• 제목/요약/키워드: Vacuum discharge tube

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Development of a Plasma Training Lab kart: System Setup and Numerical Simulation

  • Joo, Junghoon
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제26권6호
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    • pp.195-200
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    • 2017
  • A mobile lab kart for plasma training is developed with a high vacuum pumping system, vacuum gauges and a glass discharge tube powered by a high voltage transformer connected to a household 60 Hz line. A numerical model is developed by using a commercial multiphysics software package, CFD-ACE+ to analyze the experimental data. Simulations for argon and nitrogen were carried out to provide fundamental discharge characteristics. Variations of the kart configuration were demonstrated: a glass tube with three electric probes, optical emission spectrometer attachment and infra red thermal imaging system to give more detailed analysis of the discharge characteristics.

진공 방전관을 이용한 고농도 중첩방전형 오존발생기의 특성 (The Characteristics of a Superposed Discharge Type Ozonizer Using Vacuum Discharge Tube)

  • 송현직;이창호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.60-67
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    • 2005
  • 본 논문에서는 진공방전관을 이용한 고농도 중첩방전형 오존발생기를 설계$\cdot$제작하였다. 3개의 전극(중심전극, 내부전극 및 외부전극)과 1개의 방전간극(내부전극과 외부전극 사이의 방전간극)으로 구성된 중첩방전형 오존발생기는 진공방전관내에 장착한 중심전극과 내부전극에 $180{[^\circ]}$의 위상차를 가진 2개의 교류고전압을 인가하고 외부전극을 공통접지함으로써 중심전극과 외부전극사이에서 발생되는 무성방전과 내부전극과 외부전극사이에서 발생되는 무성방전이 방전간극에서 중첩되는 구조이다. 이때 방전관의 진공도, 방전전력 및 산소원료가스 유량 변화에 따른 방전특성과 오존생성특성을 연구검토한 결과 최대 8840[ppm]의 고농도 오존을 얻을 수 있었다.

주파수-진공도를 이용한 3전극-1방전간극 무성방전형 오존발생기의 오존생성 상승 효과 특성 (The Characteristics of Ozone Generation Synergy Effect for 3 Electrode-1 Discharge Gap Silent Discharge Type Ozonizer using Frequency-Vacuum)

  • 송현직
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.94-101
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    • 2005
  • 본 논문에서는 3개의 전극(중심전극, 내부전극 및 외부전극)과 1개의 방전간극(내부전극과 외부전극 사이의 방전간극)으로 구성된 무성방전형 오존발생기를 설계 제작하였다. 진공방전관내에 장착한 중심전극과 내부전극에 2개의 교류 고주파 고전압을 각각 인가하고 외부전극을 공통접지함으로써 방전간극에서 무성방전에 의하여 오존이 생성되는 구조이다. 이때 방전관의 진공도, 전원장치의 주파수, 방전전력 및 산소원료가스 유량 변화에 따른 방전특성과 오존생성특성을 연구 검토하였다. 그 결과 방전관의 진공도와 전원장치의 주파수가 높을수록 오존생성특성이 상승하였으며 최대 7,700[ppm], 460[mg/h] 및 70[g/kwh]의 오존을 얻을 수 있었다.

Hollow cathode discharge tube에서의 광검류 신호 측정 (Measurement of Optogalvanic Signal in Hollow Cathode Discharge Tube)

  • 이준회;정기주
    • 한국진공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.119-126
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    • 2002
  • Hollow cathode discharge(HCD)에서 알곤 기체를 완충 기체로 사용하여 전류 변화에 따른 광검류 신호를 측정하였다. 광검류 신호는 방전의 전기 전도도의 증가 또는 감소에 의해 나타나며 전기 전도도의 변화는 전자 충돌에 의한 이온화율의 변화에 의해 일어난다. 낮은 방전 전류에서 광검류 신호는 가장 낮은 준안정 준위 원자의 밀도 변화와 밀접한 관계가 있다는 결론을 얻었다.

AC 전압하에서 유리진공관의 방전현상 (Discharge Phenomena of Glass Tube Vacuum under AC Applied Voltage)

  • 최용성;황종선;이경섭
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.371-372
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    • 2008
  • In this paper, we experimentally investigated discharge phenomena inside vacuum interrupter at 1 to 20 Torr to simulate the vacuum leakage. We used glass type of vacuum interrupter where the internal pressure and the type of gasses can be varied according to requirement. The experiment is conducted under ac applied voltage and the experimental circuit is constructed to simulate the actual circuit used in cubical type insulated switchgear. We used two types of gases such as air and $SF_6$. The use of glass type vacuum interrupter allowed us to measure discharges occurring in vacuum interrupter optically. We measured and discussed the discharge occurring in both gases with a current transformer and ICCD camera. We also revealed that electromagnetic wave spectra emitted by the discharge have same frequency range for both gasses.

