남극 40km 상공에서 고에너지우주선을 관측하는 CREAM(Cosmic Ray Energetics And Mass)실험은 2004년 CREAM I의 발사 및 운영을 시작으로 2010년 겨울 CREAM VI까지 성공적으로 그 관측 임무를 수행해 왔다. 이미 지난 모든 실험에서 검증된 두 개 층의 실리콘 입자 전하량 검출기(SCD)와 더불어 보다 정확하고 신뢰성 있는 결과를 얻기 위해, CREAM 검출기 최상단에 전 검출 영역을 커버하는 대면적의 Large-SCD를 추가로 장착하고자 한다. 이를 위해 2년간 420개 실리콘 센서, 5040채널로 이루어진 대면적 Large-SCD의 제작을 완료 하였으며, CERN 가속기 연구소에서 Beam 테스트를 마친 후 이미 메릴랜드 대학에서 최종 테스트 중이다. 이번 발표에서는 제작 된 Large-SCD와 이를 통해 기대되는 CREAM 실험에서의 우주선 성분 관측 정확도의 향상에 관하여 이야기 하고자 한다.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2003.10a
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pp.400-402
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2003
고에너지 물리연구에서는 입자가속기에서 배출되는 막대한 양의 데이터를 저장, 처리하기 위한 계산능력과 대용량의 저장장치를 확보하는데 어려움을 겪어왔다. 또한, 실제 실험에 참여. 연구, 분석하는 인력 또한 전세계에 흩어져 있어 실험의 효율성을 떨어뜨리고 있다. 이러한 어려움을 해결하고자 차세대 인터넷이라 불리는 그리드에 기반을 둔 데이터 그리드를 활용하고자 노력하고 있다. 현재 한국을 포함한 각국에서 데이터 그리드의 구축을 위하여 노력하고 있으며 테스트베드를 구축하여 실험하고 있다. 이러한 데이터 그리드의 활용도를 높이기 위해서 데이터 그리드를 웹에서 접근할 수 있다면 그 유용성은 배가될 것임이 틀림없다. 이러한 측면에서 현재 경북대 고에너지물리연구소에서 개발하고 있는 데이터 그리드 웹서비스 디자인을 살펴본다.
Particle accelerator has mainly used in nuclear field only because of the large scale of the facility. However, since laser-plasma particle accelerator which has smaller size and spends less cost developed, the availability of this accelerator is expended to various research fields such as industrial and medical. This paper suggests a visualization system to control the laser-plasma particle accelerator efficiently. This system offers real-time 3D images via convert HDF file comes from plasma data obtained from PIC simulation into OpenGL texture type to analyse and modify plasma data. After that, it stores high-resolution rendering images of the data with external renderer hereafter.
According to recent satellite observations, strong ion transverse acceleration to the magnetic field(ion conics) has been known. The ion conics may be a result of electrostatic waves frequently observed on the auroral zone. Both linear and nonlinear theory of electrostatic instability driven by an electron current based on 1-dimensional particle simulation experiment have been considered. From the results of simulation strong ion transverse acceleration has been shown.
Pulsar Wind Nebula(PWN)는 radio부터 TeV band까지 넓은 파장에 걸쳐 복사를 하며 이 복사는 Spectral Energy Distribution(SED)으로 측정된다. 관측된 SED는 두 개의 주요한 bump를 보이는데 low-energy emission bump는 synchrotron radiation에 의해 만들어지고 high-energy emission bump는 inverse Compton scattering에 의해 만들어진다. 대부분 PWN들의 SED는 단일 전자 분포로 설명이 가능하지만 최근 연구 결과에 의하면 Crab nebula, G21.5-0.9 같은 일부 young pulsar wind nebula의 X-ray SED에서 단차나 기울기의 변화 등 단일 전자 분포로 설명하기 어려운 부분이 관측되기도 한다. 이런 PWN에 대하여 우리는 이중 전자 분포를 이용해서 broadband SED가 잘 설명이 되는지 확인하고 이를 통하여 PWN 입자 가속의 특성을 이해해보고자 한다.
Low mass X-ray binary(LMXB) 중 accretion disk가 존재하지 않으며 매우 작은 질량 (1 ≪ M⊙)의 동반성을 가지는 pulsar binary system에서 중성자별과 동반성의 항성풍은 상호작용하여 intrabinary shock(IBS)을 형성한다. 이곳에서 입자들은 상대론적으로 가속되어 싱크로트론 복사를 방출한다고 생각된다. 이 복사는 X-선 영역으로 관측되며 이때 관측된 X-선 궤도 광도곡선은 IBS의 모양에 따라 달라진다. 우리는 IBS의 X-선 복사 과정을 모델화하여 shock의 모양과 내부의 전자 특성을 파악하고, 광학 관측을 통해 얻은 orbital parameter와 비교하며 binary의 geometry를 보다 정확히 이해하고자 한다. 이 발표에서는 다양한 pulsar binary system의 Chandra, XMM 그리고 NuSTAR의 X-선 관측 데이터에 IBS 모델을 적용해보고 IBS와 binary의 geomerty를 분석한 결과를 제시한다.
