KR20120037042A - Apparatus for maunfacturing carbon fiber using plasma source - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for fabricating carbon fibers using plasma source is provided to use plasma in case of thermal treatment at high temperature. CONSTITUTION: An apparatus for fabricating carbon fibers using plasma source comprises a plasma chamber(110), plasma source, first and second gas supply units(122,124), and power source. The plasma chamber has a discharge space, inlet and outlet. The plasma source has at least one antenna coils. The antenna coil generates plasma which is bound by supply of power. The first and second gas supply units are mounted at an inlet and outlet of the plasma chamber.

Description

플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치{APPARATUS FOR MAUNFACTURING CARBON FIBER USING PLASMA SOURCE}Carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source {APPARATUS FOR MAUNFACTURING CARBON FIBER USING PLASMA SOURCE}

본 발명은 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 탄소 섬유 제조용 전구체 섬유를 열처리하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source, and more particularly, to a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source for heat-treating the precursor fiber for carbon fiber production using a plasma.

일반적으로 탄소 섬유는 적어도 92% 이상의 탄소로 이루어진 섬유를 칭하는 것으로서, 항공, 레저, 자동차, 조선, 특수산업에 고강도/ 고탄성의 경량화 소재로 활용되고 있다. 탄소 섬유는 적어도 90% 이상의 탄소로 이루어진 섬유를 칭하는 것으로서, 제조방법 및 출원원료에 따라 폴리아크릴로니트릴계(PAN:polyacrylonitrile), 핏치계(Pitch), 레이온계(Rayon) 탄소섬유로 구별되어진다. 특히 폴리아크릴로니트릴계 탄소섬유는 높은 인장강도 및 전단 강도를 지닌 고기능성 충전재로서 우주 및 항공분야에 소비되어 왔으며, 핏치계의 경우 값싼 범용성 탄소섬유로서 많은 기능성을 내포하고 있다. 탄소섬유의 대표적인 특성은 가볍고 강하며 높은 탄성율을 갖는다. 탄소섬유는 강철에 비해 1/5로 가볍고, 10배 정도 강도 세다. In general, carbon fiber refers to a fiber composed of at least 92% or more carbon, and is used as a high strength / high elasticity light weight material in aviation, leisure, automobile, shipbuilding, and special industries. Carbon fiber refers to a fiber composed of at least 90% or more carbon, and is classified into polyacrylonitrile (PAN), pitch, and rayon carbon fiber according to a manufacturing method and a raw material. . In particular, polyacrylonitrile-based carbon fiber has been consumed in the aerospace and aviation fields as a high functional filler having high tensile strength and shear strength, and in the case of the pitch system, it contains many functionalities as a cheap general purpose carbon fiber. Typical characteristics of carbon fiber are light, strong and high elastic modulus. Carbon fiber is 1/5 lighter than steel and ten times stronger than steel.

탄소섬유의 제조방법은 전구체로서 레이온, 핏치 또는 폴리아크릴로니트릴을 중합 방사하여 섬유를 제조하고, 이 전구체 섬유를 열처리하여 얻는 것이 일반적이다. 여기서 열처리 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다. 전구체 섬유는 공기 분위기에서 200 ~ 300 ℃의 온도로 산화시키는 안정화단계를 거치게 된다. 산화 안정화는 전구체 섬유가 탄화과정에서 융착되거나 분해되지 않도록 분자 간에 가교결합을 시켜주는데 목적이 있다. 안정화 단계를 거친 전구체 섬유는 불활성 분위기에서 1,000~1,500℃ 열처리해주는 탄화 단계 및 2,500~3,000℃에서 열처리해주는 흑연화 단계를 거쳐 탄소섬유를 제조하게 된다.The method for producing carbon fibers is generally obtained by polymerizing and spinning rayon, pitch, or polyacrylonitrile as precursors, and obtaining the fibers by heat treating the precursor fibers. Here is a brief description of the heat treatment process. The precursor fiber is subjected to a stabilization step of oxidizing to a temperature of 200 ~ 300 ℃ in the air atmosphere. Oxidation stabilization is intended to crosslink between molecules so that precursor fibers are not fused or degraded during carbonization. Precursor fiber after the stabilization step is carbonized through a carbonization step of heat treatment at 1,000 ~ 1,500 ℃ in an inert atmosphere and a graphitization step of heat treatment at 2,500 ~ 3,000 ℃.

상기에 설명한 바와 같이, 탄소 섬유 제조를 위한 열처리 단계는 탄소 섬유 제조에 있어서 중요한 단계이다. 즉, 열처리 단계에서의 미세한 온도 차이나 온도변화는 탄소 섬유의 제조에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 보다 높은 품질의 탄소 섬유를 제조하기 위해서는 열처리 단계에서 안정적으로 전구체 섬유를 처리 위한 기술이 요구된다. 또한 여러 단계로 열처리를 수행하기 위해 다수 개의 열처리 장치가 구비되어야 하므로 설비에 많은 비용이 소요된다. As described above, the heat treatment step for producing carbon fiber is an important step in producing carbon fiber. That is, the minute temperature difference or temperature change in the heat treatment step may affect the production of carbon fiber. Therefore, in order to produce higher quality carbon fibers, a technique for stably treating precursor fibers in a heat treatment step is required. In addition, since a plurality of heat treatment apparatuses must be provided to perform heat treatment in various stages, the equipment is expensive.

