Relation between circuit current and plasma current density in plasma discharges with dielectric media

The theoretical derivation of the relation between moving charges in the plasma and external circuit current was first established on a firm basis by Sato1 for the case of a discharge with constant applied voltage between bare electrodes. The generalization to time varying applied voltages was established by Morrow and Sato2 , still considering bare electrodes. In the present work we extend the latter derivation to include general devices with arbitrarily arranged linear dielectric media, and multiple electrodes with time dependent voltages, of interest, for instance, for a Dielectric Barrier Discharge (DBD). In particular, the present derivation determines a general, practical expression for the reactive term present in Morrow and Sato formula. Using the expression derived we show how in simple DBD geometries usual circuit approximations of the plasma discharge can be obtained and its validity justified. Also, we consider the determination of the internal plasma current from the measurement of the external circuit current for a cylindrical DBD operated with helium at atmospheric pressure. Finally, we apply the theory to a three-electrode device in order to relate electric measurements to volume integrals on the plasma that were shown to be useful in order to quantify species production by electron impact.Fil: Giuliani, Leandro Estanislao. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Grondona, Diana Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Minotti, Fernando Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Model of the boundary layer of a vacuum-arc magnetic filter

A model is developed to describe the electrostatic boundary layer in a positively biased magnetic filter in filtered arcs with low collisionality. The set of equations used includes the electron momentum equation, with an anomalous collision term due to micro-instabilities leading to Bohm diffusion, electron mass conservation, and Poisson equation. Analytical solutions are obtained, valid for the regimes of interest, leading to an explicit expression to determine the electron density current to the filter wall as a function of the potential of the filter and the ratio of electron density at the plasma to that at the filter wall. Using a set of planar and cylindrical probes it is verified experimentally that the mentioned ratio of electron densities remains reasonably constant for different magnetic field values and probe bias, which allows to obtain a closed expression for the current. Comparisons are made with the experimentally determined current collected at different sections of a positively biased straight filter.Fil: Minotti, Fernando Oscar. Consejo Nacional de Invest.cientif.y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisica del Plasma; Argentina;Fil: Giuliani, Leandro Estanislao. Consejo Nacional de Invest.cientif.y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisica del Plasma; Argentina;Fil: Grondona, Diana Elena. Consejo Nacional de Invest.cientif.y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisica del Plasma; Argentina;Fil: Della Torre, H.. Consejo Nacional de Invest.cientif.y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisica del Plasma; Argentina;Fil: Kelly, Hector Juan. Consejo Nacional de Invest.cientif.y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisica del Plasma; Argentina

Trielectrode plasma reactor for water treatment

Water pollution due to emerging organic pollutants, such as agrochemicals, has become a topic of growing interest worldwide. The increase of pollutants in aquatic systems stimulated the development of new strategies for water remediation. Plasma technology is an advanced oxidation process which has proved to be an efficient method for organic matter degradation. In this work, a novel design of a trielectrode plasma reactor based on a dielectric barrier discharge extended to a third electrode operated in ambient air is presented. The water to be treated flows through a gutter with low impedance and far from the electrodes connected to the voltage sources. The reactor operates in ambient air, and it does not rely on the use of expensive inert gases. The design of the reactor is easily scalable. The performance of the reactor, in terms of the removal efficiency and the energy yield, was tested in an aqueous solution of the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), one of the most widely used around the world. The reactor presents a good efficiency in the removal of the herbicide 2,4-D and values of energy yield of about 240 mg/kW h.Fil: Giuliani, Leandro Estanislao. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: De Angelis, L.. Instituto Tecnológico de Buenos Aires; ArgentinaFil: Díaz Bukvic, Gema. Instituto Tecnológico de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Zanini, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Minotti, Fernando Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Errea, María Inés. Instituto Tecnológico de Buenos Aires; ArgentinaFil: Grondona, Diana Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Mantas oleofílicas hidrofóbicas

