KR20050043740A - 저온 플라즈마 슬릿 방전 장치 - Google Patents

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Abstract

저온 대기압 플라즈마 반응기는, 적어도 하나의 슬릿이 안에 형성된 1차 유전체와, 다수의 전극 분할물을 포함하는 분할된 전극을 포함하고 있다. 각 전극 분할물은 관련 슬릿 가까이에 배치되고, 그 관련 슬릿과 유체 소통이 이루어진다. 슬릿은 다수의 슬릿이 평면 유전체 플레이트에 형성되는 것과 같은 여러 방법으로 유전체에 형성될 수 있다. 다른 구성에 따르면, 다수의 유전체 분할물이(예를 들어, 바, 슬래브, 링, 환형부와 같은) 함께 조립되어서, 인접 유전체 분할물 사이에 슬릿이 형성되게 된다. 작동시, 플라즈마 방전을 발생시키도록 1차 유전체 근처에 배치된 수용 전극과 분할된 전극 사이에 전압차가 인가되게 된다. 플라즈마 방전은 1차 유전체의 슬릿을 통해 방출된다. 본 발명의 플라즈마 방전 장치 구성은 상대적으로 큰 체적의 상대적으로 고밀도인 저온 플라즈마 방전을 발생시키고, 그 제조에 있어서도 상대적으로 쉽게 제조할 수 있고 제조 비용이 저렴하다.

Description

저온 플라즈마 슬릿 방전 장치{NON-THERMAL PLASMA SLIT DISCHARGE APPARATUS}
<관련 출원의 상호 참조>
본 출원은 2001년 11월 2일자 미국 가출원 제60/336,866호의 우선권을 주장하는 출원으로서, 상기 미국 가출원의 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 유전체의 슬릿(slit) 또는 구멍을 통해 저온 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 장치와 그 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.
"플라즈마"는 이온, 전자 및 중성체로 이루어진 부분적으로 이온화된 가스이다. 이러한 물질 상태는 상대적으로 고온의 또는 상대적으로 강한 전기장의 일정하거나(DC) 시간에 따라 변하는(예를 들어, RF 또는 마이크로웨이브) 전자기장에 의해 형성된다. 플라즈마의 방전은 자유 전자가 중성 원자/분자를 배경으로 전기장에 의해 충전될 때 발생된다. 이 전자는 전자 원자/분자의 충돌을 야기시키게 되어, 그 원자/분자에 에너지를 전달하게 되며, 광자, 준안정 원자, 여기 상태 원자, 자유 라디칼, 분자 단편, 단량체, 전자 및 이온을 포함하는 다양한 종을 형성한다. 중성 가스는 부분적으로 또는 완전히 이온화하게 되고, 전류를 전달할 수 있게 된다. 플라즈마 종은 화학적으로 활성이고 그리고/또는 물리적으로 재료의 표면을 변화시킬 수 있으며, 따라서 새로운 화학 화합물을 형성하고 그리고/또는 기존 화합물을 변화시킬 수 있게 된다. 방전 플라즈마는 또한 조명에 사용될 수 있는 유용한 양의 광방사선을 발생시킬 수 있다. 플라즈마 방전의 많은 다른 용도가 가능하다.
지금까지는, 대기압에서의 방전은 점대면(point-to-plane) 또는 와이어대실린더(wire-to-cylinder)와 같은 가하학적으로 비균일한 전극 구성을 적용함으로써 안정화되었다. 이와 같은 종래의 구성에서는, 더 작은 전극 부근에서 높은 전기장 강도를 가진 영역이 형성되었고, 더 큰 전극에 가까운 영역에서는 낮은 전기장 강도를 가진 상대적으로 큰 영역이 형성되었다.
2000년 12월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/738,923호에는, 1차 유전체에 형성된 다수의 모세관과, 관련 모세관 가까이에 배치되고 그 관련 모세관과 유체 소통이 이루어지는 분할된 전극으로 형성된 저온 대기압 플라즈마 방전 장치가 개시되어 있다. 모세관은, 반경방향 벽에 의해 한정되는 원주를 가지고 모든 면에서 둘러싸여지는(상단 개구와 바닥 개구를 제외하고) 구멍, 홀 또는 개구를 말한다. 이 플라즈마 방전 장치는 복잡하기 때문에 제조 비용이 상대적으로 고가이다.
제조 비용이 더 저렴하게 쉽게 제조될 수 있고 단위 전극 면적당 상대적으로 고밀도의 전류를 발생시키며 공간을 통해 또한 전극 면적에 걸쳐 균일한 전류 분포를 형성하는 개선된 저온 대기압 플라즈마 방전 장치를 개발하는 것이 바람직하다.
도 1a는 유전체 플레이트가 그 안에 형성된 다수의 슬릿을 가지고 있고 전극 블레이드(blade)는 각 슬릿에 평행하게 배치되어 있는, 본 발명에 따른 저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 제1 실시예에 대한 사시도.
도 1b는 도 1a의 슬릿이 안에 형성된 1차 유전체 플레이트의 평면도.
도 2는 다수의 유전체 봉(rod)이 함께 조립되어 있고 슬릿이 인접 봉 사이에 형성되어 있으며 전극 블레이드가 각 슬릿에 수직으로 배치되어 있는, 본 발명에 따른 저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 제2 실시예에 대한 사시도.
도 3a는 본 발명에 따른 저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 제3 실시예에 대한 저면도.
도 3b는 도 3a의 플라즈마 방전 장치에 대한 측면도.
도 4a는 1차 유전체의 일부가 1차 전극을 나타내도록 제거되어 있는, 본 발명에 따른 저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 제4 실시예에 대한 사시도.
도 4b는 도 4a의 플라즈마 방전 장치에 대한 측단면도.
도 4c는 도 4a의 플라즈마 방전 장치에 대한 종단면도.
도 4d는 플라즈마 방전의 강도가 도 4a의 1차 유전체의 톱니형 가장자리 주위에 집중됨을 나타내는 확대도.
도 5a는 다수의 도 4a에 따른 U자형 유전체 슬릿 구성을 갖는 저온 대기압 플라즈마 방전 장치가 회전 중앙 휠에 배치되어 있는 배열에 대한 측면도.
도 5b는 2개의 도 4a에 따른 U자형 유전체 슬릿 구성을 갖는 저온 대기압 플라즈마 방전 장치가 서로에 대해 수직으로 장착되어 있고 조립체는 고정 수용 전극에 대해 회전가능한 배열에 대한 평면도.
도 5c는 도 4a에 따른 U자형 유전체 슬릿 구성을 갖는 저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 적층 배열에 대한 단면도.
도 6a는 슬릿이 사이에 형성되도록 배치된 다수의 유전체 봉을 가지고 있고 유전체 봉의 일부는 내측 실린더 관의 구성을 나타낼 수 있도록 제거되어 있는, 저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 제5 실시예에 대한 사시도.
도 6b는 다수의 유전체 봉이 그 사이에 슬릿을 형성하도록 배치되고 수용 전극 플레이트가 인접 플라즈마 방전 장치 사이에 배치되게 각각 구성되는, 다수의 저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 배열에 대한 측면도.
본 발명의 목적에 관하여, 용어 "슬릿"은 폭이 길이보다 작은 측단면을 가진 천공 구멍, 개구, 구멍, 홀, 그루브 또는 채널로서 정의된다. 슬릿은 밀폐 벽을 가질 필요가 없기 때문에, 적어도 하나의 개방된 단부면(상단 개구와 바닥 개구 이외에)을 가진 임의의 통로나 채널을 포함한다.
본 발명은, 슬릿 또는 천공된 유전체 구성을 가진 개선된 저온 대기압 플라즈마 방전 장치를 개발함으로써 종래 플라즈마 발생 장치에 관련된 상기 문제점들을 해소하고자 하는 것이다.
본 발명의 저온 대기압 플라즈마 방전 장치는 단위 전극 면적당 고밀도의 전류를 발생시키고, 공간을 통해 또한 전극 면적에 걸쳐 더 균일한 전류 분포를 형성한다.