본 발명의 목적은 플라즈마 소스를 이용하여 전구체 섬유를 열처리함으로써 안정적인 환경에서 보다 높은 품질의 탄소 섬유를 제조하기 위한 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source for producing a higher quality carbon fiber in a stable environment by heat-treating the precursor fiber using a plasma source.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 관한 것이다, 본 발명의 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치는 방전 공간이 구비되고 전구체 섬유가 지날 수 있도록 입구 및 출구가 구비된 플라즈마 챔버; 상기 플라즈마 챔버의 방전 공간에서 상기 전구체 섬유를 열처리하기 위한 플라즈마 소스; 상기 플라즈마 챔버의 입구 및 출구에 구비되어 상기 플라즈마 챔버 내부로 가스를 공급하기 위한 제1, 2 가스 공급부; 상기 플라즈마 소스에 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함한다. One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source, the carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source of the present invention is provided with a discharge space and the inlet and the precursor fiber can pass through; A plasma chamber having an outlet; A plasma source for heat treating the precursor fiber in the discharge space of the plasma chamber; First and second gas supply units provided at inlets and outlets of the plasma chamber to supply gas into the plasma chamber; And a power supply source for supplying power to the plasma source.

일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스는 상기 플라즈마 전원 공급원으로부터 전원을 공급받아 유도 결합된 플라즈마를 발생시키기 위한 적어도 하나의 안테나 코일을 포함한다.In one embodiment, the plasma source comprises at least one antenna coil for generating an inductively coupled plasma powered from the plasma power source.

일 실시예에 있어서, 상기 안테나 코일은 상기 플라즈마 챔버에 권선되거나 상기 플라즈마 챔버의 상면에 구비된다.In one embodiment, the antenna coil is wound around the plasma chamber or provided on an upper surface of the plasma chamber.

일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스의 방전을 점화하기 위한 점화 전극을 포함한다.In one embodiment, an ignition electrode for igniting the discharge of the plasma source is included.

일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스의 온도를 상승시키기 위한 보조 가열 수단을 포함한다.In one embodiment, it comprises auxiliary heating means for raising the temperature of the plasma source.

일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 챔버 내부에 구비되어 상기 전구체 섬유가 통과되는 석영관; 상기 석영관의 하부에 구비되어 상기 석영관 내부에 열을 가하기 위한 히터를 포함한다.In one embodiment, a quartz tube provided inside the plasma chamber through which the precursor fiber passes; It is provided below the quartz tube and includes a heater for applying heat to the inside of the quartz tube.

일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 챔버 내부로부터 처리가 완료된 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배기펌프를 포함한다.In one embodiment, an exhaust pump for discharging the completed exhaust gas from the inside of the plasma chamber to the outside.

일 실시예에 있어서, 상기 안테나 코일을 커버하며 자속 출입구가 상기 플라즈마 챔버의 내부로 향하도록 구비된 마그네틱 코어 커버를 포함한다.In one embodiment, it includes a magnetic core cover that covers the antenna coil and is provided with a magnetic flux entrance and exit toward the interior of the plasma chamber.

일 실시예에 있어서, 상기 안테나 코일의 자속을 통과시키는 유전체윈도우를 포함한다.In one embodiment, it comprises a dielectric window for passing the magnetic flux of the antenna coil.

일 실시예에 있어서, 상기 전구체 섬유가 상기 플라즈마 챔버의 내부를 통해 일측에서 타측으로 이동되도록 하는 섬유 제공 수단을 포함한다.In one embodiment, the precursor fiber comprises a fiber providing means for moving from one side to the other through the interior of the plasma chamber.

일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 챔버는 상면 및 하면이 상기 전구체 섬유의 외주면과 동일한 곡면을 갖는다.In one embodiment, the plasma chamber has a top surface and a bottom surface the same as the outer peripheral surface of the precursor fiber.

