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합성시키고자 하는 나노분말의 성분별 원료물질인 금속 또는 반도성 재료로 만들어진 아크타켓에 아크방전을 일으켜 플라즈마 하전입자의 플라즈마제트를 생성하도록 상기 나노분말의 성분 원소별 아크타겟을 독립적으로 구비하여 상기 성분 원소별로 장착되는 아크 소스부와;상기 각각의 아크 소스부에서 방출되는 플라즈마제트에서 일정크기 이상의 플라즈마 하전입자 및 중성 플라즈마 입자를 제거하도록 굽은 형상으로 상기 아크 소스부의 플라즈마제트 출구에 부착되는 자기필터부와;상기 자기필터부에서 필터링된 상기 아크 소스부의 각각의 플라즈마 하전입자가 유입되어 충돌하여 나노분말로 합성되는 나노분말합성챔버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 장치
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제 1항에 있어서, 상기 아크소스부는,나노분말의 원료물질이 되는 금속 또는 반도성 재료로 만들어진 아크타켓과; 상기 아크타겟을 전기적으로 절연하기 위한 절연부와; 상기 아크타켓이 내측 상부에 고정되고 아크타겟에서 생성된 플라즈마 제트의 유출구가 자기필터와 결합되는 아크방전챔버와; 상기 아크타켓과 아크방전챔버 사이에 아크를 발생시키기 위한 촉발전극과; 상기 아크타겟과 상기 아크방전챔버에 서로 다른 극성을 인가하는 방전전원과; 상기 아크타겟의 아크방전을 통해 생성된 플라즈마 하전된 미세입자(하전입자)를 집속하여 상기 자기필터부로 유입시키기 위해 상기 아크방전챔버의 외주면에 형성되는 포커싱 솔레노이드와; 상기 아크방전의 분위기 가스인 불화성 가스를 주입하는 불활성가스주입기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 장치
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제 2항에 있어서, 상기 자기필터부는,일정 각도로 굴곡 형성되어 상기 아크소스부의 플라즈마 제트 유출구와 나노분말 합성챔버의 플라즈마 제트 유입구를 연결하며, 내측면에는 자기장에 의해 경로가 변화되지 않은 거대 플라즈마 하전입자 또는 중성 플라즈마 입자가 걸리어지는 적어도 하나 이상의 배플이 형성된 관상의 필터덕트와;상기 필터덕트의 외주면을 따라 형성되어 필터덕트의 내부로 상기 플라즈마 하전 입자의 필터링 크기에 따라 가변되는 일정 방향의 자기장을 인가하는 적어도 하나 이상의 자력발생부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 장치
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제 2항에 있어서, 상기 자기필터부는, 굽은 형태를 가지는 적어도 하나 이상의 굽힘 전자석의 배열로 형성되는 개방형 자력발생부로 구성되어 상기 나노분말합성 챔버의 내측에 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 장치
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제 3항 또는 제 4항 중 어느 한항에 있어서, 상기 자력발생부는 상기 아크방전챔버와 직렬접속되어 상기 아크방전챔버와 동일 극성의 전원을 공급받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 장치
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제 3항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자력발생부는 자기장 발생 전원을 공급하는 DC 또는 펄스형 전원부를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 장치
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제 1항에 있어서, 상기 나노분말합성챔버는,상기 자기필터부로부터 필터링된 플라즈마 제트의 플라즈마 하전입자들의 분포 및 방향을 제어하는 자기렌즈부와;상기 나노분말합성챔버의 내측저면에 위치되어 합성된 나노분말이 응축되는 기판홀더와;상기 나노분말 합성 장치 전체의 진공 유지를 위한 배기부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 장치
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제 7항에 있어서, 상기 나노분말합성챔버는 합성되는 나노분말과 반응을 일으키는 반응가스를 주입하는 가스공급부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 장치
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제 7항에 있어서, 상기 기판홀더와 상기 나노분말합성챔버는 내부 온도 냉각을 위한 온도조절창치가 구비되고, 상기 기판홀더는 합성된 나노분말이 응축되어 형성되는 나노 기능성 분말 및 박막의 특성을 제어하기 위한 바이어스 전원을 인가하는 바이어스 전원이 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 장치
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합성시키고자 하는 나노분말의 성분별 원료물질을 각각 아크방전시켜 플라즈마 하전입자로 형성되는 플라즈마 제트 생성과정과;상기 플라즈마 제트 생성과정에서 생성된 플라즈마 제트에 자기장을 인가하여 거대플라즈마 하전입자 또는 중성 플라즈마 입자를 제거하여 합성될 나노 분말에 적합한 플라즈마 하전입자를 필터링하는 자기필터링과정과;상기 자기필터링과정에 의해 필터링된 상기 나노분말의 성분별 원료물질의 플라즈마 하전입자를 충돌시켜 나노분말을 합성하는 나노분말합성과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 방법
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제 10항에 있어서, 상기 플라즈마 제트 생성과정은 상기 아크발생의 분위기 가스로서 불활성 가스를 공급하는 불활성가스 공급과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 방법
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제 10항에 있어서, 상기 나노분말합성과정은 합성된 나노분말과 반응하는 반응가스를 주입하는 반응가스 주입과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 방법
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제 10항에 있어서, 상기 나노분말합성과정은, 합성된 나노분말을 온도 및 바이어스 전압을 조절하여 응측하는 나노분말응축과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 방법
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제 13항에 있어서, 상기 나노분말응축과정은 상기 기판홀더상에서 나노분말을 박막으로 응축하는 과정인 것을 특징으로 하는 플라즈마 하전입자 충돌을 이용한 나노분말 합성 방법
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