KR102356145B1 - Plasma Electrode Structure - Google Patents

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KR102356145B1
KR102356145B1 KR1020210034032A KR20210034032A KR102356145B1 KR 102356145 B1 KR102356145 B1 KR 102356145B1 KR 1020210034032 A KR1020210034032 A KR 1020210034032A KR 20210034032 A KR20210034032 A KR 20210034032A KR 102356145 B1 KR102356145 B1 KR 102356145B1
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김무환
장연숙
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(주)펨토사이언스
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Abstract

The present invention relates to a plasma electrode structure capable of generating plasma having different properties by switching electrodes to which a voltage is applied. The plasma electrode structure includes a first dielectric of a tubular shape in which a gas is injected; a first electrode of a tubular shape positioned inside the first dielectric and generating plasma from the injected gas; a second dielectric surrounding the outside of the first dielectric; and a second electrode surrounding the outside of the second dielectric, wherein the property of the generated plasma is changed by switching the electrode to which the voltage is applied between the first electrode and the second electrode. The structure is simple and the electrodes are formed in a tubular shape so that when manufacturing a device utilizing the present invention, the device can be manufactured in a small size. A leakage current can be effectively blocked by forming the dielectric in a double barrier structure, thereby improving safety, and the lifetime of the device using the present invention can be increased. In addition, the property of generated plasma is changed by switching the electrode to which voltage is applied according to the purpose of use, thereby increasing the usability of the device using the present invention.

Description

플라즈마 전극구조{Plasma Electrode Structure}Plasma Electrode Structure

본 발명은 전압이 인가되는 전극을 전환함에 따라 성질이 다른 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마 전극구조에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma electrode structure capable of generating plasma having different properties by switching electrodes to which voltage is applied.

플라즈마(plasma)는 물질의 상태인, 고체, 액체, 기체 외에 제4의 물질 상태를 말한다. 기체 상태의 물질에 계속 에너지를 가하면 물질은 이온화되어 이온핵과 자유전자로 이루어진 입자들의 집합체가 되는데, 이러한 상태의 물질을 통상 '플라즈마'라고 부른다.Plasma refers to the fourth state of matter in addition to solid, liquid, and gas, which are states of matter. If energy is continuously applied to a gaseous substance, the substance is ionized and becomes an aggregate of particles consisting of ion nuclei and free electrons. A substance in this state is usually called 'plasma'.

플라즈마는 전기 전도도가 높고 전자기장에 대한 반응성이 크다는 특징을 가지며, 이러한 특징을 이용하여 반도체, 디스플레이 소자 및 각종 부품의 표면처리 등에 널리 사용되고 있다. 오늘날에는 생명공학 연구, 의료, 공기청정 및 소각로 등 응용 범위를 넓혀가고 있다. 특히, 플라즈마를 이용한 치아미백, 암세포 사멸, 지혈, 피부미백, 살균 등의 의료분야로의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 종래 주로 연구되었던 레이저의 경우 열에 의한 화상 및 면적에 따른 편차가 있어서 넓은 면적을 레이저로 시술할 경우 균일한 치료가 불가한 근본적인 단점이 있었다. 하지만, 플라스마의 경우는 처리 대상에 열 데미지가 없고, 플라스마 발생장치에 따라 넓은 면적의 처리 부위를 균일하게 치료할 수 있어 레이저와 비교시 넓은 면적을 효과적으로 처리가 가능하다는 장점이 있다.Plasma has high electrical conductivity and high reactivity to electromagnetic fields, and is widely used for surface treatment of semiconductors, display devices, and various components using these characteristics. Today, it is expanding its range of applications such as biotechnology research, medical care, air purifiers and incinerators. In particular, studies in the medical field such as tooth whitening using plasma, cancer cell death, hemostasis, skin whitening, and sterilization are being actively conducted. In the case of laser, which has been mainly studied in the prior art, there is a fundamental disadvantage that uniform treatment is impossible when a large area is treated with a laser because there is a deviation depending on the area and the burn caused by heat. However, in the case of plasma, there is no thermal damage to the treatment target, and a large area can be treated uniformly according to a plasma generating device, so that a large area can be effectively treated compared to a laser.

