[신소재공학]플라즈마(palsma)

소개

플라즈마(palsma)에 대한 내용입니다.

목차

1. 플라즈마란
2. 플라즈마의 생성/구조
3. 플라즈마의 특성
4. 플라즈마의 종류
5. 플라즈마의 application
6. 용어정리

본문내용

1. 플라즈마란?

▷ 이온화한 기체
▷ 물질의 제 4 상태
▷ 번개, 아크, 네온사인, 태양, 오로라... 등
▷ Electrons, Electrically charged ions, Neutral Molecules..

※참고
cold palsma = low temperature plasma = non equilibrium plasma = glow discharge

- 기체 입자, 즉 기체분자나 원자에 에너지가 가해지면(일반적으로 가속된 전자의 충돌에 의한 에너지 전달. 그 외에도 열적, micro-wave에 의해서도 가능하다.) 최외각 전자가 궤도를 이탈함으로써 자유전자가 되어 양전하를 띄게 되며 분자 혹은 원자와 음전하를 갖는 전자가 생성된다. 이러한 양전하의 이온과 전자들이 다수가 모여 전체적으로 전기적인 중성을 갖으며 이렇게 구성된 입자들의 상호작용에 의해서 독특한 빛을 방출하며 입자들의 활발한 운동 때문에 높은 반응성을 갖게되는데 이러한 상태를 흔히 이온화한 기체 또는 플라즈마라고 부른다. 전자를 어떻게 가속시키느냐, 또는 플라즈마가 형성되는 상황의 전자밀도나 그 때의 온도에 의해서 다양한 플라즈마가 형성되는데, 다음 그림은 밀도(전자밀도)와 온도에 따른 플라즈마 상태를 분류한 그림이다.

2. 플라즈마의 생성 / 구조


▷ 생성과 구조 - 다음은 플라즈마가 형성되고 있는 상태는 다음과 같은 3가지 상태가 복합적으로 일어나고 있다.

- 가장 위쪽의 그림에서 전자는 약한 운동에너지를 갖고 있으며 이 에너지로는 원자 혹은 분자에 충돌해도 아무런 변화가 없게 된다.(반발) 하지만 두 번째 그림과 같이 가속된 자유전자는 원자와 충돌하여 최외각 전자를 튕겨 보냄으로써 이온을 만들고 또 하나의 자유전자를 만들게 된다.(이온화) 한편 세 번째 그림과 같이 자유전자나 또는 이온이 다른 원자의 이온화에는 충분하지 않지만 충돌된 원자에 에너지를 공급하여 최외각 전자를 여기 시키게 된다. 이 여기된 전자는 다시 안정한 궤도로 돌아오면서 고유의 에너지 간격에 해당하는 빛에너지를 발산하게 된다.

또 하나 대표적인 플라즈마 발생기구로는 Penning ionization과 Penning exicitation이 있는데 이것은 불활성 기체가 포함된 경우 안정 상태의 원자나 준안정 원자들과 충돌해 여기나 이온화가 일어나는 경우이다.

참고자료

· http://100.naver.com/100.nhn?docid=183890
· http://terms.naver.com/item.php?d1id=7&docid=8268