The quantification and control of reactive species (RS) in atmospheric pressure plasmas (APPs) is of great interest for their technological applications, in particular in biomedicine. Of key importance in simulating the densities of these species are fundamental data on their production and destruction. In particular, data concerning particle-surface reaction probabilities in APPs are scarce, with most of these probabilities measured in low-pressure systems. In this work, the role of surface reaction probabilities, γ, of reactive neutral species (H, O and OH) on neutral particle densities in a He–H2O radio-frequency micro APP jet (COST-APPJ) are investigated using a global model. It is found that the choice of γ, particularly for low-mass species having large diffusivities, such as H, can change computed species densities significantly. The importance of γ even at elevated pressures offers potential for tailoring the RS composition of atmospheric pressure microplasmas by choosing different wall materials or plasma geometries.
反応性活性種(RS)の大気圧プラズマ(APP)における定量化と制御は、その技術的応用、特に生物医学において非常に重要である。これらの活性種の密度をシミュレーションする上で鍵となるのは、その生成と消滅に関する基礎データである。特に、APPにおける粒子-表面反応確率に関するデータは乏しく、これらの確率のほとんどは低圧系で測定されたものである。本研究では、He-H₂O高周波マイクロプラズマジェット(COST-APPJ)における中性活性種密度に対する表面反応確率γの影響を、グローバルモデルを用いて調査した。その結果、特にHのような拡散係数が大きい低質量種に対するγの選択が、計算される活性種密度を有意に変化させることが判明した。γの重要性は高圧下でも認められ、壁材料やプラズマ形状を変えることで、大気圧マイクロプラズマのRS組成を調整できる可能性が示唆される。