KR20180003388A - 플라즈마 발생 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로, 대상물체와 접촉 상태에서 전위차에 의하여 플라즈마를 발생시키는 중심전극이 돌출되어 형성되고 외곽전극이 상기 중심전극의 외곽에 원주방향을 따라 형성된 플라즈마 발생부, 상기 플라즈마 발생부에 전원을 공급시키도록 구비된 전원공급부, 및 상기 전원공급부와 연결되고 상기 플라즈마 발생부에서 발생시키는 플라즈마의 강도를 제어하도록 구비된 제어부를 포함하여 균일한 플라즈마를 발생 및 유지시키고 접지 대상물의 안전을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공급된 가스에 높은 전기적 에너지를 공급하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다.
물질 중 에너지 상태가 가장 낮은 고체가 에너지를 받아 액체, 또는 기체로 전이된다. 이때 중성 기체에 이온화 에너지 이상의 에너지가 인가되면 이온화 및 전자와 이온의 재결합에 의해 전자, 이온, 중성 원자 및 분자로 이루어진 플라즈마를 생성할 수 있다. 플라즈마에는 양전하와 음전하가 혼재하여 자유 입자에 가까운 브라운 운동을 하면서도 전기적으로 중성을 유지하고 있기 때문에 이온화된 전도성 가스종이라고 한다. 플라즈마의 분류 기준에는 플라즈마 밀도, 전자 온도, 종들 간의 열평형 정도(LTE 또는 non-LTE), 발생 방식, 응용 분야 등이 있다. 연구나 제조 공정을 위한 플라즈마는 대개 LTE 또는 non-LTE 중 하나이며, 일반적으로 전자를 열 플라즈마, 후자를 저온 플라즈마라고도 한다. 저온 플라즈마 중 대기압 플라즈마는 주로 물질의 표면 개질 및 코팅, 환경 정화 등의 분야에 활용되고 있다. 최근에는 생체 적용과 바이오 메디칼 분야의 응용 가능성으로 연구가 확대되고 있다. 바이오 메디칼 분야에서 대기압 플라즈마 장치가 많이 연구되고 있다(한국 등록특허 제 1407672호 및 한국 등록특허 제 1292268호).
그러나 플라즈마 장치를 바이오 메디칼 분야에 응용시 스트리머(streamer) 방전으로 인하여 생체 적용에 위험 요소가 되고 있다. 스트리머(streamer) 방전은 일반적으로 대기압 상태에서 유전체로 도포되어 고압이 인가되는 전극과 평행 또는 구배된 접지전극 사이에서의 방전이 균일하지 않은 이유로 발생한다고 알려져 있다(Brazilian Journal of Physics, 39(2), pp.322-325 및 J. Phys. D: Appl. Phys, 46, 345204). 스트리머 방전은 국소부위에 상대적으로 고에너지를 집중하여 생체조직의 손상을 초래하므로, 플라즈마 장치를 바이오 메디칼 분야에 안전하게 적용하기 위해서는 균일한 비열 플라즈마를 발생시키는 장치가 시급히 요구되는 실정이다.
한편, 최근에는 안정적인 플라즈마 발생을 위하여 금속전극의 표면에 유전체층을 도입시킨 플라즈마 발생장치가 등장하고 있다. 그러나 종래의 플라즈마 발생장치는 평평한 형태의 유전체층을 도입하여 넓은 면적에 평행한 전위차를 형성시키고, 대상물체와의 사이에 간격을 두어 전극과 대상물체 사이의 공간에 플라즈마를 발생시켰다.
그러나, 이와 같이 넓은 평면 공간에 플라즈마를 발생시키는 경우에는 유체의 특성을 갖는 플라즈마가 균일하게 지속되지 않고, 한 쪽으로 쏠리는 현상이 발생하게 된다. 따라서 균이한 플라즈마를 유지시키는 데에 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 종래의 플라즈마 발생 장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 소정 강도 범위 내로 조절된 균일한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 플라즈마 발생 장치는 대상물체와 접촉 상태에서 전위차에 의하여 플라즈마를 발생시키는 중심전극이 돌출되어 형성되고 외곽전극이 상기 중심전극의 외곽에 원주방향을 따라 형성된 플라즈마 발생부, 상기 플라즈마 발생부에 전원을 공급시키도록 구비된 전원공급부, 및 상기 전원공급부와 연결되고 상기 플라즈마 발생부에서 발생시키는 플라즈마의 강도를 제어하도록 구비된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 플라즈마 발생부는 상기 중심전극과 상기 외곽전극 사이에 가스를 공급시키는 가스공급부를 더 포함하는 것도 가능하다.
