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대기압 플라즈마 제트 장치의 유량 변화에 대한 플라즈마 방전 특성을 실험적으로 조사하고 이를 유체역학적으로 해석하였다. 유리관에 주입되는 아르곤 기체의 유량 변화에 대한 레이놀즈 수(Re)로 결정되는 기체 흐름의 형태 변화와 베르누이 정리에 의한 압력 변화가 플라즈마 발생에 영향을 준다. 유리관 내부에 발생하는 플라즈마의 길이 변화의 실험을 통하여, 아르곤 기체에 대한 레이놀즈 수가 Re＜2,000이면 층류이고, Re＞4,000이면 난류가 형성된다. 이는 일반 유체에서 알려진 결과와 일치한다. 층류에서 유량의 증가로 플라즈마의 길이가 증가한다. 층류와 난류의 전환 영역에서 플라즈마의 길이는 줄어든다. 난류 영역에서는 방전 기체의 흐름이 불규칙함으로서 방전 경로가 흐트러져 플라즈마 칼럼의 길이가 매우 짧아지고 급기야 플라즈마가 소멸된다. 층류에서 주입 유량의 증가로 유리관 내의 유속이 증가하면, 베르누이 정리에 의하여 유리관 내부의 압력이 낮아진다. 관내의 압력이 낮아지면, 파센 법칙에 의하여 관내의 전기장의 세기가 증가하여 방전 전압이 낮아진다. 따라서 주입 유량이 증가하면, 동일한 구동 전압에서 유리관에 발생하는 플라즈마의 길이는 길어진다. 층류의 방전은 유리관 밖에서도 층류의 흐름이 일정 길이로 유지되므로 시료 표면에 조사되는 플라즈마 빔의 직경은 유리관의 직경 이하로 유지된다.

The influence of gas flow on the plasma generation in the atmospheric plasma jet is described with the theory of hydrodynamics. The plasma discharge is affected by the gas-flow streams with Reynolds number (Re) as well as the gas pressure with Bernoulli's theorem according to the gas flow rate inserted into the glass tube. The length of plasma column is varied with the flow types such as the laminar flow of Re＜2,000 and the turbulent flow of Re＞4,000 as it has been known in a general fluid experiments. In the laminar flow, the plasma column length is increased as the increase of flow rate. Since the pressure in the glass tube becomes low as the increase of flow velocity by the Bernoulli's theorem, the breakdown voltage of plasma discharge is reduced by the Paschen's law. Therefore, the plasma length is increased as the increasing flow rate with the fixed operation voltage. In the transition of laminar and turbulent flows, the plasma length is decreased. When the flow becomes turbulent as the flow rate is increasing, the plasma length becomes short and the discharge is shut down ultimately. In the discharge of laminar flow, the diameter of plasma beam exposed on the substrate surface is kept less than the glass diameter, since the gas flow is kept to the distinct distance from the nozzle of glass tube.

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
대기압 플라즈마 제트의 기체 유량에 대한 방전 특성 이원영, 김동준, 김윤중, 한국희, 유홍근, 김현철, 진세환, 구제환, 김도영, 조광섭 pp.111-118

DC 마그네트론 스퍼터링법에 의한 대면적 투명전도성 ZnO(Al)와 ZnO(AlGa) 박막제조 및 물리적 특성 연구 손영호, 최승훈, 박중진, 정명효, 허영준, 김인수 pp.119-125

