• Title/Summary/Keyword: 2차 빔

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Design of Third Harmonic Superconducting RF Cavity for Pohang Light Source (포항방사광가속기의 초전도 3차 하모닉 RF 공동기의 설계)

  • 손영욱;김은산;박인수;김경렬;전명환;김형균
    • Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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    • 2005.12a
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    • pp.94-96
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    • 2005
  • 포항방사광가속기의 전자빔수명을 연장하기 위한 3차 하모닉 초전도 RF 공동기를 개발하고 있다. 저장링 빔물리 계산에 따르면 3차 하모닉 초전도 RF 공동기를 설치할 경우 점자빔의 수명이 약2.3배 증가하는 것으로 나타났다. 또 이 공동기를 설치할 경우 란다우 (Landau) 감쇄 (damping)에 의한 빔의 안정화도 개선되는 효과가 있다. 본 논문은 이것을 실현하기 위한 초전도 RF 공동기의 전자기장 분포와 고차원 전자장 계산을 통하여 최적의 공동기의 모양 결정과 설계 특성에 대한 것을 보고 하고자 한다.

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Increased Efficiency of Long-distance Optical Energy Transmission Based on Super-Gaussian (수퍼 가우시안 빔을 이용한 레이저 전력 전송 효율 개선)

  • Jeongkyun Na;Byungho Kim;Changsu Jun;Hyesun Cha;Yoonchan Jeong
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.35 no.4
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    • pp.150-156
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    • 2024
  • One of the key factors in research regarding long-distance laser beam propagation, as in free-space optical communication or laser power transmission, is the transmission efficiency of the laser beam. As a way to improve efficiency, we perform extensive numerical simulations of the effect of modifying the laser beam's profile, especially replacing the fundamental Gaussian beam with a super-Gaussian beam. Numerical simulations of the transmitted power in the ideal diffraction-limited beam diameter determined by the optical system of the transmitter, after about 1-km propagation, reveal that the second-order super-Gaussian beam can yield superior performance to that of the fundamental Gaussian beam, in both single-channel and coherently combined multi-channel laser transmitters. The improvement of the transmission efficiency for a 1-km propagation distance when using a second-order super-Gaussian beam, in comparison with a fundamental Gaussian beam, is estimated at over 1.2% in the singlechannel laser transmitter, and over 4.2% and over 4.6% in coherently combined 3- and 7-channel laser transmitters, respectively. For a range of the propagation distance varying from 750 to 1,250 m, the improvement in transmission efficiency by use of the second-order super-Gaussian beam is estimated at over 1.2% in the single-channel laser transmitter, and over 4.1% and over 4.0% in the coherently combined 3- and 7-channel laser transmitters, respectively. These simulation results will pave the way for future advances in the generation of higher-order super-Gaussian beams and the development of long-distance optical energy-transfer technology.

PLS-II 진공시스템 1차 시운전

  • Park, Jong-Do;Ha, Tae-Gyun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.241-241
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    • 2013
  • PLS-II 저장링 진공시스템은 2011년 6월 설치 완료 후 2011년 7월부터 2012년 초 까지 1차 시운전을 마쳤다. PLS-II 저장링 진공시스템은 누적 전류 50 Ah 운전 후, 3 GeV, 400 mA 전자빔 운전 시 평균 진공도 $2{\times}10^{-9}$ mbar를 유지도록 설계되어 빔-기체 산란 수명을 20 시간 이상 확보하도록 설계하였다. 지금까지의 간략한 운전 이력과 진공시스템의 성능을 보고하고 최근 방사광 가속기에서 중요하게 취급하는 진공용기(특히, 빔전류 측정 진공용기)의 기계적 안정도, 변위 등과 BPM TE mode noise suppression 등을 보고하고자 한다.

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이온빔 보조 증착으로 제조된 카본 박막의 특성 연구

