Carbon nitride films were grown on Si (100) substrate by a laser-electric discharge method with/without a magnetic field assistance. The magnetic field leads to vapor plume plasma expending upon the ambient arc discharge plasma area. Influence of the magnetic field has resulted in increased of a crystallite size int he films due to bombardment (heating) of Si substrates by energetic carbon and nitrogen species generated during cyclotron motion of electrons in the discharge zone. The surface morphology of the films with a deposition time of 2 hours was studied using a scanning electron microscopy (SEM). In order to determine the structural crystalline parameters, X-ray diffraction (XRD) was used to analysis the grown films.
A performance of the torch greatly depends on the plasma gas and the cooling gas. The plasma gas constricted by the nozzle concentrates electric power and momentum, so it can eject molten metal from a cut. As an electric arc constricted in a nozzle is more constricted through thermal pinch by the cooling gas, it is possible to transfer larger thermal concentration to the workpiece. The optimized parameter value in this study was given below. Plasma gas pressure is $4[kgf/cm^2]$ and gas mass flow is $30[{\ell}/min]$. Cooling gas pressure is $6[kgf/cm^2]$ and gas mass flow is $120[{\ell}/min]$.
MgO thin films were reactively deposited using an internal inductively coupled plasma assisted sputtering method varying reactive gas ratio to get stoichiometric film composition, and bipolar dc substrate bias to suppress micro arcs. The minimum frequency required for arc suppression was about 10KHz depending on ICP power. Their crystallinity was analyzed using X-ray diffraction and surface morphology using AFM. The surface was very smooth with rms roughness less than 0.42nm. The preferred orientation of the films were changing from (200) to bulk-like characteristics as Ar: $O_2$ratio was controlled to 10 : 2. Optical emission spectroscopy revealed that there were two distinct discharge modes: a blue one and a green one, where enhanced emission from Ar and Mg were observed. This cannot simply be understood by metallic or oxide mode of reactive sputtering due to ICP coupled to magnetron discharge.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제7권4호
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pp.770-783
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2015
Lately, high production rate welding processes for Al alloys, which are used as LNG FPSO cargo containment system material, have been developed to overcome the limit of installation and high rework rates. In particular, plasma-metal inert gas (MIG) hybrid (PMH) welding can be used to obtain a higher deposition rate and lower porosity, while facilitating a cleaning effect by preheating and post heating the wire and the base metal. However, an asymmetric undercut and a black-colored deposit are created on the surface of PMH weld in Al alloys. For controlling the surface defect formation, the wire feeding speed and nozzle diameter in the PMH weld was investigated through arc phenomena with high-speed imaging and metallurgical analysis.
Ti-Cu-N nanocomposite films deposited by arc ion plating and magnetron sputter hybrid system with various copper contents. The microstructure and mechanical properties of Ti-Cu-N superhard nanocomposite films depend on the Cu concentration. In X-ray diffraction (XRD) analysis, intensity of TiN (111) and TiN (220) peak decreased and peak broadness increased with increasing the copper contents and Cu peak was not detected. The grain size of films decreased with increasing at%Cu and Transmission Electron Microscopy (TEM) analysis also showed that Ti-Cu-N film containing 1.5at%Cu was composed of very fine (<10nm) nanocrystalline grains. The maximum hardness of Ti-Cu-N (1.5at%Cu) film reached to 45GPa and friction coefficient was measured 0.3.
본 연구에서는 기존의 할로겐 광과 보다 강한 강도와 짧은 조사시간을 갖는 아르곤 레이저와 플라즈마 광의 광중합도를 평가하기 위해 많은 양의 TEGDMA를 용출하는 치면열구전색제를 실험재료로 이용하여 각각의 중합시간과 용출시간에 따른 미반응 TEGDMA의 양을 측정, 비교 분석하여 중합도를 평가하였다. 광원에 따른 중합시간 당 각각 10개의 시편을 제작하여 3차 증류수에 넣은 후 바로 용출시킨 액을 0시간으로 하고 $37^{\circ}C$ 항 온기에서 10분, 1시간, 12시간, 24시간 동안 용출시켰다. 각 용출액의 $20{\mu}l$를 역상 크로마토그래피(RP-HPLC)에 적용시켜 미반응 모노머의 시간경과에 따른 용출양을 측정하였다. 이상의 실험을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. 1 할로겐 광은 중합시간이 증가할수록 TEGDMA의 초기 용출량 감소를 보였다(p>0.05). 2. 플라즈마 광은 6초, 9초로 중합한 군에서는 TEGDMA의 용출량의 차이를 보이지 않았으나, 3초 중합 군에서는 6초와 9초 중합 군보다 초기 용출량이 크게 나타났다(p<0.05). 3. 아르곤 레이저는 전반적으로 할로겐 광과 플라즈마 광보다 TEGDMA의 초기 용출량이 컸으며 조사시간이 증가할수록 용출량은 감소되었다(p<0.05). 4. 광원의 제조회사에서 권장하는 최소 중합시간인 할로겐 광 20초, 플라즈마 광 3초, 아르곤 레이저 5초로 조사시 TEGDMA의 용출량은 할로겐 광, 플라즈마 광 아르곤 레이저 순으로 용출량이 적었다(p>0.05). 5. 제조회사의 권장 중합시간인 할로겐 광 40초, 플라즈마 광 6초, 아르곤 레이저 10초 조사시 할로겐 광 40초와 플라즈마 광의 6초의 TEGDMA의 용출량은 아르곤 레이저 보다 낮게 나타났다(p>0.05). 6. 권장시간 이상인 할로겐 광 60초와 플라즈마 광 9초, 아르곤 레이저 20초 중합시 나타나는 TEGDMA의 용출량 간에는 유의 할만한 차이가 없었다(p>0.05).
