• Title/Summary/Keyword: 음이온원

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KAERI 중성빔 음이온원 개념설계

  • Jeong, Seung-Ho;Lee, Gwang-Won;In, Sang-Yeol;Jang, Du-Hui;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.435-435
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    • 2012
  • ITER를 비롯한 실증로나 상용로급 토카막에서는 중성빔 가열이나 전류구동을 위해 1MeV이상의 빔 에너지가 요구된다. 빔 출력이 가속전압의 5/2승에 비례함에도 불구하고 양이온 빔의 경우 에너지가 높아지면 빔의 중성화 효율이 급격히 감소하여 ITER NBI의 경우 양이온 빔의 중성화 효율은 0%에 가깝다. 한편 음이온 빔은 1MeV 이상의 에너지영역에서도 빔 에너지와 거의 무관하게 60% 정도의 중성화 효율을 갖는다. 따라서 ITER는 음이온 빔을 바탕으로 한 중성빔 가열장치(N-NBI)를 채택하고 있다. 우리나라의 핵융합연구가 핵융합 발전을 지향하는한 N-NBI에 대한 연구를 시작해야 하며 그 출발점으로 음이온원 개념설계를 시작하였다. 개념설계는 음이온원 개발과정을 통해 1) 음이온 생성원리 규명, 2) 음 이온원 핵심기술 확보, 3) 음이온 및 음이온 빔 관련 진단 등을 연구할 수 있는 축소규모의 proto-type 음이온원 개발을 목표로 하였다. 음이온원 개발은, 초기에는 KAERI NB test stand 및 KAERI 이온원의 플라즈마 버켓을 활용하기 위해 filament-arc type으로 시작하지만 어느정도 기반이 확립되면 플라즈마 버켓의 electron dump를 제거하고 그 자리에 RF driver를 장착하여 궁극적으로 RF 음이온원을 개발할 계획이다. 본 학회에 발표하는 포스터는 filament-arc type 음이온원에 대한 개념설계이다. 설계된 음이온원은 Tent-type 자장필터를 장착하며, 0.5A의 수소 음이온빔 인출을 목표로 하고 있다. 이를 위해 플라즈마 버켓, 세슘 공급시스템, bias plate, 플라즈마 그리드, electron deflection 자석이 설치된 인출 그리드, 접지 그리드 등에 대한 개념설계가 이루어 졌다. 이 외에도 음이온원 전원과 진단 시스템에 대해서도 논의하였다.

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다목적 가속기용 대전류, 저에미턴스 양성자 이온원 개발 연구

  • 홍인석;엄규섭;황용석;조용섭;감상신;정기석;최병호
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05b
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    • pp.946-950
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    • 1998
  • 다목적 양성자 가속기(Korea Multi-purpose Accelerator Complex; KOMAC)를 위한 Duoplasmatron이온원이 설계 및 제작되었다. 빔인출을 위한 60㎸ 고전압시스템의 테스트가 수행되었으며 50㎸인출전압에서 20㎃의 수소 빔을 인출 할수 있었다. 이 이온원은 30㎸ 인출전압에서 20㎃이상의 빔전류와 90% 빔전류에서 0.5$\pi$mm mrad정도의 낮은 수준의 빔에미턴스와 약 50% 양성자분을을 얻었다. 고밀도 고주파 플라즈마 원(예를들어 헬리콘와 Transformer coupled plasma;TCP 플라즈마원)이 양성자 및 수소 음이온원으로의 유용성에 대한 연구가 진행중이다.

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Daily Variation and Distribution of Anions and Cations in the Aerosols of Jeju Island (제주지역의 대기질 중의 음이온 및 양이온의 분포와 변이성)