  • 손민규;박형국;손영호;박노길;정재인
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.132-132
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    • 1999
  • 카본 박막은 내마모성, 내산성, 윤활성 및 높은 경도를 가지고 있어, 경질 박막 및 기능성 박막으로 주목을 받고 있으며 그 응용 분야가 매우 크다. 본 연구는 전자빔(Electron Beam)을 카본 grain을 증발시킴과 동시에 아르곤 보조 이온빔을 조사시켜 이온에너지에 따른 박막의 물성변화를 관찰하였다. 특히 본 연구에서 이용한 이온빔 증착 장치의 장점은 이온 충돌 에너지의 조절이 가능하다는 것이다. 카본 박막의 제조는 이온빔이 증착된 고진공 증착 장치를 이용하였고 이원빔원으로는 Oxford Applied Research 사의 RF 방전형 이온빔을 이용하였다. 배기장치는 유회전펌프와 터보펌프를 사용하였다. 기판은 홀더에 장착하기 전에 전처리를 거친 후 용기 내에서 이온빔에 의해 2차 청정을 하였다. 빔전압이 500V, 빔 전류는 4mA/cm2 및 RF power를 400W로 하여 기판 청정을 거친 후 전자빔을 이용하여 흑연을 증발시켜 박막을 제조하였다. 이때 이온빔 전압을 100~500V, RF power를 400~550W 으로 조절하였다. 카본 grain을 Si 및 Slide Glass 기판위에 1$\AA$/sec의 증착율을 유지하면서 증착하였다. 카본 박막의 박막은 평균두께는 0.3~0.4$\mu\textrm{m}$이며 SEM을 이용하여 단면을 관찰하였다. 라만 분광분석을 통하여 비정질 카본 박막의 결합특성을 조사하였고 scratch tester를 이용하여 박막의 밀착력을 관찰하였다. 그리고 카본 박막의 전도도 특성을 알고자 비저항을 측정하였으며, 박막의 성분 분석을 위한 AES 분석을 하였다. 1)AES 결과:표면에서와 박막 내부에서는 불순물인 산소나 질소의 함량이 거의 존재하지 않음을 관찰하였다. 2)경도:1,000~1,400kg/mm2 3)라만 분광 분석:300V의 이온 에너지를 분기로 박막 구조의 변화에 의한 스팩트럼의 변화를 보였다. 4)비저항:10-2~10-1$\Omega$.cm

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Application and Development of Focused Ion Beams (집속 이온빔의 응용 및 개발)

  • 강승언
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.2 no.3
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    • pp.304-313
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    • 1993
  • 집속 이온빔 기술은 고해상도의 이온빔 리토그라피, 마스크가 필요없는 이온주입, 그리고 Ion beam induced deposition 등 반도체 소자의 미세가공에 널리 이용되어 왔다. 좋은 안정도와 높은 전류밀도, 적은 에너지 퍼짐 그리고 낮은 에미턴스와 높은 선명도를 갖는 집속 이온빔 장비를 위한 액체 갈륨 이온원이 한국에서 개발 시업되었다. 이온빔의 전압이 15kV, 렌즈전압이 7kV 그리고 렌즈상단에 위치한 aperture의 직경이 0.2mm일 때, 0.1$mu extrm{m}$의 빔 직경으로 집속되는 정전 einzel렌즈가 설계 조립되었고, FIB 진공 chamber는 렌즈부와의 차 등 진공시스템으로 구성되어 설계제작되었다. FIB 장비가 조만간 한국에서 이온빔 밀링, ion beam induced deposition 그리고 잘못된 부분의 수정 등 반도체 제작공정에서의 응용에 큰 기여를 할 것이라 기대된다.

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Robust adpative beamforming for triplet sonar arrays (삼중 배열 소나를 위한 강인한 적응 빔형성 기법)

  • Ahn, Jae-Kyun;Ryu, Yongwoo;Chun, Seung-Yong;Kim, Seongil
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.36 no.2
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    • pp.115-122
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    • 2017
  • We propose a robust adaptive beamforming algorithm for triplet array sonar. The proposed beamforming algorithm obtains robustness to mismatches, left/right discrimination, and has two steps. The first is a cardioid beamformer, which supports left/right discrimination of target signals. It applies the conventional delay-and-subtract to each triplet's signal with its rotation angle and obtains multiple cardioid beams. The second is a robust adaptive beamforming to minimize nearby interferences. We regard cardioid beams as input signals of a line array and apply an adaptive beamforming algorithm to the cardioid beams. Simulations results show that the proposed algorithm provides significantly better performance than the conventional algorithms, while supporting left/right discrimination of target signals.

Simulation of Diocotron Instability of a Hollow Electron Beam Used for the Collimation of Proton Beam

  • Jeong, Seung-Il;Lee, Yeong-Ho;Jeong, Mo-Se;Lee, Ho-Jun;Lee, Hae-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.494-494
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    • 2012
  • 최근에 현대 물리학과 과학의 정점에 있는 초전도가속기 같은 고에너지 빔 가속기 시스템에서 Diocotron instability의 연구가 재조명 되고 있다. 환형의 전자 빔 사이로 프로톤 빔을 통과시키는 구조로써 자기장과 회전하는 전자빔의 상호작용에 기초를 두고 있으며 이 환형의 전자 빔이 고에너지의 프로톤 빔을 집속하는 역할을 한다. 하지만 전자빔이 진행함과 동시에 왜곡되는 현상이 발생하는데 이 왜곡되는 현상을 충분히 조절하지 못한다면 프로톤 빔의 손실과 가속하는 빔의 에너지 저하를 초래하게 될 것이고 또한 실험장치 자체에도 큰 결함을 발생 시킬 수 있다. 따라서 Diocotron instability는 가속기를 활성화 하는데 주요한 테마가 될 것이다. 환형의 전자 빔 층은 정전기적 효과로 인해서 안쪽과 바깥쪽의 속도차가 발생하게 되고 이로 인하여 drift instability 가 발생하게 되어서 왜곡이 발생하고 결국에는 몇 개의 소용돌이를 생성하게 된다. 본 연구에서는 이를 2차원 원통형 구조의 Particle-in-cell 시뮬레이션을 통하여 연구하였으며 자기장의 효과에 따른 환형의 전자빔의 왜곡현상을 지연시키는 방안에 중점을 두었다. 특히 자기장의 세기, 전자빔의 밀도, 전자빔 층의 두께, 전자빔의 프로필의 차이에 의한 결과로 연구하였다.

