Abstract
A zero-dimensional global model simulator for atmospheric pressure oxygen plasmas has been developed. The simulation model considers the configurations similar to that of plasma needle device. The simulation results show that those species of O, $O_3$, $O_2*$ and ${O_2}^+$ have the highest density in sequence. Electrons dissipate most of their energy through the collisions with oxygen molecules. If the input power increases, the density of most species also increases as much as three-boy collision for the creation of ozone is weakened and hence the density of ozone decreases. The body to volume ratio also affects the plasma density.
대기압에서 산소 플라즈마가 생성될 때 생기는 화학종의 밀도와 전자 온도를 정성적으로 분석하기 위하여 전산모사 방법 중 하나인 공간 평균 모델을 개발하였다. 본 논문에서는 플라즈마 바늘(plasma needle) 장치를 이용하여 전산모사를 수행하였다. 생성된 화학종 중, O, $O_3$, $O_2*$, ${O_2}^+$ 순서대로 높은 밀도를 가지고, 전자 에너지의 대부분이 산소 분자와의 이온화 과정과 여기화 과정에서 소모가 된다. 입력 파워가 증가할 때 대다수의 화학종의 밀도는 입력 파워가 증가한 비율만큼 증가하고, 산소 가스의 온도가 300 K에서 700 K으로 증가할 때는 오존 생성을 위한 삼체 충돌 현상이 약해져 오존 밀도가 감소한다. 방전 공간의 표면적에 대한 부피 비 또한 플라즈마 밀도와 전자 온도에 영향을 준다.
