第一章 緒論
1.3 文獻回顧
1.3.1 常壓 DBD 的種類與其應用
日本學者於 2007 年使用脈衝式 DC 電源供應器，並自行設計介電質屏蔽電漿 (DBD)，其電極尺寸為 32mm × 80mm 的兩平板電極，介電質材料為陶瓷 1 mm。使用 40 slm N2加入小於 0.2%的氧氣，條件控制於 40 kHz 與 300 W 產生的電漿，可以清除 ITO
薄膜上的有機汙染物，其主要的機制乃是因為 UV 光將碳鍵打斷，並於其後由 O(3P)和
臭氧產生氧化作用，並且發現於氧的比例介於 0.2%時有最小的接觸角(25°)[Masahiro. I.et
al, 2007]。
有德國的學者使用 RF 13.56 (MHz)電源設備於常壓電漿束(APPJ)(圖 1-7)下產生電 漿，其介電質材料是使用陶瓷(ceramic)、以 HMDSO 為前驅物(precursor)，研究發現氬 氣(Argon)電子密度(electron densities)為 8×1020m-3高於氦氣(Helium)的 7×1020m-3，所以 使用氬氣(Argon)加氧氣(Oxygen)產生電漿，並進行流場分析發現產生電漿的氬氣流量為
3 (slm)，當運載前驅物(precursor)的氬氣流量為 25 (sccm)會形成渦流(Vortex)造成膜鍍於 內電極上，最佳值為 160 (sccm)，也進行電性、FTIR 等分析討論[Benedilt J. et al, 2007]。
本實驗室也於2008年開始發展平板型介電質屏蔽常壓電漿(DBD)系統，使用脈衝式 DC電源供應器，並於2010年陸續發表成果，第一種應用氮氣加少量的氧氣電漿，處理 PP film，其水滴接觸角可以從103°降至30°，而隨者24小時的時間接觸角還能維持於40°
親水效果[Chiang M.H. et al, 2010]，第二種利用氮氣、壓縮空氣與氧氣電漿進行殺孢子
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與細菌的研究，研究發現壓縮空氣電漿的處理很少的次數即可將E. coli and B. subtilis 清 除，其最大的優點是低成本的壓縮空氣[Chiang M.H. et al, 2010]，也進行一些電漿基本 的電性與電漿光譜的量測...等研究。
1.3.2 特殊電極設計常壓電漿種類與其應用
2010 年韓國的團隊設計常壓電漿，使用正弦波的(20kHz)電源供應器，電源電極與
接地電極為上下型式的設計，並且中間加入鑽有孔洞的 Floating 電極(Inner electrode)的 設計(圖 1-8)，加入具有 Floating 電極可以降低 Breakdown Voltage 與增強電流值，並且 可以降低氣體的流量，以降低成本。該研究以 He(氦氣)電漿與 H2O2(雙氧水)處理受到咖 啡與紅酒汙染的牙齒，經過電漿處理牙齒上沉澱的色素有明顯的變白效果(圖 1-7) [ Lee
H.W. et al. 2010
]。
2010 年英國與中國的學者設計常壓電漿，使用 AC(10-60kHz)電源供應器，並以氦 氣為電漿氣體，使用石英方管於外面套上電源電極，而接地電極於底端一樣使用石英片 當 介 電 質 材 料 防 止 短 路 ， 這 種 新 式 的 電 極 設 計 ， 進 行 基 本 特 性 研 究 ， 發 現 其 為
Self-Organized Pattern 電漿形式。而電漿形式是產生一條一條 channel 的電漿束，並調控 各種參數發現頻率上升時 channel 數會上升，電壓上升時 channel 數亦會上升，石英方管 大小與氣體流量下降時 channel 數會下降的結果[Feng. Y. et al, 2010]。
2010年韓國學者設計常壓電漿，使用RF13.56 MHz電源供應器，並以氬氣為電漿氣 體，其為平板式電極，其主要的特色是裸露的電極，而於中間有dielectric strip，主要功 能是產生較強的電場並且是微量的氧氣與氬氣均勻的混合。本研究成功的產生均勻的氬
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氣電漿，並且經由OES的量測發現氧氣濃度為0.3%時有最大的比值O atom (777.2 nm)/Ar atom (750 nm) [Li. S.Z. et al, 2011]。
1.3.3 研究目標
經由過去發表於國際的期刊回顧，充分了解常壓介電質屏蔽電漿(DBD)的設備種 類、電極設計、所使用的電漿氣體、各種參數的影響特性。至於應用放面朝向醫療設備 發展，傷口的消毒與殺菌、電漿輔助傷口癒合與血液的凝固、牙齒美白和癌症治療為目 標設計新型電極並量測其光學特性 :
（a） 設計新型 Power 電極與 Ground 電極為上下形式的平板式電極頭 :
1. 均勻大面積且穩定的電漿 2. 安全可用於人體的電漿
（b） 量測電漿的電性與光學特性 :
1. 氦氣、氬氣、氦氣加氧氣(不同氧比例、不同流量大小)。
2. 控制不同尺寸 (Power與Ground的距離、介電質材料的距離 ……等)。
3. 比較有Floating 電極與沒有Floating 電極。
4. 電漿溫度、Power的效率。
5. 光譜儀量測電漿的光譜(氦氣、氦氣加氧氣)。
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