Atmospheric pressure planar radiofrequency (RF) 13.56 MHz discharge in Ar gas generated in a long gap is investigated. The discharge operation with and without a dielectric barrier on the electrodes is studied as a function of the applied power and gas flow. The source afterglow is characterized and is analyzed for possible large-scale biomedical applications where low gas temperature is required. The discharge is studied by relative and absolute emission spectroscopies. A gas temperature as low as 330 ± 50 K is determined from the rotational-vibrational band of OH emission. The absolute value of the discharge continuum irradiation is used to determine the electron density and the electron temperature. The electron-atom and electron-ion contributions to the bremsstrahlung radiation are calculated and are compared with measured spectra. The electron density of 1.9 ± 1 × 1020 m−3 and electron temperature of 1.75 ± 0.25 eV are measured in the discharge without a dielectric barrier. It is found that presence of the dielectric has a negligible effect on electron temperature, whereas the electron number density is almost six times lower in the discharge with the dielectric barrier.
大気圧におけるArガス中の長ギャップで生成された無線周波数(RF)13.56 MHz放電を調査した。電極上の誘電体バリアの有無による放電動作を、印加電力とガス流量の関数として研究した。放電のアフターグローを特性評価し、低ガス温度が要求される大規模バイオメディカル応用の可能性を分析した。放電は相対発光分光法および絶対発光分光法により診断した。OH発光の回転‐振動バンドから、ガス温度は330±50 Kという低い値が測定された。放電連続スペクトルの絶対放射強度を用いて、電子密度と電子温度を決定した。電子‐原子および電子‐イオン制動放射への寄与を計算し、測定スペクトルと比較した。誘電体バリアなしの放電では、電子密度は1.9±1×10^20 m^-3、電子温度は1.75±0.25 eVと測定された。誘電体バリアの存在は電子温度にほとんど影響を与えないが、電子密度は誘電体バリア付き放電では約6倍低くなることが見出された。