• 한국결정성장학회지
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• 제13권3호
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• pp.111-116
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• 2003

FED용 적색형광체인 $(Y,Gd)_2O_2$S : Eu 분말의 합성과 부활성제로서의 $Gd^{3+}$ 의 영향과 이에 따른 미세조직의 변화및 저전압 발광특성등이 다양한 소결온도에서 조사되었다. 311 nm의 여기파장을 이용시 발광은 627nm에서 $^{5}D_0 \$\longrightarrow$ $$^7F_2$ 천이에 의해 일어남이 관찰되었고 $Gd^{3+}$ 5 mole%, $950^{\circ}C$ 소결에서 가장 높은 발광휘도를 나타냈으며 $Gd^{3+}$ 5 mole% 이상에서는 농도소광현상이 일어났다. 소결 후의 평균입자크기는 약 1 $\mu$m이었으며 $(Y,Gd)_2O_2$S : Eu의 발광효율이 $Y_2O_2$S : Eu 보다우수한 것으로 나타났다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.28-31
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• 2012

We report the solid-liquid phase equilibria on the $GdBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (GdBCO) stability phase diagram in low oxygen pressures ($PO_2$) ranging from 1 to 100 mTorr. On the basis of the GdBCO stability phase diagram experimentally determined in low oxygen pressures, the isothermal sections of three different phase fields on log $PO_2$ vs. 1/T diagram were schematically constructed within the $Gd_2O_3-Ba_2CuO_y-Cu_2O$ ternary system, and the solid-liquid phase equilibria in each phase field were described. The invariant points on the phase boundaries include the following three reactions; a pseudobinary peritectic reaction of $GdBCO{\leftrightarrow}Gd_2O_3$ + liquid ($L_1$), a ternary peritectic reaction of $GdBCO{\leftrightarrow}Gd_2O_3+GdBa_6Cu_3O_y$ + liquid ($L_2$), and a monotectic reaction of $L_1{\leftrightarrow}GdBa_6Cu_3O_y+L_2$. A conspicuous feature of the solid-liquid phase equilibria in low $PO_2$ regime (1 - 100 mTorr) is that the GdBCO phase is decomposed into $Gd_2O_3+L_1$ or $Gd_2O_3+GdBa_6Cu_3O_y+L_2$ rather than $Gd_2BaCuO_5+L$ well-known in high $PO_2$ like air.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.27-35
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• 2017

본 연구의 목적은 DR (digital radiography) 장비에서 팬텀을 이용하여 간접변환방식의 CsI:Tl 검출기와 $Gd_2O_2S$ 검출기를 중심으로 두께가 두꺼운 흉부 팬텀과 중간 두께의 대퇴부 팬텀, 그리고 피사체의 두께가 얇은 손 팬텀의 영상을 획득하고 SNR과 CNR을 분석하여 검출기의 특성을 알아보고자 하였다. 피사체 두께 변화에 따른 SNR과 CNR을 측정한 결과 중간 두께의 대퇴부 팬텀과 두께가 얇은 손 팬텀을 촬영 하였을 때 SNR과 CNR은 $Gd_2O_2S$ 검출기보다 CsI:Tl 검출기에서 높게 나타났음을 확인 할 수 있었다. 그러나 두께가 두꺼운 흉부 팬텀을 사용하였을 때는 $Gd_2O_2S$ 검출기의 SNR이 80~125 kVp 일 때와 CNR이 80~110 kVp 일 때 CsI:Tl 검출기 보다 값이 높게 나타났고, 저관전압에서 고관전압으로 갈수록 SNR과 CNR은 모두 증가하였다. 중간 두께의 대퇴부 팬텀에서 CsI:Tl 검출기의 SNR과 CNR은 40~50 kVp 일 때 증가하다 고관전압으로 갈수록 감소하는 것을 확인 할 수 있었고, $Gd_2O_2S$ 검출기의 SNR과 CNR은 40~60 kVp 일 때 증가하다 고관전압으로 갈수록 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 두께가 얇은 손 팬텀에서 CsI:Tl 검출기의 SNR과 CNR은 저관전압에서 감소하다가 고관전압으로 갈수록 증가하면서 100~110 kVp에서는 감소하였고, $Gd_2O_2S$ 검출기의 SNR과 CNR은 고관전압으로 갈수록 감소하는 것을 확인하였다. MTF는 0.5~3 lp/mm에서 CsI:Tl 검출기가 $Gd_2O_2S$ 검출기보다 6.02~90.90%로 높음 보여주고 있고, DQE는 0.5~3 lp/mm에서 CsI:Tl 검출기가 $Gd_2O_2S$ 검출기보다 66.67~233.33% 높음 보여주고 있다. 결론적으로 MTF와 DQE의 비교에서는 CsI:Tl 검출기가 $Gd_2O_2S$ 검출기보다 높게 나타났지만, 두꺼운 흉부팬텀에서 일정 관전압 구간에서는 저가의 $Gd_2O_2S$ 검출기가 고가의 CsI:Tl 검출기보다 SNR과 CNR이 높다는 것을 확인하였다. 흉부 X선 검사 시 CsI:Tl 검출기보다 $Gd_2O_2S$ 검출기를 사용하여 우수한 화질의 흉부영상을 구현함으로써 검사에 유용할 것으로 판단되어지며, 사용자 입장에서 검출기 형태를 결정 할 때 가격대비 성능을 고려 해볼 사항으로 판단된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.171-176
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• 1997

