नोवासेन्ट्रिक्स 1999 से स्पंदित चाप प्रक्रियाओं के साथ नैनोकणों का निर्माण कर रहा है (तब नैनोटेक्नोलॉजीज, इंक.), जब हमने शुरुआत में इलेक्ट्रोथर्मल गन सिरेमिक नैनोकण बनाने के लिए। यह उपकरण मूल रूप से सैन्य उद्देश्यों के लिए बनाया गया था, लेकिन हमने महसूस किया कि यदि इस बंदूक से प्रक्षेप्य को हटा दिया जाए, तो बोर के भीतर 100MW सीमित आर्क डिस्चार्ज से उत्पन्न तीव्र प्लाज्मा जेट का उपयोग इलेक्ट्रोड में से एक को बाहर निकालने के लिए किया जा सकता है। जब ऑक्सीजन या अमोनिया जैसी प्रतिक्रियाशील गैस वाले टैंक में डिस्चार्ज किया जाता है, तो यह अपघटित पदार्थ गैस के साथ मिलकर नैनोकण रूप में ऑक्साइड या नाइट्राइड जैसे सबसे अधिक गतिज रूप से अनुकूल यौगिक बना सकता है।
2000 के दशक की शुरुआत में, इलेक्ट्रोथर्मल गन प्रक्रिया को एक अधिक स्केलेबल संस्करण से बदल दिया गया, जिसे पल्स्ड आर्क नैनोपार्टिकल सिंथेसिस (PANS) कहा जाता है। यह प्रक्रिया, जिसका उपयोग आज भी किया जाता है, में गैसीय वातावरण में दो धातु की छड़ों के बीच एक तीव्र (~100 kA), लघु-अवधि (~1 ms) विद्युत चाप का निर्वहन शामिल है। छड़ों के सिरों को चाप द्वारा अलग किया जाता है और गर्म किया जाता है ताकि एक सघन धातु प्लाज्मा बनाया जा सके जो सुपरसोनिक रूप से आसपास की गैस में फैल जाता है। यह तेज़ मिश्रण प्लाज्मा को ठंडा करता है, जिससे धातु के वाष्प संघनित हो जाते हैं और नैनोकणों का एक सघन एरोसोल बन जाता है। गठन के बाद, नैनोकणों को हटाने के लिए गैस को फ़िल्टर किया जाता है और प्रतिक्रिया कक्ष में वापस कर दिया जाता है। फिर धातु की छड़ों को बाद के आर्क डिस्चार्ज की तैयारी में एक दूसरे की ओर अनुक्रमित किया जाता है।
इलेक्ट्रोथर्मल गन प्रक्रिया के विपरीत, इसमें अशुद्धियाँ न्यूनतम होती हैं, इसलिए PANS प्रक्रिया द्वारा धातु नैनोकण भी बनाए जा सकते हैं, जब प्रतिक्रिया कक्ष को आर्गन या हीलियम जैसी अक्रिय गैस से भर दिया जाता है।
PANS प्रक्रिया से कुछ उप-उत्पाद निकलते हैं। इलेक्ट्रोड का कोई भी हिस्सा जो नैनोकणों के निर्माण में योगदान नहीं देता है, उसे रीसाइकिल किया जाता है। चूंकि PANS अर्ध-स्वचालित है, इसलिए एक रिएक्टर से उत्पादन क्षमता प्रति वर्ष एक मीट्रिक टन से अधिक नैनोकण है।
PANS के विकास से की गई सबसे उल्लेखनीय खोजों में से एक आर्क डिस्चार्ज की पल्स लंबाई को बदलने से आई। उस क्षमता के साथ, उत्पादित औसत नैनोकण आकार को लगभग 10nm से 100nm तक परिमाण के क्रम से नियंत्रित किया जा सकता है। जब 2004 में नोवासेन्ट्रिक्स द्वारा एक साधारण कैमरा फ्लैश का उपयोग करके फोटोनिक क्योरिंग प्रक्रिया की खोज की गई थी, तो PANS प्रक्रिया की तकनीक का लाभ उठाकर दुनिया में सबसे शक्तिशाली, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध फ्लैशलैम्प बनाया गया था - जिसे कहा जाता है पल्सफोर्जPANS प्रक्रिया की भावना में, इलेक्ट्रॉनिक पल्स लंबाई नियंत्रण सभी के लिए अभिन्न अंग बन गया पल्सफोर्ज विभिन्न प्रकार की पतली फिल्मों को तापीय रूप से संसाधित करने के लिए विद्युत वितरण को समायोजित करने के लिए उपकरण।
RSI पल्सफोर्ज प्रौद्योगिकी, इसके उपकरणों के परिवार के साथ-साथ 100 से अधिक पेटेंट, नोवासेन्ट्रिक्स से एक सहयोगी कंपनी के रूप में अलग कर दिए गए पल्सफोर्ज, इंक. जनवरी 2022 में.