본 발명의 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 의하면, 플라즈마를 이용하여 전구체 섬유를 열처리하여 탄소 섬유를 제조할 수 있다. 또한 전구체 섬유를 고온으로 열처리 할때 플라즈마를 이용함으로써 보다 안정적인 환경에서 전구체 섬유의 열처리가 가능하다. 또한 하나의 탄소 섬유 제조 장치로 저기압 또는 대기압에서 전구체 섬유의 열처리가 가능하다. According to the carbon fiber manufacturing apparatus using the plasma source of the present invention, the carbon fibers can be manufactured by heat-treating the precursor fibers using plasma. In addition, when the precursor fiber is heat-treated at a high temperature, plasma can be used to heat-treat the precursor fiber in a more stable environment. In addition, one carbon fiber manufacturing apparatus enables heat treatment of precursor fibers at low or atmospheric pressure.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나 코일 및 마그네틱 코어를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하나의 전원 공급원을 갖는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 다양한 방식으로 권선된 안테나 코일을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an antenna coil and a magnetic core according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source having a single power supply according to a preferred embodiment of the present invention.
5 and 6 illustrate antenna coils wound in various ways in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
7 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a second embodiment of the present invention.
8 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a third embodiment of the present invention.
9 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings and the like may be exaggerated to emphasize a more clear description. It should be noted that the same members in each drawing are sometimes shown with the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이고 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치의 단면도이다. 1 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a first embodiment of the present invention and Figure 2 is a cross-sectional view of the carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 탄소 섬유 제조장치(100)는 탄소 섬유를 제조하기 위해 방사 제조된 전구체 섬유(142)와 전구체 섬유(142)를 열처리하기 위한 플라즈마 소스와 방전 공간을 제공하는 플라즈마 챔버(110) 및 플라즈마 소스를 발생시키기 위한 플라즈마 전원 공급원(112)을 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the carbon fiber manufacturing apparatus 100 provides a plasma source and a discharge space for heat treating the spin-prepared precursor fiber 142 and the precursor fiber 142 to produce carbon fiber. And a plasma power source 112 for generating a plasma source.

전구체 섬유(142)는 유기섬유 전구체(폴리아크릴로니트릴(PAN:polyacrylonitrile), 핏치(Pitch), 레이온(Rayon) 등)를 중합하여 중합체를 형성하고 방사하여 섬유화한 물질이다. 전구체 섬유(142)를 가열하여 탄소 함유율이 90% 이상인 탄소 섬유를 제조한다. 전구체 섬유(142)는 전구체 섬유 이송수단인 롤러(140)에 권선된다. 섬유 제공 수단은 전구체 섬유(142)를 이동시키면서 전구체 섬유(142) 전체에 열이 제공될 수 있도록 한다. 전구체 섬유(142)의 일측은 제1 롤러(140a)에 권선되고, 타측은 제2 롤러(140b)에 권선된다. 전구체 섬유(142)의 이동은 제1 롤러(140a)의 회전에 의해 전구체 섬유(142)가 풀어지고, 풀어진 전구체 섬유(142)를 제2 롤러(140b)가 회전하면서 다시 권선한다. 여기서, 제1 롤러(140a)와 제2 롤러(140b) 사이에 권선되지 않은 전구체 섬유(142)에 플라즈마 소스가 작용하여 열처리한다. The precursor fiber 142 is a material obtained by polymerizing an organic fiber precursor (polyacrylonitrile (PAN), pitch, rayon, etc.) to form a polymer and spinning the fiber. The precursor fibers 142 are heated to produce carbon fibers having a carbon content of 90% or more. The precursor fiber 142 is wound around the roller 140 which is a precursor fiber conveying means. The fiber providing means allows heat to be provided throughout the precursor fiber 142 while moving the precursor fiber 142. One side of the precursor fiber 142 is wound around the first roller 140a, and the other side is wound around the second roller 140b. The movement of the precursor fiber 142 causes the precursor fiber 142 to be released by the rotation of the first roller 140a, and the precursor fiber 142 is wound again while the second roller 140b is rotated. Here, a plasma source is applied to the precursor fiber 142 that is not wound between the first roller 140a and the second roller 140b to heat treatment.

전구체 섬유(142)는 플라즈마 챔버(110)의 일측에서 타측으로 내부를 통과하면서 플라즈마에 의해 열처리된다. 즉, 전구체 섬유(142)는 플라즈마 챔버(110)의 입구(a)를 통해 플라즈마 챔버(110)의 내부로 유입되고, 플라즈마 열처리 후 다시 플라즈마 챔버(110)의 출구(b)로 배출된다. 플라즈마 챔버(110)에서는 하나 이상의 전구체 섬유(142)를 열처리함으로써 처리 효율을 높일 수 있다. The precursor fiber 142 is heat-treated by the plasma while passing through the interior from one side of the plasma chamber 110 to the other side. That is, the precursor fiber 142 is introduced into the plasma chamber 110 through the inlet (a) of the plasma chamber 110, and discharged back to the outlet (b) of the plasma chamber 110 after the plasma heat treatment. In the plasma chamber 110, treatment efficiency may be increased by heat treating one or more precursor fibers 142.

플라즈마 챔버(110)는 내부에 플라즈마 방전 공간을 갖는다. 플라즈마 챔버(110)는 일측 및 타측으로 전구체 섬유(142)의 출입을 위한 입구(a) 및 출구(b)가 구비된다. 플라즈마 챔버(110)의 상부에는 플라즈마 챔버(110) 내부로 가스를 공급하기 위한 가스 유입구(111)가 구비된다. 가스 공급원(130)으로부터 제공된 가스는 가스 유입구(111)를 통해 플라즈마 챔버(110) 내부로 공급된다. 여기서, 가스 공급원(130)은 플라즈마 소스를 발생시키기 위한 가스를 제공할뿐만 아니라 불활성 가스도 제공하여 탄화 단계(불활성 분위기에서 열처리하는 단계)를 수행할 수도 있다. The plasma chamber 110 has a plasma discharge space therein. The plasma chamber 110 is provided with an inlet (a) and an outlet (b) for entering and exiting the precursor fiber 142 to one side and the other side. The upper portion of the plasma chamber 110 is provided with a gas inlet 111 for supplying gas into the plasma chamber 110. The gas provided from the gas source 130 is supplied into the plasma chamber 110 through the gas inlet 111. Here, the gas source 130 may not only provide a gas for generating a plasma source but also provide an inert gas to perform a carbonization step (heat treatment in an inert atmosphere).

