• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.3
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• pp.261-266
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• 1998

Since the particles are highly charged in process plasmas, the dynamics of the particles are concerned principally with the effect of the charging amount and polarity. In order to investigate the charging effect of the particles in the plasmas, the known sizes of the mono-dispersed particles with 0.05$\mu\textrm{m}$, 0.07$\mu\textrm{m}$, 0.1$\mu\textrm{m}$and 0.2$\mu\textrm{m}$ diameter are introduced into the DC air-plasmas. The characteristics of the charged particles are measured with a Faraday cup. Results show that the particle charging polarity depends on the concentrations and sizes of the particles and the condition of plasma generation, operating pressure, and power. It is also found that the number of charges per a particle is in the ranges of $10^3$~$ 10^5$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.270.2-270.2
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• 2013

직선운동하는 하전입자의 진행방향에 수직한 평면상에 서로 직교하는 전기장과 자기장을 걸어주면, 하전입자에는 전기장에 의한 힘 FE와 자기장과 속도 v에 의한 로렌츠력 $F_B=q(v{\times}B)$가 동시에 작용하게 된다. 이때 Wien 조건 FB=-FE를 만족하는 질량 mA과, 에너지 EA를 가지는 하전입자 A는 휘지 않고 직선운동을 계속하나, 하전입자 A와 다른 에너지 $E_B\;(=E_A+{\delta}E)$나 질량 $m_B\;(=m_A+{\delta}m)$을 가지는 하전입자는 휘게 되며, 그 휘는 정도는 ${\delta}E$나 ${\delta}m$에 비례하게 된다. 이 현상을 이용하여 다양한 종류의 에너지 또는 질량 분석기가 독일, 미국, 일본 등의 분석기기 선진국에서 개발되어 왔고, 전자현미경의 이미지 필터로도 활용되고 있으며, 통상 EXB 필터 또는 발명자의 이름을 딴 Wien 필터로 불리어지고 있다. $E{\times}B$ 필터는 일반적인 하전입자빔 렌즈와 다른 광학특성을 가지며, 지난 발표에서는 $E{\times}B$ 필터의 기본 궤도 방정식 및 다양한 2차 기하 수차 방정식의 유도과정 및 결과를 보여주었다. 본 발표에서는 EXB 필터의 전후에 배치시켜, 초점거리 등의 조정을 수행할 4극자와, $E{\times}B$ 필터에서 발생하는 2차 수차의 보정을 수행할 6극자의 광학특성의 계산 결과를 보여준다. 4극자-6극자-EXB필터-6극자-4극자 조합의 기본 광학궤도 계산 결과는 빔 다이어그램으로 보여준다. 6극자에 의해 수차를 줄여서 향상되는 에너지 분해능 값은 수치적으로 추정한다. 실제 제작이 된 각 부품의 외형 및 사진을 보여주어 에너지 필터의 제작 진행 상황을 보고한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.230-230
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• 2014

디지털 홀로그램 이미징 장치를 이용하여 박막과 웨이퍼 간의 두께 및 하전입자의 분포를 모니터링하는 센서의 성능을 보고한다. 이 센서는 웨이퍼와 SiN 박막 간의 경계를 구분하였으며, 경계에서의 하전입자의 분포의 분석도 가능함을 보였다. 이 센서는 다양한 종류의 계면 내지 박막 내부의 하전입자의 분포의 측정을 가능하게 하며, 또한 두께 변이의 실시간 측정도 가능하게 하여 향후 대량 생산현장에서의 광범위한 응용이 예상된다.

• Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.56-56
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• 2002

100 nm 이하의 구형입자를 짧은 시간에 정확히 측정할 수 있는 기술을 개발하기 위하여 하전된 입자를 전기장내에 투입한 후 이의 이동도를 측정하였다. 100 nm의 표준 입자를 초순수에 분산시킨 후 Collison atomizer를 이용하여 입자를 공기중에 분산시켰다. 이후 입자를 건조시킨 후 입자의 분산과정에서 하전된 입자를 방사능 전기 중화장치를 통과시켜 입자의 하전을 기저상태로 만들었다. 이 후 입자를 전기 이동도 측정장치에 투입한 후 전기 이동도 측정장치의 유량과 전압을 조절하면서 입자의 크기를 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.608-608
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• 2013

