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Glow discharge
RF glow discharge

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Glow discharge

Glow discharge는 기체의 압력이 100 ∼ 103 Pa 정도의 진공도를 갖는 chamber내에 위치한 두 개의 전극 간에 고전압을 걸어주었을 때 두 전극 사이에 생기는 방전 현상이다. Glow discharge 중의 기체 입자의 이온은 10-5 ∼ 10-3 정도의 분율로 존재한다. 또한 전자와 기체 분자간의 비탄성 충돌에 의하여 여기 상태에 있는 중성 원자도 존재한다. 전자의 질량은 이온의 질량보다 훨씬 작기 때문에, 플라즈마 중에서의 전자의 이동도는 이온의 이동도보다 크다. 따라서, 플라즈마에 밖에서 자장이 가해지면 전자만이 가속되고 이온은 그만큼 가속되지 않는다.

Glow dishcharge의 사전적 의미는 극히 낮은 압력인 0.5㎜Hg 정도에서 기체를 수㎝ 채운 방전관에 전극을 놓고 높은 전압을 가하면 전류가 흐름에 따라 글로(희미한 빛)가 발생한다. 이러한 현상을 글로방전이라 하며, 각 기체에 따라 특유한 색이 부드럽게 발광한다. 즉, 음극판면은 음극광으로 뒤덮이고, 그로부터 양극 쪽으로 크룩스 암흑부(음극 암흑부) · 음글로·팰러디·암흑부가 계속되고, 이어서 양광주가 양극 가까이까지 이어지며, 양극판은 양극광으로 뒤덮인다. 이때 기체가 암흑부 이외의 장소에서 발하는 빛을 글로라고 한다. 네온사인이나 형광등의 글로램프는 이것을 응용한 예이다. 네온사인의 빛나고 있는 부분은 에너지 밀도는 작지만 전자와 이온으로 이온화되어 있으며 플라스마 상태로 되어 있다. 방전관의 2전극관 간격이 그다지 크지 않으면 거기에 가해진 전압의 대부분은 크룩스 암흑부에 걸리는데, 그 전위차를 음극강하라고 한다. 전류가 약할 때는 그것이 일정하게 유지되면서 글로방전도 정상적으로 계속된다. 그 이유는 음극 가까이의 큰 전위차에 의해서 양이온이 가속되어 음극에 충돌하고, 거기에서 전자를 몰아내어 방전이 계속되기 때문이다. 양이온의 충돌을 받은 음극은 발열한다. 전류가 세어져 음극이 과열하여 열전자를 방출하게 되면 글로방전은 아크방전으로 이행한다. 글로방전 현상은 글로램프나 정전압방전관 등에 널리 이용하고 있다.
저기압의 기체를 봉입한 방전관을 전원으로부터 큰 저항을 통하여 직류전압을 공급한다. 방전관에서는 전류의 범위에 따라서 (-)의 특성을 가지므로 반드시 직렬로 큰 저항을 넣어서 전류를 제한하지 않으면 생각지 않는 대전류가 흘러서, 전원이 방전관을 파괴할 수도 있으므로 주의를 해야한다.

참고자료

· 없음