PLASMA PIJAR KORONA

Plasma  pijar korona merupakan sebuah plasma non-thermal (non-tehremal equilibrium) yang terkarakterisasikan dengan temperatur gas rendah dan temperatur elektron tinggi. Lucutan korona dimulai ketika medan listrik disekitar elektroda dengan bentuk geometri sangat lengkung (elektroda aktif) memiliki kemampuan untuk mengionisasi spesies gas (Wardaya, Nur, 2010).

Korona adalah terlepasnya muatan listrik dari permukaan konduktor yang merupakan salah satu gejala tembus parsial karena adanya kuat medan listrik yang sangat tinggi di permukaan elektroda sehingga terjadi tembus di sekitar daerah elektroda tersebut. Korona diawali dengan adanya ionisasi dalam udara yaitu adanya kehilangan elektron dari molekul udara (Arismunandar, 1994). Jika tegangan tinggi dikenakan pada sepasang elektroda yang salah satunya berbentuk kawat, jarum atau bentuk lain dengan radius kecil, medan listrik di sekitar permukaannya akan menjadi tinggi. Elektron bebas di sekitar medan tinggi ini akan dipercepat sampai kecepatan yang mencukupi untuk  membebaskan elektron dari kulit terluar sebuah molekul gas melalui tumbukan yang menghasilkan sebuah ion positif dan elektron bebas lainnya (Dachlan dkk, 2008). Elektron bebas tambahan ini mengalami proses yang sama untuk menyebabkan ionisasi tumbukan berikutnya. Proses ini dinamakan avalance, yang terjadi berulang kali sehingga timbul elektron dan ion positif dalam jumlah besar di sekitar daerah korona. Korona dipengaruhi oleh beberapa kondisi yaitu tekanan udara, bahan elektroda, adanya uap air di udara, photoionisasi dan tipe tegangan tinggi yang diterap. Sedangkan karakteristik korona tergantung pada tegangan, bentuk permukaan elektroda, dan kondisi permukaan (Hermagasantos,1994).

Suatu korona akan bersifat positif atau negatif bergantung kepada pemberian polaritas tegangan elektroda aktif. Korona positif terjadi ketika elektroda aktif (elektroda dimana proses ionisasi terjadi) dihubungkan dengan terminal positif sumber tegangan. Sedangkan korona negatif terjadi ketika elektroda aktif dihubungkan dengan terminal negatif sumber tegangan. Pada gambar 2.2 ditunjukkkan daerah dalam lucutan pijar korona antara dua elektroda dengan konfigurasi geometri hyperboloid-bidang yang merupakan pendekatan terhadap geometri multi titik-bidang. Pada gambar 2.2 tersebut terdapat arus yang keluar dari geometri lengkung titik bidang yang dinamakan arus saturasi unipolar korona yang dihasilkan dari ion-ion yang mengalir melalui daerah aliran muatan (drift region)  (Wardaya, Nur, 2010).

Gambar 2.2 ilustrasi daerah antara dua elektroda pada lucutan korona titik bidang dengan polaritas positif pada elektroda titik.

Pada konfigurasi elektroda geometri hyperboloid­-plane (pendekatan untuk konfigurasi multi titik-bidang), arus saturasi unipolar korona diberikan oleh persamaan:

           

Di mana I_sadalah arus saturasi unipolar korona, V adalah tegangan korona, µadalah mobilitas ion unipolar, ε₀adalahpermitivitas ruang hampa, dan d adalahjarak antar elektroda.

Refrensi:

Arismunandar, A.. 1994. Teknik Tegangan Tinggi. PT Pradnya Paramita: Jakarta.

Dachlan, Harry Soekotjo, Moch. Dhofir dan Vico Fernanda. Pengaruh Sudut Keruncingan dan Diameter Finial Franklin Terhadap Distribusi Medan Listrik dan Tingkat Tegangan Tembus. Jurnal EECCIS Vol. II, No. 1, Juni 2008.

Hermagasantos. 1994. Teknik Tegangan Tinggi, Teori dan Pegangan untuk Laboratorium. Jakarta: PT. RosdaJayaputra.

Wardaya, Asep Y. dan Nur M.  Analisis Medan Listrik Pada Plasma Korona Dengan Konfigurasi Cincin Bidang. Berkala Fisika Vol. 13, No. 4, Oktober 2010.