KR200427719Y1 - Atmospheric pressure plasma generating apparatus - Google Patents

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KR200427719Y1 KR2020060016515U KR20060016515U KR200427719Y1 KR 200427719 Y1 KR200427719 Y1 KR 200427719Y1 KR 2020060016515 U KR2020060016515 U KR 2020060016515U KR 20060016515 U KR20060016515 U KR 20060016515U KR 200427719 Y1 KR200427719 Y1 KR 200427719Y1
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Abstract

본 고안은 상압 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 특히 안테나 및 안테나 전극을 사용함으로서 금속 전극 간에서 아크 발생이 일어나지 않으면서, 하나의 전원 장치로 여러 개의 금속 전극을 사용하는 플라즈마 Cell에서 동시에 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 발생되는 플라즈마는 비열의 코로나 또는 글로우 방전 플라즈마를 안테나 크기를 조절함으로서 쉽게 조절이 가능할 수 있도록 구성되는 상압 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서,The present invention relates to an atmospheric pressure plasma generating apparatus, and in particular, by using an antenna and an antenna electrode, without generating arc between metal electrodes, plasma can be generated simultaneously in a plasma cell using several metal electrodes as one power supply device. The plasma generated may be related to an atmospheric pressure plasma generator configured to be easily adjustable by adjusting an antenna size of a non-thermal corona or glow discharge plasma.

본 고안을 적용하면, 대면적 시편을 효율적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라 3 차원 구조의 시편도 처리할 수 있으며, 시편 종류에 상관없이 절연체, 전도체, 반도체 등 어떠한 재료도 손쉽고 안정적으로 세정 및 표면개질이 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.By applying the present invention, not only the large area specimens can be efficiently processed, but also three-dimensional specimens can be processed, and any materials such as insulators, conductors, and semiconductors can be easily and reliably cleaned and surface modified regardless of the specimen type. There is an effect that can make this possible.

Description

상압 플라즈마 발생장치{ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMA GENERATING APPARATUS}Atmospheric pressure plasma generator {ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMA GENERATING APPARATUS}

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 상압 플라즈마 발생장치의 단면도1 is a cross-sectional view of an atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 상압 플라즈마 발생장치의 입체도2 is a three-dimensional view of the atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention

도 3은 본 고안의 일실시예에 의한 또 다른 적용 상압 플라즈마 발생장치의 입체도Figure 3 is a three-dimensional view of another applied atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention

도 4는 본 고안의 일실시예에 의한 상압 플라즈마 발생장치의 전기 배선도Figure 4 is an electrical wiring diagram of the atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention

도 5는 본 고안의 일실시예에 의한 상압 플라즈마 발생장치의 또 다른 적용 전기 배선도Figure 5 is another application of the atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention

도 6은 본 고안의 일실시예에 의한 또 다른 적용 상압 플라즈마 발생장치의 단면도6 is a cross-sectional view of another applied atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 7은 본 고안의 일실시예에 의한 또 다른 적용 리모트 상압 플라즈마 발생장치의 단면도7 is a cross-sectional view of another remote atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention

도 8은 본 고안의 일실시예에 의한 전도성 시편 처리 상압 플라즈마 발생장치의 단면도8 is a cross-sectional view of a conductive specimen processing atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention

< 도면의 주요 부분에 대한 부호에 대한 설명 ><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 상부 전극 2 : 안테나 전극 1: upper electrode 2: antenna electrode

3 : 안테나 4 : 하부 전극 3: antenna 4: lower electrode

5 : 유전체 6 : 프로펠러  5: dielectric 6: propeller

7 : 챔버 8 : 플라즈마 발생부 7: chamber 8: plasma generator

9 : 플라즈마 10 : 시편 9 plasma 10 specimen

11 : 시편 이동 벨트 41, 42, 51, 52 : 고압 전원 장치11: specimen transfer belt 41, 42, 51, 52: high voltage power supply

61 : 절연체 62 : 작업가스 분배기 61 isolator 62 working gas distributor

71 : 절연체 72 : 유전체71: insulator 72: dielectric

81 : 절연튜브81: insulated tube

본 고안은 상압 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 상부 전극에 고 전압을 인가하고 특히 안테나 및 안테나 전극을 사용함으로서 금속 전극 간에서 아크 발생이 일어나지 않으면서, 하나의 전원 장치로 여러 개의 금속 전극으로 구성된 플라즈마 Cell에서 동시에 플라즈마를 발생시킬 수 있는 코로나 또는 글로우 방전 플라즈마의 상압 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 하부 전극을 적용함으로 플라즈마 발생 길이를 증가시켜 대면적 시편을 효율적으로 처리함을 목적으로 하는 상압 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an atmospheric pressure plasma generating apparatus, wherein a high voltage is applied to an upper electrode, and in particular, by using an antenna and an antenna electrode, an arc is not generated between metal electrodes, and a plasma composed of several metal electrodes is formed as a single power supply. The present invention relates to an atmospheric pressure plasma generator for corona or glow discharge plasma capable of simultaneously generating plasma in a cell. An atmospheric pressure plasma generator for the purpose of efficiently processing a large-area specimen by increasing a plasma generation length by applying a lower electrode. It is about.

일반적으로, 플라즈마란 제4의 물질상태로 외부에서 가해진 전기장 등에 의해 생성된 이온, 전자, 라디칼 등과 중성입자로 구성되어 거시적으로 전기적 중성을 이루고 있는 물질상태이며, 이러한 플라즈마 내의 이온, 전자, 라디칼 등을 이용하여 재료의 표면 개질, 에칭, 코팅 또는 살균, 소독, 오존 생성, 염색, 폐수 및 수돗물 정화, 공기 정화, 고 휘도 램프 등의 분야에 널리 쓰이고 있다.In general, a plasma is a fourth material state consisting of ions, electrons, radicals, and neutral particles generated by an electric field applied from the outside to form a macroscopic electric neutrality, such as ions, electrons, radicals, etc. in the plasma. It is widely used in the fields such as surface modification of materials, etching, coating or sterilization, disinfection, ozone generation, dyeing, wastewater and tap water purification, air purification, high brightness lamps and the like.

이러한 플라즈마는 발생 압력에 따라 저압(수 mmTorr ∼ 수 Torr) 플라즈마와 상압(수 Torr ∼ 760 Torr) 플라즈마로 구분할 수 있다.Such plasma may be classified into low pressure (several mmTorr to several Torr) plasma and normal pressure (several Torr to 760 Torr) plasma according to the generated pressure.

이중 저압 플라즈마는 플라즈마의 생성이 용이하나 저압의 상태를 유지하기 위한 진공 챔버, 배기 장치 등의 비용이 고가이며, 배치 타입(batch type)의 제품 투입 방식으로 인해 대량 처리에 한계가 있다. 반면에 대기압 플라즈마는 대기압 (760 Torr) 상태에서 플라즈마를 생성시키므로 고비용의 진공 시스템이 필요하지 않고, 연속 공정이 가능하여 대량 생산에 많은 이점이 있다.The dual low pressure plasma is easy to generate plasma, but the cost of a vacuum chamber, an exhaust device, etc. for maintaining a low pressure state is expensive, and there is a limitation in mass processing due to a batch type product input method. On the other hand, since atmospheric plasma generates plasma at atmospheric pressure (760 Torr), an expensive vacuum system is not required, and a continuous process is possible, which has many advantages in mass production.

대기압에서 아크 방전을 억제시키면서 플라즈마를 발생시키는 방법으로 유전체 배리어(barrier) 타입 (T, Yokoyama, M. Kogoma, T. Moriwaki, and S. Okazaki, J. Phys. D : Appl. Phys. V23, p1125 (1990)), (John R. Roth, Peter P. Tsai, Chaoyu Lin, Mouuir Laroussi, Paul D. Spence, "Steady-state, Glow discharge plasma", US patent 5,387,842 (Feb. 7, 1995), "One Atmosphere, Uniform Glow discharge plasma", US patent 5,414,324 (May 9, 1995)),이 가장 일반적으로 사용되고 있다.Dielectric barrier type (T, Yokoyama, M. Kogoma, T. Moriwaki, and S. Okazaki, J. Phys. D: Appl. Phys. V 23 , as a method of generating plasma while suppressing arc discharge at atmospheric pressure) p1125 (1990)), (John R. Roth, Peter P. Tsai, Chaoyu Lin, Mouuir Laroussi, Paul D. Spence, "Steady-state, Glow discharge plasma", US patent 5,387,842 (Feb. 7, 1995), " One Atmosphere, Uniform Glow discharge plasma ", US patent 5,414,324 (May 9, 1995)), are the most commonly used.

일반적으로 사용하는 AC 배리어 타입은 적절한 전극 간격을 가지는 상, 하 전극 양면 또는 일면에 아크 방전을 억제하는 알루미나 등의 세라믹 유전체를 삽입하고 고압 AC pulse 전압을 가하여 대기압 플라즈마를 발생시키는 방법이다. In general, the AC barrier type is a method of generating an atmospheric plasma by inserting a ceramic dielectric such as alumina to suppress arc discharge on both sides or one side of the upper and lower electrodes having an appropriate electrode spacing and applying a high voltage AC pulse voltage.

이와 같은 상, 하 전극의 유전체 배리어 타입은 발생되는 플라즈마의 길이가 전극간 내부로 한정되어 그 길이가 크지 않아 3 차원 구조의 시편 등의 처리에는 적합하지 않다. 플라즈마 토치, 플라즈마 샤워 등은 3 차원 구조의 시편 등을 처리하는데 적합하지만 현재까지 개발된 것들이 아크 플라즈마용이 대부분으로 플라즈마 발생 면적이 작아서 대면적 처리가 어려우며 열 플라즈마로 인하여 적용되는 분야가 한정적이다. 유전체 베리어에 의한 플라즈마 샤워 타입 (Y. Sawada, K. Nakamura, H. Kitamura, Y. Inoue, "Plasma treatment apparatus and plasma treatment method performed by use of the same apparatus", US patent 6,424,091 (Jul. 23, 2002))은 아크의 고온 플라즈마가 아닌 코로나 또는 글로우 방전으로 대면적이 가능한 저온 플라즈마 샤워 타입이다. 그러나 플라즈마의 발생 길이가 수 mm로 작아서 3 차원 구조의 시편을 처리하기에는 제한적인 문제가 있다.The dielectric barrier type of the upper and lower electrodes is limited in the length of the generated plasma to the inside of the electrodes, and thus the length of the dielectric barrier type of the upper and lower electrodes is not suitable for the processing of specimens having a three-dimensional structure or the like. Plasma torch, plasma shower, etc. are suitable for processing specimens of three-dimensional structure, but the ones developed so far are mostly for arc plasma, and the plasma generating area is small, which makes it difficult to treat large areas and is limited due to thermal plasma. Plasma shower type by dielectric barrier (Y. Sawada, K. Nakamura, H. Kitamura, Y. Inoue, "Plasma treatment apparatus and plasma treatment method performed by use of the same apparatus", US patent 6,424,091 (Jul. 23, 2002) )) Is a low-temperature plasma shower type capable of large areas by corona or glow discharge rather than by high-temperature plasma of the arc. However, since the generation length of the plasma is small to a few mm, there is a limiting problem in processing a three-dimensional specimen.

본 고안은 상기와 같은 대면적 시편 및 3차원 시편처리 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 안테나 및 안테나 전극에 의한 다중 Cell에서 아크 발생이 일어나지 않으면서 동시에 플라즈마를 발생시킬 수 있으며 하부 전극을 적용함으로 플라즈마 발생 길이를 증가시켜 대면적 3차원 시편을 효율적으로 처리 할 수 있도록 하는 상압 플라즈마 발생장치를 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve the problems of the processing of the large-area specimen and the three-dimensional specimen as described above, and its purpose is to generate plasma at the same time without generating an arc in multiple cells by the antenna and the antenna electrode, and the lower electrode. The present invention provides an atmospheric pressure plasma generator that can efficiently process a large area three-dimensional specimen by increasing the plasma generation length.

또한, 본 고안의 다른 목적은 중요한 영역에 국소적으로 고밀도 플라즈마를 발생시킴으로서 고밀도 플라즈마를 시편에 조사하여 처리 효율을 증가 시킬 수 있을 뿐만 아니라 필요 없는 공간에서 플라즈마 발생을 최소화하여 에너지 효율을 높이고, 열 발생이 적어 기존의 수냉에 의한 냉각의 불편함을 해결할 수 있도록 하는 상압 플라즈마 발생장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to generate a high-density plasma locally in the critical area to not only increase the treatment efficiency by irradiating the specimen with the high-density plasma, but also to minimize the generation of plasma in the unnecessary space to increase the energy efficiency, heat It is to provide an atmospheric pressure plasma generating device that can reduce the occurrence of the conventional cooling by the water cooling inconvenience.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제 1 특징에 따르면, 하나 이상의 상부 전극과, 상기 상부 전극의 맞은편에 위치한 하나 이상의 안테나 전극과, 상기 안테나 전극에 연결된 안테나와, 상기의 각 구성부품을 플라즈마 발생부로 수용하고, 작업가스를 공급하는 작업가스 공급부를 포함하는 챔버로 구성되는 상압 플라즈마 발생장치를 제공한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, at least one upper electrode, at least one antenna electrode located opposite the upper electrode, an antenna connected to the antenna electrode, and each of the components Provided is an atmospheric pressure plasma generator including a chamber including a working gas supply unit for accommodating the plasma generating unit and supplying a working gas.

이때, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 상기 플라즈마 발생부 상부에 프로펠러를 위치하고, 플라즈마 발생부와 프로펠러가 회전하도록 구성되는 것이 바람직하다.At this time, according to an additional feature of the present invention, it is preferable that the propeller is positioned above the plasma generating unit, and configured to rotate the plasma generating unit and the propeller.

