• 제목/요약/키워드: Arc plasma

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Development of Large-Area RF Ion Source for Neutral Beam Injector in Fusion Devices

  • Chang, Doo-Hee;Jeong, Seung Ho;Kim, Tae-Seong;Park, Min;Lee, Kwang Won;In, Sang Ryul
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.179.2-179.2
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    • 2013
  • A large-area RF-driven ion source is being developed at Germany for the heating and current drive of ITER device. Negative hydrogen ion sources are major components of neutral beam injection (NBI) systems in future large-scale fusion experiments such as ITER and DEMO. The RF sources for the production of positive hydrogen ions have been successfully developed at IPP (Max-Planck-Institute for Plasma Physics), Garching, for the ASDEX-U and W7-AS neutral beam heating systems. Ion sources of the first NBI system (NBI-1) for the KSTAR tokamak have been developed successfully with a bucket plasma generator based on the filament arc discharge, which have contributed to achieve a good plasma performance such as 15 sec H-mode operation with an injection of 3.5 MW NB power. There is a development plan of RF ion source at the KAERI to extract the positive ions, which can be used for the second NBI system (NBI-2) of the KSTAR and to extract the negative ions for future fusion devices such as Fusion Neutron Source and Korea-DEMO. The development progresses of RF ion source at the KAERI are described in this presentation.

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차세대 리소그래피 빛샘 발생을 위한 플라스마 집속 장치의 제작과 아르곤 아크 플라스마의 발생에 따른 회로 분석 및 전기 광학적 특성 연구 (Fabrication of the Plasma Focus Device for Advanced Lithography Light Source and Its Electro Optical Characteristics in Argon Arc Plasma)

  • 이수범;문민욱;오필용;송기백;임정은;홍영준;이원주;최은하
    • 한국진공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.380-386
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    • 2006
  • 본 연구에서는 극자외선 (Extreme Ultra Violet) 리소그래피의 빛샘원 발생을 위한 플라스 마 집속장치 (Plasma Focus Device)를 설계, 제작하였으며, 이를 이용하여 단펄스 집속 플라스마의 전류, 전압 방전 특성 및 장비의 저항, 인덕턴스의 중요 기초 연구를 수행하였다. 전압, 전류는 C-dot probe 와 B-dot probe를 이용하여 측정하였다. Anode 전극에 1.5, 2, 2.5, 3 kV의 전압을 인가하고 Diode chamber 내의 Ar 기체압력을 1 mTorr-100 Torr 로 변화시켰을 때 발생되는 전압, 전류는 300 mTorr 에서 가장 큰 값을 보였으며, 이때 측정된 LC 공진에 의한 전류 파형으로부터 계산된 시스템 내의 인덕턴스와 임피던스값은 각각 73 nH, $35 m{\Omega}$ 였다. 300 mTorr, 2.5 kV 일 때 Emission spectroscopy를 이용하여 계산한 단펄스 집속 Ar 플라스마내의 전자온도는 Local Thermodynamic Equilibrium(LTE) 가정으로부터 T=13600 K 이었고 이온밀도 및 이온화율은 각각 $N_i = 8.25{\times}10^{15}/ cc,\;{\delta}= 77.8%$ 이었다.

열플라즈마에 의한 TiO2-xNx의 합성 및 광촉매 특성 비교 (Synthesis of TiO2-xNx Using Thermal Plasma and Comparison of Photocatalytic Characteristics)

  • 김민희;박동화
    • 공업화학
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    • 제19권3호
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    • pp.270-276
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    • 2008
  • $TiO_2$의 가장 큰 특징은 광촉매적 특성을 들 수 있으나 순수한 $TiO_2$는 자외선 영역에서만 활성을 보이는 단점이 있다. 단점을 보완하고자 본 연구에서는 초고온, 고활성을 이용한 열플라즈마 공정으로 질소가 도핑된 $TiO_2$를 합성하여 $TiO_2$의 광촉매적 특성을 높이고자 하였다. 직류 플라즈마 제트를 이용하여 비금속이온인 질소와 반응 가스인 산소를 $TiCl_4$와 함께 플라즈마 반응기 안에서 반응시켜 질소가 도핑된 $TiO_2$ 나노 분말을 합성하였다. 합성 조건으로 질소의 유량을 변화하였다. 합성 변수에 따른 입자의 상조성, 크기를 분석하였고 아세트알데히드와 곰팡이를 광분해하는 실험을 통해 광촉매 활성을 살펴보았다. 한편 $TiO_2$의 분말 상태와 코팅된 상태의 광촉매 특성을 비교하고자 합성한 분말의 스핀 코팅과 PLD (Pulsed Laser Deposition)을 통해 $TiO_2$를 코팅하였다. 아세트알데히드 분해 실험의 결과 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말의 경우가 순수한 $TiO_2$ 분말에 비해 가시영역에서의 광촉매 활성이 두 배 이상 뛰어난 것을 확인하였으며, 곰팡이 분해 실험 결과 역시 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말에 곰팡이가 분해되는 것을 확인하였다. 분말과 필름을 제조하여 메틸렌블루 광분해 실험한 결과 분말의 경우 100% $TiO_2$입자가 메틸렌블루 분해에 이용되며, 반면 스핀 코팅의 경우 바인더의 함량 때문에 20~30%의 $TiO_2$만이 분해에 이용되기 때문에, 분말의 경우 초기 30 mL 메틸렌블루를 한번에 분해할 수 있었다.

C0$_{2}$ 레이저를 이용한 스테인리스강의 절단특성

  • 이준호;김규태;나일;김재도
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.23-27
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    • 1993
  • 스테인리스강은 내식성, 내열성, 내산화성이 좋으므로 화학산업, 의학용기, 고정밀 산업 등에서 많이 사용되고 있다. 스테인리스강은 열전도율이 낮고 용융물의 점성이 크고 가공경화가 심하기 때문에 인코넬 티탄합금 등과 함께 난삭재로 알려져 있다. 스테인리스강의 고합금강을 사용한 기계가공은 공구의 마모가 심하게 일어나므로 가 공이 어렵다. 화염절단(Flame dutting)도 합금물의 버닝(burning)현상을 막는 성질 때문에 잘쓰이지 않고 플라 즈마-아크(plasma-arc) 절단은 수중에서 이루어질 경우 절단끝이 산화되지 않는 좋은 절단면을 얻을 수 있으나 수중에서 사용해야 하는 어려움이 있다. 레이저를 이용한 가공은 절단폭이 작아 재료의 손실이 적으며 복잡한 형상의 절단도쉽고 공구의손실이 없는등 많은 장점이 있어서 사용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 스테인리스 강의 절단메커니즘에대한 이해를 돕기 위해 절단가공에 큰 영향을 끼치는 레이저 출력, 절단속도, 절단가스의 압력, 재질, 절단두께를 절단변수로채택하여 절단을 수행하였다. 절단결과를 비교 검토하여 절단변수가 절단에 미치는 영향을 분석하였고 최적의 절단을 얻는 가공조건을 제시하였다.

결정질 질화탄소 박막의 합성과 그 특성 해석 (Preparation and Characterization of Crystalline Carbon Nitride)

  • 김종일;배선기
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.835-844
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    • 2001
  • In this paper, we report the successful growth of crystalline carbon nitride films in Si(100) by a laser-electric discharge method. The laser ablation of the target leads to vapor plume plasma expending into the ambient nitrogen arc discharge area. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electron spectroscopy(AES) were used to identify the binding structure and the content of the nitrogen species in the deposited films. The surface morphology of the films with a deposition time of 2 hours is studied using a scanning electron microscopy (SEM). In order to determine the structural crystalline parameters, X-ray diffraction (XRD) was used to analysis the grown films.

