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플라즈마에 삽입되거나 플라즈마 주변부에 설치되는 탐침부를 구비한 플라즈마 진단장치에 있어서, 신호공급원을 포함하는 신호공급부;상기 신호공급부로부터 제공되는 주기적인 전압신호를 상기 탐침부에 인가하여 탐침부를 통해 흐르는 전류의 크기를 검출하고 상기 검출된 전류를 전압으로 변환하여 출력하는 전류검출/전압변환부; 및상기 전류검출/전압변환부로부터 출력되는 전압을 입력받아 상기 탐침부에 흐르는 전류의 각 주파수별 성분의 크기를 산출하는 주파수별 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단장치
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청구항 1에 있어서,상기 전류검출/전압변환부는, 상기 탐침부의 후단에 직렬로 연결된 전류검출저항; 및상기 전류검출저항의 양단의 전위차를 측정하여 상기 탐침부에 흐르는 전류의 크기를 산출하는 차동증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한 플라즈마 진단장치
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청구항 2에 있어서,상기 신호공급부는, 하나의 입력단자가 상기 신호공급원에 연결되고, 다른 하나의 입력단자가 상기 전류검출저항의 전단 또는 후단에 연결되며, 그 출력단자는 상기 전류검출저항의 후단에 연결되는 신호증폭기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한 플라즈마 진단장치
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청구항 1에 있어서,상기 주파수별 측정부는 고속 푸리에 변환(FFT)을 적용하는 것을 특징으로 한 플라즈마 진단장치
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청구항 1에 있어서,상기 주파수별 측정부는,상기 전류검출/전압변환부로부터 출력되는 전압과 상기 주기적인 전압신호를 입력받아 기설정된 연산을 수행하는 연산회로부; 및상기 연산회로부의 연산 결과를 저역통과 필터링을 통하여 상기 탐침에 흐르는 전류의 각 주파수별 성분의 크기를 산출하는 저역통과 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단장치
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청구항 1에 있어서,상기 신호공급원에 연결되고 상기 플라즈마에 삽입되는 제 2 탐침부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한 플라즈마 진단장치
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청구항 1에 있어서,상기 산출된 전류의 주파수별 성분으로부터 다음의 식을 통하여 플라즈마의 이온밀도 ni를 산출하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단장치
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청구항 1에 있어서,상기 신호공급부에서 상기 탐침부에 인가되는 상기 주기적인 전압신호는 다음 식에 의해 보정되어 플라즈마에 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단장치
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청구항 1에 있어서,상기 플라즈마와 탐침부, 상기 탐침부와 전류검출/전압변환부, 또는 상기 전류검출/전압변환부와 신호공급부 사이 중 적어도 하나에 전기적 절연을 목적으로 용량수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단장치
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신호공급부로부터 플라즈마에 삽입되는 탐침부에 주기적인 전압신호를 인가하는 단계;상기 탐침부를 통해 흐르는 전류의 크기를 검출하고 상기 검출된 전류를 전압으로 변환하여 출력하는 단계; 및상기 출력되는 전압을 입력받아 상기 탐침부에 흐르는 전류의 각 주파수별 성분의 크기 및 위상을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단방법
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청구항 10에 있어서,각 주파수별 성분의 크기 및 위상의 산출은 고속 푸리에 변환(FFT) 방법 또는 위상 민감 검출(PSD) 방법 중 어느 하나를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단방법
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청구항 10에 있어서,상기 탐침부에 인가되는 주기적인 전압신호의 크기는 다음 식에 의해 보정되어 플라즈마에 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 진단방법
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