대기압 플라즈마(atmospheric-pressure plasma)는 대기압에서 전기방전을 이용하여 발생되며, 대체로 전자의 에너지가 이온 및 중성입자 등 다른 입자들의 에너지보다 높다. 즉, 플라즈마가 비평형 상태에 있다. 대기압 플라즈마는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge, DBD), 코로나(corona), 마이크로웨이브(microwave), 아크(arc) 등 다양한 형태를 가진다. 이 중 수천도의 고온이며, 주로 용사(thermal spraying), 용접 등에 사용되는 아크방전(arc-discharge)을 제외한 나머지의 경우 비교적 저온에서 방전이 가능하므로 폴리머 합성과 같은 화학분야나 전자·반도체와 같은 공정용 플라즈마로 사용이 가능하며, 현재 많은 분야에서 사용되고 있다.Atmospheric-pressure plasma is generated using electric discharge at atmospheric pressure, and the energy of electrons is generally higher than that of other particles such as ions and neutral particles. That is, the plasma is in a non-equilibrium state. Atmospheric pressure plasma has various forms such as dielectric barrier discharge (DBD), corona, microwave, arc, and the like. Among them, it is a high temperature of several thousand degrees, and except for arc-discharge, which is mainly used for thermal spraying and welding, discharge is possible at a relatively low temperature. It can be used as a process plasma, and is currently used in many fields.

등록특허공보 제10-1576600호(2020.07.08.)Registered Patent Publication No. 10-1576600 (2020.07.08.)

기존의 플라즈마를 발생시키는 전극구조는 부수적인 구성들로 인해 복잡하고 크기가 작지 않아 휴대하기 편리한 장치를 제조하기에는 어려움이 있었고, 또한, 누설 전류가 발생되어 인체의 피부에 직접 사용하기에 적합하지 않았으며, 내구성에도 문제가 발생하여 장치의 수명이 감소한다는 문제가 있었다The existing electrode structure for generating plasma was complicated and not small in size due to its ancillary components, so it was difficult to manufacture a portable device. Also, there was a problem that the life of the device was reduced due to a problem in durability.

이에, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 간단한 구조로 형성되어 크기가 작은 휴대용 플라즈마 발생장치를 제조할 수 있는 플라즈마 전극구조를 제공할 수 있고, 또한, 유전체를 이용한 이중 격벽 구조로써 피부에 사용하기에 적합한 플라즈마를 발생시키며 누설전류의 발생 가능성을 감소시켜 안전성이 강화되고 장치의 수명도 향상시킬 수 있는 플라즈마 전극구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention can provide a plasma electrode structure that is formed with a simple structure and can manufacture a small-sized portable plasma generator, and is also used for skin as a double barrier rib structure using a dielectric. An object of the present invention is to provide a plasma electrode structure capable of generating plasma suitable for the following and reducing the possibility of leakage current, thereby enhancing safety and improving the lifespan of the device.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기체가 주입되고, 튜브 형태로 형성된 제1 유전체; 상기 제1 유전체 내부에 위치하고, 튜브 형태로 형성되며 상기 주입된 기체로부터 플라즈마를 발생시키는 제1 전극; 상기 제1 유전체의 외부를 감싸는 제2 유전체; 및 상기 제2 유전체의 외부를 감싸는 제2 전극;을 포함하고,상기 제2 유전체는 상기 제1 유전체보다 유전 상수가 더 큰 플라즈마 전극구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a gas is injected, the first dielectric formed in the form of a tube; a first electrode positioned inside the first dielectric, formed in a tube shape, and generating plasma from the injected gas; a second dielectric surrounding the outside of the first dielectric; and a second electrode surrounding the outside of the second dielectric, wherein the second dielectric provides a plasma electrode structure having a higher dielectric constant than that of the first dielectric.

또한, 상기 제1 유전체는 상기 제2 유전체보다 더 유연한(flexible) 소재인 플라즈마 전극구조를 제공한다.In addition, the first dielectric provides a plasma electrode structure that is a more flexible material than the second dielectric.

또한, 본 발명은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 전압을 인가하는 전극을 전환 가능하고, 전극을 전환함에 따라 발생하는 상기 플라즈마의 성질이 달라지는 플라즈마 전극구조를 제공한다.In addition, the present invention provides a plasma electrode structure in which the electrode to which a voltage is applied among the first electrode and the second electrode can be switched, and the property of the plasma generated by switching the electrode is changed.

또한, 상기 제1 전극에 전압을 인가하고, 상기 제2 전극을 접지시켰을 때, 상기 제1 전극에서 발생하는 플라즈마는 아크(arc)가 형성되는 플라즈마인 플라즈마 전극구조를 제공한다.In addition, when a voltage is applied to the first electrode and the second electrode is grounded, the plasma generated from the first electrode is a plasma in which an arc is formed.

또한, 전압을 인가하는 전극을 상기 제1 전극에서 상기 제2 전극으로 전환하고, 접지하는 전극을 상기 제2 전극에서 상기 제1 전극으로 전환하였을 때, 상기 제1 전극에 전압을 인가한 경우보다 아크 발생량이 더 적은 플라즈마인 플라즈마 전극구조를 제공한다.In addition, when an electrode to which a voltage is applied is switched from the first electrode to the second electrode and a grounding electrode is switched from the second electrode to the first electrode, it is higher than when a voltage is applied to the first electrode. Provided is a plasma electrode structure that is a plasma with a smaller arc generation amount.

또한, 상기 제1 유전체의 길이는 상기 제2 유전체의 길이보다 길이 방향으로 연장 형성되어 발생하는 상기 플라즈마를 가이드하는 플라즈마 전극구조를 제공한다.In addition, the length of the first dielectric is formed to extend in the longitudinal direction than the length of the second dielectric to provide a plasma electrode structure for guiding the generated plasma.

또한, 상기 제1 전극의 길이는 상기 제2 유전체의 길이보다 길이 방향으로 연장 형성되고, 상기 제1 전극은 상기 제1 유전체를 관통하여 연결되는 제1 연결부재를 통해 전압을 인가받을 수 있는 플라즈마 전극구조를 제공한다.In addition, the length of the first electrode is formed to extend in a longitudinal direction than the length of the second dielectric, and the first electrode is a plasma to which a voltage can be applied through a first connection member connected through the first dielectric. An electrode structure is provided.

또한, 상기 제2 유전체는 상기 제1 유전체에 밀착된 플라즈마 전극구조를 제공한다.In addition, the second dielectric provides a plasma electrode structure in close contact with the first dielectric.

본 발명에 따른 플라즈마 전극구조는 구조가 간단하고, 전극이 튜브형상으로 형성되어 본 발명을 활용한 장치를 제조하는 경우 장치의 크기를 작은 크기로 제조할 수 있다.The plasma electrode structure according to the present invention has a simple structure, and the electrode is formed in a tube shape so that when a device is manufactured using the present invention, the device can be manufactured in a small size.

또한, 유전체를 이중 격벽 구조로 형성하여 누설전류를 효과적으로 차단할 수 있어 안전성을 향상시킬 수 있고, 본 발명을 활용한 장치의 수명을 증가시킬 수 있다.In addition, by forming the dielectric in a double barrier rib structure, it is possible to effectively block leakage current, thereby improving safety and increasing the lifespan of a device using the present invention.

또한, 사용 목적에 따라 전압이 인가되는 전극을 전환하여 발생하는 플라즈마의 성질을 바꿀 수 있어 본 발명을 활용한 장치의 활용도를 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to change the properties of the plasma generated by switching the electrode to which the voltage is applied according to the purpose of use, thereby improving the utility of the device utilizing the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극구조의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극구조의 길이 방향 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극구조의 횡단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 1 shows a schematic configuration of a plasma electrode structure according to an embodiment of the present invention.
2 schematically shows a longitudinal cross-section of a plasma electrode structure according to an embodiment of the present invention.
3 schematically shows a cross-section of a plasma electrode structure according to an embodiment of the present invention.

