Élaboration d’un simulateur de gravure par plasma de haute densité basé sur une approche cellulaire pour l’étude de profils dans divers matériaux

La réalisation de dispositifs à des dimensions sous-micrométriques et nanométriques demande une maîtrise parfaite des procédés de fabrication, notamment ceux de gravure. La réalisation des ces dispositifs est complexe et les exigences en termes de qualité et de géométrie des profils de gravure imposent de choisir les conditions opératoires les mieux adaptées. Les simulations de l'évolution spatio-temporelle des profils de gravure que nous proposons dans cette thèse s'inscrivent parfaitement dans ce contexte. Le simulateur que nous avons réalisé offre la possibilité de mieux comprendre les processus qui entrent en jeu lors de la gravure par plasma de profils dans divers matériaux. Il permet de tester l'influence des paramètres du plasma sur la forme du profil et donc de déterminer les conditions opératoires optimales. La mise au point de ce simulateur s'appuie sur les concepts fondamentaux qui gouvernent la gravure par plasma. À partir de l'état des lieux des différentes approches numériques pouvant être utilisées, nous avons élaboré un algorithme stable et adaptable permettant de mettre en évidence l'importance de certains paramètres clés pour la réalisation de profils de gravure par un plasma à haute densité et à basse pression. Les capacités de cet algorithme ont été testées en étudiant d'une part la pulvérisation de Si dans un plasma d'argon et d'autre part, la gravure chimique assistée par les ions de SiO2/Si dans un plasma de chlore. Grâce aux comparaisons entre profils simulés et expérimentaux, nous avons montré l'importance du choix de certains paramètres, comme la nature du gaz utilisé et la pression du plasma, la forme initiale du masque, la sélectivité masque/matériau, le rapport de flux neutre/ion, etc. Nous avons aussi lié ces paramètres à la formation de défauts dans les profils, par exemple celle de facettes sur le masque, de parois concaves, et de micro-tranchées. Enfin, nous avons montré que le phénomène de redépôt des atomes pulvérisés entre en compétition avec la charge électrique de surface pour expliquer la formation de profils en V dans le Pt pulvérisé par un plasma d'argon.

Space and time characterization of laser-induced plasmas for applications in chemical analysis and thin film deposition

Après des décennies de développement, l'ablation laser est devenue une technique importante pour un grand nombre d'applications telles que le dépôt de couches minces, la synthèse de nanoparticules, le micro-usinage, l’analyse chimique, etc. Des études expérimentales ainsi que théoriques ont été menées pour comprendre les mécanismes physiques fondamentaux mis en jeu pendant l'ablation et pour déterminer l’effet de la longueur d'onde, de la durée d'impulsion, de la nature de gaz ambiant et du matériau de la cible. La présente thèse décrit et examine l'importance relative des mécanismes physiques qui influencent les caractéristiques des plasmas d’aluminium induits par laser. Le cadre général de cette recherche forme une étude approfondie de l'interaction entre la dynamique de la plume-plasma et l’atmosphère gazeuse dans laquelle elle se développe. Ceci a été réalisé par imagerie résolue temporellement et spatialement de la plume du plasma en termes d'intensité spectrale, de densité électronique et de température d'excitation dans différentes atmosphères de gaz inertes tel que l’Ar et l’He et réactifs tel que le N2 et ce à des pressions s’étendant de 10‾7 Torr (vide) jusqu’à 760 Torr (pression atmosphérique). Nos résultats montrent que l'intensité d'émission de plasma dépend généralement de la nature de gaz et qu’elle est fortement affectée par sa pression. En outre, pour un délai temporel donné par rapport à l'impulsion laser, la densité électronique ainsi que la température augmentent avec la pression de gaz, ce qui peut être attribué au confinement inertiel du plasma. De plus, on observe que la densité électronique est maximale à proximité de la surface de la cible où le laser est focalisé et qu’elle diminue en s’éloignant (axialement et radialement) de cette position. Malgré la variation axiale importante de la température le long du plasma, on trouve que sa variation radiale est négligeable. La densité électronique et la température ont été trouvées maximales lorsque le gaz est de l’argon et minimales pour l’hélium, tandis que les valeurs sont intermédiaires dans le cas de l’azote. Ceci tient surtout aux propriétés physiques et chimiques du gaz telles que la masse des espèces, leur énergie d'excitation et d'ionisation, la conductivité thermique et la réactivité chimique. L'expansion de la plume du plasma a été étudiée par imagerie résolue spatio-temporellement. Les résultats montrent que la nature de gaz n’affecte pas la dynamique de la plume pour des pressions inférieures à 20 Torr et pour un délai temporel inférieur à 200 ns. Cependant, pour des pressions supérieures à 20 Torr, l'effet de la nature du gaz devient important et la plume la plus courte est obtenue lorsque la masse des espèces du gaz est élevée et lorsque sa conductivité thermique est relativement faible. Ces résultats sont confirmés par la mesure de temps de vol de l’ion Al+ émettant à 281,6 nm. D’autre part, on trouve que la vitesse de propagation des ions d’aluminium est bien définie juste après l’ablation et près de la surface de la cible. Toutefois, pour un délai temporel important, les ions, en traversant la plume, se thermalisent grâce aux collisions avec les espèces du plasma et du gaz.