UO$_2$-Gd$_2$O$_3$fuel has been sintered to study the effect of powder property and sintering atmospheres on densification and microstructure. Three types of powders have been used; AUC-UO$_2$ powder and ADU-UO$_2$ powder were mixed with Gd$_2$O$_3$ Powder, and co-milled AUC-UO$_2$ and Gd$_2$O$_3$ powder. UO$_2$-(2, 5, 10)wt% Gd$_2$O$_3$pellets have been sintered at 168$0^{\circ}C$ for 4 hours in the mixture of H$_2$ and $CO_2$ gases, of which oxygen potential has been controlled by the ratio of $CO_2$ to H$_2$ gas. Densities of UO$_2$-Gd$_2$O$_3$ fuel pellets are quite dependent on powder types, and UO$_2$-Gd$_2$O$_3$ fuel using co-milled UO$_2$ powder yields the highest density. A long range homogeneity of Gd is determined by powder mixing. As the oxygen potential of sintered atmosphere increases, the sintered densities of UO$_2$-Gd$_2$O$_3$ pellets decrease but grain size increases. In addition, (U, Gd)O$_2$ solid solution becomes more homogeneous. The UO$_2$-Gd$_2$O$_3$fuel having adequate density and homogeneous microstructure can be fabricated by co-milling powder and by high oxygen potential.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.46-49
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• 2018

To improve in-field critical current densities ($J_c$) of $GdBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (GdBCO) coated conductors(CCs) fabricated by the reactive co-evaporation by deposition and reaction (RCE-DR) process, employing the nominal composition of Gd:Ba:Cu=1:1:2.5, we tried to refine the $Gd_2O_3$ particles trapped in the GdBCO superconducting matrix. For this purpose, we carefully selected the processing conditions on the stability phase diagram of GdBCO for this composition. By lowering the growth temperature of $Gd_2O_3$ in the liquid, we could refine the average particle size of $Gd_2O_3$ particles trapped in the GdBCO matrix and also achieve the zero-resistive transition temperatures ($T_{c,zero}$) of 92.3~94.2 K. Unfortunately, however, it was unsuccessful to achieve enhanced in-field $J_c$ values from these samples because of an air-contamination of the amorphous precursor film before its conversion into crystalline GdBCO film, suggesting that any exposure of the amorphous precursor film to air is fatal in obtaining high performance GdBCO CCs via the RCE-DR process.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.14-18
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• 2021

We investigated the structural suitability of GdFeO₃ (GdFO) as a buffer layer for the GdBa₂xCu₃O_7-x (GdBCO) superconducting films. GdFO films with different thicknesses and GdBCO thin films were all prepared by using a pulsed laser deposition technique. The analyses of X-ray diffraction and EXAFS data indicates that the c-axis parameter increases and the Fe-O bond length decreases with the GdFO thickness due to the compressive stain induced by the lattice mismatch between GdFO and STO substrate and as a result, the Debye-Waller factor, an index of disorder in the local structure near the Fe-O bond, increases with the GdFO thickness. However, for the GdBCO/GdFO bilayer structure, the Debye-Waller factor decreases as the GdFO thickness increases indicating a diminished disorder by the structural coupling between GdFO and GdBCO. These results indicate that an appropriate thickness of GdFO is required to be utilized as a magnetic buffer layer for the GdBCO superconducting films.

