KR101598808B1 - 광폭 대기압 플라즈마 방전장치 - Google Patents

광폭 대기압 플라즈마 방전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101598808B1
KR101598808B1 KR1020140078249A KR20140078249A KR101598808B1 KR 101598808 B1 KR101598808 B1 KR 101598808B1 KR 1020140078249 A KR1020140078249 A KR 1020140078249A KR 20140078249 A KR20140078249 A KR 20140078249A KR 101598808 B1 KR101598808 B1 KR 101598808B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
mounting space
metal electrode
head
atmospheric pressure
Prior art date
Application number
KR1020140078249A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160000714A (ko
Inventor
서순교
이상문
정홍근
박병진
Original Assignee
(주)트리비스
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 (주)트리비스 filed Critical (주)트리비스
Priority to KR1020140078249A priority Critical patent/KR101598808B1/ko
Publication of KR20160000714A publication Critical patent/KR20160000714A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101598808B1 publication Critical patent/KR101598808B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/28—Cooling arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3431—Coaxial cylindrical electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/30—Medical applications
    • H05H2245/36—Sterilisation of objects, liquids, volumes or surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/40—Surface treatments
    • H05H2245/42—Coating or etching of large items

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

본 발명은 대기압 하에서 금속 전극을 사용하여 넓은 범위에 걸쳐 플라즈마를 방전시킬 수 있는 광폭 대기압 플라즈마 방전장치에 관한 것이다.
본 발명은 원통형상의 장착공간과, 상기 장착공간으로 대기압의 공기가 투입되는 가스 흡입구와, 상기 장착공간에서 플라즈마가 토출되는 플라즈마 토출구가 구비되고, 접지된 금속 재질의 헤드; 및 상기 장착공간에 내장되고, 고압 전류가 공급됨에 따라 상기 헤드와 사이에 플라즈마를 발생시키는 금속 전극;을 포함하고, 상기 플라즈마 토출구는 상기 장착공간의 축방향으로 길게 형성된 슬릿 형상이고, 상기 금속 전극은 상기 장착공간 내측에 축방향으로 길게 위치한 원통형상인 것을 특징으로 하는 광폭 대기압 플라즈마 방전장치를 제공한다.

Description

광폭 대기압 플라즈마 방전장치 {Wide atmospheric pressure plasma discharge device}
본 발명은 대기압 하에서 금속 전극을 사용하여 넓은 범위에 걸쳐 플라즈마를 방전시킬 수 있는 광폭 대기압 플라즈마 방전장치에 관한 것이다.
플라즈마는 제4의 물질상태로 외부에서 가해진 전기장 등에 의해 생성된 이온, 전자, 래디칼 등과 중성입자로 구성된 것으로써, 거시적으로 전기적 중성을 이루고 있는 물질상태이다. 따라서, 플라즈마 내의 이온, 전자, 라디칼 등을 이용하여 재료의 표면 개질, 에칭, 코팅 또는 살균, 소독, 오존 생성, 염색, 폐수 및 수돗물 정화, 공기 정화, 고 휘도 램프 등의 분야에 널리 쓰이고 있다.
최근, 무안경 3D 디스플레이를 구현하는 방법 중 하나인 렌티큘러(lenticular) 방식에서 평면디스플레이 면 위에 렌티큘러 레이어를 접합하는 공정이 요구되는데, 넓은 평면 디스플레이의 표면처리를 정밀하고 균일하며 손상이 없도록 수행하기 위하여 접착제를 입히기 전에 친환경적인 플라즈마 표면처리를 시행하고 있다.
그 외에도, 플라즈마 표면처리는 LCD, TSP, Film, FPCB, 전극 제조 분야에서 표면의 세정력, 접착력, 코팅력을 향상시키기 위해 사용되고 있으며, 디스플레이 평판의 세척/PR rework/PR ashing 등과 TSP 등의 표면 처리에도 사용되고 있다.
