DC glow discharge DC glow discharge

2004.06.19 16:38

관리자 조회 수:23267 추천:269

DC glow는 음극과(negative electrode) 양극(positive electrode)의 전극에 DC 전압을 인가하여 형성된 전기장에서 가속된 전자들이 공간내 기체 분자나 원자들을 이온화 하여 플라즈마가 형성되게 됩니다. 공간 내에 플라즈마가 형성되면 전자들은 쉽게 양 전극(positive electrode)으로 흘러들어 가게 되고 이온은 질량이 상대적으로 무거워서 음 전극으로 쉽게 흘러들어 가게 되지 않습니다. 따라서 음극과 양 전극 근방에서 일어나는 상황이 서로 대칭적이지 않습니다. 결국 음극 근방에서 형성된 전위 차가 커서 큰 전기장이 형성되고 이 결과로 이온이 가속되게 되는데 이때 음극에 형성괸 전위분포를 음극 전압강하라 합니다. 이 현상은 음극에 형성된 sheath현상으로 이해 할 수 있으며 이 곳은 플라즈마 반응기 내에서 가장 전기장의 세기가 강한 곳으로 전기장의 방향은 음극판을 향합니다. 이 전기장으로부터 가속된 높은 에너지를 가진 이온이 음극 판에 입사하고 음극 표면과 충돌해서 방출되는 전자, 즉 이차전자들은 이 전기장으로부터 가속되면서 반응기 중심부로 날아가게 되고 이들은 다시 공간 내 이온화 반응에 기여함으로써 플라즈마를 유지하는데 매우 중요한 역할을 하게 됩니다. 따라서 음극에서의 전압강하는 플라즈마 유지에 매우 중요한 역할을 합니다. 이에 반해 양극쪽에서는 미약한 전압강하 부분이 있기는 합니다만 위에서 설명한 바와 같이 이 크기는 크지 않기 때문에 중요하게 다루지 않습니다. DC 방전에서 음극 전압강하, 음극 전압강하영역의 거리, 음극의 재질이 매우 중요한 인자임을 알수 있습니다.

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