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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-40658

Emission von ultravioletter Strahlung von 168 nm bis 275 nm (UVC) und Bildung von Stickoxiden bei der Verwendung eines Gerätes zur Erzeugung kalten physikalischen Plasmas

  • In der vorliegenden Arbeit wurde die Argon Plasma Quelle „MiniJet-R“ von HHF-Elektronik, Aachen, auf ihre Eignung als medizinischer CAP-Generator und ihre Emission von UVC-Strahlung und NO2 untersucht. Dabei wurde die Emission von UVC-Strahlung auf ihre Abstandsabhängigkeit und ihre Winkelverteilung vermessen. Die UVC-Intensität nimmt im für Entfernungen bis ca. einer Plasmaflammenlänge weniger schnell als 1/r² ab. Erst ab Entfernungen die ca. zwei Plasmaflammenlängen entsprechen nimmt die UVC-Intensität mit 1/r² ab. Die Intensität ist über alle Winkel gleich verteilt, bis eine durch den apparativen Aufbau der Quelle bedingte Abschattung bei Winkeln ab 85° einsetzt. Weiter wurde die Abhängigkeit der UVC-Intensität von den Betriebsparametern Argon Gasdurchfluss und Power Level untersucht. Dabei wurde gezeigt, dass die UVC-Intensität mit steigendem Gasdurchfluss abnimmt. Bei der Charakterisierung der Power Level – Abhängigkeit zeigte sich, dass die UVC-Intensität bei Power Level 3 ein Minimum hat. Zur näheren Bestimmung der UVC-Strahlung des Plasmas wurde das Spektrum des Plasmas von 168nm bis 275nm aufgenommen. Durch den Vergleich des gemessenen Spektrums und eines berechneten NO-Spektrums konnte NO als Hauptquelle der UVC-Strahlung nachgewiesen werden. Mittels Chemilumineszens-Messung konnte außerhalb des Plasmas NO2 als verbleibende Komponente identifiziert werden, während NO nur in vernachlässigbaren Konzentrationen außerhalb des Plasmas nachweisbar war. In weiteren Messungen wurde die NO2-Erzeugung des Plasmas in Abhängigkeit der Betriebsparameter Gasdurchfluss und Powerlevel sowie die NO2-Konzentration in der Raumluft in Abhängigkeit vom Abstand und von der Richtung zum Plasma bestimmt. Dabei wurde nachgewiesen, dass bei ausreichendem Abstand zum Plasma die NO2-Konzentration unterhalb des Arbeitsplatzgrenzwertes liegt. Unter ungünstigen Betriebsbedingungen und in unmittelbarer Umgebung konnten allerdings auch erheblich höhere Konzentrationen festgestellt werden. Die gemessenen UVC-Intensitäten und NO2-Konzentrationen werden mit den geltenden Maximalwerten unter dem Aspekt der Arbeitsplatzsicherheit verglichen. Abschließend erfolgt eine Beurteilung der CAP-Quelle „Minijet-R“ und eine Beschreibung einer idealen CAP-Quelle.
  • CAP therapy is one focus of medical disciplines. Related to the application of cold atmospheric plasma is the emission of UV-radiation and production of harmful NOx-gases. The Argon CAP of the Minijet-R device was characterized with respect to its UV spectrum between 165 nm and 275 nm. NO was determined as the origin and of its UV-emission. The UV-intensity was messured depending on distance, angel, gas flow and power input. The Ar plasma led to the formation of NO inside the plasma. NO was not found outside the plasma but NO2. The NO2 concentration was determined depending on gasflow, distance to the plasma and power input into the plasma. Both, the UV-intensity and the NO2-concentration were compared to the occupational exposure limit values.

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Metadaten
Author:Dr. rer. med. Karsten Kletschkus
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-40658
Title Additional (German):UV emission from 168 nm to 275nm and generation of NOx of a cold Argon plasma device
Referee:PD Dr. Dr. Matthias Stope, Prof. Dr. Harry Scherthan
Advisor:PD Dr. Dr. Matthias Stope
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2020
Date of first Publication:2020/10/26
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2020/10/15
Release Date:2020/10/26
Tag:Plasmamedizin
GND Keyword:Emission, Plasmaphysik
Pagenumber:91
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Urologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit