• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.290.2-290.2
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• 2013

X-선 튜브는 의료 영상 및 치료, 산업용 제전 장치, 비파괴 X-선 영상 장치 등에서 사용되는데 기존의 열전자원을 이용한 X-선 튜브와는 달리, 냉음극형 X-선 튜브는 빠른 속도의 디지털 구동이 가능하며 전력 소비가 낮은 장점이 있다. 따라서, 최근 많은 연구자들에 의해서 냉음극형 X-선 튜브에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 냉음극형 X-선 튜브는 전계 방출을 이용한 전자원을 사용하며, 탄소나노튜브 (CNT), Si, 다양한 종류의 나노선 등이 대표적이다. 그 중에서 CNT는 높은 종횡비로 인해 전계 방출 특성이 우수하여 가장 대표적인 물질이다. CNT를 이용한 전자원을 제작하기 위해서는 직접 성장법, 전기영동법, 스크린 프린팅법, 디핑법 등 다양한 방법이 존재한다. 직접 성장법을 제외한 방법들은 모재료인 CNT와 용매, 금속재료들을 섞어 페이스트나 수용액의 상태를 제작하여야 한다. 이 때, 금속 재료는 기판과 CNT간의 접착 및 전자 전도 통로의 역할을 하는 무기 충전제이며 일반적으로 나노 혹은 수 마이크로미터 크기의 상태로 존재하는 것을 주로 사용한다. X-선 튜브 제작은 일반적으로 외벽을 유리 혹은 세라믹을 주로 사용하는데 아노드 전극 및 캐소드 전극 등과 결합하여 진공 밀봉된 형태가 되어야 한다. 브레이징 방법은 금속과 세라믹을 결합하는데 매우 유용한 방법이며, 그 중에서도 진공 브레이징 방법은 다량의 부품을 한 번에 결합시킬 수 있다. 하지만 진공 브레이징 공정의 온도는 약 $700{\sim}1,000^{\circ}C$이며 이는 금속 재료가 충분히 증발할 수 있는 온도가 된다. 본 발표에서는 고온 진공 상태에서의 무기 충전제의 증발에 대한 현상을 관찰하고 고온진공 상태에서 증발없이 무기 충전제로의 역할을 할 수 있도록 다양한 금속 및 합금에 대한 연구를 수행하였다. 또한, 이 연구를 통해 선택된 무기 충전제를 포함하여 CNT 페이스트를 볼밀링 방법을 이용하여 제작하였으며, 이를 이용한 CNT 에미터가 X-선 튜브의 전자원으로 사용될 수 있는지 확인하기 위해 전계 방출 실험을 함께 실시하였다. 제작된 CNT 에미터가 우수한 전계 방출 특성을 가지고 있음을 확인하였으며, 이는 본 연구를 통해 선택된 금속 및 합금 재료가 무기 충전제로의 역할을 잘 수행하고 있음을 보여준다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.652-655
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• 2011

본 논문에서는 Atmel사의 AVR 칩인 ATmega128을 이용한 AC 파워서플라이의 제어를 제안한다. 제안한 AC 파워서플라이는 풀브리지 구조를 이용하며, 그 부하로는 냉음극형 형광램프(램프)를 적용하였다. 특별히 램프는 부성저항 특성을 가진 부하이기 때문에 제안한 파워서플라이는 안정기 기능을 포함하며, AVR 칩을 이용하여 구조가 간단한 장점을 가진다. 제안한 파워서플라이의 동작특성은 실험결과로 보인다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07c
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• pp.1609-1611
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• 2001

A large cross-section pulsed electron beam generator of cold cathode type has been developed for industrial applications, for example, waste water cleaning, flue gas cleaning, and pasteurization etc. The operational principle is based on the emission of secondary electrons from cold cathode when ions in the plasma hit the cathode, which are accelerated toward exit window by the gradient of an electric potential. The conventional electron beam generators need an electron scanning beam because the small cross section thermal electron emitter is used. The electron beam of large cross-section pulsed electron beam generator do not need to be scanned over target material because the beam cross section is large by 300$cm^2$. We have fabricated the large cross-sectional pulsed electron beam generator with the peak energy of 200keV and beam diameter of 200mm and obtained the large area electron beam in the air. The electron beam current has been investigated as a function of accelerating voltage, glow discharge current, helium pressure, distance from the exit window and radial distribution in front of the exit window.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07e
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• pp.2170-2172
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• 1999

A low energy large aperture(LELA) pulsed electron beam generator of a cold cathode type has been developed for environmental applications, for example, waste water cleaning, flue gas cleaning, and pasteurization etc. The operational principle is based on the emission of secondary electrons from cold cathode when ions in the plasma hit the cathode, which are accelerated toward exit window by the gradient of an electric potential. We have fabricated the LELA electron beam generator with the peak energy of 200keV and beam diameter of 200mm and obtained the large aperture electron beam in air. The electron beam current density has been investigated as a function of glow discharge current, accelerating voltage and radial distribution in front of the exit window foil. The plasma density and electron temperature have been measured in order to confirm the relation with the electron beam current density. We are going to upgrade the LELA electron beam generator in the electron energy, electron beam current and stability of operation for various applications.