이와 같이, 다양한 분야에서 사용되고 있는 플라즈마는 수mmTorr 내지 수십Torr에서 발생되는 저압 플라즈마와 수십Torr 내지 760Torr에서 발생되는 대기압 플라즈마로 구분할 수 있다.
이때, 저압 플라즈마는 플라즈마의 생성이 용이하나 저압의 상태를 유지하기 위한 고가의 진공 챔버, 배기 장치 등이 요구되며, 배치 타입(batch type)의 제품 투입 방식으로 인해 대량 처리에 한계가 있다.
반면, 대기압 플라즈마는 대기압(760 Torr) 상태에서 플라즈마를 생성시키므로 고비용의 진공 시스템이 필요하지 않고, 연속 공정이 가능하여 대량 생산이 가능하다.
그런데, 대기압 플라즈마는 길이가 짧고 약한 플라즈마 빔의 특성을 보이기 때문에 효율적이지 못하며, 이를 개선하기 위하여 스팟 형식의 플라즈마 장비를 로봇에 장착하여 고속 스윙으로 표면처리하거나, 여러 개를 동시에 사용하고 있지만, 표면 처리의 균일성 및 정밀성 등을 확보하기 어려운 문제점가 있다.
따라서, 대기압에서도 길이가 길고 강한 플라즈마 빔을 발생시킴으로써, 표면 처리의 균일성과 정밀성을 확보할 수 있고, 효율적인 일괄 처리가 가능한 대기압 플라즈마 방전장치가 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 대기압에서도 길이가 길고 강한 플라즈마 빔을 발생시킬 수 있는 광폭 대기압 플라즈마 방전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 원통형상의 장착공간과, 상기 장착공간으로 대기압의 공기가 투입되는 가스 흡입구와, 상기 장착공간에서 플라즈마가 토출되는 플라즈마 토출구가 구비되고, 접지된 금속 재질의 헤드; 및 상기 장착공간에 내장되고, 고압 전류가 공급됨에 따라 상기 헤드와 사이에 플라즈마를 발생시키는 금속 전극;을 포함하고, 상기 플라즈마 토출구는 상기 장착공간의 축방향으로 길게 형성된 슬릿 형상이고, 상기 금속 전극은 상기 장착공간 내측에 축방향으로 길게 위치한 원통형상인 것을 특징으로 하는 광폭 대기압 플라즈마 방전장치를 제공한다. 따라서, 대기압에서도 금속 전극을 이용하여 광폭의 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 금속 전극은, 원통형상의 금속관으로 구성되고, 상기 금속 전극은 상기 장착공간에 상기 가스 흡입구가 위치한 방향으로 편심되도록 장착되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 간단한 구성의 금속 전극을 이용하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 금속 전극은, 상기 금속관에 내장된 비자성 재질의 스크럽을 더 포함하고, 상기 금속관의 입구는 찬 공기가 투입하는 에어재킷 모듈과 연결되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 고압의 전류가 공급되는 금속 전극을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 금속 전극은, 상기 금속관 내측에 구비된 비자성 절연 재질의 절연 커버와, 상기 절연 커버 내측에 축방향으로 일렬로 구비되어 자성에 의해 플라즈마의 이온 농도를 높이는 복수개의 영구자석을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 강한 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 가스 흡입구는 원하는 온도로 공기를 공급하기 위하여 에어재킷 모듈과 연결되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 공기의 온도를 낮춰서 공급해 줄 수 있다.
본 발명에 따른 광폭 대기압 플라즈마 방전장치는 슬릿 형상의 플라즈마 토출구가 구비된 헤드와 원통형 금속 전극 사이에서 플라즈마를 발생시키는 동시에 금속 전극을 냉각시킴으로써, 대기압에서도 길이가 길고 강한 플라즈마 빔을 발생시킬 수 있다.
따라서, 대기압에서도 광폭의 강한 플라즈마를 이용하여 플라즈마 표면 처리의 균일성과 정밀성을 확보할 수 있고, 효율적인 일괄 처리가 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광폭 대기압 플라즈마 방전장치가 간략하게 도시된 도면.
