طراحی و ساخت دستگاه تولید پلاسمای سرد اتمسفریک مناسب استفاده در صنایع غذایی

معمولاً، پلاسما چهارمین حالت ماده در علم نامیده شده و از یک گاز نیمه یا کاملاً یونیزه ایجاد می‌گردد. این محیط متشکل از یون‌ها و الکترون‌های آزاد، اتم‌ها در حالت پایه یا برانگیخته و مهم‌تر از همه، فوتون‌ها در انرژی‌های مختلف است و به دو دسته تعادلی (پلاسمای حرارتی) و غیرتعادلی (پلاسما با دمای پایین یا cp) تقسیم می‌شوند. cp برای عملیات بر روی محصولات غذایی حساس به حرارت مناسب است. ایجاد محیط پلاسمای سرد مناسب با مکانیسم تخلیه تاونسند، به کنترل عوامل فیزیکی زیادی از جمله فاصله میان الکترودها و همچنین جنس الکترودها و دی‌الکتریک‌ها، فشار محیط، فرکانس و ولتاژ بالای اعمالی مرتبط است. در این پژوهش پس از طراحی و ساخت یک دستگاه ضدعفونی مواد غذایی بر اساس تکنولوژی پلاسمای سرد اتمسفریک، فاصله بهینه الکترودهای آلومینیومی در بازه پتانسیل kv4 تا kv12، مشخص گردید. نتایج حاصل نشان می‌دهد که در فاصله‌های بیش از 9 میلیمتر، پدیده شکست استریمر حتی در پتانسیل بیشینه، موجب تخریب محیط پلاسما می‌گردد. 

design and manufacture of cold atmospheric plasma production device suitable for use in food industry

plasma is often refer to the fourth state of matter in science and it is created from a partially or completely ionized gas, which is consisted of ions and free electrons, atoms in the ground or excited state, and most importantly, photons in different energies, and is divided into two categories. they divide into equilibrium (thermal plasma) and non-equilibrium (low temperature plasma or cp). cp is suitable for operations on food products that are sensitive to heat. creating a suitable cold plasma environment with townsend’s mechanism is related to the control of many physical factors such as the gap and type of electrodes and dielectrics, ambient pressure, frequency and applied high voltage. in this research, after designing and building a food disinfection device based on atmospheric cold plasma technology, the optimal distance of aluminum electrodes was calculated in the potential range of 4 kv to 12 kv. the results made it clear that at distances of more than 9 mm, the phenomenon of streamer breakdown even at maximum potential causes the destruction of the plasma environment.