KR100535653B1 - Apparatus for generating plasma at atmospheric pressure using ferrite core - Google Patents

Apparatus for generating plasma at atmospheric pressure using ferrite core Download PDF

Info

Publication number
KR100535653B1
KR100535653B1 KR10-2004-0012877A KR20040012877A KR100535653B1 KR 100535653 B1 KR100535653 B1 KR 100535653B1 KR 20040012877 A KR20040012877 A KR 20040012877A KR 100535653 B1 KR100535653 B1 KR 100535653B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ferrite core
induction coil
atmospheric pressure
electrode
gas
Prior art date
Application number
KR10-2004-0012877A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050087197A (en
Inventor
위순임
Original Assignee
위순임
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 위순임 filed Critical 위순임
Priority to KR10-2004-0012877A priority Critical patent/KR100535653B1/en
Publication of KR20050087197A publication Critical patent/KR20050087197A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100535653B1 publication Critical patent/KR100535653B1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/02—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being transformers, impedances or power supply units, e.g. a transformer with a rectifier
    • F21V23/023—Power supplies in a casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F21V23/004—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board
    • F21V23/006—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board the substrate being distinct from the light source holder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F21V23/007—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array enclosed in a casing
    • F21V23/008—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array enclosed in a casing the casing being outside the housing of the lighting device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

본 발명은 대기압 플라즈마 발생장치에 관한 것으로, 구체적으로는 페라이트 코어를 이용한 대기압 플라즈마 발생장치에 관한 것으로, 페라이트 코어와 그 내측으로 방전 가스를 분배 공급하는 가스 공급관이 설치된다. 페라이트 코어에는 유도 코일이 권선되며, 페라이트 코어의 개방된 영역의 양측으로 선형 전극과 유전체가 설치된다. 유도 코일의 자기장에 의해 유도 되는 제1 전기장과 선형 전극들 사이의 제2 전기장에 의해 배출되는 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생된다. 이온 입자들은 교차되는 제1 및 제2 전기장에 의해 가속되어짐으로 개방 영역의 길이 방향으로 나선형으로 가속된다. 그럼으로 가속되는 이온 입자들이 유전체에 강하게 충돌되는 것이 방지되어 유전체 수명을 길게 하며 고열 발생을 방지한다.The present invention relates to an atmospheric pressure plasma generator, and more particularly to an atmospheric pressure plasma generator using a ferrite core, and a ferrite core and a gas supply pipe for distributing and supplying discharge gas to the inside thereof. An induction coil is wound around the ferrite core, and linear electrodes and a dielectric are provided on both sides of the open region of the ferrite core. The induced electromotive force is transferred to the discharge gas discharged by the first electric field induced by the magnetic field of the induction coil and the second electric field between the linear electrodes, thereby generating a plasma. Ionic particles are accelerated helically in the longitudinal direction of the open region by being accelerated by the intersecting first and second electric fields. Thus, accelerated ion particles are prevented from colliding strongly with the dielectric, which extends the dielectric lifetime and prevents high heat generation.

Description

페라이트 코어를 이용한 대기압 플라즈마 발생장치{APPARATUS FOR GENERATING PLASMA AT ATMOSPHERIC PRESSURE USING FERRITE CORE} Atmospheric pressure plasma generator using ferrite core {APPARATUS FOR GENERATING PLASMA AT ATMOSPHERIC PRESSURE USING FERRITE CORE}

본 발명은 대기압 플라즈마 발생장치에 관한 것으로, 구체적으로는 페라이트 코어를 이용한 대기압 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an atmospheric pressure plasma generator, and more particularly, to an atmospheric pressure plasma generator using a ferrite core.

알려진 바와 같이, 대기압 플라즈마를 발생하기 위한 기술로는 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge; DBD), 코로나 방전(corona discharge), 마이크로웨이브 방전(microwave discharge), 아크방전(arc discharge) 등이 있다. 이 기술들은 여러 산업 분야에서 다양하게 사용되고 있으며, 반도체 제조 공정에서도 사용되고 있다.As is known, techniques for generating atmospheric plasma include dielectric barrier discharge (DBD), corona discharge, microwave discharge, arc discharge and the like. These technologies are used in a variety of industries and in semiconductor manufacturing processes.

유전체 장벽 방전은 유전체의 전하축적(charge build-up) 현상을 이용하여 교류전원에 의해 인가되는 전압 효율을 극대화시켜 균일한 글로우 방전(glow discharge)을 얻는 것이다. 유전체 장벽 방전을 이용한 대기압 플라즈마 발생장치는 유기 오염물의 세정 및 표면개질 등의 공정에 유용하게 사용된다. 반도체 제조공정의 경우 대형 기판의 세정이나 에싱(ashing), PFC 가스 정화 등에 이용되고 있다.The dielectric barrier discharge maximizes the voltage efficiency applied by the AC power by using the charge build-up phenomenon of the dielectric to obtain a uniform glow discharge. Atmospheric pressure plasma generators using dielectric barrier discharges are useful for processes such as cleaning and surface modification of organic contaminants. The semiconductor manufacturing process is used for cleaning, ashing, purifying PFC gas, etc. of large substrates.

현재, 대형 웨이퍼 가공에서 수율을 향상 시킬 수 있는 대기압 플라즈마 발생 장치가 요구되고 있으며, TFT LCD, PDP(Plasma Display Panel) 등의 반도체 소자를 사용하는 공정은 다양한 종류의 대형 글라스(glass) 및 폴리머 평판을 사용하는데 이들 사이즈가 더욱 대형화 되어가고 있어 이에 효과적으로 대응할 수 있는 대기압 플라즈마 발생 장치가 요구되고 있다.At present, there is a need for an atmospheric pressure plasma generator that can improve yield in large wafer processing, and processes using semiconductor devices such as TFT LCD and plasma display panel (PDP) have various kinds of large glass and polymer plates. However, these sizes are becoming larger, and there is a demand for an atmospheric pressure plasma generator that can effectively cope with this.

한편, 유전체 장벽 방전을 이용한 대기압 플라즈마 발생장치는 유전체 장벽을 사이에 두고 위치한 두 전극에 의해 유전체 장벽으로 수직의 전기장이 작용한다. 그럼으로 플라즈마 이온 입자가 대부분 수직으로 유전체 장벽에 강하게 충돌하게 되어 유전체 수명이 단축되는 문제점과 함께 파티클 발생의 문제점이 발생하게 된다. 게다가, 이온 입자의 강한 충돌에 의해 고열이 발생하게 되어 피 처리 대상물이 고열에 의한 변형이 발생하는 등의 문제점이 있다. 고열에 의한 부정적인 영향을 최소화하기 위해 냉각 가스를 이용하는 방법이 사용되고 있으나 이를 위한 설비를 추가적으로 구성해야 하는 부담이 있다.On the other hand, in an atmospheric pressure plasma generator using a dielectric barrier discharge, a vertical electric field acts on the dielectric barrier by two electrodes positioned between the dielectric barriers. Therefore, plasma ion particles mostly collide strongly with the dielectric barrier vertically, resulting in shortening of dielectric lifetime and particle generation. In addition, there is a problem that high heat is generated by the strong collision of the ion particles, and the object to be treated is deformed due to high heat. In order to minimize the negative effects of high heat, a method of using a cooling gas is used, but there is a burden of additional equipment for this purpose.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 고밀도의 플라즈마를 안정적으로 균일하게 발생하고, 대면적의 플라즈마 처리가 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an atmospheric pressure plasma generating apparatus capable of stably and uniformly generating high-density plasma and capable of processing a large area of plasma.

