• 제목/요약/키워드: Microwave Plasma

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A Kinetic Study on the Growth of Nanocrystalline Diamond Particles to Thin Film on Silicon Substrate

  • Jung, Doo-Young;Kang, Chan-Hyoung
    • 한국표면공학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.131-136
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    • 2011
  • A kinetic study has been made for the growth of nanocrystalline diamond (NCD) particles to a continuous thin film on silicon substrate in a microwave plasma chemical vapor deposition reactor. Parameters of deposition have been microwave power of 1.2 kW, the chamber pressure of 110 Torr, and the Ar/$CH_4$ ratio of 200/2 sccm. The deposition has been carried out at temperatures in the range of $400\sim700^{\circ}C$ for the times of 0.5~16 h. It has been revealed that a continuous diamond film evolves from the growth and coalescence of diamond crystallites (or particles), which have been heterogeneously nucleated at the previously scratched sites. The diamond particles grow following an $h^2$ = k't relationship, where h is the height of particles, k' is the particle growth rate constant, and t is the deposition time. The k' values at the different deposition temperatures satisfy an Arrhenius equation with the apparent activation energy of 4.37 kcal/mol or 0.19 eV/ atom. The rate limiting step should be the diffusion of carbon species over the Si substrate surface. The growth of diamond film thickness (H) shows an H = kt relationship with deposition time, t. The film growth rate constant, k, values at the different deposition temperatures show another Arrhenius-type expression with the apparent activation energy of 3.89 kcal/mol or 0.17 eV/atom. In this case, the rate limiting step might be the incorporation reaction of carbon species from the plasma on the film surface.

메탄 플라즈마 CVD법으로 합성한 탄소나노튜브의 구조적 특성 (Morphology of Carbon Nanotubes Prepared by Methane Plasma CVD)

  • 김명찬;문승환;임재석;함현식;박홍수;김명수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.289-299
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    • 2004
  • Multi-walled carbon nanotubes (CNTs) were prepared by microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) using various combination of binary catalysts and methane precursor. The maximum yield (10.3 %) of CNTs was obtained using a methane-hydrogen-nitrogen mixture with volume ratio of 1:1:2 at 1000 W of microwave power. As the microwave power increased up to 1000 W, the deposition yield of CNTs raised from 4.1 % to 10. 3 %. However, the prepared CNTs at 800 W showed the more crystalline structure than those prepared at 1000 W. The prepared CNTs over different binary catalysts had various structural conformations such as aligned cylinder, bamboo, and nanofibers. The Id/Ig value of CNTs over$Fe-Fe/Al_2O_3, $Co-Co/Al_2O_3, and $Co-Cu/Al_2O_3 were in the range of 0.89${\sim}$0.93. Among the various binary catalysts used, $Fe-Co./Al_2O_3 showed the highest yield.

28 GHz 초전도 ECRIS 플라즈마에서의 마이크로파 전파 (Microwave Propagation in the Plasma for 28 GHz Superconducting ECRIS)

  • 왕선정;원미숙;이병섭;김선호;곽종구;정승호;김성규;안찬용
    • 한국진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.467-474
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    • 2010
  • 한국기초과학지원연구원 부산센터에서 개발 중인 28 GHz ECRIS에 대한 마이크로파 패킷의 전파와 흡수에 대한 분석을 제한된 변수 범위 내에서 실시하였다. 28 GHz 자이로트론에서 발생된 마이크로파는 도파관 시스템을 거쳐 자기장 및 플라즈마 캐비티의 축방향으로 입사된다. 축방향 자기장만을 고려한 분석적 Ray Tracying에 의하면 고자기장 영역에서 준 종파로 입사된 전자기 파동의 패킷은 전자 사이클로트론 공명 영역으로 진행함에 따라 바깥 방향에서 안쪽 방향으로 방향을 바꾼다. 따라서 일정 수준의 전자밀도가 유지되면 입사 초기에 발산하던 파동은 공명에 의하여 플라즈마로 흡수되기 전에 전도체인 플라즈마 캐비티 벽에 충돌할 가능성이 크지 않음을 확인하였다. 또한 플라즈마로의 흡수율이 매우 크므로 인출부 벽에서 반사될 가능성도 크지 않다.

