전극 재료에 따른 AC 직렬 아크방전의 리스트라이크 패턴 및 방사 스펙트럼 분석에 관한 연구

Study on the Analysis of Restrike Pattern and Radial Spectrum of AC Arc Discharge based on the Electrode Material

본 논문은 안정적인 아크방전이 재현될 수 있도록 IEC-62606 및 UL-1699를 기초하여 시스템을 설계 및 제작하였다. 전극 재료에 따른 AC 직렬 아크방전을 실시하여 리스트라이크 패턴 및 방사 스펙트라를 해석하는 데 있다. 구리평면 전극의 전압 파형 분석에서 ‘+’ 파형의 반주기보다 ‘-’ 파형의 반주기가 더 불안정한 특성을 나타내는 것으로분석되었다. 구리 전극의 방사 스팩트라는 자외선 및 가시광선 영역에서 발생하는 것으로 분석되었다. 탄소 평면 전극의 전압 파형은 구리 전극의 패턴과 유사한 것으로 확인되었으나 ‘-’ 파형의 반주기 때 발생되는 리스트라이크가상대적으로 더 빠르게 생성되는 것을 알 수 있었다. 방사 스팩트라는 589 nm, 671 nm, 766 nm 근처에서 가장 강한것으로 분석되었다. 구리 평면 전극과 탄소 평면 전극을 이용한 AC 직렬 아크방전은 구리 평면 전극의 아크방전 패턴과 탄소 평면 전극의 아크방전 패턴 사이인 것을 알 수 있었다. 전극의 재질에 따라 전압 리스트라이크, 전류 패턴및 방사 스팩트라 대역 등의 차이가 있다는 것이 입증되었다.

In this study, we designed and fabricated a system based on IEC-62606 and UL-1699 such that stable arc discharge couldbe produced. AC arc discharge was performed to interpret the restrike pattern and radiation spectrum according to theelectrode material. In the voltage waveform analysis of flat copper electrodes, it was analyzed that the accompaniment cycleof the negative waveform was more unstable than the half cycle of the positive waveform. We observed that the radiationspectrum of copper electrodes occurred in the ultraviolet and visible light regions. Moreover, the voltage waveform of thecarbon electrode was found to be similar to the pattern produced by the copper electrode. However, we observed that therestrike generated at the half cycle of the negative waveform was produced relatively faster. The radio spectra werestrongest near 589 nm, 671 nm, and 766 nm. AC arc discharges using copper electrodes and carbon electrodes were foundto be between the arc-discharge patterns of copper electrodes and carbon electrodes. It has been proven that depending onthe material of the electrode, there are differences in voltage list like, current patterns, and radiated spectra bands.