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대기압 플라즈마 이중 제트의 플라즈마 전위
Plasma Potential of Atmospheric Plasma Double Jets 원문보기

韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, v.21 no.6, 2012년, pp.312 - 321  

강한림 (광운대학교 전자물리학과) ,  김정현 (광운대학교 전자물리학과) ,  김현철 (광운대학교 전자물리학과) ,  한상호 (광운대학교 전자물리학과) ,  조광섭 (광운대학교 전자물리학과)

초록
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한 쌍의 대기압 플라즈마 제트 장치의 전극에 인가하는 교류 전압의 극성에 따라서 발생되는 플라즈마 칼럼의 전위를 고전압 프로브를 사용하여 계측하였다. 고전압이 인가되는 플라즈마 제트 장치에서 발생되는 플라즈마 칼럼은 고전압 인가측의 전위는 높고 플라즈마 칼럼을 따라서 선형적으로 전위가 감소한다. 이러한 플라즈마 칼럼은 단위 길이당 저항이 수 $M{\Omega}/m$에서 수십 $M{\Omega}/m$의 저항체이다. 한 쌍의 플라즈마 제트 장치의 전극에 극성이 다른 전압으로 발생되는 플라즈마 전위의 극성은 인가전압의 극성과 동일하다. 따라서 서로 다른 극성의 전압을 인가한 한 쌍의 플라즈마 제트 장치에서 방출되는 플라즈마의 대기 중의 병합점에서 상호 인력이 작용하며, 병합점의 전위는 수십 V로 낮다. 동일한 극성의 전압을 인가하여 방출되는 한 쌍의 플라즈마 제트는 상호 동일한 극성의 전위에 의하여 상호 척력이 작용하며, 병합점에서의 전위는 수백 V로 높다. 이러한 한 쌍의 플라즈마 제트에서 방출되는 플라즈마를 인체에 조사하는 경우는 전기적인 충격이나 열적인 손상은 플라즈마의 전위와 전류의 곱인 플라즈마 전력의 크기에 비례한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The electric potential of plasma column is measured with the high voltage probe in a pair of atmospheric plasma jets operated by AC-voltage. According to the polarity of voltage applied to the electrodes, the polarity of plasma column potential has the same polarity of applied voltage. The high pote...

주제어

#플라즈마   #방전   #대기압 플라즈마   #플라즈마 제트   #전기적 충격  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생의학 분야 전반으로 확대되고 있는 플라즈마는 어디에 활용되는가? 생의학 적용을 위한 대기압 플라즈마 연구가 국내 및 국외에서 활발하게 진행되고 있다. 플라즈마 장치에서 발생되는 플라즈마는 생체나 인체의 피부 및 살균, 지혈, 암 세포 자멸 유도, 외과 의료용 수술, 등에 적용하기 위하여 생의학 분야 전반으로 확대되고 있다 [1-6]. 플라즈마의 응용은 플라즈마 입자들 중에 라디칼(radical)들과 생체 분자의 반응에 의한 효과로 알려져 있다 [7-11].
대기압 플라즈마를 인체에 사용할 때 고려해야 할 사항은 무엇인가? 이러한 최소감지전류 이상의 전류는 전기적 및 열적으로 인체에 위험요소로 작용한다 [17]. 플라즈마 제트장치를 인체나 생체에 적용하기 위해서 전기적인 충격과 열적인 피해를 고려해야 한다. 전기적인 충격은 전류뿐만이 아니라 전압도 중요한 변수가 된다.
플라즈마의 응용은 어떤 효과로 알려져 있는가? 플라즈마 장치에서 발생되는 플라즈마는 생체나 인체의 피부 및 살균, 지혈, 암 세포 자멸 유도, 외과 의료용 수술, 등에 적용하기 위하여 생의학 분야 전반으로 확대되고 있다 [1-6]. 플라즈마의 응용은 플라즈마 입자들 중에 라디칼(radical)들과 생체 분자의 반응에 의한 효과로 알려져 있다 [7-11]. 고전압을 인가하여 발생하는 대기압 플라즈마는 전기적으로 높은 전압과 전류 값을 갖는다 [12-15].
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참고문헌 (20)

  1. G. Cho, H. Lim, J. H. Kim, D. J. Jin, G. C. Kwon, E. H. Choi, and H. S. Uhm, IEEE Trans. Plasma Sci. 39, 1234 (2011). 

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  2. H. S. Uhm, J. Korean Vac. Soc. 15, 117 (2006). 

  3. G. Fridman, M. Peddinghaus, H. Ayan, A. Fridman, M. Balasubramanian, A. Gutsol, A. Brooks, and G. Friedman, Plasma Chem. Plasma Process. 26, 425 (2006). 

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  4. V. N. Vasilets, A. Gutsol, A. B. Shekhter, and A. Fridman, High Energy Chemistry 3, 229 (2009). 

  5. X. P. Lu, Z. H. Jiang, Q. Xiong, Z. Y. Tang, and Y. Pan, Appl. Phys. Lett. 92, 151504 (2008). 

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  6. G. Fridman, G. Friedman, A. Gutsol, B. Shekhter, V. N. Vasilets, and A. Fridman, Plasma Process. Polym. 5, 503 (2008). 

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  7. H. W. Herrmann, I. Henins, J. Park, and G. S. Selwyn, Phys. Plasmas 6, 2284 (1999). 

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  8. T. Nakamura, O. Saito, T. Ko, and T. Maruyama, J. Oral Rehabit. 28, 1080 (2001). 

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  9. S. Wang, V. Schulz-von der Gathen, and H. F. Dobele, Appl. Phys. Lett. 83, 8272 (2003). 

  10. C. Cheng, P. Liu, L. Xu, L. Y. Zhang, and R. J. Zhan, Chin. Phys. Soc. 15, 1544 (2006). 

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  11. H. S. Uhm, E. H. Choi, and G. S. Cho, J. Kor. Phys. Soc. 60, 896 (2012). 

  12. M. G. Kong, G. Kroesen, G. Morfill, T. Nosenko, T. Shimizu, J. van Dijk, and J. L. Zimmermann, New J. Phys. 11, 115012 (2009). 

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  13. M. G. Kong and X. T. Deng, IEEE Trans. Plasma Sci. 31, 1 (2003). 

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  14. A. Shashurin, M. N. Shneider, and M. Keidar, Plasma Sources Sci. Technol. 21, 034006 (2012). 

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  15. A. Shashurin, M. N. Shneider, A. Dogariu, R. B. Miles, and M. Keidar, Appl. Phys. Lett. 94, 231504 (2009). 

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  16. D. H. Kim, C. H. Kim, Y. B. Yoon, D. H. Lee, W. G. Lee, and J. H. Jeong, Electrical safety engineering (Sin Kwang Munhwasa, Paju, 2008), pp. 23-48. 

  17. J. H. U. Brown and J. F. Dickson III, Advances in Biomedical Engineering (Academic Press Inc., Missouri, 1973), pp. 223-248. 

  18. H. K. Lim, D. J. Jin, J. H. Kim, S. H. Han, and G. S. Cho, J. Korean Vac. Soc. 20, 14 (2011). 

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  19. B. L. Sands, B. N. Ganguly, and K. Tachibana, Appl. Phys. Lett. 92, 241503 (2008). 

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  20. J. H. Colete and J. V. Merwe, IEEE Transactions on Education 41, 2 (1998). 

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