DC glow discharge Hollow Cathode glow Discharge 실험 관련해서 여쭤보고싶습니다.
2020.01.07 18:25
안녕하세요 저는 한양대 비선형광학 연구실에 석사과정중인 박진우 입니다.
현재 Hollow Cathode discharge를 이용한 D2 플라즈마를 뛰어서 분광학에 사용하는 연구를 진행중인데요,
플라즈마를 띄우는 과정에서 이상 현상들이 일어나 이에 대해 고민하던중 혼자힘으론 해결이 어려워 이렇게 글을 남김니다.
현재 이상현상은 두가지인데요.
첫째는 플라즈마가 안정화가 안되고, 계속 전극위에 이물질이 타듯이 스파크가 튀는것입니다. 이 현상이 랜덤하게 일어나서, 전극 교체마다 어느때는 괜찮고 어느때는 일어나는 랜덤한 현상인데, 이것의 원인을 모르겠구요... 평소에는 전극 주변에 이물질이 타는거라고 알고는있는데 플라즈마가 안정화가 안되고 이 현상이 계속 유지가 되내요.
두번째는 플라즈마에서 발광 빛의 변형이 일어나는 것인데요,원래 중수소 플라즈마의 발광빛이 656nm 쯤이라 붉은 핑크빛이 나오는데요, 플라즈마를 키고 10분~15분 지나면 갑자기 초록색 비슷한 발광빛이 일시적으로 관측 됩니다.이때 인가전류도 감소하고 , 챔버 내 온도도 ㄱ 감소하더라고요. 챔버 내벽에서 나오는 파티클이 나오는거같아 세척도하고, 전극 표면도 초음파세척을 해주었지만 개선이 안되고있고요.
두번째 이상현상이 일어난후 챔버를 열어보면 ppt의 그림과같이 오염된 자국들이 선명하게 남게됩니다. 평소 세척은 공업용 수세미로 세척을 했었는데, 챔버 벽면에 스크레치가 생길수 있어서 최근에 업체에 맡겨서 내벽 세척을 다 끝내고 실험을 다시 진행했는데요.
5번 슬라이드처럼 다시 전극이 변형된거를 관측했습니다. 이때는 초록빛은 관측되지않고, 단순히 인가전류만 감소하고 결국은 꺼졌습니다.
현재 anode가 cu고 cathode 가 Al인데 개인적인 생각으론 전극으로서 금속선택이 잘못된거 같다고는 생각이 드는데 정확한 원인으로서 증명하기가 힘드네요.
구체적인 현상들은 사진으로 ppt에 첨부했습니다.
이러한 현상에대해 혹시 아신다면 ,알려주시면 정말 감사하겠습니다.
cathode / anode 전극을 모두 SUS로 바꿔보세요. 좋은 결과 있기를 기대하고, 혹시 플라즈마 장치 셋팅 관련해서 추가 문의가 있다면 교내에서 답을 구할 수 있을 것 같습니다. 정규선교수님 / 고광철교수님/. 정진욱교수님 연구실에 도움을 청하면 지원 받을 수 있을 것 같습니다.