  • Sin, Bangsik;Lee, Hyung H.;Lee, Keun Kwang
    • Journal of Naturopathy
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    • v.7 no.1
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    • pp.10-19
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    • 2018
  • The purpose of this study was to investigate the distribution and variation of the anion and cation number in the aerosols at 16 sites in the Jeju area. The average value of anion counts was raged from 449.35 ions/cm3 at Jeju city to 3471.25 ions/cm3 in the Chunjiyeon falls. In order, the lowest Jeju-si < hamdeok < 1100 m < farm < gyorae A < saryoni < jeolmul < gyorae B < geomunoreum < halla forest < hallasan garden < seongpanak < dongbaeksan < jeongbang < wonyang, respectively. There was statistically significant difference between the anion counts of the measured values in the order of elevation. The mean value of cation measurements was from 90 ions/cm3 for Cheonjiyeon, to 729.8 ions/cm3 for Halla forest garden, which showed the highest value. In order, the lowest 729.8 ions/cm3 of Cheonjiyeon < 1100 m < dongbaeksan < Jeju-si < saryoni < wonyang < seongpanak < hamdeok < jeongbang < gyorae B < jeolmul < Farm < gyorae A < halla forest < geomun and < halla garden, respectively. The geographically low area and the high area were measured low and difference in the two ions. The differences between the content of the anion, cation and/or altitude were significant each other in the variance analysis. The correlation between the anion and cation content and/or altitude was statistically significant (r=.396, p<.001). In conclusion, the result of showing the temporal distribution and variation of the anion and cation content in the aerosols in Jeju island forests provides important information for healthcare.

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Construction of Rb Charge Exchange Cell and Characteristic Experiment for He- Ion Production (He음이온 생성을 위한 Rb전하교환기의 제작 및 특성실험)

  • Hee-Seock LEE;Jun-Gyo BAK;Hae-iLL BAK
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.23 no.4
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    • pp.420-425
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    • 1991
  • The Rb charge exchange cell is constructed as the He- ion source of the SNU 1.5- MV Tandem Van do Graaff accelerator. The characteristic experiment is carried out in order to determine the optimum operational conditions of the cell. The $He^{+}$ ion beam with the energy of 1~10 keV, extracted from the duoplasmatron ion source, is passed through the Rb vapor to become He- ions by the two step charge exchange reaction, i.e., $He^{+}\;+\;Rb\;{\rightarrow}\;He^{\circ\ast}\;+\;Rb^{+}\;and\;He^{\circ\ast}\;+\;Rb\;{\rightarrow}\;He^{-}\;+\;Rb^{+}$. From the experimental results, it is found that the maximum fractional yield of $He^{-}$ ions is produced at He+ ion energy of 7 keV. The optimum temperatures of the oven and the canal are determined to be $370\;^{\circ}C{\;}and{\;}95^{\circ}C$ respectively. Under the optimum operational condition the maximum fractional yield of $He^{-}$ ions is $2.42\pm0.02%$ This charge exchange cell is proved to be an effective system for the production of He- ions.

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A Comparative Analysis of Negative Air Ions according to the Planting Structure at School Forests (학교 숲 식재구조에 따른 음이온 발생량 비교 분석)

  • Kim, Jeong-Ho;Oh, Deuk-Kyun;Park, Yong-Gwan;Yoon, Yong-Han
    • Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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    • v.43 no.5
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    • pp.55-64
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    • 2015
  • In this study, negative air ions, which can increase comfort and positively influence human health, was set as an evaluative factor for school forests. The characteristics, location and microclimate of school forests were examined to determine an effective school forest model for maximum negative air ion generation. It also aimed to provide basic data for the development of urban green fields. The negative air ion concentrations were different according to the green types. The order from the highest to the lowest was: single-layer structure($934ea/cm^3$) > multi-layer structure($794ea/cm^3$) > grass($553ea/cm^3$) > bare ground($529ea/cm^3$). As for the correlation with microclimate, negative air ion concentration was negatively correlated with temperature. The negative air ion concentration was significantly different according to planting type. The negative air ion concentration was higher at single-layer structure sites than at multi-layer structure sites, which appears to indicate that the temperature is higher when the vegetation structure was single-layer compared to multi-layer. Wind speed was higher at the single-layer planted site than at the multi-layer planted site. The vegetation wind shielding effect was lower at single-layer planted sites than at multi-layer planted sites. The single-layer planted site provided more favorable conditions for the generation and dispersion of negative air ions.