이하 설명하는 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The invention to be described below can have various changes and can have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the invention described below to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the technology described below.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 플라즈마 전극구조의 구성이 도시되어 있다. 이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기의 구현예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위해 제공되는 것일 뿐, 하기 구현예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.1 to 3 show the configuration of the plasma electrode structure according to the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings to help the understanding of the present invention. However, the following embodiments are provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following embodiments.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 플라즈마 전극구조를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 플라즈마 전극구조는 제1 유전체(10), 제1 전극(20), 제2 유전체(30) 및 제2 전극(40)을 포함한다.1 to 3 schematically show a plasma electrode structure according to an embodiment of the present invention. 1 to 3 , the plasma electrode structure includes a first dielectric 10 , a first electrode 20 , a second dielectric 30 , and a second electrode 40 .

제1 유전체(10)는 플라즈마 방전의 매개체인 기체가 주입될 수 있도록 튜브 형태로 형성될 수 있다. 제1 유전체(10)의 튜브 형태의 단면은 이에 제한되는 것은 아니나 원형, 타원형 또는 사각형 등 일 수 있다. 유입된 기체는 제1 유전체(10) 내부의 일정 구간에 배치된 제1 전극(20)을 통과하며 플라즈마로 전이될 수 있다. 제1 유전체(10)는 제1 전극(20)의 길이 방향의 길이보다 길게 형성될 수 있어, 제1 전극(20)의 내부를 지나며 발생 되는 플라즈마가 목표하는 지점으로 분출되도록 유도할 수 있다.The first dielectric 10 may be formed in a tube shape so that a gas, which is a medium of plasma discharge, can be injected. The tube-shaped cross-section of the first dielectric 10 is not limited thereto, but may be circular, oval, or square. The introduced gas may be transferred to plasma while passing through the first electrode 20 disposed in a predetermined section inside the first dielectric 10 . The first dielectric 10 may be formed to be longer than the length in the longitudinal direction of the first electrode 20 , so that plasma generated passing through the inside of the first electrode 20 may be induced to be ejected to a target point.

주입되는 기체는 이에 제한되는 것은 아니나 예를 들어, 아르곤, 헬륨, 제논, 크립톤 등의 비활성기체, 산소, 공기 또는 질소일 수 있다.The injected gas is not limited thereto, but may be, for example, an inert gas such as argon, helium, xenon, or krypton, oxygen, air, or nitrogen.

제1 유전체(10)는 제2 유전체(30)보다 더 유연한(flexible) 폴리머 소재로 형성될 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene,PP), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC), 나일론(Nylon), PMMA(Poly(methyl methacrylate)), 실리콘, PTFE, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 유리-폴리머 합성물(Glass-composite Polymer) 등 일 수 있다.The first dielectric 10 may be formed of a polymer material that is more flexible than the second dielectric 30 , but is not limited thereto, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP). ), polyvinyl chloride (PVC), nylon (Nylon), PMMA (Poly (methyl methacrylate)), silicone, PTFE, polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polyether It may be sulfone (polyethersulfone), polycarbonate (polycarbonate) or glass-polymer composite (Glass-composite Polymer) or the like.

제1 전극(20)은 제1 유전체(10)의 내부 일정구간에 배치될 수 있다. 제1 전극(20)은 튜브 형상으로 형성될 수 있어 제1 유전체(10)를 통해 유입된 기체가 제1 전극(20) 내부의 중공을 지나면서 방전되어 플라즈마가 발생될 수 있다. The first electrode 20 may be disposed within a predetermined section of the first dielectric 10 . The first electrode 20 may be formed in a tube shape, so that the gas introduced through the first dielectric 10 is discharged while passing through the hollow inside the first electrode 20 to generate plasma.