직선운동하는 하전입자의 진행방향에 수직한 평면상에 서로 직교하는 전기장과 자기장을 걸어주면, 하전입자에는 전기장에 의한 힘 $F_E$와 자기장과 속도 v에 의한 로렌츠력 $F_B=q(v{\times}B)$가 동시에 작용하게 된다. 이때 Wien 조건 $F_B=-F_E$를 만족하는 질량 $m_A$과, 에너지 $E_A$를 가지는 하전입자 A는 휘지 않고 직선운동을 계속하나, 하전입자 A와 다른 에너지 $E_B(=E_A+{\delta}E)$나 질량 $m_B$ $(=m_A+{\delta}m)$을 가지는 하전입자는 휘게 되며, 그 휘는 정도는 ${\delta}E$나 ${\delta}m$에 비례하게 된다. 이 현상을 이용하여 다양한 종류의 에너지 또는 질량 분석기가 독일, 미국, 일본 등의 분석기기 선진국에서 개발되어 왔고, 전자현미경의 이미지 필터로도 활용되고 있으며, 통상 EXB 필터 또는 발명자의 이름을 딴 Wien 필터로 불리어지고 있다. $E{\times}B$ 필터는 일반적인 하전입자빔 렌즈와 다른 광학특성을 가진다. 예를 들면 3차 이상의 기하 수차만 가지는 일반 렌즈와는 달리 $F_B$, $F_E$ 전자기력에 의해 다양한 2차 기하 수차를 가지게 되며, 초점거리 등의 1차 광학 특성도 일반 렌즈와는 다른 경향을 보여준다. 본 발표에서는 $E{\times}B$ 필터의 전후로 각각 6극자+4극자를 조합시킨 보정기를 배치시켜 필터의 에너지 분해능의 성능을 향상시킬 수 있음을 빔 궤도 방정식을 분석적으로 계산하여 보여준다. 위 에너지 필터 구성에서 4극자는 1차 광학 특성을 조정하는 역할을 하며 6극자는 2차 수차를 줄여주는 역할을 한다. 수치해석을 통해서는 6극자+4극자를 조합시킨 보정기와 $E{\times}B$ 필터의 좀더 정확한 전극 전압 등의 제어 수치를 추출하고, 빔 궤도 방정식 분석을 통한 수차 보정 알고리즘이 유효함을 보여준다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.10
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• pp.1013-1018
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• 2011

The charging of 10-nm-class nanoparticles in an electrostatic precipitator (ESP) according to particle charging ratio has been investigated and compared to the diffusion effect of the nanoparticles. The competition between the charging probability and the diffusion loss effect determines the collection efficiency of nanoparticles in the ESP. The collection efficiency of nanoparticles decreased continuously with decreasing particle diameter. This indicates that the partial charging effect of 10-nm-class nanoparticles is more dominant than their diffusion loss effect in the ESP for nanoparticles in the particle size range of less than 10 nm. The charging ratios based on unipolar diffusion charging calculations were in good agreement with the experimental collection efficiencies for nanoparticles less than 10 nm in diameter.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2004.11a
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• pp.117-118
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• 2004

에어로졸의 측정은 다양한 변수에 영향을 받는다. 입자가 공기 중에 떠 있으므로 입자 주위의 유체온도와 압력에 영향을 받을 뿐 아니라 측정 대상인 입자의 크기, 농도, 하전 상태에 따라서 제약을 받는다. 특히, 에어로졸의 발생이나 측정은 복잡한 메커니즘으로 이루어지기 때문에 장비의 성능을 평가하거나 교정하는 과정은 쉽지 않고, 적당한 지침이나 문헌 또한 부족한 실정이다. 고농도, 고하전인 극한 조건에서 나노 에어로졸 입자를 측정하는 경우에는 측정 장비가 신뢰성 있는 결과를 제공할 수 있도록, 측정 대상인 나노 입자의 하전량, 형상, 크기 분포를 미리 예측하여 SMPS의 운전조건을 적절하게 결정할 수 있도록 미리 확인해야 한다

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.322-323
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• 2002

다단임팩터와 입자하전기, 전류측정기를 결합하여 입자상물질의 크기분포를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 기술에 대하여 기초적인 연구는 선행연구에서 수행되었으며, 다단임팩터의 성능평가 결과는 권순박 등(2002a)이 발표하였으며, 입자하전기에 대한 성능평가결과는 권순박 등(2002b)이 보고하였다. 이에 본 연구에서는 다단임팩터와 입자하전기 및 전류측정장치를 결합하여 입자상물질 실시간 모니터링을 위한 측정장치를 개발하였다. (중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2001.11a
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• pp.205-206
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• 2001

대기중 에어로졸 혹은 미세입자 제조과정에서 생성되는 에어로졸은 전하를 띠게 되는 경우가 많다. 특히 연소공정에서 나오는 배출가스에 포함된 에어로졸은 대부분 하전된 상태로 존재한다. 에어로졸 입자들의 하전량은 응집속도에 영향을 미치게 되고, 결과적으로 입자크기분포의 변화에 큰 변수로 작용하게 된다. (중략)

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.284-285
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• 2011