본 발명의 다른 목적은 가속되는 이온 입자가 유전체에 강하게 충돌되는 것을 방지하여 유전체 수명을 길게 하며, 고열 발생을 방지할 수 있는 대기압 플라즈마 발생장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide an atmospheric pressure plasma generator that can prevent the accelerated ion particles from colliding strongly with the dielectric to increase the dielectric lifetime and prevent the generation of high heat.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 대기압 플라즈마 발생장치는: 길이 방향으로 중공 영역을 갖고, 길이 방향을 따라 개방된 영역을 갖는 페라이트 코어; 적어도 하나의 가스 입구를 갖고 페라이트 코어의 중공 영역에 설치되며 페라이트 코어의 레그 사이의 개방된 영역으로 가스 출구가 형성된 가스 공급관; 페라이트 코어에 권선되며 일단이 임피던스 정합기를 통해 RF 전원에 연결되는 유도 코일; 페라이트 코어의 레그에 길이 방향으로 설치되는 한 쌍의 선형(line-type) 전극, 하나의 선형 전극은 유도 코일의 타단에 연결되고 다른 하나의 선형 전극은 접지에 연결되며; 그리고 각 선형 전극을 사이에 두고 페라이트 코어의 레그에 설치되는 유전체 쌍을 포함하여, 가스 공급관의 가스 출구를 통해 배출되는 방전 가스는 페라이트 코어의 개방 영역을 통해 배출되고, 유도 코일에 의한 자기장으로부터 유도되는 제1 전기장과 선형 전극들 사이의 제1 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생된다.In order to achieve the above object, the atmospheric pressure plasma generating apparatus of the present invention comprises: a ferrite core having a hollow region in the longitudinal direction and an open region in the longitudinal direction; A gas supply pipe having at least one gas inlet and installed in a hollow region of the ferrite core and having a gas outlet in an open region between the legs of the ferrite core; An induction coil wound on a ferrite core and one end connected to the RF power source through an impedance matcher; A pair of line-type electrodes installed longitudinally in the legs of the ferrite core, one linear electrode is connected to the other end of the induction coil and the other linear electrode is connected to ground; And a pair of dielectrics installed on the legs of the ferrite core with each linear electrode interposed therebetween, the discharge gas discharged through the gas outlet of the gas supply pipe is discharged through the open region of the ferrite core and is induced from the magnetic field by the induction coil. The induced electromotive force is transferred to the discharge gas by the first electric field between the first electric field and the linear electrodes, thereby generating plasma.

이 실시예에 있어서, 상기 가스 공급관은 다수의 관통공이 형성된 하나 이상의 가스 분배 격판이 설치되며, 가스 분배 격판들은 상호 다수의 관통공이 서로 어긋나게 배열된다.In this embodiment, the gas supply pipe is provided with at least one gas distribution diaphragm having a plurality of through holes, and the gas distribution diaphragms are arranged so that a plurality of through holes are offset from each other.

이 실시예에 있어서, 상기 페라이트 코어는 다수개의 C 형상의 페라이트 코어가 각각의 개방된 영역이 일치되도록 연접하여 일체로 배열된다. 상기 가스 공급관의 가스 입구는 가스 공급관의 일 측면 또는 페라이트 코어를 관통하도록 설치된다. 상기 선형 전극은 전극 상호간 대향하도록 다수개의 돌기가 일정 간격으로 형성된다.In this embodiment, the ferrite cores are integrally arranged with a plurality of C-shaped ferrite cores connected in series so that their respective open areas coincide. The gas inlet of the gas supply pipe is installed to penetrate through one side of the gas supply pipe or a ferrite core. The linear electrodes have a plurality of protrusions formed at regular intervals so as to face each other.

이 실시예에 있어서, 상기 페라이트 코어는 다수개의 E 형상의 페라이트 코어가 각각의 개방된 영역이 일치되도록 연접하여 일체로 배열되고, 상기 유도 코일은 페라이트 코어의 중심부 레그에 권선된다. 상기 가스 공급관은 페라이트 코어의 중심 레그의 양측으로 형성되는 중공 영역으로 분리되어 설치된다. 상기 선형 전극은 하나의 선형 전극이 페라이트 코어의 중심 레그에 길이 방향으로 설치되어 유도 코일의 타단에 연결되고, 다른 하나의 선형 전극은 두 개로 나뉘어 페라이트 코어의 양측 레그에 길이 방향으로 설치되어 접지에 연결된다. 상기 페라이트 코어의 중심 레그에는 상기 개방 영역으로 향하도록 관통된 중공 영역이 구비되고, 이곳에 가스 공급관이 설치된다.In this embodiment, the ferrite cores are arranged integrally with a plurality of E-shaped ferrite cores connected so that their respective open regions coincide, and the induction coil is wound around the central leg of the ferrite core. The gas supply pipe is separated into a hollow region formed on both sides of the center leg of the ferrite core. The linear electrode is connected to the other end of the induction coil, one linear electrode is installed in the longitudinal leg of the ferrite core in the longitudinal direction, the other linear electrode is divided into two and installed in the longitudinal direction on both legs of the ferrite core to ground Connected. The center leg of the ferrite core is provided with a hollow area penetrated to the open area, the gas supply pipe is installed there.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 대기압 플라즈마 발생장치는: 상부에서 하부로 개방된 관형의 페라이트 코어; 페라이트 코어의 내측으로 장착되는 유전체관; 유전체관의 내측으로 장착되어 접지에 연결되는 관형의 접지 전극; 페라이트 코어의 외측으로 권선되고, 임피던스 정합기를 통해 RF 전원에 일단이 연결되는 유도 코일; 및 페라이트 코어의 하부에서 소정 간격을 갖고 접지 전극에 대향하도록 설치되고, 유도 코일의 타단에 연결되는 링 형상의 선형 전극을 포함하여, 페라이트 코어의 상부로 방전 가스가 입력되어 하부로 배출되며, 유도 코일에 의해 유도되는 제1 전기장과 접지 전극과 선형 전극 간의 제2 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생된다.According to another feature of the present invention, an atmospheric pressure plasma generator includes: a tubular ferrite core open from top to bottom; A dielectric tube mounted inside the ferrite core; A tubular ground electrode mounted inside the dielectric tube and connected to the ground; An induction coil wound outside of the ferrite core and having one end connected to the RF power source through an impedance matcher; And a ring-shaped linear electrode installed at a lower portion of the ferrite core so as to face the ground electrode and connected to the other end of the induction coil, and the discharge gas is inputted into the upper portion of the ferrite core and discharged downward. The induced electromotive force is transferred to the discharge gas by the first electric field induced by the coil and the second electric field between the ground electrode and the linear electrode, thereby generating a plasma.

이 실시예에 있어서, 상기 유전체관은 접지 전극을 감싸도록 하부가 오므라져 형성된다.In this embodiment, the dielectric tube is formed by retracting the lower portion to surround the ground electrode.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상부가 막히고 하부가 개방된 관 형상으로 봉형의 레그가 상부에서 하부까지 이르도록 내부 중심에 설치된 페라이트 코어; 페라이트 코어의 상부에 관통하도록 설치되는 적어도 하나의 가스 입구; 봉형 레그에 권선되고, 일단이 임피던스 정합기를 통해 RF 전원에 연결되는 유도 코일; 봉형 레그의 하단과 페라이트 코어의 내측 하단에 각기 대향하도록 설치되는 링 형상의 선형 전극쌍, 하나의 선형 전극은 유도 코일의 타단에 연결되고 다른 하나의 선형 전극은 접지에 연결되며; 그리고 선형 전극쌍 중 어느 하나를 감싸도록 설치되는 유전체를 포함하여, 페라이트 코어의 가스 입구를 통해 방전 가스가 입력되어 하부로 배출 되며, 선영 전극쌍 간에 의한 제1 전기장과 상기 유도 코일에 의해 유도되는 제2 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a ferrite core installed at an inner center such that a rod-shaped leg extends from an upper portion to a lower portion in a tubular shape of which an upper portion is blocked and an lower portion is opened; At least one gas inlet installed to penetrate the upper portion of the ferrite core; An induction coil wound on a rod leg and having one end connected to an RF power source through an impedance matcher; A pair of ring-shaped linear electrodes which are respectively installed opposite the lower end of the rod-shaped leg and the inner lower end of the ferrite core, one linear electrode is connected to the other end of the induction coil and the other linear electrode is connected to ground; And a dielectric installed to surround any one of the linear electrode pairs, discharge gas is inputted through the gas inlet of the ferrite core and discharged downward, and is induced by the first electric field and the induction coil between the electrode pairs. The induced electromotive force is transferred to the discharge gas by the second electric field.

