• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.229-229
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• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.218-218
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• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.417-417
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• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.247.2-247.2
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• 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.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.39.1-39.1
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• 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
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• 제16권1호
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• pp.41-52
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• 1999

지구 주변에는 플라즈마로 가득 차 있고 그것을 매질로 하는 다양한 플라즈마 파동이 존재한다. 우주공간 플라즈마는 여러 종류의 이온과 전자로 구성되어 있고 특히 이온들은 파동의 전파에 많은 영향을 미친다. 다중 이온 플라즈마에서 파동분산 방정식의 해를 구하는 것은 상당히 복잡하다. 따라서, 임의의 자기장, 밀도를 고려하여 우주공간에서 다중 이온 플라즈마에서 파동의 분산관계를 쉽게 알 수 있는 계산모델을 개발하였다. 이 모델로부터 IGRF(International Geomagnetic Reference Field)에서 임의 지점을 지나는 자력선과 관측된 밀도 함수로부터 각 위도별로 가능한 파동들의 성질을 조사하여 위성의 초기 관측 자료 분석에 응용하였다. 예를 들어 POLAR 위성의 관측값 중에서 자기 적도 근처에서 발생되어 자력선을 따라 전파하는 특정한 범위의 주파수 경우 파동의 편극 상태가 변한 위치, 전파경로 등을 본 모델을 이용하여 예측할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.467-474
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• 2010

한국기초과학지원연구원 부산센터에서 개발 중인 28 GHz ECRIS에 대한 마이크로파 패킷의 전파와 흡수에 대한 분석을 제한된 변수 범위 내에서 실시하였다. 28 GHz 자이로트론에서 발생된 마이크로파는 도파관 시스템을 거쳐 자기장 및 플라즈마 캐비티의 축방향으로 입사된다. 축방향 자기장만을 고려한 분석적 Ray Tracying에 의하면 고자기장 영역에서 준 종파로 입사된 전자기 파동의 패킷은 전자 사이클로트론 공명 영역으로 진행함에 따라 바깥 방향에서 안쪽 방향으로 방향을 바꾼다. 따라서 일정 수준의 전자밀도가 유지되면 입사 초기에 발산하던 파동은 공명에 의하여 플라즈마로 흡수되기 전에 전도체인 플라즈마 캐비티 벽에 충돌할 가능성이 크지 않음을 확인하였다. 또한 플라즈마로의 흡수율이 매우 크므로 인출부 벽에서 반사될 가능성도 크지 않다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.241-241
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• 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.

• 한국진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.172-180
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• 2007

외부전극 형광램프(EEFL)에서 빛의 방출 전파 신호의 관측법에 의하여 플라즈마의 전자 온도와 밀도를 진단하는 새로운 방법을 소개한다. 직경 4.0 mm이고 램프 길이 860 mm인 37인치 LCD-TV용 외부전극 형광램프에 대하여, 전압 인가 방식에 따른 두 가지의 구동법에 의한 발광 형태와 플라즈마의 특성을 조사한다. 램프 양단에 고전압을 인가하는 구동 방식에서, 빛은 고전압이 인가된 램프 양 끝에서 중앙으로 빛의 방출이 전파되며, 램프 길이 전체에 대하여 휘도가 균일하다. 램프 한쪽에 고전압을 인가하고 다른 한쪽은 접지한 구동에서, 빛의 방출은 고전압이 인가된 전극에서 접지된 전극 방향으로 전파되며, 고전압 쪽의 휘도가 높고 접지 쪽의 휘도가 낮아 램프 길이 방향으로 휘도가 불균일하다. 이러한 발광 전파 신호로부터 전자의 표류 속도를 계산하여, 전자의 온도와 밀도를 얻는다. 외부전극 형광램프의 사용 휘도의 영역인 $10,000{\sim}15,000cd/m^2$에 대하여, 전자 온도 $(kT_e)$는 $1.3{\sim}2.7eV$, 플라즈마의 밀도 $(n_e)$는 $(1.6{\sim}3.6){\times}10^{16}m^{-3}$를 얻었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.47-52
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• 2011

세 채널로 구성된 나노 크기의 플라즈마 방향성 결합기가 모드 결합효과와 립형 전송구조를 사용하여 설계되었다. 종방향 모드 전송선로 해석법을 이용하여 방향성 결합기에서 전파하는 빛의 전파특성과 설계특성들을 분석하였다. 전력분배기로 동작하는 플라즈마 방향성 결합기는 약 200~250 nm의 전송 폭을 갖는 나노 크기로 설계하였다. 최적의 전력분배율을 얻기 위하여 중심 채널의 폭 변화에 따른 전송 모드들의 굴절률을 분석하였다. 결국, 하향 채널에서 입사된 광 신호를 각 채널을 통하여 출력하는 나노 크기의 플라즈마 방향성 결합기가 설계되었다.