MPCVD를 이용하여 밀리미터 길이로 수직 정렬된 탄소나노튜브의 합성 (Millimeter-Scale Aligned Carbon Nanotubes Synthesized by Oxygen-Assisted Microwave Plasma CVD)

  • 김유석;송우석;이승엽;최원철;박종윤
    • 한국진공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.229-235
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    • 2009
  • 본 연구에서는 철(Fe)을 촉매금속으로 사용하고 마이크로웨이브 플라즈마 화학기상증착법(microwave plasma CVD)을 이용하여 얇은 다중벽 탄소나노튜브를 합성하였다. 촉매금속으로 사용된 철은 직류 마그네트론 스퍼터를 사용하여 증착하였으며, 탄소나노튜브의 합성에는 플라즈마 공급원인 수소($H_2$), 탄소 공급원인 메탄($CH_4$)과 함께 미량의 산소($O_2$) 또는 아르곤(Ar)과 함께 물을 수증기의 형태로 사용하였다. 산소 또는 수증기의 추가에 따른 탄소나노튜브의 성장률의 변화를 주사전자현미경으로 조사하였으며, 결정구조를 투과전자 현미경을 통해 관찰하였다. 또한 라만 분광법을 이용하여 추가 주입 기체의 종류에 따른 탄소나노튜브의 결정성의 변화를 분석하였다. 실험결과, 산소를 추가로 주입하였을 때 성장률이 가장 컸고 결정성도 개선되는 것을 확인하였다. 최종적으로 150 분 동안 합성하여 기판 위에 2.7 mm 이상의 수직 정렬된 얇은 다중벽 탄소나노튜브(thin-multiwalled CNTs)를 합성할 수 있었다.

Microwave Plasma Sterilization System 처리가 옥수수수염 차의 저장 중 Escherichia coli 및 Listeria monocytogens의 생육 저해에 미치는 영향 (Inactivation of Foodborne Pathogenic Bacteria in Corn Silk Tea Using a Microwave Plasma Sterilization System)

  • 유동진;최동원;신윤지;송혜연;송경빈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권8호
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    • pp.1195-1199
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    • 2011
  • 옥수수수염 차의 MPSS 처리에 의한 위해미생물의 살균 효과에 대하여 연구하였다. 옥수수수염 차에 E. coli와 L. monocytogenes를 5~6 log CFU/mL 수준으로 접종하고, MPSS 처리한 후 25$^{\circ}C$에서 12일 동안 저장하면서 실험하였다. E. coli는 1, 2, 3 회 MPSS 처리 후 각각 1.14, 2.49, 5.72 log CFU/mL의 감균 효과를 보였고, L. monocytogenes는 MPSS 1, 2, 3회 처리 후 각각 1.93, 4.49, 6.62 log CFU/mL의 감균 효과를 보였다. 또한, E. coli와 L. monocytogenes 모두 MPSS 4회 처리 후에는 모두 사멸되었고, 저장 12일까지 검출되지 않았다. 그리고 MPSS 처리는 옥수수수염 차의 TPC에 부정적인 영향을 끼치지 않았고, 탁도는 4회 이상 MPSS 처리에 의해 향상되었다. 따라서 본 연구 결과, MPSS 처리는 옥수수수염 차의 품질 유지와 더불어 미생물 생육 억제가 가능하기에 옥수수수염 차의 살균에 MPSS를 적용할 수 있다고 판단된다.

Luminous phosphor with modified surface composition and microwave treatment for plasma planar back light

  • Ting, Chu-Chi;Cheng, Hao-Ping;Hsieh, Yu-Heng;Sun, Oliver;Chen, San-Yuan;Lin, Chin-Ching;Kuo, Kuan-Ting;Lee, Shu-Ping
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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    • pp.1534-1535
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    • 2005
  • Highly luminescent efficiency phosphors have been successfully produced by surface modification and microwave irradiation treatment. The SEM image and XRD analysis reveal that the surface morphology of the white-light phosphors can be notably modified by microwave irradiation and exhibit with better crystalline property. The VUV PL spectra show that the microwave irradiation treatment can effectively enhance the luminescent efficiency by a factor of 1.5 times for intensity compared to that without microwave treatment. A further improvement in all visible emission can be made by modifying surface composition through MgO coating on the phosphor powder. These results demonstrate that such a simple approach can provide for improving luminescent efficiency of phosphors for the optoelectronic devices.

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화합물 첨가에 따른 무전극 황램프의 발광특성 (Emission Properties of Electrodeless Sulfur Lamp by Additives)

  • 이종찬;김광수;박대희;황명근;박철순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1890-1892
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    • 2002
  • The technology of sulfur lamps that has physical and electrical characteristics comparable to current HID source has been reported. The fundamental principles of the operation of microwave discharges that are used to convert microwave energy to broad spectrum visual light are known. In this paper, emission dependance of microwave discharges in mixture content of sulfur with noble gases was studied. It is shown that the excitation of this gaseous mixture is carried out in two phases: (l) ionization of noble gas atoms by a microwave field and (2) the consequent maintenance of slightly ionized nonequilibrium plasma by the field. These two processes have essentially various thresholds for the microwave pump. The purpose of this work is to investigate spectral properties of the high frequency discharges in a mixture sulfur vapors with noble gases.