또한, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 시편은 상부 전극 및 안테나 전극 하부에 배치되는 것이 바람직하다.In addition, according to an additional feature of the present invention, the specimen is preferably disposed below the upper electrode and the antenna electrode.

또한, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 하부 전극은 상기 시편 하부에 위치하고, 유전체에 의해 감싸지도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, according to an additional feature of the present invention, it is preferable that the lower electrode is located under the specimen and is configured to be wrapped by a dielectric.

또한, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 상기 안테나를 제거하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, according to an additional feature of the present invention, it is preferable that the antenna is configured by removing.

또한, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 상기 상부 전극과 안테나 전극 사이에 고압의 AC 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, according to an additional feature of the present invention, it is preferable to be configured to generate a plasma by applying a high-voltage AC voltage between the upper electrode and the antenna electrode.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제 2 특징에 따르면, 하나 이상의 구멍을 갖는 상부전극과, 상기 구멍에 끼워지는 절연체 튜브와, 상기 절연체 튜브 안에 끼워지는 일체형의 안테나 및 안테나 전극과, 상기 안테나 및 안테나 전극의 끝이 상부전극 보다 수 미리미터(mm) 내지 수십 미리미터(mm) 돌출되는 구성과, 상기 상부전극 상부에 작업가스 분배기를 위치하고, 상기의 각 구성부품을 수용하고 작업가스를 공급하는 작업가스 공급부가 포함된 챔버로 구성되는 상압 플라즈마 발생장치를 제공한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, an upper electrode having one or more holes, an insulator tube fitted into the hole, an integrated antenna and antenna electrode fitted into the insulator tube, and the antenna And a configuration in which the end of the antenna electrode protrudes from several millimeters (mm) to several tens of millimeters (mm) than the upper electrode, and a working gas distributor is disposed on the upper electrode, accommodating each of the above components and supplying the working gas. It provides an atmospheric pressure plasma generating device consisting of a chamber containing a working gas supply.

이때, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 시편은 상기 안테나 및 안테나 전극 하부에 배치되는 것이 바람직하다.At this time, according to an additional feature of the present invention, the specimen is preferably disposed below the antenna and antenna electrode.

또한, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 하부 전극은 상기 시편 하부에 위치하고 유전체에 의해 감싸지도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, according to an additional feature of the present invention, the lower electrode is preferably configured to be positioned below the specimen and wrapped by a dielectric.

또한, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 상기 하부 전극에 고압의 AC 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, according to an additional feature of the present invention, it is preferably configured to generate a plasma by applying a high-voltage AC voltage to the lower electrode.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제 3 특징에 따르면, 하나 이상의 구멍을 갖는 상부전극과, 상기 상부전극은 유전체에 의해 감싸짐과, 상기 상부 전극 구멍 안에 일체형의 안테나 및 안테나 전극이 위치함과, 상기 안테나 및 안테나 전극은 유전체에 의해 상기 상부전극과 분리되어 있음과, 상기 안테나 및 안테나 전극은 유전체 하부로 돌출되어 있음과, 상기 안테나 및 안테나 전극 하부에 작은 구멍을 갖는 절연체 튜브를 위치함과, 상기 절연체 튜브 아래에 작은 구멍을 갖는 하부 전극이 위치함과, 상기 하부전극은 접지됨과, 상기 구성부품 상부에 작업가스 분배기를 위치함과, 상기 구성부품을 수용하고 작업가스를 공급하는 작업가스 공급부를 갖는 챔버로 구성된 상압 플라즈마 발생장치를 제공한다.According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, an upper electrode having one or more holes, the upper electrode is surrounded by a dielectric, and an integrated antenna and antenna electrode are located in the upper electrode hole And the antenna and the antenna electrode are separated from the upper electrode by a dielectric, the antenna and the antenna electrode protrude below the dielectric, and the insulator tube having a small hole in the antenna and the antenna electrode is located below. And a lower electrode having a small hole under the insulator tube is located, the lower electrode is grounded, a working gas distributor is positioned above the component, and accommodates the component and supplies the working gas. An atmospheric pressure plasma generator comprising a chamber having a gas supply unit is provided.

이때, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 시편은 상기 하부전극 하부에 배치되는 것이 바람직하다.At this time, according to an additional feature of the present invention, the specimen is preferably disposed below the lower electrode.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제 4 특징에 따르면, 하나 이상의 구멍을 갖는 상부전극과, 상기 상부전극은 유전체에 의해 감싸지고, 상기 상부 전극 구멍 안에 일체형 및 튜브형의 안테나 및 안테나 전극이 위치하고, 상기 안테나 및 안테나 전극은 유전체에 의해 상기 상부전극과 분리되어 있고, 상기 안테나 및 안테나 전극은 유전체 하부로 돌출되고, 상기 튜브형 안테나 및 안테나 전극의 돌출된 부분은 일정 각도로 휘어져 있고, 상기 안테나 및 안테나 전극 배열에서 첫 번째만 절연튜브로 위치하고, 상기 절연 튜브의 돌출된 부분이 일정 각로로 휘어져 있고, 상기 구성부품 상부에 작업가스 분배기를 위치하고, 상기 구성부품을 수용하고 작업가스를 공급하는 작업가스 공급부를 갖는 챔버로 구성된 상압 플라즈마 발생장치를 제공한다.According to a fourth aspect of the present invention for achieving the above object, an upper electrode having one or more holes, the upper electrode is surrounded by a dielectric, and integral and tubular antennas and antenna electrodes are located in the upper electrode holes. The antenna and the antenna electrode are separated from the upper electrode by a dielectric, the antenna and the antenna electrode protrude below the dielectric, the protruding portions of the tubular antenna and the antenna electrode are bent at an angle, the antenna and The first gas in the antenna electrode array is positioned as the insulating tube, the protruding portion of the insulating tube is bent at a predetermined angle, the working gas distributor is located above the component, the working gas for receiving the component and supply the working gas An atmospheric pressure plasma generator comprising a chamber having a supply unit is provided.

이때, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 시편 겸 하부전극은 상기 안테나 및 안테나 전극 하부에 배치되도록 하고, 접지가 되는 것이 바람직하다.At this time, according to an additional feature of the present invention, the specimen and the lower electrode is preferably disposed below the antenna and the antenna electrode, it is preferable that the ground.

또한, 본 고안의 부가적인 특징에 따르면, 상기 상부 전극에 고압의 AC 전압 을 인가하여 플라즈마를 발생시키도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, according to an additional feature of the present invention, it is preferably configured to generate a plasma by applying a high-voltage AC voltage to the upper electrode.

본 고안의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above object and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings, by those skilled in the art.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 상압 플라즈마 발생장치의 단면도이고, 도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 상압 플라즈마 발생장치의 입체도이며, 도 3은 본 고안의 일실시예에 의한 또 다른 적용 상압 플라즈마 발생장치의 입체도를 나타낸다. 또한, 도 4는 본 고안의 일실시예에 의한 상압 플라즈마 발생장치의 전기 배선도이며, 도 5는 본 고안의 일실시예에 의한 상압 플라즈마 발생장치의 또 다른 적용 전기 배선도이고, 도 6은 본 고안의 일실시예에 의한 또 다른 적용 상압 플라즈마 발생장치의 단면도를 나타낸다. 또한, 도 7은 본 고안의 일실시예에 의한 또 다른 적용 리모트 상압 플라즈마 발생장치의 단면도이고, 도 8은 본 고안의 일실시예에 의한 전도성 시편 처리 상압 플라즈마 발생장치의 단면도를 나타낸다.1 is a cross-sectional view of an atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a three-dimensional view of the atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention Figure 3 shows a three-dimensional view of another atmospheric pressure plasma generator. In addition, Figure 4 is an electrical wiring diagram of the atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is another applied electrical wiring diagram of the atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 6 A cross-sectional view of another atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention is shown. In addition, Figure 7 is a cross-sectional view of another applied remote atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a cross-sectional view of a conductive specimen processing atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

상기 각 첨부도면을 참조하여 본 고안의 상압 플라즈마 발생장치를 설명하면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상부전극(1)과 안테나 전극(2) 및 안테나 전 극(2)에 연결된 안테나(3)로 구비된다. 상기 상부전극(1)과 안테나 전극(2) 및 안테나(3)는 플라즈마 발생부(8) 안에 포함된다. 상기 플라즈마 발생부(8) 상부에 프로펠라(6)가 위치한다. 상기 플라즈마 발생부(8)와 프로펠라(6)는 챔버(7)에 의해 감싸져 있다. 챔버(7) 상부에 작업 가스가 들어올 수 있게 구멍이 존재한다. 상기 플라즈마 발생부(8)와 프로펠라(6)는 회전하여 하부로 바람이 흐르게 한다. 상기 상부전극(1)과 안테나 전극(2) 하부에 시편(10)을 위치한다. 상기 시편(10)은 시편 이동 벨트(11)에 의해 연속적으로 움직일 수 있다. 상기 시편 이동 벨트(11) 하부에 하부 전극(4)을 위치하며, 하부 전극(4)은 유전체(5)에 의해 감싸져 있다.Referring to the accompanying drawings, the atmospheric pressure plasma generator according to the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, an antenna connected to the upper electrode 1, the antenna electrode 2, and the antenna electrode 2 ( 3) is provided. The upper electrode 1, the antenna electrode 2, and the antenna 3 are included in the plasma generator 8. The propeller 6 is positioned above the plasma generator 8. The plasma generator 8 and the propeller 6 are surrounded by a chamber 7. A hole is present in the chamber 7 to allow working gas to enter. The plasma generator 8 and the propeller 6 rotate to allow the wind to flow downward. The specimen 10 is positioned below the upper electrode 1 and the antenna electrode 2. The specimen 10 may be continuously moved by the specimen movement belt 11. A lower electrode 4 is positioned below the specimen movement belt 11, and the lower electrode 4 is surrounded by the dielectric 5.

상기 도 1 및 도 2 및 도 3 및 도 4를 참조하여 플라즈마가 발생되는 형상을 설명하면, 상부전극(1)에 도 4에서 고압 전원 장치(41)의 AC 고압이 인가되면 상부전극(1)과 안테나 전극(2) 사이에 플라즈마가 발생하는데 발생되는 플라즈마의 세기는 안테나(3)의 크기가 클수록 강해진다. 이와 같이 공중에 떠 있는 안테나 전극(2)과 상부전극(1) 사이에 플라즈마가 발생되는 원리는 처음 이그니션은 AC 고압이 인가되어 높은 포텐샬(Potential)을 갖는 상부전극(1)과 제로 포텐샬의 안테나 전극(2) 사이의 전위차에 의해 플라즈마가 이그니션 되며 발생된 플라즈마에 의해 전기 통로가 형성된 안테나 전극(2)을 통하여 안테나(3)에 높은 포텐샬이 형성된다. 즉, 안테나(3)의 전자들이 주변으로 방출 또는 흡수되면서 안테나(3)는 높은 포텐샬을 갖는다. 세부적으로 설명하면 다음과 같다. 상부전극(1)에 AC 전압에서 높은 플러스(+) 전압이 가해지면 플라즈마가 발생하여 전기 통로가 형성되면 안테나 전극(2) 및 안테나(3)에 있는 전자가 외부로 방출하게 되어 높은 플러스(+) 포 텐샬로 된다. 이후 AC 전압의 극성이 바뀌어 상부전극(1)에 높은 마이너스(-) 전압이 인가되면 앞 사이클에서 형성된 안테나(3) 및 안테나 전극(2)의 높은 플러스(+) 포텐샬과 전위차로 인하여 플라즈마가 형성되고 플라즈마 전기 통로를 통하여 안테나(3) 및 안테나 전극(2)은 높은 마이너스(-) 포텐샬로 바뀌게 되며 이와 같은 과정을 반복하게 된다. 안테나의 크기가 크면 전자의 방출 또는 흡수의 양이 많아지게 되어 발생되는 플라즈마의 밀도도 강해지게 되어 안테나 크기에 따라 코로나 방전, 노말 글로우 방전, 어브노말 글로우 방전의 다양한 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 만일 상부전극(1)에 아주 높은 AC 전압을 인가하면 안테나(3)에도 아주 높은 포텐샬이 형성되어 안테나(3) 주변의 가스가 전자 및 이온으로 분해되는 코로나 플라즈마가 형성되며 형성된 전자 및 이온은 안테나(3)에 흡탈착을 하면서 보다 높은 포텐샬 차이로 인하여 강한 플라즈마를 형성한다. 상기와 같은 과정에서 과충전으로 인하여 안테나(3)에 형성되는 포텐샬은 인가한 전압 보다 높게 형성되어 플라즈마 발생에 효과적이다. Referring to FIG. 1 and FIG. 2 and FIG. 3 and FIG. 4, when the plasma is generated, when the AC high pressure of the high voltage power supply device 41 is applied to the upper electrode 1, the upper electrode 1 is applied. The intensity of the plasma generated when plasma is generated between the antenna electrode 2 and the antenna electrode 2 increases as the size of the antenna 3 increases. As such, the principle of generating plasma between the antenna electrode 2 and the upper electrode 1 floating in the air is that the first ignition is applied to the high potential of the upper electrode 1 having zero potential and zero potential antenna. The plasma is ignited by the potential difference between the electrodes 2, and a high potential is formed in the antenna 3 through the antenna electrode 2 in which an electric passage is formed by the generated plasma. That is, the antenna 3 has a high potential as the electrons of the antenna 3 are emitted or absorbed to the surroundings. The detailed description is as follows. When a high positive voltage is applied to the upper electrode 1 at an AC voltage, plasma is generated, and when an electric passage is formed, electrons in the antenna electrode 2 and the antenna 3 are emitted to the outside, and thus a high positive (+) voltage is generated. ) Potential. After that, when the polarity of the AC voltage is changed and a high negative voltage is applied to the upper electrode 1, plasma is formed due to the high positive potential and the potential difference between the antenna 3 and the antenna electrode 2 formed in the previous cycle. The antenna 3 and the antenna electrode 2 are converted to a high negative potential through the plasma electric passage and the process is repeated. If the size of the antenna is large, the amount of emission or absorption of electrons increases, so that the density of the plasma is also strengthened, and according to the size of the antenna, various plasmas of corona discharge, normal glow discharge, and abnormal glow discharge may be generated. If a very high AC voltage is applied to the upper electrode 1, a very high potential is also formed in the antenna 3 to form a corona plasma in which gas around the antenna 3 is decomposed into electrons and ions. Adsorption and desorption at (3) forms a strong plasma due to higher potential difference. In the above process, the potential formed on the antenna 3 due to overcharging is higher than the applied voltage, which is effective for generating plasma.

상기와 같이 본 고안에서 안테나(3) 및 안테나 전극(2)을 사용함으로서 나타나는 장점은 금속 전극 간에서 아크 발생이 일어나지 않으면서, 하나의 전원 장치로 여러 개의 금속 전극을 사용하는 플라즈마 Cell에서 동시에 플라즈마를 발생시킬 수 있다. Advantages of using the antenna 3 and the antenna electrode 2 in the present invention as described above is that the plasma generation at the same time in the plasma cell using a plurality of metal electrodes as one power supply, without generating arc between the metal electrodes Can be generated.

보통은 일정 거리를 갖는 여러 개의 금속 전극들에 고압을 인가하면 가장 가까운 거리의 전극 간에서 아크가 발생하면서 강한 플라즈마에 의해 강한 전기 통로가 형성됨으로 매우 큰 전류가 흐르고 인가전압이 감쇄하여 여러 개의 금속 전극들 에서 동시에 플라즈마를 발생 시킬 수 없게 된다. 본 고안에서는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 고안으로서 여러 개의 금속 전극들 간에 플라즈마를 발생시킬 수 있으며 발생되는 플라즈마는 비열의 코로나 또는 글로우 방전 플라즈마를 안테나 크기를 조절함으로서 쉽게 조절이 가능한 장점을 갖고 있다. Normally, when high pressure is applied to several metal electrodes with a certain distance, an arc is generated between the electrodes of the closest distance, and a strong electric path is formed by a strong plasma, so that a large current flows and the applied voltage is attenuated. It is impossible to generate plasma at the electrodes at the same time. In the present invention to solve the above problems can generate a plasma between a plurality of metal electrodes and the generated plasma has the advantage that can be easily adjusted by adjusting the antenna size of the non-thermal corona or glow discharge plasma.

상기 설명에서와 같이 발생된 플라즈마는 프로펠러(6)에서 발생되는 바람 및 하부 전극(4)과의 전위차에 의해 아래로 플라즈마(9)가 발생하게 된다. 참고로 하부 전극(4)이 없을 경우 발생되는 플라즈마 길이는 안테나의 크기에 따라 2 ~ 5 cm 정도이고, 하부 전극(4)에 고전압을 인가하면 발생되는 플라즈마 길이가 전압에 따라 5 ~ 10 cm로 증가하며 시편(10) 표면에서 플라즈마 밀도도 증가한다.As described above, the generated plasma causes the plasma 9 to be generated downward by the wind generated in the propeller 6 and the potential difference between the lower electrode 4. For reference, the plasma length generated when the lower electrode 4 is absent is about 2 to 5 cm depending on the size of the antenna, and when the high voltage is applied to the lower electrode 4, the generated plasma length is about 5 to 10 cm depending on the voltage. Increasing plasma density also increases at the specimen 10 surface.

도 3은 본 고안의 일실시예에 의한 또 다른 적용 상압 플라즈마 발생장치의 입체도로, 도 1 및 도 2에서의 회전부가 없는 단순한 구조로, 튜브형태의 상부 전극(1)에서 일정 거리에 하나 이상의 디스크 형태의 안테나 전극(2)이 위치하며 각각의 안테나 전극(2)에 안테나(3)가 연결 되어 있으며, 각 안테나 전극(2)은 엇갈리게 위치하여 플라즈마 발생 균일성을 확보한다. 튜브형태의 상부 전극(1)과 안테나 전극(2) 하부에 시편(10)을 위치하며 시편(10) 하부에 하부 전극(4)을 위치하는 구조로서 그 특징은 회전부가 없으므로 구조가 단순하여 제작이 편리하며 처리 폭을 무한정 넓힐 수 있다. Figure 3 is a three-dimensional view of another applied atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention, a simple structure without the rotating part in Figures 1 and 2, one or more at a distance from the tube-shaped upper electrode (1) The disk-shaped antenna electrode 2 is located and the antenna 3 is connected to each antenna electrode 2, and each antenna electrode 2 is staggered to ensure uniformity of plasma generation. The test piece 10 is positioned below the upper electrode 1 and the antenna electrode 2 in the form of a tube, and the lower electrode 4 is positioned below the test piece 10. This is convenient and the processing width can be extended indefinitely.

도 5는 본 고안의 일실시예에 의한 상압 플라즈마 발생장치의 또 다른 적용 전기 배선도로, 상기 도 1 및 도 2 및 도 3 및 도 4에서 안테나(3)를 제거한 구조이며, 각각의 전극 Cell에 고압 전원 장치(51, 52, ㆍㆍㆍ)를 인가한 구조이다. 도 5에서와 같이 본 고안은 각 전극 Cell 마다 독립적인 고압 발생 트랜스를 부착하여 플라즈마 밀도를 높일 수 있고, 플라즈마 발생 길이를 증가 시킬 수 있다. 상기 고안에서는 플라즈마 발생 길이가 15 cm 까지도 가능하다. FIG. 5 is a diagram illustrating another application of the atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention, in which the antenna 3 is removed from FIGS. 1 and 2, 3, and 4. The high voltage power supplies 51, 52, ... are applied. As shown in FIG. 5, the present invention may attach an independent high pressure generating transformer to each electrode cell to increase the plasma density and increase the plasma generation length. In the above design, the plasma generation length may be up to 15 cm.

도 6은 본 고안의 일실시예에 의한 또 다른 적용 상압 플라즈마 발생장치의 단면도로, 구멍을 갖는 상부전극(1)에 절연체(61) 튜브가 구멍에 끼워지며 절연체(61) 튜브 구멍에 일체형의 안테나 및 안테나 전극(2,3)이 끼워지며 안테나 및 안테나 전극(2,3)의 끝이 상부전극(1) 보다 수 ~ 수십 mm 돌출되게 구성되며, 상부전극(1) 상부에 작업가스 분배기(62)가 위치하며, 상기 구성품이 챔버(7)에 의해 감싸져 있다. 챔버(7) 상부에 작업 가스가 들어올 수 있게 구멍이 존재한다. 상기 안테나 및 안테나 전극(2) 하부에 시편(10)을 위치한다. 상기 시편(10) 하부에 하부 전극(4)을 위치하며, 하부 전극(4)은 유전체(5)에 의해 감싸져 있다. Figure 6 is a cross-sectional view of another applied atmospheric pressure plasma generator according to an embodiment of the present invention, the insulator 61 tube is inserted into the hole in the upper electrode 1 having a hole and integrally formed in the tube hole of the insulator 61. The antenna and the antenna electrode (2,3) is fitted and the ends of the antenna and the antenna electrode (2,3) is configured to protrude several to several tens of mm than the upper electrode (1), the working gas distributor (top) 62 is located, the component is wrapped by the chamber (7). A hole is present in the chamber 7 to allow working gas to enter. The test piece 10 is positioned below the antenna and the antenna electrode 2. The lower electrode 4 is positioned below the specimen 10, and the lower electrode 4 is surrounded by the dielectric 5.

도 6에서 주요 플라즈마 발생 부분은 안테나 및 안테나 전극(2,3) 끝단으로, 앞에서 설명한 바와 같이 안테나 및 안테나 전극(2,3)의 포텐샬이 상부 전극(1)에 인가된 전압 보다 높게 형성되어 플라즈마 발생 밀도를 강하게 형성하며, 절연체(61)와 안테나 및 안테나 전극(2,3) 사이 틈으로 작업가스가 빠른 속도로 유속하여 발생된 플라즈마(9)를 시편(10) 표면에 보다 효과적으로 도달하게 한다. In FIG. 6, the main plasma generating part is the ends of the antenna and the antenna electrodes 2 and 3, and as described above, the potential of the antenna and the antenna electrodes 2 and 3 is higher than the voltage applied to the upper electrode 1 so that the plasma The density of the formation is strongly formed, and the working gas flows at a high speed through the gap between the insulator 61 and the antenna and the antenna electrodes 2 and 3 so that the generated plasma 9 can reach the surface of the specimen 10 more effectively. .

상기 도 6의 구조에서의 특징은 플라즈마 발생 소스인 안테나 및 안테나 전극(2,3)의 간격을 촘촘히 제작할 수 있어 플라즈마 균일성을 향상시킬 수 있으며, 제작이 편리한 장점을 갖고 있다.  In the structure of FIG. 6, the spacing between the antenna and the antenna electrodes 2 and 3, which are the plasma generating sources, can be closely manufactured to improve plasma uniformity, and the manufacturing is easy.

상기 고안으로부터 두꺼운 대면적 3 차원 구조의 시편을 효율적으로 처리할 수 있다.From the above design, it is possible to efficiently process the specimen of thick large area three-dimensional structure.

도 7은 본 고안의 일실시예에 의한 또 다른 적용 리모트 상압 플라즈마 발생장치의 단면도로, 구멍을 갖는 상부전극(1)은 유전체(72)에 의해 감싸져 있으며, 상부전극(1)의 구멍 안에 일체형의 안테나 및 안테나 전극(2,3)이 위치하여 상부전극(1) 유전체(72) 안테나 및 안테나 전극(2,3)이 빈 공간 없이 배열되며, 안테나 및 안테나 전극(2,3) 하부에 작은 구멍을 갖는 절연체(71) 튜브가 위치하며, 절연체(72) 튜브 아래에 작은 구멍을 갖는 하부 전극(4)이 위치하며, 하부전극(4)은 접지 된다. 상기 구성품이 챔버(7)에 의해 감싸져 있다. 챔버(7) 상부에 작업 가스가 들어올 수 있게 구멍이 존재한다. 상기 하부전극(4) 하부에 시편(10)을 위치한다. 7 is a cross-sectional view of another applied remote atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, in which an upper electrode 1 having a hole is surrounded by a dielectric 72, and in a hole of the upper electrode 1. The integrated antenna and antenna electrodes 2 and 3 are positioned so that the top electrode 1 dielectric 72 antennas and antenna electrodes 2 and 3 are arranged without empty space, and under the antenna and antenna electrodes 2 and 3 The insulator 71 tube having a small hole is located, and the lower electrode 4 having a small hole is located under the insulator 72 tube, and the lower electrode 4 is grounded. The component is wrapped by the chamber 7. A hole is present in the chamber 7 to allow working gas to enter. The specimen 10 is positioned below the lower electrode 4.

도 7에서 플라즈마 발생 특징은 안테나 및 안테나 전극(2,3)과 하부전극(4) 사이에 절연체(71) 튜브 안의 좁은 공간에 금속간 방전에 의해 고 밀도 플라즈마를 형성하며, 형성된 플라즈마는 고압의 작업 가스 유속에 의해 하부로 분출하게 된다. 발생된 플라즈마는 리모트 플라즈마 방식으로 전기적으로 취약한 반도체나 디스플레이 페널의 기판을 손상 없이 처리할 수 있다. The plasma generation feature in FIG. 7 forms a high density plasma by intermetallic discharge in a narrow space in the insulator 71 tube between the antenna and the antenna electrodes 2, 3 and the lower electrode 4, and the formed plasma has a high pressure. It is ejected downward by the working gas flow rate. The generated plasma can process the substrate of the electrically weak semiconductor or display panel without damage by the remote plasma method.

상기 도 7에서의 특징은 기존의 DBD 방식의 리모트 플라즈마 발생 장치와 비교하여 중요한 영역에 국소적으로 고밀도 플라즈마를 발생시킴으로서 고밀도 플라즈마를 시편에 조사하여 처리 효율을 증가 시킬 수 있을 뿐만 아니라 필요 없는 공간에서 플라즈마 발생이 없으므로 에너지 효율이 높고, 열 발생이 적어 기존의 수냉에 의한 냉각의 불편함을 해결할 수 있는 장점이 있다.The characteristic of FIG. 7 is that the high density plasma is locally generated in an important area compared to the conventional DBD type remote plasma generating apparatus, so that the specimen can be irradiated with the high density plasma to increase the processing efficiency, and also in an unnecessary space. Since there is no plasma generation, energy efficiency is high, and heat generation is low, and thus there is an advantage of solving the inconvenience of cooling by conventional water cooling.

도 8은 본 고안의 일실시예에 의한 전도성 시편 처리 상압 플라즈마 발생 장치의 단면도로, 구멍을 갖는 상부전극(1)은 유전체(72)에 의해 감싸져 있으며, 상부전극(1)의 구멍 안에 튜브형의 안테나 및 안테나 전극(2,3)이 위치하여 상부전극(1) 유전체(72) 안테나 및 안테나 전극(2,3)이 빈 공간 없이 배열되며, 튜브형의 안테나 및 안테나 전극(2,3)의 하부는 유전체(72) 밖으로 돌출되어 있으며, 안테나 및 안테나 전극(2,3)의 돌출된 부분은 일정 각도로 휘어져 있으며, 절연튜브(81)가 처음에 위치하며, 상기 구성품 상부에 작업가스 분배기(62)가 위치하며, 상기 구성품이 챔버(7)에 의해 감싸져 있다. 챔버(7) 상부에 작업 가스가 들어올 수 있게 구멍이 존재한다. 상기 튜브형 안테나 및 안테나 전극(2,3) 하부에 하부전극 겸 시편(4,10)을 위치하며, 하부전극 겸 시편(4,10)은 접지 된다.  8 is a cross-sectional view of a conductive specimen processing atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein an upper electrode 1 having a hole is surrounded by a dielectric 72, and a tubular shape is formed in the hole of the upper electrode 1. Antenna and antenna electrodes (2,3) of the upper electrode (1) dielectric 72 antennas and antenna electrodes (2,3) are arranged without empty space, the tubular antenna and antenna electrodes (2,3) of The lower portion protrudes out of the dielectric 72, the protruding portions of the antenna and the antenna electrodes 2 and 3 are bent at an angle, the insulating tube 81 is initially located, and the working gas distributor (top) 62 is located, the component is wrapped by the chamber (7). A hole is present in the chamber 7 to allow working gas to enter. Lower electrode and specimens 4 and 10 are positioned below the tubular antenna and antenna electrodes 2 and 3, and the lower electrode and specimens 4 and 10 are grounded.

도 8에서 플라즈마 발생 특징은 앞에서 상술한 바와 같이 안테나 및 안테나 전극(2,3)을 사용함으로서 모든 안테나 전극 및 하부전극의 금속간 전극에서 플라즈마가 발생하며, 튜브형 안테나 및 안테나 전극(2,3)과 하부전극 겸 시편(4,10) 사이에 발생된 플라즈마가 이웃한 튜브형 안테나 및 안테나 전극(2,3) 튜브에서 나오는 작업 가스 유속에 의해 옆으로 번지게 되어 넓은 면적을 처리할 수 있게 하는 원리이다. In FIG. 8, the plasma generation feature uses the antenna and antenna electrodes 2 and 3 as described above to generate plasma at the intermetallic electrodes of all the antenna electrodes and the lower electrode, and the tubular antenna and the antenna electrodes 2 and 3. Plasma generated between and the lower electrode and the specimen (4,10) is spread sideways by the working gas flow rate from the adjacent tube-shaped antenna and the tube of the antenna electrode (2,3) to treat a large area to be.

상기 도 8에서의 특징은 전도성을 갖는 시편 처리에 적합한 구조로 고밀도 플라즈마가 시편에 직접 형성됨으로 기름 또는 지문 등의 오염 물질을 쉽게 제거할 수 있다. 또한 대면적을 처리할 수 있는 제작이 쉬운 구조를 갖고 있다. The characteristic of FIG. 8 is that a high density plasma is directly formed on the specimen in a structure suitable for conducting the specimen having conductivity, so that contaminants such as oil or fingerprints can be easily removed. It also has a structure that is easy to manufacture that can handle a large area.

상기 고안에서 작업가스는 모든 종류의 가스를 사용할 수 있다.In the above design, the working gas may use any kind of gas.

이상의 본 고안은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들 에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, it can be variously modified and changed by those skilled in the art, which is included in the spirit and scope of the present invention defined in the appended claims.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의한 상압 플라즈마 발생 장치는 안테나 및 안테나 전극을 사용함으로서 금속 전극 간에서 아크 발생이 일어나지 않으면서, 하나의 전원 장치로 여러 개의 금속 전극을 사용하는 플라즈마 Cell에서 동시에 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 발생되는 플라즈마는 비열의 코로나 또는 글로우 방전 플라즈마를 안테나 크기를 조절함으로서 쉽게 조절이 가능하고, 대면적 3 차원 구조의 시편을 효율적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.As described above, the atmospheric pressure plasma generating apparatus according to the present invention uses an antenna and an antenna electrode so that arc generation does not occur between the metal electrodes, and simultaneously plasma is generated in a plasma cell using several metal electrodes as one power supply device. The generated plasma can be easily adjusted by adjusting the antenna size of the non-thermal corona or glow discharge plasma, and has an effect of efficiently processing a specimen of a large-area three-dimensional structure.

또한, 리모트 고밀도 플라즈마를 발생시켜 전기적으로 취약한 반도체나 디스플레이 페널의 기판을 손상 없이 처리할 수 있다.In addition, by generating a remote high-density plasma, it is possible to process the substrate of the electrically weak semiconductor or display panel without damage.

또한, 고밀도의 플라즈마가 한정된 공간에 국한되지 않고 외부로 발생되는 구조로 실현하여 시편의 크기에 관계없이 균일하게 처리할 수 있다.In addition, the high-density plasma is not limited to a limited space, but can be realized as a structure that is generated externally so that it can be uniformly processed regardless of the size of the specimen.

또한, 발생되는 플라즈마는 열이 발생하지 않는 코로나 또는 글로우 방전 플라즈마를 안테나 크기를 조절함으로서 쉽게 조절이 가능할 수 있다.In addition, the generated plasma may be easily controlled by adjusting the antenna size of the corona or glow discharge plasma that does not generate heat.

또한, 발생된 플라즈마가 시편 표면에 효율적으로 도달할 수 있도록 시편 하부에 하부 전극을 위치하여 시편의 크기에 관계없이 균일하게 처리할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can be uniformly processed irrespective of the size of the specimen by placing the lower electrode under the specimen so that the generated plasma can reach the specimen surface efficiently.

또한, 금속의 상부 전극 및 안테나 및 안테나 전극을 사용하여 고효율이며, 구조가 간단하고, 대면적을 저비용으로 상용성을 가지는 플라즈마 발생장치를 제작할 수 있다.In addition, by using the metal upper electrode, the antenna, and the antenna electrode, it is possible to fabricate a plasma generating apparatus having high efficiency, simple structure, and large area compatibility at low cost.

또한, 복잡한 3차원 시편은 물론 시편 종류에 상관없이 절연체, 전도체, 반도체 등 어떠한 재료도 손쉽고 안정적으로 세정 및 표면개질이 가능하게 할 수 있다.In addition, any material, such as an insulator, a conductor, or a semiconductor, can be easily and reliably cleaned and surface modified regardless of a complex three-dimensional specimen, as well as a specimen type.

Claims (18)

하나 이상의 상부 전극과, 상기 상부 전극의 맞은편에 위치한 하나 이상의 안테나 전극과, 상기 안테나 전극에 연결된 안테나와, 상기의 각 구성부품을 플라즈마 발생부로 수용하고, 작업가스를 공급하는 작업가스 공급부를 포함하는 챔버로 구성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.At least one upper electrode, at least one antenna electrode located opposite the upper electrode, an antenna connected to the antenna electrode, and a work gas supply unit for receiving each of the above components as a plasma generating unit and supplying a working gas; An atmospheric pressure plasma generator, characterized in that consisting of a chamber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 발생부 상부에 프로펠러를 위치하고, 플라즈마 발생부와 프로펠러가 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.Atmospheric pressure plasma generating apparatus characterized in that the propeller is positioned on the plasma generating unit, the plasma generating unit and the propeller is rotated. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 시편은 상부 전극 및 안테나 전극 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.The specimen is an atmospheric pressure plasma generator, characterized in that disposed under the upper electrode and the antenna electrode. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 하부 전극은 상기 시편 하부에 위치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.An atmospheric pressure plasma generating device, characterized in that the lower electrode is located under the specimen. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 하부 전극은 유전체에 의해 감싸지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.The lower electrode is configured to be wrapped by a dielectric, the atmospheric pressure plasma generating apparatus. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 하부 전극에 고압의 AC 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.The atmospheric pressure plasma generator, characterized in that configured to generate a plasma by applying a high-voltage AC voltage to the lower electrode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안테나를 제거하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.Atmospheric pressure plasma generator, characterized in that configured to remove the antenna. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 1 or 7, 상기 상부 전극과 안테나 전극 사이에 고압의 AC 전압을 인가하여 플라즈마 를 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.The atmospheric pressure plasma generator, characterized in that configured to generate a plasma by applying a high-voltage AC voltage between the upper electrode and the antenna electrode. 하나 이상의 구멍을 갖는 상부전극과, 상기 구멍에 끼워지는 절연체 튜브와, 상기 절연체 튜브 안에 끼워지는 일체형의 안테나 및 안테나 전극과, 상기 안테나 및 안테나 전극의 끝이 상부전극 보다 수 미리미터(mm) 내지 수십 미리미터(mm) 돌출되는 구성과, 상기 상부전극 상부에 작업가스 분배기를 위치하고, 상기의 각 구성부품을 수용하고 작업가스를 공급하는 작업가스 공급부가 포함된 챔버로 구성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.An upper electrode having at least one hole, an insulator tube fitted into the hole, an integral antenna and antenna electrode fitted in the insulator tube, and ends of the antenna and antenna electrode being several millimeters (mm) from the upper electrode; Atmospheric pressure plasma consisting of a chamber comprising a configuration protruding tens of millimeters (mm), and a working gas distributor located on the upper electrode, the working gas supply unit for receiving the respective components and supply the working gas Generator. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 시편은 상기 안테나 및 안테나 전극 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.The specimen is an atmospheric pressure plasma generator, characterized in that disposed under the antenna and the antenna electrode. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 하부 전극을 상기 시편 하부에 위치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.Atmospheric pressure plasma generating apparatus characterized in that the lower electrode is located under the specimen. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 하부 전극은 유전체에 의해 감싸지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.The lower electrode is configured to be wrapped by a dielectric, the atmospheric pressure plasma generating apparatus. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 하부 전극에 고압의 AC 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.The atmospheric pressure plasma generator, characterized in that configured to generate a plasma by applying a high-voltage AC voltage to the lower electrode. 하나 이상의 구멍을 갖는 상부전극과, 상기 상부전극은 유전체에 의해 감싸짐과, 상기 상부 전극 구멍 안에 일체형의 안테나 및 안테나 전극이 위치함과, 상기 안테나 및 안테나 전극은 유전체에 의해 상기 상부전극과 분리되어 있음과, 상기 안테나 및 안테나 전극은 유전체 하부로 돌출되어 있음과, 상기 안테나 및 안테나 전극 하부에 작은 구멍을 갖는 절연체 튜브를 위치함과, 상기 절연체 튜브 아래에 작은 구멍을 갖는 하부 전극이 위치함과, 상기 하부전극은 접지됨과, 상기 상부전극, 안테나 및 안테나 전극, 절연체 튜브 및 하부전극의 상부에 작업가스 분배기를 위치함과, 상기 상부전극, 안테나 및 안테나 전극, 절연체튜브, 하부전극 및 작업가스 분배기를 수용하고 작업가스를 공급하는 작업가스 공급부를 갖는 챔버로 구성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.An upper electrode having one or more holes, the upper electrode being surrounded by a dielectric, an integral antenna and antenna electrode located in the upper electrode hole, the antenna and antenna electrode being separated from the upper electrode by a dielectric The antenna and the antenna electrode are protruded under the dielectric, an insulator tube having a small hole is disposed under the antenna and the antenna electrode, and a lower electrode having a small hole is placed under the insulator tube. And the lower electrode is grounded, a working gas distributor is disposed on the upper electrode, the antenna and the antenna electrode, the insulator tube and the lower electrode, and the upper electrode, the antenna and the antenna electrode, the insulator tube, the lower electrode and the work. It characterized by consisting of a chamber having a gas distributor for receiving a gas distributor and supply the working gas The atmospheric pressure plasma generator. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 시편은 상기 하부전극 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.The specimen is an atmospheric pressure plasma generator, characterized in that disposed under the lower electrode. 하나 이상의 구멍을 갖는 상부전극과, 상기 상부전극은 유전체에 의해 감싸짐과, 상기 상부 전극 구멍 안에 일체형 및 튜브형의 안테나 및 안테나 전극이 위치함과, 상기 안테나 및 안테나 전극은 유전체에 의해 상기 상부전극과 분리되어 있음과, 상기 안테나 및 안테나 전극은 유전체 하부로 돌출되어 있음과, 상기 튜브형 안테나 및 안테나 전극의 돌출된 부분은 일정 각도로 휘어져 있음과, 상기 안테나 및 안테나 전극 배열에서 첫 번째만 절연튜브로 위치함과, 상기 절연 튜브의 돌출된 부분이 일정 각도로 휘어져 있음과, 상기 상부전극, 안테나 및 안테나 전극 및 절연튜브 상부에 작업가스 분배기를 위치함과, 상기 상부전극, 안테나 및 안테나 전극, 절연튜브 및 작업가스 분배기를 수용하고 작업가스를 공급하는 작업가스 공급부를 갖는 챔버로 구성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.An upper electrode having one or more holes, the upper electrode being surrounded by a dielectric, an integral and tubular antenna and antenna electrode located in the upper electrode hole, and the antenna and antenna electrode being made of a dielectric The antenna and the antenna electrode protrude below the dielectric, the protruding portions of the tubular antenna and the antenna electrode are curved at an angle, and only the first tube in the antenna and antenna electrode arrangement Position of the protruding portion of the insulating tube is bent at an angle, the upper electrode, the antenna and the antenna electrode and the working gas distributor on the insulating tube, the upper electrode, the antenna and the antenna electrode, A chamber with a work gas supply unit for receiving work gas and insulated tube and work gas distributor. Atmospheric pressure plasma generating apparatus characterized in that. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 시편 겸 하부전극은 상기 안테나 및 안테나 전극 하부에 배치되도록 하고, 접지가 되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.The specimen and the lower electrode are arranged under the antenna and the antenna electrode, and the atmospheric pressure plasma generating apparatus, characterized in that the ground. 제 1 항, 제 9 항, 제 14 항, 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 9, 14 and 16, 상기 상부 전극에 고압의 AC 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치. The atmospheric pressure plasma generator, characterized in that configured to generate a plasma by applying a high-voltage AC voltage to the upper electrode.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008075817A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-26 Uion Co., Ltd. Atmospheric pressure plasma generating apparatus by induction electrode
KR100855705B1 (en) 2006-12-18 2008-09-03 (주)유이온 Atmospheric pressure plasma generating apparatus
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