또한, 본 발명의 저온 대기압 플라즈마 방전 장치는 더 쉽게 제조된다.
도 1a는 본 발명에 따른 슬릿 유전체 구성을 가지는 저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 일실시예를 나타내고 있다. 도 1b의 평면도에 도시된 바와 같이, 1차 유전체 플레이트(11)는 그 안에 형성된 하나 이상의 슬릿(13)을 가지고 있다. 도 1b에 도시된 슬릿(13)의 형상은 직사각형이지만, 다른 기하학적 형상도 본 발명의 범위 내에서 고려될 수 있다. 예를 들어, 3개의 슬릿이 도시되어 있지만, 임의 수량의 슬릿이 사용될 수도 있고, 슬릿의 방향도 원하는 대로 변화될 수 있다. 다수의 슬릿이 사용될 때, 각 슬릿은 동일한 크기와 기하학적 형상을 가질 수 있지만, 반드시 그렇게 될 필요는 없다. 분할된 전극(12)은 관련 슬릿(13) 가까이에 평행하게 배치되어 있고, 그 관련 슬릿과 유체 소통이 이루어진다. 선택적으로, 분할된 전극(12)은 각 슬릿에 대해 수직으로 배치될 수도 있다. 도 1a에 도시된 실시예에서, 분할된 전극은 각각 블레이드 형상을 갖는 다수의 전극이지만, 와이어나 웨지(wedge)와 같은 다른 형상도 고려될 수 있다. 바람직하게는, 블레이드가 플라즈마 방전을 발생시키도록 높은 전기장을 집중시키기 위해서 테이퍼형 가장자리나 톱니형 가장자리를 가진다. 도 1a에 도시되어 있지는 않지만, 분할된 전극(12)은 각 슬릿(13)에 부분적으로 또는 완전히 삽입될 수 있다. 분할된 전극은 고전압 전원 공급장치(10)에 연결되어 있고, 전압차가 그 분할된 전극 사이에 인가된다.
수용 전극(16)은 1차 유전체(11)로부터 이격되어 배치됨으로써, 그들 사이에 처리될 반응 유체가 수용되는 채널(19)을 형성하게 된다. AC 또는 RF 전원(10)이 사용되는 경우에, 수용 전극(16)도 또한 전원에 연결되고, 1차 유전체(11) 가까이에 있는 수용 전극(16)의 표면에 배치된 2차 유전체(15)로 덮여질 수 있다. 그러나, 만일 DC 전원(10)이 사용된다면, 분할된 전극과 수용 전극(12, 16) 사이의 명확한 전도 경로를 위해서 2차 유전체(15)가 생략되게 된다.
작동시, 가스와 같은 처리될 반응 유체는 1차 유전체(11)와 2차 유전체(15) 사이에 형성된 채널(19)을 통하여 이동하게 된다. 분할된 전극(12)과 수용 전극(16) 사이에 전압차가 인가됨으로써, 슬릿(13)에 의해 채널(19) 내로 수용 전극(16)을 향하는 플라즈마 방전이 발생되게 된다.
도 2에는 도 1a에 도시된 플라즈마 방전 장치의 다른 실시예가 도시되어 있는데, 여기에서는 단일 유전체 플레이트가 그 안에 형성된 다수의 슬릿을 갖는 대신에, 다수의 유전체 봉 또는 바(bar)(18)가 인접 봉 사이에 형성된 슬릿(13)과 함께 조립되어 있다. 유전체 봉은 와이어나 다른 종래 수단에 의해 함께 고정될 수 있어서, 인접 봉 사이에 형성된 슬릿의 대향면이 단부가 개방된 상태로 유지되게 된다. 도 1a와 도 1b에 관하여 기술된 실시예와 비교할 때, 도 2에 도시된 실시예에서는 전극 블레이드(12)가 슬릿(13)에 수직으로 형성되어 있다. 분할된 전극은 각 슬릿에 평행하거나 수직으로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 세번째 실시예인 환형 또는 실린더형의 저온 대기압 플라즈마 방전 장치가 도 3a에 도시되어 있다. 이 실시예에서는, 1차 유전체 환형 관(31)이 4개의 반경방향 부분으로 종방향으로 분할되어 있고, 인접 부분들은 종축 방향으로 배치된 그들 사이의 슬릿(33)을 형성하도록 서로로부터 소정 간격으로 이격되어 있다. 분할된 전극(32)은 별형상부를 형성하도록 배치된 4개의 블레이드를 포함하고 있고, 각 블레이드는 1차 유전체 환형 관(31)을 통해 종방향으로 연장되어 있으며, 해당 슬릿(31) 가까이에 배치되고 그 해당 슬릿과 유체 소통이 이루어진다. 수용 환형 전극(35)은 1차 유전체(31)를 둘러싸고 있고, 2차 환형 유전체(34)는 1차 유전체와 수용 환형 전극(35) 사이에 배치되어 있다. 분할된 전극(35)과 수용 환형 전극(35)은 전원(38)에 연결되어 있다. 채널이 각각 1차 유전체와 2차 유전체(31, 34) 사이에 형성되어 있고, 처리될 반응 유체가 그 채널에 수용된다. 도 3a에는 4개의 반경방향 부분으로 종방향으로 분할된 1차 유전체(31)가 도시되어 있지만, 본 발명의 범위 내에서 유전체를 2개 이상인 임의의 수의 부분으로 분할할 수도 있고, 그 부분들은 반드시 그렇게 될 필요는 없으나 동일한 크기일 수 있으며, 따라서 분할된 전극(32)은 유전체의 슬릿(33)과 동일한 수의 블레이드로 형성되는 것이 바람직하다. 만일 AC 또는 RF 전원이 사용된다면, 수성 액체(15)가 넘치게 되어 수용 전극의 내벽을 덮게 되지만, DC 전원 공급장치의 경우에는 비수성 용액이 사용될 수 있다. 이러한 실시예는, 폐가스 처리용 습식 전기 집진기/세정기/저온 플라즈마 방전 장치나 물과 같은 액체의 오염 제거/살균용 장치와 같은 적용분야에 특히 적합하다.
도 3a에 도시된 실시예의 변형예로서, 1차 유전체가 그 안에 종방향 슬릿을 형성하도록 분할되는 대신에, 1차 유전체가 측방향으로 부분들로 분할되어서 내측 실린더형 관을 일련의 링(31)으로 분리할 수 있다. 도 3b는 측방향으로 4개의 부분 또는 링으로 분할된 1차 유전체 구성의 사시도를 나타내고 있고, 여기에서 슬릿은 인접 부분 사이에 형성되어 있다. 이러한 다른 1차 유전체 구성은 도 3a의 종방향 슬릿 1차 유전체 전극을 대체할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 슬릿이 실린더형 유전체를 통한 나선형상부로서 형성될 수 있고, 여기에서 와이어 전극은 나선형 슬릿과 정렬되어 배치되거나 또는 그 나선형 슬릿 위로 배치된다.
저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 또 다른 실시예가 도 4a에 도시되어 있다. 이 구성에서, 1차 유전체(405)는 U자형 측면 단면 채널(415)을 형성하도록 일부가 제거되어 있다. 1차 전극(410)은 적어도 부분적으로 채널(415) 내에 배치되어 있다. 바람직한 실시예에서, 1차 전극(410)은 채널(415)의 개구를 향하고 있는 톱니형 가장자리(420)를 가진 봉 또는 바이다. 반응 가스가 채널(415)로 유입되거나 채널을 통하여 이동되고, 그 채널 안에서 1차 전극(410)과 수용 전극(425) 사이에 전압차를 인가할 때 발생되는 저온 플라즈마에 노출된다. 도 4a에 도시된 실시예에서, 수용 전극(425)은 환형 실린더이지만, 평면형 접지 전극 플레이트와 같이 원하는 다른 형상으로 대체될 수 있다. AC 또는 RF 전원이 사용될 때, 2차 유전체 층(430)이 사용되고 수용 전극(425)을 둘러싸게 된다. 선택적으로, 수용 전극(425)은 비전도성 액체에 담겨질 수 있다. DC 전원의 경우에는, 2차 유전체 층이 생략되거나, 수용 전극(425)이 전도성 액체에 담겨질 수 있다. 도 4b와 도 4c는 도 4a의 플라즈마 방전 장치에 대한 측단면도와 종단면도를 나타내고 있다. 1차 전극(410)의 톱니형 가장자리의 치형부는 도 4d에 도시된 바와 같이 플라즈마 방전을 발생시키도록 높은 전기장을 집중시킨다.