도 2는 본 발명에 적용된 헤드의 내부 구조가 도시된 도면.
도 3은 본 발명에 적용된 금속 전극의 일예가 도시된 도면.
도 4는 본 발명에 적용된 금속 전극의 다른 일예가 도시된 도면.
도 5는 본 발명에 적용된 에어재킷 모듈의 일예가 도시된 도면.
도 6은 본 발명에 따른 광폭 대기압 플라즈마 방전장치의 플라즈마 빔이 도시된 도면.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광폭 대기압 플라즈마 방전장치가 간략하게 도시된 도면이고, 도 2는 본 발명에 적용된 헤드의 내부 구조가 도시된 도면이다.
본 발명에 따른 광폭 대기압 플라즈마 방전장치는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 헤드(110)와, 금속 전극(130)을 포함하도록 구성된다.
상기 헤드(110)는 상기 금속 전극(130)과 사이에 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 알루미늄 등과 같은 금속 재질로 구성되는데, 상부 헤드(111)와, 하부 헤드(112)가 조립된 형태로 구성하여 내부 형상에 따른 가공이 용이하도록 구현할 수 있다. 물론, 상기 헤드(110)는 접지될 수 있도록 접지 케이블(113)과 연결된다.
상기 상부 헤드(111)는 대기의 공기가 투입되는 공기 흡입구(110in)가 일측에 구비되고, 상기 공기 흡입구(110in)와 연통된 가스유동공간(111h)이 내부에 구비된다. 이때, 대기의 공기를 그대로 사용할 수 있어 안전할 뿐 아니라 비용을 절감시킬 수 있다.
물론, 상기 공기 흡입구(110in)는 상기 헤드(110) 내에서 공기의 유동을 골고루 분산시키기 위하여 상기 상부 헤드(111)의 양측으로 구비될 수도 있다.
또한, 상기 공기 흡입구(110in)에는 대기의 공기를 설정 온도로 냉각하여 공급할 수 있도록 워터 재킷(120)이 구비될 수 있으며, 한정되지 아니한다.
상기 하부 헤드(112)는 상기 가스유동공간(111h)과 연통된 장착공간(112h)이 내부에 구비되고, 상기 장착공간(112h)과 연통되어 플라즈마가 토출되는 플라즈마 토출구(110out)가 하측에 구비된다.
또한, 상기 하부 헤드(112)는 하기에서 설명될 금속 전극(130)을 냉각시키기 위하여 냉각가스 흡입구(112in)와 냉각가스 토출구(112out)가 구비되는데, 상기 냉각가스 흡입구(112in)와 냉각가스 토출구(112out)는 상기 장착공간(112h)과 연통하도록 서로 반대 방향에 구비된다.
이때, 상기 냉각가스 흡입구(112in)에는 냉각가스를 냉각하여 공급할 수 있도록 워터 재킷(140)이 구비되고, 상기 냉각가스 토출구(112out)는 냉각가스의 토출 소음을 저감시키기 위하여 소음기(150)가 구비될 수 있으며, 한정되지 아니한다.
특히, 상기 장착공간(112h)은 상기 하부 헤드(112)의 원통형 내주면으로써, 하기에서 설명될 원통형상의 금속 전극(130)보다 소정간격 더 큰 원통형상으로 구성되며, 상기 금속 전극(130)과 사이에서 플라즈마가 생성되는 공간을 제공한다.
또한, 상기 플라즈마 토출구(110out)는 상기 장착공간(112h)과 연통하도록 하측에 길이방향으로 긴 슬릿홀 형태로 구성된다.
따라서, 상기 헤드(110)와 금속 전극(130) 사이에서 즉, 상기 장착공간(112h)에서 발생된 플라즈마는 상기 금속 전극(130)의 원주 방향을 따라 이동된 다음, 상기 플라즈마 토출구(110out)를 통하여 플라즈마를 광폭으로 토출시킬 수 있다.
