Вольтамперные характеристики ионно-плазменной системы для обработки внутренней поверхности полых сердечно-сосудистых имплантатов (Вестник Пермского университета. Физика, 2026)
Создание тромборезистентных искусственных эндопротезов сосудов является актуальной проблемой кардиологии. Для её решения было предложено модифицировать поверхность полимерных сосудистых шунтов и катетеров ионно-плазменным методом. Однако внутренняя поверхность шунтов и катетеров недоступна для обработки ионным пучком при планарной геометрии электрода. Для обработки внутренней поверхности таких полимерных трубок была создана специальная ионно-плазменная система, включающая полый трубчатый высоковольтный электрод, в который помещалась обрабатываемая трубка. Через трубку проходил поток газа азота, а на электрод подавались высоковольтные импульсы, вследствие чего возникал плазменный разряд в трубе. В результате внутренняя поверхность трубки бомбардировалась ионами технологического газа до появления карбонизированного слоя. В данной работе определяются вольтамперные характеристики созданной плазменной системы в зависимости от линейных размеров трубки, приложенного напряжения и объёмного расхода газа. Для низкотемпературной пространственной плазмы характерен закон Чайлда–Ленгмюра, согласно которому кривая зависимости тока от приложенного напряжения аппроксимируется степенной функцией. Однако в данном исследовании наблюдается экспоненциальный характер вольтамперных характеристик в зависимости от приложенного напряжения. Различие в экспериментальных и теоретических данных может быть объяснено дополнительным влиянием вторичной эмиссии электронов и распылением полимерного материала в трубке. Также экспоненциальных характер зависимости тока от приложенного напряжения можно объяснить теорией электрического разряда в полом катоде. Результаты данной работы позволят создать физическую теорию ионной обработки внутренней поверхности полых полимерных изделий, таких как сосудистые шунты и катетеры.