플라즈마 챔버(110) 하부에는 가스 배기구(119)가 구비된다. 가스 배기구(119)는 배기 펌프(118)에 연결되어 플라즈마 챔버(110) 내부에서 공정 처리가 완료된 가스를 외부로 배출하거나 플라즈마 챔버(110) 내부의 공기를 외부로 배출하여 플라즈마 챔버(110) 내부의 분위기를 조절할 수 있다. 그러므로 플라즈마 챔버(110)는 저기압 또는 대기압 중에서 선택적으로 전구체 섬유(142)를 처리할 수 있다. 플라즈마 챔버(110)의 상부 및 하부에는 가스의 균일한 분배를 위해 다수 개의 분사홀(110a', 110b')을 갖는 가스 분사판(110a) 및 가스 배기판(100b)이 구비된다. 본 발명에서는 유도 결합된 플라즈마를 이용하여 전구체 섬유(142)를 열처리한다. 여기서, 플라즈마 챔버(110)의 양단에는 전구체 섬유(142)를 포함하는 전구체 공급부(110-1, 110-2)가 구비될 수 있다. 전구체 섬유(142)는 플라즈마 챔버(110) 외부에 위치될 수도 있고, 플라즈마 챔버(110) 내부에 위치될 수도 있다. 이때 처리되거나 처리가 완료된 전구체 섬유(142)는 플라즈마 방전 공간과는 분리된 공간인 전구체 공급부(110-1, 110-2)에 구비되는 것이 바람직하다. 전구체 공급부(110-1, 110-2)에는 각각 제1 및 제2 롤러(140a, 140b)가 구비된다. 제1 및 제2 롤러(140a, 140b)에 권선된 전구체 섬유(142)는 플라즈마 챔버(110)의 내부를 통과한다. A gas exhaust port 119 is provided below the plasma chamber 110. The gas exhaust port 119 is connected to the exhaust pump 118 to discharge the gas which has been processed in the plasma chamber 110 to the outside, or to discharge the air in the plasma chamber 110 to the outside, thereby the interior of the plasma chamber 110. You can adjust the atmosphere. Therefore, the plasma chamber 110 may process the precursor fiber 142 selectively at low or atmospheric pressure. Upper and lower portions of the plasma chamber 110 are provided with a gas injection plate 110a and a gas exhaust plate 100b having a plurality of injection holes 110a 'and 110b' for uniform distribution of gas. In the present invention, the precursor fiber 142 is heat treated using an inductively coupled plasma. Here, precursor supply units 110-1 and 110-2 including precursor fibers 142 may be provided at both ends of the plasma chamber 110. The precursor fiber 142 may be located outside the plasma chamber 110 or may be located inside the plasma chamber 110. At this time, the processed or completed precursor fiber 142 is preferably provided in the precursor supply unit (110-1, 110-2) is a space separated from the plasma discharge space. The precursor supply units 110-1 and 110-2 are provided with first and second rollers 140a and 140b, respectively. The precursor fibers 142 wound on the first and second rollers 140a and 140b pass through the plasma chamber 110.

전원 공급원(112)은 플라즈마 소스를 발생시키기 위해 전원을 공급한다. 본 발명에서는 유도 결합된 플라즈마를 발생시키기 위한 안테나 코일(170)이 구비되므로 전원 공급원(112)은 안테나 코일(170)에 연결되어 전원을 공급한다.The power supply 112 supplies power to generate a plasma source. In the present invention, since the antenna coil 170 for generating the inductively coupled plasma is provided, the power supply 112 is connected to the antenna coil 170 to supply power.

플라즈마 소스는 플라즈마 방전 공간을 제공하는 플라즈마 챔버(110)의 내부에서 생성된다. 이때 플라즈마 챔버(110)의 양측 상부에는 플라즈마 챔버(110)의 양측면(입구(a) 및 출구(b)가 구비된 면)을 따라 선형으로 제1, 2 가스 공급부(122, 124)가 구비된다. 제1, 2 가스 공급부(122, 124)에는 가스 공급원(130)으로부터 가스를 제공받기 위한 가스 입구(122a, 124a)가 구비된다. 제1, 2 가스 공급부(122, 124)를 통해 플라즈마 챔버(110) 내부로 가스를 공급하면 플라즈마 챔버의 양측으로 선형의 플라즈마 커튼이 형성된다. 그러므로 플라즈마 챔버(110)의 양측에 구비된 플라즈마 커튼으로 인해 플라즈마 챔버(110) 내부 공간이 외부와 차단되고 전구체 섬유(142)를 열처리된다. The plasma source is generated inside the plasma chamber 110 which provides a plasma discharge space. At this time, the first and second gas supply units 122 and 124 are provided on both sides of the plasma chamber 110 linearly along both sides of the plasma chamber 110 (surfaces having the inlets a and the outlet b). . The first and second gas supplies 122 and 124 are provided with gas inlets 122a and 124a for receiving gas from the gas source 130. When gas is supplied into the plasma chamber 110 through the first and second gas supplies 122 and 124, linear plasma curtains are formed at both sides of the plasma chamber. Therefore, due to the plasma curtain provided on both sides of the plasma chamber 110, the interior space of the plasma chamber 110 is blocked from the outside and the precursor fiber 142 is heat-treated.

