본 연구에서는 2쌍의 헬름홀쯔코일을 사용하여 비본형 시편의 종방향 및 횡방향으로 자기장 을 인가한 상태에서 열처리한 Co-계 비정질 합금 VITROVAC 6030의 보자력 노이즈를 측정하였다. 시편의 종방향 및 횡방향으로 dc 자기장을 인가한 상태에서 열처리한 시편의 경우, 보자력노이즈는 자화주파수 가 1~100 kHz 범위에서 거의 변화하지 않았으며, 시편의 종방향으로 ac 자기장을 횡방향으로는 dc자기 장을 인가한 상태에서 열처리한 시편의 경우의 보자력 노이즈는 자화주파수의 거듭제곱으로 감소하는 경 향을 보였다. 또한 자구핵형성이 일어날 경우 보자력 노이즈는 크게 증가하며 자화주파수의 거듭제곱으 로 감소하는 경향을 보였다.
MFL PIG는 빠른 속도로 주행하면서 MFL 신호를 측정하여 기록하게 된다. PIG가 주행함에 따라 MFL 신호를 왜곡시키는데 가스관에 인가되는 강한 자기장으로 인하여 가스관이 착자되어 왜곡이 발생한다. 가스관의 착자는 종방향 착자와 횡방향 착자로 나눌수 있으며, 횡방향 착자는 검출신호를 증가시키거나 감소시키는 방향으로 왜곡을 발생시키고, 종방향 착자는 인가돼는 자기장과 수직이 되므로 검출신호를 크게 왜곡시킨다. 따라서 검출신호를 보정하여 실제 결함에 의한 신호를 검출하여야 한다. 본 연구에서는 가스관의 착자에 의한 영향을 분석하고 신호보정에 관하여 연구하였다.
20 MeV 전자선의 팬텀 내에서의 선량분포에 대한 횡방향 자기장 효과를 조사하기 위하여 전자석을 제작하여 자기장 인가 여부에 따른 등선량곡선 및 깊이선량율을 X-OMAT 필름으로 측정하였다. 1.5 Tesla의 자기장중심을 팬텀 표면으로부터 7.5 cm 깊이에 위치시킨 경우 팬텀 표면으로부터 4.5 cm 깊이에서 약 30%의 선량증가를 보이는 등 이론적으로 알려진 결과들과 잘 부합하고 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막 재료에서 강자성 공명 장치를 이용하여 자기장 방향에 따른 저자장 마이크로파 흡수(Low field microwave absorption, LFMA) 및 강자성 공명 신호를 측정하였다. 낮은 자기장 영역에서 나타나는 LFMA 신호는 자구의 회전 밀접하게 관계됨을 자화 곡선으로부터 알 수 있었다. 이러한 LFMA 신호 특성을 분석하기 위하여 강자성 공명 신호로부터 측정한 교환 바이어스($H_{ex}$ = 58.5 Oe) 및 일축 이방성 자기장($H_k$ = 30Oe)을 S-W model에 적용하여 자화과정의 횡방향 자화량(transverse magnetization, $M_{\tau}$) 및 투자율(transverse susceptibility, ${\mu}_{\tau}$)을 계산하였다. 자화 곤란축에서 측정된 LFMA 신호는 $M_{\tau}$ 비례하는 경향을 보였지만, 자화 곤란축과 수직 방향으로 접근하면 $M_{\tau}$ 및 ${\mu}_{\tau}$ 모두에 의존하는 특성을 보였다.
움직이는 자기장을 이용한 팬텀 속 선량 변조에 관한 몬테칼로 계산을 수행하였다. 본 연구의 목적은 빔 축을 따라 이동하는 횡 자기장을 이용하여 특정감이 영역에 균일한 선량을 얻는 것이다. 이를 위해 두 가지 구성 즉, 깊이 방향으로 일정한 속도 그리고 점차 감소하는 속도를 가지는 자기장에 대해 깊이 선량율을 구하였다. 연속적 움직임에 대한 근사로서 단계별 이동과 시간인자를 도입하였다. 위치별 정지한 자기장 대한 김이 선량율 자료에 최소제곱법을 적용하여 자기장 위치에 따른 최적의 시간인자를 구하였다. 몬테칼로 계산결과를 통하여 자기장의 속도를 변화시킴으로써 평탄한 선량 분포를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이 때 3 T 자기장 세기에 대한 계산결과 평탄 영역의 선량은 자기장이 없을 때에 비해 약 10.1% 증가하는 것으로 나타났다.
국내 원자력 증기발생기 관리프로그램 통합지침서는 와전류검사 장비 및 기법에 대한 자격인정 절차를 규정하고 있다. 이러한 자격인정 절차에는 두 가지 방법이 있다. 첫 번째는 열교환기에서 인출된 튜브 혹은 인공결함에 의한 결함 발생기구 및 기법을 사용하여 장비 혹은 탐촉자를 인정한다. 두 번째는 이미 인정된 장비 혹은 탐촉자 특성과 동등함을 입증할 경우, 즉 검사기술사양서에 기술된 필수변수 범위가 만족된다면 인정절차 없이 이미 인정된 장비 혹은 탐촉자를 대체하여 사용할 수 있다. 본 논문은 국산화 개발된 보빈탐촉자와 이미 해외에서 인정된 보빈탐촉자의 특성을 비교 수행한 결과를 수록하였다. 탐촉자의 전기적 특성평가를 위해 임피던스 및 공진주파수를 측정하였으며, 자기장 특성평가를 위해 유효주사 자기장 폭 측정, 충전율 계수 측정, 깊이계수 측정, 축방향 길이계수 측정, 횡방향 폭계수 측정, 위상각 대 깊이곡선 측정 및 직류포화세기를 측정하였다. 본 특성시험 결과 두 종류의 탐촉자 특성이 거의 동등한 것으로 평가됨에 따라 향후 현장 적용을 위한 기반을 구축한 것으로 판단된다.
본 연구에서는 스핀-궤도 돌림힘의 광학적 측정 방법을 개발하였다. 사인파 전류에 의해 발생하는 스핀-궤도 돌림힘은 해당 주파수와 두 배 주파수로 진동하는 자화의 운동을 유발하는데, 이로 인해 변화하는 자화의 수직 성분을 극광자기 효과를 이용해 측정하였다. 스핀-궤도 돌림힘이 추가된 란다우-리프쉬츠-길버트 방정식의 평형 조건으로부터, 스핀-궤도 돌림힘에 의한 유효 자기장을 정량적으로 분석하였다. 이러한 측정법을 Pd/Co/Pt 박막 시료에 적용하여, 스핀-궤도 돌림힘 효율의 종 방향과 횡 방향의 성분 값을 각각 나누어 측정하는데 성공하였다. 본 연구에서 제시한 측정 및 분석 방법은 기존의 전기적 측정에 비해 오류가 적기 때문에, 스핀-궤도 돌림힘을 측정하는 더 개선된 방법으로 사용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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