이 실시예에 있어서, 상기 선형 전극은 전극 상호간 대향하도록 다수개의 돌기가 일정 간격으로 형성되어 있다.In this embodiment, the plurality of protrusions are formed at regular intervals so that the linear electrodes face each other.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 대기압 플라즈마 발생장치는: 원통형의 유전체관; 유전체관의 중심으로 유전체관을 따라 설치되고 접지에 연결되는 전극봉; 유전체관의 외측으로 권선되고, 일단이 임피던스 정합기를 통해 RF 전원에 연결되는 유도 코일; 및 유전체관의 하단에 설치되고 유도 코일의 타단에 연결되는 링 형상의 선형 전극을 포함하고, 원통형 유전체관의 상부로 입력되어 하부로 방전 가스가 배출되며, 선형 전극과 전극봉 간에 의한 제1 전기장과 유도 코일에 의해 유도되는 제2 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생된다.According to another feature of the present invention, an atmospheric pressure plasma generator includes: a cylindrical dielectric tube; An electrode rod installed along the dielectric tube and connected to ground at the center of the dielectric tube; An induction coil wound outside of the dielectric tube and having one end connected to the RF power source through an impedance matcher; And a ring-shaped linear electrode installed at the lower end of the dielectric tube and connected to the other end of the induction coil, and is discharged into the lower portion of the cylindrical dielectric tube to discharge the discharge gas. The induced electromotive force is transferred to the discharge gas by the second electric field induced by the induction coil, thereby generating a plasma.

이 실시예에 있어서, 상기 선형 전극과 상기 전극봉의 하단은 상호간 대향하도록 다수개의 돌기가 일정 간격으로 형성된다.In this embodiment, a plurality of protrusions are formed at regular intervals so that the linear electrode and the lower end of the electrode are opposed to each other.

(실시예)(Example)

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. The embodiments introduced herein are provided to make the disclosed contents thorough and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.

실시예 1Example 1

먼저, 본 발명의 제1 실시예를 첨부 도면 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도 및 단면도이다.First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. 1 to 3 are a perspective view and a cross-sectional view of an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치는 길이 방향으로 중공 영역(12)을 갖고, 길이 방향을 따라 개방된 영역(14)을 갖는 페라이트 코어(10)를 구비한다. 페라이트 코어(10)는 다수개의 C 형상의 페라이트 코어가 각각의 개방된 영역(14)이 일치되도록 연접하여 일체로 배열된다.Referring to the drawings, the atmospheric pressure plasma generator according to the first embodiment of the present invention includes a ferrite core 10 having a hollow region 12 in the longitudinal direction and an open region 14 in the longitudinal direction. . The ferrite cores 10 are integrally arranged with a plurality of C-shaped ferrite cores connected to each other so that each open area 14 coincides.

페라이트 코어(10)의 중공 영역(12)에는 가스 공급관(20)이 설치된다. 가스 공급관(20)은 일 측면으로 가스 입구(28)가 구비되고, 페라이트 코어(10)의 레그(leg)(11, 13) 사이의 개방된 영역(14)으로 가스 출구(24)가 형성된다. 가스 공급관(20)은 다수의 관통공(26)이 형성된 하나 이상의 가스 분배 격판(22)이 설치되며, 가스 분배 격판(22)들은 상호 다수의 관통공(26)들이 서로 어긋나게 배열된다.The gas supply pipe 20 is installed in the hollow region 12 of the ferrite core 10. The gas supply pipe 20 has a gas inlet 28 on one side thereof, and a gas outlet 24 is formed in an open area 14 between the legs 11 and 13 of the ferrite core 10. . The gas supply pipe 20 is provided with one or more gas distribution plates 22 in which a plurality of through holes 26 are formed, and the gas distribution plates 22 are arranged so that a plurality of through holes 26 are mutually offset.

페라이트 코어(10)에는 유도 코일(30)이 권선되며, 유도 코일(30)의 일단은 임피던스 정합기(36)를 통해 RF 전원(38)에 연결된다. 페라이트 코어(10)의 레그(11, 13)에는 길이 방향으로 한 쌍의 선형(line-type) 전극(32, 34)이 설치된다. 하나의 선형 전극(32)은 유도 코일(30)의 타단에 연결되고, 다른 하나의 선형 전극(34)은 접지에 연결된다. 그리고 각 선형 전극(32, 34)을 사이에 두고 페라이트 코어(10)의 레그(11, 13)에 길이 방향으로 유전체 쌍(16, 18)이 설치된다.An induction coil 30 is wound around the ferrite core 10, and one end of the induction coil 30 is connected to the RF power supply 38 through an impedance matcher 36. The legs 11 and 13 of the ferrite core 10 are provided with a pair of line-type electrodes 32 and 34 in the longitudinal direction. One linear electrode 32 is connected to the other end of the induction coil 30 and the other linear electrode 34 is connected to ground. Dielectric pairs 16 and 18 are provided in the longitudinal direction on the legs 11 and 13 of the ferrite core 10 with the linear electrodes 32 and 34 interposed therebetween.

이와 같이 구성되는 대기압 플라즈마 발생장치는 가스 입구(28)를 통해 반응 가스가 입력되고, 입력된 반응 가스는 가스 분배 격판(22)을 통과하면서 개방 영역(14)의 길이 방향으로 고르게 배출된다.In the atmospheric pressure plasma generator configured as described above, the reaction gas is input through the gas inlet 28, and the input reaction gas is evenly discharged in the longitudinal direction of the open region 14 while passing through the gas distribution diaphragm 22.

도 4는 도 1의 선형 전극간의 전기장 및 유도 코일에 의해 유도된 전기장을 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하여, 유도 코일(30)에 의한 유도 자기장(B1)에 의해 유도 되는 제1 전기장(E1)과 선형 전극들(32, 34) 사이의 제2 전기장(E2)에 의해 배출되는 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마(P)가 발생된다. 이때, 이온 입자들은 교차되는 제1 및 제2 전기장(E1, E2)에 의해 가속되어짐으로 개방 영역(14)의 길이 방향으로 나선형으로 가속된다. 그럼으로 가속되는 이온 입자들이 유전체(16, 18)에 강하게 충돌되는 것이 방지되며, 유전체(16, 18) 수명을 길게 하며 고열 발생을 방지한다.FIG. 4 is a diagram for describing an electric field induced between the linear electrodes of FIG. 1 and an electric field induced by an induction coil. Referring to the drawings, the discharge gas discharged by the first electric field E1 induced by the induction magnetic field B1 by the induction coil 30 and the second electric field E2 between the linear electrodes 32 and 34. Induced electromotive force is transferred to generate plasma P. At this time, the ion particles are accelerated helically in the longitudinal direction of the open region 14 by being accelerated by the intersecting first and second electric fields E1 and E2. Thus, the accelerated ion particles are prevented from colliding strongly with the dielectrics 16 and 18, which prolongs the lifetime of the dielectrics 16 and 18 and prevents the generation of high heat.

