Application of Plasma Nitriding in Medical Implants Post-Processing

The features of titanium implants nitriding in the dense stream of nitrogen ions generated in non-selfmaintainedgaseous discharge with a hollow anode are investigated. We have determined that nitridingprocess in such type of discharge is much more intense than in the non-self-maintained discharge with aplanar anode wherein there is no dense flux of ions. It has been found also that the rate of nitriding ofsurfaces oriented tangentially to the flux of ions exceeds the rate of nitriding of surfaces oriented perpendicularto the flux

Plasma characteristics of two-step vacuum-arc discharge and its application for a coatings deposition

Non-self-maintained gaseous discharge, where the vacuum-arc plasma gun is used as a source of supplementary charges, is characterized by a great currents and high values of ionization coefficient. This kind of discharge is well adapted for thermo-chemical treatment of products but still is not applied for a coatings deposition. In this paper we show the possibility of a-C:H films synthesis from a plasma of this discharge. The films obtained have a high transparence and good adhesion to metal and dielectric substrates. In addition, such parameters as temperature and density of electrons, ionization coefficient, plasma potential distribution and ion energy have been determined by probe methods for the plasma of non-self-maintained discharge in both: nitrogen and propane-butane mixture.Досліджено ряд характеристик плазми двоступінчастого вакуумно-дугового розряду. За допомогою одиночного та двосіткового зонду визначені: температура і концентрація електронів, коефіцієнт іонізації, розподіл потенціалу на розрядному проміжку та енергія іонів. Дані отримано в широкому діапазоні тиску для двох газів: азоту і пропанобутанової суміші. Показана можливість синтезу гідрогенізованих вуглецевих покриттів із плазми газового ступеню двоступінчастого вакуумно-дугового розряду, що збуджується в пропанобутановій суміші.Исследован ряд характеристик плазмы двухступенчатого вакуумно-дугового разряда. Методом одиночного и двухсеточного зонда определены: температура и плотность электронов, коэффициент ионизации, распределение потенциала в разрядном промежутке и энергия ионов. Данные получены в широком диапазоне давлений для двух газов: азота и пропанобутановой смеси. Показана возможность синтеза гидрогенизированных углеродных покрытий из плазмы газовой ступени двухступенчатого вакуумно-дугового разряда, возбуждаемого в пропанобутановой смеси

Modeling of gas diffusion into metals on the example of titanium nitriding in gas discharge plasmas

In this paper the kinetics of nitriding has been investigated using both computer modeling and analytical solution of the diffusion equation. Mathematical modeling of diffusion processes had been realized with taking into account the for-mation of new phases and existence of movable boundaries between them. A good agreement between the numerical modeling, analytical modeling and experimental results has been obtained.Исследована кинетика азотирования как с использованием компьютерного моделирования, так и аналитически, путем решения диффузионного уравнения. Моделирование процессов диффузии реализовано с учетом формирования новых фаз и существования подвижных границ между ними. Получено хорошее соответствие между численным моделированием, аналитическим моделированием и экспериментальными результатами.Досліджено кінетику азотування як з використанням комп'ютерного моделювання, так і аналітично, шляхом розв’язання дифузійного рівняння. Моделювання процесів дифузії реалізовано з урахуванням формування нових фаз та існування рухливих границь між ними. Отримано хорошу відповідність між чисельним моделюванням, аналітичним моделюванням та експериментальними результатами

Nitriding, oxidation and carburization of titanium and steels in non-self maintained gaseous discharge

The samples of stainless steel (SS), high speed steel (HSS) and titanium (Ti) were exposed to fluxes of ions N⁺, O⁺, and CmHn⁺ which have been ejected from hollow anode into hollow cathode (vacuum chamber). It has been found that the oxidation of Ti is going faster than the nitriding does. The surface microhardness of samples treated by fluxes of ions in non-self maintained gaseous discharge grows from 1.5 for HSS (except the carburization) to 6 times for Ti and SS.Образцы из нержавеющей стали (SS), быстрорежущей стали (HSS) и титана (Ti) подвергались воздействию потоков ионов N⁺, O⁺, и CmHn⁺, которые эжектировались из полого анода в полый катод (вакуумную камеру). Найдено, что процесс оксидирования титана идет с большей скоростью, чем азотирование. Поверхностная микротвердость образцов, обработанных потоками ионов в несамостоятельном газовом разряде, увеличивается от 1,5 для быстрорежущей стали (за исключением карбидизации) до 6 раз для титана и нержавеющей стали.Зразки з нержавіючої сталі (SS), швидкоріжучої сталі (HSS) і титану (Ti) були піддані дії потоків іонів N⁺, O⁺ і CmHn⁺, які ежектувалися з порожнистого анода в порожнистий катод (вакуумну камеру). Знайдено, що процес оксидування титану йде з більшою швидкістю, ніж азотування. Поверхнева мікротвердість зразків, оброблених потоками іонів в несамостійному газовому розряді, збільшується від 1,5 для швидкоріжучої сталі (за винятком карбідизації) до 6 разів для титану і нержавіючої сталі

