• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.7 no.3
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• pp.163-170
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• 1998

An ion energy spectrometer which has the $45^{\circ}$ parallel electrostatic deflection plate was designed and constructed for measuring ion temperature in high temperature plasma. The energy calibration and the energy resolution were studied in detail for a hydrogen ion at the $0.24{\sim}1.92\;keV$ energy using electrostatic accelerator with a duoplasmatron ion source. The voltage of the deflection plate was linearly increased for the decreased ion detector position at the constant ion energy and decreased for the increased ion energy at the fixed ion detector position. The inclination of the deflection plate voltage to the ion energy was between 0.92 and 1.61, and linearly decreased for the increased the ion detector position. The measured energy resolution, which is $4.2%\;{\sim}\;11.6%$ in this experiment region, was improved for the increased ion dector position and ion energy. The relative efficiency was increased for the decreased the ion detector position. The ion energy spectrum of the DC plasma in the multi-purpose plasma generator was measured using this equipment. The ion temperature was 203-205 eV at the discharge voltage 320 V, discharge current 1.7 A.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.1
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• pp.72-81
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• 2009

This paper presents quasi-resonant type high power factor ac power supply for atmospheric pressure plasma cleaning system adopting three phase PFC boost converter and it's control method. The presented ac power supply consists of single phase H-bridge inverter, step-up transformer for generating high voltage and three phase PFC boost converter for high power factor on source utility. Unlikely to the traditional LC resonant converter, the propose one has an inductor inside only. A single resonant takes place through the inside inductor and the capacitor from the plasma load modeled into two series capacitor and one resistance. The quasi-resonant can be achieved by cutting the switching signal when the load current decrease to zero. To obtain power control ability, the propose converter controlled by two control schemes. One is the changing output pulse period scheme in the manner of PFM(Pulse Frequency Modulation) control. On the other, to provide more higher power to load, the DC rail voltage is directly controlled by the 3-phase PFC boost converter. The significant merits of the proposed converter are the uniform power providing capability for high quality plasma generation and low reactive power in AC and DC side. The proposed work is verified through digital simulation and experimental implementation.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.10a
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• pp.25-28
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• 2008

본연구는 부스트형 대기압 플라즈마 전원장치에 대한 연구로서 부스트형 전원장치는 플라즈마의 발생을 원활하게 하기위해 커패시터로 모델링되는 부하단에 인가되는 전압을 직접 제어하는 방식을 의미한다. 기존의 정현파 공진형 전원장치는 PWM기법을 이용하여 펄스의 폭을 증감하는 방식으로 전압의 크기를 제어하지만 이 방식은 별도의 공진회로를 이용하여 공진을 일으킨 다음 이를 부하에 인가하는 방식으로 구성되기 때문에 속응성이 떨어지고 균일한 플라즈마를 발생시키기 어렵다. 부스트형 전원장치는 별도의 부스트 컨버터로 직류전압을 제어하여 부하단에 입력되는 전압을 직접 제어하므로 매우 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있는 이점이 있으나 별도의 부스트용 스위치가 필요하고 이로 인한 효율의 감소 및 사이즈의 증가가 되는 문제점이 생긴다. 본 연구에서는 커패시터로 모델링되는 부하를 이용하여 직접 공진을 일으키고 공진된 부하 전압을 직접 부스트 스위치에 인가시키는 방식으로 부스트용 스위치의 소프트 스위칭이 가능한 새로운 방식을 개발하였다. 개발된 방식에서는 부스트용 스위치가 ZCS형태로 켜지고 ZVS형태로 꺼지는 특성을 갖게 되므로 별도의 추가 회로 없이도 획기적인 효율 증가와 방열판 사이즈의 감소로 인한 제품의 경량화가 가능한 장점이 있다. 또한, DC링크 커패시터의 최소화로 인하여 부하단의 아크 문제가 자동적으로 해결되는 장점도 있다. 제안된 제어 방식은 시뮬레이션과 실험으로 그 타당성을 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 1996.11a
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• pp.104-108
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• 1996

This paper deals with the design considerations and characteristics analysis of a SCR rectifier in pulsed over load operation. The Pulse repetition rate is one every 150 seconds and each current pulse width is 10 seconds. Therefore the characteristics of the transformer and SCR rectifier which consist the pulsed DC power supply are different from those of the conventional AC/DC power converters having continuous load. The variations of the DC output voltage drop, PF and THD versus the %Z of the transformer is analyzed through simulations and the experimental results thought to be useful in design high power pulsed DC power suppler.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.15 no.8
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• pp.713-719
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• 2002

In this study, the vertically well-aligned CNTs were synthesized by DC bias-assisted inductively coupled plasma hot-filament chemical vapor deposition (ICPHFCVD) using radio-frequence plasma of high density and that CNTs were vertically grown on Ni(300 )/Cr(200 )-deposited glass substrates at 58$0^{\circ}C$. This system(ICPHFCVD) added to tungsten filament in order to get thermal decompound and DC bias in order to vertically grow to general Inductively Coupled Plasma CVD. The grown CNTs by ICPHFCVD were developed to higher graphitization and fewer field emission properties than those by general ICPCVD. In this system, DC bias was effect of vortical alignment to growing CNTs. The measured turn-on fields of field emission property by general ICPCVD and DC bias-assisted ICPHFCVD were 5 V/${\mu}{\textrm}{m}$ and 3 V/${\mu}{\textrm}{m}$, respectively.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.46 no.2
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• pp.55-60
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• 2013

