bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2021-19-6-66-73bsuir-3160Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSИсследовательский стенд для микроплазменной поверхностной обработки материалов в условиях атмосферного давленияResearch stand for microplasma surface treatment of materials at atmospheric pressureБордусовС. В.BordusauS. V.

Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры электронной техники и технологии

Минск

Bordusau Siarhei V., D.Sc., Professor, Professor at the Electronic Technique and Technology Department

Minsk

МадвейкоС. И.MadveikaS. I.

Кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой электронной техники и технологии

Минск

Madveika Siarhei I., PhD, Assosiate Professor, Head of the Electronic Technique and Technology Department

Minsk

БарахоевА. Л.BarakhoyeuA. L.

Барахоев Андрей Леонидович, аспирант кафедры электронной техники и технологии

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6

Barakhoyeu Andrei L., Postgraduate student at the Electronic Technique and Technology Department

220013, Minsk, P. Brovky str., 6

andreibarahoev@gmail.comТихонО. И.TsikhanO. I.

Аспирант кафедры электронной техники и технологии

Минск

Tsikhan Oleg I., Postgraduate student at the Electronic Technique and Technology Department

Minsk

МоисеевА. А.MaiseyeuA. A.

Магистрант кафедры электронной техники и технологии

Минск

Maiseyeu Andrei A., Undergraduate student at the Electronic Technique and Technology Department

Minsk

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics2021300920211966673Copyright © Бордусов С.В., Мадвейко С.И., Барахоев А.Л., Тихон О.И., Моисеев А.А., 20212021Бордусов С.В., Мадвейко С.И., Барахоев А.Л., Тихон О.И., Моисеев А.А.Bordusau S.V., Madveika S.I., Barakhoyeu A.L., Tsikhan O.I., Maiseyeu A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3160

Разработан исследовательский стенд для микроплазменной обработки поверхностей объектов с возможностью перемещения зоны разряда вдоль объекта с использованием программно управляемого линейного шагового двигателя. Конструкция стенда позволяет применять разные типы систем плазмообразования, а также проводить обработку с подачей в зону разряда различных газов, таких как воздух, азот, кислород и т. д. Исследовательский стенд оснащен измерительным оборудованием для контроля электрических и физических характеристик разряда (цифровые осциллографы, оптический эмиссионный спектрометр, аэроионометр и др.). Для последующей оценки качества и характеристик обработанных поверхностей могут использоваться микротвердомер, гониометр, интерференционный микроскоп, трибометр, разрывная машина и т. д. Приведены примеры электрических характеристик разрядных устройств, апробированных в составе исследовательского стенда, оптической эмиссионной спектроскопии плазмы, результатов измерений краевого угла смачивания поверхностей обработанных объектов.

A research stand for microplasma treatment of object surfaces with the ability to move the discharge zone along the object using a program-controlled linear stepper motor has been developed. The design of the stand allows the use of different types of plasma generation systems, as well as processing with feeding of various gases such as air, nitrogen, oxygen, etc. into the discharge zone. The research bench is equipped with measuring equipment for monitoring the electrical and physical characteristics of the discharge (digital oscilloscopes, optical emission spectrometer, air ion meter, etc.). A microhardness tester, goniometer, interference microscope, tribometer, tensile testing machine, etc. can be used to further evaluate the quality and characteristics of the treated surfaces. Examples of the electrical characteristics of discharge devices tested as part of the research stand, optical emission spectroscopy of plasma, and results of measurements of the contact angle of treated objects surfaces are given.

