플라즈마의 성질과 응용

소개글

플라즈마의 여러 성질과 응용

목차

Ⅰ. 플라즈마의 성질
1. 플라즈마의 전기적 성질
2. 플라즈마의 열적 성질
3. 플라즈마의 화학적 성질

Ⅱ. 플라즈마의 응용
1. 신물질 합성 및 표면개질
2. 조명 및 정보표시 장치
3. 의료분야 및 에너지원
4. 플라즈마를 이용한 피부클리닉

본문내용

Ⅰ. 플라즈마의 성질
1. 플라즈마의 전기적 성질
1.1 전도성
플라즈마는 원자나 분자에 속박되지 않은 전자를 많이 갖고 있기 때문에 외부에서 전자장을 가해주면 전류를 흘릴 수 있는 특성을 갖고 있다. 전기전도도는 고체와는 달리 온도가 올라 갈 수록 증가하며 (T3/2에 비례), 전자온도가 약 천만도일때 구리의 전기 전도도에 가까운 값을 갖는다. 플라즈마 분야에서는 천만도의 온도는 그렇게 높은 온도는 아니며, 핵융합에 이용되는 플라즈마는 수억도의 온도를 필요로 한다.

1.2 자계내에서 움직이는 플라즈마에 의한 전계발생
운동에너지를 전기에너지로 변환하는 것이 발전기이며, 일반적인 발전기에서는 자계중에서 도체가 움직일 때 생기는 기전력을 이용하고, 도체가 플라즈마와 같은 도전성 유체인 경우에도 기전력을 얻을 수 있으며, 이원리를 이용해서 발전을 하는 것이 MHD (Magneto-Hydro Dynamic) 발전이다.

1.3 자계에 놓인 플라즈마내의 전류에 의한 힘의 발생
전기 에너지를 운동에너지로 변환시키는 것이 전동기이며, 플레밍의 왼손 법칙에 의해 힘의 방향이 정해진다. 자계중에 위치한 플라즈마내에 전류가 흐르면 플라즈마가 움직이는 힘을 받게 되며, 이를 이용하며 플라즈마를 초고온, 고압의 상태로 압축 하거나, Hyper Velocity로 가속시키는데 이용할 수 있다.

2. 플라즈마의 열적 성질
플라즈마는 내부에 전자나 이온의 활발한 열운동에너지, 원자나 분자의 여기 에너지, 해리에너지, 전리에너지의 형태로 내부 에너지를 축적할 수 있으며, 온도가 높아질 수록 내부에너지가 크게 증가하여 고온 플라즈마는 유효한 열원이 될 수 있어, 고온재료의 가공이나 분출을 통한 추진력을 얻는데 이용할 수 있다. 수소 플라즈마의 경우 십만도 K 정도의 온도인 경우 내부 에너지 밀도가 20 Cal/cm3, 압력은 100기압 정도에 해당하는 내부에너지를 갖는다.

참고 자료

없음