Variation in radio refractivity index associated with formation of low - pressure systems

Numerous low - pressure systems form in the Arabian Sea and Bay of Bengal. These low-pressure systems are highly useful in bringing the rainfall over the Indian sub continent. The developments of these systems are accompanied by the reduction in air temperature and an increase in atmospheric humidity. The radio refractivity, which is a function of the atmospheric pressure, temperature and humidity, also changes following the development of these systems. Variation of radio refractive index and its vertical gradient are analysed for many low pressure systems formed over the Arabian Sea and Bay of Bengal. It is found that the atmosphere becomes super refractive associated with the formation of these systems, caused by the increase in humidity and decrease in temperature. The maximum gradient is observed near the surface layers, especially in the lowest 1 km. Super refraction leads to increased radar detection range and extension of radio horizon

Age-related increases in circulating inflammatory markers in men are independent of BMI, blood pressure and blood lipid concentrations

Objective: To examine whether age-related increase in concentrations of circulating inflammatory mediators is due to concurrent increases in cardiovascular risk factors or is independent of these. Methods and results: Cytokines (IL-6, IL-18), chemokines (6Ckine, MCP-1, IP-10), soluble adhesion molecules (sICAM-1, sVCAM-1, sE-selectin) and adipokines (adiponectin) were measured in the plasma of healthy male subjects aged 18-84 years (n = 162). These were related to known cardiovascular risk factors (age, BMI, systolic and diastolic blood pressure, plasma total cholesterol, LDL cholesterol, HDL cholesterol and triacylglycerol concentrations) in order to identify significant associations. Plasma concentrations of sVCAM-1, sE-selectin, IL-6, IL-18, MCP-1, 6Ckine, IP-10 and adiponectin, but not sICAM-1, were significantly positively correlated with age, as well as with several other cardiovascular risk factors. The correlations with other risk factors disappeared when age was controlled for. In contrast, the correlations with age remained significant for sVCAM-1, IL-6, MCP-1, 6Ckine and IP-10 when other cardiovascular risk factors were controlled for. Conclusions: Plasma concentrations of some inflammatory markers (sVCAM-1, IL-6, MCP-L 6Ckine, IP-10) are positively correlated with age, independent of other cardiovascular risk factors. This suggests that age-related inflammation may not be driven by recognised risk factors. (C) 2006 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

The possibility of lowering oil content of potato chips by combining atmospheric frying with postfrying vacuum application

