• Title/Summary/Keyword: 입자가속

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Effect of Jet Location on Impactor's Particle Collection Efficiency (가속노즐의 배열이 임팩터의 입자채취효율에 미치는 영향)

  • 권순박;임경수;이규원;지준호;배귀남
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.326-327
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    • 2000
  • May(1945)에 의하여 임팩터가 개발된 이후 임팩터의 단별 분리입경의 정확성을 증가시키고, 기판에서 입자의 채취량을 늘리며, 임팩터 내부의 입자손실과 기판에서 입자가 충돌하여 튀어나오는 것(bounce)을 줄일 수 있는 방법 등이 꾸준히 연구되고 있다. 가속 노즐의 형상을 사각형에서 원형으로 변경하여 분리효율곡선의 기울기(stiffness)를 증가시킬 수 있었고(Mitchell and Filcher, 1959), 임팩터의 한 단에 여러 개의 가속 노즐을 가공한 다중 노즐(multi-jet) 임팩터를 사용함으로써 단의 분리입경을 낮추고, 입자의 채취량을 늘릴 수 있게 되었다(Anderson, 1958). (중략)

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입자 가속기 MC50과 C30 사이클로트론의 운영 현황 및 RI 빔 인출 연구

  • Yu, In-Gong;Lee, Ji-Seop;Park, Hyeon;Han, Jun-Yong;Jo, Seong-Jin;Lee, Min-Yong;Hwang, Won-Taek;Yang, Tae-Geon;Kim, Jae-Hong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.173-173
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    • 2012
  • 사이클로트론은 암진단에 사용되는 방사성동위원소를 생산하기 위한 중요한 입자 가속장치이다. 현재 핵의학 의료진단에 필요한 방사성동위원소를 제공하기 위해 세계적으로 사이클로트론의 활용도가 점점 증가하고 있다. 한국원자력의학원에 설치된 MC50 (양성자 최대 가속에너지 50 MeV, 60 uA)과 C30 (양성자 최대 에너지 30 MeV, 250 uA) 사이클로트론은 생명의학, 반도체 검출기, 핵자료 데이터, 방사성동위원소 개발 등 다양한 분야의 연구를 지원하고 있다. MC50 사이클로트론은 수소 입자를 포함하여 중양자, 알파 입자를 가속할 수 있으며 중성자 빔을 인출 할 수 있다. 수소 음이온 또는 양이온을 가속 할 수 있으며 표적에는 고에너지의 양이온이 조사되며, 핵반응을 통해 방사성동위원소가 생성된다. 양성자 빔을 이용하여 암세포를 사멸 시키는 치료법, 돌연변이로 새로운 종의 개발 등 다양한 응용성이 있다. 하전입자를 가속하는 사이클로트론의 주요 구성요소는 (1) 진공시스템, (2) 전자석 시스템, (3) 고주파 시스템, (4) 이온원 (5) 빔 인출장치 (6) 빔전환 장치 (수직에서 수평 방향으로 전환), (7) 빔 집속 및 진단 장치 등 이다. 본 발표에서는 85년부터 운영한 MC50 사이클로트론과 02년부터 가동된 사이클로트론의 운영 현황 및 다양한 응용분야와 향후 RI 빔 인출을 위한 계획을 소개하고자 한다.

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Development of shock wave induced microparticle acceleration system based on laser ablation and its application on drug delivery (충격파를 이용한 레이저 어블레이션 기반의 마이크로 입자 가속 시스템 개발 및 약물전달 응용)

  • Choi, Ji-Hee;Gojani, Ardian B.;Lee, Hyun-Hee;Yoh, Jai-Ick
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.6
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    • pp.587-593
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    • 2008
  • Transdermal and topical drug delivery with minimal tissue damage has been an area of vigorous research for years. Our research team has initiated the development of an effective method for delivering drug particles across the skin (transdermal) for systemic circulation, and to localized (topical) areas. The device consists of a laser ablation based micro-particle acceleration system that can be integrated with endoscopic surgical techniques. We have successfully delivered 3μm size cobalt particles into gelatin models that represent soft tissue with remarkable penetration depth.

Particle Simulation Modelling of a Beam Forming Structure in Negative-Ion-Based Neutral Beam Injector (중성빔 입사장치에서 빔형성 구조의 입자모사 모형)

  • Park, Byoung-Lyong;Hong, Sang-Hee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.21 no.1
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    • pp.40-47
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    • 1989
  • For the effective design of a beam forming structure of the negative-ion-based neutral beam injector, a computer program based on a particle simulation model is developed for the calculation of charged particle motions in the electrostatic fields. The motions of negative ions inside the acceleration tube of a multiple-aperture triode are computed at finite time steps. The electrostatic potentials are obtained from the Poisson's equation by the finite difference method. The successive overrelaxation method is used to solve the matrix equation. The particle and force weighting methods are used on a cloud-in-cell model. The optimum design of the beam forming structure has been studied by using this computer code for the various conditions of elctrodes. The effects of the acceleration-deceleration gap distance, the thickness of the deceleration electrode and the shape of the acceleration electrode on beam trajectories are exmined to find the minimum beam divergence. Some numerical illustrations are presented for the particle movements at finite time steps in the beam forming tubes. It is found in this particle simulation modelling that the shape of the acceleration electrode is the most significant factor of beam divergence.

