Others 질문이 몇가지 있읍니다.
2010.01.20 05:23
저온플라즈마에 관해 관심이 많으며 플라즈마를 이용한 플라스틱 개질 및 환경기술을
개발해 보려 합니다.
기존에는 플라즈마를 제외한 복합파동을 이용한 기술부분들이었으나 기술적 한계성
에 의해 플라즈마부분을 병용해 보려 고려중입니다만 플라즈마에 대한 이해와 상식이
많이 부족한 상태라 도움 부탁드리는 바입니다.
1.플라즈마가 자기장에 의해 구속된다는 의미를 좀더 명확히 알고 싶읍니다.
즉 자기장에 구속된다는 의미가 magnetic well의 의미처럼 자기장으로 폐쇠된
제한된 공간내에 가두어 진다는 의미인지 아니면 자기장과의 일정한 거리를 둔 영역에서의
전자물리적 현상에 의한 구속력을 의미 하는지요?
2. 자기장에 의해 저온플라즈마가 구속된다면(위의 어떤 방식으로든) 자기장의 인가극성(S/N극)
에 따른 거동의 차이점이 있는지요?
S극이 인가될때,N극이 인가될때,S극과 N극이 대향상태일때,또는 S/S,N/N이 대향될때의 거동
차이가 있는지요?
3.저온플라즈마가 자기장에 의해 어떤 방식이로든 구속이 된다고 할때 예를 들어 OH' radical이
수용액중에 들어 가면 hydroxy radical이 되어 전자기를 유지하는 상태가 되었을때 수중에서도
자기장에 의한 구속이 발생될 수 있는지요?
4.플라스틱의 표면개질 방향을 1.전도체물질(예:알루미늄,탄소)로 플라즈마를 이용한 코팅후
전기도금에 의한 세라믹 도금 2.플라스틱에 직접 세라믹을 코팅하는 방향으로 볼 수 있는데
비용 및 성능 측면에서의 효율적인 방향으로 어느방향이 나을런지요?
개발해 보려 합니다.
기존에는 플라즈마를 제외한 복합파동을 이용한 기술부분들이었으나 기술적 한계성
에 의해 플라즈마부분을 병용해 보려 고려중입니다만 플라즈마에 대한 이해와 상식이
많이 부족한 상태라 도움 부탁드리는 바입니다.
1.플라즈마가 자기장에 의해 구속된다는 의미를 좀더 명확히 알고 싶읍니다.
즉 자기장에 구속된다는 의미가 magnetic well의 의미처럼 자기장으로 폐쇠된
제한된 공간내에 가두어 진다는 의미인지 아니면 자기장과의 일정한 거리를 둔 영역에서의
전자물리적 현상에 의한 구속력을 의미 하는지요?
2. 자기장에 의해 저온플라즈마가 구속된다면(위의 어떤 방식으로든) 자기장의 인가극성(S/N극)
에 따른 거동의 차이점이 있는지요?
S극이 인가될때,N극이 인가될때,S극과 N극이 대향상태일때,또는 S/S,N/N이 대향될때의 거동
차이가 있는지요?
3.저온플라즈마가 자기장에 의해 어떤 방식이로든 구속이 된다고 할때 예를 들어 OH' radical이
수용액중에 들어 가면 hydroxy radical이 되어 전자기를 유지하는 상태가 되었을때 수중에서도
자기장에 의한 구속이 발생될 수 있는지요?
4.플라스틱의 표면개질 방향을 1.전도체물질(예:알루미늄,탄소)로 플라즈마를 이용한 코팅후
전기도금에 의한 세라믹 도금 2.플라스틱에 직접 세라믹을 코팅하는 방향으로 볼 수 있는데
비용 및 성능 측면에서의 효율적인 방향으로 어느방향이 나을런지요?
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1. 플라즈마는 하전입자들로 구성된 기체상태로, 이 상태에는 전기적인 중성입자들과 이온 및 전자들로 구성되어 있습니다. (본 계시판을 차례로 읽어 보시면 많은 도움을 받으실 것입니다.) 따라서 전자기장 하에서 하전 입자들은 힘을 받게 되는데, 이를 로렌츠 힘이라 하고, 전기력에 의해서 이온은 전기장의 순방향으로 전자는 반대방향으로 이동을 하게 되므로, 전기장을 형성시키면 하전입자는 에너지를 얻게 됩니다. 얻은 에너지를 이용해 중성입자들과 충돌하면서 새로운 하전입자들, 즉 이온과 전자를 만들어 가면서 플라즈마 상태가 유지되게 됩니다. 주로 에너지를 받는 입자는 전자가 되겠습니다. 또한 자기장에 의해서도 하전 입자들은 운동을 하게 되는데, 회전운동을 하게 됩니다. 따라서 무한 궤도를 돌게 되는 형국이 되어 하전 입자들은 멀리가지 못하는 형태입니다. 회전 반경은 자기장의 세기에 따라서, 입자가 가벼울 수록 작아지니, 전자의 경우 더 작은 회전 반경을 갖게 됩니다. 여기서 전자와 이온의 회전 방향은 서로 반대입니다. 따라서 하전 입자가 자기장 내에서는 자유롭게 확산되지 못하고 회전 운동을 함으로 벽으로 덜 확산되어 구속되어 있다고 합니다. 따라서 자기장이나 전기장은 라디컬이나 중성입자들에 직접적인 거동 변화를 주지 않습니다. 단지 구속된 하전 입자 들, 특히 전자들에 의한 충돌 횟수 변화에 따라서 반응률이 변할 수는 있겠습니다. (많은 경우 이 현상을 응용하곤 합니다)
2. 플라즈마 확산이 자기장에 의해서 구속되나, 주로 전자 구속이 효과적이과 이온의 구속에는 높은 자기장이 필요하게 됩니다. 따라서 낮은 자기장 조건이라면 주로 전자 구속에 효과적이었다고 할 수 있습니다. 여기서 한가지 중요한 점은 자기장에 의해서 열확산되는 하전 입자가 구속되어 일정 밀도를 유지할 수 있음을 의미하지, 자기장이 플라즈마 생성 (이온화)를 증진시키도록 전자에 에너지를 준 것은 아닙니다. 혼돈이 많으니 유의하시기 바랍니다.
3. 자기장에 의한 전자 구속을 효과적으로 사용하는 방법이 magnetic cusp이라는 형태, 즉 N-S를 번갈아 쓰는 방법이니 참고하시고, N-N이난 S-S를 쓰거나의 경우의 수 보다는 자기장 방향을 고려해서 구속 자기장을 설계하는 것이 좋습니다.
4. 코팅의 경제성은 쉽게 판단이 서지 않습니다. 오히려 재질의 특성에 따라서 계면에 코팅을 먼저하는 경우외에는 공정이 단순할 수록 경제성은 좋지 않을까 합니다.