Four protocols involving the application of low pressures, either toward the end of frying or after frying, were investigated with the aim of lowering the oil content of potato chips. Protocol 1 involving frying at atmospheric pressure followed by a 3 min draining time constituted the control. Protocol 2 involved lowering of pressure to 13.33 kPa, 40 s before the end of frying, followed by draining for 3 min at the same pressure. Protocol 3 was the same as protocol 2, except that the pressure was lowered 3 s before the end of frying. Protocol 4 involved lowering the pressure to 13.33 kPa after the product was lifted from the oil and holding it at this value over the draining time of 3 min. Protocol 4 gave a product having the lowest oil content (37.12 g oil/100 g defatted dry matter), while protocol 2 gave the product with highest oil content (71.10 g oil/100 g defatted dry matter), followed by those obtained using protocols 1 and 3(68.48 g oil/100 g defatted dry matter and 52.50 g oil/100 g defatted dry matter, respectively). Protocol 4 was further evaluated to study the effects of draining times and vacuum applied, and compared with the control. It was noted that over the modest range of pressures investigated, there was no significant effect of the vacuum applied on the oil content of the product. This study demonstrates that the oil content of potato chips can be lowered significantly by combining atmospheric frying with draining under vacuum.

Post-frying oil drainage from potato chips and french fries: a comparative study of atmospheric and vacuum drainage

This paper represents a study of the transient changes occurring in temperature, and moisture and oil contents during the so called “post-frying drainage”—which is the duration for which a product is held in the head space of the fryer after it is removed from the oil. Since most of the oil adhering to the product penetrates into the structure during this period, this paper examines the effects of applying vacuum during drainage (1.33 kPa) to maintain the product temperature consistently above the water saturation temperature corresponding to the prevailing pressure (11 °C), which potentially eliminates water condensation and prevents the occluded surface oil from penetrating into the product structure. Draining under vacuum significantly lowers the oil content of potato chips by 38% compared to atmospheric drainage. This phenomenon can be further confirmed by confocal laser scanning microscopy (CLSM) images, which show that the boundary between the core and the crust regions is clearly visible in the case of vacuum drainage, whereas in the case of atmospheric drainage, the oil is distributed throughout the structure. Unfortunately, the same approach did not reduce the oil content of French fries—the oil content of vacuum-drained product was found similar to the product obtained by draining under atmospheric pressure. This is because the reduction in oil content only occurs when there is net moisture evaporation from the product and the evaporation rate is sufficient to force out the oil from the product; this was clearly not the case with French fries. The CLSM images show that the oil distribution in the products drained under atmospheric pressure and vacuum was similar.

Physicochemical changes occuring in oil when atmospheric frying is combined with post-frying vacuum application

The aim of this study was to investigate the effect of atmospheric frying followed by drainage under vacuum on the stability of oil, compared to similar frying with drainage at atmospheric pressure. Changes in the oil were assessed by the free fatty acid (FFA) content, p-anisidine value (AnV), colour, viscosity, fatty acid profile and concentration of tocols. The rate of FFA formation in the case of vacuum drainage was found to be about half that of atmospheric drainage. Oil deterioration by oxidation and polymerisation was also reduced by the use of vacuum drainage. The AnV of the oil after vacuum drainage was lower by about 12%, the total colour difference was improved by 14% and viscosity was slightly reduced after 5 days of frying, compared to the values for oil that had been drained at atmospheric pressure. There was a reduction in the loss of polyunsaturated fatty acids in the case of vacuum drainage after 5 days of frying but differences in retention of tocols were only evident in the first two days of frying.

