Characteristics of Cold Atmospheric Plasma Jet when Excited by Sinusoidal and Positive Pulse Voltages for Medical Applications

I. V. Schweigert; Швейгерт И. В.; D. E. Zakrevskyc; Закревский Д. Э.; E. V. Milakhina; Милахина Е. В.; P. P. Gugin; Гугин П. П.; M. M. Birykov; Бирюков М. М.; E. A. Patrakova; Патракова Е. А.; O. S. Troitskaya; Троицкая О. С.; O. A. Koval; Коваль О. А.

doi:10.31857/S0367292122601400

Характеристики холодной плазменной струи при возбуждении синусоидальным и положительным импульсным напряжениями для медицинских приложений

Авторы: Швейгерт И.В.¹, Закревский Д.Э.²^,3^,1, Милахина Е.В.¹^,3^,2, Гугин П.П.³^,1, Бирюков М.М.⁴^,5^,1, Патракова Е.А.⁶, Троицкая О.С.⁴^,1, Коваль О.А.¹^,4
Учреждения:
1. Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
2. Новосибирский государственный технический университет
3. Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН
4. Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН
5. Новосибирский государственный университет
6. Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РА
Выпуск: Том 49, № 5 (2023)
Страницы: 447-453
Раздел: НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПЛАЗМА
URL: https://transsyst.ru/0367-2921/article/view/668532
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292122601400
EDN: https://elibrary.ru/VEFPZI
ID: 668532

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Низкотемпературные плазменные струи при атмосферном давлении, генерируемые синусоидальным и положительным импульсным напряжением, по-разному взаимодействуют с обрабатываемой поверхностью. В эксперименте и в численном моделировании сравниваются режимы работы струи гелиевой плазмы для этих типов рабочих напряжений. Ток разряда на обрабатываемой поверхности с течением времени, и нагрев поверхности изучены для различных параметров разряда, допустимых для противораковой терапии. Для повышения эффективности плазменной струи анализируется интенсивность спектра излучения. Нагрев поверхности контролируется для того, чтобы удовлетворить условиям безопасного плазменного воздействия на биологические объекты. Обсуждается влияние длительности импульса напряжения на интенсивность взаимодействия плазмы с поверхностью. Результаты воздействия на раковые клетки A549 и MCF-7 демонстрируют высокую эффективность холодной плазменной струи, генерируемой в оптимальных режимах.

Ключевые слова

холодная плазменная струя, импульсное напряжение, длина импульса, температура поверхности, оптимизация режимов

Список литературы

Chatraie M., Torkaman G., Khani M., Salehi H., Sho-kri B. // Sci. Reps. 2018. V. 8. P. 5621.
Kos S., Blagus T., Cemazar M., Filipic G., Sersa G., Cvelbar U. // PLoS ONE. 2017. V. 12 (4). P. e0174966.
Гугин П., Закревский Д., Милахина Е. // Письма ЖТФ. 2021. Т. 47. С. 22.
Slikboer E., Viegas P., Bonaventura Z., Garcia-Caurel E., Sobota A., Bourdon A., Guaitella O. // Plasma Sources Sci. Technol. 2019. V. 28. P. 095016.
Viegas P., Hofmans M., van Rooij O., Obrusnk A., Klarenaar B.L.M., Bonaventura Z., Guaitella O., Sobota A., Bourdon A. // Plasma Sources Sci. Technol. 2020. V. 29. P. 095011.
Schweigert I.V., Zakrevsky Dm.E., Gugin P.P., Yelak E.V., Golubitskaya E.A., Troitskaya O.S., Koval O.A. // Appl. Sci. 2019. V. 9. P. 4528.
Schweigert I.V., Alexandrov A.L., Zakrevsky Dm.E. // Plasma Sources Sci. Technol. 2020. V. 29. P. 12LT02.
Schweigert I., Vagapov S., Lin L., Keidar M. // J. Phys D Appl. Phys. 2019. V. 52 (29). P. 295201.
Koval O., Kochneva G., Tkachenko A., Troitskaya O., Sivolobova G., Grazhdantseva A., Nushtaeva A., Kuligi-na E., Richter V. // BioMed. Res. Int. 2017. V. 2017. P. 1.