随着科学技术的进步，冷大气等离子体（Cold Atmospheric Plasma，简称CAP）在材料加工、医疗、环境治理等多个领域的应用受到了广泛关注。等离子体射流阵列作为CAP产生的一种重要形式，因其在开放空间中的产生特性，以及其灵活性、紧凑性和高效性等特点，在众多CAP源中显得尤为突出。本文介绍的基于单电极结构的等离子体射流阵列，是由七个CAP射流单元组成，以六边形蜂窝状布局设计。其研究的动机在于如何利用本质上体积较小的大气等离子体来处理许多大规模的加工应用。研究团队详细地对这种射流阵列的放电特性进行了电学、光谱学和成像特性的综合研究，发现该阵列能够实现良好的时域均匀性。
在介绍的文献中，科研人员通过在一个二维阵列设备中生成了七个CAP射流，并以单电极结构作为基本等离子体射流单元。这种设计使得直接处理对象无需限制大小，从而为处理大型物体提供了可能性。文章中提到的单电极配置的等离子体针被证明是具有发展前景的，因为它能够直接对各种尺寸的物体进行处理。对于大多数等离子体射流设备，由于其放电间隙的限制，使得等离子体射流难以覆盖较大的面积，而单电极设计则有效避免了这一问题。
该CAP射流阵列的工作原理是基于大气压下的放电过程，其放电特性通过细致的电学、光谱学和成像特性分析来研究。研究团队发现，在特定的实验条件下（例如使用低流量的氦气），七个射流单元能够实现良好的同步性和均一性，展现出了射流间相互作用的动态特性，例如在射流头部周围观察到了轻微的排斥效应。这些动态特性为更好控制射流间相互作用提供了可能的洞察，从而进一步优化大规模CAP源的设计。
值得注意的是，CAP射流阵列在产生等离子体的过程中，由于其工作在常压环境下，不需要真空系统，从而降低了运行成本，减少了设备投资。此外，它能够产生大量的活性物种，这在真空等离子体系统中是难以实现的。CAP射流阵列的应用也因其独特的优点而被广泛研究，例如在表面改性、灭菌、去除有害物质等方面。
基于单电极结构的CAP射流阵列在设计和应用方面展现了显著的优势，其研究成果对于推动CAP技术在大规模应用领域的发展具有重要意义。通过继续深化对CAP射流阵列动态特性的理解，结合现代控制技术，有望在工业生产、医疗健康和环境保护等领域实现更加精细和高效的等离子体应用技术。