High pressure intensification of cassava resistant starch (RS3) yields

Cassava starch, typically, has resistant starch type 3 (RS3) content of 2.4%. This paper shows that the RS3 yields can be substantially enhanced by debranching cassava starch using pullulanase followed by high pressure or cyclic high-pressure annealing. RS3 yield of 41.3% was obtained when annealing was carried out at 400 MPa/60°C for 15 min, whereas it took nearly 8 h to obtain the same yield under conventional atmospheric annealing at 60°C. The yield of RS3 could be further significantly increased by annealing under 400MPa/60°C pressure for 15 min followed by resting at atmospheric pressure for 3 h 45 min, and repeating this cycle for up to six times. Microstructural surface analysis of the product under a scanning electron microscope showed an increasingly rigid density of the crystalline structure formed, confirming higher RS3 content.

Multiyear measurements of the oceanic and atmospheric boundary layers at the Brazil-Malvinas confluence region

This study analyzes and discusses data taken from oceanic and atmospheric measurements performed simultaneously at the Brazil-Malvinas Confluence (BMC) region in the southwestern Atlantic Ocean. This area is one of the most dynamical frontal regions of the world ocean. Data were collected during four research cruises in the region once a year in consecutive years between 2004 and 2007. Very few studies have addressed the importance of studying the air-sea coupling at the BMC region. Lateral temperature gradients at the study region were as high as 0.3 degrees C km(-1) at the surface and subsurface. In the oceanic boundary layer, the vertical temperature gradient reached 0.08 degrees C m(-1) at 500 m depth. Our results show that the marine atmospheric boundary layer (MABL) at the BMC region is modulated by the strong sea surface temperature (SST) gradients present at the sea surface. The mean MABL structure is thicker over the warmside of the BMC where Brazil Current (BC) waters predominate. The opposite occurs over the coldside of the confluence where waters from the Malvinas (Falkland) Current (MC) are found. The warmside of the confluence presented systematically higher MABL top height compared to the coldside. This type of modulation at the synoptic scale is consistent to what happens in other frontal regions of the world ocean, where the MABL adjusts itself to modifications along the SST gradients. Over warm waters at the BMC region, the MABL static instability and turbulence were increased while winds at the lower portion of the MABL were strong. Over the coldside of the BC/MC front an opposite behavior is found: the MABL is thinner and more stable. Our results suggest that the sea-level pressure (SLP) was also modulated locally, together with static stability vertical mixing mechanism, by the surface condition during all cruises. SST gradients at the BMC region modulate the synoptic atmospheric pressure gradient. Postfrontal and prefrontal conditions produce opposite thermal advections in the MABL that lead to different pressure intensification patterns across the confluence.

Bacterial sterilization by a dielectric barrier discharge (DBD) in air

Cold atmospheric plasma treatment of microorganisms and living tissues has become a popular topic in modern plasma physics and in medical science. The plasma is capable of bacterial inactivation and noninflammatory tissue modification, which makes it an attractive tool for treatment of skin diseases, open injuries and dental caries. Because of their enhanced plasma chemistry, Dielectric Barrier Discharges (DBDs) have been widely investigated for some emerging applications such as biological and chemical decontamination of media at ambient conditions. Despite the high breakdown voltage in air at atmospheric pressure, the average current of DBD discharges is low. Therefore, a DBD can be applied in direct contact with biological objects without causing any damage. In this work a 60 Hz DBD reactor, which generates cold atmospheric plasma inside Petri dishes with bacterial culture, is investigated. Samples of Staphylococcus aureus, a Gram-positive bacterium and Escherichia coil a Gram-negative bacterium were selected for this study. The bacterial suspensions were evenly spread on agar media planted in Petri dishes. The reactor electrodes were placed outside the Petri dish, thus eliminating the risk of samples microbial contamination. The covered Petri dish with agar medium in it serves as dielectric barrier during the treatment. The plasma processing was conducted at same discharge power (similar to 1.0 W) with different exposure time. Sterilization of E. coil and S. aureus was achieved for less than 20 min. Plasma induced structural damages of bacteria were investigated by Scanning Electron Microscopy. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Independent impact of glycemia ad blood pressure in albuminuria on high-risk subjects for metabolic syndrome

