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펄스 플라즈마 반응용기;트리거 신호를 출력하는 트리거 신호 출력부;일련되는 주파수 대역의 전자파가 연속 송출되는 전자파 발생기; 송출되는 상기 전자파의 주파수가 펄스 플라즈마의 전자밀도 및 전자온도에 대해 상관 관계를 갖도록 반응용기 내의 펄스 플라즈마에 접속되고 상기 전자파 발생기에 전기적으로 연결되어 전자파를 송출하는 전자파 송수신기; 상기 트리거 신호 출력부로부터 트리거 신호를 출력받아 동기되며, 이를 근거로 전자파 송수신기로부터 수신되는 전자파의 주파수를 시간변화와 합산하여 분석하도록 상기 전자파 송수신기에 전기적으로 연결되는 주파수 분석기; 및상기 전자파의 주파수 대역별 송출 지령과, 상기 분석 데이터에 기초한 상기 전자밀도 및 전자온도와 당해 각 전자파의 상관 관계 연산을 위해 상기 전자파 발생기 및 주파수 분석기에 전기적으로 연결되며, 주파수 분석기로부터 펄스 플라즈마의 펄스에 의한 플라즈마의 시간변화에 따른 컷오프 주파수를 추출하여 시간에 따라 변화하는 전자온도 및 전자밀도를 분석하는 컴퓨터;를 포함하여 구성되고,상기 펄스 플라즈마의 펄스가 200Hz 이상인 경우 전자파 발생기와 주파수 분석기를 각각 이용하여 시간변화에 따른 컷오프 주파수를 판단하고, 펄스 플라즈마의 펄스가 200Hz 이하인 경우 네트워크 분석기를 이용하여 시간변화에 따른 컷오프 주파수를 판단하는 것을 특징으로 하는 펄스 플라즈마 전자밀도 및 전자온도 모니터링 장치
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펄스 플라즈마 반응용기;트리거 신호를 출력하는 트리거 신호 출력부;일련되는 주파수 대역의 전자파가 연속 송출되는 전자파 발생기; 송출되는 상기 전자파의 주파수가 펄스 플라즈마의 전자밀도 및 전자온도에 대해 상관 관계를 갖도록 반응용기 내의 펄스 플라즈마에 접속되고 상기 전자파 발생기에 전기적으로 연결되어 전자파를 송출하는 전자파 송수신기; 상기 트리거 신호 출력부로부터 트리거 신호를 출력받아 동기되며, 이를 근거로 전자파 송수신기로부터 수신되는 전자파의 주파수를 시간변화와 합산하여 분석하도록 상기 전자파 송수신기에 전기적으로 연결되는 주파수 분석기; 및상기 전자파의 주파수 대역별 송출 지령과, 상기 분석 데이터에 기초한 상기 전자밀도 및 전자온도와 당해 각 전자파의 상관 관계 연산을 위해 상기 전자파 발생기 및 주파수 분석기에 전기적으로 연결되며, 주파수 분석기로부터 펄스 플라즈마의 펄스에 의한 플라즈마의 시간변화에 따른 컷오프 주파수를 추출하여 시간에 따라 변화하는 전자온도 및 전자밀도를 분석하는 컴퓨터;를 포함하여 구성되고,상기 전자파 송신부 동축선 중간에는 진행파와 반사파를 모니터링하여 주파수 분석기에서 표면파 흡수 주파수를 측정할 수 있도록 유도하는 지향성 커플러를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 펄스 플라즈마 전자밀도 및 전자온도 모니터링 장치
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펄스 플라즈마의 주파수를 추출하는 제 1단계와;전자파 발생기(300)에서 소정 주파수의 전자파를 펄스 플라즈마의 온오프 주파수에 해당하는 시간동안 송신안테나(210a)로 인가하는 제 2단계(S2)와; 송신안테나(210a)에서 방출된 전자파를 수신안테나(220a)가 수신하여 주파수를 분석하는 제 3단계(S3)와; 소정 주파수를 일정단위로 올려가면서 상승한 상태에서 펄스 플라즈마의 온오프 주파수에 해당하는 시간동안 주파수를 송수신하는 것을 반복하는 제 4단계(S4)와; 주파수 분석에 의해 시간변화에 따른 컷오프 주파수를 측정하는 제 5단계(S5)와; 컷오프 주파수를 이용하여 온오프 주파수의 시간변화에 따른 펄스 플라즈마 밀도를 계산하는 제 6단계(S6)와; 전자파 발생기(300)에서 전자파를 송신하고 송신안테나(210a)로 되돌아오는 반사파를 모니터하여 표면파 흡수 주파수를 측정하는 제 7단계(S7)와, 제 6단계(S6) 및 제 7단계(S7)에서 구해진 펄스 플라즈마 밀도와 흡수주파수를 이용하여 온오프 주파수의 시간변화에 따른 전자온도를 계산하는 제 8단계(S8)로 이루어져 순차 진행함을 특징으로 하는 플라즈마 전자밀도 및 전자온도 모니터링 방법
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제 6항에 있어서,상기 제 6단계의 플라즈마 밀도(ωpe)는 ωpe = [nee2/ε0me]1/2 (ne은 전자수 밀도, e는 단위전하, ε0는 진공중 유전율, me는 전자질량)로 이루어지는 수학식에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 전자밀도 및 전자온도 모니터링 방법
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제 6항에 있어서,상기 제 7단계의 전자온도(Te)는,Te = [1-[ωpe/ω]2]= {Km(βa)Im'(βa)Km(βb) - Km'(βa)Im(βb)}/{ Km'(βa)Im(βa)Km(βb) - Km(βa)Im(βb) }(Km 과 Im 은 modified Bessel function, β=2π/λ, λ=2ℓ, ℓ는 송신안테나의 길이, a는 송신안테나의 금속부의 중심부터 피복체(sheath) 경계까지의 반경, b는 송신안테나의 금속부의 반경, ω는 흡수주파수, ωpe 는 플라즈마 밀도) 로 이루어지는 수식에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 전자밀도 및 전자온도 모니터링 방법
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