Plasma parameters estimation in the non-self-sustained gas discharge with hollow anode

A simple global model was built for estimation of the plasma properties in the non-self-sustained gas discharge with hollow anode [2, 4]. The calculated results are compared with experimental data of probe measurements. The applicability and limitations of the model are discussed.Побудована проста глобальна модель для оцінки параметрів плазми в несамостійному газовому розряді з порожнистим анодом. Результати обчислень порівнюються з даними зондових вимірювань. Обговорюються застосовність та обмеження розглянутої моделі.Построена простая глобальная модель для оценки параметров плазмы в несамостоятельном газовом разряде с полым анодом. Результаты вычислений сравниваются с данными зондовых измерений. Обсуждается применимость и ограничения рассмотренной модели

Low-temperature ozone sterilizer based on reactor with electrolityc cell

Low-temperature ozone sterilizer based on reactor with electrolytic cell for processing small-sized surgical and dental instruments has been developed. The maximal ozone concentration in water comprised 7.5 mg/l during 10 min of operation. It was revealed that the highest ozone concentration was achieved in 400 ml water volume. When increasing the volume to 600 ml, the ozone concentration in water was minimal. The method of neutralizing of alkaline solution from the surface of medical instruments was investigated. Samples for elimination of alkaline solution were processed in 1 % alcohol solution of phenolphthalein. It has been monitored that the time required to remove alkaline solution from the surface of medical instruments is not less than 20 min. The carried out experiments on removal of organic residues (blood) from medical instruments showed that the traces of blood were not presented on the surface after 10-min treatment (the "Delatest" test system was used to determine the number of blood traces).Представлений низькотемпературний озоновий стерилізатор на базі реактора з електролітичним елементом для обробки малогабаритних хірургічних та стоматологічних інструментів. Максимальна концентрація озону у воді становила 7,5 мг/л протягом 10 хв. Проведені дослідження показали, що найбільша концентрація озону у воді в ємності для стерилізації досягається при обсязі води 400 мл. При збільшенні обсягу води до 600 мл концентрація озону у воді має мінімальне значення. Досліджувався метод нейтралізації лужного розчину на поверхні медичного інструменту. Проби на усунення лужного розчину проводилися за допомогою 1 %-го спиртового розчину фенолфталеїну. Встановлено, що для усунення лужного розчину з поверхні інструменту за допомогою озонування необхідно не менше 20 хв. Проведені експерименти з усунення органічних залишків (кров) з медичного інструменту показали, що сліди крові не були представлені на поверхні інструменту після 10-хвилинної обробки (для визначення кількості слідів крові використана тестова система «Делатест»).Представлен низкотемпературный озоновый стерилизатор на основе реактора с электролитической ячейкой для обработки малогабаритных хирургических и стоматологических инструментов. Максимальная концентрация озона в воде составляла 7,5 мг/л в течение 10 мин. Проведенные исследования показали, что наибольшая концентрация озона в воде в емкости для стерилизации достигается при объеме воды 400 мл. При увеличении объема воды до 600 мл концентрация озона в воде имеет минимальное значение. Исследован метод нейтрализации щелочного раствора с поверхности медицинского инструмента. Образцы для удаления щелочного раствора обрабатывали 1 %-ным спиртовым раствором фенолфталеина. Установлено, что для удаления щелочного раствора с поверхности инструмента с помощью озонирования требуется время не менее 20 мин. Проведенные эксперименты по удалению органических остатков (крови) с поверхности медицинского инструмента показали, что следы крови не были обнаружены на поверхности инструмента после 10-мин обработки (для тестирования следов крови использовалась тест-система «Делатест»)

Diode Based on Amorphous SiC

Diode structure on the basis of amorphous silicon carbide and p-type polycrystalline silicon (Eurosolar) were obtained with magnetron RF-nonreactive sputtering method from solid-phase target in argon atmosphere. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3365

