Atmosferik basınç soğuk plazma jetler
Atmospheric pressure cold plasma jets
Yazar: ECE DALLI
Danışman: DOÇ. DR. TAMER AKAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Soğuk plazma = Cold plasma

Özet:
İnsanoğlunun yeryüzünde ürettiği ilk plazma ateştir ve çok yüksek sıcaklıklara sahiptir.  20. yüzyılda kapalı hacimler içinde ateşin yapısı ile benzer özelliklere sahip, oda sıcaklığında gaz deşarj plazmaları üretilmiştir.  Son 20 yıl içerisinde üretilen bu soğuk plazmalar kapalı hacim içerisinden atmosfer koşullara çıkarılmıştır. Atmosfer koşullarına çıkan bu plazmalar ''jet'' olarak adlandırılmaktadır.
Bu tez çalışmasında son 20 yıl içerisinde üretilen tüm atmosferik basınç soğuk plazma jetleri incelenmiş ve bunların içinden özellikle 100 derecenin altında sıcaklıklara sahip jetler konu edilmiş ve detaylıca açıklanmıştır.  Seçilen atmosferik basınç soğuk plazma jetleri, kullanılan güç kaynağı cinsinden yani üretilen plazmanın elektromanyetik alan yapısına göre sınıflandırılmıştır.  Son 5 yıl içinde geliştirilen ve teknolojide kullanılan sistemler özellikle çalışmanın içine alınmıştır.  Kullanılan güç kaynağına göre ana başlıklarda verilen sistemler, elektrot dizaynlarına göre alt başlıklar atlında incelenmişlerdir.  Her bir sistemin elektrotlar dizaynı, kullanılan gaz, gaz akış hızı ve jet sıcaklığı verilmiştir.  Ayrıca üretilen plazmaların elektriksel karakteristikleri ve spektroskopik bilgileri verilmiştir.  Son olarak atmosferik basınç soğuk plazma jetlerinin yüzey temizleme ve aktivasyon, sıvı arıtma, hücreler üzerine etkisi, diş çürüğü tedavisi, cilt yenileme, yara tedavisi ve kanser tedavisi gibi alanlarda kullanımları açıklanmıştır.
Bu literatür çalışmasından sonra tümüyle orijinal yeni bir atmosferik basınç soğuk plazma jet üretilmesi için çalışmalar yapılmıştır. Yapılan ilk çalışmalarda cam vakum odası içinde havanın DC soğuk plazma jeti üretilmiştir. Su soğutmalı paslanmaz çelik elektrotlar sistemi kullanan bu DC plazma jetini atmosferik koşullara çıkarmak ve sıcaklığını düşürmek için ön çalışmalar yapılmıştır.

Abstract:
The first plasma generated in earth by human being is fire and it has high temperatures. In 20th century, gas-discharging plasmas were generated at room temperature in closed chambers bearing similar properties to those of the fire.  In the past two decades, these cold plasmas have been taken out from closed chambers to atmospheric conditions, which are now called ''jet''.
In this study, all the atmospheric pressure cold plasma jets that have been produced in the past 20 years were investigated, with the atmospheric pressure cold plasma jets that have temperatures lower than 100 degree chosen and explained in detail.  The selected atmospheric pressure cold plasma jets are classified in accordance with the type of the power supply utilized. In other words, they were chosen in accordance with the structure of electromagnetic field of plasma generated. Especially the systems developed and used in technology over the past five years were included in the present study. These systems were first categorized into subtitles based on their power supply and then investigated based on their electrode design. Electrode design, operated gas, gas flow rate and jet temperature of each system have been presented in this study. Moreover, electrical characteristics and spectroscopic data of plasmas generated have also been presented. Finally, using atmospheric pressure cold plasma jets in surface cleaning and activation, liquid waste treatment, dental therapy, skin regeneration, wound healing and cancer treatment has also been explained.
The literature review leads to explain the production process of an entirely new atmospheric cold pressure plasma.  First, a DC cold pressure plasma has been placed in a glass vacuum room.  Preliminary activities include creating an atmospheric condition and decreasing the temperature.  For this purpose,  water cooling steanless steal electrode system has been used.