도 4a에 도시된 바와 같이 U자형 형상을 가진 다수의 저온 대기압 플라즈마 방전 장치(505)는, 도 5a에 도시된 바와 같이 중앙 회전 휠(500) 주위에 쉽게 위치될 수 있다. 예를 들어, 4개의 플라즈마 방전 장치(505)가 서로로부터 대략 90도 만큼 떨어져서 위치되어 있고, U자형 채널의 개구는 반경방향 외측을 향하고 있다. 시스템은, 원하는 대로 중앙 회전 휠 주위에 위치되고 서로에 대해 균일하게 분포되어 배치될 필요는 없는 하나 이상의 임의의 수의 플라즈마 방전 장치(505)를 포함하도록 변형될 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 각 플라즈마 방전 장치(505)는 U자형 1차 유전체를 포함하고 있고, 여기에서 1차 전극은 1차 유전체의 U자형 채널에 배치되어 있다.
하나 이상의 수용 전극(515)이 중앙 회전 휠(500) 가까이에 배치됨으로써, 플라즈마 방전 장치(505)가 하나의 수용 전극과 정렬될 때 저온 플라즈마 방전이 그 플라즈마 방전 장치로부터 방출되게 된다. 순효과는 펄스형 플라즈마 방전이다. 1차 전극과 수용 전극은 그들 사이에 전압차를 제공하도록 전압 공급원에 연결되어 있다. RF 또는 AC 전원의 경우에, 수용 전극(515)은 유전체(520)에 둘러싸여지거나, 비전도성 액체에 담겨진다. 전술된 실시예들과 마찬가지로, 만일 DC 전원이 사용된다면, 수용 전극(515)에 관하여 유전체(520)가 사용되지 않는다. 선택적으로, 수용 전극(515)은 전도성 액체에 담겨질 수 있다.
도 5b는, U자형 유전체 슬릿 구성의 플라즈마 방전 장치가 서로에 수직으로 장착된 다른 배열을 나타내고 있다. 2개의 수용 전극이 소정 간격으로 이격되어 배치되고, 두 플라즈마 방전 장치에 의해 형성된 평면에 평행하게 배치되어 있다. 플라즈마 방전 장치는 U자형 슬릿의 개구가 수용 보어를 향하게 배치된다. 플라즈마 방전 장치가 고정 수용 전극에 대해 회전할 때, 플라즈마 방전 영역은 각 수용 전극 위를 가로지르는 플라즈마 방전 장치의 영역을 따라 이동하게 된다.
도 5a와 도 5b에 도시된 이전 실시예들은 수용 전극에 대해 회전하는 플라즈마 방전 장치를 나타내고 있다. 도 5c에 도시된 실시예에서는, 다수의 U자형 슬릿 유전체 플라즈마 방전 장치가 적층된 편위 배열로 서로에 대해 편위되어 배치될 수 있다. 한 플라즈마 방전 장치의 분할된 전극이 인접 플라즈마 방전 장치의 수용 전극의 역할을 함으로써, 분리된 수용 전극이 필요없게 된다. 플라즈마 방전은 화살표로 표시되어 있다.
도 6a는 본 발명에 따른 저온 대기압 플라즈마 방전 장치의 또 다른 구성을 나타내고 있는데, 여기에서는 다수의 유전체 봉(605)이 바람직하게는 중공 중심을 가진 내측 실린더형 관(610)의 외주 주위에 반경방향으로 배치되어 있다. 12개의 봉이 내측 실린더형 관(610)의 외주 주위에 배치되어 있지만, 그 봉의 수는 원하는 대로 변경될 수 있다. 내측 실린더형 관(610)은 전도체 또는 유전체로 제조될 수 있다. 유전체 봉(605)은 그들 사이에 슬릿을 형성하도록 배치됨으로써, 반응 유체가 반경방향 외측으로 통과할 수 있도록 한다. 바람직한 실시예에서, 인접 유전체 봉 사이에 형성된 슬릿은, 만일 글로우-아크 전이(glow-to-arc transition)를 완전히 제거하지 못한다면 감소하게 되는 원하는 쵸킹 효과(choking effect)를 얻도록 대략 1mm 이하의 폭을 가진다. 내측 실린더형 관(610)이 유전체로 제조되는 경우에, 전도성 와이어나 봉(625)은 1차 전극으로서 작용하도록 슬릿으로 삽입될 수 있다. 환형 실린더형 수용 전극(615)은 유전체 봉(605) 가까이에 배치되고, 전압차가 내측 실린더형 전극 관과 수용 전극(610, 615)에 인가된다. 전술된 실시예들과 유사하게, 만일 AC 또는 RF 전원이 사용된다면, 수용 전극(615)은 2차 유전체 층(620)에 둘러싸여지거나, 비전도성 액체에 담겨지게 된다. 반면에, 만일 DC 전원이 사용된다면, 2차 유전체는 사용되지 않고, 수용 전극(615)은 전도성 액체에 담겨질 수 있다. 구멍(625)이 내측 중공 채널에 수용된 반응 가스를 통과시키도록 1차 전극(610)에 형성되어 있다. 임의 형상의 구멍 또는 하나 이상의 형상이 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 6a에 도시되어 있는 구멍(625)은 홀 및/또는 슬릿이다.
도 6a의 유전체 봉 플라즈마 방전 구성을 약간 변형시킨 실시예가 도 6b에 도시되어 있는데, 여기에서는 각각 유전체 봉 구성을 가진 다수의 플라즈마 방전 장치가 사용되고 있고, 이웃하는 또는 인접한 플라즈마 방전 장치가 환형 실린더형 수용 전극(도 6a에 도시된 바와 같이) 대신에 수용 전극 플레이트에 의해 분리되어 있다.
플라즈마 방전 장치에 관한 무수히 많은 실시예들이 본 발명의 범위 내에서 고려될 수 있고, 기본적인 개념은 유전체가 그 사이에 형성된 다수의 슬릿(모든 면에서 밀폐된)을 가진 단일 통합 유닛으로서 형성되거나 또는 다수의 유전체 분할물이 인접 분할물(개방된 단부면을 가진) 사이에서 슬릿을 형성하도록 함께 조립되는 것이다. 다수의 유전체 슬릿 플라즈마 방전 장치는 여러 방법으로 시스템에 배치될 수 있는데, 그 중 단지 몇 가지만이 도시되고 기술되었다.
본 발명의 저온 대기압 플라즈마 방전 장치는 매체의 고체, 액체 또는 기체 상태에 관계없이 그 임의의 매체에 대해 여러 응용분야를 가진다. 예를 들어, 플라즈마 방전 장치는 전도성 또는 비전도성 표면을 처리하는 데 사용될 수 있다. 수성 액체, 비수성 액체 또는 임의의 다른 액체도 바람직하지 않은 불순물을 감소 또는 제거하도록 처리될 수 있다. 또한, 본 발명의 플라즈마 방전 장치는 자동차 배기 가스와, 연소 폐가스와, 휘발성 유기 화합물(VOC) 및/또는 다른 오염물질을 함유한 공기와 같은 폐가스를 처리하는 데에도 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 적용된 본 발명의 새로운 기본적인 특징들이 지금까지 도시되고 기술되었지만, 본 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고서 기술된 장치의 형태 및 상세한 사항과 작용에 관해 여러 생략, 대체 및 변경을 할 수 있다. 예를 들어, 동일한 방법으로 동일한 기능을 수행하는 요소 및/또는 단계의 모든 조합은 본 발명의 범위 내에서 동일한 결과를 이룬다. 또한, 기술된 한 실시예로부터 다른 실시예로 요소를 대체하는 것도 충분히 가능하다. 또한, 도면은 반드시 축적에 맞추어 도시된 것은 아니며 단지 개념적으로 도시된 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위에 적시된 바에 의해서만 한정되게 된다.
