• 한국광학회지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.357-361
• /
• 1997

밀도반전된 Nd:YAG에서 자체 교차하는 빔경로를 구성하여 위상공액파 레이저를 발진 시켰다. 서로 교차하는 두빔에 의한 spatial hole burning에 의해 3차 비선형 분극이 유도되어 레이저 공진기 내부의 위상 왜곡(phase distortion)이 자체 보정됨을 관측하였고, 레이저 이득체내에서 형성되는 동적 부피 격자의 생성과 소멸에 의한 효과로 반치폭 20 나노초의 자연 Q-switched 레이저 펄스가 발진되었다. 평균 펄스당 출력 에너지는 10 Hz 동작에서 200 mJ로 측정되었으며, 최대 전체 출력 효율은 0.8%로 나타났다.

• 한국광학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.223-229
• /
• 2011

1.5 ${\mu}m$ 통신파장 대역 단일광자의 효율적인 측정을 위해서 PPLN WG(periodically poled $LiNbO_3$ waveguide)에서 준위상정합을 이용한 합주파수 생성에 의한 주파수 상향변환 검출기를 구성하고 검출 효율, 잡음 계수 및 타이밍 지터를 측정하였다. 974 nm에서 발진하는 펌프광의 세기가 300 mW일 때 최대 검출효율이 약 7%, 잡음 계수율은 약 480 kHz로 측정되었다. 피코초펄스 레이저를 이용한 자발적 매개하향변환에서 발생한 펄스형 단일광자 신호를 이용하여 측정된 주파수 상향변환 검출기의 최소 타이밍 지터는 약 39.1 ps였다. 또한 아주 좁은 동시계수 시간 폭으로 펄스형의 주파수 상향변환된 단일광자를 측정하면 잡음의 효과를 최소화할 수 있고, 신호대 잡음비의 특성을 최대로 높일 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
• /
• pp.522-523
• /
• 2017

전류컨베이어 회로와 시간-디지털 변화기를 이용하여 아날로그-디지털 변환기를 설계하였다. 전류컨베이어 회로를 이용하여 아날로그 전압의 크기를 샘플링한 다음, 전류원을 이용하여 샘플링 전압을 방전하면서 아날로그 전압을 시간정보로 변환하였다. 시간정보는 카운터 타입의 시간-디지털 변환기를 이용하여 디지털 값으로 변환되는데 이때 변환 에러를 감소시키기 위해 시간정보 펄스와 동기화된 클록을 생성하여 사용하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.205-205
• /
• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.261-268
• /
• 2016

본 논문에서는 이중편파 수신이 가능한 W-대역 밀리미터파 탐색기용 모노펄스 카세그레인 안테나를 제안하고, 제작 및 측정을 통하여 안테나의 특성을 검증하였다. 이중편파 모노펄스 카세그레인 안테나는 주/부 반사경, 이중편파 수신이 가능한 급전혼 및 모노펄스 비교기로 구성된다. 제안된 급전혼은 모노펄스 신호를 생성하기 위해 $2{\times}2$ 배열의 정사각형 도파관 급전부를 가지며, 이중편파에 수신을 위해 90도 회전대칭 구조로 설계되었다. 측정을 통해 합 채널 및 차 채널에 대해서 수직 및 수평의 이중편파에서 유사한 방사패턴 성능을 확인했다. 중심 주파수에서 합 채널의 이득은 수직편파에서 35.1 dBi, 수평편파에서 35.6 dBi로 편파간 이득차는 0.5 dBi였으며, 부엽준위는 -21.6 dB 이하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.223-228
• /
• 2017