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LPCVD 장치를 이용한 메탄과 수소 혼합기체로부터 다이아몬드 박막의 제조 (A Diamond-like Film Formation from (CH$_4$ + H$_2$) Gas Mixture with the LPCVD Apparatus)

  • 김상균;최진호;주광열
    • 대한화학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.396-403
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    • 1990
  • 일반적인 화학증기증착(CVD : Chemical Vapor Deposition)실험에서 반응기작을 연구할 수 있는 LPCVD (Low Pressure CVD) 장치의 설계 및 제작에 관한 것과, 특히 이 장치를 이용하여 메탄, 수소의 혼합기체와 헬륨을 완충(buffer) 가스로 사용하여 p-type (111) Si wafer 위에 다이아몬드 박막(diamond film)을 얻고자 시도한 것에 대하여 기술하였다. 실험은 두 가지 방법으로 나누어서 행하였다. (1) Si wafer를 반응기 안에 있는 heater(약 480$^{\circ}C$)위에 놓고 두 개의 다른 inlet 가스관을 사용하여 실험하였다. Posphoric acid로 coating된 하나의 관은 microwave discharge시킨 수소 기체를 흘려주는데 사용하였고, 다른 관은 discharge시키지 않은 메탄 기체를 흘려주는데 사용하였다. 그 결과로 무정형 탄소 뭉치 화합물(amorphous carbon cluster)을 얻었다. (2) 수소와 메탄을 동시에 discharge시켜 plasma 상태인 discharge tube안에 Si wafer을 넣고 증착시켜, 그 결과로 다이아몬드 구조를 갖은 반응생성물을 얻었다.

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Application of cold atmospheric microwave plasma as an adjunct therapy for wound healing in dogs and cats

  • Jisu Yoo;Yeong-Hun Kang;Seung Joon Baek;Cheol-Yong Hwang
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제24권4호
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    • pp.56.1-56.13
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    • 2023
  • Background: Cold atmospheric plasma is a novel innovative approach for wound care, and it is currently underrepresented in veterinary medicine. Objectives: To investigate the efficacy and safety of using cold atmospheric microwave plasma (CAMP) as an adjunct therapy for wound healing in dogs and cats. Methods: Wound healing outcomes were retrospectively analyzed using clinical records of client-owned dogs and cats who were first managed through standard wound care alone (pre-CAMP period) and subsequently via CAMP therapy (CAMP period). The degree of wound healing was estimated based on wound size and a modified wound scoring system. Results: Of the 27 acute and chronic wounds included in the analysis, 81.48% showed complete healing after the administration of CAMP as an adjunct therapy to standard care. Most wounds achieved complete healing in < 5 weeks. Compared with the pre-CAMP period, the rate of wound healing significantly increased every week in the CAMP period in terms of in wound size (first week, p < 0.001; second week, p = 0.012; third week, p < 0.001) and wound score (first week, p < 0.001; second week, p < 0.001; third week, p = 0.001). No adverse events were noted except for mild discomfort and transient erythema. Conclusions: CAMP is a well-tolerated therapeutic option with immense potential to support the treatment of wounds of diverse etiology in small animal practice. Further research is warranted to establish specific criteria for CAMP treatment according to wound characteristics.

Josephson plasma excitation in vortex states

  • Kadowaki, K.
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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    • pp.21-21
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    • 2000
  • The Josephson Plasma resonance in single crystalling Bi2Sr2CaCu2O8 has been investigated at a microwave frequency of 35 GHz in a cavity resonator. A sharp resonance is observed in a perpendicular oscillating magnetic field. The former is independent of the sample dimension, shile the latter shift to higher field as the sample size L is reduced, and it disappears when L becomes smaller than the critical length. The longitudinal plasma mode is a Nambu-Goldston mode in a superconductor, the experimental distinction between the longitudinal and the transverse mode leads to the conclusion that the existence of the Nambu-Goldston mod as predicted by Anderson was experimentally confirmed by direct observation of the Josephson plasma resonance with longitudinal excitations. The finite gap found in Josephson plasma resonance also provides a direct proof of the Anderson-Higgs mechanism within the context of the spontaneously broken phase symmetry of the Gauge-field theory in a superconductor.

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