Superhard TiN coatings were fabricated by DC and ICP (inductively coupled plasma) assisted magnetron sputtering techniques. The effect of ICP power, ranging from 0 to 300 W, on coating microstructure, preferred orientation mechanical properties were systematically investigated with HR-XRD, SEM, AFM and nanoindentation. The results show that ICP power has a significant influence on coating microstructure and mechanical properties of TiN coatings. With the increasing of ICP power, coating microstructure evolves from the columnar structure of DC process to a highly dense one. Grain sizes of TiN coatings were decreased from 12.6 nm to 8.7 nm with increase of ICP power. The maximum nanohardness of 67.6 GPa was obtained for the coatings deposited at ICP power of 300 W. Preferred orientation in TiN coatings also vary with ICP power, exerting an effective influence on film nanohardness.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.34-35
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• 2014

탄소는 부식되지 않고 친환경적이며 물리화학적 안정성 및 내마모성 등 많은 장점을 가지고 있어 많은 연구들이 진행 되고 있다. 하지만 탄소 박막은 전도도가 낮은 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 탄소 박막의 전도성과 플라즈마 변수와의 상관관계를 규명 하고자 하였다. 박막의 특성은 X-ray Diffraction (XRD), Hall measurement, Contact angle, Raman spectroscopy 등의 분석기기를 사용하여 측정하였고 그 결과 DC보다 Pulse DC를 사용할 때 더 좋은 전기적 특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.269-269
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• 2007

최근 평판디스플레이 산업이 성장함에 따라 품질향상을 위한 연구가 활발히 진행중이며 또한, 부품 소재 개발에 박차를 가하고 있다. 대형 평판디스플레이 중 낮은 전력소모와 광시야각이 우수한 TFT-LCD가 각광받고 있다. TFT-LCD 소자의 투명전극으로 사용되기 위해서는 면저항 10~1k Ohm/sq., 광투과율 85% 이상의 특성이 요구되며 ITO(Indium Tin Oxide의 약자) 타겟을 스퍼터링한 박막이 일반적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 $In_2O_3$ 나노 분말 제조 공법으로 제작된 ITO 타겟을 사용하여 양산성 및 대형화에 적합한 DC 마그네트론 스퍼터 방식으로 투명전극을 제조하였다. 일반적으로 사용되는 고정식 DC 마그네트론 스퍼터 방식은 타겟표면에 재증착(back deposition)되는 저급산화물로 인해 이물 또는 노즐(Nodule) 이 형성되고 이로 인해 비이상적이고 불안정한 방전 플라즈마가 박막의 특성을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 이동식 DC 마그네트론 스퍼터 방식을 채택하였으며 대형 타겟을 이용한 대형화 기판 제작과 안정적인 sputter yield로 인해 uniformity가 우수한 ITO 박막을 제조하였다. ITO 박막의 저면저항 고투과율 특성을 구현하기 위해 공정변수인 산소분압, 전류밀도(DC power) 그리고 증착온도에 따른 ITO 박막의 미세조직과 결정성을 관찰하였으며 전기적 특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.116.1-116.1
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• 2015

원자력 발전소 고리 1호기의 해체가 결정됨에 따라 발전소를 구성한 금속기기의 제염처리가 대두되고 있다. 금속 방사성폐기물 중 상당수는 그 자체가 방사성 오염 물질이라기보다는 오염 핵종이 표면에 부착하고 있는 경우가 많아 제염 공정을 거쳐 폐기한다면 보관해야 하는 양을 획기적으로 줄일 수 있을 것이다. 이에 따라 본 연구실에서는 플라즈마트론을 이용한 방사성 폐기물 건식제염처리에 대하여 연구하였다. 본 실험에서는 방사성을 띄지 않는 동위원소 Co sheet와 DC 플라즈마트론을 사용하였다. Ar 1000 sccm을 고정으로 비율(10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4), 거리(20 mm, 30 mm 40 mm), 시간(60 sec, 120 sec, 180 sec)을 변수로 두어 실험하였다. 결과적으로 기체의 혼합비가 4:1일 때 최대 식각율 $9.24{\mu}m/min$을 확인했다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.386-387
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• 2011

본 논문은 플라즈마 방전장치 구동을 위한 가변 전압/주파수 전원장치를 제안한다. 제안하는 전원장치는 가변전압을 위한 벅-부스트 컨버터와 주파수 변환을 위한 푸쉬-풀 인버터로 구성된다. 제안하는 전원장치의 벅-부스트 컨버터는 계통전류 고조파 저감과 DC링크 캐패시터 최소화를 위하여 PFC(Power Factor Collection)기법을 적용한다. 그리고 푸쉬-풀 인버터는 출력 변압기의 자기포화를 막기 위해 전류제한기법을 추가한다. 또한 불분명한 부하와 출력 트랜스의 공진 상황에서 전압 안정화를 위해 출력전압을 피드백하여 제어한다. 본 논문은 1[kW]급 플라즈마 전원장치를 통하여 제안하는 토폴로지와 제어방법의 타당성을 검증한다.