상기 금속 전극(130)은 원통형상의 금속관(131)으로 구성되며, 상기 헤드(110)와 사이에 방전이 일어날 수 있도록 상기 장착공간(112h) 내측에 편심되도록 장착된다.
물론, 상기 금속 전극(130)은 상기 장착공간(112h)에 장착되더라도 상기 헤드(110)를 관통하여 고압 전류가 상기 금속관(131)으로 공급될 수 있도록 고압 케이블(139)과 연결되는데, 상기 고압 케이블(139)은 RF 주파수 이하의 낮은 주파수 대역에서 전원이 공급된다.
보통, 진공압 하에서 플라즈마 방전을 위하여 RF 주파수 대역의 전원이 공급되어야 하는데, 본 발명은 대기압 하에서도 플라즈마 방전시킬 수 있어 높은 주파수 대역의 전원을 공급하지 않더라도 무방하며, 높은 주파수 대역의 전원을 공급할 경우에 요구되는 임피던스 매칭기를 생략할 수 있다.
이와 같이, 상기 금속 전극(130)으로 낮은 주파수 대역에서 고압의 전류가 공급되면, 상기 금속 전극(130)과 상기 헤드(110) 사이에서 공기 중에 플라즈마가 발생된다.
또한, 상기 금속 전극(130)은 상기 헤드(110)와 사이에서 방전으로 인하여 플라즈마를 발생시키기 때문에 고온 상태가 되는데, 이를 냉각시키기 위하여 냉각수단이 추가로 구비될 수 있으며, 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 적용된 금속 전극의 일예가 도시된 도면이다.
상기 금속 전극의 일예는 도 3에 도시된 바와 같이 금속관(131)과, 스크럽(132)으로 구성될 수 있다.
상기 금속관(131)은 내부에 냉각가스가 유동될 수 있는데, 상기에서 설명한 헤드에 구비된 냉각가스 흡입구(112in : 도 2에 도시)와 냉각가스 토출구(112out : 도 2에 도시) 사이를 연결할 수 있으며, 상기에서 설명한 에어재킷 모듈(140 : 도 2에 도시)에 의해 원하는 온도로 냉각된 상태로 공급될 수 있어 냉각 온도를 조절할 수 있다.
상기 스크럽(132)은 상기 금속관(131) 내부 공간에 채워지는데, 플라즈마 발생에 영향을 미치지 않는 비자성 재질로 구성하며, 열전달 효율이 높은 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 스크럽(133)의 형상 또는 크기를 조절함으로써, 상기 금속관(131) 내부로 냉각가스를 유동시킬 뿐 아니라 열전달 면적을 늘려서 냉각 효과를 더욱 높일 수 있다.
이와 같이 구성된 금속 전극(130)을 적용한 광폭 플라즈마 방전장치의 작동을 도 2와 도 3을 참조하여 살펴보면, 다음과 같다.
상기 공기 흡입구(110in)를 통하여 대기의 공기가 투입되면, 공기는 상기 가스유동공간(111h)과 장착공간(112h)을 따라 하향 이동하게 된다.
상기 금속관(131)에 고압의 전류가 공급되면, 상기 금속관(131)과 헤드(110)의 가장 근접한 위치에서 방전이 일어나는데, 상기 금속관(131)이 상기 장착공간(111h)의 상측으로 편심되기 때문에 상기 금속관(131)의 상측에서 방전에 의해 공기 중에서 플라즈마가 생성된다.
상기 장착공간(112h)을 기준으로 상기 공기 흡입구(110in)가 상측에 구비되고 상기 플라즈마 토출구(110out)가 하측에 구비됨으로써, 공기의 흐름에 의해 플라즈마가 상기 금속 전극(130)의 외주면을 따라 하향 이동되면서 상기 플라즈마 토출구(110out)를 통하여 빠져나가면서 플라즈마 빔 형태로 나타난다.
