• 제목/요약/키워드: 음이온원

검색결과 120건 처리시간 0.023초

KAERI 중성빔 음이온원 개념설계

  • 정승호;이광원;인상열;장두희;김태성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
    • /
    • pp.435-435
    • /
    • 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.

  • PDF

다목적 가속기용 대전류, 저에미턴스 양성자 이온원 개발 연구

  • 홍인석;엄규섭;황용석;조용섭;감상신;정기석;최병호
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
    • /
    • pp.946-950
    • /
    • 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.

  • PDF

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

  • 신방식;이형환;이근광
    • 한국자연치유학회지
    • /
    • 제7권1호
    • /
    • pp.10-19
    • /
    • 2018
  • 본 연구는 제주의 휴양림 지역을 중심으로 16개 지점을 정해서 일간 별에 따른 대기질 중의 음이온과 양이온수를 측정하여 그 분포와 변이에 대한 연구가 목적이었다. 측정 평균수의 범위는 제일 낮은 제주시 4449.35 ions/cm3, 제일 높은 천지연폭포는 3471.25 ions/cm3 의 범주로 나타났다. 순서로 보면, 제일 낮은 제주시< 함덕 < 1100 m < 농장 < 교래A < 사려니 < 절물 < 교래B < 거문오름 < 제주시< 한라 숲길 < 한라산 수목원 < 성판악 < 동백산 < 정방 < 원양< 천지연 순이었다. 고도순으로 측정치의 음이온 본 연구는 제주의 휴양림 지역을 중심으로 16개 지점을 정해서 일간 별에 따른 대기질 중의 음이온과 양이온수를 측정하여 그 분포와 변이에 대한 연구가 목적이었다. 측정 평균수의 범위는 제일 낮은 제주시 4449.35 ions/cm3, 제일 높은 천지연폭포는 3471.25 ions/cm3의 범주로 나타났다. 순서로 보면, 제일 낮은 제주시< 함덕 < 1100 m < 농장 < 교래A < 사려니 < 절물 < 교래B < 거문오름 < 제주시< 한라 숲길 < 한라산 수목원 < 성판악 < 동백산 < 정방 < 원양 < 천지연 순이었다. 고도순으로 측정치의 음이온수치 함량의 차이를 일정하게 차이를 보이지는 않았으나, 통계적으로는 유의한 차이(p<.001)가 있었다. 양이온 평균수가 낮은 천지연폭포는 90 ions/cm3, 제일 높게 나타난 한라산 수목원의 수는 729.8 ions/cm3이었으며, 그 차이는 729.8 ions/cm3로 높게 나타났다. 높은 순서로 보면 제일 낮은 천지연 < 1100 m < 동백산 < 제주시 < 사려니 < 원양 < 성판악 < 함덕 < 정방 < 교래B < 절물 < 농장 < 교래A < 한라산 숲길 < 거문오름 < 한라수목원 순으로 측정되었다. 음양이온 모두 지형적으로 낮은 지대와 높은 지역은 함량이 낮게 측정되었다. 음이온과 양이온 및 고도의 분산분석에서 측정지역 간의 함량차이는 모두 유의성이 있었고, 또한 음이온과 양이온의 함량차이도 유의성이 있었으며, 고도와의 차이도 모두 유의성이 있었다. 상기의 음이온, 양이온 함량과 고도와의 요인간의 상관관계분석에서도 정적인 상관관계가 유의하게 나타났다(r=.396, p<001). 결론적으로 본 연구는 제주도 지역의 곶자왈 대기질 중의 이온의 분포에 대한 기초 연구로서 삼림욕을 통한 건강관리에 중요한 정보를 제공하고 있다. 수치함량의 차이를 일정하게 차이를 보이지는 않았으나, 통계적으로는 유의한 차이(p<.001)가 있었다. 양이온 평균수가 낮은 천지연폭포는 90 ions/cm3, 제일 높게 나타난 한라산 수목원의 수는 729.8 ions/cm3 이었으며, 그 차이는 729.8 ions/cm3 로 높게 나타났다. 높은 순서로 보면 제일 낮은 천지연 < 1100 m < 동백산 < 제주시 < 사려니 < 원양 < 성판악 < 함덕 < 정방 < 교래B < 절물 < 농장 < 교래A < 한라산 숲길 < 거문오름 < 한라수목원 순으로 측정되었다. 음양이온 모두 지형적으로 낮은 지대와 높은 지역은 함량이 낮게 측정되었다. 음이온과 양이온 및 고도의 분산분석에서 측정지역 간의 함량차이는 모두 유의성이 있었고, 또한 음이온과 양이온의 함량 차이도 유의성이 있었으며, 고도와의 차이도 모두 유의성이 있었다. 상기의 음이온, 양이온 함량과 고도와의 요인간의 상관관계분석에서도 정적인 상관관계가 유의하게 나타났다(r=.396, p<001). 결론적으로 본 연구는 제주도 지역의 곶자왈 대기질 중의 이온의 분포에 대한 기초 연구로서 삼림욕을 통한 건강관리에 중요한 정보를 제공하고 있다.