플라즈마 챔버(110)의 일측에는 플라즈마 방전을 개시하기 위한 점화 전극(152)이 구비된다. 점화 전극(152)은 점화 전원(150)에 의해 구동되어 플라즈마 챔버(110) 내부에 플라즈마 방전을 개시한다. 이러한 점화 전극(152)은 플라즈마 방전에 필요한 구성으로 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 점화 전극(152)은 별도의 점화 전원(150)을 구비하지 않고, 플라즈마 전원 공급원(112)을 통해 전원을 공급받아 구동될 수도 있다. One side of the plasma chamber 110 is provided with an ignition electrode 152 for initiating a plasma discharge. The ignition electrode 152 is driven by the ignition power source 150 to initiate plasma discharge inside the plasma chamber 110. Since the ignition electrode 152 is widely known as a configuration necessary for plasma discharge, a detailed description thereof will be omitted. The ignition electrode 152 may not be provided with a separate ignition power 150, but may be driven by being supplied with power through the plasma power supply 112.

안테나 코일(170)은 플라즈마 챔버(110)에 권선되어 플라즈마 챔버(110) 내부에 유도 결합된 플라즈마를 유도한다. 이때, 하나 이상의 안테나 코일(170)을 플라즈마 챔버(110)에 권선할 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 가스 유입구(111)를 기준으로 양측으로 제1 및 제2 안테나 코일(170-1, 170-2)이 플라즈마 챔버(110)에 권선된다. 이때 각각의 제1 및 제2 안테나 코일(170-1, 170-2)은 하나의 전원 공급원(112)에 연결될 수도 있고, 독립적으로 제1 및 제2 전원 공급원(112-1, 112-2) 및 제1 및 제2 임피던스 정합기(114-1, 114-2)에 연결될 수 있다. 각각의 제1 및 제2 안테나 코일(170-1, 170-2)은 제1 및 제2 전원 공급원(112-1, 112-2)으로부터 주파수가 상이한 전원을 공급받을 수 있다. 여기서, 자속이 플라즈마 챔버(110) 내부로 향할 수 있도록 안테나 코일(170)이 권선되는 플라즈마 챔버(110)는 유전체 윈도우로 형성된다. The antenna coil 170 is wound around the plasma chamber 110 to induce a plasma inductively coupled inside the plasma chamber 110. In this case, one or more antenna coils 170 may be wound in the plasma chamber 110. For example, as illustrated in the drawing, the first and second antenna coils 170-1 and 170-2 are wound around the plasma chamber 110 on both sides of the gas inlet 111. In this case, each of the first and second antenna coils 170-1 and 170-2 may be connected to one power source 112, or independently of the first and second power source 112-1 and 112-2. And first and second impedance matchers 114-1 and 114-2. Each of the first and second antenna coils 170-1 and 170-2 may receive power having different frequencies from the first and second power sources 112-1 and 112-2. Here, the plasma chamber 110 in which the antenna coil 170 is wound is formed as a dielectric window so that magnetic flux can be directed into the plasma chamber 110.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나 코일 및 마그네틱 코어를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an antenna coil and a magnetic core according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 마그네틱 코어 커버(175)는 수직 단면 구조가 말편자 형상을 갖고, 자속 출입구가 유전체 윈도우(177)로 구성된 플라즈마 챔버(110) 내부를 향하도록 안테나 코일(170)를 따라 덮여지도록 설치된다. 마그네틱 코어 커버(175)는 다수의 말편자 형상의 페라이트 코어 조각들을 조립하여 구성되거나, 일체형의 페라이트 코어를 사용할 수 있다. 이때, 마그네틱 코어 커버(175)는 하나 이상의 안테나 코일(170)을 덮도록 설치될 수 있다. As shown in FIG. 3, the magnetic core cover 175 has a vertical cross-sectional structure in a horseshoe shape, and the magnetic core cover 175 is along the antenna coil 170 such that the magnetic flux entrance and exit faces the plasma chamber 110 composed of the dielectric window 177. Installed to be covered. The magnetic core cover 175 may be constructed by assembling a plurality of horseshoe-shaped ferrite core pieces, or may use an integrated ferrite core. In this case, the magnetic core cover 175 may be installed to cover one or more antenna coils 170.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하나의 전원 공급원을 갖는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.4 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source having a single power supply according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 탄소 섬유 제조장치(100)는 별도의 보조 가열수단으로써 열 공급원(160)을 포함한다. 열 공급원(160)은 플라즈마 챔버(110) 내부에 열을 공급하여 플라즈마 챔버(110) 내부의 온도를 상승시킨다. 전구체 섬유(142)는 플라즈마 소스에 의해 열처리 되고, 보조적으로 열 공급원(160)으로부터 열을 공급받는다. 그러므로 플라즈마 챔버(110) 내부의 온도를 고온으로 유지하여 효율적인 전구체 섬유(142) 열처리가 가능하다. 열 공급원(160)은 화력 또는 열선으로 구성될 수 있다. 즉, 열 공급원(160)은 플라즈마 챔버(110) 내부의 온도를 상승시키기 위한 구성이므로 열을 발생시킬 수 있는 화력기나 열선 또는 히터로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 4, the carbon fiber manufacturing apparatus 100 includes a heat source 160 as a separate auxiliary heating means. The heat source 160 supplies heat to the plasma chamber 110 to increase the temperature inside the plasma chamber 110. Precursor fiber 142 is heat treated by a plasma source and is auxiliaryly supplied with heat from heat source 160. Therefore, an efficient precursor fiber 142 heat treatment is possible by maintaining the temperature inside the plasma chamber 110 at a high temperature. The heat source 160 may consist of thermal power or hot wire. That is, since the heat source 160 is configured to increase the temperature inside the plasma chamber 110, the heat source 160 may be formed of a fire heater or a heating wire or a heater capable of generating heat.