Background: Microalbuminuria may reflect diffuse endothelial damage. Considering that diabetes and hypertension cause vasculopathy, we investigated associations of albumin-to-creatinine ratio (ACR) with plasma glucose and blood pressure levels in high-risk subjects for metabolic syndrome. Methods: A sample of 519 (246 men) Japanese-Brazilians (aged 60 ± 11 years), who participated in a population-based study, had their ACR determined in a morning urine specimen. Backward models of multiple linear regression were created for each gender including log-transformed values of ACR as dependent variable; an interaction term between diabetes and hypertension was included. Results: Macroalbuminuria was found in 18 subjects. ACR mean values for subjects with normal glucose tolerance, impaired fasting glycemia, impaired glucose tolerance and diabetes were 9.9 ± 6.0, 19.0 ± 35.4, 20.7 ± 35.4, and 33.9 ± 55.0 mg/g, respectively. Diabetic subjects showed higher ACR than the others (p < 0.05). An increase in the proportion of albuminuric subjects was observed as glucose metabolism deteriorated (4.9, 17.0, 23.0 and 36.0%). Stratifying into 4 groups according to postchallenge glycemia (< 7.8 mmol/l, n = 9 1; ≥ 7.8 mmol/l, n = 4 10) and hypertension, hypertensive and glucose-intolerant subgroups showed higher ACR values. ACR was associated with gender, waist circumference, blood pressure, plasma glucose and triglyceride (p < 0.05); albuminuric subjects had significantly higher levels of such variables than the normoalbuminuric ones. In the final models of linear regression, systolic blood pressure and 2-hour glycemia were shown to be independent predictors of ACR for both genders (p < 0.05). In men, also waist was independently associated with ACR. No interaction was detected between diabetes and hypertension. Conclusions: These findings suggest that both glucose intolerance and hypertension could have independent but not synergistic effects on endothelial function - reflected by albumin loss in urine. Such hypothesis needs to be confirmed in prospective studies. © 2004 Dustri-Verlag Dr. K. Feistle.

Desenvolvimento e aplicação de microplumas para tratamento de politereftalato de etileno (PET)

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Atmospheric conditions, lunar phases, and childbirth: a multivariate analysis

Our objective was to assess extrinsic influences upon childbirth. In a cohort of 1,826 days containing 17,417 childbirths among them 13,252 spontaneous labor admissions, we studied the influence of environment upon the high incidence of labor (defined by 75th percentile or higher), analyzed by logistic regression. The predictors of high labor admission included increases in outdoor temperature (odds ratio: 1.742, P = 0.045, 95%CI: 1.011 to 3.001), and decreases in atmospheric pressure (odds ratio: 1.269, P = 0.029, 95%CI: 1.055 to 1.483). In contrast, increases in tidal range were associated with a lower probability of high admission (odds ratio: 0.762, P = 0.030, 95%CI: 0.515 to 0.999). Lunar phase was not a predictor of high labor admission (P = 0.339). Using multivariate analysis, increases in temperature and decreases in atmospheric pressure predicted high labor admission, and increases of tidal range, as a measurement of the lunar gravitational force, predicted a lower probability of high admission.

Atmospheric heterogeneous reactions of N 2 O 5 and NO 3 radicals with mineral dust particles

