Low temperature plasma and nanoparticles: effects of gas flow and surfaces
Nízkoteplotní plazma a nanočástice: vliv efektu proudění a povrchu
dissertation thesis (DEFENDED)
![Document thumbnail](/bitstream/handle/20.500.11956/183018/thumbnail.png?sequence=8&isAllowed=y)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/183018Identifiers
Study Information System: 201363
Collections
- Kvalifikační práce [10925]
Author
Advisor
Consultant
Kylián, Ondřej
Referee
Blažek, Josef
Kudrna, Pavel
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Biophysics, chemical and macromolecular physics
Department
Department of Macromolecular Physics
Date of defense
28. 6. 2023
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Pass
Keywords (Czech)
nízkoteplotní plazma|nanočástice|proud plynu|plynový agregační zdroj nanočástic|výpočetní dynamika tekutin|CFD|optimalizaceKeywords (English)
low temperature plasma|nanoparticles|gas flow|magnetron-based gas aggregation cluster source|computational fluid dynamics|CFD|optimisationNázev práce: Nízkoteplotní plazma a nanočástice: vliv efektu proudění a povrchu Autor: Ing. Suren A. Ali-Ogly, B.Eng. Katedra / Ústav: Katedra Makromolekulární Fyziky / Univerzita Karlova Vedoucí doktorské práce: Mgr. Jaroslav Kousal, PhD. Abstrakt: Tato doktorská práce se zabývá rolí proudu plynu v plynovém agregačním zdroji nanočástic založeném na magnetronu a jeho vlivu na transport nanočástic. Výzkum zahrnuje teoretické i experimentální aspekty interakce nízkoteplotního plazmatu s povrchy a aplikace v materiálovém inženýrství. Numerické modely a simulace výpočetní dynamiky tekutin se používají k porozumění základním fyzikálním principům pohybu nanočástic v agregačním zdroji nanočástic. Studie ukazuje, že proud nosného plynu, zejména jeho rychlost a konfigurace vstupu, významně ovlivňuje oblast záchytu nanočástic a jejich dobu setrvání v plazmatu. Brownovská difuze je identifikována jako kritický faktor ovlivňující prostorové chování nanočástic, což přispívá k jejich úniku i ztrátě v systému zdroje nanočástic. Je ukázán vliv depozice tenkých vrstev pomocí magnetronového naprašování PLA, slibného polymerního materiálu, na usnadnění adheze nanočástic. Tento výzkum rozšiřuje naše porozumění neelektromagnetickým aspektům chování nanočástic v agregačním zdroji nanočástic na bázi magnetronu a zdůrazňuje...
Title: Low temperature plasma and nanoparticles: effects of gas flow and surfaces Author: Ing. Suren A. Ali-Ogly, B.Eng Department / Institute: Department of Macromolecular Physics / Charles University Supervisor of the doctoral thesis: Mgr. Jaroslav Kousal, PhD, Department of Macromolecular Physics / Charles University Abstract: This PhD thesis investigates the role of carrier gas flow in the magnetron-based gas aggregation cluster source and its impact on nanoparticle transportation. The research encompasses both theoretical and experimental aspects of low-temperature plasma interaction with surfaces and material engineering applications. Numerical models and computational fluid dynamics simulations are employed to understand the underlying physics of nanoparticles motion in gas aggregation cluster sources. The study demonstrates that carrier gas flow, particularly its velocity and inlet configuration, significantly influences the nanoparticles trap region and their residence time in the plasma. Brownian diffusion is identified as a critical factor affecting the spatial behaviour of NPs, contributing to both their escape and loss in gas aggregation cluster sources. The deposition of thin films using magnetron sputtering of PLA, a promising polymer material, is shown to facilitate nanoparticle adhesion....