Determination, through titration with NO, of the concentration of oxygen atoms in the flowing afterglow of Ar-O₂ and N₂-O₂ plasmas used for sterilization purposes

Les méthodes existantes de titrage de N et O d'une post-décharge au moyen de l'intensité d'émission de la molécule NO excitée ne permettant pas d'aller au-delà de x = 5% dans un mélange xO₂-(100%-x)N₂, nous présentons une démarche valable pour x⩽20%. Cette technique est fondée sur la mesure de l'intensité d'émission de NO₂(A), en fonction du débit de NO introduit, en relation avec une dérivation analytique des équations des concentrations [N] et [O]. La concentration d'oxygène atomique obtenue par cette méthode est validée de façon indépendante à partir de la mesure du rapport des intensités d'émission de NO(B) et de N₂(B, 11) (celle-ci détectable pour x⩽8%). Enfin, la méthode proposée est mise en oeuvre pour apprécier l'influence de la valeur de la concentration d'oxygène atomique sur le temps de stérilisation dans une post-décharge en flux à partir d'un plasma de N₂-O₂. \engabstract Existing titration methods of N and O in an afterglow based on the emission intensity of the excited NO molecule cannot be used at x values exceeding 5% in the xO₂-(100%-x)N₂ mixture. Our technique extends the x range to 20%. It utilizes the emission intensity measurement of NO₂(A), as a function of the introduced NO flow, in relation with analytically derived equations for the O and N concentrations. The atomic oxygen concentration obtained in this way is validated independently through measurements of the emission intensity ratio of NO(B) and N₂(B, 11) (detectable for x⩽8%). Finally, the proposed method is used to assess the influence of the oxygen atom concentration on the sterilization time in the flowing afterglow of an N₂-O₂ plasma.