Plasma in general corona model에 대한 질문입니다. [준중성과 저압플라즈마]
2023.04.26 15:33
안녕하세요 대학원생 석사 과정을 밟고 있는 위창현입니다.
질문드리고 싶은 내용은 다름이 아니라 corona phase와 같은 특수한 경우 ionization ratio인 ion number density와 neutral particle number density의 비가 electron impact ionization rate coefficient와 radiative recombination rate coefficient의 비로 표현할 수 있게 되고, 전자의 밀도와 연관이 없는 것으로 식이 나타내지게 되는데, 플라즈마에서는 플라즈마의 전하가 quasi neutral을 띠기 때문에 전자의 수와 이온의 수가 같은 것을 알 수 있습니다.
질문은 quasi neutral상태의 ionization ratio에서 ion number density대신 electron number density를 쓰면 안되는 이유는 뭔가요?
number density의 개념이기 때문에, 전자의 온도가 이온의 온도보다 매우 높은 비평형 플라즈마에서는 electron number density가 ion number density보다 높기 때문에 ionization ratio에서 ion number density를 사용하는 것인가요?
제 생각에는 모델이 의미하는 바는 다음과 같을 것 같아요.
plasma = quasi-neutral 조건은 플라즈마 상태는 양전하 밀도 ~ 음전하 밀도 총량이 서로 유사한 값으로 유지되고 있다는 의미로서,
대기압에서 플라즈마 상태가 유지되나, 전자 밀도 보다 이온 밀도를 선택하라는 의미는,
전자밀도가 음전하 밀도를 대표하지 않는다는 의미를 내포하는 것이라 할 수 있습니다.
복잡하게 설명을 했지만, 음전하는 음이온+전자전하량의 총합으로 표현이 되고, 대기압에서 어떤 종이 음이온을 만드는 가를 찾아 보면
좀 더 이해가 쉬울 것 같습니다. 반드시 찾아 보시고. 좀 더 플라즈마 현상을 이해해 보려면 저압 환경(충돌 거리에 따른)에서 플라즈마 생성과 유지 현상을 같이 공부해 보기를 권장합니다.
압력에 따른 플라즈마 특성차이가 있지만, 플라즈마 특성은 유지되고 있어 플라즈마를 정의할 수 있었던 것 입니다. 따라서 여러면을 볼 수 있어야, 마치 주사위는 6면을 가지고 있으니 돌려서 모두 바라봐야 주사위를 설명할 수 있듯이, 저압 플라즈마도 같이 공부해 보기를 추천합니다.