Gamma-ray binaries는 밀집성(중성자별과 블랙홀)과 질량이 큰 동반성 (>20 Msun)이 서로 공전하는 시스템이다. 이러한 시스템은 X선 영역에서 공전 주기에 따른 변광을 보이는 특징을 갖고 있는데, 이를 설명하기 위해 intrabinary shock(IBS) 모델을 이용한다. IBS는 두 천체의 항성풍이 상호작용하여 만들어내는 shock인데, 이 shock에서 가속된 입자들이 싱크로트론 기작을 통하여 X선 복사를 한다고 알려져 있다. 복사의 강도는 shock의 기하구조 변화 때문에 밀집성의 공전 위상에 따라서 주기적으로 변하는데, 이를 모형화하여 관측 데이터와 비교함으로써 궤도와 shock의 특성을 알아낼 수 있다. 이 발표에서는 IBS 모델을 설명하고, 이 모델을 매우 복잡한 X선 광도곡선을 보이는 gamma-ray binaries 중 하나인 HESS J0632+057에 적용한다. 그 결과로 이 천체계의 궤도를 추정하고, 동반성 disk와 shock의 상호작용 특성을 파악해보았다.
The influence of the particle size of platinum(Pt) on the stability and activity was studied. The particle size of platinum was controlled in the range of $3.5{\sim}9\;nm$ by heat treatment of commercial Pt/C and confirmed by XRD and TEM. An accelerated degradation test was performed to evaluate the stability of platinum catalysts. Oxygen reduction reaction was monitored for the measurement of activity. As increasing the Pt particle size, the stability of Pt/C electrode was enhanced and the activity was reduced. It was confirmed that the stability of Pt/C electrode was in inverse proportion to the activity. PtCo/C alloy catalyst was used to improve the activity and stability of large-sized platinum particle. The maximum power density of commercial Pt/C was $507.6\;mV/cm^2$ and PtCo/C alloy catalyst was $585.8\;mV/cm^2$. The decrement of electrochemical surface area showed Pt/C(60%) and PtCo/C alloy catalyst(24%). It was possible to enhance both of stability and activity of catalyst by the combination of particle size control and alloying.
A compact soft x-ray microscope operated in the 'water window' wavelength region ($2.3{\sim}4.4nm$) was used for observing cells with nano-scale spatial resolution. To obtain cellular imaging captured with colloidal gold nanoparticles using a compact soft x-ray microscope. The colloidal gold nanoparticles showed higher contrast and lower transmission more than 7 times than that of cellular protein on the soft x-ray wavelength region. The structure and thickness of the cell membrane of the Coscinodiscus oculoides (diatome) and red blood cells were seen clearly. The gold nanoparticles within the HT1080 and MDA-MB 231 cells were seen clearly on the soft x-ray microscopy. The gold nanoparticles were aggregated within vesicles by endocytosis.
Kim, Ji-Hyang;Kim, Na-Kyoung;Lee, Gyu-Yeong;Jung, Da-Bin;Heo, Yeong-Cheol
Journal of the Korean Society of Radiology
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v.15
no.7
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pp.949-956
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2021
The purpose of this paper is to evaluate whether tungsten nanoparticles have a shielding effect on scattered light generated at high doses as an alternative material to lead used to shield scattered light in electron beam therapy. A plate was manufactured to set the position of the dosimeter and the size of the radiation field to be constant. The glass dosimeter was placed at 12 points, which were 1, 2, and 4 cm apart from the center of the field of 10 × 10 cm2 in the cross direction. A total of 12 types of tungsten nanoparticle shields were developed with a thickness of 0.75 mm to 4.00 mm and a size of 10 × 10 cm2 using 0.4, 0.75, and 1 mm materials. Using a linear accelerator, measurements were made four times at 6 MeV and four times at 12 MeV, and the dose intensity was investigated at 100 MU. The 4 mm shielding plate showed the highest shielding effect at 1 cm from the irradiation field. The 1 mm shielding plate at 2 cm from the irradiation field had the lowest shielding effect. As the thickness of the tungsten shielding plate increased, the electron beam's shielding effect increased sharply. It was confirmed that tungsten nanoparticles can reduce the amount of scattered light generated by electron beam therapy. Therefore, this study will provide basic data when follow-up studies are conducted on the shielding ability of tungsten nanoparticles.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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