본 명세서에서 인용된 모든 특허, 특허 출원, 공보, 간행물 기사, 책 및 다른 참고문헌은 각각 참고문헌으로서 전체로 본 명세서에 포함된다.

Claims (17)

  1. 플라즈마 반응기에 있어서,
    적어도 하나의 슬릿이 안에 형성되어 있는 1차 유전체와;
    다수의 전극 분할물을 포함하고 있고 각 전극 분할물은 관련 슬릿 부근에 배치되어 있으며 상기 관련 슬릿과 유체 소통이 이루어지는 분할된 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    1차 유전체는 평면 유전체 플레이트이고, 개방 상단 단부와 개방 바닥 단부와 모든 측면에 밀폐 벽을 형성하는 적어도 하나의 슬릿이 상기 1차 유전체를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  3. 제1항에 있어서,
    1차 유전체는 U자형 유전체 플레이트이고, U자형 채널이 적어도 하나의 슬릿을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  4. 제1항에 있어서,
    1차 유전체는 함께 조립된 다수의 유전체 분할물이고, 인접 유전체 분할물이 상기 인접 유전체 분할물 사이에 적어도 하나의 슬릿을 형성하기 위해 소정 간격으로 분리되도록 상기 다수의 유전체 분할물이 함께 조립되며, 인접 유전체 분할물은 적어도 하나의 면에서 개방된 벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  5. 제4항에 있어서,
    다수의 유전체 분할물의 형상은 봉, 바, 플레이트, 환형 링, 환형 웨지 중 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  6. 제1항에 있어서,
    전극 분할물은 블레이드, 봉 또는 와이어 중 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  7. 제6항에 있어서,
    전극 분할물은 1차 유전체의 각 슬릿에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  8. 제6항에 있어서,
    전극 분할물은 1차 유전체의 각 슬릿에 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  9. 제1항에 있어서,
    1차 유전체 부근에 배치된 수용 전극을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  10. 제1항에 있어서,
    수용 전극의 적어도 일부는 2차 유전체로 덮여지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  11. 제1항에 있어서,
    전극 분할물은 1차 유전체의 각 슬릿에 적어도 부분적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  12. 제4항에 있어서,
    유전체 분할물은 소정 수량의 환형 부분으로 종방향으로 분할된 유전체 환형 관이고, 인접 부분은 상기 인접 부분 사이에 슬릿을 형성하도록 분리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  13. 제4항에 있어서,
    유전체 분할물은 소정 수량의 링 부분으로 측방향으로 분할된 유전체 환형 관이고, 인접 링 부분은 상기 인접 링 부분 사이에 슬릿을 형성하도록 분리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  14. 제1항에 있어서,
    분할된 전극은 톱니형 가장자리를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  15. 제5항에 있어서,
    전극 분할물은 함께 조립된 다수의 전극 봉이고, 인접 전극 봉 사이에 슬릿을 형성하도록 상기 다수의 전극 봉이 함께 조립되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  16. 제15항에 있어서,
    다수의 전극 봉은 중공 중심과 상기 중공 중심을 통해 형성된 구멍을 가진 내측 실린더형 관 주위에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  17. 적어도 하나의 슬릿을 가진 1차 유전체와, 다수의 전극 분할물을 포함하는 분할된 전극을 포함하고 있고, 각 전극 분할물은 관련 슬릿 부근에 배치되고 상기 관련 슬릿과 유체 소통이 이루어지는, 플라즈마 반응기를 사용하는 방법에 있어서,
    플라즈마 방전을 발생시키도록 1차 유전체 부근에 배치된 수용 전극과 분할된 전극 사이에 전압차를 인가시키는 단계와;
    발생된 플라즈마 방전을 슬릿을 통해 방출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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