도 5 및 도 6은 선형 전극의 변형예를 보여주는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 선형 전극(32a(34a), 32b(34b)은 전극 상호간 대향하도록 다수개의 돌기(33, 35)를 직선 형태 또는 굽은 형태로 일정 간격으로 형성한다.5 and 6 are diagrams showing a modification of the linear electrode. As shown in the figure, the linear electrodes 32a (34a) and 32b (34b) form a plurality of protrusions 33 and 35 at regular intervals in a straight or curved form so as to face each other.

본 발명의 제1 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치는 첨부 도면 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 변형 실시할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 다수개의 가스 입구(28a)를 페라이트 코어(10a)를 관통하여 상부에 설치할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 사각 형상을 갖는 페라이트 코어(10b)를 사용할 수 도 있다. 이와 같이, 가스 입구의 위치나 페라이트 코어의 형상은 다양하게 변형이 가능함을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 알 수 있을 것이다.The atmospheric pressure plasma generating apparatus according to the first embodiment of the present invention may be modified as shown in FIGS. 7 and 8. As shown in FIG. 7, a plurality of gas inlets 28a may be installed through the ferrite core 10a. As shown in FIG. 8, a ferrite core 10b having a square shape may be used. As such, those skilled in the art will appreciate that the location of the gas inlet or the shape of the ferrite core can be varied.

실시예 2Example 2

다음은 본 발명의 제2 실시예를 첨부 도면 도 9 내지 도 14를 참조하여 설명한다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도 및 단면도이다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 14. 9 and 10 are a perspective view and a cross-sectional view of the atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도면을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치는 다수개의 E 형상의 페라이트 코어(40)가 각각의 개방된 영역이 일치되도록 연접하여 일체로 배열된다. 페라이트 코어(40)의 중심 레그(43a)에는 유도 코일(60)이 권선되며, 유도 코일(30)의 일단은 임피던스 정합기(66)를 통해 RF 전원(68)에 연결된다.Referring to the drawings, the atmospheric pressure plasma generating apparatus according to the second embodiment of the present invention is integrally arranged so that a plurality of E-shaped ferrite cores 40 are connected in such a manner that their respective open areas coincide. An induction coil 60 is wound around the center leg 43a of the ferrite core 40, and one end of the induction coil 30 is connected to the RF power source 68 through an impedance matcher 66.

페라이트 코어(40)는 E 형상임으로 중심 레그(43a)의 양측으로 중공 영역이 나뉘어 형성되며 이곳에 각각 가스 공급관(50)이 쌍으로 설치된다. 그리고 하부가 길이 방향을 따라 개방된 영역(44)을 갖는다. 가스 공급관(50)은 일 측면으로 가스 입구(58)가 구비되고, 페라이트 코어(40)의 중심 레그(43a)와 양측 레그(43b, 43c) 사이의 개방된 영역(44)으로 가스 출구(54)가 형성된다. 가스 공급관(50)은 다수의 관통공(56)이 형성된 하나 이상의 가스 분배 격판(52)이 설치되며, 가스 분배 격판(52)들은 상호 다수의 관통공(56)들이 서로 어긋나게 배열된다.The ferrite core 40 has an E shape, and hollow regions are divided on both sides of the center leg 43a, and gas supply pipes 50 are provided in pairs, respectively. And the lower portion has an open area 44 along the longitudinal direction. The gas supply pipe 50 is provided with a gas inlet 58 on one side, and the gas outlet 54 into an open area 44 between the center leg 43a and the both legs 43b and 43c of the ferrite core 40. ) Is formed. The gas supply pipe 50 is provided with one or more gas distribution diaphragms 52 in which a plurality of through holes 56 are formed, and the gas distribution diaphragms 52 are arranged so that a plurality of through holes 56 are shifted from each other.

페라이트 코어(10)의 레그들(43a, 43b, 43c)에는 길이 방향으로 각기 선형 전극(62, 63, 64)이 설치되며, 중심 레그(43a)에 설치되는 선형 전극(63)은 유도 코일(60)의 타단에 연결되고 양측 레그(43b, 43c)에 설치되는 선형 전극(62, 64)은 접지에 연결된다. 그리고 각 선형 전극(62, 63, 64)을 사이에 두고 각 레그(43a, 43b, 43c)에 길이 방향으로 유전체(45, 46, 48)가 설치된다.The legs 43a, 43b, 43c of the ferrite core 10 are provided with linear electrodes 62, 63, 64 in the longitudinal direction, respectively, and the linear electrodes 63 provided on the center leg 43a are induction coils ( The linear electrodes 62 and 64 connected to the other end of 60 and installed on both legs 43b and 43c are connected to the ground. Dielectrics 45, 46, and 48 are provided in the lengthwise directions of the legs 43a, 43b, and 43c, with the linear electrodes 62, 63, and 64 interposed therebetween.

이와 같이 구성되는 대기압 플라즈마 발생장치는 가스 입구(58)를 통해 반응 가스가 입력되고, 입력된 반응 가스는 가스 분배 격판(52)을 통과하면서 가스 출구(54)를 통해 개방 영역(44)의 길이 방향으로 고르게 배출된다. 이 실시예에서는, 가스 공급관(50)이 양측으로 분리되어 구비됨으로 제1 가스 및 제2 가스로 같이 각기 서로 다른 반응 가스를 입력할 수도 있다.In the atmospheric pressure plasma generator configured as described above, the reaction gas is input through the gas inlet 58, and the input reaction gas passes through the gas distribution diaphragm 52 and the length of the open area 44 through the gas outlet 54. Discharge evenly in the direction. In this embodiment, since the gas supply pipe 50 is provided separately to both sides, it is also possible to input different reactant gases as the first gas and the second gas.

도 11은 도 9의 선형 전극간의 전기장 및 유도 코일에 의해 유도된 전기장을 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하여, 유도 코일(60)에 의한 자기장(B20)에 의해 유도 되는 제1 전기장(E20)과 선형 전극들(62, 63, 64) 사이의 제2 전기장(E22, E24)에 의해 개방 영역(44)으로 배출되는 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마(P)가 발생된다. 이때, 이온 입자들은 교차되는 제1 및 제2 전기장(E20, E22, E24)에 의해 가속되어짐으로 개방 영역(44)의 길이 방향으로 나선형으로 가속된다. 그럼으로 가속되는 이온 입자들이 유전체(45, 46, 48)에 강하게 충돌되는 것이 방지되어 유전체(16, 18) 수명을 길게 하며 고열 발생을 방지한다.FIG. 11 is a diagram for describing an electric field between the linear electrodes of FIG. 9 and an electric field induced by an induction coil. Referring to the drawings, the first electric field E20 induced by the magnetic field B20 by the induction coil 60 and the second electric field E22, E24 between the linear electrodes 62, 63, 64 are opened. The induced electromotive force is transferred to the discharge gas discharged to the region 44 to generate the plasma P. At this time, the ion particles are accelerated helically in the longitudinal direction of the open region 44 by being accelerated by the intersecting first and second electric fields E20, E22, and E24. Thus, the accelerated ion particles are prevented from strongly colliding with the dielectrics 45, 46, and 48, which prolongs the lifetime of the dielectrics 16 and 18 and prevents high heat generation.

도 12 및 도 13은 제2 실시예의 변형예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도 및 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치는 첨부 도면 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 변형 실시할 수 있다.12 and 13 are a perspective view and a cross-sectional view of an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a modification of the second embodiment. The atmospheric pressure plasma generating apparatus according to the second embodiment of the present invention may be modified as shown in FIGS. 12 and 13.

