• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.229-229
• /
• 2011

대기압 플라즈마 제트의 플라즈마 전파 현상을 조사하였다. 바늘침과 유리관으로 구성된 플라즈마 발생장치에 Ar을 주입하여 교류 고전압을 인가하면, 바늘침 전극부에 발생된 플라즈마가 길이방향에 따라 유리관 밖으로 전파된다. ICCD 초고속 카메라로 촬영한 결과, 고압부에 발생한 플라즈마 총알처럼 전파되는 것을 관측 되였다. 전파속도는 ~104 m/s이다. 이는 기체의 유속 ~10m/s 보다 훨씬 큰 값이다. 또한 광 프로브를 이용하여 광신호를 측정하였다. 광 신호가 고압 측부터 유리관 길이방향으로 순차적으로 전파되는 것이 관측 되었다. 전파 속도 ~104m/s으로 ICCD로 측정한 플라즈마 전파 속도와 일치한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.218-218
• /
• 2011

Tokamak 플라즈마는 ICRF 영역에서 외곽 플라즈마 부근에 CUT-OFF밀도가 있으며, 이보다 낮은 밀도에서는 ICRF 전파가 투과하지 못하는 전파 장벽이 존재하게 된다. 이때 전달되는 효율은 안테나 부하저항으로 알 수 있으며, 이는 전파장벽이 낮을수록 큰 값을 갖는다. 따라서, 전파장벽은 에너지 전달 효율을 급격히 떨어뜨리므로 전파 장벽의 특성을 분석하고 이를 낮추는게 매우 중요하다. CUT-OFF 밀도는 자기장, k_par, 구동주파수, 플라즈마 밀도에 의존하게 되고, 측정한 밀도 분포를 통해 전파장벽의 구간을 안다면,이를 이용하여 안테나의 부하저항과의 의존성을 알 수 있다. 본 연구에서는 이러한 외곽 플라즈마 밀도 분포를 얻기 위해 토카막의 언저리 영역에서 플라즈마에 간섭없이 $10^{18}{\sim}10^{19}m^{-3}$의 플라즈마 밀도를 진단할 수 있는 9GHz~30GHz의 microwave를 사용하는 반사계를 설계하였으며,플라즈마 변수와 ICRF 운전 변수에 따른 부하저항의 계산결과와 반사계 시스템 설계에 대한 내용이 발표될 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.417-417
• /
• 2010

작은 직경의 외부 전극 형광램프와 냉음극 형광램프는 LCD-TV의 광원으로 사용하고 있다. 교류 전압으로 구동되는 외부전극 형광램프와 교류 및 직류 전압으로 구동되는 냉음극 형광램프에서 광 방출 신호를 관측하였다. 이러한 빛은 양광주의 고전압부에서 접지부로 $10^5-10^6\;m/s$의 속도로 전파한다. 램프에서 방출된 광이 양광주를 따라 전파하는 현상은 일반 형광등과 네온싸인관에서도 동일하게 관측된다. 이러한 빛의 전파 현상은 지난 70년의 형광 램프 역사상 처음 관측되었다. 양광주 영역의 플라즈마는 높은 전압과 수 십 kHz가 인가되는 전극부에서 발생한 고밀도 플라즈마의 확산으로 생성된다. 고전압이 인가된 전극부에서 발생한 고밀도의 플라즈마는 인가되어지는 구동 주파수에 해당하는 섭동으로 작용하여 플라즈마 파동으로 양광주 영역으로 전파된다. 이러한 플라즈마 파동은 고밀도 전극부에서 저밀도 양광주 영역으로 플라즈마 밀도의 차이에 의하여 된다. 이때 파동의 전파 속도는 관 전류에 따라 달라진다. 타운젠트 방전 이전의 저 전류일 때는 ${\sim}10^5\;m/s$이며, 타운젠트 방전 이후 글로우 방전에서의 전파 속도는 ${\sim}10^6\;m/s$로 증가한다. 또한 타운젠트 방전 이전의 저 전류에서는 파동이 감쇠하는 경향을 보이며, 고 전류에서의 파동의 감쇠는 매우 작다. 관측된 광신호의 결과로부터 전파되는 파동의 원인은 플라즈마 확산에 의한 밀도의 차이에 의한 것으로 해석된다. 즉, 수 십 kHz의 구동 주파수를 갖는 플라즈마 파동이 양광주의 플라즈마 밀도 구배에 의하여 전파된다. 이러한 파동은 높은 전압이 인가되는 전극부에서 낮은 전압부로 향하는 조류의 흐름과 같이 나타난다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.247.2-247.2
• /
• 2014

플라즈마 전파 속도와 전자 온도를 조사하기 위해 ICCD카메라(Intensified Charge-Coupled Device Camera, 이하 ICCD)를 이용하여 대기압 저온 플라즈마제트의 방전 이미지를 촬영하였다. 사용된 플라즈마 제트 장치는 유리관 안에 주사기 바늘형 전극이 들어있는 형태이다. 전극의 내경은 1.3 mm, 외경은 1.8 mm, 총 길이는 39.0 mm이며 재질은 스테인레스강이다. 유리관의 내경은 2.0 mm, 외경은 2.4 mm, 총 길이는 80.0 mm이다. 입력 전압은 3.0 kV이며 구동 주파수는 40 kHz이다. 아르곤과 질소의 혼합가스 비율은 각각 100:1, 98:2, 95:5을 사용하였으며 총 가스유량은 400 sccm이다. 각각의 비율별로 군속도는 267 km/s, 305 km/s, 313 km/s이며 이온 음향 속도는 1.16 km/s, 1.24 km/s, 1.25 km/s이고, 전자 온도는 0.55 eV, 0.63 eV, 0.65 eV로 관찰되었다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 2009.10a
• /
• pp.39.1-39.1
• /
• 2009

중성입자가 함께 존재하는 불균일한 플라즈마 내로 입사하는 전파들은 플라즈마의 전자 밀도와 전자-중성입자 충돌에 의해 영향을 받게 된다. 특히 전자들의 운동이 중요한 높은 주파수 파동들은 상위 혼합 공명(Upper Hybrid Resonance)과 주변 자기장 현상에 의한 파동 모드 변환(mode conversion)으로 전파의 성질이 변하게 된다. 그리고 전자-중성입자에 의한 충돌은 에너지의 감쇄 등의 영향을 미치게 된다. 이러한 조건을 모두 고려한 유체 수치 모델을 이용하여 지구의 전리층이나 약한 자기권을 가지고 있는 행성 대기와 같이 플라즈마와 중성입자가 섞여있는 매질에서의 전자기파 파동의 특성을 조사하였다. 주파수, 중성대기 밀도 및 입사 각도에 따라 파동의 공명 흡수량과 감쇄량을 각각 알아본다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• v.16 no.1
• /
• pp.41-52
• /
• 1999

Near-earth space is composed of plasmas which embed a number of plasma waves. Space plasmas consist of electrons and multi-ion that determine local wave propagation characteristics. In multi-ion plasmas, it is difficult to find out analytic solutions from the dispersion relation in general. In this work, we have developed a model with an arbitrary magnetic field and density as well as multi-ion plasmas. This model allows us to investigate how plasma waves behave when they propagate along realistic magnetic field lines, which are assumed by IGRF(International Geomagnetic Reference Field). The results are found to be useful for the analysis of the in situ observational data in space. For instance, if waves are assumed to propagate into the polar region, from the equatorial region, our model quantitatively show how polarization is altered along earth travel path.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.19 no.6
• /
• pp.467-474
• /
• 2010

Packet propagation and absorption for the 28 GHz superconducting ECRIS under developing by KBSI Pusan center is analyzed with limited parameter range. The microwave power generated by 28 GHz gyrotron is axially injected to the plasma cavity through waveguide system. According to the analytical ray tracing calculation, the wave packet launched quasi-longitudinally at a high magnetic field side changes its direction from outward to inward as it is approaching resonance layer. Therefore, initially diverging wave does not likely hit a conducting surface before absorbing by electron cyclotron resonance. Also, absorption by plasma with moderate electron density is so strong that reflection by an extraction plate may not be expected.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 1999.07a
• /
• pp.241-241
• /
• 1999

본 연구는 상대론적 전자빔(300kV, 20KA, 60ns)과 펄스플라즈마의 발생 및 전파특성에 관한 것으로 세부 내용은 다음과 같다. Sub-Torr로 유지되는 다이오드에서 상대론적 전자빔의 발생이 이루어질 때 전자빔의 펄스너비 및 전류 상승시간을 다이오드 압력을 변인으로 하여 연구하였다. 펄스너비와 압력과의 관계식을 실험적으로 유도하였으며 다이오드 내에서 전자빔과 중성기체와의 충돌에 의한 기체이온화 모델로 설명하였다. 또한 Sub-Torr 도파관에서 상대론적 전자빔의 수송 특성을 연구하였으며 전자빔의 propagation window와 고압에서의 수송효율의 저하 원인을 밝혔다. 그리고 이 영역에서 매우 짧은 펄스 플라즈마의 형태로 형성되는 빔 유도 플라즈마채널의 이온밀도 및 conductivity를 진단하는 새로운 실험적 방법을 확립하였다. 한편 빔 수송효율 증대를 위한 한 방법으로 진공영역에서 지역화된 중성기체를 빔 선두부분에 위치시켜 지역적인 공간전하 중성화를 꾀하는 기법도 시험되었다. 마지막으로 중 출력(1kV, 10kA, 1ms) 규모의 자기플라즈마 동력학 장치를 제작하여 펄스 플라즈마를 발생시키고 그 특성을 조사하였다. 제작된 자기플라즈마 동력학 장치는 현재 기초과학 지원 연구소의 "한빛" 장치에 부착되어 초기 플라즈마 발생용으로 활용되고 있다.로 활용되고 있다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.172-180
• /
• 2007

A new diagnostics of plasma electron temperature and plasma density is introduced with the observation of the light emission along the tube of external electrode fluorescent lamps. With two different methods operating an external electrode fluorescent lamp of outer diameter 4.0 mm and length 860 mm for the back-light source of 37-inch LCD-TVs, the lighting modes and the plasma properties are investigated. In the center balance operation, the light-emission propagates simultaneously from both sides of the high voltage electrodes to the center of the lamp, while in conventional operation the light-emission propagates from the one end of a high voltage to the other ground electrode. In the operation value of luminance $10,000{\sim}15,000cd/m^2$, the electron plasma thermal energy $(kT_e)$ is about $1.3{\sim}2.7eV$ with the electron density $(n_e)$ is about $(1.6{\sim}3.6){\times}10^{16}m^{-3}$.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• v.11 no.3
• /
• pp.47-52
• /
• 2011

Directional couplers based on plasmonic waveguides with nano-scale three channels are designed by utilizing mode coupling effect as well as rib-guiding structure. Longitudinal modal transmission-line theory(L-MTLT) is used for simulating the light propagation and optimizing the design parameters. The designed plasmonic coupler operating as power splitter has nano-scale size of about 200~250 nm width. In order to achieve the desired power splitting ratio, the refractive index of guiding modes is evaluated along the width variation of center channel. Finally, a power splitter based on triple rib directional coupler, which ensures maximum power transfer from one outermost guide to the other outermost guide, is designed.