도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 다양한 방식으로 권선된 안테나 코일을 도시한 도면이다. 5 and 6 illustrate antenna coils wound in various ways in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 다수 개의 안테나 코일(170)은 각각 나선형으로 권선되어 플라즈마 챔버(110)의 상면에 설치될 수 있다. 여기서, 플라즈마 챔버(110)의 상면은 유전체 윈도우(177)로 구성된다. 다수 개의 안테나 코일(170)은 하나의 전원 공급원(112)에 연결될 수도 있고, 각각 독립적으로 전원 공급원(112)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 플라즈마 챔버(110)에 나선형으로 권선된 제1, 2, 3 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3)이 구비된 경우, 제1 안테나 코일(170-1)에는 제1 전원 공급원(112-1) 및 제1 임피던스 정합기(114-1)가 연결되고, 제2 안테나 코일(170-2)에는 제2 전원 공급원(112-2) 및 제2 임피던스 정합기(114-2)가 연결되며, 제3 안테나 코일(170-3)에는 제3 전원 공급원(112-31) 및 제3 임피던스 정합기(114-3)가 연결될 수 있다. 그러므로 각 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3)은 독립적으로 전원을 공급받을 수 있다. 또한 제1, 2, 3 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3)은 하나의 전원 공급원(112)과 하나의 임피던스 정합기(114)를 통해 전원을 공급받을 수도 있다. 이때에는 임피던스 정합기(114)와 제1, 2, 3 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3) 사이에는 전류 균형 분배기(116)가 구비되어 제1, 2, 3 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3) 각각으로 전류가 균형적으로 분배될 수 있도록 한다.
As shown in FIGS. 5 and 6, the plurality of antenna coils 170 may be spirally wound and installed on the upper surface of the plasma chamber 110. Here, the upper surface of the plasma chamber 110 is composed of a dielectric window 177. The plurality of antenna coils 170 may be connected to one power source 112 or may be independently connected to the power source 112. For example, when the first, second, and third antenna coils 170-1, 170-2, and 170-3 are spirally wound in the plasma chamber 110, the first antenna coil 170-1 may be provided. The first power source 112-1 and the first impedance matcher 114-1 are connected, and the second antenna coil 170-2 is connected to the second power source 112-2 and the second impedance matcher ( 114-2 may be connected, and a third power source 112-31 and a third impedance matcher 114-3 may be connected to the third antenna coil 170-3. Therefore, each antenna coil 170-1, 170-2, and 170-3 may be independently powered. In addition, the first, second, and third antenna coils 170-1, 170-2, and 170-3 may be supplied with power through one power source 112 and one impedance matcher 114. In this case, a current balance divider 116 is provided between the impedance matcher 114 and the first, second, and third antenna coils 170-1, 170-2, and 170-3 so that the first, second, and third antenna coils ( 170-1, 170-2, 170-3) to ensure a balanced distribution of current.