도면을 참조하여, 변형예에 따른 E 형상의 페라이트 코어(40a)는 유도 코일(60)이 권선된 중심 레그(43a)의 상부에서 개방 영역(44)으로 향하도록 관통된 중공 영역(47)이 형성되어 있고, 이 중공 영역(47)에 가스 공급관(50a)이 설치된다. 가스 공급관(50a)의 상부에는 하나 이상의 가스 입구(58a)가 설치되고, 하부는 개방 영역(44)으로 가스를 배출하는 가스 출구(55)가 구비된다.Referring to the drawings, the E-shaped ferrite core 40a according to the modification has a hollow region 47 that is penetrated so as to face the open region 44 from the top of the center leg 43a on which the induction coil 60 is wound. It is formed, and the gas supply pipe 50a is provided in this hollow region 47. At least one gas inlet 58a is installed at an upper portion of the gas supply pipe 50a, and a gas outlet 55 is disposed at the lower portion of the gas supply pipe 50a to discharge gas into the open area 44.

중심 레그(43a)의 밑면으로 가스 출구(55)의 양측에는 길이 방향으로 선형 전극(63a, 63b)이 배열되어 있고, 양측 레그(43b, 43c)에도 길이 방향으로 각기 선형 전극(62, 64)이 설치된다. 중심 레그(43a)에 설치되는 선형 전극(63a, 63b)은 유도 코일(60)의 타단에 연결되고 양측 레그(43b, 43c)에 설치되는 선형 전극(62, 64)은 접지에 연결된다. 그리고 각 선형 전극(62, 63a, 63b, 64)을 사이에 두고 각 레그(43a, 43b, 43c)에 길이 방향으로 유전체(49, 46, 48)가 설치된다.Linear electrodes 63a and 63b are arranged at both sides of the gas outlet 55 at the bottom of the center leg 43a in the longitudinal direction, and linear electrodes 62 and 64 are also arranged in the longitudinal direction at both legs 43b and 43c, respectively. This is installed. The linear electrodes 63a and 63b provided at the center leg 43a are connected to the other end of the induction coil 60, and the linear electrodes 62 and 64 provided at both legs 43b and 43c are connected to the ground. Dielectrics 49, 46, and 48 are provided in the longitudinal direction on each of the legs 43a, 43b, and 43c with the linear electrodes 62, 63a, 63b, and 64 interposed therebetween.

이와 같이 구성되는 대기압 플라즈마 발생장치는 가스 입구(58a)를 통해 반응 가스가 입력되고, 입력된 반응 가스는 가스 분배 격판(52a)의 관통공(56a)을 통과하면서 가스 출구(55)를 통해 개방 영역(44)의 길이 방향으로 고르게 배출된다.In the atmospheric pressure plasma generator configured as described above, the reaction gas is input through the gas inlet 58a, and the input reaction gas is opened through the gas outlet 55 while passing through the through hole 56a of the gas distribution diaphragm 52a. Discharged evenly in the longitudinal direction of the area 44.

도 14는 도 12의 선형 전극간의 전기장 및 유도 코일에 의해 유도된 전기장을 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하여, 유도 코일(60)에 의한 자기장(B30)에 의해 유도 되는 제1 전기장(E30)과 선형 전극들(62, 63a, 63b, 64) 사이의 제2 전기장(E32, E34)에 의해 개방 영역(44)으로 배출되는 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마(P)가 발생된다. 이때, 이온 입자들은 교차되는 제1 및 제2 전기장(E30, E32, E34)에 의해 가속되어짐으로 개방 영역(44)의 길이 방향으로 나선형으로 가속된다. 그럼으로 가속되는 이온 입자들이 유전체(45, 46, 48)에 강하게 충돌되는 것이 방지되어 유전체(16, 18) 수명을 길게 하며 고열 발생을 방지한다.FIG. 14 is a diagram for describing an electric field between the linear electrodes of FIG. 12 and an electric field induced by an induction coil. Referring to the drawings, the second electric field (E32, E34) between the first electric field (E30) and the linear electrodes (62, 63a, 63b, 64) induced by the magnetic field (B30) by the induction coil (60). Induced electromotive force is transferred to the discharge gas discharged to the open area 44 to generate the plasma P. At this time, the ion particles are accelerated helically in the longitudinal direction of the open region 44 by being accelerated by the intersecting first and second electric fields E30, E32, and E34. Thus, the accelerated ion particles are prevented from strongly colliding with the dielectrics 45, 46, and 48, which prolongs the lifetime of the dielectrics 16 and 18 and prevents high heat generation.

실시예 3Example 3

도 15 및 도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도 및 단면도이고, 도 17은 도 15의 선형 전극간의 전기장 및 유도 코일에 의해 유도된 전기장을 설명하기 위한 도면이다.15 and 16 are a perspective view and a cross-sectional view of an atmospheric pressure plasma generator according to a third embodiment of the present invention, Figure 17 is a view for explaining the electric field induced by the electric field between the linear electrode and the induction coil of FIG.

도면을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치는 상부에서 하부로 개방된 관형의 페라이트 코어(70), 페라이트 코어(70)의 내측으로 장착되는 유전체관(72) 그리고 유전체관(72)의 내측으로 장착되어 접지에 연결되는 관형의 접지 전극(74)을 구비한다. 유전체관(72)은 접지 전극(74)을 감싸도록 하부가 오므라져 형성된다.Referring to the drawings, the atmospheric pressure plasma generator according to the third embodiment of the present invention is a tubular ferrite core 70 is opened from the top to the bottom, the dielectric tube 72 mounted inside the ferrite core 70 and the dielectric It is provided with a tubular ground electrode 74 mounted inside the tube 72 and connected to ground. The dielectric tube 72 is formed by retracting a lower portion to surround the ground electrode 74.

페라이트 코어(70)의 외측에는 유도 코일(80)이 권선되고, 유도 코일(80)의 일단은 임피던스 정합기(84)를 통해 RF 전원(86)에 연결된다. 페라이트 코어(70)의 하부에서 소정 간격을 갖고 접지 전극(74)에 대향하도록 링 형태로 선형 전극(82) 설치되고, 이 선형 전극(82)은 유도 코일(80)의 타단에 연결된다.An induction coil 80 is wound around the outside of the ferrite core 70, and one end of the induction coil 80 is connected to the RF power source 86 through an impedance matcher 84. A linear electrode 82 is provided in a ring shape so as to face the ground electrode 74 at a lower portion of the ferrite core 70, and the linear electrode 82 is connected to the other end of the induction coil 80.

페라이트 코어(70)의 상부로 방전 가스가 입력되어 하부로 배출되며, 유도 코일(80)의 자기장(B40)에 의해 유도되는 제1 전기장(E40)과 접지 전극(74)과 선형 전극 간의 제2 전기장(E42)에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생된다.The discharge gas is input to the upper portion of the ferrite core 70 and discharged to the lower portion, and the first electric field E40 induced by the magnetic field B40 of the induction coil 80 and the second between the ground electrode 74 and the linear electrode The induced electromotive force is transferred to the discharge gas by the electric field E42, thereby generating a plasma.

