Diamond tip으로 insulator, semiconductor, conductor를 긁어서 깨뜨리는 경우, 3 경우 모두 플라즈마가 생기고 이 때 insulator>semiconductor>conductor 순으로 electron 의 에너지가 높은 것으로 알려져있습니다.

( insulator : several hundred to keV,  semiconductor : 0~100 eV,  conductor : negligible )

저는 Ceramic Powder (Y2O3 ~900nm) 를 아음속으로 기판에 분사시켜서 증착하는 Aerosol Deposition 중에도 플라즈마가 생기는 것을 PMT 센서로 계측하고, 이를 증착에 미치는 영향과 연관시키려고 합니다.

질문 사항은 다음과 같습니다.

1. 일반적으로, E-field를 가해서 플라즈마를 생성할 때, electron energy 가 어느 정도 쯤 되나요?

Tribo-Plasma 가 발생하면서 생겼다고 주장하는 keV의 높은 에너지의 전자도 Tribo-Plasma에 의한 것으로 생각할 수 있을까요? 아니라면 다른 어떤 요인이 있을까요?

2. 상온 대기압 하에서 수 keV의 전자가 방출된다면 이 전자는 몇 m 의 거리를 움직일 수 있을까요? 그것을 대략적으로 계산할 수 있는 식은 어떤 것이 있을까요?

3. 플라즈마가 생겼다면, light emission 을 동반할 것이기 때문에, 200~780 nm 의 광을 측정할 수 있는 PMT 센서로 계측 중입니다. PMT Sensor가 기판으로부터 약 3~4cm 정도 떨어져있는데, 특정 조건(증착 조건 : 분말이 깨지는 조건)에서 오작동을 합니다. 수 keV의 전자가 방출되었을 때 계측기에 영향을 미칠 수 있을까요? 

4. 수 um 영역에서 플라즈마가 생겼을 경우 이 때 생성되는 열에너지가 어느 정도가 될까요? 온도가 어느 정도로 증가할까요?

Ceramic 이 깨질 때 형성되는 E-field 는 약 4.4*10^5 V/cm 라고 합니다. 주변 분위기는 Air 로 유지되고 있습니다.

감사합니다.