NovaCentrix는 1999년(당시 Nanotechnologies, Inc.)부터 펄스 아크 공정을 사용하여 나노입자를 만들어 왔습니다. 전열총 세라믹 나노입자를 만드는 것입니다. 이 장치는 원래 군사 목적으로 의도되었지만, 이 총의 발사체가 제거되면 보어 내부의 100MW 밀폐 아크 방전에서 생성된 강렬한 플라즈마 제트가 전극 중 하나를 빠져나갈 때 제거하는 데 사용될 수 있다는 것을 깨달았습니다. 산소나 암모니아와 같은 반응성 가스가 들어 있는 탱크에 방전되면, 이 제거된 물질은 가스와 결합하여 나노입자 형태의 산화물이나 질화물과 같은 가장 운동적으로 유리한 화합물을 형성할 수 있습니다.
2000년대 초반에 전열 건 공정은 펄스 아크 나노입자 합성(PANS)이라는 더 확장 가능한 버전으로 대체되었습니다. 오늘날까지 사용되고 있는 이 공정은 기체 분위기에서 두 개의 금속 막대 사이에 강렬한(~100kA), 단시간(~1ms) 전기 아크를 방전하는 것을 포함합니다. 막대의 끝은 아크에 의해 절삭되고 가열되어 주변 가스로 초음속으로 확장되는 고밀도 금속 플라즈마를 생성합니다. 이러한 빠른 혼합은 플라즈마를 냉각시켜 금속 증기가 응축되어 나노입자의 고밀도 에어로졸을 형성할 수 있습니다. 형성 후, 가스는 나노입자를 제거하기 위해 여과되고 반응 챔버로 돌아갑니다. 그런 다음 금속 막대는 후속 아크 방전을 준비하기 위해 서로를 향해 인덱싱됩니다.
전열총 공정과 달리 불순물이 최소화되어 반응 챔버에 아르곤이나 헬륨과 같은 불활성 가스를 채우면 PANS 공정으로도 금속 나노입자를 만들 수 있습니다.
PANS 공정에서 부산물이 거의 없습니다. 나노입자 형성에 기여하지 않는 전극의 모든 부분은 재활용됩니다. PANS는 반자동이므로 단일 반응기에서 생산할 수 있는 용량은 연간 1톤 이상의 나노입자입니다.
PANS 개발 과정에서 이루어진 가장 주목할 만한 발견 중 하나는 아크 방전의 펄스 길이를 조절하는 것이었습니다. 이 기능을 통해 생성되는 나노 입자의 평균 크기를 약 10nm에서 100nm까지 10배 정도 정밀하게 제어할 수 있었습니다. 2004년 노바센트릭스(NovaCentrix)에서 일반 카메라 플래시를 이용한 광경화 공정을 발견했을 때, PANS 공정 기술을 활용하여 세계에서 가장 강력한 상용 플래시 램프인 펄스포지(PulseForge) 를 개발했습니다 . PANS 공정의 정신을 계승하여, 다양한 박막을 열처리하기 위한 전력 공급을 조절하기 위해 모든 펄스포지 장비에 전자식 펄스 길이 제어 기능이 필수적으로 적용되었습니다.
PulseForge 기술 과 관련 도구 제품군, 그리고 100개 이상의 특허는 2022년 1월 NovaCentrix에서 분사하여 PulseForge, Inc. 라는 자매 회사로 설립되었습니다.