Die heterogenen Reaktionen von N2O5 bzw. NO3 auf mineralischen Staubpartikeln wurden untersucht, um deren Einfluss auf den Abbau atmosphärischer Stickoxide (NOx) sowie auf die chemische Veränderung der Staubpartikel während ihres Transportes durch die Atmosphäre besser verstehen zu können. Die experimentellen Studien wurden bei Atmosphärendruck, Raumtemperatur und unterschiedlichen relativen Luftfeuchten durchgeführt. Der Aufnahmekoeffizient γ(N2O5) von N2O5 auf dispergiertem Staub aus der Sahara wurde zu 0,020 ± 0,002 (1σ) bestimmt, unabhängig von der relativen Feuchte (0 - 67 %) sowie der N2O5-Konzentration (5x1011 - 3x1013 Moleküle cm-3).rnDie Analyse der Reaktionsprodukte in der Gasphase sowie auf der Partikeloberfläche führt zu der Annahme, dass N2O5 auf der Staubpartikeloberfläche zu Nitrat hydrolysiert wird. Es konnte kein Einfluss der relativen Feuchte auf den Aufnahmekoeffizienten ermittelt werden, was durch das vorhandene interlamellare Wasser, welches bis zu 10 % der Partikelmasse betragen kann, erklärbar ist. Der gemessene Wert des Aufnahmekoeffizienten ist unabhängig von der Eingangs-N2O5-Konzentration, was sich über die sehr große innere Oberfläche der Partikel erklären lässt. Dennoch ließ sich durch eine vorherige Konditionierung der Partikel mit gasförmigem HNO3, was eine Nitratanreicherung an der Oberfläche bewirkt, die Effizienz der N2O5-Aufnahme auf die Staubpartikel reduzieren. Zusätzliche Studien befassten sich mit der Bestimmung des Aufnahmekoeffizienten von N2O5 auf Illit-Partikeln und auf Teststaub aus Arizona. Bei einer relativen Luftfeuchte von 0 % wurden für γ(N2O5) Werte von 0,084 ± 0,019 (1σ) für Illit und von 0,010 ± 0,001 (1σ) für Arizona Teststaub ermittelt.rnUnter Anwendung einer neuartigen Messmethode, die auf der zeitgleichen Messung der Konzentrationsabnahme von NO3 und N2O5 relativ zueinander beruht, wurde das Verhältnis γ(NO3)/γ(N2O5) der Aufnahmekoeffizienten von NO3 und N2O5 auf Saharastaub zu 0,9 ± 0,4 (1σ) bestimmt. Dieser Wert war unabhängig von der relativen Feuchte, den NO3- und N2O5-Konzentrationen sowie der Reaktionszeit, obwohl eine Oberflächendeaktivierung für beide Spurenstoffe beobachtet wurde.

Entwicklung eines Pikoliter-Tropfengenerators für die Massenspektrometrische Spuren- und Speziesanalytik

