Pokročilý výzkum kinetických procesů ve streamerových výbojích
ID projektu:GA15-04023S
Poskytovatel:Grantová agentura České republiky
Období:01.01.2015 - 31.12.2017
Příjemce -- koordinátor:Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity v Brně -- Mgr. Zdenek Bonaventura, Ph.D.
Spolupříjemce / hl. řešitel(é):Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i., Praha -- RNDr. Milan Šimek, Ph.D.
Spoluřešitelé z ÚFPV. Prukner

Cíle projektu: Projekt se zabývá studiem nerovnovážné kinetiky streamerových výbojů ve směsích N2-O2. Kombinuje pokročilé numerické modelování streamerů včetně vibrační kinetiky excitovaných stavů a špičkové experimentální techniky založené na ICCD mikroskopii, klasické a TC-SPC spektroskopii a laserových diagnostikách aplikovaných s vysokým časovým a prostorovým rozlišením. Projekt hodlá : 1) přispět ke komplexnímu pochopení vlivu nerovnovážné kinetiky na populaci vibračních hladin excitovaných singletních, tripletních a kvintetních stavů. 2) určit minimální soubor dominantních procesů nutných k modelování vibrační kinetiky a zajištujících konvergenci numerických a experimentálních výsledků. 3) objasnit vývoj základního stavu a zářivých stavů N a O atomů buzených průchodem streameru. 4) stanovit vliv prostorové a časové integrace, použitých optických diagnostik na interpretaci experimentálních dat, např. stanovení radiální rozložení hustoty elektronů, excitovaných stavů a elektrického pole.

Související výsledky:

Bílek P., Dias T. C., Prukner V., Guerra V., Šimek M.: Streamer-induced kinetics of excited states in pure N2: II. Formation of N2(B3?g,v=0-21) through analysis of emission produced by the first positive system. Plasma Sources Science & Technology 33 [1] (2024) č. článku 015011. [ Link ]

Mrkvičková M., Kuthanová L., Bílek P., Obrusník A., Navrátil Z., Dvořák P., Adamovich I., Šimek M., Hoder T.: Electric field in APTD in nitrogen determined by EFISH, FNS/SPS ratio, ?-fitting and electrical equivalent circuit model. Plasma Sources Science & Technology 32 [6] (2023) č. článku 065009. [ Link ]

Bílek P., Dias T. C., Prukner V., Hoffer P., Guerra V., Šimek M.: Streamer-induced kinetics of excited states in pure N2: I. Propagation velocity, E / N and vibrational distributions of N2(C3?u) and N2+(B2?u+) states. Plasma Sources Science & Technology 32 [10] (2023) č. článku 105002. [ Link ]

Bílek P., Kuthanová L., Hoder T., Šimek M.: Atmospheric pressure Townsend discharge in pure nitrogen A test case for Ninf2/inf( A 3 ? u + , v ) kinetics under low E/ N conditions. Plasma Sources Science & Technology 31 [8] (2022) č. článku 084004. [ Link ]

Šimek M., Homola T.: Plasma-assisted agriculture: history, presence, and prospects—a review. European Physical Journal D 75 [7] (2021) č. článku 210. [ Link ]

Homola T., Prukner V., Artemenko A., Hanuš J., Kylián O., Šimek M.: Direct treatment of pepper (Capsicum annuum L.) and melon (Cucumis melo) seeds by amplitude-modulated dielectric barrier discharge in air. Journal of Applied Physics 129 [19] (2021) č. článku 193303. [ Link ]

Doležalová E., Prukner V., Kuzminova A., Šimek M.: On the inactivation of Bacillus subtilis spores by surface streamer discharge in humid air caused by reactive species. Journal of Physics D-Applied Physics 53 [24] (2020) č. článku 245203. [ Link ]

Hoder T., Bonaventura Z., Prukner V., Gordillo-Vázquez F.J., Šimek M.: Emerging and expanding streamer head in low-pressure air. Plasma Sources Science & Technology 29 [3] (2020) č. článku 03LT01. [ Link ]

Homola T., Prukner V., Hoffer P., Šimek M.: Multi-hollow surface dielectric barrier discharge: an ozone generator with flexible performance and supreme efficiency. Plasma Sources Science & Technology 29 [9] (2020) č. článku 095014. [ Link ]

Ambrico P. F., Šimek M., Rotolo C., Morano M., Minafra A., Ambrico M., Pollastro S., Gerinec A., Faretra F., De Miccolis Angelini R.M.: Surface Dielectric Barrier Discharge plasma: a suitable measure against fungal plant pathogens. Scientific Reports 10 [1] (2020) č. článku 3673. [ Link ]

Šimek M., Černák M., Kylián O., Foest R., Hegemann R., Martini R.: White paper on the future of plasma science for optics and glass. Plasma Processes and Polymers 16 [1] (2019) č. článku 1700250. [ Link ]

