플라즈마는 물질의 네 번째 상태이며 우주의 99%이상을 차지하고 있는 물질상태로 알려져 있다. 강력한 화학적, 물리적 작용력에 의하여 반도체 가공 등 물질의 표면 가공이나 최근 과학의 핵심과제로 대두되는 환경 유해 물질 분해방법으로서 그 관심도가 높아지고 있다. 본 실험에서는 4개의 안테나를 제작하여 13.56MHz의 RF전원에 의해 형성된 플라즈마의 전기적인 특성을 알아보았다. 챔버 내부에서 플라즈마의 밀도를 측정하기 위하여 랑무어 탐침(Langmuir ...
플라즈마는 물질의 네 번째 상태이며 우주의 99%이상을 차지하고 있는 물질상태로 알려져 있다. 강력한 화학적, 물리적 작용력에 의하여 반도체 가공 등 물질의 표면 가공이나 최근 과학의 핵심과제로 대두되는 환경 유해 물질 분해방법으로서 그 관심도가 높아지고 있다. 본 실험에서는 4개의 안테나를 제작하여 13.56MHz의 RF전원에 의해 형성된 플라즈마의 전기적인 특성을 알아보았다. 챔버 내부에서 플라즈마의 밀도를 측정하기 위하여 랑무어 탐침(Langmuir Probe)를 제작하였으며 RF 잡음을 제거하기 위하여 RC-LPF(Low Pass Filter)를 설계하였다. 랑무어 탐침은 금속재질을 사용하므로 플라즈마의 물성을 변화시키는 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 OES를 이용한 광학적 탐침(Optical Probe)를 광섬유를 이용하여 제작, 플라즈마의 밀도를 측정하였다. 측정한 결과 저밀도로 형성된 E-mode의 플라즈마의 공간적 분포는 1Turn 안테나의 경우 중앙에서 플라즈마의 밀도가 낮고 챔버 주변에서 높게 측정되었다. 5Turn Helical Type 안테나의 경우 중앙에서 높은 밀도를 보이고 주변으로 갈수록 밀도가 떨어지는 것으로 측정되었다. 이와 같은 현상은 탐침을 만든 재질이 유전체이고 이 유전체가 플라즈마 내의 이온과 전자와의 영향 등에 의하여 발생한 문제라고 추정된다. 환경오염 해소를 위한 플라즈마의 이용에 대한 연구로서 DBD(Dielectric barrier discharge)는 유전체 장벽을 이용하여 방전이 일어나는 구간에 높은 전기장이 인가되어 방전이 이루어진다. 본 실험에서 NOx 기체를 이용한 DBD 플라즈마의 전기적인 특성을 확인하였으며 그 스펙트럼을 분석하여 보았다. 전압 곡선에서 위상이 0에서 전압 극대점까지 스트리머가 발생하고 극대점에서 π지점에서는 전류가 발생하지 않으며 π에서 극소점까지 스트리머가 발생하고 전압의 극소점에서 2π까지는 발생하지 않는 현상을 측정하였다.
플라즈마는 물질의 네 번째 상태이며 우주의 99%이상을 차지하고 있는 물질상태로 알려져 있다. 강력한 화학적, 물리적 작용력에 의하여 반도체 가공 등 물질의 표면 가공이나 최근 과학의 핵심과제로 대두되는 환경 유해 물질 분해방법으로서 그 관심도가 높아지고 있다. 본 실험에서는 4개의 안테나를 제작하여 13.56MHz의 RF전원에 의해 형성된 플라즈마의 전기적인 특성을 알아보았다. 챔버 내부에서 플라즈마의 밀도를 측정하기 위하여 랑무어 탐침(Langmuir Probe)를 제작하였으며 RF 잡음을 제거하기 위하여 RC-LPF(Low Pass Filter)를 설계하였다. 랑무어 탐침은 금속재질을 사용하므로 플라즈마의 물성을 변화시키는 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 OES를 이용한 광학적 탐침(Optical Probe)를 광섬유를 이용하여 제작, 플라즈마의 밀도를 측정하였다. 측정한 결과 저밀도로 형성된 E-mode의 플라즈마의 공간적 분포는 1Turn 안테나의 경우 중앙에서 플라즈마의 밀도가 낮고 챔버 주변에서 높게 측정되었다. 5Turn Helical Type 안테나의 경우 중앙에서 높은 밀도를 보이고 주변으로 갈수록 밀도가 떨어지는 것으로 측정되었다. 이와 같은 현상은 탐침을 만든 재질이 유전체이고 이 유전체가 플라즈마 내의 이온과 전자와의 영향 등에 의하여 발생한 문제라고 추정된다. 환경오염 해소를 위한 플라즈마의 이용에 대한 연구로서 DBD(Dielectric barrier discharge)는 유전체 장벽을 이용하여 방전이 일어나는 구간에 높은 전기장이 인가되어 방전이 이루어진다. 본 실험에서 NOx 기체를 이용한 DBD 플라즈마의 전기적인 특성을 확인하였으며 그 스펙트럼을 분석하여 보았다. 전압 곡선에서 위상이 0에서 전압 극대점까지 스트리머가 발생하고 극대점에서 π지점에서는 전류가 발생하지 않으며 π에서 극소점까지 스트리머가 발생하고 전압의 극소점에서 2π까지는 발생하지 않는 현상을 측정하였다.
