This work examines the effect of the frequency and peak applied voltage on hydroxyl-radical generation in a dielectric-barrier plasma discharge between a metallic needle electrode and one electrode covered with dielectric. The authors examine a system that can expose up to 96 liquid samples in an automated fashion without human intervention beyond setting the initial software configuration. Then, hydroxyl-radical concentration, measured through coumarin fluorescence, was measured for 5 s plasma exposures generated under different high-voltage conditions with frequencies from 2 to 16 kHz and amplitudes from 4 to 9 kV. Their results show that an increase in frequency and/or applied voltage, within the range prescribed above and the limits of the high-voltage power supply, can yield up to a 150% increase in fluorescence with an equivalent hydroxyl-radical increase. Applications using typical previous methods, such as the Fenton Reaction, are limited in that they continuously generate hydroxyl radicals over millisecond and longer intervals. These results establish the electrical parameters that can now be applied to polymers, like proteins, which show three dimensional structures that are flexible and fluctuate on a microsecond and nanosecond time scale, with hydroxyl-radical generation on this time scale using this device. Additionally, plasma exposures may be optimized for a great variety of proteins, devices and techniques, where hydroxyl-radical generation is of utmost importance, reducing exposure time and potential subjection of samples to harmful side effects.

中文翻译：

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大气压介质阻挡放电的频率和施加电压对液体电极击穿和产生羟基自由基的影响

这项工作研究了频率和峰值施加电压对金属针状电极和一个被电介质覆盖的电极之间的电介质阻挡等离子体放电中羟基自由基产生的影响。作者研究了一种系统，该系统可以自动方式暴露多达96个液体样品，而无需设置初始软件配置即可进行人工干预。然后，通过香豆素荧光测量的羟基自由基浓度在不同的高压条件下以2至16 kHz的频率和4至9 kV的振幅在5 s等离子体暴露下测量。他们的结果表明，在上述规定的范围内和高压电源的限制范围内，频率和/或施加电压的增加，可以产生高达150％的荧光增加，而羟基自由基的增加却相当。使用典型的先前方法（例如Fenton反应）的应用受到限制，因为它们会在毫秒和更长的时间间隔内连续生成羟基自由基。这些结果确定了现在可应用于聚合物（如蛋白质）的电参数，这些电参数显示了灵活的三维结构，并在微秒和纳秒的时间范围内波动，并且使用此设备在此时间范围内生成了羟基自由基。另外，可以针对多种蛋白质，设备和技术对血浆暴露进行优化，在这些蛋白质，设备和技术中，羟基自由基的产生至关重要，从而减少了暴露时间，并减少了样品遭受有害副作用的可能性。使用典型的先前方法（例如Fenton反应）的应用受到限制，因为它们会在毫秒和更长的时间间隔内连续生成羟基自由基。这些结果确定了现在可应用于聚合物（如蛋白质）的电参数，这些电参数显示了灵活的三维结构，并在微秒和纳秒的时间范围内波动，并且使用此设备在此时间范围内生成了羟基自由基。此外，可以针对多种蛋白质，设备和技术对血浆暴露进行优化，在这些蛋白质，设备和技术中，羟基自由基的产生至关重要，从而减少了暴露时间，并减少了样品遭受有害副作用的可能性。使用典型的先前方法（例如Fenton反应）的应用受到限制，因为它们会在毫秒和更长的时间间隔内连续生成羟基自由基。这些结果确定了现在可应用于聚合物（如蛋白质）的电参数，这些电参数显示了灵活的三维结构，并在微秒和纳秒的时间范围内波动，并且使用此设备在此时间范围内生成了羟基自由基。此外，可以针对多种蛋白质，设备和技术对血浆暴露进行优化，在这些蛋白质，设备和技术中，羟基自由基的产生至关重要，从而减少了暴露时间，并减少了样品遭受有害副作用的可能性。这些结果确定了现在可应用于聚合物（如蛋白质）的电参数，这些电参数显示了灵活的三维结构，并在微秒和纳秒的时间范围内波动，并且使用此设备在此时间范围内生成了羟基自由基。此外，可以针对多种蛋白质，设备和技术对血浆暴露进行优化，在这些蛋白质，设备和技术中，羟基自由基的产生至关重要，从而减少了暴露时间，并减少了样品遭受有害副作用的可能性。这些结果确定了现在可应用于聚合物（如蛋白质）的电参数，这些电参数显示了灵活的三维结构，并在微秒和纳秒的时间范围内波动，并且使用此设备在此时间范围内生成了羟基自由基。此外，可以针对多种蛋白质，设备和技术对血浆暴露进行优化，在这些蛋白质，设备和技术中，羟基自由基的产生至关重要，从而减少了暴露时间，并减少了样品遭受有害副作用的可能性。