• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.233-233
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• 2011

ECR 이온원을 가볍고 작게 하면서 운전을 단순화함으로써 유지보수를 최소화하는 것은 특히 의료용 중입자 가속기에서 매우 중요한 조건 중 하나가 된다. 탄소 다가 이온을 만들어내기 위한 의료용 중입자가속기의 이온원으로 영구자석형 ECR 이온원을 개념 설계하였다. 영구자석은 이온원 입출구에서 강력한 축방향 자장을 만들기 위한 솔레노이드 자석 두 개와 반경방향 자장을 만들어 주기 6극 자석으로 구성된다. 또한 축방향 자장 흐름을 효과적으로 만들어주기 위한 두 개의 링 형 자석을 추가하여 자장의 강도를 높였다. 그러나 영구자석으로만 만들어진 자장 구조는 제작과 동시에 고정이 되어 수정이 불가능하기 때문에 제작 후 매우 제한적인 운전영역을 가질 뿐 만 아니라 최악의 경우에는 운전조건을 찾지 못하는 경우도 발생할 수 있다. 따라서 본 설계에서는 그림과 같이 두 개의 작은 보조 솔레노이드 전자석을 추가하여, 최소한의 운전조건으로 ECR 이온원의 공명영역을 결정하는 최소 자장의 구조뿐만 아니라 축방향 자장의 세기도 각각 능동적으로 제어할 수 있도록 하였다. 또한 마이크로파원으로는 TWT (Traveling Wave Tube)를 사용하여 10 GHz에서 14 GHz 까지 다양한 주파수에서 운전이 가능할 수 있도록 설계하였다. 이러한 설계를 통하여 다양한 운전조건을 가질 수 있는 안정된 ECR 이온원을 부피가 작으면서도 유지보수를 최소화하는 구조로 만들 수 있으며, 본 이온원은 탄소 다가 이온을 만들어내기 위한 목적뿐 만 아니라 다양한 중이온을 작은 규모로 만들어내기 위한 장치에서도 사용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.42-45
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• 1997

핵융합로 제1벽이 사용수명 동안에 받는 조사량은 300dpa 이상인데, 연구용 원자로에서 이와같은 조사량으로 조사시키기 위해서는 상당히 장기간이 요구된다. 그러므로 핵융합로 제1벽 재료의 연구에서는 중성자 조사 대신에 단시간에 높은 조사량으로 조사시킬 수 있는 싸이클로트론 등 입자가속기를 이용한 이온조사 시험이 활용되고 있다. 따라서 조사 손상에 미치는 이온조사와 중성자조사의 상관성은 대단히 중요하므로 본 연구에서는 이의 상관성에 대해 검토 분석하였는데, 이온조사시 경화가 일정하게 일어나는 plateau, 영역에서는 중성자 조사와 선형 관계가 있으나 경화가 크게 일어나는 peak 영역에서는 중성자 조사에 비해 경화가 크게 일어났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.23 no.4
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• pp.426-437
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• 1991

The $He^{++}$ beam transport system of the SNU 1.5-MV Tandem Van de Graaff accelerator is analysed by ion optical approach. The program OPTRANS is developed to determine the optimum operating conditions of each ion optical component and to simulate ion beam transport. First order matrix formalism is used and the space charge effect is neglected. Optimum operating conditions for the transport of 0.5~3.0 MeV $He^{++}$ beam are determined by the use of the program OPTRANS. Initial ion beam omittance is assumed to be 0.5$\times$80.0 mm.mrad from the structure of the extraction electrode and the experiment of ion beam extraction. ion beam transport characteristics of each ion optical component according to the variation of the operating conditions are investigated, and operating conditions to minimize the beam size at each slit, stripping foil, and target are calculated. Optimum operating conditions obtained from the experiment of ion beam transport show a discrepancy of less than 15% compared with the calculated ones. From the simulation and experiment of ion beam trans-port, the validity of the calculated optimum operating conditions and the usefulness of the program OPTRANS are verified.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.226.1-226.1
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• 2014

이온빔 소스는 반도체 및 디스플레이 공정에 있어, 표면 에칭 및 증착 등 여러 응용 분야에 활발히 이용되고 있다. 본 연구에 사용된 원형 이온빔 소스는 선형 이온빔 소스의 가장자리에서의 특성 분석을 위해 제작되었으며, 높은 직류전압과 자기장 공간에서 플라즈마를 방전시키고 발생된 이온들을 가속시켜 높은 에너지의 이온빔을 발생시킨다. 이온빔 특성 분석을 위해 전위지연 탐침과 패러데이 탐침을 개발하였다. 전위지연 탐침은 격자판에 전압을 인가하여 선택적으로 이온을 수집하고, 이온의 에너지분포함수를 측정한다. 패러데이 탐침은 이온 수집기와 가드링으로 구성되어 수집기 표면에 일정한 플라즈마 쉬스를 형성하여 정확한 이온전류밀도를 측정한다. 본 연구에서는, 아르곤 기체를 이용하여 기체유량(8~12 sccm) 및 방전전압(1~2 kV)에 따라 방전전류 16~54 mA, 소모전력 16~108 mW의 특성을 보였다. 운전압력은 0.4~0.54 mTorr이며, 이온소스로부터 18 cm 거리에서 이온전류밀도와 이온에너지분포를 측정하였다. 또한, 중공음극선을 이용하여 인위적으로 전자를 이온 소스에서 발생된 플라즈마에 공급하고 이온빔 및 플라즈마의 특성 변화를 위 시스템에서 분석하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2006.05a
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• pp.232-235
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• 2006

본 논문은 금속 이온에 둘러싸인 다중벽 탄소 나노튜브를 이용한 기가급 진동자의 응용 가능성에 대한 해석을 수행하였다. 탄소 나노튜브 오실레이터 안쪽에 포함된 칼슘 이온들은 외부에서 공급된 전계에 의해 가속될 수 있고 $nK^+@CNT$ 오실레이터로 구성된 기가 헤르쯔 진동자는 본 연구의 분자동역학 시뮬레이션에서 공급된 전계에 의해 초기화될 수 있었다.

• Progress in Medical Physics
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• v.10 no.1
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• pp.17-22
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• 1999

INJ-I, INJ-E, PFN, BMI, and PRF were selected among the various factors which constitute a digital linear accelerator to find effects on the dose distribution by changing current and voltage within the permitted scale which Mevatron automatically maintained. We measured the absorbed dose using an ion chamber, analyzed the waveform of beam output using an oscilloscope, and measured symmetry and flatness using a dosimetry system. An RFA plus (Scanditronix, Sweden) device was used as a dosimetry system. Then an 0.6cc ion chamber (PR06C, USA), an electrometer (Capintec192, USA), and an oscilloscope (Tektronix, USA) were employed to measure the changes on the dose distribution characteristics by changing the beam-tuning parameters. When the currents and the voltages of INJ-I, INJ-E, PFN, BMI, and PRF were modified, we were able to see the notable change on the dose rate by examining the change of the output pulse using the oscilloscope and by measuring them using the ion chamber. However, the results of energy and flatness graph from RF A plus were almost identical. The factors had fine differences: INJ-I, INJ-E, PFN, BMI, and PRF had 0.01∼0.02% differences in D10/D20, 0.1∼0.2 % differences in symmetry, and 0.1∼0.4% differences in flatness. Since Mevatron controlled itself automatically to keep the reference value of the factor, it was not able to see large differences in the dose distribution. There were fine differences on the dose rate distribution when the voltage and the currents of the digitized factors were modified Nonetheless, a basic operational management information was achieved.