이때, 상기 금속 전극(130)이 축방향으로 긴 원통형상으로 구성되고, 상기 플라즈마 토출구(110out)가 상기 금속 전극(130)과 같이 축방향으로 긴 슬릿홀 형태로 구성되기 때문에 광폭 플라즈마 빔을 만들어낼 수 있다.
그런데, 상기 금속관(131)은 고압 전류가 공급됨에 따라 플라즈마를 발생시키기 때문에 발열하게 되는데, 상기 금속관(131) 내부로 냉각가스가 공급되면, 상기 스크럽(132)에 의해 열전달 면적을 넓어짐에 따라 냉각 가스에 의해 상기 금속 전극(130)의 냉각 효과를 높일 수 있다. 따라서, 상기 금속 전극(130)이 플라즈마를 발생시키도록 연속적으로 사용하더라도 과열되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명에 적용된 금속 전극의 다른 일예가 도시된 도면이다.
상기 금속 전극의 다른 일예는 도 4에 도시된 바와 같이 금속관(131)과, 복수개의 영구자석(134)으로 구성될 수 있다.
상기 영구자석들(134)은 상기 금속관(131) 내부에 축방향으로 복수개가 일정 간격을 두고 일렬로 나열되는데, 플라즈마에 포함된 이온 또는 전자를 상기 영구자석(134)의 자성에 의해 상기 금속 전극(130) 주변에 밀집시킬 수 있다.
이때, 상기 금속관(131)에 고압 전류가 공급되더라도 상기 영구자석(134)의 자성이 상기 금속관(131)에 영향을 미치지 못하도록 설치되어야 하며, 이를 위하여 상기 영구자석들(134)은 비자성 절연 재질의 절연 커버 내측에 일렬로 배열된 형태로 구성될 수 있다.
추가로, 상기 금속관(131)과 영구자석들(134) 사이에도 상기에서 설명한 스크럽(132)이 구비될 수 있으며, 상기 스크럽(132)을 통과하도록 냉각가스가 공급되어 냉각 효과도 높일 수 있다.
따라서, 상기 헤드(110 : 도 2에 도시)와 금속 전극(130) 사이에 방전으로 인하여 플라즈마가 발생되면, 상기 영구자석들(134) 사이의 자성에 의해 플라즈마의 이온 또는 전자를 상기 금속 전극(130)의 외주면에 머무르도록 잡아줄 수 있으며, 이와 같이 자성에 의해 플라즈마의 이온 농도를 높일 수 있어 플라즈마 빔의 길이를 길게 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명에 적용된 에어재킷 모듈의 일예가 도시된 도면이다.
상기에서 설명한 에어재킷 모듈은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 가스 흡입구(110in) 측과 구비되어 가스를 가열 또는 냉각하거나, 상기 냉각가스 흡입구(112in) 측과 구비되어 냉각가스를 냉각하게 되는데, 도 5에 도시된 바와 같이 에어재킷(1)과, 열전소자(2)와, 열교환핀(3)과, 송풍팬(4)과, 단열재(5)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 에어재킷(1)은 내부에 가스가 통과할 수 있는 유로(1a)가 구비되며, 상기 유로(1a) 상에는 열전달 효율을 높이기 위하여 스크럽(1b)이 내장될 수 있다. 따라서, 상기 유로(1a)는 공정가스 또는 냉각가스가 통과할 수 있는 형태로 구성되며, 상기 스크럽(1c)은 열전달 면적을 넓혀 열전달 효율을 높일 수 있다.
물론, 상기 유로의 입/출구(1in,1out)에 온도 센서가 구비됨에 따라 상기 열전소자(2)의 작동을 제어할 수 있다.
상기 열전소자(2)는 공급 전류의 극성을 가변시킴으로써, 양단에서 고온부와 저온부가 생성되는데, 상온을 기준으로 온도 차를 이용하여 냉각 또는 가열시킬 수 있으며, 온도조절범위에 따라 냉각 온도 또는 가열 온도를 제어할 수 있다.