исследовательский стендплазменная обработка поверхностиплазма атмосферного давленияresearch standplasma surface treatmentatmospheric pressure plasmaReferencesSelwyn G.S., Herrmann H.W., Park J., & Henins I. Materials Processing Using an Atmospheric Pressure, RF-Generated Plasma Source. Contributions to Plasma Physics. 2001;41(6):610-619. DOI:10.1002/1521-3986(200111)41:6<610:aid-ctpp610>3.0.co;2-l.Selwyn G.S., Herrmann H.W., Park J., & Henins I. Materials Processing Using an Atmospheric Pressure, RF-Generated Plasma Source. Contributions to Plasma Physics. 2001;41(6):610-619. DOI:10.1002/1521-3986(200111)41:6<610:aid-ctpp610>3.0.co;2-l.Peran J., & Ercegović Ražić S. Application of atmospheric pressure plasma technology for textile surface modification. Textile Research Journal. 2019: 1-24. DOI:10.1177/0040517519883954.Peran J., & Ercegović Ražić S. Application of atmospheric pressure plasma technology for textile surface modification. Textile Research Journal. 2019: 1-24. DOI:10.1177/0040517519883954.d'Agostino R., Favia P., Kawai Y., Ikegami H., Sato N., Arefi-Khonsari F. Advanced plasma technology. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA; 2008.d'Agostino R., Favia P., Kawai Y., Ikegami H., Sato N., Arefi-Khonsari F. Advanced plasma technology. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA; 2008.Yamamoto T., Okubo M. Nonthermal Plasma Technology. In: Wang L.K., Hung YT., Shammas N.K. (Eds.) Advanced Physicochemical Treatment Technologies; 2017: 135-293. Humana Press. DOI:10.1007/978-1-59745-173-4_4Yamamoto T., Okubo M. Nonthermal Plasma Technology. In: Wang L.K., Hung YT., Shammas N.K. (Eds.) Advanced Physicochemical Treatment Technologies; 2017: 135-293. Humana Press. DOI:10.1007/978-1-59745-173-4_4Johansson K.S. Surface Modification of Plastics. In: Applied Plastics Engineering Handbook (Second Edition): Processing, Materials, and Applications, 2017: 443-87. William Andrew Publishing. DOI: 10.1016/B978-0-323-39040-8.00020-1.Johansson K.S. Surface Modification of Plastics. In: Applied Plastics Engineering Handbook (Second Edition): Processing, Materials, and Applications, 2017: 443-87. William Andrew Publishing. DOI: 10.1016/B978-0-323-39040-8.00020-1.Meichsner J., Schmidt M., Schneider R., & Wagner H.-E. (Eds.). Nonthermal Plasma Chemistry and Physics (1st ed.). CRC Press; 2013. DOI:10.1201/b12956.Meichsner J., Schmidt M., Schneider R., & Wagner H.-E. (Eds.). Nonthermal Plasma Chemistry and Physics (1st ed.). CRC Press; 2013. DOI:10.1201/b12956.Ono R. Optical diagnostics of reactive species in atmospheric-pressure nonthermal plasma. Journal of Physics D: Applied Physics. 2016; 49(8), 083001. DOI:10.1088/0022-3727/49/8/083001.Ono R. Optical diagnostics of reactive species in atmospheric-pressure nonthermal plasma. Journal of Physics D: Applied Physics. 2016; 49(8), 083001. DOI:10.1088/0022-3727/49/8/083001.Veldhuizen van E.M., Rutgers W.R. Corona discharges: fundamentals and diagnostics. In Frontiers in low temperature plasma diagnostics IV: papers, Rolduc Conference Centre, The Netherlands, 25.03–29.03.2001. Eindhoven: Eindhoven University of Technology; 2001: 40-49Veldhuizen van E.M., Rutgers W.R. Corona discharges: fundamentals and diagnostics. In Frontiers in low temperature plasma diagnostics IV: papers, Rolduc Conference Centre, The Netherlands, 25.03–29.03.2001. Eindhoven: Eindhoven University of Technology; 2001: 40-49Al-Abduly, Abdullah & Christensen P. An in situ and downstream study of non-thermal plasma chemistry in an air fed dielectric barrier discharge (DBD). Plasma Sources Science and Technology. 2015;24(6), 065006. DOI: 10.1088/0963-0252/24/6/065006.Al-Abduly, Abdullah & Christensen P. An in situ and downstream study of non-thermal plasma chemistry in an air fed dielectric barrier discharge (DBD). Plasma Sources Science and Technology. 2015;24(6), 065006. DOI: 10.1088/0963-0252/24/6/065006.Keller S., Rajasekaran P., Bibinov N., & Awakowicz P. Characterization of transient discharges under atmospheric-pressure conditions applying nitrogen photoemission and current measurements. Journal of Physics D: Applied Physics. 2012;45(12), 125202. DOI:10.1088/0022-3727/45/12/125202.Keller S., Rajasekaran P., Bibinov N., & Awakowicz P. Characterization of transient discharges under atmospheric-pressure conditions applying nitrogen photoemission and current measurements. Journal of Physics D: Applied Physics. 2012;45(12), 125202. DOI:10.1088/0022-3727/45/12/125202.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.