이때, 상기 중심전극은 인가된 전압을 이용하여 전위차를 발생시키는 메탈전극, 및 상기 메탈전극과 접합되어 플라즈마를 안정시키도록 형성된 유전체층을 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 유전체층은 대상물체와 접촉하도록 형성된 제1유전체층, 및 상기 제1유전체층과 상기 메탈전극 사이에 적층되도록 형성된 제2유전체층을 포함하는 것도 가능하다.
이때, 상기 제2유전체층은 상기 메탈전극과 상기 제1유전체층을 접합시키도록 상기 제1유전체층에 금속 소재를 금속용사법으로 용착시켜 형성된 것도 가능하다.
한편, 상기 중심전극은 대상물체와 접촉 시, 대상물체의 곡면을 따라 압축 및 복원이 가능하도록 탄성지지되는 것도 가능하다.
이때, 상기 중심전극은 원주방향을 따라 120도 간격으로 돌출된 형태로 형성된 것도 가능하다.
또한, 상기 중심전극은 탈착 가능하도록 결합된 것도 가능하다.
한편, 상기 제어부는 플라즈마가 발생되도록 통전 시 입력된 전원을 변압시키고, 대상물체에 인가되는 플라즈마의 강도를 인식하여 소정 강도를 유지시키는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 발생 장치에 의하면, 균일하고 안전하게 플라즈마를 발생 및 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치에 대한 사시도,
도 2는 도 1에서 플라즈마 발생부를 바라본 사시도,
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 중심전극에 대한 사시도,
도 3b는 본 발명의 제2 실시예 따른 중심전극에 대한 사시도,
도 3c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 중심전극에 대한 사시도,
도 3d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 중심전극에 대한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중심전극의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 시의 개념도이다.
도 7은 플라즈마 발생 시의 플라즈마 발생부에 대한 정면도이다.
도 2는 도 1에서 플라즈마 발생부를 바라본 사시도,
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 중심전극에 대한 사시도,
도 3b는 본 발명의 제2 실시예 따른 중심전극에 대한 사시도,
도 3c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 중심전극에 대한 사시도,
도 3d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 중심전극에 대한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중심전극의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 시의 개념도이다.
도 7은 플라즈마 발생 시의 플라즈마 발생부에 대한 정면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는, 플라즈마 발생부(100), 전원공급부(200) 및 제어부(300)를 포함한다. 이때, 상기 제어부(300)의 일측에는 상기 전원공급부(200)가 연결되고, 상기 제어부(300)의 타측에는 상기 플라즈마 발생부(100)가 탈착 가능하도록 연결된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 플라즈마 발생부(100)는 중심전극(110), 플레이트(120), 외곽전극(130) 및 가스공급부(150)를 포함한다. 이때, 상기 중심전극(110)은 상기 플레이트(120)에서 돌출되어 형성되고, 상기 중심전극(110)의 외곽에 상기 외곽전극(130)이 원주방향을 따라 형성되어 있고, 상기 중심전극(110)과 상기 외곽전극(130)의 사이에는 상기 가스공급부(150)가 구비되어 있다.
한편, 본 실시예에서 상기 중심전극(110)은 상기 외곽전극(130)과 탈착 가능하도록 결합되는 것도 가능하다. 따라서, 상기 제어부(300)와 상기 플라즈마 발생부(100)가 서로 분리가능하고, 상기 외곽전극(130)과 상기 중심전극(110)이 서로 분리 가능하도록 결합된다. 이때, 상기 제어부(300)와 상기 플라즈마 발생부(110)의 결합은 상기 제어부(300)의 단부 및 상기 외곽전극(130)에 나사산을 형성하여 서로 돌려 끼워질 수 있고, 상기 제어부(300) 및 상기 외곽전극(130)이 서로 후크결합되도록 결합홀 및 후크를 형성시키는 것도 가능하다.
도 3을 참조하면, 상기 중심전극(110)은 상기 제어부(300)와 연결되고, 메탈전극(111), 유전체층(113) 및 탄력스프링(115)을 포함한다.
한편, 본 실시예에서는 상기 중심전극(110)은 상기 플레이트(120)에서 돌출되어 형성된 형태이고, 3개의 상기 중심전극(110)이 원주방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 배치된다. 이때, 상기 중심전극(110)은 원기둥의 형태에 단부가 반구형인 경우(도 3a 참조), 하부에 플레이트 없이 분리된 형태(도 3b 참조), 하부에 상기 플레이트(120b)를 구비하고 상기 플레이트(120b)와 연결되며 원뿔대의 형태에 단부가 곡면을 이루도록 형성된 경우(도 3c 참조), 및 하부에 상기 플레이트(120c)를 구비하고 상기 플레이트(120c)와 연결되며 삼각뿔의 형태로 형성된 경우(도 3d 참조)를 포함하여 다양한 형태로 구현 가능하다.
한편, 도 4를 참조하면 상기 중심전극(110)의 단면 구조는 메탈전극(111), 유전체층(113) 및 탄력스프링(115)을 포함한다.
상기 메탈전극(111)은 외측으로 돌출된 형태를 갖고, 상기 메탈전극(111)의 돌출된 면에 상기 유전체층(113)이 균일한 두께로 적층된다. 또한 상기 메탈전극(111)의 상기 제어부(300) 방향의 면에는 상기 탄력스프링(115)이 연결된다.
도 4 및 도 9를 참조하면, 상기 유전체층(113)은 대상물체(1)와 접촉되도록 최외곽에 형성된 제1유전체층(113a) 및 상기 제1유전체층(113a)의 내측에 적층되는 제2유전체층(113b)을 포함한다. 한편 본 실시예에서는 2중막 구조를 적용하였으나 이에 한정되지 않고 단일 소재로 형성된 단일층 구조 및 복수 개의 층으로 구성된 다중층 구조도 가능하다.
본 실시예에서는 상기 제1유전체층(113a)에는 세라믹 소재를 사용하고, 상기 제2유전체층(113b)에는 금속 소재를 사용하였으나, 이에 한정되지 않고 유전체물질로서, 알루미나(Al2O3), 산화 지르코니아(ZrO2) 등을 적용하는 것도 가능하다.
상기 탄력스프링(115)은 상기 유전체층(113) 및 상기 메탈전극(111)을 탄성지지하도록 형성된다. 이때 본 실시예에서 상기 탄력스프링(115)은 각각의 상기 돌출부(117)와 결합되는 코일스프링 형태로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않고 코일스프링 형태는 물론 상기 유전체층(113) 전체를 탄성지지하도록 판스프링 형태로 형성된 것을 가능하다.
상기 외곽전극(130)은 상기 중심전극(110)의 외곽에 배치되고, 상기 외곽전극(130)의 내주면이 상기 중심전극(110)과 마주보도록 형성된다. 즉 상기 외곽전극(130)의 내주면의 중심방향에 상기 중심전극(110)이 위치한다.
상기 가스공급부(150)는 가스저장부(도면 미기재)를 포함하고, 상기 제어부(300)와 연결되며, 상기 중심전극(110)과 상기 외곽전극(130) 사이에 배치된다. 즉, 가스저장부(도면 미기재)에서부터 상기 중심전극(110)과 상기 외곽전극(130)의 이격된 공간을 연통시키도록 형성된다.
상기 전원공급부(200)는 일측 단부가 상기 제어부(300)와 연결되고, 타측 단부는 외부전원과 연결 가능하도록 형성되며, 내부에 내부전원이 수용가능 하도록 형성된다. 즉, 상기 전원공급부(200)는 외부전원 장치와 탈착 가능하도록 형성되고, 배터리 등 내장 전원장치를 수용가능하도록 형성된다.
도 5를 참조하면, 상기 제어부(300)는 스위칭부(310), 센서부(330), 출력조절부(350) 및 변압기(370)를 포함한다. 이때, 상기 스위칭부(310)는 상기 전원공급부(200) 및 상기 출력조절부(350)와 연결되고, 상기 센서부(330)는 상기 플라즈마 발생부(100) 및 상기 출력조절부(350)와 연결되며, 상기 출력조절부(350)는 상기 스위칭부(310) 및 상기 센서부(330)와 연결된다.
도 1 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치의 작용 및 효과를 설명하면, 스위치 작동 등을 통하여 외부전원 또는 내부전원을 상기 전원공급부(200)로 인가시키면, 상기 스위칭부(310)로 전원이 인가되고, 상기 스위칭부(31)에 인가된 전원의 전압은 소정의 적정 전압으로 변압된다. 한편, 플라즈마 처리에 필요 전원은 30 이상 99 kHz 이하의 저주파를 사용하고, 플라즈마 처리의 소비전력은 1 이상 15 W이하이며, 플라즈마 처리의 접지 전류는 0.1 이상 9.9 mA이하이다.
상기 스위칭부(310)에서 변압된 전류는 상기 플라즈마 발생부(100)로 인가된다. 이때, 상기 메탈전극(111)에 전원이 인가되면, 상기 중심전극(110)은 상기 외곽전극(130), 공기 및 대상물체(1) 등을 포함한 상기 중심전극(110)의 주변과 전위차를 발생시킨다.
도 8에는 정극(cathode)과 부극(anode)의 사이에서 발생되는 전위차에 대한 그래프가 도시되어 있다. 이때, 정극과 부극의 가까운 둘레에는 이온(ion)이 모이게 되고, 이온들에 의하여 전계(electric field)가 형성되어 전극으로서의 작용(전위차)이 낮아진다(시스:sheath). 즉, 정극과 부극의 가까운 둘레에는 전위차가 상대적으로 낮아지고, 시스(sheath)가 일어나지 않는 영역에서 목표한 전위차가 발생되며, 이 영역에서 플라즈마가 발생된다.
이와 동시에 상기 가스공급부(150)에도 전원이 인가되어 상기 가스공급부(150)에서는 플라즈마 발생용 가스가 공급된다. 이때 상기 가스공급부(150)에서 공급되는 가스는 청정건조공기(Clean dry air, CDA), 공기(Air), 아르곤(Argon), 네온(Neon), 헬륨(Helium) 또는 혼합가스(Mixture gas)를 사용할 수 있다.
결과적으로 상기 가스공급부(150)에서 공급되는 가스 및 상기 중심전극(110)에서 발생된 전위차에 의하여 플라즈마가 발생된다.
이때, 상기 메탈전극(111)에서 전위차에 의하여 발생되는 에너지는 상기 유전체층(113)을 거치면서 안정화되어 국소부위에 고에너지가 집중되는 것을 방지한다. 따라서 상기 유전체층(113)을 거치면서 조절된 플라즈마(유전체장벽 플라즈마)를 발생시켜 생체조직 등을 포함한 대상물질에 손상을 미치는 것을 방지한다. 또한, 상기 유전체층(113)은 상기 제1유전체층(113a) 및 상기 제2유전체층(113b)으로 구성되어 상기 중심전극(110)에서 발생하는 플라즈마의 에너지의 분포를 제어할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 제1유전체층(113a)에 금속 소재를 금속용사법(metalizing : 비금속 표면에 반용융 상태의 금속 또는 금속화합물을 용착시키는 방식)에 의하여 제2유전체층(113b)을 용착시킨다. 이 경우 세라믹 등으로 형성된 상기 제1유전체층(113a)과 금속용사법에 의하여 용착된 상기 제2유전체층(113b) 사이에 공간이 발생하지 않게 코팅되고, 금속 소재의 상기 제2유전체층(113b)과 상기 메탈전극(111)은 브레이징(brazing)을 통하여 접합시킬 수 있다(세라믹 메탈 브레이징 방식). 따라서, 본 실시예에 따를 경우 세라믹 소재의 상기 제1유전체층(113a)과 상기 제2유전체층(113b) 및 상기 메탈전극(111)이 서로 접합되어 공간이 발생하지 않으므로 국소부위에 에너지가 집중되는 것을 방지하고 안정적인 에너지를 공급시킬 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 본 발명에서는 3개의 상기 중심전극(110)이 원주방향을 따라 120도 간격으로 배치된다. 이 경우 상기 3개의 중심전극(110)은 대상물체(1)와 접촉되고, 대상물체(1)와 직접 접촉된 상기 중심전극(110)의 면은 접지되어 플라즈마가 발생되지 않는다. 그러나 대상물체(1)과 직접 접촉되지 않은 상기 중심전극(110)의 면에서는 플라즈마가 생성된다(도 6, 도 7 및 도 9 참조).
도 9에는 본 발명에 의한 상기 중심전극(110)에서 플라즈마가 발생되어 대상물체(1)와 접촉시키는 과정이 도시되어 있다. 먼저, 상기 중심전극(110)은 주변의 공기 및 상기 외곽전극(130)과의 전위차가 발생되고, 그에 따라 소정 크기 이상의 전위차가 발생되면 플라즈마가 발생된다(도 9a). 이때에는 상기 중심전극(110)의 표면을 따라 플라즈마가 발생된다.
도 9b와 같이 대상물체(1)를 상기 중심전극(110)에 가까이하면, 대상물체(1)와 상기 중심전극(110)과의 전위차에 의하여 플라즈마가 발생된다. 이때, 돌출된 형태의 상기 중심전극(110)의 경우에는 대상물체(1)와 최단거리를 이루는 방향으로 전기장이 집중되고, 그 결과 플라즈마도 집중적으로 발생된다.
도 9c와 같이 상기 중심전극(110)이 대상물체(1)와 접촉되면, 상기 중심전극(110)의 대상물체(1)와 맞닿은 부분에서는 플라즈마가 발생되지 않지만, 대상물체(1)와 떨어져 있는 부분에서는 여전히 전위차가 발생되고 플라즈마가 발생된다.
그러므로 본 발명에 의하면, 대상물체(1)와 접촉된 상황에서 돌출된 형태의 상기 중심전극(110)의 주위에 환(ring) 형태의 플라즈마가 형성된다. 이 경우, 종래의 평평한 형태의 전극과는 달리 균일하고 안정적인 형태의 플라즈마를 계속하여 유지시킬 수 있다. 즉, 상대적으로 넓은 면적을 갖는 종래의 평평한 형태의 전극에서는, 유체로서의 성질을 갖는 플라즈마가 한 방향으로 쏠리는 현상이 발생되는 것과 달리, 본 발명에 의할 경우 상기 중심전극(110)의 주위에 안정적인 플라즈마가 지속적으로 유지되는 효과가 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 본 발명에서는 상기 중심전극(110)이 상기 탄력스프링(115)에 의하여 탄성지지되면서 대상물체와 접촉 시 대상물체의 곡면을 따라 압축 및 복원 가능하도록 형성된다. 따라서, 인체 등 곡면을 가진 대상물체에 대해서도 용이하게 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 중심전극(110)을 탈착 가능하도록 형성하여, 대상물체에 따라 적합한 형태의 중심전극으로 교체할 수 있고, 고장 발생 시에도 용이하게 교체할 수 있다.
이때, 상기 외곽전극(130)은 대상물체와 접지(earth)되면서, 상기 중심전극(110)과의 전위차를 유발함과 동시에 순간적으로 전위가 상승하는 것을 방지시킨다.
상기 플라즈마 발생부(100)에서 발생된 플라즈마는 상기 센서부(330)가 측정한다. 상기 센서부(330)는 상기 플라즈마 발생부(100)에서 발생된 플라즈마 전기신호의 강도를 측정하여 상기 출력조절부(350)로 신호를 보낸다. 또한 상기 센서부(330)는 플라즈마 발생과정에서 발생될 수 있는 아크(강한 전류에 의하여 전극이 녹아 방전이 일어나는 현상) 또는 단선 등의 오작동 발생 여부를 측정하고, 오작동이 발생하면 상기 출력조절부(350)에 오작동 발생 사실에 대하여 신호를 보낸다.
상기 출력조절부(350)는 상기 센서부(330)에서 보낸 플라즈마 강도에 대한 신호를 받아 미리 입력된 플라즈마 강도에 대한 정보와 비교한다. 이때, 상기 센서부(330)에서 송신된 플라즈마 강도가 미리 입력된 플라즈마 강도의 범위를 벗어나게 되면, 상기 출력조절부(350)는 플라즈마 강도가 미리 입력된 플라즈마 강도의 범위에 들어가도록 상기 스위칭부(310)로 제어신호를 보내 전류의 량을 제어한다. 또한 상기 출력조절부(350)는 상기 센서부(330)에서 오작동 발생 신호를 송신하게 되면, 전원을 차단시킨다.
그러므로, 본 발명에 따른 플라즈마 발생 장치는 원주방향을 따라 동일한 간격를 갖도록 돌출된 상기 중심전극(110)을 구비하여 안정적인 플라즈마를 지속적으로 유지시키고, 상기 유전체층(113)과 상기 메탈전극(111)을 접합시켜 전위차를 안정적으로 유지시키며, 상기 외곽전극(130)을 도입하여 조절된 안정적인 플라즈마(유전체장벽 플라즈마)를 발생시키고, 상기 제어부(300)를 통하여 플라즈마의 강도를 제어하여 국소부위에 상대적으로 고에너지가 집중되는 것을 방지한다. 또한 상기 탄력스프링(115)을 도입하여 대상물체의 곡면에 대응가능하고, 상기 중심전극(110)을 탈착 가능하도록하여 대상물체에 따라 교체 가능하도록 하여 사용이 용이하도록 하였다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100 : 플라즈마 발생부
110 : 중심전극
111 : 메탈전극
113 : 유전체층
115 : 탄력스프링
130 : 외곽전극
150 : 가스공급부
200 : 전원공급부
300 : 제어부
310 : 스위칭부
330 : 센서부
350 : 출력조절부
110 : 중심전극
111 : 메탈전극
113 : 유전체층
115 : 탄력스프링
130 : 외곽전극
150 : 가스공급부
200 : 전원공급부
300 : 제어부
310 : 스위칭부
330 : 센서부
350 : 출력조절부
Claims (9)
- 대상물체와 접촉 상태에서 전위차에 의하여 플라즈마를 발생시키는 중심전극이 돌출되어 형성되고, 외곽전극이 상기 중심전극의 외곽에 원주방향을 따라 형성된 플라즈마 발생부;
상기 플라즈마 발생부에 전원을 공급시키도록 구비된 전원공급부; 및
상기 전원공급부와 연결되고, 상기 플라즈마 발생부에서 발생시키는 플라즈마의 강도를 제어하도록 구비된 제어부;
를 포함하는 플라즈마 발생 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 발생부는,
상기 중심전극과 상기 외곽전극 사이에 가스를 공급시키는 가스공급부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 중심전극은,
인가된 전압을 이용하여 전위차를 발생시키는 메탈전극; 및
상기 메탈전극과 접합되어 플라즈마를 안정시키도록 형성된 유전체층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 유전체층은,
대상물체와 접촉하도록 형성된 제1유전체층; 및
상기 제1유전체층과 상기 메탈전극 사이에 적층되도록 형성된 제2유전체층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제2유전체층은,
상기 메탈전극과 상기 제1유전체층을 접합시키도록 상기 제1유전체층에 금속 소재를 금속용사법으로 용착시켜 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제1항에 있어서,
상기 중심전극은,
대상물체와 접촉 시, 대상물체의 곡면을 따라 압축 및 복원이 가능하도록 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제1항에 있어서,
상기 중심전극은,
원주방향을 따라 120도 간격으로 돌출된 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 중심전극은,
탈착 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
플라즈마가 발생되도록 통전 시 입력된 전원을 변압시키고, 대상물체에 인가되는 플라즈마의 강도를 인식하여 소정 강도를 유지시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
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