and a pulsed direct current for rapid consolidation of material. Diffusion bonding of strontium titanate bicrystals without fracture, in a spark plasma sintering apparatus, is possible at high pressures due to the unusual temperature dependent plasticity behavior of strontium titanate. We demonstrate a method for the successful formation of bicrystals at accelerated time scales and lower temperatures in a spark plasma sintering apparatus compared to bicrystals formed by conventional diffusion bonding parameters. Bond quality was verified by scanning electron microscopy. A clean and atomically abrupt interface containing no secondary phases was observed using transmission electron microscopy techniques. Local changes in bonding across the boundary was characterized by simultaneous scanning transmission electron microscopy and spatially resolved electron energy-loss spectroscopy.

A viable technique for the formation of strontium titanate bicrystals at high pressure and fast heating rate via the spark plasma sintering apparatus is developed.

Stronsiyum Titanate Bicrystals Oluşumunda Kullanılan Plazma Sinterleme Aparatı Spark

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with ...

New Application of an Atmospheric Pressure Plasma Jet as a Neuro-protective Agent Against Glucose Deprivation-induced Injury of SH-SY5Y Cells

The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has attracted the attention of many researchers from multiple disciplines in recent years because its emissions include multiple types of reactive nitrogen species (RNS) and reactive oxygen species (ROS). Our previous study has shown the cytoprotective effect of the APPJ against oxidative stress-induced injuries. The aim of the present study is to provide a detailed in vitro treatment protocol regarding the neuroprotective applications of helium APPJs on glucose deprivation-induced injury in SH-SY5Y cells. The SH-SY5Y human neuroblastoma-derived cell line was maintained in RPMI 1640 medium supplemented with 15% fetal calf serum. The culture medium was then changed to RPMI 1640 without glucose before APPJ treatment. After a 1 h incubation in a cell incubator, cell viability was determined using Cell Counting Kit 8. The results showed that, compared to the glucose deprivation group, cells treated with APPJ exhibited significantly increased cell viability in a dose-dependent manner, with 8 s/well observed as an optimal dose. Meanwhile, helium flow had no effect on the glucose deprivation-induced cell impairment. Our results indicated that APPJ could be potentially used as a treatment method for the diseases in the central nervous system related to glucose deprivation. This protocol could also be used as a cytoprotective application for other cells with different impairments, but the cell culture and APPJ treatment conditions should be readjusted, and the treatment dose must be relatively low.

A protocol for the neuroprotective application of low-dose atmospheric pressure plasma treatment on glucose deprivation-induced SH-SY5Y injuries.

Bir atmosferik basınç plazma Jet yeni uygulama SH-SY5Y hücrelerin glikoz yoksunluğu kaynaklı yaralanma karşı bir nöro-koruyucu ajan olarak

The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has attracted the attention of many researchers from multiple disciplines in recent years because its emissions ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for applications in two-dimensional nanoelectronics devices. Although many methods to synthesize SnSe nanocrystals have been developed, a simple way to fabricate large-sized single-layer SnSe flakes remains a great challenge. Herein, we show the experimental method to directly grow large-sized single-layer rectangular SnSe flakes on commonly used SiO2/Si insulating substrates using a straightforward two-step fabrication method in an atmospheric pressure quartz tube furnace system. The single-layer rectangular SnSe flakes with an average thickness of ~6.8 &#197; and lateral dimensions of about 30 &#181;m &#215; 50 &#181;m were fabricated by a combination of vapor transport deposition technique and nitrogen etching route. We characterized the morphology, microstructure, and electrical properties of the rectangular SnSe flakes and obtained excellent crystallinity and good electronic properties. This article about the two-step fabrication method can help researchers grow other similar two-dimensional, large-sized, single-layer materials using an atmospheric pressure system.

A protocol is presented demonstrating a two-step fabrication technique to grow large-sized single-layer rectangular shaped SnSe flakes on low-cost SiO2/Si dielectrics wafers in an atmospheric pressure quartz tube furnace system.

Tek katmanlı dikdörtgen SnSe büyük ölçekli pul imalatı atmosfer basıncı

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

As the development of physical plasma technology, cold atmospheric plasmas (CAPs) have been widely investigated in decontamination, cancer treatment, wound healing, root canal treatment, etc., forming a new research field named plasma medicine. Being a mixture of electrical, chemical, and biological reactive species, CAPs have shown their abilities to enhance nerve stem cells differentiation both in vitro and in vivo and are becoming a promising way for neurological disease treatment in the future. The much more exciting news is that using CAPs may realize one-step, and safely directed, differentiation of neural stem cells (NSCs) for tissue transportation. We demonstrate here the detailed experimental protocol of using a self-made CAP jet device to enhance NSC differentiation in C17.2-NSCs and primary rat neural stem cells, as well as observing the cell fate by inverted and fluorescence microscopy. With the help of immunofluorescence staining technology, we found both the NSCs showed an accelerated differential rate than the untreated group, and ~75% of the NSCs selectively differentiated into neurons, which are mainly mature, cholinergic, and motor neurons.

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

This protocol aims to provide detailed experimental steps of a cold atmospheric plasma treatment on neural stem cells and immunofluorescence detection for differentiation enhancement.

Sinir kök hücre farklılaşması bir tek adımlı soğuk atmosferik plazma tedavi Vitro tarafından

As the development of physical plasma technology, cold atmospheric plasmas (CAPs) have been widely investigated in decontamination, cancer treatment, ...