• 자원환경지질
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• 제37권3호
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• pp.303-309
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• 2004

Gd-Ti-O 및 Gd-Zr-O계에서의 파이로클로어 (Gd$_2$Ti$_2$$O_7$및 Gd$_2$Zr$_2$$O_7$)는 장주기 방사성 폐기물인 악티나이드 원소들을 고정화시킬 수 있는 물질로써 잘 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 소결법에 의해 이들을 합성하여, 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 상온에서 200-400kgf/$cm^2$의 압력으로 성형한 후, 1000-1$600^{\circ}C$ 범위에서 소결온도 및 분위기를 변화시키면서 소결하였다. 합성된 시료는 XRD 및 SEM/EDS를 사용하여 상분석 및 화학조성을 분석하였다. 실험결과, Gd$_2$Ti$_2$$O_7$의 최적 합성조건은 140$0^{\circ}C$/0.5 hrs, 130$0^{\circ}C$/3 hrs 및 120$0^{\circ}C$/20 hrs였고, 이때의 화학조성은 $Gd_{2.0-2.1}$$Ti_{1.9-2.0}$$O_7$으로 소결온도 및 분위기와 무관하게 화학양론적 조성에 근접하였다. $Gd_{2}$$Zr_{2}$$O_7$의 최적 합성조건은 155$0^{\circ}C$/40 hrs 및 1$600^{\circ}C$/30 hrs였으나 화학조성은 $Gd_{1.5-2.4}$$Zr_{1.7-2.4}$$O_7$로 매우 불균질 하였다. 이 같은 불균질성은 본 연구의 최장 소결시간이었던 40시간에서 조차 평형을 이루지 못할 정도로 Gd$_2$Zr$_2$$O_7$의 생성속도가 매우 낮음을 지시하고 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.391-396
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• 2020

본 연구는 Gd₂O₂S:Tb 형광체 화합물을 사용하여 비파괴검사 중 방사선투과검사에 적용할 수 있는 형광체 증감지를 개발하였다. 또한 이러한 형광체 증감지를 FE-SEM, RMS 및 RDS 분석을 통해 형광체 증감지의 영상 균일도를 분석하였다. 또한, 응력-변형 특성 곡선 측정을 통해 Gd₂O₂S:Tb 형광체 스크린의 인장강도, 신장률 및 탄성계수를 평가하였다. 실험 결과, RSD 값이 평가 기준인 10% 이내로 우수한 영상균일도를 가지는 것으로 평가되었다. 또한, 물리적 특성 평가 결과, 인장 강도는 1.1760 N/㎟이며, 파단시 인장강도는 1.1515 N/㎟로 나타났다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제작된 상온 겔-프린팅 제조법을 이용하여 제작된 Gd₂O₂S:Tb 형광체 스크린은 방사선 투과검사용 디지털 방사선 검출기에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권3호
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• pp.675-678
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• 2009

$Fe_2O_3,\;Ag_2O,\;CaWO_4$ and $Gd_2O_2S$:Tb loaded on titanium dioxide photocatalysts (P25, Degussa) were prepared by a calcination. Their composite films containing water-born polyurethane used as a material for immobilization were obtained by spray coating technique. The photocatalytic activity of the titanium dioxide films was characterized by decrease of UV-vis absorption spectra for methylene blue and gas chromatography for photocatalytic decomposition of formaldehyde diluted in water. It was shown that the $Gd_2O_2S$:Tb modified titanium dioxide films had good photocatalytic properties and followed the first-order kinetic model with regard to photocatalytic decoloration of methylene blue. Especially in formaldehyde photodegradation experiment, decrease rate of concentration of the titanium dioxide films with $Gd_2O_2S$:Tb modifying was about 35% larger than that of the unloaded titanium dioxide film.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권9호
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• pp.3516-3525
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• 2022

The high capture cross-section (𝜎_c) of Gadolinium (Gd-155 and Gd-157) causes reactivity penalty and swing at the initial stage of fuel burnup in Pressurized Water Reactor (PWR). The present study is concerned with the feasibility of the combination of mixed burnable poison with both low and high 𝜎_c as an approach to minimize these effects. Two considered reference designs are fuel assemblies with 24 IBA rods of Gd₂O₃ and Er₂O₃ respectively. Models comprise nuclear fuel with a homogeneous mixture of Er₂O₃, AmO₂, SmO₂, and HfO₂ with Gd₂O₃ as well as the coating of PaO₂ and ZrB₂ on the Gd₂O₃ pellet's outer surface. The infinite multiplication factor was determined and reactivity was calculated considering 3% neutron leakage rate. All models except Er₂O₃ and SmO₂ showed expected results namely higher values of these parameters than the reference design of Gd₂O₃ at the early burnup period. The highest value was found for the model of PaO₂ and Gd₂O₃ followed by ZrB₂ and HfO₂. The cycle burnup, discharge burnup, and cycle length for three batch refueling were calculated using Linear Reactivity Model (LRM). The pin power distribution, energy-dependent neutron flux and Fuel Temperature Coefficient (FTC) were also studied. An optimization of model 1 was carried out to investigate effects of different isotopic compositions of Gd₂O₃ and absorber coating thickness.