Koten, David Suban (2017) Pengaruh Tekanan Gas Argon Terhadap Perilaku Plasma. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Plasma merupakan gas yang terionisasi, yaitu substansi yang elektron-elektronnya keluar dari orbit tiap atom dan dapat dibuat dengan cara memanaskan gas atau dengan cara memaparkan medan elektromagnetik yang cukup kuat menggunakan laser atau pembangkit gelombang mikro. Masalah utama dalam pembuatan reaktor plasma adalah bagaimana merancang sistem reaktor plasma yang mempunyai tekanan yang rendah (vacuum) dan menghasilkan debit plasma yang tinggi. Metode yang umum digunakan dalam pembangkitan plasma pada dunia industri adalah CCP (capacitively coupled plasma). Metode CCP adalah metode yang menggunakan dua elektroda logam yang terpisah dalam jarak yang cukup dekat dan ditempatkan di dalam sebuah reaktor. Tekanan gas dalam reaktor tersebut bisa sama atau lebih rendah dari tekanan atmosfer. Dalam penelitian ini diulas bagaimana merancang generator plasma tegangan tinggi, sehingga dapat memasok tegangan arus searah (DC) untuk membangkitkan plasma di dalam ruangan reaktor yang berisi gas argon tekanan rendah. Selain itu pada penelitian ini juga dilakukan analisa tegangan breakdown sampai ditemukan plotting hubungan antara tegangan breakdown dengan tekanan gas dan jarak antar elektroda. Diharapkan plotting tersebut bisa disesuaikan dengan kurva sesuai dengan Hukum Paschen dan mendapatkan hasil yang mendekati kurva ideal. Pada penelitian ini, desain generator plasma telah berhasil dirancang, yang meliputi catu daya dengan pengatur tegangan masukan, ruangan reaktor, elektroda dari bahan tembaga dengan tiga bentuk (bola, plat sejajar, dan jarum) yang bisa diatur jaraknya, pompa vakum, reservoir argon, instalasi pemipaan, serangkaian katup vakum, voltmeter, amperemeter, dan barometer. Plasma telah berhasil dibangkitkan oleh generator tersebut, yang mana dalam hal ini hanya memakai sebagian kecil dari tegangan maksimal yang mampu dihasilkan oleh catu daya, yaitu 300 V dari kapasitasnya sebesar 2000 V. Dari pengambilan data yang telah dilakukan, tegangan breakdown untuk jarak antar elektrode dan tekanan argon tertentu telah berhasil digambar dalam bentuk titik-titik pada grafik. Persamaan Kurva Paschen menggunakan Hukum Paschen menghasilkan model kurva yang mendekati hasil pengambilan data dengan nilai MSE 12.654,49 (menggunakan nilai = 16 Pa·m-1, = 125 V·Pa·m-1, dan = 1,32). Sedangkan pendekatan polinomial mampu menghasilkan model kurva dengan nilai MSE 2,54 (menggunakan ) yang sangat mendekati hasil pengamatan.
English Abstract
Plasma is ionized gas, i.e. a substance which the electrons excited completely out from the atomic orbit. To create such substance, it is needed to introduce some sort of energy into the electrons until reaching the ionization energy, and can be done by heating up the gas or by bombarding of high-energy electromagnetic field using laser or microwave generator. The main challenge to create a plasma reactor is to develop low gas pressure whilst maintaining high current plasma. Common method used in plasma generating in the industrial world is CCP (capacitively coupled plasma). This method uses a pair of metal electrodes arranged in close distance inside a reactor. The gas pressure inside the reactor is then set to atmospheric pressure or lower. This research analyzes the technique for developing high voltage DC plasma generator in order to supply reactor chamber to generate plasma in low pressure argon environment. Furthermore, this research does the analyzing of breakdown voltage to plot it against gas pressure and distance between electrodes. To make a comparison between experimental plotting and the Paschen Law is the objective of this research. This research successfully built a plasma generator, which consists of variable power supply, reactor chamber, adjustable copper electrodes with three type of shapes (sphere, parallel sheet, and needle), vacuum pump, argon reservoir, pipeline installation, sets of vacuum valves, voltmeter, amperemeter, and barometer. The plasma generator generated plasma as expected by the design concept, with only a fraction of its maximum voltage capacity, i.e. 300 V out of 2000 V. From the experiment result, the breakdown voltage value for specific electrodes distance and argon pressure has been plotted. The theoretical curve based on Paschen Law produced MSE value of 12,654.49 (using value of = 16 Pa·m-1, = 125 V·Pa·m-1, and = 1,32), while the polynomial method produced MSE value of 2.54 (using ) as a small error against the previous one.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/660.044/KOT/p/2017/041712082 |
| Uncontrolled Keywords: | PLASMA (IONIZED GASES), ARGON |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.04 Special topics of applied physics |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 27 Mar 2018 07:31 |
| Last Modified: | 25 Nov 2021 07:33 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/9030 |
Preview |
Text
BAB.III.pdf Download (167kB) | Preview |
Preview |
Text
BAB.V.pdf Download (31kB) | Preview |
Preview |
Text
BAGIAN DEPAN.pdf Download (143kB) | Preview |
Preview |
Text
BAB.IV.pdf Download (1MB) | Preview |
Preview |
Text
DAFTAR PUSTAKA.pdf Download (43kB) | Preview |
Preview |
Text
Jurnal EECCIS - David Suban Koten.pdf Download (947kB) | Preview |
Preview |
Text
BAB.I.pdf Download (52kB) | Preview |
Preview |
Text
Tesis - David Suban Koten.pdf Download (11MB) | Preview |
Preview |
Text
BAB.II.pdf Download (566kB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |