• 대한화학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.573-580
• /
• 2000

MPT는 최근에 개발된 마이크로파 플라즈마로서 수용매에 강하다. 여러 가지의 변형된 형태의 MPT를 개발하여 구조에 따른 플라즈마의 방전되는 형태를 조사한 결과 이중관 토치는 플라즈마 기체를 적게 소모하며 쉽게 플라즈마가 형성되었으나 토치의 끝이 높은 온도에 견디지 못하고 쉽게 상했다. ICP토치와 같은 형태의 삼중관 토치에 석영관을 중심관으로 사용할 때 가장 안정되고 대칭적인 플라즈마를 형성할 수 있었다. 바탕선을 조사해 본 결과 He MPT는 대기 중으로 돌출되어 대기와 많이 혼합되고 질소에 의해 quenching되는 것으로 보여진다. Membrane desolvator를 탈용매화 장치로 사용하여 헬륨 MPT의 감도를 조사해 본 결과 아르곤 MPT와 비교할 때 대부분의 원소에 대해 검출한계가 10배 이상 높았다. 그러나 여기 에너지가 높은 원소는 비교적 효율적으로 검출할 수 있었다. 헬륨 마이크로파 플라즈마는 적은 양의 플라즈마 기체만 필요하여(약 1.6 L/min) 경제적이며 매우 안정된 형태를 보여주었다. 플라즈마의 분광특성을 조사한 결과 들뜸온도 4950K, 전자밀도 $3.28{\times}10^{14}cm^{-3}$로 측정되었다.

• 대한화학회지
• /
• 제55권2호
• /
• pp.204-207
• /
• 2011

입자의 화학적 성분을 제공하는 동시에 감도가 높고, 경제적이며, 공간을 덜 차지하는 입자 수 측정 시스템을 개 발하였다. 이 시스템은 마이크로파 플라즈마 토치를 이용하여 원자를 들뜬 상태로 만든 후 생성된 발광을 측정한다. 하나 의 입자로부터 생성된 발광의 파장으로부터 입자에 존재하는 원소를 확인할 수 있다. 발광의 세기로부터 입자의 화학적 성분뿐 아니라 입자의 크기 또한 측정할 수 있다. 장기적으로 이 시스템은 휴대가 가능하도록 만들어 현장에서 실시간으 로 대기에 존재하는 낮은 농도의 에어로졸 입자를 분석하는데 쓰일 수 있다.

• 분석과학
• /
• 제25권5호
• /
• pp.265-272
• /
• 2012

기존의 Okamoto cavity를 변형시킨 WR-340 도파관을 사용한 cavity를 제작하고 고출력(2.45 GHz, 2 kW)의 헬륨, 질소 및 아르곤 마이크로파 플라즈마(MIP; Microwave Induced Plasma)를 성공적으로 형성시켰다. 플라즈마 생성의 주요한 요인들은 내부전도체의 직경과 내부전도체와 외부전도체간의 간격, 내부전도체 끝과 토치의 위치 등이 있으며 그 중 헬륨 마이크로파 플라즈마에 대하여 cavity의 디자인을 최적화시키고 그 특성을 조사하였다. ICP(Inductively Coupled Plasma)용 mini 토치와 자체 제작한 나선형흐름토치를 비교 연구한 결과, 헬륨 플라즈마 기체 흐름량은 약 25 L/min~30 L/min로서 서로 비슷하였다. 토치 상단부에 석영관을 덧씌워 공기유입을 막은 결과, 340 nm 근처의 NH분자선들이 없어지거나 감소하였다. 플라즈마의 온도 및 전자밀도를 측정한 결과, 4,350 K의 들뜸 온도와 $3.67{\times}10^{11}/cm^3$의 전자밀도를 얻었다. 이 값들은 기존의 다른 마이크로파 플라즈마와 비슷하거나 약간 작은 값이다. 고출력의 플라즈마로서 수용액을 직접 분석하는 것이 가능하였고 현재 Cl의 검출한계는 116 mg/L 수준으로서 아직 분석적인 최적화가 필요한 단계이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.889-892
• /
• 2009

A microwave plasma torch at the atmospheric pressure by making use of magnetrons operated at the 2.45 GHz and used in a home microwave oven has been developed. This electrodeless torch can be used to various areas, including industrial, environmental and military applications. Although the microwave plasma torch has many applications, we in the present work focused on the microwave plasma torch operated in pure steam and several applications, which may be used in future and right now. For example, a high-temperature steam microwave plasma torch may have a potential application of the hydrocarbon fuel reforming at one atmospheric pressure. Moreover, the radicals including hydrogen, oxygen and hydroxide molecules are abundantly available in the steam torch, dramatically enhancing the reaction speed. Also, the microwave plasma torch can be used as a high-temperature, large-volume plasma burner by injecting hydrocarbon fuels in gas, liquid, and solid into the plasma flame. Lastly, we briefly report an underway research, which is remediation of soils contaminated with oils, volatile organic compounds, heavy metals, etc.