  • PDF

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

  • Hee-Seock LEE;Jun-Gyo BAK;Hae-iLL BAK
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.420-425
    • /
    • 1991
  • SNU 1.5-MV 직렬형 반데그라프 가속기의 헬륨음이온원으로서 Rb 전하교환기를 제작하였다. 교환기의 최적운전조건을 결정하기 위해 특성실험을 수행하였다. Duoplasmatron 이온원에서 인출된 1~10 keV 에너지의 첼륨양이온빔을 Rb 증기속에 통과시킴으로써 2 단계 전하교환반응, 즉 $He^{+}\;+\;Rb\;{\rightarrow}\;He^{\circ\ast}\;+\;Rb^{+}\;과\;He^{\circ\ast}\;+\;Rb\;{\rightarrow}\;He^{-}\;+\;Rb^{+}$에 의해 헬륨음이온을 얻었다 실험결과로부터 헬륨음이온의 최대생성률이 헬륨양이온에너지가 7 keV일때 얻어짐을 알 수 있었다. Oven과 Canal의 최적온도는 각각 $370^{\circ}C{\;}와\;95^{\circ}C$로 결정되었다. 최적동작조건하에서 최대 헬륨음이온 생성률은 $2.42\pm002\;%$이었다. 본 전하교환기는 헬륨음이온생성에 효과적인 장치임이 입증되었다.

  • PDF

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

  • 김정호;오득균;박용관;윤용한
    • 한국조경학회지
    • /
    • 제43권5호
    • /
    • pp.55-64
    • /
    • 2015
  • 본 연구는 쾌적성을 증진시킬 수 있고, 인간의 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 음이온을 평가인자로 설정하고, 학교별 녹지특성 및 배치, 기상요소를 구분하여 음이온 발생에 효과적인 학교숲 조성모델을 제시하고, 더 나아가 도시녹지 조성에 대한 기초자료로 제공하고자 하였다. 연구결과, 음이온의 경우 식재구조에 따라 차이가 있으며, 단층구조($934ea/cm^3$) > 다층구조($794ea/cm^3$) > 잔디($553ea/cm^3$) > 나지($529ea/cm^3$)의 순으로 분석되었다. 또한 기상요소와의 상관성의 경우, 기온과 부의 상관관계인 것으로 분석되었다. 분산분석 및 사후분석 결과, 식재구조의 차이에 따른 음이온발생량은 통계적으로 차이가 있는 것으로 분석되었다. 녹지구조에 따른 음이온농도의 차이는 다층구조보다 단층구조에서 더 높은 것으로 분석되었다. 이는 다층구조에서 단층구조보다 기온이 더 높게 측정되었는데, 선행연구 고찰결과, 음이온 발생원에서 일정거리 이내에서는 기온이 높을수록 음이온 농도가 낮아지기 때문인 것으로 사료되었다. 또한 풍속이 다층구조 식재구조보다 단층구조 식재구조에서 더 높게 측정되었는데, 음이온의 확산에 있어 단층구조 식재구조가 다층구조 식재구조에 비하여 수목에 의한 바람의 차폐가 상대적으로 덜 이루어져 음이온의 발생과 확산이 더 유리할 것으로 사료되었다.

보론 음이온빔 직접증착법을 이용한 c-BN 박막의 합성의 초기성장거동

  • 변응선;이성훈;이건환;이상로;이구현;김성인;윤재홍
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
    • /
    • pp.146-146
    • /
    • 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.

  • PDF

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

  • 안춘기;진제용;이경원;최세영
    • Elastomers and Composites
    • /
    • 제34권5호
    • /
    • pp.399-406
    • /
    • 1999
  • Polytetramethylene ether glycol (PTMG)와 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), toluene 2,4-diisocyanate(TDI), isophoron diisocyanate(IPDI)로 polyurethane (PU) prepolymer를 합성하고, dimethylol propionic acid(DMPA)로 쇄연장시킨 후 triethyl amine(TEA)으로 중화시켜서 안정한 수분산성의 음이온성 폴리우레탄을 제조하였다. 음이온성 폴리우레탄의 합성과정에서 쇄연장제의 함량과 중화비에 따른 에멀젼의 유화안정성, 접착강도, 점도, 유리전이온도 및 cast film의 물리적 성질을 UTM, Viscometer와 DSC를 사용하여 검토하였다.

  • PDF

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

  • 김가영;임지원
    • 멤브레인
    • /
    • 제26권1호
    • /
    • pp.62-69
    • /
    • 2016
  • 본 연구에서는 양이온 교환막으로 Sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK)를 사용하였고, 음이온 교환막은 poly(vinyl alcohol) (PVA)과 poly(vinyl amine) (PVAm)을 혼합하여 가교시킨 막을 이용하였으며, 이에 대한 막결합형 축전식 탈염 공정(Membrane capacitive deionization, MCDI)의 성능실험을 진행하였다. 음이온 교환막의 함수율, 이온교환용량, FT-IR 측정을 통하여 막의 특성을 알아보았다. 음이온 교환막의 가교 시간이 3 h에서 5 h으로 증가할수록 염 제거 효율은 81.3%에서 65.7, 53.8%로 감소하였다. PVAm의 농도를 40, 60, 80%로 달리하여 실험한 결과 염 제거 효율은 81.3, 75.2, 37.7%로 PVAm이 80% 함량일 때 가장 효율이 떨어졌다. 이는 음이온 교환막의 가교 시간과 PVAm의 농도가 염제거 성능에 영향을 미치는 것으로 사료된다.