제1 전극(20)에서 발생한 플라즈마는 제1 전극(20)을 통과하고 제1 유전체(10)를 지나 외부로 배출될 수 있다. 플라즈마가 배출되는 제1 유전체(10)의 단부의 직경은 일정하게 유지될 수 있다. 다만, 도면에는 나타나지 않지만 플라즈마를 미세하게 조작할 수 있도록 말단으로 갈수록 직경이 점점 감소하는 형태로 형성될 수 있다.Plasma generated in the first electrode 20 may pass through the first electrode 20 and may be discharged to the outside through the first dielectric 10 . The diameter of the end of the first dielectric 10 from which the plasma is discharged may be kept constant. However, although not shown in the drawings, it may be formed in a shape in which the diameter gradually decreases toward the end so that the plasma can be finely manipulated.

제1 유전체(10)는 제1 전극(20)보다 길이 방향으로 길게 연장되도록 형성되어 제1 전극(20)의 플라즈마 발생공간을 확보할 수 있다.The first dielectric 10 may be formed to extend longer than the first electrode 20 in the longitudinal direction to secure a plasma generating space of the first electrode 20 .

제1 전극(20)의 단면형상은 이에 제한되는 것은 아니나, 제1 유전체(10)의 단면형상과 동일하게 원형, 타원형 또는 사각형 등일 수 있다. The cross-sectional shape of the first electrode 20 is not limited thereto, but may be the same as the cross-sectional shape of the first dielectric 10 , such as a circle, an oval, or a square.

제1 전극(20)은 전기전도도가 큰 소재인 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 카본이 함유된 폴리머와 같은 도전성 폴리머 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.The first electrode 20 is made of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), copper (Cu), molybdenum (Mo), nickel (Ni), tungsten (W), and carbon, which are materials having high electrical conductivity. It may be formed of a conductive polymer such as a contained polymer or an alloy thereof.

제1 전극(20)은 전원장치 또는 배터리로부터 전압을 인가받거나 접지될 수 있다.The first electrode 20 may receive a voltage from a power supply or a battery or may be grounded.

제2 유전체(30)는 제1 유전체(10)의 외측면을 감싸며 이중 격벽구조를 형성하고, 튜브 형상으로 형성될 수 있다. 제2 유전체(20)의 내경은 제1 유전체(10)의 외경과 같거나 미소하게 클 수 있다. 제2 유전체(30)는 제1 유전체(10)와 접하고, 밀착되도록 배치되어 제2 유전체(30)과 제1 유전체(10) 사이에 공기 등의 기체층이 형성되지 않도록 할 수 있다. The second dielectric 30 surrounds the outer surface of the first dielectric 10 to form a double barrier rib structure, and may be formed in a tube shape. The inner diameter of the second dielectric 20 may be equal to or slightly larger than the outer diameter of the first dielectric 10 . The second dielectric 30 may be in contact with and in close contact with the first dielectric 10 so that a gas layer such as air is not formed between the second dielectric 30 and the first dielectric 10 .

제2 유전체(30)는 제1 유전체(10)보다 경도가 큰 소재로써 제1 유전체(10)보다 단단한 소재로 형성될 수 있다. 제1 유전체(10)는 발생한 플라즈마가 목표지점까지 가이드될 수 있도록 유연한 소재로써 형성될 수 있다. 제2 유전체(30)와 제1 유전체(10)가 접하는 구간에 제1 전극(20)과 제2 전극(40)을 배치하면 제1 유전체(10)와 제2 유전체(30)의 이중 격벽구조가 제1 전극(20)과 제2 전극(40)이 형성하는 전기장 내에 위치할 수 있어 플라즈마가 안정적으로 발생할 수 있다.The second dielectric 30 is a material having a hardness greater than that of the first dielectric 10 and may be formed of a material harder than the first dielectric 10 . The first dielectric 10 may be formed of a flexible material so that the generated plasma can be guided to a target point. When the first electrode 20 and the second electrode 40 are disposed in the section where the second dielectric 30 and the first dielectric 10 are in contact, the double barrier rib structure of the first dielectric 10 and the second dielectric 30 is may be located in the electric field formed by the first electrode 20 and the second electrode 40 , so that plasma may be stably generated.