Devices for pre-sterilszation treatment of endoscopes by ozone and ultrasound

In the article, the specially designed devices for pre-sterilization treatment of laparoscopic, endoscopic and other long-length surgical equipment from organic compounds (blood and alkali) in ultrasonic tank-container with ozone has been proposed. The first device was equipped with a bath (up to 30 l), ten ultrasonic emitters with a total power 300 W, and four modular ozone generators based on dielectric barrier discharges. The second device equipped with 3.5 liter volume bath was also designed having a glass pipe 1 meter long, 8 cm in diameter with one ozone module and immersion ultrasonic emitter. During treatment, the ozonized water was injected both into the internal and external surfaces of endoscopes. The output ozone concentration reached 30 mg/l with dry air flow rate 0.3 l/min. Phenolphthalein test and "Delatest" solution method determined the remains of alkali and blood, respectively.Представлены специально разработанные устройства для предстерилизационной обработки лапароскопического, эндоскопического и другого длинномерного хирургического оборудования от органических соединений (крови) и щелочи в ультразвуковой ванне с озоном. Первое устройство было оснащено ванной (до 30 л), десятью ультразвуковыми излучателями с общей мощностью 300 Вт, и четырьмя модульными генераторами озона на основе диэлектрического барьерного разряда. Второе устройство – это рабочая камера, объемом 3,5 л в форме стеклянной трубы длиной 1 м и диаметром 8 см с одним модулем озона и погружным ультразвуковым излучателем. Во время обработки озонированная вода вводилась во внутренние и наружные поверхности эндоскопов. Выходная концентрация озона – 30 мг/л при скорости протока воздуха – 0,3 л/мин. Используя метод фенолфталеиновой пробы и тест-систему "Delatest" определяли остатки щелочи и крови соответственноПредставлені спеціально розроблені пристрої для передстерилізаційної обробки лапароскопічного, ендоскопічного та іншого довгомірного хірургічного обладнання від органічних сполук (крові) і лугу в ультразвуковій ванні з озоном. Перший пристрій був оснащений ванною (до 30 л), десятьма ультразвуковими випромінювачами з загальною потужністю 300 Вт і чотирма модульними генераторами озону на основі діелектричного бар'єрного розряду. Другий пристрій - це робоча камера, об'ємом 3,5 л у формі скляної труби довжиною 1 м і діаметром 8 см з одним модулем озону і занурювальним ультразвуковим випромінювачем. Під час обробки озонована вода вводилася у внутрішні і зовнішні поверхні ендоскопів. Вихідна концентрація озону – 30 мг/л при швидкості протоку повітря – 0,3 л/хв. Використовуючи метод фенолфталеїнової проби і тест-систему "Delatest" визначали залишки лугу і крові відповідно

The acquisition system of experimental data for Uragan-2M

The data acquisition system for controlling the real-time parameters of high-temperature plasma for Uragan-2M device has been presented. Its development is carried out in Kharkov Institute of Plasma Physics of NSC KIPT. This system provides synchronous multi-channel high-speed measurement of electrical signals coming from installed sensors and diagnostic equipment as well as collecting and displaying information, archiving it on a server and electronic data depository allowing users to access files with recorded data.Розглядається створена в Інституті фізики плазми ННЦ ХФТІ система автоматизованого збору діагностичної інформації, що відображає параметри високотемпературної плазми в реальному масштабі часу на експериментальній фізичній установці Ураган-2М. Ця система забезпечує синхронне багатоканальне високошвидкісне вимірювання електричних сигналів, що надходять від датчиків установки та діагностичного устаткування, збір і графічне відображення інформації, архівування її на сервері і в електронному сховищі даних, що надає користувачам можливість доступу до файлів із зареєстрованою діагностичною інформацією.Рассматривается созданная в Институте физики плазмы ННЦ ХФТИ система автоматизированного сбора диагностической информации, отображающая параметры высокотемпературной плазмы в реальном масштабе времени на экспериментальной физической установке Ураган-2М. Эта система обеспечивает синхронное многоканальное высокоскоростное измерение электрических сигналов, поступающих от датчиков установки и диагностического оборудования, сбор и графическое отображение информации, архивирование ее на сервере и в электронном хранилище данных, что предоставляет пользователям возможность доступа к файлам с зарегистрированной диагностической информацией

A simple data acquisition system based on Arduino platform for non-self-sustained gas

A simple data acquisition system based on Arduino Nano platform is developed. Bluetooth wireless protocol is used for data transmission. Android OS application for data visualization and recording is developed. The system was successfully applied for acquiring data of Langmuir probe measurements in the non-self-sustained discharge with a hollow anode.Разработана простая система сбора данных на основе платформы Arduino Nano. Bluetooth протокол был ис- пользован для передачи данных. Приложение для визуализации и записи данных разработано для операцион- ной системы Android. Система была успешно применена для сбора данных зондовых измерений в несамостоя- тельном газовом разряде с полым анодомРозроблено просту систему збору даних на основі платформи Arduino Nano. Bluetooth протокол було вико- ристано для передачі даних. Додаток для візуалізації та запису даних розроблено для операційної системи Android. Система була успішно застосована для збору даних зондових вимірювань в несамостійному газовому роз- ряді з порожнистим анодом