Filamentos de descarga a presión atmosférica y microplásmas: física, química y diagnósticos

Esta revisión resume el estado del arte de los diagnósticos de plasma en plasmas a presión atmosférica formados a escalas de longitud características de aproximadamente 1 mm o menores e identifica desafíos y perspectivas. Se cubren tanto los plasmas generados en geometrías confinadas, llamados microplásmas, como los filamentos de descarga que ocurren en plasmas comúnmente filamentosos, por ejemplo, microdescargas en descargas de barrera dieléctrica. A pesar de las diferencias entre los microplásmas, que a menudo obtienen un estado cuasi estacionario, y las microdescargas o filamentos que son auto-limitados en espacio y tiempo y, por lo tanto, intrínsecamente transitorios, ambos enfrentan desafíos diagnósticos muy similares, de los cuales dos son inmediatamente evidentes: la alta colisionalidad que requiere adaptaciones de los diagnósticos de plasmas estándar, a menudo desarrollados para plasmas a baja presión, y los requisitos de alta resolución espacial debido a los fuertes gradientes en las propiedades del plasma. La complejidad de la generación de plasma y las propiedades físicas y químicas de los plasmas mencionados anteriormente requieren el conocimiento de una amplia serie de diferentes parámetros para obtener una caracterización completa. Dado que los resultados de los diagnósticos no siempre son inequívocos y requieren una comprensión detallada de la física y química del plasma, se incluye un resumen de las principales propiedades y peculiaridades de los plasmas a alta presión en esta revisión.