플라즈마 방전관 설계

목차

1. 다음 조건을 만족하는 DC글로우 방전관을 설계하라.
2. 설계 진행 순서
3. 설계 이론
4. 이론적인 계산
5. 과제1에서 설계된 방전과의 유사방전관 2개를 같은 제약조건하 설계하라.

본문내용

파센법칙은 플라스마 발생의 기본원리이다. 특히 PDP와 같은 공면 전극 구조에 대한 방전 현상을 파센법칙과 함께 이해하는 것은 공면 전극 구조에서 플라스마 발생을 분석하는 첫걸음이다.그림 7과 같은 방전관에 인가전압(V0)을 서서히 증가하면 초기의 낮은 전압 영역에서 암전류(dark current)가 흐른다. 암전류는 방전공간에 존재하는 극히 미약한 수의 공간 전자가 있어서 이들이 가속을 받고 중성기체를 전리하여 이온이 가속되는 미세전류가 흐르는 영역이다. 이 때 특정 전압에서 음극(cathode)의 표면으로 가속된 이온에 의하여 음극 표면으로부터 이차 전자가 방출되어 이들이 방전공간으로 가속되면서 중성기체를 이온화하고 전자와 이온이 증식되어 방전관이 점화된다. 이를 소위 타운젠트(Townsend) 방전이라고 한다. 이때의 전압이 방전개시 또는 점화전압(firing voltage)이다. 또한 방전공간에서 이온화율을 제 1 타운젠트 계수라 하고 음극 표면에서의 이온 충돌에 의한 이차전자 발생률을 제 2 타운젠트 계수라 하여 이들 계수가 점화방전의 특성을 결정하는 파센법칙의 주요 계수이다. 이렇게 방전이 개시되면 전자가 더욱 증대되고 공간 전하의 증대는 방전관 자체의 내부 저항의 감소를 가져온다. 그리고 동시에 고 전류의 발생으로 외부저항에 의한 전압강하로 방전관의 전압은 오히려 감소되어 방전관을 흐르는 전류 증대가 정지된다. 방전관의 전압이 감소되고 일정전압이 유지되는 전류 증대 영역을 정상 글로우 방전(normal glow discharge)이다. 이 때의 저항 R을 방전보호 저항 혹은 안정화 저항이라고 할 수 있다. 이러한 정상 글로우 상태에서 전압이 다시 증가하면 전류도 또 다시 증가하여 어느 전압에서 급격히 전류가 증가한다. 이를 비정상 글로우 방전(abnormal glow discharge)라고 한다. 이후 저항 R에 의한 전압강하로 방전관의 전압은 극히 작아지지만 전류는 크게 증PDP에서는 저 전류 영역의 정상 글로우 방전을 활용한다. 위에서 DC형의

참고 자료

http://glow-discharge.com/?Physical_background:Cathode_Processes