• Membrane Journal
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• v.17 no.4
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• pp.338-344
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• 2007

Electro-electrodialysis of hydriodic acid with HI molality of ca. 9.5 $mol/kg-H_2O$ was examined in the presence of iodine using a commercial cation exchange membrane, CMB, as a separator. For the increase of the selectivity of proton permeation, the membrane was radiation-treated by accelerated electron radiation. The membrane properties (area resistance, ion exchange capacity, water content) of the radiation-treated membranes were measured. The area resistance in 2 $mol/dm^3$ KCl solution, ion exchange capacity and water content of the radiation-treated membranes at each dose rate dad almost the same value as that of the non-treated membrane (original of CMB membrane). Electro-electrodialysis of hydriodic acid with HI molality of ca. 9.5 $mol/kg-H_2O$ was examined at $75^{\circ}C$ with 9.6 $A/dm^2$. The radiation-treated cation exchange membrane by accelerated electron radiation had higher selectivity of the proton permeation by cross-linking structure of polymer than that of the non-treated membrane.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.19 no.2
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• pp.115-121
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• 1987

A high voltage stabilization system for the SNU 1.5MV Tandem Van do Graaff accelerator was set up and its operational characteristics were examined and optimized. The optimum parameters of beam transport system were experimentally determined, and under the proper condition the accelerated proton beam current of 350nA was obtained at the target chamber. Without the high voltage stabilization the observed magnitude of voltage fluctuation was $\Delta$V/ V=5.2$\times$10$^{-3}$ without ion beam and 7.2$\times$10$^{-3}$ with ion beam, respectively, and its apparent ripple frequency for voltage fluctuations was about 3Hz or less. Through the optimized operation of the high voltage stabilization system, the terminal voltage fluctuation was reduced to $\Delta$V/V=2.45$\times$10$^{-4}$ and the energy stability with $\Delta$E/E=2.44$\times$10$^{-4}$ was steadily maintained at the 247.3kV terminal voltage, and the stabilization factor was deduced to be 29.4.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.1
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• pp.26-31
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• 1995

본 연구에서는 Co/Si 계에 대한 이온선 혼합실험을 온도와 이온선량을 변수로 하여 실시하였고, Co/Si 계에 대한 상형성 과정을 금속/Si 계에 대한 이온선 혼합시의 비정질상 및 결정상 형성예측 모델(ADF Model)과 초기 결정상 예측 모델(PDF Model)을 이용하여 해석하였다. 이온선 혼합은 80KeV 가속기를 이용하여 상온$-400^{\circ}C$의 온도 범위에서 1.0X1015Ar+/$\extrm{cm}^2$-2.0X1016Ar+/$\textrm{cm}^2$의 이온선량을 변화시키면서 실험하였으며 상분석은 투과전자현미경(TEM)과 X선 회절 분석을 이용하였다. Co/Si 계에서 이온선 혼합시 형성되는 초기 결정상은 Co2Si이며 이온선량의 증가에 따라 CoSi로 상전이하였다. 이러한 실험 결과는 비정질상 및 결정상 형성 예측 모델(ADF model)과 초기 결정상 예측모델(PDF model)의 예측결과와 매우 잘 일치하고 있다. 이상의 연구 결과로부터 ADF 모델과 PDF모델을 이용하여 박막에서 형성되는 상을 보다 정확히 예측할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.5 no.4
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• pp.269-277
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• 1996

The vacuum systems of PLS linac provides average pressure of $2.6\times 10^{-6}$Pa under high power microwave of 54 MW peak with 4.1 $\mu \textrm s$ pulse width and 10 Hz repetition rates. The base pressure of system is$2.4\times 10^{-6}$Pa with 45$^{\circ}C$ cooling water. The outgassing rate of the system is decreased from $3.0\times 10^{-11}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$ at the initial stage after installation to $1\times 10^{-12}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$ at present. Total accumulated microwave energy dose is about 140 GJ per module. All ion pumps are working under saturated regime and effective pumping speeds of 60 I/s, 230 I/s ion pumps are 45 I/s, 65 I/s, 140 I/s under the operating range. Main problems occurred in recent year are troubles of ion pump controller and vacuum gauge controller, vacuum leak of energy doubler window and electron gun ceramic, and water leak in the dummy load of acceleraing columns. Total of 41 troubles with 140. 8 hours down time give good system availability of 98%. Down time can be reduced by high power waveguide valves and water dummy loads under development, and then availability is expected to be increased up to 99.5%.