제2 유전체(30)은 고전압에 의한 절연 파괴에 강한 유리, 세라믹 또는 석영 소재로 형성될 수 있다. 제2 유전체(30)는 제1 유전체(10)보다 유전상수가 큰 소재일 수 있다. 제2 유전체(30)는 유전상수가 큰 소재로 형성되므로 전기장 내에서 쌍극자가 양극과 음극에 대해 적절한 방향으로 더 용이하게 정렬할 수 있어 플라즈마 발생을 촉진할 수 있다.The second dielectric 30 may be formed of a glass, ceramic, or quartz material that is resistant to dielectric breakdown by high voltage. The second dielectric 30 may be a material having a higher dielectric constant than the first dielectric 10 . Since the second dielectric 30 is formed of a material having a high dielectric constant, the dipoles can be more easily aligned in an appropriate direction with respect to the anode and the cathode in an electric field, thereby promoting plasma generation.

또한, 제2 유전체(30)의 두께는 제1 유전체(10)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 제2 유전체(30)는 제1 유전체(10)보다 튜브의 두께를 두껍게 형성하여 누설 전류가 발생할 가능성을 감소시킬 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나 제1 유전체는 유전상수가 1 초과 3.8 미만일 수 있고, 제2 유전체는 유전상수가 3.8 이상일 수 있다.Also, the thickness of the second dielectric 30 may be greater than that of the first dielectric 10 . The second dielectric 30 may have a thickness of the tube thicker than that of the first dielectric 10 to reduce the possibility of leakage current. Although not limited thereto, the dielectric constant of the first dielectric may be greater than 1 and less than 3.8, and the dielectric constant of the second dielectric may be greater than or equal to 3.8.

제1 유전체(10)는 유전상수가 작은 소재로 형성되고 길이 방향으로 길게 연장되므로 발생한 플라즈마가 안정적으로 유지되면서 목표지점까지 이동할 수 있도록 가이드하며, 전류가 누설되는 것을 차단할 수 있다. 유전상수가 작은 부도체일수록 원자와 원자사이 결합이 강해 전자의 유동성이 감소하여 누설 전류가 발생할 가능성을 감소시키기 때문이다.Since the first dielectric 10 is formed of a material having a small dielectric constant and extends long in the longitudinal direction, the generated plasma is stably maintained and guided to move to a target point, and current leakage can be prevented. This is because the smaller the dielectric constant, the stronger the bond between atoms, which reduces the mobility of electrons and reduces the possibility of leakage current.

제2 유전체(30)는 제1 유전체(10)의 외측면을 감싸는 튜브 형상으로써, 제1 전극(20)과 제2 전극(40) 사이에 위치하므로 서로 전기적으로 직렬로 연결된 형태일 수 있다.The second dielectric 30 has a tube shape surrounding the outer surface of the first dielectric 10 , and is positioned between the first electrode 20 and the second electrode 40 , and thus may be electrically connected to each other in series.

제2 전극(40)은 제2 유전체(30) 외측면의 일부 구간을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제2 전극(40)은 제2 유전체(30)에 코팅 또는 도포되는 형태로 형성되어 본 발명의 플라즈마 전극구조의 전체 크기를 작게 제조할 수 있도록 할 수 있다.The second electrode 40 may be formed to surround a portion of the outer surface of the second dielectric 30 . The second electrode 40 is formed to be coated or coated on the second dielectric 30 so that the overall size of the plasma electrode structure of the present invention can be manufactured to be small.

제2 전극(40)은 전기전도도가 큰 소재인 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.The second electrode 40 is a material having high electrical conductivity such as gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), copper (Cu), molybdenum (Mo), nickel (Ni), tungsten (W), or a material thereof. It may be formed of an alloy.