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High-Performance Bidirectional Active Phased-Array Antenna Coupled by Transmission Line (선로결합에 의한 쌍방향 능동 위상차 배열 안테나의 동작특성 향상)

  • Choi, Young-Kyu;Kim, Ki-Rae
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.3
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    • pp.427-437
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    • 2008
  • In order to increase the coupling efficiency of the power and phase of the active phase array antenna, we have fabricated the active phased-array antenna which is coupled by the transmission line, and investigated the relationship between the length of the coupling transmission line and coupling power and phase. The following three types of driving method - (1) giving the frequency difference between the two active antenna, (2) applying the input signal to the one side of the two antennas, and changing the eigen frequency of the other side antenna, (3) appling the different phase inputs to the active antennas was investigated. The experimental results showed that the interval of the antenna elements has not affected the power and the phase of the antenna.

Welding of the $3^{rd}$ Harmonic Superconducting RF Cavity Using Electron Beam (전자빔을 이용한 초전도 3차 하모닉 고주파 공동기의 용접)

  • Hong, Man-Su;Gwon, Hyeok-Chae;Park, In-Su;Son, Yeong-Uk;Kim, Yeong-Chan;Jeong, Jin-Hwa;Choe, Jin-Hyeok;Hwang, Jeong-Yeon;Song, Sang-Geun;Kim, Suk-Hwan
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2006.10a
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    • pp.161-163
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    • 2006
  • 포항가속기는 선형가속기 및 저장링을 통하여 2.5Gev의 고에너지 전자빔 생성과 저장, 유지 되고 있다. 저장링에서 안정적으로 방사광을 추출하여 각종 실험 및 연구를 위하여 이를 제공하고 있다. 이를 위해서 전자가 매우 안정적이고 높은 집적도를 가진 전자다발 형태로 유지되어야 한다. 전자다발의 집적도가 높을수록 전자간의 상호 간섭으로 보유에너지가 더 빠른 시간에 소진되어 전자빔의 수명이 짧아진다. 3차 하모닉 RF 공동기는 전자다발의 운동방향으로 길게 늘려서 전자밀도를 줄여 전자빔의 운전수명을 개선하기 위한 장치이다. 공동기의 제작은 소재준비, 성형, 가공, 용접, 연마, 열처리 등의 여러 공정을 거쳐 완료된다. 본 보고서에서는 공동기의 제작 공정 중 전자빔을 이용한 시험용접, 본용접, 용접부 검사 및 용접부의 연마와 결과에 대하여 기술하였다.

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Characterization Method for Testing Circuit Patterns on MCM/PCB Modules with Electron Beams of a Scanning Electron Microscope (MCM/PCB 회로패턴 검사에서 SEM의 전자빔을 이용한 측정방법)

  • Kim, Joon-Il;Shin, Joon-Kyun;Jee, Yong
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.35D no.9
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    • pp.26-34
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    • 1998
  • This paper presents a characterization method for faults of circuit patterns on MCM(Multichip Module) or PCB(Printed Circuit Board) substrates with electron beams of a SEM(Scanning Electron Microscope) by inducing voltage contrast on the signal line. The experimentation employes dual potential electron beams for the fault characterization of circuit patterns with a commercial SEM without modifying its structure. The testing procedure utilizes only one electron gun for the generation of dual potential electron beams by two different accelerating voltages, one for charging electron beam which introduces the yield of secondary electron $\delta$ < 1 and the other for reading beam which introduces $\delta$ > 1. Reading beam can read open's/short's of a specific net among many test nets, simultaneously discharging during the reading process for the next step, by removing its voltage contrast. The experimental results of testing the copper signal lines on glass-epoxy substrates showed that the state of open's/short's had generated the brightness contrast due to the voltage contrast on the surface of copper conductor line, when the net had charged with charging electron beams of 7KV accelerating voltages and then read with scanning reading electron beams of 2KV accelerating voltages in 10 seconds. The experimental results with Au pads of a IC die and Au plated Cu pads of BGA substrates provided the simple test method of circuit lines with 7KV charging electron beam and 2KV reading beam. Thus the characterization method showed that we can test open and short circuits of the net nondestructively by using dual potential electron beams with one SEM gun.

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