이때, 상기 열전소자(2)의 일단과 다른 일단이 고온부 또는 저온부가 될 수 있으며, 상기 에어재킷(1)과 상기 열교환핀(3)과 각각 맞닿도록 장착된다.
상기 열교환핀(3)은 상기 열전소자(2)의 다른 일단과 접촉하여 열교환 면적을 넓혀주도록 설치된다.
상기 송풍팬(4)은 상기 열교환핀(3)으로 외기가 통과하도록 송풍시켜 주도록 설치된다.
상기 단열재(5)는 상기 열전소자(2)의 일단과 다른 일단을 구분하고, 상기 에어재킷(1)과 열교환핀(4) 사이를 단열하도록 장착된다.
따라서, 상기 열전소자(2)의 일단이 저온부가 되어 상기 에어재킷(1)을 통과하는 가스를 냉각시키고, 상기 열전소자(2)의 다른 일단이 고온부가 되는데, 상기 열전소자(2)의 다른 일단에서 전달된 열은 상기 열교환핀(4)을 통과하는 외기에 의해 방열되도록 작동된다.
반면, 상기 열전소자(2)의 일단이 고온부가 되어 상기 에어재킷(1)을 통과하는 가스를 가열하고, 상기 열전소자(2)의 다른 일단이 저온부가 되는데, 상기 열전소자(2)의 다른 일단은 상기 열교환핀(4)을 통과하는 외기로부터 열을 흡열하도록 작동된다.
상기와 같이 구성된 에어재킷 모듈은 상기 헤드 내부로 공급되는 가스를 가열 또는 냉각하여 적절하게 온도로 공급할 수 있으며, 나아가 상기 금속 전극을 통과하는 냉각가스를 냉각하여 저온으로 공급할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 광폭 대기압 플라즈마 방전장치의 플라즈마 빔이 도시된 도면이다.
본 발명에 따른 광폭 대기압 플라즈마 방전장치는 도 6에 도시된 바와 같이 60mm 이상으로 폭이 넓고 30mm 이상의 길이가 긴 플라즈마 빔(F)을 발생시킬 수 있다.
대개, 대기압 플라즈마 방전에서는 플라즈마 빔을 넓은 면적으로 길게 발생시키기 어려운데, 본 발명에서는 공기가 유동되는 유로 구조, 공기의 유량 및 유압, 전원 크기, 전극 사이의 간격, 냉각 효과 등을 조절함으써, 플라즈마 이온의 농도를 높일 수 있어 폭 넓고 긴 플라즈마 빔을 발생시킬 수 있다.
이와 같이, 대기압에서도 광폭의 강한 플라즈마를 이용하여 진공 챔버가 아닌 대기에서 대량으로 일괄 플라즈마 표면 처리가 가능하며, 플라즈마 표면 처리의 균일성과 정밀성을 확보할 수 있다.
110 : 헤드 130 : 금속 전극

Claims (5)

  1. 원통형상의 장착공간과, 상기 장착공간으로 대기압의 공정가스가 투입되는 가스 흡입구와, 상기 가스 흡입구와 반대 방향에 상기 장착공간의 축방향으로 길게 형성된 슬릿 형상의 플라즈마 토출구가 구비되고, 접지된 금속 재질의 헤드;
    상기 장착공간에 내장되고, 고압 전류가 공급됨에 따라 상기 헤드와 사이에 플라즈마를 발생시키는 금속 전극; 및
    상기 가스 흡입구에 원하는 온도의 공정 가스를 공급하기 위하여 연결된 온도 조절용 에어재킷 모듈;을 포함하고,
    상기 금속 전극은,
    상기 장착공간 내측에 축방향으로 길게 위치하는 동시에 상기 가스 흡입구가 위치한 방향으로 편심되도록 장착되는 원통형상의 금속관과,
    상기 금속관에 내장된 비자성 재질의 스크럽(Scrub)으로 구성되고,
    상기 금속관의 입구에 찬 공기를 투입하는 냉각용 에어재킷 모듈과 연결되는 광폭 대기압 플라즈마 방전장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 전극은,
    상기 금속관 내측에 구비된 비자성 절연 재질의 절연 커버와,
    상기 절연 커버 내측에 축방향으로 일렬로 구비되어 자성에 의해 플라즈마의 이온 농도를 높이는 복수개의 영구자석을 더 포함하는 광폭 대기압 플라즈마 방전장치.
