Microplasma jet với điện cực ngồi là một cấu hình khác thường được sử dụng để tổng hợp vật liệu nano. Trong cấu hình này, plasma được giới hạn hồn tồn hoặc một phần trong các mao quản hoặc ống điện mơi (ví dụ thạch anh) và chủ yếu được duy trì bởi các năng lượng tần số vơ tuyến (RF) được ghép theo cảm ứng hoặc điện dung bởi các điện cực bên ngồi ở bên ngồi mao quản hoặc ống. Điện cực bên ngồi ngụ ý ghép nguồn AC hoặc nguồn xung, trong khi tần số của điện áp ứng dụng về nguyên tắc cĩ thể thay đổi trong phạm vi rất rộng từ hàng chục Hz đến GHz. Tiền chất được tiêm trực tiếp hoặc mang theo dịng khí vào các plasma, bên trong hoặc bên ngồi mao mạch (ống). Các hạt nano thu được cĩ thể được thu thập bằng cách lắng đọng trên các đế ở hạ lưu dịng khí hoặc bằng cách chảy qua các dung mơi thích hợp.
Hình 1.7 cho thấy một số cấu hình về microplasma jet với các điện cực bên ngồi để tổng hợp vật liệu nano [28]. Nhìn chung, các ống được làm bằng thạch anh với đường kính trong khoảng 0,3 đến 0,7 mm để giam giữ chùm plasma. Microplasma cĩ thể được tạo ra và duy trì với tần số thay đổi từ thấp (ví dụ ~ 20 kHz) đến dải cao (ví dụ 450 ~MHz). Khí plasma (Ar, N2, He, H2 hoặc
một số hỗn hợp của chúng) được chảy qua ống khí, với tốc độ dịng chảy đặc trưng là 50-100 cm3
/phút. Do tính linh hoạt của cấu hình, các tiền chất cĩ thể được vận chuyển qua ống hoặc được đặt bên ngồi ống tiếp xúc trực tiếp với microplasma jet, cho phép tạo ra một loạt các cấu trúc nano.
Hình 1.7. Sơ đồ các microplasma jet với các điện cực bên ngồi [28]
Đối với microplasma jet với các điện cực bên ngồi, khơng cĩ tương tác trực tiếp giữa vật liệu điện cực và plasma, do đĩ loại bỏ các ơ nhiễm cĩ thể. Trong khi đĩ, quy trình cĩ khơng gian hoạt động lớn hơn, do phạm vi rộng hơn của các tham số xử lý (ví dụ: tỷ lệ tiền chất, chế độ ghép cơng suất, tần số điện áp và thời gian lưu trú của tiền chất) cĩ thể được đặt và điều chỉnh. Về mặt tiền chất, loại plasma này cĩ tính linh hoạt cao hơn. Nhìn chung, tiền chất cĩ thể là chất khí, chất lỏng hoặc thậm chí là chất rắn. Một lợi thế khác biệt là khả năng áp dụng microplasma jet, được cài đặt ở giai đoạn định vị, trong các lĩnh vực nơi sản xuất “quá trình khơ” tại chỗ, chế tạo các cấu trúc nano tinh tế là các cơng nghệ giống như in ấn. Tuy nhiên, nhược điểm cũng tồn tại đối với hệ thống plasma này. So với các sự phĩng điện micro rỗng, trong cấu hình microplasma jet với các điện cực bên ngồi, plasma thường chiếm thể tích lớn hơn, do đĩ, các hạt nano cĩ xu hướng phát triển lớn hơn và cĩ phân bố kích thước rộng hơn. Hơn nữa, các thiết bị điện tử RF, được sử dụng trong phần lớn các cấu hình với các điện cực bên ngồi, tương đối đắt tiền, phức tạp và cần các thành phần phù hợp, dẫn đến tăng chi phí chung. Hơn nữa, đối với tiền chất hoạt động trong thời
gian dài cần phải được tiêm bằng cách nào đĩ để tạo ra cột plasma để tránh khối mao mạch.