La protección de los suelos debido al frecuente derrame de hidrocarburos es una práctica habitual en la industria del petróleo. Para ello se utilizan mantas absorbentes oleofílicas e hidrofóbicas en las cercanías de los pozos de extracción y las destilerías, con la finalidad de retener de manera selectiva el líquido derramado, sin absorción de agua. Además, este tipo de productos pueden ser utilizados en estaciones de servicio, industrias aceiteras, en la limpieza de derrames de solventes orgánicos como tolueno y benceno, entre otros. Si bien la industria del petróleo en la Argentina cuenta con proveedores establecidos de mantas oleofílicas, existe la necesidad de optimizar la relación eficiencia/costo con el fin de minimizar el impacto ambiental de la industria de forma económica. En este sentido, uno de los parámetros cruciales que caracteriza a las mantas es su capacidad de absorción de hidrocarburos en relación a su peso. La misma es de suma importancia porque incide directamente en los costos de transporte, acopio y disposición final. Todos estos procesos escalan con el peso del absorbente. El objetivo de este trabajo fue el desarrollo de un prototipo de manta oleofílica e hidrofóbica con alta capacidadabsorbente que pueda ser utilizada en la recuperación y la remoción de hidrocarburos en derrames acuosos. Además, se propuso hacerlo con una técnica y con materiales que permitan su escalado para la producción industrial.Fil: Trupp, Federico Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Torasso, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Goyanes, Silvia Nair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Rubiolo, Gerardo Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Grondona, Diana Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Genetic landscape of 6089 inherited retinal dystrophies affected cases in Spain and their therapeutic and extended epidemiological implications

Inherited retinal diseases (IRDs), defined by dysfunction or progressive loss of photoreceptors, are disorders characterized by elevated heterogeneity, both at the clinical and genetic levels. Our main goal was to address the genetic landscape of IRD in the largest cohort of Spanish patients reported to date. A retrospective hospital-based cross-sectional study was carried out on 6089 IRD affected individuals (from 4403 unrelated families), referred for genetic testing from all the Spanish autonomous communities. Clinical, demographic and familiar data were collected from each patient, including family pedigree, age of appearance of visual symptoms, presence of any systemic findings and geographical origin. Genetic studies were performed to the 3951 families with available DNA using different molecular techniques. Overall, 53.2% (2100/3951) of the studied families were genetically characterized, and 1549 different likely causative variants in 142 genes were identified. The most common phenotype encountered is retinitis pigmentosa (RP) (55.6% of families, 2447/4403). The most recurrently mutated genes were PRPH2, ABCA4 and RS1 in autosomal dominant (AD), autosomal recessive (AR) and X-linked (XL) NON-RP cases, respectively; RHO, USH2A and RPGR in AD, AR and XL for non-syndromic RP; and USH2A and MYO7A in syndromic IRD. Pathogenic variants c.3386G > T (p.Arg1129Leu) in ABCA4 and c.2276G > T (p.Cys759Phe) in USH2A were the most frequent variants identified. Our study provides the general landscape for IRD in Spain, reporting the largest cohort ever presented. Our results have important implications for genetic diagnosis, counselling and new therapeutic strategies to both the Spanish population and other related populations.This work was supported by the Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) of the Spanish Ministry of Health (FIS; PI16/00425 and PI19/00321), Centro de Investigación Biomédica en Red Enfermedades Raras (CIBERER, 06/07/0036), IIS-FJD BioBank (PT13/0010/0012), Comunidad de Madrid (CAM, RAREGenomics Project, B2017/BMD-3721), European Regional Development Fund (FEDER), the Organización Nacional de Ciegos Españoles (ONCE), Fundación Ramón Areces, Fundación Conchita Rábago and the University Chair UAM-IIS-FJD of Genomic Medicine. Irene Perea-Romero is supported by a PhD fellowship from the predoctoral Program from ISCIII (FI17/00192). Ionut F. Iancu is supported by a grant from the Comunidad de Madrid (CAM, PEJ-2017-AI/BMD7256). Marta del Pozo-Valero is supported by a PhD grant from the Fundación Conchita Rábago. Berta Almoguera is supported by a Juan Rodes program from ISCIII (JR17/00020). Pablo Minguez is supported by a Miguel Servet program from ISCIII (CP16/00116). Marta Corton is supported by a Miguel Servet program from ISCIII (CPII17/00006). The funders played no role in study design, data collection, data analysis, manuscript preparation and/or publication decisions