실시예 4Example 4

도 18 내지 도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도, 단면도 및, 저면도이다.18 to 20 are a perspective view, a cross-sectional view and a bottom view of an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

도면을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치는 상부가 막히고 하부가 개방된 관 형상으로 봉형의 레그(93)가 상부에서 하부까지 이르도록 내부 중심에 설치된 페라이트 코어(90)를 구비한다. 페라이트 코어(90)의 상부에는 외측에서 내측으로 관통하는 하나 이상의 가스 입구(91)가 구비된다. 봉형 레그(92)는 유도 코일(100)이 권선되고, 유도 코일(100)의 일단은 임피던스 정합기(106)를 통해 RF 전원(108)에 연결된다.Referring to the drawings, the atmospheric pressure plasma generating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention has a ferrite core 90 installed at an inner center such that a rod-shaped leg 93 extends from an upper portion to a lower portion in a tubular shape in which an upper portion is blocked and an lower portion is opened. ). The top of the ferrite core 90 is provided with one or more gas inlets 91 penetrating from outside to inside. The rod leg 92 is wound with an induction coil 100, one end of the induction coil 100 is connected to the RF power source 108 through an impedance matcher 106.

봉형 레그(92)의 하단과 페라이트 코어(10)의 내측 하단에는 각기 대향하도록 링 형상의 선형 전극쌍(102, 104)이 설치된다. 하나의 선형 전극(102)은 유도 코일(100)의 타단에 연결되고, 다른 하나의 선형 전극(104)은 접지에 연결되며 유전체(96)에 의해 감싸져 있다.Ring-shaped linear electrode pairs 102 and 104 are provided at the lower end of the rod-shaped leg 92 and the inner lower end of the ferrite core 10, respectively. One linear electrode 102 is connected to the other end of the induction coil 100, and the other linear electrode 104 is connected to ground and surrounded by the dielectric 96.

이와 같이 구성되는 대기압 플라즈마 발생장치는 페라이트 코어(90)의 가스 입구(91)를 통해 방전 가스가 페라이트 코어(90)의 내부로 입력되어 하부로 배출 되며, 유도 코일(100)에 의해 유도되는 제1 전기장과 선영 전극쌍(102, 104)에 의한 제2 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생된다.In the atmospheric pressure plasma generator configured as described above, discharge gas is inputted into the ferrite core 90 through the gas inlet 91 of the ferrite core 90 and discharged to the lower portion, and is induced by the induction coil 100. The induced electromotive force is transferred to the discharge gas by the second electric field by the first electric field and the pair of electrode pairs 102 and 104, thereby generating plasma.

도 21 및 도 22는 제4 실시예의 선형 전극을 변형한 예를 보여주는 단면도 및 저면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 선형 전극(102a, 104a)은 전극 상호간 대향하도록 다수개의 돌기(103, 105)가 일정 간격으로 형성된다.21 and 22 are a cross-sectional view and a bottom view showing an example in which the linear electrode of the fourth embodiment is modified. As shown in the figure, the plurality of protrusions 103 and 105 are formed at regular intervals so that the linear electrodes 102a and 104a face each other.

실시예 5Example 5

도 23 내지 도 25는 본 발명의 제5 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도, 단면도 및, 저면도이다.23 to 25 are perspective views, sectional views, and bottom views of an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

도면을 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치는 원통형의 유전체관(110), 유전체관(10)의 중심에는 접지에 연결되는 전극봉(112)이 유전체관(10)을 따라 설치된다.Referring to the drawings, the atmospheric pressure plasma generator according to the fifth embodiment of the present invention, the cylindrical dielectric tube 110, the electrode 112 connected to the ground in the center of the dielectric tube 10 is a dielectric tube 10 Is installed accordingly.

유전체관(110)의 외측으로는 유도 코일(120) 권선되고, 그 일단이 임피던스 정합기(124)를 통해 RF 전원(126)에 연결된다. 유전체관(110)의 하단에는 링 형상의 선형 전극(122)이 조금 안쪽으로 들어와 설치되며 유도 코일의 타단에 연결된다.The induction coil 120 is wound outside the dielectric tube 110, and one end thereof is connected to the RF power source 126 through the impedance matcher 124. At the lower end of the dielectric tube 110, a ring-shaped linear electrode 122 is slightly installed inward and connected to the other end of the induction coil.

유전체관(110)의 상부로 방전 가스가 입력되어 하부로 배출되며, 유도 코일(120)에 의해 유도되는 제1 전기장과 선형 전극(122)과 전극봉(112) 간에 의한 제2 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생된다.The discharge gas is input to the upper portion of the dielectric tube 110 and discharged to the lower portion, and the discharge gas is discharged by the first electric field induced by the induction coil 120 and the second electric field between the linear electrode 122 and the electrode 112. Induced electromotive force is transferred to generate plasma.

도 26 및 도 27은 제5 실시예의 선형 전극을 변형한 예를 보여주는 단면도 및 저면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 선형 전극(122a)과 전극봉(112a)의 하단은 상호간 대향하도록 다수개의 돌기(113, 123)가 일정 간격으로 형성된다.26 and 27 are sectional views and a bottom view showing a modified example of the linear electrode of the fifth embodiment. As shown in the figure, a plurality of protrusions 113 and 123 are formed at regular intervals so that the lower ends of the linear electrode 122a and the electrode 112a face each other.

이상에서 본 발명에 따른 페라이트 코어를 이용한 대기압 플라즈마 발생장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였으나, 이는 일예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.Although the configuration and operation of the atmospheric pressure plasma generating apparatus using a ferrite core according to the present invention in accordance with the above description and drawings, but this is just an example described, various changes within the scope without departing from the spirit of the present invention And of course, it is possible to change.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명의 대기압 플라즈마 발생장치는 고밀도의 플라즈마를 안정적으로 균일하게 발생하고, 대면적의 플라즈마 처리가 가능하며, 가속되는 이온 입자가 유전체에 강하게 충돌되는 것을 방지하여 유전체 수명을 길게 하며, 고열 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the atmospheric pressure plasma generating apparatus of the present invention stably and uniformly generates a high-density plasma, enables a large-area plasma treatment, and prevents the accelerated ion particles from colliding strongly with the dielectric. It has a long life and has the effect of preventing the occurrence of high heat.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도 및 단면도;1 to 3 are perspective views and cross-sectional views of an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 도 1의 선형 전극간의 전기장 및 유도 코일에 의해 유도된 전기장을 설명하기 위한 도면;4 is a view for explaining the electric field induced by the induction coil and the electric field between the linear electrode of FIG.

도 5 및 도 6은 선형 전극의 변형예를 보여주는 도면;5 and 6 show a variation of the linear electrode;

도 7 및 도 8은 제1 실시예의 변형예들을 보여주는 도면;7 and 8 show variations of the first embodiment;

도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도 및 단면도;9 and 10 are a perspective view and a cross-sectional view of the atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a second embodiment of the present invention;

도 11은 도 9의 선형 전극간의 전기장 및 유도 코일에 의해 유도된 전기장을 설명하기 위한 도면;FIG. 11 is a view for explaining an electric field induced between the linear electrodes of FIG. 9 and an induction coil; FIG.

도 12 및 도 13은 제2 실시예의 변형예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도 및 단면도;12 and 13 are a perspective view and a sectional view of an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a modification of the second embodiment;

도 14는 도 12의 선형 전극간의 전기장 및 유도 코일에 의해 유도된 전기장을 설명하기 위한 도면;14 is a view for explaining an electric field induced by the induction coil and the electric field between the linear electrodes of FIG.

도 15 및 도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도 및 단면도;15 and 16 are a perspective view and a cross-sectional view of an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a third embodiment of the present invention;

도 17은 도 15의 선형 전극간의 전기장 및 유도 코일에 의해 유도된 전기장을 설명하기 위한 도면;17 is a view for explaining the electric field induced by the induction coil and the electric field between the linear electrodes of FIG.