It is known that plasma occupies more than 99% of space as the fourth material state. Plasma has some chemical and physical reaction with power, and due to it, we has become much interested in the material surface processing like semiconductor processing or in the dissolution of the environmental ha...
It is known that plasma occupies more than 99% of space as the fourth material state. Plasma has some chemical and physical reaction with power, and due to it, we has become much interested in the material surface processing like semiconductor processing or in the dissolution of the environmental harmful material. This experiment shows that I have produced four types of antennas, and have observed the electric characteristic of those antennas and plasma formed by RF. First, for the research on the density-distribution of plasma in the chamber, I produced Langmuir Probe and experimented with it. But I found there was a fundamental problem in measuring the prototype of plasma just as it is, besides the problem of the assistant filter in employing Langmuir Probe. The reason is that the characteristic of plasma was changed in itself. And so, I designed how to use OES in this experiment. For the use of OES, I built Optical Probe and applied it to measuring, In the end, in the case of 1 Turn antenna, in the E-mode that plasma occurred in the low density, its density was measured high at the edge of the chamber. On the other hand, in the case of 5 Turn Helical Type antenna, its density was measured high in the center, while measured low nearby the edge. However, when E-mode being converted to H-mode, the amount of plasma was increased rapidly, and in the measurement after that, I realized that the distribution of plasma was quite different from that of the result photographed by a digital camera. This indicates that the probe consists of dielectric, and that it occurs under the co-influence of ion and electron in plasma. As a research on the use of plasma, I progressed my study related to DBD(Dielectric Barrier Discharge) so as to help the solution of the environmental pollution. DBD is evaluated that it is realized if we apply the powerful electric field to the area in which discharge may occur in using dielectric barrier, and in this experiment, I tried to measure the spectrum of NOX material in using OES.
It is known that plasma occupies more than 99% of space as the fourth material state. Plasma has some chemical and physical reaction with power, and due to it, we has become much interested in the material surface processing like semiconductor processing or in the dissolution of the environmental harmful material. This experiment shows that I have produced four types of antennas, and have observed the electric characteristic of those antennas and plasma formed by RF. First, for the research on the density-distribution of plasma in the chamber, I produced Langmuir Probe and experimented with it. But I found there was a fundamental problem in measuring the prototype of plasma just as it is, besides the problem of the assistant filter in employing Langmuir Probe. The reason is that the characteristic of plasma was changed in itself. And so, I designed how to use OES in this experiment. For the use of OES, I built Optical Probe and applied it to measuring, In the end, in the case of 1 Turn antenna, in the E-mode that plasma occurred in the low density, its density was measured high at the edge of the chamber. On the other hand, in the case of 5 Turn Helical Type antenna, its density was measured high in the center, while measured low nearby the edge. However, when E-mode being converted to H-mode, the amount of plasma was increased rapidly, and in the measurement after that, I realized that the distribution of plasma was quite different from that of the result photographed by a digital camera. This indicates that the probe consists of dielectric, and that it occurs under the co-influence of ion and electron in plasma. As a research on the use of plasma, I progressed my study related to DBD(Dielectric Barrier Discharge) so as to help the solution of the environmental pollution. DBD is evaluated that it is realized if we apply the powerful electric field to the area in which discharge may occur in using dielectric barrier, and in this experiment, I tried to measure the spectrum of NOX material in using OES.
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