Ilmakehän paineplasma – Plasma , joka syntyy ilmakehän paineessa tai lähellä sitä.
Verrattuna teknologisiin matala- ja korkeapaineplasmoihin, joiden tuottaminen vaatii erikoiskammioita ja pumppuja, ilmakehän paineplasma ei vaadi kalliita laitteita tietyn ulkoisen paineen luomiseksi ja ylläpitämiseksi. Tämä tekijä vähentää merkittävästi plasmalaitteiden kustannuksia ja samalla lisää sen luotettavuutta [1] . Ilmakehän plasmakäsittely on helppo integroida tuotantolinjoihin.
Ilmakehän plasman tuottamiseen on useita laajalti käytettyjä menetelmiä:
Sykkivä kaaripurkaus syntyy korkealla jännitteellä alueella 5-15 kV, joka sykkii taajuudella 10-100 kHz. Työkaasu puhalletaan poistoalueen läpi puristaen purkauskaaren pois kammion seinistä ja jäähdyttäen itse seinät. Kaasun atomit ja molekyylit ionisoituvat törmäyksissä, jolloin syntyy osittain ionisoitunut plasma. Tyypillinen plasman lämpötila kaaressa saavuttaa 6000 - 12000 K [2] . Tässä tapauksessa elektronien energiajakauma on epätasapainoinen: elektronien keskimääräinen energia on suurempi kuin molekyylien, atomien ja ionien energia. Ionisaation lisäksi elektronien, atomien ja molekyylien energiset törmäykset johtavat niiden virittymiseen sekä kemiallisiin reaktioihin, jolloin syntyy erittäin reaktiivisia lyhytikäisiä vapaita radikaaleja, jotka ovat vastuussa plasman korkeasta kemiallisesta aktiivisuudesta. Aktiivisen alueen läpi kulkeva ionisoitu kaasu, jossa on korkea vapaita radikaaleja, ohjataan käsitellylle pinnalle. Metallityöpintojen tapauksessa niitä voidaan käyttää katodina. Valokaaripurkaus palaa plasmageneraattorin anodin ja käsiteltävän pinnan välissä. Tässä tapauksessa ioneja ja vapaita radikaaleja syntyy käsitellyn pinnan välittömässä läheisyydessä.
Kylmä, epätasapainoinen ilmakehän paineplasma löytää monia teollisia sovelluksia, erityisesti metalli- ja muovipintojen erittäin hienopuhdistukseen ja aktivointiin näiden pintojen valmistelemiseksi maalausta ja liimaamista varten. Plasmakäsittely parantaa pinnoitteiden laatua merkittävästi luomalla pinnalle kemiallisesti aktiivisen kerroksen. Tämä vaikutus saavutetaan ilman kemikaalien käyttöä, mikä on tärkeä tekijä teollisten prosessien turvallisuuden ja ympäristöystävällisyyden saavuttamisessa. Käytettäessä kuljetintuotannossa plasman käsittelyleveys voi olla useita metrejä ja käsittelynopeus voi olla kymmeniä metrejä sekunnissa. Plasmahoito johtaa korkeampaan aktivaatioasteeseen verrattuna koronahoitoon.