도 18 내지 도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도, 단면도 및, 저면도;18 to 20 are a perspective view, a sectional view, and a bottom view of an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention;

도 21 및 도 22는 제4 실시예의 선형 전극을 변형한 예를 보여주는 단면도 및 저면도;21 and 22 are sectional views and a bottom view showing an example in which the linear electrode of the fourth embodiment is modified;

도 23 내지 도 25는 본 발명의 제5 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도, 단면도 및, 저면도; 그리고23 to 25 are perspective views, sectional views, and bottom views of an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to a fifth embodiment of the present invention; And

도 26 및 도 27은 제5 실시예의 선형 전극을 변형한 예를 보여주는 단면도 및 저면도이다.26 and 27 are sectional views and a bottom view showing a modified example of the linear electrode of the fifth embodiment.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10, 40: 페라이트 코어 20, 50: 가스 공급관10, 40: ferrite core 20, 50: gas supply pipe

22, 52, 59: 가스 분배 격판 30, 60: 유도 코일22, 52, 59: gas distribution plate 30, 60: induction coil

36, 66: 임피던스 정합기 38, 68: RF 전원36, 66: impedance matcher 38, 68: RF power supply

Claims (15)

길이 방향으로 중공 영역을 갖고, 길이 방향을 따라 개방된 영역을 갖는 페라이트 코어;A ferrite core having a hollow region in the longitudinal direction and having an open region along the longitudinal direction; 적어도 하나의 가스 입구를 갖고 페라이트 코어의 중공 영역에 설치되며 페라이트 코어의 레그 사이의 개방된 영역으로 가스 출구가 형성된 가스 공급관;A gas supply pipe having at least one gas inlet and installed in a hollow region of the ferrite core and having a gas outlet in an open region between the legs of the ferrite core; 페라이트 코어에 권선되며 일단이 임피던스 정합기를 통해 RF 전원에 연결되는 유도 코일;An induction coil wound on a ferrite core and one end connected to the RF power source through an impedance matcher; 페라이트 코어의 레그에 길이 방향으로 설치되는 한 쌍의 선형(line-type) 전극, 하나의 선형 전극은 유도 코일의 타단에 연결되고 다른 하나의 선형 전극은 접지에 연결되며; 그리고A pair of line-type electrodes installed longitudinally in the legs of the ferrite core, one linear electrode is connected to the other end of the induction coil and the other linear electrode is connected to ground; And 각 선형 전극을 사이에 두고 페라이트 코어의 레그에 설치되는 유전체 쌍을 포함하여,Including a pair of dielectrics installed on the legs of the ferrite core with each linear electrode in between, 가스 공급관의 가스 출구를 통해 배출되는 방전 가스는 페라이트 코어의 개방 영역을 통해 배출되고, 유도 코일에 의한 자기장으로부터 유도되는 제1 전기장과 선형 전극들 사이의 제1 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생되는 대기압 플라즈마 발생장치.The discharge gas discharged through the gas outlet of the gas supply pipe is discharged through the open region of the ferrite core, and the induced electromotive force is discharged to the discharge gas by the first electric field induced from the magnetic field by the induction coil and the first electric field between the linear electrodes. Atmospheric pressure plasma generator that is delivered to generate a plasma. 제1항에 있어서, 상기 가스 공급관은 다수의 관통공이 형성된 하나 이상의 가스 분배 격판이 설치되며, 가스 분배 격판들은 상호 다수의 관통공들이 서로 어긋나게 배열되는 대기압 플라즈마 발생장치.The atmospheric pressure plasma generator of claim 1, wherein the gas supply pipe is provided with one or more gas distribution diaphragms in which a plurality of through holes are formed, and the gas distribution diaphragms are arranged so that a plurality of through holes are offset from each other. 제1항에 있어서, 상기 페라이트 코어는 다수개의 C 형상의 페라이트 코어가 각각의 개방된 영역이 일치되도록 연접하여 일체로 배열된 대기압 플라즈마 발생장치.The atmospheric pressure plasma generating apparatus of claim 1, wherein the ferrite cores are integrally arranged in a plurality of C-shaped ferrite cores connected to each other so that each of the open regions is matched. 제1항에 있어서, 상기 가스 공급관의 가스 입구는 가스 공급관의 일 측면 또는 페라이트 코어를 관통하도록 설치되는 대기압 플라즈마 발생장치.The apparatus of claim 1, wherein the gas inlet of the gas supply pipe is installed to penetrate through one side of the gas supply pipe or the ferrite core. 제1항에 있어서, 상기 선형 전극은 전극 상호간 대향하도록 다수개의 돌기가 일정 간격으로 형성되어 있는 대기압 플라즈마 발생장치.The apparatus of claim 1, wherein the linear electrodes have a plurality of protrusions formed at regular intervals so as to face each other. 제1항에 있어서, 상기 페라이트 코어는 다수개의 E 형상의 페라이트 코어가 각각의 개방된 영역이 일치되도록 연접하여 일체로 배열되고, 상기 유도 코일은 페라이트 코어의 중심부 레그에 권선되는 대기압 플라즈마 발생장치.The apparatus of claim 1, wherein the ferrite cores are integrally arranged so that a plurality of E-shaped ferrite cores are connected to each other so as to correspond to each open area, and the induction coil is wound around a central leg of the ferrite core. 제6항에 있어서, 상기 가스 공급관은 페라이트 코어의 중심 레그의 양측으로 형성되는 중공 영역으로 분리되어 설치되는 한 쌍의 가스 공급관으로 구성되는 대기압 플라즈마 발생장치.7. The atmospheric pressure plasma generator as set forth in claim 6, wherein the gas supply pipe is composed of a pair of gas supply pipes which are separately installed in hollow areas formed on both sides of the center leg of the ferrite core. 제7항에 있어서, 상기 선형 전극은 하나의 선형 전극이 페라이트 코어의 중심 레그에 길이 방향으로 설치되어 유도 코일의 타단에 연결되고, 다른 하나의 선형 전극은 두 개로 나뉘어 페라이트 코어의 양측 레그에 길이 방향으로 설치되어 접지에 연결되는 대기압 플라즈마 발생장치.The linear electrode of claim 7, wherein one linear electrode is installed in the longitudinal leg of the ferrite core in the longitudinal direction and is connected to the other end of the induction coil, and the other linear electrode is divided into two lengths on both legs of the ferrite core. Atmospheric pressure plasma generator is installed in the direction connected to the ground. 제6항에 있어서, 상기 페라이트 코어의 중심 레그에는 상기 개방 영역으로 향하도록 관통된 중공 영역이 구비되고, 이곳에 가스 공급관이 설치되는 대기압 플라즈마 발생장치.7. The atmospheric pressure plasma generator as set forth in claim 6, wherein the center leg of the ferrite core is provided with a hollow area penetrated to the open area, and a gas supply pipe is installed therein. 상부에서 하부로 개방된 관형의 페라이트 코어;A tubular ferrite core open from top to bottom; 페라이트 코어의 내측으로 장착되는 유전체관;A dielectric tube mounted inside the ferrite core; 유전체관의 내측으로 장착되어 접지에 연결되는 관형의 접지 전극;A tubular ground electrode mounted inside the dielectric tube and connected to the ground; 페라이트 코어의 외측으로 권선되고, 임피던스 정합기를 통해 RF 전원에 일단이 연결되는 유도 코일; 및An induction coil wound outside of the ferrite core and having one end connected to the RF power source through an impedance matcher; And 페라이트 코어의 하부에서 소정 간격을 갖고 접지 전극에 대향하도록 설치되고, 유도 코일의 타단에 연결되는 링 형상의 선형 전극을 포함하여,Including a ring-shaped linear electrode which is installed at a lower portion of the ferrite core to face the ground electrode at a predetermined interval, and connected to the other end of the induction coil, 페라이트 코어의 상부로 방전 가스가 입력되어 하부로 배출되며, 유도 코일에 의해 유도되는 제1 전기장과 접지 전극과 선형 전극 간의 제2 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생되는 대기압 플라즈마 발생장치.Atmospheric pressure plasma in which the discharge gas is input to the upper part of the ferrite core and discharged to the lower part, and the induced electromotive force is transferred to the discharge gas by the first electric field induced by the induction coil and the second electric field between the ground electrode and the linear electrode to generate plasma. Generator. 제10항에 있어서, 상기 유전체관은 접지 전극을 감싸도록 하부가 오므라져 형성된 대기압 플라즈마 발생장치.The apparatus of claim 10, wherein the dielectric tube is formed by retracting a lower portion of the dielectric tube to surround the ground electrode. 상부가 막히고 하부가 개방된 관 형상으로 봉형의 레그가 상부에서 하부까지 이르도록 내부 중심에 설치된 페라이트 코어;A ferrite core installed in an inner center of the tubular shape of which the upper part is blocked and the lower part is open from the upper part to the lower part; 페라이트 코어의 상부에 관통하도록 설치되는 적어도 하나의 가스 입구;At least one gas inlet installed to penetrate the upper portion of the ferrite core; 봉형 레그에 권선되고, 일단이 임피던스 정합기를 통해 RF 전원에 연결되는 유도 코일;An induction coil wound on a rod leg and having one end connected to an RF power source through an impedance matcher; 봉형 레그의 하단과 페라이트 코어의 내측 하단에 각기 대향하도록 설치되는 링 형상의 선형 전극쌍, 하나의 선형 전극은 유도 코일의 타단에 연결되고 다른 하나의 선형 전극은 접지에 연결되며; 그리고A pair of ring-shaped linear electrodes which are respectively installed opposite the lower end of the rod-shaped leg and the inner lower end of the ferrite core, one linear electrode is connected to the other end of the induction coil and the other linear electrode is connected to ground; And 선형 전극쌍 중 어느 하나를 감싸도록 설치되는 유전체를 포함하여,Including a dielectric installed to surround any one of the linear electrode pair, 페라이트 코어의 가스 입구를 통해 방전 가스가 입력되어 하부로 배출 되며, 선영 전극쌍 간에 의한 제1 전기장과 상기 유도 코일에 의해 유도되는 제2 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생되는 대기압 플라즈마 발생장치.Discharge gas is inputted through the gas inlet of the ferrite core and discharged to the lower side, and the induced electromotive force is transferred to the discharge gas by the first electric field between the pair of electrode electrodes and the second electric field induced by the induction coil, thereby generating plasma. Atmospheric pressure plasma generator. 제12항에 있어서, 상기 선형 전극은 전극 상호간 대향하도록 다수개의 돌기가 일정 간격으로 형성되어 있는 대기압 플라즈마 발생장치.The apparatus of claim 12, wherein the linear electrodes have a plurality of protrusions formed at regular intervals so as to face each other. 원통형의 유전체관;Cylindrical dielectric tubes; 유전체관의 중심으로 유전체관을 따라 설치되고 접지에 연결되는 전극봉;An electrode rod installed along the dielectric tube and connected to ground at the center of the dielectric tube; 유전체관의 외측으로 권선되고, 일단이 임피던스 정합기를 통해 RF 전원에 연결되는 유도 코일; 및An induction coil wound outside of the dielectric tube and having one end connected to the RF power source through an impedance matcher; And 유전체관의 하단에 설치되고 유도 코일의 타단에 연결되는 링 형상의 선형 전극을 포함하고,A ring-shaped linear electrode installed at the bottom of the dielectric tube and connected to the other end of the induction coil, 원통형 유전체관의 상부로 입력되어 하부로 방전 가스가 배출되며, 선형 전극과 전극봉 간에 의한 제1 전기장과 유도 코일에 의해 유도되는 제2 전기장에 의해 방전 가스로 유도 기전력이 전달되어 플라즈마가 발생되는 대기압 플라즈마 발생장치.The discharge gas is discharged to the lower portion of the cylindrical dielectric tube and discharged to the lower portion. Atmospheric pressure at which the induced electromotive force is transferred to the discharge gas by the first electric field between the linear electrode and the electrode and the second electric field induced by the induction coil is generated. Plasma generator. 제14항에 있어서, 상기 선형 전극과 상기 전극봉의 하단은 상호간 대향하도록 다수개의 돌기가 일정 간격으로 형성되어 있는 대기압 플라즈마 발생장치.The apparatus of claim 14, wherein a plurality of protrusions are formed at predetermined intervals so that the linear electrodes and the lower ends of the electrode bars face each other.
KR10-2004-0012877A 2004-02-26 2004-02-26 Apparatus for generating plasma at atmospheric pressure using ferrite core KR100535653B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2004-0012877A KR100535653B1 (en) 2004-02-26 2004-02-26 Apparatus for generating plasma at atmospheric pressure using ferrite core