본 연구에서는 광대역 펄스감마선 탐지센서 최적화 설계를 수행하고 설계결과를 기반으로 탐지센서를 제작하여 전기적 특성을 분석하였다. 탐지센서의 최적화 설계를 위해 펄스감마선의 시간에 따른 에너지 프로파일로 부터 입력 변수를 도출하고 탐지감도 제어회로를 통하여 출력전류 범위를 결정하였다. 도출된 변수를 바탕으로 N-type Epi Wafer 및 TCAD(Technology Computer Aided Design)로 설계하고 제작하였다. 제작된 탐지센서의 전기적 특성 분석 결과 -3.3V 전압에서 12pA의 누설전류와 -5V의 전압에서 완전 공핍화 되는 특성을 가짐을 확인하였다. 제작된 센서의 포항가속기연구소 TEST LINAC 시험결과 감마선 설정 선율의 펄스방사선에 대해 고감도의 광전류를 생성시킴을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제47권8호
• /
• pp.599-606
• /
• 2019

펄스건 장치는 연소실 내, 다중 분사기 배열에 따른 연소 유동장으로의 횡단 압력파 전파/감쇠 메커니즘 규명을 목적으로 제작되었다. 제작된 펄스건은 성능시험을 통해 목표 연소압에서의 운용 가능 여부와 압력파 강도 제어 여부를 확인하였다. 기체질소를 사용하여 고압관에 가압을 하였으며 다이아프램에는 $100{\mu}m$ 두께의 OHP 필름을 사용하였다. 압력파의 속도와 강도를 확인하기 위해 압력 트랜스듀서를 이용하여 동압과 정압을 측정하였다. 제작된 펄스건은 공급압력에 따라 압력파의 강도 조절이 가능하며 횡방향성을 가지는 압력파를 생성할 수 있음을 성능시험을 통해 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
• /
• pp.2353-2355
• /
• 2004

본 논문에서는 고정도의 방사선 측정이 가능한 능동형 전자선량계를 제작하기 위해 필수적으로 요구되는 반도체 방사선 검출기를 ASIC으로 구현하였다. 이는 전자선량계의 소형화와 저소비전력을 실현할 수 있도록 전치증폭기와 성형증폭기를 일체화한 것으로 방사선과 방사선 검출 소자인 상용 핀 포토다이오드의 상호작용으로 생성된 수 [nA]의 전류펄스를 측정할 수 있다. MOSIS 공정을 통하여 ASIC으로 구현된 방사선검출기는 $10{\mu}Ci$의 ${\gamma}$-선 Ba-133, Cs-137 및 Co-60의 세 핵종에 대하여 방사선 조사시험을 수행하여 구현된 방사선 검출기의 유용성을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.706-715
• /
• 2012

전자-광학 시그마-델타 변조기는 안테나로부터 수신된 광대역 초고주파 신호를 직접 디지털 신호로 변환하는 디지털 수신기의 핵심 구성품이다. 전자-광학 시그마-델타 변조기는 펄스 레이저와 두 개의 마하-젠더 간섭계(Mach-Zehnder Interferometer: MZI)를 통하여 입력 신호를 초과 샘플링하고, 격자 섬유 누적기(Fiber-Lattice Accumulator: FLA)를 통하여 잡음을 감소시킨다. 고해상도의 출력 신호를 얻기 위해 양자화기 출력에는 데시메이션 필터링 과정이 추가된다. 변조기 설계시 지터는 변조기 입력 신호를 원 신호로 복원하는데 큰 영향을 미치는 요소이다. 본 논문에서는 전자-광학 1차 단일 비트 시그마-델타 변조기의 구현 과정 및 성능을 시뮬레이션을 통하여 분석한다. 전자-광학 시그마-델타 변조기 입력 신호와 출력 신호를 시간 영역에서 분석하고, 복원된 신호에 대하여 비동기 스펙트럼 평균화 방식을 사용하여 주파수 영역의 성능을 분석한다. 지터(Jitter)가 있는 레이저 신호와 지터가 없는 레이저 신호에 대하여 시그마-델타 변조기의 성능을 비교 및 분석하여, 시간 지터가 변조기 성능에 영향을 미치는 지터값을 참고치(펄스 반복 주파수가 100 GHz인 경우, 시간 지터는 100 fs 이하)로서 제시한다. 이러한 지터값은 레이저 생성기 제작시나 변조기 설계시 참고 규격치로 이용된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.211-212
• /
• 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.