• Title/Summary/Keyword: 이온빔 분석

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Optical properties and applications of $TiO_2$ films prepared by ion beam sputtering (이온빔 스퍼터링으로 증착한 $TiO_2$박막의 광학적 특성 및 응용)

  • 이정환;조준식;김동환;고석근
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.11 no.3
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    • pp.176-182
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    • 2002
  • Amorphous $TiO_2$ thin films were deposited on glass substrates by ion beam sputtering in which the ratio of $O_2$/Ar gas used as discharged gas was varied from 0 to 2. After optical and microstructure properties and chemical composition of thin films was analyzed, antireflection coating layers were fabricated with $SiO_2$/$TiO_2$ multi-layers. Thin films deposition was performed at room temperature and ion beam voltage and ion current density for sputtering of target were fixed at 1.2 kV and 200 $\mu\textrm{A}/\textrm{cm}^2$, respectively. Refractive indexs of the deposited $TiO_2$films were 2.40-2.45 at a wavelength of 633 nm. $TiO_2$films had high transmission and stoichiometry when ratio of $O_2$/Ar was 1. Rms roughness of deposited $TiO_2$ film was below 7 $\AA$. In excessive $O_2$ environments, however Rms roughness increased over 50 $\AA$. Transmittance decreased by scattering of rough surface. Reflectance of $SiO_2$/$TiO_2$multi-layers was below 1% in visible light.

원자력용 대전류 이온원 개발을 위한 헬리콘 플라즈마원 특성 연구

  • 엄규섭;홍인석;황용석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05b
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    • pp.941-945
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    • 1998
  • 헬리콘 플라즈마는 낮은 입력전력에서 높은 플라즈마 밀도를 얻을 수 있는, 지금까지 알려진 가장 효율적인 플라즈마 발생방법이다. 이러한 헬리콘 플라즈마의 특성을 이용하여 대전류의 이온원이 요구되는 원자력용 가속기의 이온원으로의 적용을 위한 연구를 수행하였다. 원자력용 가속기의 이온원으로서 요구되는 소형화된 헬리콘 플라즈마원을 개발하고, 플라즈마의 특성을 분석하였으며, 모의로 제작된 빔인출부를 통하여 이온 및 전자의 인출특성을 분석하였다.

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단일 이온 빔 증착법을 이용한 $MgF_2$$ZrO_2$ 박막의 제조

  • 강종석;강성건;김홍락;김동수;김광일
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.150-150
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    • 1999
  • 재료의 광학적 특성을 변화시키기 위한 표면 코팅의 사용을 잘 알려져 있다. 그리고 이러한 광학 코팅은 우리가 주위에서 볼 수 있는 렌즈에서부터 레이저반사경 다 나아가 다양한 광학 필터에 이르기까지 빛의 간섭을 이용한 광학 박막의 코팅은 폭넓게 이용되고 있다. 그러한 응용가운데 불필요한 표면 반사를 방지함으로써 전체 투과율을 강화시키기 위한 무반사(Anti-Reflection) 코팅은 오늘날 광대역 무반사 특성 등 다양한 광학적 요구에 따라 하나 또는 그 이상의 층을 형성함으로써 극적으로 성취할 수 있다. 본 실험은 기존 많이 활용되는 증발법 그리고 스퍼터링 방법과는 달리 고진공하에서 증착 변수를 효과적으로 제어, 박막을 형성할 수 있는 자체 제작된 단일 IBS(Ion Beam Sputtering) 시스템을 이용하여 우수한 광학적 특성을 갖는 광학 재료로써 무반사용 다층박막 형성하기 앞서 MgF2, ZrO2 (yttria stabilized zirconia) 단층 박막을 제조하였으며, 각 증착 변수에 따른 결정학적 및 광학적 특성을 관찰하였다. 본 실험에 사용된 제조 장비로 Kaufman type 2.5inch의 이온 건이 장착된 Ion Beam sputtering 시스템으로 초기 진공도는 5$\times$10-6orr이며, 이온 빔의 전류 밀도는 Fareday cup을 이용했다. 6inch 크기의 ZrO2(yttria stabilized zirconia), MgF2 타겟트를 이용하여 Si(100), glass 기판위에 박막을 성장시켰다. 각 타겟트에 대한 증착변수로 이온 에너지, 기판온도, Ar 가스량을 변화시키면서 박막을 제조하였다. 제조된 박막의 광학적 특성으로 가시 영역에서 투과율의 변화는 자외/가시광선 분광 분석기 (UV/VIS specrophotometer)를 이용하여 측정했다. 그리고 박막의 조성 및 결정학적 구조는 AES EDS와 XRD로 확인하였다. 이온 빔 전압 500V, 빔 저류 55mA일 때 온도는 상온에서 30$0^{\circ}C$까지 승온 후 MgF2 박막의 XRD분석결과 우세한 결정성을 관찰할 수 없었으며, 이 때의 광 투과도는 가시영역에서 80~90%의 값으로 측정되었다. 추후 증착된 막의 결정성을 위해 열처리를 실시하고, 각 증착조건에 대한 결과는 학회 발표시 보고한다.