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2004-0012877A KR100535653B1 (en) 2004-02-26 2004-02-26 Apparatus for generating plasma at atmospheric pressure using ferrite core

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050087197A KR20050087197A (en) 2005-08-31
KR100535653B1 true KR100535653B1 (en) 2005-12-08

Family

ID=37270513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2004-0012877A KR100535653B1 (en) 2004-02-26 2004-02-26 Apparatus for generating plasma at atmospheric pressure using ferrite core

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100535653B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100740584B1 (en) * 2006-01-17 2007-07-18 주식회사 플라즈마트 An inductive coupled plasma antenna module using multi-ferromagnetic core, and substrate manufacturing apparatus
KR100824361B1 (en) * 2006-11-21 2008-04-22 에이치아이티 주식회사 Apparatus for plasma

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050087197A (en) 2005-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109417011B (en) Inductive coil structure and inductively coupled plasma generation system
KR101160906B1 (en) Capacitively coupled plasma reactor
US8864935B2 (en) Plasma generator apparatus
US7335850B2 (en) Plasma jet electrode device and system thereof
US20120268010A1 (en) Inductively-Coupled Plasma Device
KR100689848B1 (en) Apparatus for treating substrate
KR19990028399A (en) Low Inductance Large Area Coils for Inductively Coupled Plasma Sources
TWI439186B (en) Compound plasma source and method for dissociating gases using the same
KR100535653B1 (en) Apparatus for generating plasma at atmospheric pressure using ferrite core
KR100603646B1 (en) Atmospheric pressure multi plasma generator and atmospheric pressure plasma processing system using the same
KR101572100B1 (en) Plasma reactor using multi-frequency
KR100520407B1 (en) Apparatus for generating plasma at atmospheric pressure
KR100606451B1 (en) High pressure plasma discharge device
KR100599461B1 (en) Apparatus for generating plasma at atmospheric pressure and plasma process system using the same
KR100488363B1 (en) Antenna Structure of Inductively Coupled Plasma Generating Device
KR20110131834A (en) Linear plasma generator and plasma process system
KR100489508B1 (en) Method and apparatus for generating of temperature plasma
KR101585890B1 (en) Plasma reactor with vertical dual chamber
KR101028215B1 (en) Plasma generation apparatus
JP2008071739A (en) Plasma formation device, and treatment system
KR101878225B1 (en) Inductively Coupled Plasma Apparatus
KR101748739B1 (en) Atmospheric pressure plasma device with surface dielectric barrier discharge with gas flow guide
KR102538959B1 (en) Plasma reactor for treating exhaust gas
KR100386665B1 (en) Atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus having gas tubes
KR101446554B1 (en) Palsma chamber having multi discharge tube assembly

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121204

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131202

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141203

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151201

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161221

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171201

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 15