본 연구에서는 전열포의 플라즈마 발생장치에서 외부회로로부터 가해지는 펄스형 전기에너지에 의한 플라즈마 발생현상을 대상으로 영차원적 모델링 및 전산해석을 수행하였다. 전극 사이의 보어 내 플라즈마의 균일 온도 가정을 채용하여 질량 및 에너지 방정식을 간소화하였으며, 보어 및 전극 표면 상의 용발 모델 및 플라즈마 물성치 계산모델과 연계하였다. 해석결과는 1차원적 해석모델과 비교하여 상당히 일치함을 보여 영차원적 해석결과의 유효성을 확인할 수 있다.
In this paper, a operation characteristics and analysis of the HB(half bridge) inverter for remote plasma system are studied. the remote plasma system is cleaning system for the chemical vapor deposition (CVD) chamber in semiconductor processing. The remote plasma system is powered by the RF generator The main power stage of the RF generator is used for the HB PWM inverter with an low pass filter in the secondary circuit of the transformer. The detailed mode analysis of HB invertor was described. The operation characteristics of Remote Plasma Source are verified by simulation and experimental results.
Characteristics of pulse-discharged plasma in liquid and its biological applications to proteins are investigated by making use of high voltage Marx generator. The Marx generator has been consisted of 5 stages, where each charging capacitor is $0.5{\mu}F$ to generate a high voltage pulse with rising time of $1{\mu}s$. We have applied an input voltage of 6 kV to the each capacitor of $0.5{\mu}F$. The high voltage pulsed plasma has been generated inside a polycarbonate tube by a single-shot operation, where the breakdown voltage is measured to be 7 kV, current of 1.2 kA, and pulse width of ${\sim}1{\mu}s$ between the two electrodes of anode-cathode made of stainless steel, which are immersed into the liquids. For the investigation of the influence of pulsed plasma on biomolcules, we have focused on the amino acids, DNA, proteins, cell and cholesterol.
This study proposes a current source-type pulse generator to improve output voltage and current waveforms under a capacitively coupled plasma (CCP) system. The proposed circuit comprises two parallel-connected current source-type converters. These converters can satisfy the required output waveforms of plasma processing. The parallel-connected converters operate without reverse current fault by applying a time-delay control technique. Conventional voltage source converters based on pulse power supply exhibit drawbacks in short-circuit current, and problems occur when they are applied to a CCP system. The proposed pulse power supply based on a current source converter fundamentally solves the short-circuit current problem. Therefore, this topology can improve the voltage and current accuracy of a CCP system.
The application of a pulsed power system is being extended to an environmental and industrial field. The non-destructive gaseous pollutants from industrial plants such as power generation plants and incinerators can be processed by applying high voltage pulses with a fast rising time (a few nanoseconds) and short duration (nano to microseconds) in a pulsed corona discharge reactor. The pulsed plasma generator with a triggered switch has been developed. Its corona current in load can be adjusted by applied voltage and repetition rate. We investigated the performance of the pulsed plasma generator by analyzing the concentration of ozone in small reactor. This paper describes the electrical characteristics of the pulse generator with a voltage of 30 kV at repetition rate of 50 PPS. In addition, we briefly discuss a configuration of the system and initial test results.
Non-thermal plasma techniques is applied in many fields. Recently acid rain, global warming, ozone depletion, and smog are preeminent environmental problems. The cause for this environmental problems is the flue gas. Non-thermal plasma techniques has an attention for the solution of flue gas. Non-thermal plasma is used for the removal of flue gas composed of NOx, etc. This field has grown dramatically. This experiment is performed by using cylinder type reactor under the condition of room temperature and atmosphere pressure. NO gas is used instead of flue gas. Bidirectional pulse generator is used instead of the unidirectional pulse generator to increase the efficiency.
전자기파와 플라즈마의 상호 작용을 결정하는 주요 변수는 플라즈마 주파수와 충돌 주파수이며, 이 둘은 각각 전자 밀도와 전자 온도로부터 계산할 수 있다. 이 두 값은 플라즈마 발생기 종류에 따라 결정되는 시간 의존적인 변수이다. 기존의 전파 흡수 특성 연구에서는 수치 해석적 모형의 부재로 인하여 플라즈마의 시간적/공간적 변화를 간략화하거나, 상수로 가정하여 수행하였다. 본 연구에서는 플라즈마 유체 모델을 도입하여 얻어진 시간 의존적 변수 값을 전자기파감쇠량 계산에 이용함으로써 해석의 정확도를 높이는 방식을 제안하였다. 해석 대상인 유전체 장벽 방전 플라즈마는 구조적인 단순함으로 인하여 1차원 분석만으로 플라즈마 분포의 시간적 변화를 반영할 수 있다. 본 논문은 한 주기 내에서 전자 밀도와 전자 온도를 추출하여 마이크로파 입사 시 시간적 흡수 특성 변화를 분석하였다. 또한, 전자 밀도와 전자 온도의 변화에 따라 감쇠량을 계산하여 감쇠 경향성을 분석하였다.
고주파 고전압 펄스전원을 제작하고 발생되는 펄스고전압의 시비율과 주파수가 비열플라즈마 발생에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 실험에 사용된 비열플라즈마 발생장치는 그물형의 방전전극을 사용한 새로운 형태로써 연면방전과 유전체 장벽방전을 동시에 이용할 수 있는 구조로 제작하였다. 비열플라즈마의 발생에 영향을 주는 주요인자는 방전에 의해 발생된 전자로써 이들의 움직임을 효과적으로 제어하기 위한 주요변수로써 시비율과 주파수를 선택하였으며 이 두 가지 변수는 전원의 효율에 관계된 전력소비량과도 직접적인 연관이 있다. 비열플라즈마 발생특성은 전류-전압특성과 방전에 의해 발생된 오존발생량을 측정함으로써 간접적으로 조사되었다. 실험결과 제작된 고주파 고전압 펄스발생장치에 의해 가장 효과적인 비열플라즈마를 발생시키는 시비율과 주파수조건을 확인할 수 있었다.
Characteristics of Discharge and nonthermal plasma generation in a micro-air gap spacing between a micro-dielectric barrier and a electrode have been investigated experimentally to chert the potential to be used as a micro-scale nonthermal plasma generator. It is found that the output ozone concentration, as a nonthermal plasma intensity parameter, of the micro-air gnp nonthermal plasma generator depended greatly upon the air gap spacing and thickness of the dielectric barrier. As a result, there is a optimal air gap sparing in the same micro dielectric barrier to generate ozone effectively. And the higher ozone concentration was generated from the thinner micro-barrier.
본 논문에서는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge: DBD) 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 측정하였다. Monostatic 레이다 단면적(radar cross section: RCS) 교정을 위하여 서로 다른 크기의 금속 평판을 사용하여 산란계수(scattering parameter)를 측정하였고, 그 결과 0.4 dB 이내의 오차를 보였다. DBD 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 측정하기 위해 DBD 플라즈마 발생기 뒤에 금속 평판을 배치하였다. 금속 평판과 플라즈마 발생기 사이에 아크 방전(arc dischrage)이 일어나는 것을 방지하기 위해 금속 평판과 DBD 플라즈마 사이의 간격을 띄워 측정을 진행하였다. 그 결과 7.4 GHz에서 monostatic RCS가 최대 약 3 dB 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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