Plasmas de nitrógeno para funcionalizacion superficial de materiales (PLASNITRO)

En el proyecto PlasNitro se aborda la caracterización de plasmas de nitrógeno en di-versas aplicaciones tecnológicas relacionadas con técnicas de deposición y funcionalización de materiales, reformado y procesos de esterilización que involucran a la Tecnología de Plasma. Se pondrán a punto diferentes procedimientos para medir propiedades de los plasmas, usados en dopado, deposición, funcionalización y modificación de materiales, que contienen nitrógeno usando técnicas de diagnosis basadas en la detección de especies de nitrógeno. El nitrógeno es hoy día un componente usual, sólo o en mezclas con otros gases, en muchos procesos usados en tecnología de plasma. Su caracterización experimental y/o teórica permitirá obtener propiedades fundamentales del plasma (densidad electrónica, temperatura electrónica, temperatura del gas, especies reactivas, etc.) y conocer la contribución a las reacciones homogéneas (en fase plasma) y heterogéneas (interacción plasma-superficie) de los componentes procedentes del nitrógeno. En el proyecto se elaborarán códigos numéricos para obtener la función de distribución electrónica en el plasma. Para este fin será necesaria previamente la evaluación de la distribución vibracional del nitrógeno. Este paso implica tener en cuenta múltiples procesos vibracionales-vibracionales, vibracionales-traslacionales y vibracionales-rotacionales. A partir de la función de distribución electrónica se podrán construir modelos de fluido del plasma en los que intervienen las especies más importantes. Los cálculos teóricos se complementarán con medidas experimentales usando sonda electrostática de Langmuir, que permitirán medir la función de distribución electrónica, así como densidad y temperatura de los electrones. Mediante un analizador de gases residuales se controlará la presión parcial de nitrógeno en cada aplicación y los componentes neutros del plasma. Los modelos cinéticos del plasma de nitrógeno permitirá en muchos casos la interpretación de medidas en el plasma alejado del equilibrio termodinámico y las técnicas de escalado dinámico y simulación Monte Carlo permitirán el control de la nano/microestructura de los materiales depositados/modificados. Se tendrán, de esta forma, técnicas que permitirán controlar y mejorar los procedimientos de trabajo y las propiedades deseadas en los materiales.

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