Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Рік 2026 Том 24, Випуск 2
Завантажити повну версію статті (PDF, Англійською / In English) Відкритий доступ

O. K. SHUAIBOV, O. Y. MINYA, R. V. HRYTSAK, Yu. Yu. BILAK, O. M. MALININ, A. O. MALININA, M. M. FELDIY, O. V. ZUBAKA, та A. R. MADIAR

Uzhhorod National University, 3, Narodna Square, UA-88000 Uzhhorod, Ukraine

Characteristics and Parameters of a Plasma of a Pulsed Gas-Discharge Reactor with Microparticles of Nickel Flow

503–518 (2026)

Індекси PACS: 51.50.+v, 52.77.Dq, 52.80.Mg, 52.80.Tn, 79.60.Jv, 81.15.Jj, 82.33.Xj

Одержано 4 лютого 2026 р.

Представлено характеристики плазмового реактора для ґенерації синхронних потоків мікро- та наночастинок ніклю. Реактор працює з використанням перенапруженого наносекундного розряду між ніклевими електродами в арґоні високого тиску (p = 202,6 кПа). Пари ніклю вводилися у плазму шляхом мікровибухів неоднорідностей робочої поверхні електрод у сильному полі електричного розряду тривалістю у 30–40 нс з амплітудою струму до 300 А і напругою до 25 кВ. Було проаналізовано наступні дані: осцилограми імпульсів напруги та струму, внески потужности й енергії імпульсу в розряд, спектральні характеристики плазми, залежності інтенсивности лінійного випромінювання від тиску арґону й осцилограми найінтенсивніших спектральних ліній атома Ніклю. Було ідентифіковано основні збуджені плазмові компоненти досліджуваних парогазових сумішей і досліджено механізми збудження атомів Ніклю в цьому реакторі. Представлено параметри плазми розряду, одержані шляхом чисельного розв’язання Больцманнового рівняння. Реактор може знайти застосування в біомедичній інженерії для інактивації бактерій і шкідливих, патогенних вірусів.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: електричний розряд, плазма, арґон, нанонікель, наночастинки

