大气压He/O2等离子体活性粒子在水溶液中传质的氧含量效应

大气压低温等离子体作用于生物组织要穿过其表面几十到几百微米厚的水溶液，将会涉及等离子体中活性粒子在水溶液中的传质，而活性粒子的生成与放电气体的氧含量密切相关。该文基于一维流体模型，研究了在放电气体中不同的氧含量下(体积分数为0.1%～5%)大气压He/O₂等离子体中五种主要活性粒子H₂O₂、O₂^-、HO₂、O₃及OH在水溶液中的渗透深度分布，并阐释了相关机理。研究表明，氧含量对活性粒子的生成与消耗反应产生较大影响，进而影响到活性粒子在水溶液中的渗透深度。随着氧含量的增加，H₂O₂、O₂^-和HO₂的渗透深度减小，但仍维持在数百微米以上的可观量值，而O₃和OH的渗透深度增加，并可达20μm以上，这一深度使得两种粒子可以直接作用到某些生物组织，因而对于等离子体的生物医学应用具有重要意义。