Atmospheric pressure plasma jets are one of the atmospheric pressure plasma source types which make the plasma discharges as plume shapes by the high voltage on the directional gas flow. The pulsed operation of the atmospheric pressure plasma jet has some advantages with low heat and high energy efficiency. Normally, atmospheric pressure pulsed plasma jets are operated by the pulses with microsecond range width. The phenomena on the nanosecond pulsed operation of atmospheric pressure plasma jets has not been studied much. We have studied the characteristics of atmospheric pressure plasma jets operated by nanosecond pulses. The experiments are carried out mainly using Optical emission spectroscopy. We have focused on the two conditions, the source structure, and the signal of the power feeding. Consequently, the effect of the electrode configuration and dielectric characteristics on the plasma jet parameters are studied. Moreover radical production characteristics depending on the pulse signals were analyzed in both chemical simulation and experiment. The shape and the material of dielectric tube used in the plasma jet can change the plasma density and the impedance of the source. Using the longer pulse, we can generates more radicals by achieving high electron temperature and its life time in a plasma jet discharge.
대기압 플라즈마 제트는 대기압 플라즈마 소스의 한 종류로, 방향성을 가진 기체 흐름에 고전압을 걸어 긴 플룸을 형성하는 방전 형태를 갖는다. 이러한 대기압 플라즈마 제트의 펄스 구동은 적은 열 발생량과 높은 에너지 효율로 큰 강점을 갖는다. 보통 대기압 플라즈마 제트는 마이크로 초 길이의 펄스로 구동된다. 나노 초 길이의 펄스에서 구동되는 제트에 대한 연구는 아직 많이 이루어지지 않았다. 이 논문에서는 나노 초 펄스로 구동되는 대기압 플라즈마 제트를 다루었다. 소스의 구조와 공급되는 파워의 신호, 두 조건에 초점을 맞추어, 플라즈마 방출광 분석법을 중점적으로 실험이 이루어졌다. 전극의 배치 및 유전체 특성에 따른 플라즈마 변수를 분석하였다. 펄스 신호에 따른 라디칼 발생 특성을 화학 시뮬레이션과 실험을 통해 분석하였다. 플라즈마 제트에 사용된 유전체 튜브의 모양과 재질은 플라즈마의 밀도 및 임피던스를 변화시킬 수 있다. 긴 펄스를 사용하면, 높은 전자 온도 및 전자의 긴 생존시간을 바탕으로 보다 많은 라디칼을 생성할 수 있다.