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Thermal Effusion of Implanted Inert Gas Ions from Si(100) (Si(100)에 주입된 불활성 기체 이온들의 방출 특성)

  • Jo Sam K.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.15 no.1
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    • pp.73-80
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    • 2006
  • Thermally-driven effusion of inert gases out from Si(100), into which energetic $\~l keV\;He^+,\;Ne^+,\;A^r+,\;and\;Kr^+ ions$ had been implanted at a moderate substrate temperatures of $\~400 K$, was investigated by means of temperature-programmed desorption (TPD) mass spectrometry. While He effused out broadly over $500\~1,100 K$, Ne, Ar, and Kr effusion occurred sharply at 810, 860, and 875 K, respectively. Hydrogen adsorption/desorption analysis for the ion-treated Si(100) surfaces indicated minimal to severe damage by ions with increasing mass from He to Kr. Implications of these results in light of literature reports are discussed.

Optimal Design for the Increment of Ion Current in Spherically Convergent Beam Fusion Device (이온전류 증대를 위한 구형 집속 빔 핵융합 장치의 최적 설계)

  • Ju, Heung-Jin;Kim, Bong-Seok;Hwang, Hui-Dong;Park, Jeong-Ho;Choi, Seung-Kil;Ko, Kwang-Cheol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1366-1367
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    • 2008
  • 구형 집속 빔 핵융합 장치에서 발생되는 중성자 생성률은 이온전류의 크기에 크게 의존한다. 본 논문에서는 이온전류의 크기를 증가시키기 위해 구조 설계에 주로 이용되는 다구찌 실험계획법을 이용하여 최적의 설계 조건을 계산하였다. 최적화를 위해 그리드 음극 형상의 결정인자 및 압력을 설계 변수로 선택하였고, 설계변수가 이온전류의 크기에 미치는 영향력을 분석하여 최적의 조건을 도출하였으며, 예측된 최적 조건 변수값을 적용하여 효과를 검증하였다. 최적 모델로부터 더 큰 이온전류를 얻을 수 있었으며, 이는 더 깊은 포텐셜 우물에서 측정되었다.

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Study of neutral beam characteristics using SIMS depth profile and improvement of neutral beam flux (SIMS depth profile을 이용한 중성빔 특성 분석 및 flux 향상방안)

  • Kim, Seong-U;Park, Byeong-Jae;Min, Gyeong-Seok;Gang, Se-Gu;Yeom, Geun-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.61-62
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    • 2007
  • low angle forward reflected neutral beam etching system으로 식각한 후 SIMS depth profile을 이용하여 에너지 침투 깊이에 따른 중성빔 에너지를 분석하여 중성화 과정에서 에너지와 flux의 손실이 있었다. 기존의 two-grid 대신에 three-grid를 사용하여 에너지의 변화없이 이온 flux 및 중성빔 flux가 향상됨을 알 수 있었다.

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The Design and Construction of the Nuclear Microprobe (핵 마이크로프로브 설계 및 제작)

  • Woo, Hyung-Ju;Kim, Jun-Gon;Choi, Han-Woo;Hong, Wan;Kim, Young-Seok;Lee, Jin-Ho;Kim, Ki-Dong;Yang, Tae-Gun
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.10 no.3
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    • pp.380-386
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    • 2001
  • A nuclear microprobe system with adjustable precision object slits and a magnetic quadrupole doublet was designed by the beam optics simulation using a first order matrix formalism, and installed in a $30^{\circ}$ beam line connected with KIGAM 1.7 MV Tandem VDG Accelerator. Demagnification factors for x and y axis are calculated to be 25 and 4.9, respectively, and a minimum beam spot side is expected to be about 5 $\mu\textrm{m}$ for 3 MeV proton beams with a current of about 1 nA. A multi-purpose octagonal target chamber has been built to facilitate MeV ion-beam analytical techniques of PIXE, RBS, ERDA, and ion beam micro-machining. It contains X-ray and particle detectors, a zoom microscope, a Faraday cup, a 4-axis sample manipulator and a high vacuum pumping system. The system performance of the nuclear microprobe is now being tested, and automatic manipulator control and data acquisition system will be installed for routine applications of micro ion-beam analytical techniques.

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Ar-GCIB를 이용하여 ToF-SIMS에서 얻은 쥐의 뇌조직 이미지

  • Son, Hyeon-Gyeong;Lee, Tae-Geol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.378.1-378.1
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    • 2016
  • 나노바이오연구분야에서 ToF-SIMS를 이용하여 lipid와 metabolite같은 저 분자의 생체물질을 측정하는데 널리 이용되어 왔다. 최근에는 고 분자량의 생체물질을 측정하기 위해서 C60, water cluster, argon cluster등의 다양한 종류의 클러스터 이온빔들이 개발되어 왔다. [1,2] 하지만 tissue샘플을 클러스터 이온빔을 이용하여 분석한 결과에서도 m/z 1500이상의 고분자를 측정한 결과는 거의 없다. 바이오샘플의 charging을 상쇄하기위해 low energy electron beam (~20 eV)을 사용하는데, low energy electron beam이 샘플에 damage를 주기 때문이다. [3] 본 연구에서는 electron fluence (electrons/cm2)가 증가함에 따라 PC(16:0/18:1(9Z)와 Ganglioside GM1의 intensity가 감소함을 알았고, low energy electron beam에 의해 생체 물질이 damage를 받을 수 있음을 확인하였다. 따라서 tissue 샘플을 SUS기판에 샘플링하고 Ar-GCIB를 이용하면 charging없이 tissue imaging을 성공적으로 수행할 수 있고, m/z 2000이상의 고 분자량의 생체물질을 측정할 수 있음을 확인하였다.

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