Die Dissertationsschrift beschäftigt sich mit der Entwicklung und Anwendung einer alternativen Probenzuführungstechnik für flüssige Proben in der Massenspektrometrie. Obwohl bereits einige Anstrengungen zur Verbesserung unternommen wurden, weisen konventionelle pneumatische Zerstäuber- und Sprühkammersysteme, die in der Elementspurenanalytik mittels induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) standardmäßig verwendet werden, eine geringe Gesamteffizienz auf. Pneumatisch erzeugtes Aerosol ist durch eine breite Tropfengrößenverteilung gekennzeichnet, was den Einsatz einer Sprühkammer bedingt, um die Aerosolcharakteristik an die Betriebsbedingungen des ICPs anzupassen.. Die Erzeugung von Tropfen mit einer sehr engen Tropfengrößenverteilung oder sogar monodispersen Tropfen könnte die Effizienz des Probeneintrags verbessern. Ein Ziel dieser Arbeit ist daher, Tropfen, die mittels des thermischen Tintenstrahldruckverfahrens erzeugt werden, zum Probeneintrag in der Elementmassenspektrometrie einzusetzen. Das thermische Tintenstrahldruckverfahren konnte in der analytischen Chemie im Bereich der Oberflächenanalytik mittels TXRF oder Laserablation bisher zur gezielten, reproduzierbaren Deposition von Tropfen auf Oberflächen eingesetzt werden. Um eine kontinuierliche Tropfenerzeugung zu ermöglichen, wurde ein elektronischer Mikrokontroller entwickelt, der eine Dosiereinheit unabhängig von der Hard- und Software des Druckers steuern kann. Dabei sind alle zur Tropfenerzeugung relevanten Parameter (Frequenz, Heizpulsenergie) unabhängig voneinander einstellbar. Die Dosiereinheit, der "drop-on-demand" Aerosolgenerator (DOD), wurde auf eine Aerosoltransportkammer montiert, welche die erzeugten Tropfen in die Ionisationsquelle befördert. Im Bereich der anorganischen Spurenanalytik konnten durch die Kombination des DOD mit einem automatischen Probengeber 53 Elemente untersucht und die erzielbare Empfindlichkeiten sowie exemplarisch für 15 Elemente die Nachweisgrenzen und die Untergrundäquivalentkonzentrationen ermittelt werden. Damit die Vorteile komfortabel genutzt werden können, wurde eine Kopplung des DOD-Systems mit der miniaturisierten Fließinjektionsanalyse (FIA) sowie miniaturisierten Trenntechniken wie der µHPLC entwickelt. Die Fließinjektionsmethode wurde mit einem zertifizierten Referenzmaterial validiert, wobei für Vanadium und Cadmium die zertifizierten Werte gut reproduziert werden konnten. Transiente Signale konnten bei der Kopplung des Dosiersystems in Verbindung mit der ICP-MS an eine µHPLC abgebildet werden. Die Modifikation der Dosiereinheit zum Ankoppeln an einen kontinuierlichen Probenfluss bedarf noch einer weiteren Reduzierung des verbleibenden Totvolumens. Dazu ist die Unabhängigkeit von den bisher verwendeten, kommerziell erhältlichen Druckerpatronen anzustreben, indem die Dosiereinheit selbst gefertigt wird. Die Vielseitigkeit des Dosiersystems wurde mit der Kopplung an eine kürzlich neu entwickelte Atmosphärendruck-Ionisationsmethode, die "flowing atmospheric-pressure afterglow" Desorptions/Ionisations Ionenquelle (FAPA), aufgezeigt. Ein direkter Eintrag von flüssigen Proben in diese Quelle war bislang nicht möglich, es konnte lediglich eine Desorption von eingetrockneten Rückständen oder direkt von der Flüssigkeitsoberfläche erfolgen. Die Präzision der Analyse ist dabei durch die variable Probenposition eingeschränkt. Mit dem Einsatz des DOD-Systems können flüssige Proben nun direkt in die FAPA eingetragen, was ebenfalls das Kalibrieren bei quantitativen Analysen organischer Verbindungen ermöglicht. Neben illegalen Drogen und deren Metaboliten konnten auch frei verkäufliche Medikamente und ein Sprengstoffanalogon in entsprechend präpariertem reinem Lösungsmittel nachgewiesen werden. Ebenso gelang dies in Urinproben, die mit Drogen und Drogenmetaboliten versetzt wurden. Dabei ist hervorzuheben, dass keinerlei Probenvorbereitung notwendig war und zur Ermittlung der NWG der einzelnen Spezies keine interne oder isotopenmarkierte Standards verwendet wurden. Dennoch sind die ermittelten NWG deutlich niedriger, als die mit der bisherigen Prozedur zur Analyse flüssiger Proben erreichbaren. Um im Vergleich zu der bisher verwendeten "pin-to-plate" Geometrie der FAPA die Lösungsmittelverdampfung zu beschleunigen, wurde eine alternative Elektrodenanordnung entwickelt, bei der die Probe länger in Kontakt mit der "afterglow"-Zone steht. Diese Glimmentladungsquelle ist ringförmig und erlaubt einen Probeneintrag mittels eines zentralen Gasflusses. Wegen der ringförmigen Entladung wird der Name "halo-FAPA" (h-FAPA) für diese Entladungsgeometrie verwendet. Eine grundlegende physikalische und spektroskopische Charakterisierung zeigte, dass es sich tatsächlich um eine FAPA Desorptions/Ionisationsquelle handelt.