보론 음이온빔 직접증착법을 이용한 c-BN 박막의 합성의 초기성장거동

  • 변응선;이성훈;이건환;이상로;이구현;김성인;윤재홍
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.146-146
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    • 1999
  • BN은 천연에는 존재하지 않는 인공재료로서 특히 섬아연광형 질화붕소인 c-BN은 다이아몬드 다음가는 고경도, 높은 열전도도를 가지고 있을 뿐만 아니라 다이아몬드와는 달리 철계금속에 대해 화학적으로 매우 안정하기 때문에 다이아몬드의 응용이 매우 제한되고 있는 철강제품의 가공공구, 내마모 코팅재료로서 주목받고 있는 차세대 박막재료이다. 최근 c-BN박막 합성에 관한 많은 연구결과들이 보고되었는데 대부분의 연구자들이 성장하는 박막 표면에 입사되는 이온 에너지 및 유량이 c-BN 합성에 중요한 인자이며, 합성된 박막은 sp2결합층(h-BN)과 sp3결합층(c-BN)이 혼합되어 있음을 알 수 있다. 그러나 기존의 이온빔보조 합성법(IBAD) 공정에서는 입사빔과 증착물질이 공간적, 시간적으로 일치되는 경우에만 입사빔의 운동에너지가 증착공정에 기여하기 때문에 입사빔의 정밀한 에너지 조절이 어렵게 된다. 그러나 음이온 빔 직접 증착법에서는 입사이온빔 자신이 운동에너지를 운반하기 때문에 에너지 조절이 정밀할 뿐만 아니라 이를 통해 BN 박막의 상 및 성장거동을 조절할 수 있게 된다. 본 연구에서는 음이온 직접 증착법을 이용하여 c-BN박막을 합성하고 이의 초기성장층의 성장거동을 조사하였다. 증착시 음이온 빔의 에너지가 Bn 박막의 결정성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 100~500eV의 보론 음이온빔을 조사하였으며 질소원으로는 낮은 낮은 에너지 범위의 질소이온을 동시에 공급하였다. FRIR 분석결과, 보론 이온의 에너지가 증가하면 cubic 상의 분율이 증가하였으며 증착된 박막은 15nm 두께의 sp2결합층이 먼저 성장한후 sp3결합층으로의 상전이가 일어났다. 질소이온빔의 에너지는 100eV 일 때 최대 cubic 함량과 두께를 보였으며 그 이상의 에너지에서는 c-BN 박막을 sputter시켰다. AFM 관찰결과, h-Bn층은 날카롭고 방향성을 가진 침상이었으며 c-BN 층은 atomically smooth 한 표면을 관찰할 수 있었다.

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Synthesis and Emulsification of Polyurethane Anionomer (음이온성 폴리우레탄의 합성 및 에멀젼화에 관한 연구)

  • Ann, Choun-Kee;Jin, Je-Yong;Lee, Gyung-Won;Choi, Sei-Young
    • Elastomers and Composites
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    • v.34 no.5
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    • pp.399-406
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    • 1999
  • Polyurethane (PU) prepolymers were synthesized from polytetramethylene ether glycol (PTMG), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), toluene 2,4-diisocyanate (TDI) and isophoron diisocyanate (IPDI). After chain extention using dimethyol propionic acid (DMPA), aqueous polyurethane anionomers were prepared from triethyl amine (TEA) as a neutralizer. The effect of the content of chain extender and the degree of neutralization on the state of emulsification, adhesive strength, viscosity, glass transition temperature and physical properties of emulsion cast film were investigated using UTM, Viscometer and DSC.

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Performance Study of Membrane Capacitive Deionization Installed with Sulfonated Poly(ether ether ketone) and Poly(vinyl amine)/poly(vinyl alcohol) Membranes (Sulfonated Poly(ether ether ketone) 및 Poly(vinyl amine)/poly(vinyl alcohol) 혼합막이 장착된 막결합형 축전식 탈염공정의 성능 연구)

  • Kim, Ka young;Rhim, Ji Won
    • Membrane Journal
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    • v.26 no.1
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    • pp.62-69
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    • 2016
  • In this study, sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) as cation exchange membrane and blended and crosslinked poly(vinyl amine) (PVAm) with poly(vinyl alcohol) (PVA) membrane as anion exchange membrane were used and then the performance experiments of the membrane capacitive deionization (MCDI) installed with both membranes were carried out. The newly prepared anion exchange membrane were characterized through water content, ion exchange capacity and FT-IR. The crosslinking time of 3 h to 5 h indicated that the salt removal was reduced from 81.3, 65.7% to 53.8%. The effect of PVAm contents from 40, 60, to 80% on the salt removal was shown 81.3, 75.2 and 37.7%, respectively. As a result, it was concluded that the crosslinking time and the content of PVAm had an influence on the salt removal efficiency.