제1 전극(20)이 전원장치 또는 배터리로부터 전압을 인가받으면 제2 전극(40)은 접지시켜 회로를 형성할 수 있다. 제1 전극(20)이 전압을 인가받는 경우 제1 전극(20)에서 발생하는 플라즈마에는 아크(arc)가 포함된 플라즈마일 수 있다.When the first electrode 20 receives a voltage from the power supply or the battery, the second electrode 40 may be grounded to form a circuit. When a voltage is applied to the first electrode 20 , the plasma generated from the first electrode 20 may be plasma including an arc.

제2 전극(40)이 전원장치 또는 배터리로부터 전압을 인가받으면 제1 전극(40)은 접지시켜 회로를 형성할 수 있다. 제2 전극(40)이 전압을 인가 받는 경우 제1 전극(20)에서 발생하는 플라즈마에는 아크가 없거나(arcless) 또는 제1 전극(20)이 전압을 인가받은 경우보다 아크의 발생량이 현저히 더 적은 플라즈마일 수 있다.When the second electrode 40 receives a voltage from the power supply or the battery, the first electrode 40 may be grounded to form a circuit. When the second electrode 40 receives a voltage, there is no arc in the plasma generated from the first electrode 20 or the amount of arc generation is significantly lower than when the first electrode 20 receives a voltage. It may be plasma.

제1 전극(20)과 제2 전극(40) 중 어느 하나는 전원장치 또는 배터리로부터 전압을 인가받고, 나머지는 접지될 수 있다. 이때, 전원장치 또는 배터리로부터 전압을 인가받던 전극은 다른 전극으로 전환될 수 있고, 이 경우 제1 전극(20)에서 발생하는 플라즈마는 아크(arc)의 형성 유무 또는 아크(arc) 발생량에 차이가 있는 성질이 다른 플라즈마로 달라질 수 있다. Any one of the first electrode 20 and the second electrode 40 may receive a voltage from the power supply or the battery, and the rest may be grounded. At this time, the electrode receiving voltage from the power supply or the battery may be switched to another electrode, and in this case, the plasma generated from the first electrode 20 has a difference in whether or not an arc is formed or the amount of arc generated. Its properties can be changed with other plasmas.

제1 전극(20)은 제1 유전체(10) 내부에 위치하므로 제1 전극(20)을 전원장치 또는 배터리에 전기적으로 연결하기 위해 제1 유전체(10)를 제2 유전체(30)보다 길이 방향으로 길게 연장되도록 형성하고, 제1 전극(20)도 제2 유전체(30)보다 길이 방향으로 길게 연장되도록 형성하여 제1 유전체(10)를 관통하여 연결되는 제1 연결부재(21)를 통해 제1 전극(20)과 전원장치 또는 배터리로 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 연결부재(21)는 전기전도도가 큰 소재인 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 제1 연결부재(21)는 제2 유전체(30)의 단부와 접할 수 있다. Since the first electrode 20 is located inside the first dielectric 10 , in order to electrically connect the first electrode 20 to a power supply device or a battery, the first dielectric 10 is longer than the second dielectric 30 in the longitudinal direction. The first electrode 20 is formed to extend longer than the second dielectric 30 in the longitudinal direction, and the first electrode 20 is formed to extend through the first dielectric 10 and connected through the first connecting member 21 . One electrode 20 may be electrically connected to a power supply or a battery. The first connecting member 21 is a material having high electrical conductivity such as gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), copper (Cu), molybdenum (Mo), nickel (Ni), tungsten (W), or these may be formed of an alloy of The first connecting member 21 may be in contact with an end of the second dielectric 30 .

제2 전극(40)에도 전원장치 또는 배터리와 전기적으로 연결되는 제2 연결부재(41)가 연결될 수 있다. 제2 연결부재는 전기전도도가 큰 소재인 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.A second connection member 41 electrically connected to a power supply device or a battery may also be connected to the second electrode 40 . The second connecting member is made of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), copper (Cu), molybdenum (Mo), nickel (Ni), tungsten (W), or alloys thereof, which are materials with high electrical conductivity. can be formed.

