대기압 Ar 직류 글로우 방전에서인가전압의 파형특성에 따른 광원효율 분석
The Analysis of Light Emissions on Ar DC Glow Discharge under the Atmosphere Pressure
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초록
대기압에서의 Ar 직류 글로우방전 현상을 1차원 유체모델을 통하여 시뮬레이션을 수행하였다. Ar 기체방전의 여기입자들로부터 방출되는 광원으로서 4가지(λ128㎚, λ727㎚, λ912㎚ 그리고 λ966㎚) 파장의 빛을 검토하였다. 그 결과, 사인형태의 전원전압을 인가하였을 경우, λ128㎚와 λ727㎚의 광원이 직류 전압파형을 인가하였을 때보다 거의 2배에 가까운 빛을 방출하는 것을 확인하였다. 또한, 전원전압의 스위칭 시간이 짧을수록, λ128㎚와 λ727㎚의 방출이 더 많아지는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 하전입자에 의한 줄 열과 소모 전력에 관해서도 논의하였다.
Abstract
We developed a one-dimensional Ar fluid model running in DC-type applied voltage with a sine and a pulse waveform at the atmosphere pressure. We investigated the light emissions and efficiencies of λ128㎚, λ727㎚, λ912㎚ and λ966㎚ from the Ar excited particles. From the results, the light emission of λ128㎚ and λ727㎚ in the applied voltage with a sine waveform were almost two times as in DC voltage type. The shorter the switching time of applied voltage was, the more the light emissions of λ128㎚ and λ727㎚ were. We discussed the power consumption and Joule heating by charged particles.
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