도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.7 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a second embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 탄소 섬유 제조장치(100')는 플라즈마 챔버(110) 내부에 하나 이상의 석영관(180)이 구비된다. 석영관(180)은 석영으로 형성되고 전구체 섬유(142)가 내부 공간을 통과하여 지나게 된다. 하나의 석영관(180)에는 다수 개의 전구체 섬유(142)가 통과할 수 있다. 석영관(180)의 내부는 석영관(180)의 외부에 형성된 플라즈마에 의해 온도가 상승하게 되어 내부를 통과하는 전구체 섬유(142)에 열을 전달함으로써 전구체 섬유(142)를 열처리한다. 석영관(180) 내부의 온도를 상승시키기 위해 석영관(180)의 외부에는 열 공급원으로써 히터(182)를 구비할 수 있다. 히터(182)는 석영관(180)의 곡면과 동일한 곡면을 갖도록 형성된다. As shown in FIG. 7, the carbon fiber manufacturing apparatus 100 ′ includes one or more quartz tubes 180 inside the plasma chamber 110. The quartz tube 180 is formed of quartz and the precursor fiber 142 passes through the internal space. A plurality of precursor fibers 142 may pass through one quartz tube 180. The inside of the quartz tube 180 is heated by a plasma formed outside the quartz tube 180 to transfer heat to the precursor fiber 142 passing through the inside to heat the precursor fiber 142. In order to increase the temperature inside the quartz tube 180, the heater 182 may be provided outside the quartz tube 180 as a heat source. The heater 182 is formed to have the same curved surface as the curved surface of the quartz tube 180.

도 8은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.8 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a third embodiment of the present invention.

앞서 설명한 탄소 섬유 제조장치(100, 100')는 수평으로 공급되는 다수 개의 전구체 섬유(142)를 열처리하기 위한 구조로 플라즈마 챔버(110)가 형성된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 탄소 섬유 제조장치(100")는 수직으로 공급되는 다수 개의 전구체 섬유(142)를 열처리하기 위하여 플라즈마 챔버(110")을 수직으로 형성할 수 있다. In the above-described carbon fiber manufacturing apparatuses 100 and 100 ′, the plasma chamber 110 is formed to heat-treat the plurality of precursor fibers 142 supplied horizontally. As shown in FIG. 8, the carbon fiber manufacturing apparatus 100 ″ may vertically form the plasma chamber 110 ″ to heat-treat the plurality of precursor fibers 142 supplied vertically.

도 9는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다. 9 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a fourth embodiment of the present invention.

앞서 설명한 플라즈마 챔버(110, 110")는 상면과 하면이 평면인 사각 박스 형태로 형성된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 플라즈마 챔버(110"')는 내부를 통과하는 전구체 섬유(142)의 길이방향으로 상면과 하면이 곡면으로 형성된다. 이때, 플라즈마 챔버(110"')의 곡면은 플라즈마 챔버(110"') 내부를 통과하는 전구체 섬유(142)의 외주면과 동일한 곡률로 이루어져, 플라즈마 챔버(110"')의 상하면이 전구체 섬유(142)를 감싸듯이 형성된다.
The plasma chambers 110 and 110 ″ described above are formed in the shape of a rectangular box having a top surface and a bottom surface thereof. As shown in FIG. 9, the plasma chamber 110 ″ ′ is formed of a precursor fiber 142 passing through the inside. The upper and lower surfaces are curved in the longitudinal direction. At this time, the curved surface of the plasma chamber 110 "'has the same curvature as the outer circumferential surface of the precursor fiber 142 passing through the plasma chamber 110"', the upper and lower surfaces of the plasma chamber 110 "'is the precursor fiber 142 ) Is formed to enclose.

도 10은 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.10 is a view showing a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source according to a fifth embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 플라즈마 챔버(110"")는 내부에 용량 결합된 플라즈마를 유도하기 위한 복수 개의 용량 결합 전극(113a, 113b)를 포함한다. 제1 용량 결합 전극(113a)은 플라즈마 챔버(110"")의 상부에 구비되어 전원 공급원(112)으로부터 전원을 공급받고, 제2 용량 결합 전극(113b)는 플라즈마 챔버(110"")의 하부에 구비되어 접지로 연결된다. 제1, 2 용량 결합 전극(113a, 113b) 사이로 전구체 섬유(142)가 지나게 되어 제1, 2 용량 결합 전극(113a, 113b) 사이에서 용량 결합된 플라즈마에 의해 열처리된다.
As shown in FIG. 10, the plasma chamber 110 ″ ″ includes a plurality of capacitively coupled electrodes 113a and 113b for guiding capacitively coupled plasma therein. The first capacitive coupling electrode 113a is provided at an upper portion of the plasma chamber 110 ″ ″ to receive power from the power supply 112, and the second capacitive coupling electrode 113b is provided at the lower portion of the plasma chamber 110 ″ ″. It is provided on and connected to ground. The precursor fiber 142 passes between the first and second capacitive coupling electrodes 113a and 113b and is heat treated by a plasma capacitively coupled between the first and the second capacitive coupling electrodes 113a and 113b.

이상에서 설명된 본 발명의 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiment of the carbon fiber manufacturing apparatus using the plasma source of the present invention described above is merely exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and other equivalent embodiments therefrom. You can see that. Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100, 100‘, 100“: 탄소 섬유 제조장치
110, 110', 110", 110"', 110"": 플라즈마 챔버
110a: 가스 분사판 110a', 110b': 가스 분사홀
110b: 가스 배기판 110-1, 110-2: 전구체 공급부
111: 가스 유입구 112: 전원 공급원
112-1, 112-2, 112-3: 제1, 2, 3 전원 공급원
113a, 113b: 제1, 2 용량 결합 전극
114: 임피던스 정합기 122, 124: 제1, 2 가스 공급부
114-1, 114-2, 114-3: 제1, 2, 3 임피던스 정합기
116: 전류 균형 분배기 118: 배기 펌프
119: 가스 배기구 130: 가스 공급원
140: 롤러 140a, 140b: 제1, 2 롤러
142: 전구체 섬유 150: 점화 전원
152: 점화 전극 160: 열 공급원
170: 안테나 코일 175: 마그네틱 코어 커버
170-1, 170-2, 170-3: 제1, 2. 3 안테나 코일
177: 유전체 윈도우 180: 석영관100, 100 ', 100 “: Carbon Fiber Manufacturing Equipment
110, 110 ', 110 ", 110"', 110 "": plasma chamber
110a: gas injection plate 110a ', 110b': gas injection hole
110b: gas exhaust plate 110-1, 110-2: precursor supply unit
111: gas inlet 112: power source
112-1, 112-2, 112-3: first, second, third power source
113a and 113b: first and second capacitive coupling electrodes
114: impedance matcher 122, 124: first, second gas supply portion
114-1, 114-2, 114-3: first, second, and third impedance matchers
116: current balance divider 118: exhaust pump
119: gas exhaust port 130: gas supply source
140: rollers 140a and 140b: first and second rollers
142: precursor fiber 150: ignition power
152: ignition electrode 160: heat source
170: antenna coil 175: magnetic core cover
170-1, 170-2, 170-3: first and second antenna coils
177: dielectric window 180: quartz tube

Claims (12)

방전 공간이 구비되고 전구체 섬유가 지날 수 있도록 입구 및 출구가 구비된 플라즈마 챔버;
상기 플라즈마 챔버의 방전 공간에서 상기 전구체 섬유를 열처리하기 위한 플라즈마 소스;
상기 플라즈마 챔버의 입구 및 출구에 구비되어 상기 플라즈마 챔버 내부로 가스를 공급하기 위한 제1, 2 가스 공급부;
상기 플라즈마 소스에 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.A plasma chamber having a discharge space and an inlet and an outlet for passing the precursor fiber;
A plasma source for heat treating the precursor fiber in the discharge space of the plasma chamber;
First and second gas supply units provided at inlets and outlets of the plasma chamber to supply gas into the plasma chamber;
Carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source comprising a power supply for supplying power to the plasma source. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 소스는 상기 플라즈마 전원 공급원으로부터 전원을 공급받아 유도 결합된 플라즈마를 발생시키기 위한 적어도 하나의 안테나 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 1,
The plasma source is a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source, characterized in that it comprises at least one antenna coil for generating an inductively coupled plasma receiving power from the plasma power source. 제2항에 있어서,
상기 안테나 코일은 상기 플라즈마 챔버의 일면에 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 2,
The antenna coil is a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source, characterized in that provided on one surface of the plasma chamber. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 소스의 방전을 점화하기 위한 점화 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 1,
And a ignition electrode for igniting the discharge of the plasma source. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 소스의 온도를 상승시키기 위한 보조 가열 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 1,
And an auxiliary heating means for raising the temperature of the plasma source. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버 내부에 구비되어 상기 전구체 섬유가 통과되는 석영관;
상기 석영관의 하부에 구비되어 상기 석영관 내부에 열을 가하기 위한 히터를포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 1,
A quartz tube provided inside the plasma chamber to allow the precursor fibers to pass therethrough;
And a heater provided at a lower portion of the quartz tube to apply heat to the inside of the quartz tube. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버 내부로부터 처리가 완료된 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배기펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 1,
And an exhaust pump for discharging the exhaust gas processed from the inside of the plasma chamber to the outside. 제2항에 있어서,
상기 안테나 코일을 커버하며 자속 출입구가 상기 플라즈마 챔버의 내부로 향하도록 구비된 마그네틱 코어 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 2,
And a magnetic core cover covering the antenna coil and having a magnetic flux entrance and exit facing the interior of the plasma chamber. 제2항에 있어서,
상기 안테나 코일의 자속을 통과시키는 유전체윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 2,
Carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source comprising a dielectric window for passing the magnetic flux of the antenna coil. 제1항에 있어서,
상기 전구체 섬유가 상기 플라즈마 챔버의 내부를 통해 일측에서 타측으로 이동되도록 하는 섬유 제공 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 1,
And a fiber providing means for moving the precursor fiber from one side to the other side through the inside of the plasma chamber. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버는 상면 및 하면이 상기 전구체 섬유의 외주면과 동일한 곡면을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 1,
The plasma chamber has a carbon fiber manufacturing apparatus using a plasma source, characterized in that the upper and lower surfaces have the same curved surface as the outer peripheral surface of the precursor fiber. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 소스는 용량 결합된 플라즈마를 발생시키기 위한 적어도 하나의 용량 결합 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.The method of claim 1,
And said plasma source comprises at least one capacitively coupled electrode for generating a capacitively coupled plasma.
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