PSG/SiO₂보호막 처리된 Al-1%Si 박막배선에서의 Sodium과 수분 게터링에 관한 연구 김진영 pp.126-130

플라즈마 중합된 Styrene 박막을 터널링층으로 활용한 부동게이트형 유기메모리 소자 김희성, 이붕주, 이선우, 신백균 pp.131-137

산화아연 입자의 광촉매 효과와 물 용매에서의 안정성 남상훈, 부진효 pp.138-143

메모리함수에 의한 단일 벽 탄소 나노튜브의 열전도도 박정일, 정해두 pp.144-149

Pt 금속 박막을 이용한 InAlP층의 텍스쳐 구조 형성 및 반사율 측정 신현욱, 신재철, 김효진, 김성, 최정우 pp.150-155

전기방사법으로 제조된 Ag 나노섬유의 투명전극 특성 현재영, 최정미, 박윤선, 강지훈, 석중현 pp.156-161

InGaP/InAlGaP 이종 접합구조 태양전지 시뮬레이션 연구 김정환 pp.162-167

전자전달증대기를 이용한 고효율 태양전지 시스템에서 전자전달증대기 입력 교류 전압 변화에 따른 태양전지 효율 향상에 대한 연구 김학수, 유영기, 이혁, 윤소영 pp.168-173

참고문헌 (19건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 G. Cho, H. Lim, J. H. Kim, D. J. Jin, G. C. Kwon, E. H. Choi, and H. S. Uhm, IEEE Transactions on Plasma Science 39, 1234 (2011). 미소장
2 H. S. Uhm, J. Korean Vac. Soc. 15, 117 (2006). 미소장
3 G. Fridman, M. Peddinghaus, H. Ayan, A. Fridman, M. Balasubramanian, A. Gutsol, A. Brooks, and G. Friedman, Plasma Chemistry and Plasma Processing 26, 425 (2006). 미소장
4 G. Fridman, G. Friedman, A. Gutsol, B. Shekhter, V. N. Vasilets, and A. Fridman, Plasma Processes and Polymers 5, 503 (2008). 미소장
5 J. Hermann, M. Benfarah, S. Bruneau, E. Axente, G. Coustillier, T. Itina, J. F. Guillemoles, and P. Alloncle, Journal of Physics D: Applied Physics 39, 453 (2006). 미소장
6 S. Hermann, T. Dezhdar, N. P. Harder, R. Brendel, M. Seibt, and S. Stroj, Journal of Applied Physics 108, 114514 (2010). 미소장
7 G. Heise, M. Domke, J. Konrad, S. Sarrach, J. Sotrop, and H. P. Huber, Journal of Physics D: Applied Physics 45, 315303 (2012). 미소장
8 J. G. Kim, W. Y. Lee, Y. J. Kim, G. H. Han, D. J. Kim, H. C. Kim, J. H. Koo, G. C. Kwon, and G. S. Cho, J. Korean Vac. Soc. 21, 301 (2012). 미소장
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10 G. A. Hughmark and B. S. Pressburg, AIChE Journal 7, 677 (1961). 미소장
11 D. W. Kim, S. G. Kim, K. H. Song, and C. H. Jang, Thermohydrodynamics, (Bookshill, Seoul, 2008), pp. 274-275. 미소장
12 G. Kang, Understanding of Fluid Mechanics, (Bosunggack, Seoul, 2004), pp. 168-171. 미소장
13 C. E. Tansley and D. P. Marshall, Journal of Physical Oceanography 31, 3274 (2001). 미소장
14 G. G. Stokes, Transactions of the Cambridge Philosophical Society 9, 8 (1851). 미소장
15 O. Reynolds, Philosophical Transactions of the Royal Society 174, 935 (1883). 미소장
16 N. Rott, Annual Review of Fluid Mechanics 22, 1 (1990). 미소장
17 H. K. Lim, D. J. Jin, J. H. Kim, S. H. Han, and G. S. Cho, J. Korean Vac. Soc. 20, 14 (2011). 미소장
18 J. Y. Jeong, Y. J. Kim, M. K. Lee, G. H. Han, H. C. Kim, D. J. Jin, J. H. Kim, E. H. Choi, H. S. Uhm, and G. S. Cho, Journal of the Korean Physical Society 61, 557 (2012). 미소장
19 J. E. A. John and W. L. Haberman, Introduction to Fluid Mechanics, (Prentice Hall, New Jersey, 1988), p. 224. 미소장

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