  5. 삭제
KR1020140078249A 2014-06-25 2014-06-25 광폭 대기압 플라즈마 방전장치 KR101598808B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140078249A KR101598808B1 (ko) 2014-06-25 2014-06-25 광폭 대기압 플라즈마 방전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140078249A KR101598808B1 (ko) 2014-06-25 2014-06-25 광폭 대기압 플라즈마 방전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160000714A KR20160000714A (ko) 2016-01-05
KR101598808B1 true KR101598808B1 (ko) 2016-03-02

Family

ID=55164653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140078249A KR101598808B1 (ko) 2014-06-25 2014-06-25 광폭 대기압 플라즈마 방전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101598808B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107135597B (zh) * 2017-06-26 2023-05-12 大连理工大学 一种大气压空气中产生大间隙、大面积均匀放电等离子体的装置及使用方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009172595A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Se Plasma Inc 量産用の常圧プラズマ発生装置
JP2011096616A (ja) * 2009-11-02 2011-05-12 E Square:Kk プラズマ表面処理装置
JP2011253754A (ja) * 2010-06-03 2011-12-15 Tokyo Institute Of Technology プラズマ装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100520407B1 (ko) * 2003-12-26 2005-10-11 위순임 대기압 플라즈마 발생장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009172595A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Se Plasma Inc 量産用の常圧プラズマ発生装置
JP2011096616A (ja) * 2009-11-02 2011-05-12 E Square:Kk プラズマ表面処理装置
JP2011253754A (ja) * 2010-06-03 2011-12-15 Tokyo Institute Of Technology プラズマ装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160000714A (ko) 2016-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6651581B2 (ja) Ｄｃバイアス変調による、粒子発生抑制装置
JP5659425B2 (ja) 負イオンプラズマを生成する処理システムおよび中性ビーム源
KR102104243B1 (ko) 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치
JP2013522477A (ja) 遠隔プラズマ源を用いた誘電体堆積
US20140190635A1 (en) Plasma chamber and apparatus for treating substrate
RU2016129486A (ru) Система и способ для лечения плазмой с использованием энергетической системы направленного диэлектрического барьерного разряда
KR101805612B1 (ko) 도관 내의 가스를 처리하기 위한 장치
KR102591952B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
US11533801B2 (en) Atmospheric pressure linear rf plasma source for surface modification and treatment
CN105304484A (zh) 绝缘膜的蚀刻方法
JP2017523585A5 (ko)
KR101598808B1 (ko) 광폭 대기압 플라즈마 방전장치
KR100606451B1 (ko) 상압 플라즈마 발생장치
KR20160000709A (ko) 광폭 대기압 플라즈마 방전장치
JP2006024442A (ja) 大気圧プラズマ処理装置及び処理方法
JP6309899B2 (ja) プラズマ発生装置
TWI670382B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JP2010251162A (ja) プラズマ処理装置
KR101513255B1 (ko) 플라즈마 장치
TW202109605A (zh) 高頻天線及電漿處理裝置
JP2009272127A (ja) プラズマ発生装置及びプラズマ処理装置
JP6511813B2 (ja) プラズマ処理電極およびｃｖｄ電極
KR101551598B1 (ko) 오존 발생이 저감되는 이온 발생 장치
KR101446554B1 (ko) 다중 방전관 어셈블리를 갖는 플라즈마 챔버
KR20170119065A (ko) 효율이 향상된 플라즈마 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee