전기탐침을 이용한 DC 배경 플라즈마 내에서의 초음속 플라즈마 분석 연구

Abstract

배경 플라즈마는 DC filament 방전을 이용하여 발생 되었으며, 전자온도는 0.5 eV, 전자밀도는 3.5 x 1010 /cm3 이다. 초음속 유동 플라즈마는 RF를 이용한 CCP 전극에서 플라즈마를 발생시킨 후 음전압을 가한 그리드를 이용하여 플라즈마를 가속 시켜 발생 되었으며, 전자 온도는 약 8 eV, 전자 밀도는 약 9 x 108 /cm3, 무차원상수인 마하수는 약 2 이다. 초음속 유동 플라즈마가 배경 플라즈마 내에서 전파하는 경우, 전자 온도는 배경 플라즈마에 비해 상승하는 경향을 나타내었으며 반대로 전자 밀도는 하강하는 경향을 나타내었다. 전자 온도는 최고 4 eV 까지 증가 하였으며, 전자 밀도는 4.0 x 1010 /cm3에서 1.0 x 1010 /cm3 으로 감소하였다. 이 초음속 유동 플라즈마 전파 연구의 마하수, 밀도비율 등의 무차원상수를 우주의 천체 플라즈마와 비교 하였을 경우, 활성은하핵 (AGN) 에서 전개되는 제트 현상과 유사함을 확인할 수 있었다.|Plasma flow has been recognized to carry out important role in magneto-hydro-dynamic phenomena. In addition, supersonic plasma flow is important component in astrophysical phenomena such as star formation, super nova, etc. Supersonic plasma flow is produced in a capacitively coupled plasma (CCP) with RF power of 50 Watts and the frequency of 13.56 MHz and the plasma is accelerated by negatively biased grids. Background plasma is generated by a DC filament discharge. When the supersonic plasma flow interacts with background plasma, electron temperature tends to increase than background plasma because of energy transfer from fast ions to electrons. The density contrast η of supersonic plasma flow is about 4 x 10-2 and Mach number (M∞) is deduced about 2, while active galactic nuclei (AGN) jets in universe are observed to have density contrast η of lower than 10-2 and M∞ of 10 ~ 100.; Plasma flow has been recognized to carry out important role in magneto-hydro-dynamic phenomena. In addition, supersonic plasma flow is important component in astrophysical phenomena such as star formation, super nova, etc. Supersonic plasma flow is produced in a capacitively coupled plasma (CCP) with RF power of 50 Watts and the frequency of 13.56 MHz and the plasma is accelerated by negatively biased grids. Background plasma is generated by a DC filament discharge. When the supersonic plasma flow interacts with background plasma, electron temperature tends to increase than background plasma because of energy transfer from fast ions to electrons. The density contrast η of supersonic plasma flow is about 4 x 10-2 and Mach number (M∞) is deduced about 2, while active galactic nuclei (AGN) jets in universe are observed to have density contrast η of lower than 10-2 and M∞ of 10 ~ 100.