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PTA 육성용접 (Plasma Transfferrd Arc(PTA) Surfacing process)

  • 김영섭
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제14권2호
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    • pp.28-35
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    • 1996
  • 플라즈마에 의한 표면경화법(이하 PTA 육성용접이라고 함)은 개발된 이후 필요한 변수가 너무 많아 오랫동안 폭넓게 적용이 되지 못하고 있었다. 따라서 아주 우수한 코팅 품질을 필요로 하거나 재료측면에서 다른 방법을 사용할 수 없는 경우에 만 적용이 되어왔다. 그리고 경제성보다는 안정성이 우선적으로 보장 되어야 하는 경우, 예를 들면, 핵시설물, 화학설비 또한 엔진설비와 같은 곳에 사용이 되었다. 그 러나 최근에 들어서 특별히 microprocessor와 제어기술의 적용이 적은 비용으로도 가능해지면서 새로운 장치가 개발되었고, 많은 연구에 의하여 코팅의 특성에 미치는 영향을 파악하게 되므로써 PTA 육성용접이 신뢰성이 있으며 다른 육성방법에 비해서 우수한 공정으로 자리를 잡게 되었다. 한편 PTA 육성용접은 낮은 dilution, 좁은 열 영향부 그리고 상대적으로 높은 적층율의 특성이 있어 큰 부피를 코팅하거나 중요한 부품에 적용하기에 적합하다. PTA 장치가 반자동 또는 완전 자동화되면서 상대적으로 운용이 쉬워져 이러한 적용성은 더욱 확대되고 있다. PTA 육성용접은 Table 1에서 보는 바와 같이 다른 표면 경화법에 비하여 투자비용은 많이 들더라도 그 특성에 있 어서는 우수하다고 할 수 있다.

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초내열합금분말에 의한 PTA 오버레이부의 연삭 마모 특성 연구 (A Study on the Abrasive Wear Properties of the PTA Overlay Layers using the Super Alloy Powder)

  • 김영식;최영국;임창훈;김종도
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제27권3호
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    • pp.80-84
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    • 2009
  • The Plasma Transferred Arc (PTA) overlay welding method is lately introduced as one of the most useful surface overlay method of the engine component. In this paper, the overlay welding on the SNCrW heat resisting alloy was conducted by the PTA overlay welding process using the super alloy powder. The characteristics of the overlay layers were investigated through the metallurgical and abrasive test. Experimental results showed that the overlay on the SNCrW heat resisting alloy surface was successfully made without hot cracking. The friction wear characteristics of the Co-base Stellite 6 overlayer were most superior. However the abrasive wear characteristics were most inferior in the Co-base Stellite 6 overlayer.

스프레이 코팅 기술 (Spray Coating Technology)

  • 이창희
    • 한국분무공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.193-199
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    • 2008
  • Spray coating is a versatile surface modification technology in which coating is built-up based on the successive deposition of micron-scaled particles. Depending on the coating materials, the coatings can meet the required mechanical properties, corrosion resistance, and other properties of base materials. Spraying processes are mainly classified into thermal and kinetic spraying according to their bonding mechanism and deposition characteristics. Specifically, thermal spraying process can be further classified into many categories based on the design and mechanism of the process, such as frame spraying, arc spraying, atmospheric plasma spraying (APS), and high velocity oxygen-fuel (HVOF) spraying, etc. Kinetic spraying or cold gas dynamic spraying is a newly emerging coating technique which is low-temperature and high-pressure coating process. In this paper, overall view of thermal and kinetic spray coating technologies is discussed in terms of fundamentals and industrial applications. The technological characteristics and bonding mechanism of each process are introduced. Deposition behavior and properties of technologically remarkable materials are reviewed. Furthermore, industrial applications of spray coating technology and its potentials are prospected.

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Mechanical Properties & Ablation Mechanism of SiC Coated Carbon/Carbon Composite by Pack-cementation Method

  • Kim, J.I.;Oh, I.S.;Joo, H.J.
    • Carbon letters
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    • 제2권1호
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    • pp.27-36
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    • 2001
  • The pack-cementation process is the method which is formed SiC coating layer to improve weak oxidation properties of CFRCs (carbon fiber-reinforced carbons). This method develops the anti-oxidation coating layer having no dimensional changes and good wetting properties. In this study to improve the oxidative resistance of the prepared 4D CFRCs, the surface of CFRCs is coated by SiC using pack cementation method. The mechanical properties of SiC-coated 4D CFRCs are measured by the 3-point bending test, and their ablation properties are investigated by the arc torch plasma test. From the results, it is found that both mechanical and ablation properties of SiC-coated 4D CFRCs are much better than bare CFRCs.

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