Kuliah II-III:
Teknologi Plasma dan Ozon
Fenomena Plasma dan Keberadaan Fisik di Alam
21/09/2015
UNDIAN: Pembagian Tugas “Translation”
21/09/2015
Pembagian Kelompok dan Tugas Materi >>> Paper/Diskusi/Presentasi <<<
21/09/2015
Kel 01 Kel 02 Kel 03
Mat#?? Mat#?? Mat#??
Kel n
Mat#??
Klasifikasi Material (State of Matter) dalam Tinjauan Ilmu Pengetahuan Umum
Padatan Fasa yang PALING STABIL dengan BENTUK dan VOLUME tertentu. Partikel-partikel pembentuk fasa PADATAN tersusun dalam jarak paling dekat (KOMPAK). Tidak dapat berpindah dengan bebas, hanya dapat bergetar. Energi dan suhu pergerakan sangat rendah. Perubahan bentuk dapat dilakukan secara paksa (dipatahkan, dipotong, dll.).
21/09/2015
Klasifikasi Material (State of Matter) dalam Tinjauan Ilmu Pengetahuan Umum
Cairan Fasa dengan BENTUK “tidak jelas”, namun memiliki VOLUME tertentu. Partikel-partikel pembentuk fasa CAIRAN tersusun dalam jarak agak renggang. Dapat berpindah dengan bebas dan dapat bergetar. Energi dan suhu pergerakan lebih tinggi daripada padatan. Perubahan bentuk terjadi berdasarkan bentuk wadah atau tempatnya. 21/09/2015
Klasifikasi Material (State of Matter) dalam Tinjauan Ilmu Pengetahuan Umum
Gas Fasa dengan BENTUK dan VOLUME yang TIDAK JELAS. Partikel-partikel pembentuk fasa GAS tersusun dalam jarak paling RENGGANG. Dapat berpindah dengan bebas dan sangat mudah bergetar. Energi dan suhu pergerakan tinggi. Perubahan bentuk berdasarkan wadah atau kontainernya. 21/09/2015
Klasifikasi Material (State of Matter) Tinjauan Ilmu Pengetahuan Modern
Plasma Fasa yang memiliki BENTUK dan VOLUME yang tak tentu, seperti GAS. Menghantarkan listrik, seperti fasa PADATAN/LOGAM. Terpengaruh MEDAN MAGNET. Energi dan suhu pergerakan SANGAT TINGGI. Suhu di atas 5000 ºC (Kosmis). PLASMA DINGIN 21/09/2015
Terrestrial
Klasifikasi Material (State of Matter) Tinjauan Ilmu Pengetahuan Modern
Kondensat Bose-Einstein Superfluida dan Supersolid
21/09/2015
Alur Perubahan Fasa
21/09/2015
Proses Perubahan Fasa Pelelehan: perubahan fasa dari PADATAN ke CAIRAN (penambahan energi/kalor), misalnya: Es meleleh menjadi Air Penguapan: perubahan fasa dari CAIRAN ke GAS (penambahan energi/kalor), misalnya: Air menguap menjadi Kukus Sublimasi: perubahan fasa dari PADATAN ke GAS (penambahan energi/kalor), misalnya: Es kering menjadi gas CO2 Kondensasi: perubahan fasa dari GAS ke CAIRAN (melepaskan energi), misalnya: Awan menjadi Hujan Pembekuan: perubahan fasa dari CAIRAN ke PADATAN (melepaskan energi), misalnya: Air membeku menjadi Es Deposisi: perubahan fasa dari GAS ke PADATAN (melepaskan energi), misalnya: Uap Air menjadi Salju Ionisasi: perubahan fasa dari GAS menjadi PLASMA (perlu energi tinggi, dengan suhu antara 1000 – 1000.000.000 ºC), misalnya: Api, Petir, Aurora Deionisasi: perubahan PLASMA menjadi GAS (melepaskan energi), misalnya: Ozon menjadi O2 21/09/2015
Apa yang Anda kenal tentang Plasma ?
Api Halilintar Aurora (di Kutub ?) Angin Matahari St. Elmo’s Fire Corona Discharge 21/09/2015
ARCTIC (Region Kutub Utara)
21/09/2015
Aurora Borealis (Cahaya Utara)
Di atas Danau Bear (Alaska) 21/09/2015
Aurora Borealis (Cahaya Utara)
Aurora Merah dan Hijau di Fairbanks (Alaska) 21/09/2015
ANTARCTICA (Region Kutub Selatan)
21/09/2015
Gunung Erebus
Aurora Australis (Cahaya Selatan)
Di Antarctica 21/09/2015
Semuanya di IONOSPHERE
Plasma dan Fenomena Alam (1)
Halilintar 21/09/2015
St. Elmo’s Fire
Plasma dan Fenomena Alam (2)
Aurora Borealis dan Gas Lost
Lampu Plasma
(di Kutub Utara – O2-He-H2)
(karakteristik spektrum dari gas yang tereksitasi)
21/09/2015
Rentang Keberadaan Plasma di Alam Rentang Parameter Plasma yang Khas Karakteristik
Ukuran (meter)
Umur (detik)
Plasma Bumi (Terrestrial)
Plasma Kosmis
10−6 m (lab plasmas) to 102 m (lightning) (~8 OOM)
10−6 m (spacecraft sheath) to 1025 m (intergalactic nebula) (~31 OOM)
10−12 s (laser-produced 101 s (solar flares) to 1017 s (intergalactic plasma) to 107 s (fluorescent plasma) (~17 OOM) lights) (~19 OOM)
Kerapatan (particles per m3)
107 m-3 to 1032 m-3 (inertial confinement plasma)
100 (i.e., 1) m-3 (intergalactic medium) to 1030 m-3 (stellar core)
Temperatur (K)
~0 K (crystalline non-neutral plasma) to 108 K (magnetic fusion plasma)
102 K (aurora) to 107 K (solar core)
Medan Magnet (Tesla)
10−4 T (lab plasma) to 103 T (pulsed-power plasma)
10−12 T (intergalactic medium) to 1011 T (near neutron stars)
21/09/2015
Kondisi Plasma di Alam
21/09/2015
Bagaimana Membangkitkan PLASMA ?
Insyaa Allah…, sampai Minggu Depan…! 21/09/2015
Teknologi Pembentukan Plasma Pembentukan pada Tekanan Gas Rendah (< 0,1 Torr) ECR (Electron Cyclotron Resonance), Magnetron-type RF Discharge, Modified Magnetron-Type (MMT) large-scaled uniform-
plasma processing Pembentukan pada Tekanan Gas Menengah (0,1 – 10 Torr) Cathode with Isolated Hollows (CIH), cathode with connected hollows (CCH) Pembentukan pada Tekanan Gas Tinggi (Atmosferik, > 10 Torr) “Barrier Discharges” (DBD, Glow Discharge, dll., Capacity-Coupled MultiDischarge (CCMD),
21/09/2015
Pembentukan Plasma pada Tekanan Gas Rendah (1)
(a) Schematic of ECR plasma production using a plane-slotted antenna with magnets and (b) radial profiles of plasma parameters measured at z = 10 cm. 21/09/2015
Pembentukan Plasma pada Tekanan Gas Rendah (2)
21/09/2015
Details of apparatus proposed for ECR plasma production in plasma application
Pembentukan Plasma pada Tekanan Gas Rendah (3)
(a) Schematic of MMT plasma production and (b) measured variation of radial plasma density profiles in the axial direction
21/09/2015
Pembentukan Plasma pada Tekanan Gas Rendah (4)
MMT reactor used in plasma processing for semiconductor manufacturing (Hitachi Kokusai Electric Inc. 21/09/2015
Pembentukan Plasma pada Tekanan Gas Menengah (1)
Uneven electrodes: (a) concave-type electrode (CIH) and (b) convex-type electrode (CCH) 21/09/2015
Pembentukan Plasma pada Tekanan Gas Menengah (2)
Left: apparatus with CCH. (a) Parallel-plate Discharge and (b) CCH Discharge
21/09/2015
Pembentukan Plasma pada Tekanan Gas Tinggi
(a) Typical Barrier-Discharge electrodes and (b) Capacitor-Coupled Multidischarge (CCMD) electrodes.
IMPLEMENTASI akan banyak dipelajari di kuliah ini
21/09/2015
Terima Kasih
21/09/2015
