웨이블렛 변환을 이용한 정전 탐침 자료분석

Abstract

정전탐침으로 얻은 플라즈마 자료를 보다 객관적이고 일관성 있게 해석하기 위하여 해석 프로그램을 개발하였다. 이프로그램은 저온 저밀도의 D.C 플라즈마 정전탐침 자료 에 대하여 기존의 방법과는 달리, 이중직교 웨이블렛을 이용하여 플라즈마 공간전위를 , 드부쉬 웨이블렛을 통하여 이온과 전자의 포화전류를 정의한후 newton raphson 방법을 이용한 비선형 곡선 적합에 의해 전자온도를 결정함과 동시에 이중직교 웨이블렛이 가지고 있는 오차를 보정하는 특징을 갖는다. 이 프로그램은 자료를 분석하기 위한 분석자의 입력값이 전혀 필요하지 않기 때문에 분석결과의 객관성을 높일 수 있었다. 모의 플라즈마 자료에 대한 프로그램 정확도 시험결과는 전자온도, 플라즈마 전위, 전자 포화 전류값 등에 있어서 95%이상의 정확도를 갖는 것으로 나타났다.

A new program has been developed for an analysis of an electrical probe data. Unlike an usual data analysis algorithm, this program has used a wavelet transform for low temperature DC plasma data filtering and determining plasma parameters. Biothogonal wavelet transform has been adopted to determine the initial plasma potential and Daubechies wavelet to an electron and io saturation current. By using a nonlinear data fitting, Newton-Raphson method, the electron temperature has been determined after compensating an error from the biorthogonal transform algorithm. This program can reduce an uncertainty from data analysis because it is not necessary to input a pre-defined input data. When a sample data has been tested, plasma parameters, plasma potential, temperature and electron saturation current, can be decided within 95% accuracy.