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실리콘 다이오드를 적용한 다채널 중성 입자 분석기 개발

  • Cheon, Se-Min;Jwa, Sang-Beom;Gang, In-Je;Lee, Heon-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.211-212
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    • 2011
  • 플라즈마를 제어하기 위해서는 플라즈마의 온도, 밀도, 에너지 분포등과 같은 플라즈마의 특성을 정확히 측정할 수 있어야한다. 핵융합발전에서는 플라즈마를 발생하기 위하여 플라즈마의 온도, 밀도 등 각종 변수들을 시공간적으로 계측, 분석할 수 있는 진달설비를 사용하고 있으며, 정확한 플라즈마 제어와 측정을 위한 새로운 진단기술을 개발하고 있다. 그리고 중요한 변수중에 하나인 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 중성입자 검출법이 잘 알려져 있다. 이 실험은 수소 중성입자가 토카막 내부의 플라즈마 이온과 충돌하면서 생성된 고속 중성입자의 에너지를 분석하는 실험이다. 본 연구의 실험방법은 수소 중성입자를 이온빔 장치에서 이온화 시킨 후 자체 제작한 가속기를 통하여 가속시켜 에너지 특성을 분석을 하는 것이다. 본 연구의 실험장치로 에너지 교정용 100 keV 이온빔 소스를 제작 하였고 이온빔 장치 내부에 수소기체를 주입하고 기체방전을 일으켜 플라즈마를 발생시켰다. 이온빔 외부에는 팬을 설치하고 전도성이 강한 물 대신 전도성이 약한 오일을 사용하여 냉각 하였다. 이온빔 장치와 결합될 이온 가속장치는 지름 300 mm, 두께 2 mm의 원형 구리판을 여러층으로 쌓아 전극으로 제작하였고 전극과 전극 사이에서 코로나 방전과 스파크를 방지하기 위해 전극 둘레에 코로나링을 설치 하였다. 또한 전극 사이마다 1G${\Omega}$의 저항을 설치한 후 고전압을 생성하여 이온 가속 효율을 증대시켰다. 진공시스템으로는 Alcatel사의 CFF100 터보분자 펌프와 우성진공사의 MVP24 진공로타리펌프를 결합하여 사용하였으며, 진공도측정은 Alcatel사의 ACS1000 장치를 사용하였다. 고진공후 고속 중성입자의 이온화와 에너지 측정을 위한 전하교환기를 설치하였다. 전하교환기로는 진공시스템을 별도로 설치하고 비용이 비교적 많이 드는 기체형 전하교환기 대신 소형화가 가능하고 유지보수가 좋은 고체형 전하교환기 제작하여 실험 하였다. 전하교환기에서 이온화된 고속 중성입자가 전기장이나 자장에 영향을 받았을때 에너지분포를 디텍터를 통해 측정하였다. 즉, 이온화된 중성입자의 에너지가 실리콘 다이오드를 통해 전압 펄스 신호로 변환되고 이차 증폭기를 통해 전압 펄스 신호들이 증폭한다. 에너지 측정을 위한 디텍터는 소형화가 가능하고 비용이 비교적 적게 드는 실리콘 다이오드를 설치하였다. 본 연구결과 중성입자 에너지 분석 장치가 실제 핵융합 장치의 플라즈마 이온온도와 특성 측정에 적용할 수 있으며, 앞으로 개발될 여러 형태의 응용 플라즈마 발생장치의 플라즈마 진단에 이용될 것으로 기대한다.

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Design of High voltage nano pulse generator circuit for ion shutter of particle accelerator (입자가속기 Ion gate 구동을 위한 고전압 nano-pulse 발생기 회로 설계)

  • Oh, Hyun Jun;Jeong, Ku Young;Song, Kwan Seok;Roh, Chung Wook
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.248-250
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    • 2019
  • 입자가속기는 물질의 미세 구조를 밝히기 위해 기본 입자를 가속, 충돌시키는 장치로 최근 암치료 등 의학적 용도로도 이용되고 있다. 그러나 고속으로 고압을 인가시켜야 하는 장치인 만큼 기존에 명확히 설립된 회로가 없다. 이에 본 논문에서는 Ion gate를 등가회로로 구성하여 Fast Switch 장치의 기본 회로를 제안 및 분석, 실험하였다. 또한 기본 회로에서 발생하는 문제들을 개선하고자 RC Input filter와 기타 파라미터들의 설계와 Fast switch와 Ion gate를 잇는 wire 내의 기생성분을 고찰하였고 Ion gate 구동을 위해 기준이 되는 명확한 Fast switch 회로를 제안한다.

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