Цитування:
O. K. Shuaibov, O. Y. Minya, R. V. Hrytsak, Yu. Yu. Bilak, O. M. Malinin, A. O. Malinina, M. M. Feldiy, O. V. Zubaka, and A. R. Madiar, Characteristics and Parameters of a Plasma of a Pulsed Gas-Discharge Reactor with Microparticles of Nickel Flow, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 24, No. 2: 503–518 (2026); https://doi.org/10.15407/nnn.24.02.0503
ЛІТЕРАТУРА
  1. S. І. Tsekhmіstrenko, V. S. Bіtyuts’kiy, O. S. Tsekhmіstrenko, O. A. Demchenko, N. O. Timoshok, and O. M. Mel’nichenko, Ehkologіchnі Bіotekhnologії ‘Zelenogo’ Syntezu Nanochastynok Metalіv, Oksydіv Metalіv, Metaloyidіv ta Yikh Vykorystannya [Environmental Biotechnology of ‘Green’ Synthesis of Nanoparticles of Metals, Metal Oxides, Metalloids and Their Use] (Bіla Tserkva: Naukove Vydannya: 2022) (in Ukrainian).
  2. І. S. Chekman, Nanonauka: Medyko-Bіologіchnі Osnovy [Nanoscience: Biomedical Fundamentals] (Kyiv: Vydavnychyy Dіm ‘Medkniga’: 2017) (in Ukrainian).
  3. Dongyoon Shin, Hyun-Woo Shim, Basudev Swain, Kyung-Soo Park, and Chan-Gi Lee, Korean J. Met. Mater., 58, No. 11: 798 (2020); http://dx.doi.org/10.3365/KJMM.2020.58.11.798
  4. O. K. Shuaіbov, R. V. Gritsak, O. Y. Minya, Z. T. Gomokі, and M. І. Vatrala, Nanosistemi, Nanomaterіali, Nanotehnologіі, 23, Iss. 1: 123 (2025); http://dx.doi.org/10.15407/nnn.23.01.0123
  5. J. Kousal, A. Shelemin, M. Schwartzkopf, O. Polonskyi, J. Hanuš, P. Solař, M. Vaidulych, D. Nikitin, P. Pleskunov, Z. Krtouš, T. Strunskus, F. Faupel, S. V. Roth, H. Biederman, and A. Choukourov, Nanoscale, 10: 18275 (2018); https://doi.org/10.1039/C8NR06155F
  6. І. S. Chekman, Z. R. Ul’berg, A. D. Rudenko, Yu. V. Marushko et al., Ukr. Med. Chasopys, 2, No. 94: 42 (2013).
  7. O. K. Shuaibov, O. Y. Minya, R. V. Hrytsak, A. O. Malinina, and O. M. Malinin, Journal of Nano- and Electronic Physics, 17, No. 1: 01021 (2025); https://doi.org/10.21272/jnep.17(1).01021
  8. Khadijah A. Altammar, Front. Microbiol., 14: 1155662 (2023); https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1155622
  9. Priyanka Singh, Santosh Pandit, Sri Renukadevi Balusamy, Mukil Madhusudanan, Hina Singh, H. Mohamed Amsath Haseef, and Ivan Mijakovic, Advanced Healthcare Materials, 14, No. 4: e2403059 (2025); https://doi.org/10.1002/adhm.202403059
  10. Md. Hazrat Ali, Md. Abul Kalam Azad, K. A. Khan, Md. Obaidur Rahman, Unesco Chakma, and Ajoy Kumer, ACS Omega, 8, Iss. 31: 28133 (2023); https://doi.org/10.1021/acsomega.3c01261
  11. Xi-Feng Zhang, Zhi-Cuo Lin, Wei Shen, and Sagiliyandi Guru Nathan, Int. Journ. of Mol. Sciences, 17, No. 9: 1534 (2016); https://doi.org/10.3390/ijms17091534
  12. Nuru-Deen Jaji, Hooi Ling Lee, Mohd Hazwan Hussin, Hazizan Md Akil, Muhammad Razlan Zakaria, and Muhammad Bisyrul Hafi Othman, Nanotechnology Reviews, 9: 1456 (2020); https://doi.org/10.1515/ntrev-2020-0109
  13. Amir Reza Sadrolhosseini, A. S. M. Noor, Kamyar Shameli, Alireza Kharazmi, N. M. Huang, and M. A. Mahdi, Journal of Nanomaterials, 986764: 9 (2013); https://doi.org/10.1155/2013/986764
  14. Slamet Widodo, International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology, 2, Iss. 9: 380 (2015); https://ijiset.com/vol2/v2s9/IJISET_V2_I9_47.pdf
  15. C. K. Rhee, A. D. Maksimov, I. V. Beketov, A. O. Medvedev, and A. M. Murzkaev, J. Korean Powder Metall. Inst., 27, No. 6: 464 (2020); https://doi.org/10.4150/KPMI.2020.27.6.464
  16. Kailun Zhang, Ruike Bi, Johan Tidholm, Jakob Angby, Mattias Richter, and Andreas Ehn, Applied Spetroscopy, 79, Iss. 2: 281 (2025); https://doi.org/10.1177/00037028241285150
  17. V. F. Tarasenko, Runaway Electrons Preionized Diffuse Discharge (New York: Nova Science Publishers Inc.: 2014).
  18. R. Hrytsak, O. Minya, O. Shuaibov, and M. Feldii, Proceedings of the 4th International Scientific and Practical Conference ‘Recent Trends in Science’ (May 8–9, 2025, Dnipro, Ukraine), p. 9–11.
  19. G. A. Mesyats, Physics–Uspekhi, 38, Nо. 6: 567 (1995); https://doi.org/10.3367/UFNr.0165.199506a.0601
  20. O. K. Shuaibov and A. O. Malinina, Progress in Physics of Metals, 22, No. 3: 382 (2021); https://doi.org/10.15407/ufm.22.03.382
  21. NIST Atomic Spectra Database Lines Form; https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html
  22. A. R. Striganov, Tables of Spectral Lines of Neutral and Ionized Atoms (New York: Springer: 1968).
  23. A. Omarov, V. S. Kurbanismailov, G. B. Ragimkhanov, M. Kh. Gadzhiev, and M. V. Kurbanismailov, Bulletin of Dagestan University, 6: 5 (2012).
  24. V. S. Kurbanismailov, O. A. Omarov, and G. B. Ragimkhanov, Applied Physics, 2, No. 3: 35 (2014).
  25. A. A. Radzig and B. M. Smirnov, Reference Data on Atoms, Molecules, and Ions (Heidelberg–Berlin: Springer: 1985).
  26. G. J. M. Hagelaar, Plasma Sources Sci. Techn., 14, No. 4: 722 (2005); https://doi.org/10.1088/0963-0252/14/4/011
  27. BOLSIG+, Electron Boltzmann Equation Solver [Electronic resource]: http://www.bolsig.laplace.univ-tlse.fr/
  28. Yu. M. Smirnov, Journal of Applied Spectroscopy, 76, No. 5: 611 (2009); https://doi.org/10.1007/s10812-009-9262-3
  29. https://www-amdis.iaea.org/ALADDIN
  30. Yu. P. Raizer, Gas Discharge Physics (Berlin–Heidelberg: Springer: 1991).