Κατασκευή και χαρακτηρισμός πλατφόρμας ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης για βιοϊατρικές εφαρμογές : συστήματα κλειστού βρόχου παροχής αερίων, υψηλής τάσης και μετατόπισης
Loading...
Date
2026-02-19
Authors
Αναστασόπουλος, Ιωάννης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στο πλαίσιο ερευνητικού έργου χρηματοδοτούμενο από το Ευρωπαϊκό συμβούλιο καινοτομίας (EIC) σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε πλατφόρμα ψυχρού πλάσματος τύπου πίδακα, ατμοσφαιρικής πίεσης, με σκοπό να αποτελέσει εργαλείο αναφοράς για έρευνα στο πεδίο της βιοϊατρικής. Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας πραγματοποιείται ο μηχανολογικός σχεδιασμός και η κατασκευή επιμέρους τμημάτων του εξωτερικού περιβλήματος αυτής. Συγκεκριμένα, τα τμήματα αυτά αφορούν τα εξωτερικά τοιχώματα του περιβλήματος. Στη συνέχεια, σχεδιάζεται και κατασκευάζεται αντιδραστήρας ψυχρού πλάσματος, βελτιστοποιημένος ως προς τη διηλεκτρική αντοχή των υλικών του, την αναπτυσσόμενη θερμότητα, τη δαπανώμενη ισχύ, την καθαρότητα των εμπλεκόμενων στην παραγωγή πλάσματος υλικών, την τροφοδοσία υψηλής τάσεως, την τροφοδοσία των αερίων, την εργονομία και την αισθητική. Επιπλέον, σχεδιάζεται κι υλοποιείται υποσύστημα τεσσάρων βαθμών ελευθερίας, ελεγχόμενης μετατόπισης του πίδακα ψυχρού πλάσματος κατά μήκος των γραμμικών αξόνων X, Y και Z και περί το γωνιακό άξονα Θ. Ο σχεδιασμός του εν λόγω υποσυστήματος περιλαμβάνει το απαραίτητο υλισμικό, με την κατασκευή ηλεκτρονικών πλακετών καθώς και το αντίστοιχο λογισμικό ελέγχου μέσω της ανάπτυξης κατάλληλου κώδικα και της σχεδίασης φιλικής προς το χρήστη γραφικής διεπαφής σε οθόνη αφής. Ακόμα, σχεδιάζεται κι υλοποιείται γενικευμένο σύστημα διεπαφής, αποσυζευγμένου με οπτικά καλώδια, μεταξύ οθονών αφής κι οιουδήποτε υλισμικού κλειστού βρόχου, βασισμένο σε πρωτόκολλο καθολικής ασύγχρονης σειριακής επικοινωνίας δέκτη-πομπού.
Αυτό εφαρμόζεται στα υποσυστήματα ελέγχου της μετατόπισης του αντιδραστήρα, της ροής των αερίων και της τροφοδοσίας υψηλής τάσεως της πλατφόρμας. Η εν λόγω υλοποίηση περιλαμβάνει το απαραίτητο υλισμικό με την κατασκευή ειδικά σχεδιασμένης ηλεκτρονικής πλακέτας. Τέλος, πραγματοποιούνται πειραματικές μετρήσεις με σκοπό το χαρακτηρισμό του παραγόμενου πίδακα πλάσματος. Ο εν λόγω χαρακτηρισμός αφορά στον υπολογισμό του μήκους του πίδακα μέσω ανάλυσης και επεξεργασίας ψηφιακών εικόνων οι οποίες λαμβάνονται από φωτογράφιση αυτού και στην ταυτοποίηση των δραστικών ειδών των εκπεμπόντων από το υπέρυθρο έως το μακρινό υπεριώδες μέσω φασματοσκοπίας οπτικής εκπομπής.
Description
Keywords
Ψυχρό πλάσμα ατμοσφαιρικής πίεσης, Πίδακας πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, Πλατφόρμα ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, Συστήματα ελέγχου πλάσματος κλειστού βρόχου, Υψηλές τάσεις, Τυπωμένες πλακέτες, Φασματοσκοπία οπτικής εκπομπής, Βιοϊατρικές εφαρμογές