Homola T., Pongrác B., Zemánek M., Šimek M.: Efficiency of Ozone Production in Coplanar Dielectric Barrier Discharge. Plasma Chemistry and Plasma Processing 39 [5] (2019) 1227-1242. [ Link ]

Zhang Y., Wei L., Liang X., Šimek M.: Ozone Production in Coaxial DBD Using an Amplitude-Modulated AC Power Supply in Air. Ozone-Science & Engineering 41 [5] (2019) 437-447. [ Link ]

Wei L.S., Pongrác B., Zhang Y.F., Liang X., Prukner V., Šimek M.: Influence of Duty Cycle on Ozone Generation and Discharge Using Volume Dielectric Barrier Discharge. Plasma Chemistry and Plasma Processing 38 [2] (2018) 355-364. [ Link ]

Zhang Y.F., Wei L.S., Liang X., Deng H. Z., Šimek M.: Characteristics of the Discharge and Ozone Generation in Oxygen-Fed Coaxial DBD Using an Amplitude-Modulated AC Power Supply. Plasma Chemistry and Plasma Processing 38 [6] (2018) 1199-1208. [ Link ]

Šimek M., Ambrico P. F., Hoder T., Prukner V., Dilecce G., De Benedictis S., Babický V.: Nanosecond imaging and emission spectroscopy of argon streamer micro-discharge developing in coplanar surface DBD. Plasma Sources Science & Technology 27 [5] (2018) č. článku 055019. [ Link ]

Šimek M., Bonaventura Z.: Non-equilibrium kinetics of the ground and excited states in N2–O2 under nanosecond discharge conditions: extended scheme and comparison with available experimental observations. Journal of Physics D-Applied Physics 51 [50] (2018) č. článku 504004. [ Link ]

Šimek M., Bílek P., Obrusník A., Hoder T., Bonaventura Z.: Electric field determination in air plasmas from intensity ratio of nitrogen spectral bands: II. Reduction of the uncertainty and state-of-the-art model. Plasma Sources Science & Technology 27 [8] (2018) č. článku 085012. [ Link ]

Šimek M., Obrusník A., Bílek P., Hoder T., Bonaventura Z.: Electric field determination in air plasmas from intensity ratio of nitrogen spectral bands: I. Sensitivity analysis and uncertainty quantification of dominant processes. Plasma Sources Science & Technology 27 [8] (2018) č. článku 085013. [ Link ]

Šimek M., Ambrico P. F., Prukner V.: Evolution of N2(A3?+u) in streamer discharges: influence of oxygen admixtures on formation of low vibrational levels. Journal of Physics D-Applied Physics 50 [50] (2017) č. článku 504002. [ Link ]

Ambrico P. F., Šimek M., Morano M., De Miccolis Angelini R.M., Minafra A., Trotti P., Ambrico M., Prukner V., Faretra F.: Reduction of microbial contamination and improvement of germination of sweet basil (Ocimum basilicum L.) seeds via surface dielectric barrier discharge. Journal of Physics D-Applied Physics 50 [30] (2017) č. článku 305401. [ Link ]

Hoder T., Bonaventura Z., Prukner V., Šimek M.: DYNAMICS OF ACCELERATING STREAMER IN BARRIER DISCHARGE IN AIR. Book of Contributed Papers of 15th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE XV). Brno: Masaryk University, 2016 - (Černák, M.; Hoder, T.), s. 78-80. ISBN 978-80-210-8318-9.
[International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE XV) /15./. Brno (CZ), 11.09.2016-16.09.2016]

Hoder T., Šimek M., Bonaventura Z., Prukner V., Gordillo-Vázquez F.J.: Radially and temporally resolved electric field of positive streamers in air and modelling of the induced plasma chemistry. Plasma Sources Science & Technology 25 [4] (2016) č. článku 045021. [ Link ]

Bonaventura Z., Šimek M.: Excitation of N2(C3Πu, v=0–4) levels by streamer discharge in atmospheric pressure air: numerical study. 32nd International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG) Book of abstracts. Vol. 32. Iasi : Alexandru Ioan Cuza University of Iasi, 2015 - (Popa, G.) ISBN N. - (ICPIG. 32). [ Link ]
[International Conference on Phenomena in Ionized Gases -ICPIG 2015/32./. Iasi (RO), 26.07.2015-31.07.2015]

Hoder T., Loffhagen D., Brandenburg R., Bonaventura Z., Šimek M.: Sub-nanosecond optical diagnostics of streamer discharges. 32nd International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG) Book of abstracts. Vol. 32. Iasi : Alexandru Ioan Cuza University of Iasi, 2015 - (Popa, G.) ISBN N. - (ICPIG. 32). [ Link ]
[International Conference on Phenomena in Ionized Gases -ICPIG 2015/32./. Iasi (RO), 26.07.2015-31.07.2015]