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Characteristics of Superposed Discharge type Ozonizer by Variation of Inner Dielectric Vacuum

  • Chun, Byung-Joon;Lee, Kwang-Sik;Song, Hyun-Jig
    • KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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    • 제3C권6호
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    • pp.230-235
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    • 2003
  • In this paper, a superposed discharge type ozonizer with an internal dielectric that can be made into a vacuum tube has been designed and fabricated. Ozone generation and discharge characteristics have been investigated in accordance with output voltage of power supply, flow-rate, discharge power and vacuum of inside internal dielectric. Pure oxygen was used as the supply gas of the ozonizer. Ozone concentration and ozone generation are gradually increased when discharge power is increased at the same flow-rate and they are both proportional to the vacuum level. As such, the maximum ozone concentration of 8840 ppm was obtained at vacuum 0.1 Torr and flow-rate 0.5 $\ell$/min.

진공관 전원방식 30 W급 구리증기레이저 (A 30 W Copper Vapor Laser Using a Vacuum Tube Based Pulse Generator)

  • 진정태;차병헌;김철중;이흥호
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제52권12호
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    • pp.568-572
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    • 2003
  • A longitudinal discharge heated copper vapor laser with internal diameter 28 mm and discharge length 1.3 m has been constructed and tested. At the discharging voltage 15.2 kV, pulse repetition rate 10 kHz, buffer gas pressure 40 mbar, and internal temperature of the laser plasma tube $1520^{\circ}C$, it delivers more than 30 W average laser outputs.

Plasma Propagation Speed and Electron Temperature of Atmospheric Pressure Non-Thermal Ar Plasma Jet

  • 한국희;김동준;김현철;김윤중;김중길;이원영;나야나;조광섭
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.512-513
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    • 2013
  • Space and time resolved discharge images from an atmospheric pressure non-thermal Ar plasma jet have been observed by a ICCD camera to investigate the electron temperatures. Plasma jet device consisting of a syringe electrode inserted into a glass tube has been introduced. A high voltage is applied to the syringe electrode. The syringe needle has an outer diameter of 1.8 mm, an inner diameter of 1.3 mm, and a total length of 39.0 mm. The needle is inserted into a glass tube of outer diameter 2.4 mm and inner diameter 2.0 mm, and a total length of 80.0 mm. The Ar plasma propagation speed on the cathode has been shown to be about 2.1 km/s at input discharge voltage of 3.6 kV, discharge current of 19.9 mA and driving frequency of about 45 kHz. Particularly, the electron temperature in plasma jet were found to be about 1.8 eV at input discharge voltage of 3.6 kV and driving frequency of 45 kHz, respectively.

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Soft Plasma Flash X-ray Generator Utilizing a Vacuum Discharge Capillary

  • Sato, Eiichi;Hayasi, Yasuomi;Usuki, Tatsumi;Sato, Koetsu;Takayama, Kazuyoshi;Ido, Hideaki
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.400-403
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    • 2002
  • The fundamental experiments for measuring soft x-ray characteristics from the vacuum capillary are described. These experiments were primarily performed in order to generate line spectra such as x-ray lasers. The generator consists of a high-voltage power supply, a polarity-inversion ignitron pulse generator, a turbo-molecular pump, and a radiation tube with a capillary. A high-voltage condenser of 200 nF in the pulse generator is charged up to 20 kV by the power supply, and the electric charges in the condenser are discharged to the capillary in the tube after closing the ignitron. During the discharge, weakly ionized plasma forms on the inner and outer sides of a capillary. In the present work, the pump evacuates air from the tube with a pressure of about 1 mPa, and a demountable capillary was developed in order to measure x-ray spectra according to changes in the capillary length. In this capillary, the anode (target) and cathode elements can be changed corresponding to the objectives. The capillary diameter is 2.0 mm, and the length is adjusted from 1 to 50 mm. When a capillary with aluminum anode and cathode electrodes was employed, both the cathode voltage and the discharge current almost displayed damped oscillations. The peak values of the voltage and current increased when the charging voltage was increased, and their maximum values were -10.8 kV and 4.7 kA, respectively. The x-ray durations observed by a 1.6 ${\mu}$m aluminum filter were less than 30 ${\mu}$s, and we detected the aluminum characteristic x-ray intensity using a 6.8 ${\mu}$m aluminum filter. In the spectrum measurement, two sets of aluminum and titanium electrodes were employed, and we observed multi-line spectra. The line photon energies seldom varied according to changes in the condenser charging voltage and to changes in the electrode element. In the case where the titanium electrode was employed, the line number decreased with corresponding decreases in the capillary length. Compared with incoherent visible light, these rays from the capillary were diffracted and diffused greatly after passing through two slits.

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대기압 플라즈마 제트의 기체 유량에 대한 방전 특성 (Characteristics of Plasma Discharge according to the Gas-flow Rate in the Atmospheric Plasma Jets)

  • 이원영;김동준;김윤중;한국희;유홍근;김현철;진세환;구제환;김도영;조광섭
    • 한국진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.111-118
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    • 2013
  • 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.