Estructura de la lámina de corriente en equipos plasma focus

ÿþEn este trabajo se estudia la lámina de corriente generada en el equipo Plasma Focus II en la etapa coaxial para diferentes presiones de gas de llenado de la cámara de descarga. Se midieron los perfiles de densidad electrónica de la lámina corriente mediante una técnica basada en la detección de la luz emitida por el plasma y los perfiles de la densidad de corriente mediante la utilización de sondas magnéticas. En primer lugar, se hace una breve descripción de los equipos Plasma Focus y su modo de operación. Posteriormente, se presenta un resumen de antecedentes teóricos señalando las limitaciones de los modelos teóricos y numéricos existentes. También se hace un resumen de resultados experimentales con el fin de compararlos posteriormente con los obtenidos en esta Tesis. Se describen todas las técnicas experimentales empleadas y se hace un estudio de las limitaciones del método empleado para la determinación de la densidad electrónica. En esta tesis se muestra que no es posible concebir la estructura de la lámina en forma simple, como una sencilla transición gas neutro-plasma-densidad de corriente-campo magnético, al menos no en todo el rango de presiones exploradoFil:Grondona, Diana Elena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Development of a coaxial-stacked trielectrode plasma curtain

The development of a plasma curtain discharge with a cylindrical geometry is presented. The discharge is generated at atmospheric pressure, by combining a dielectric barrier discharge (DBD) with a dc corona discharge (CD). The DBD is established between two aluminum ring-shape electrodes separated by a circular dielectric plate, and the CD discharge is generated with a third electrode consisting of a cylindrical mesh positioned coaxially with respect to the DBD electrodes. Between the DBD electrodes and the CD electrode, there is a 23-mm large air gap. The discharge is composed of a train of streamers crossing the air gap, with a repetition frequency of about 100 kHz, and carrying an average current of 0.3-0.4 mA that can be sustained for large time periods. Also, a stacked arrangement was studied by placing a second set of DBD electrodes parallel to the first one, along the CD electrode axis. It was found that, in this parallel configuration, the discharge is well established, showing that an extended stacked configuration can be achieved without difficulty. This result is useful for gas-processing applications in which the gas to be treated flows through the discharge. © 2011 IEEE.Fil: Grondona, Diana Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Allen, Pablo Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Kelly, Hector Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Analytical Model and Experimental Study of a Cylindrical DBD Discharge Operating in the Filamentary Mode

In this work, we present an experimental and theoretical study of a cylindrical atmospheric pressure dielectric barrier discharge (DBD) operating in the filamentary mode. An analytical model that takes into account the nonuniformity of the charge distributions on the dielectrics was developed. Using the model, it is possible to estimate important characteristics of a DBD device, like breakdown voltage, mean power consumption, and circuital parameters, directly from the geometry and physical characteristics of the device. The model also helps to understand and quantify some aspects of the behavior of the DBD discharge, like the decrease of breakdown voltage as the amplitude of the applied voltage increases, and how the fraction of area of dielectric covered with deposited charge determines the device performance. The theory was tested with experiments performed with a DBD operated in atmospheric air, with voltages from 14 to 22 kV peak to peak, and a frequency of 10 kHz.Fil: Giuliani, Leandro Estanislao. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Grondona, Diana Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Minotti, Fernando Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Operation of a Three-Electrode Reactor with Different Electrode Bias Potential Configurations

The three-electrode plasma reactor for the treatment of polluted gases combines a dielectric-barrier discharge with a remote third electrode, designed to enhance streamer propagation in a relatively large region. In this paper, experimental studies of the electrical magnitudes of the discharge for different electrode bias voltage configurations are presented. Also, the Laplacian electric field distribution in the interelectrode gap is calculated for each configuration. The degradation efficiency of NO in an N2 atmosphere for the different configurations is also reported. It is found that the discharge is generated only for that electrode bias configuration for which the external electric field promotes the streamer propagation across the electrode gap. Also, for a triggered discharge, the reactor efficiency for the removal of NO changes with the different electrode bias configurations. This result can be explained in terms of the electric field intensity. The configuration with higher external electric field improves the number of streamers propagating in the interelectrode gap so that more reactive species generated in the streamers are effectively entrained in the gas flow to be treated.Fil: Gallego Cano, Jorge Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Minotti, Fernando Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Grondona, Diana Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Experimental and theoretical study of the efficiency of a three-electrode reactor for the removal of NO

An experimental and theoretical study is presented on the efficiency of the removal of NO in a N2 atmosphere in a novel three-electrode reactor. This reactor combines a dielectric-barrier discharge with a corona discharge, designed to enhance streamer propagation in a relatively large region. Experimentally, the reactor has a good energy yield for the removal of NO, as compared with other discharge methods. A theoretical model is developed for the production of reactive species in the streamers by different reactions that allow to relate simple electrical measurements with the reactor efficiency. This theoretical efficiency resulted in good agreement with the experimental one, validating the model and allowing the evaluation of the contribution of different reactions involved in NO removal.Fil: Gallego Cano, Jorge Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Minotti, Fernando Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Grondona, Diana Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin