지식나눔

초고진공에서 breakdown voltage가 되는 거리는?

UHV chamber 안에서 두개의 electrode중 한곳에 25kV를 걸고 다른 한곳이 ground일?

두개의 electrode사이의 거리가 얼마 이상이 되어야 arcing이 생기지 않는지요?

 

여기저기 알아봐도 정보가 없어 문의 드립니다..

  • high voltage
  • UHV
  • arcing
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답변 1
  • 답변

    이응신님의 답변

    진공은 잘 알려진대로 '절연'이라고 하나 조건에 따라 다릅니다.

    break down이 일어나서 전류가 갑자기 흐르는 에벌런시 현상이 일어나려면

    전극 사이에 유전체가 있어야 합니다. 즉, 자유전자가 없는 유전체의 외곽전자들이

    전기장의 세기에 따라 전극 부위로 몰려있다가 어느 한계를 넘어서는 순간 궤도에서

    떨어져 나와 갑자기 흐르기 시작합니다.

     

    그러나 진공은 자유전자나 속박전자가  없기 때문에 'break down'이 일어나려면

    순전히 전극 표면에 있는 자유전자들이 튀어나가서 상대 전극에 도달해야 합니다.

    진공상태기 때문에 전극의 모양이나 물성에 따라 다르고 거리에 따라서도  다른데

    진공관을 보면 전극이 가열이 되면서 열전자가 튀어나와 전류가 흐르기 시작합니다.

    불과 수십 볼트만 되도 가능합니다.

     

    많은 논문에 나와 있듯이 진공에서는 전극이 얼마나 멀리 떨어져있느냐에 따라

    break down이 일어나는  전압이 다릅니다. 그래서 논문에서 설정한 조건을

    면밀하게 검토해야 합니다. (아마 논문에 따라 값이 다 다를 것입니다)

     

    아크방전은 전자가 지나가다가 분자나 원자와 충돌하여 플라즈마 상태로 만드는 현상이므로

    진공에서는 해당 사항이 없습니다. 논문에서는 유전체가 전극 사이에 있을 때 일어나는

    아크방전을 보고 진공에서도 그런 현상에 비유하여 아크 방전이라고는 하나 그냥

    붙여주는 말입니다.

     

    아래 논문을 참고하시면 짐작이 될 듯 합니다.

     

    * http://www.htee.tu-bs.de/forschung/veroeffentlichungen/sch_gie_kur2003.pdf

     

     

     

     

    -------------------------------------질문-------------------------------------

    UHV chamber 안에서 두개의 electrode중 한곳에 25kV를 걸고 다른 한곳이 ground일?

    두개의 electrode사이의 거리가 얼마 이상이 되어야 arcing이 생기지 않는지요?

     

    여기저기 알아봐도 정보가 없어 문의 드립니다..

    진공은 잘 알려진대로 '절연'이라고 하나 조건에 따라 다릅니다.

    break down이 일어나서 전류가 갑자기 흐르는 에벌런시 현상이 일어나려면

    전극 사이에 유전체가 있어야 합니다. 즉, 자유전자가 없는 유전체의 외곽전자들이

    전기장의 세기에 따라 전극 부위로 몰려있다가 어느 한계를 넘어서는 순간 궤도에서

    떨어져 나와 갑자기 흐르기 시작합니다.

     

    그러나 진공은 자유전자나 속박전자가  없기 때문에 'break down'이 일어나려면

    순전히 전극 표면에 있는 자유전자들이 튀어나가서 상대 전극에 도달해야 합니다.

    진공상태기 때문에 전극의 모양이나 물성에 따라 다르고 거리에 따라서도  다른데

    진공관을 보면 전극이 가열이 되면서 열전자가 튀어나와 전류가 흐르기 시작합니다.

    불과 수십 볼트만 되도 가능합니다.

     

    많은 논문에 나와 있듯이 진공에서는 전극이 얼마나 멀리 떨어져있느냐에 따라

    break down이 일어나는  전압이 다릅니다. 그래서 논문에서 설정한 조건을

    면밀하게 검토해야 합니다. (아마 논문에 따라 값이 다 다를 것입니다)

     

    아크방전은 전자가 지나가다가 분자나 원자와 충돌하여 플라즈마 상태로 만드는 현상이므로

    진공에서는 해당 사항이 없습니다. 논문에서는 유전체가 전극 사이에 있을 때 일어나는

    아크방전을 보고 진공에서도 그런 현상에 비유하여 아크 방전이라고는 하나 그냥

    붙여주는 말입니다.

     

    아래 논문을 참고하시면 짐작이 될 듯 합니다.

     

    * http://www.htee.tu-bs.de/forschung/veroeffentlichungen/sch_gie_kur2003.pdf

     

     

     

     

    -------------------------------------질문-------------------------------------

    UHV chamber 안에서 두개의 electrode중 한곳에 25kV를 걸고 다른 한곳이 ground일?

    두개의 electrode사이의 거리가 얼마 이상이 되어야 arcing이 생기지 않는지요?

     

    여기저기 알아봐도 정보가 없어 문의 드립니다..

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