제1 전극(20)과 제2 전극(40)은 전원장치 또는 배터리와 전기회로를 통해 연결될 수 있고, 전기회로에 포함된 스위치의 조작으로 인가되는 전압을 제1 전극(20)에서 제2 전극(40)으로 또는 제2 전극(40)에서 제1 전극(20)으로 전환할 수 있다.The first electrode 20 and the second electrode 40 may be connected to a power supply or a battery through an electric circuit, and a voltage applied by manipulation of a switch included in the electric circuit is applied from the first electrode 20 to the second electrode. It is possible to switch to ( 40 ) or from the second electrode ( 40 ) to the first electrode ( 20 ).

이상 실시 예를 통해 본 기술을 설명하였으나, 본 기술은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 기술의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 기술에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present technology has been described through the above embodiments, the present technology is not limited thereto. The above embodiments may be modified or changed without departing from the spirit and scope of the present technology, and those skilled in the art will recognize that such modifications and changes also belong to the present technology.

10 : 제1 유전체 20 : 제1 전극
21 : 제1 연결부재 30 : 제2 유전체
40 : 제2 전극10: first dielectric 20: first electrode
21: first connecting member 30: second dielectric
40: second electrode

Claims (8)

기체가 주입되고, 튜브 형태로 형성된 제1 유전체;
상기 제1 유전체 내부에 위치하고, 튜브 형태로 형성되며 상기 주입된 기체로부터 플라즈마를 발생시키는 제1 전극;
상기 제1 유전체의 외부를 감싸는 제2 유전체; 및
상기 제2 유전체의 외부를 감싸는 제2 전극;을 포함하고,
상기 제2 유전체는 상기 제1 유전체보다 유전 상수가 더 크게 형성되어 상기 제1 유전체는 유전 상수가 1 초과 3.8 미만인 소재로 형성되고, 상기 제2 유전체는 유전 상수가 3.8 이상 10 이하인 소재로 형성된 플라즈마 전극구조.a first dielectric into which a gas is injected and formed in the form of a tube;
a first electrode positioned inside the first dielectric, formed in a tube shape, and generating plasma from the injected gas;
a second dielectric surrounding the outside of the first dielectric; and
and a second electrode surrounding the outside of the second dielectric.
The second dielectric is formed of a material having a dielectric constant greater than that of the first dielectric, the first dielectric is formed of a material having a dielectric constant greater than 1 and less than 3.8, and the second dielectric is plasma formed of a material having a dielectric constant of 3.8 or more and 10 or less. electrode structure. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 유전체는 상기 제2 유전체보다 더 유연한(flexible) 소재인 플라즈마 전극구조.The method of claim 1,
The first dielectric is a plasma electrode structure in which the material is more flexible than the second dielectric. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 유전체의 길이는 상기 제2 유전체의 길이보다 길이 방향으로 연장 형성되어 발생하는 상기 플라즈마를 가이드하는 플라즈마 전극구조.The method of claim 1,
The length of the first dielectric is formed to extend in the longitudinal direction than the length of the second dielectric, the plasma electrode structure for guiding the generated plasma. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극의 길이는 상기 제2 유전체의 길이보다 길이 방향으로 연장 형성되고,
상기 제1 전극은 상기 제1 유전체를 관통하여 연결되는 제1 연결부재를 통해 전압을 인가받을 수 있는 플라즈마 전극구조.The method of claim 1,
The length of the first electrode is formed to extend in the longitudinal direction than the length of the second dielectric,
A plasma electrode structure in which the first electrode may receive a voltage through a first connecting member connected through the first dielectric. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 유전체는 상기 제1 유전체에 밀착된 플라즈마 전극구조.The method of claim 1,
The second dielectric is a plasma electrode structure in close contact with the first dielectric.
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