The first neutral beam injector (NBI-1) has been developed for the Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) tokamak. A first long pulse ion source (LPIS-1) has been installed on the NBI-1 for an auxiliary heating and current drive of KSTAR core plasmas. Performance of ion and neutral beam extractions in the LPIS-1 was investigated initially on the KSTAR NBI-1 system, prior to the neutral beam injection into the main plasmas. The ion source consists of a JAEA magnetic bucket plasma generator with multi-pole cusp fields and a set of KAERI prototype-III tetrode accelerators with circular apertures. The inner volume of plasma generator and accelerator column in the LPIS-1 is approximately 123 liters. Final design requirements for the ion source were a 120 kV/ 65 A deuterium beam and a 300 s pulse length. The extraction of ion beams was initiated by the formation of arc plasmas in the LPIS-1, called as an arc-beam extraction method. A stable ion beam extraction of LPIS-1 has been achieved up to an 100 kV/42 A for a 4 s pulse length and an 80 kV/25 A for a 14 s pulse length. Optimum beam perveance of 1.21 microperv has been found at an accelerating voltage of 80 kV. Neutralization efficiency has been measured by using a water flow calorimetry (WFC) method of calorimeter and an operation of bending magnet. The full-energy species of ion beams have been detected by using the diagnostic method of optical multichannel analyzer (OMA). An arc efficiency of the LPIS was 0.6~1.1 A/kW depending on the operating conditions of arc discharge.
플라이애시는 콘크리트의 혼화재로서 사용되는 재료로, 이를 콘크리트 제조에 사용할 경우 시멘트 사용량 감소 및 내화학성 증가와 같은 성능 향상을 기대할 수 있다. 하지만 플라이애시는 미연탄소 함유량 및 표면에 존재하는 유리질의 박막과 같은 문제점이 지적되고 있다. 다량의 미연탄소를 함유하는 플라이애시를 사용하여 콘크리트를 제조할 경우, AE제의 흡착 현상에 의해 슬럼프가 저하되는 문제점이 동반된다. 또한, 입자 표면에 존재하는 유리질 박막은 플라이애시로부터 반응성 물질이 용출되는 것을 방해하여 화학 반응이 일어나지 못하게 만드는 역할을 한다. 지금까지 이러한 플라이애시의 문제점을 해결하기 위하여 플라즈마를 이용한 표면개질 방안이 연구되었으나, 플라즈마는 $O_2$가 활성기체로서 사용될 경우 $O_3$를 발생시키는 문제점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 아크방전을 이용해 플라이애시의 표면을 개질하는 방안에 관한 연구를 진행하였으며, 그에 따른 플라이애시의 물리 화학적 특성 변화를 확인하였다. 실험 결과, 아크방전을 이용해 플라이애시의 표면을 개질할 경우 미연탄소가 제거되며 유리질 박막이 파괴되는 것을 확인하였다.
MgO는 플라즈마 디스플레이 패널 (Plasma Display Panel, PDP)의 보호막으로 널리 쓰이고 있다. 기존의 산소 이온빔 보조 증착(Ion-Beam-Assisted Deposition, IBAD) 방법을 이용하여 MgO 보호막을 형성시킨 경우 이온빔의 충전에 의해 야기되는 아크(Arc) 문제 등이 있었다. 이 문제점을 해결하기 위하여, 산소 중성빔 보조증착(Neutral-Beam-Assisted Deposition, NBAD) 방법을 이용하여 MgO를 증착하였다. 그리고 산소 중성빔의 에너지를 변화시킴에 따라 MgO 보호막의 특성과 PDP 패널 방전 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 이에 따른 실험 결과로부터 산소 중성빔 에너지가 300eV일 때, 최소 방전 개시 전압, 최고 발광 휘도 및 최고 발광 효율을 얻을 수 있었다.
플라즈마 아크 광원을 사용하는 광중합기를 저출력 할로겐 광원을 사용하는 전통적인 광중합기와 비교 평가하기 위하여, 세 종류의 복합레진을 두께가 2, 3, 4, 5mm인 몰드에 충전하고 레진 상면을 할로겐광으로 40초간, 플라즈마광으로 3, 6, 9초간 조사한 후 레진 상면과 하면의 표면미세경도를 각각 측정하였다. 레진시편 상면의 표면경도와 하면의 표면경도 간의 차이는, 두께 2mm 시편에 할로겐광을 40초간 조사하였거나 플라즈마광을 9초간 조사한 경우들을 제외하고, 모두 유의하였다(P<0.05). 레진시편 상면의 표면경도는 전체 실험군들에서 서로 유의한 차이가 없었다. 레진시편 하면의 표면경도는 전체적으로 보아 할로겐광을 40초간 조사한 군들에서 가장 높았고 플라즈마광의 조사시간이 감소함에 따라 감소하였으며 레진시편의 두께가 증가함에 따라 감소하였다. 이상의 결과는 복합레진의 중합깊이 측면에서 볼 때 3, 6, 9초간 조사하는 고출력 플라즈마광의 중합능력이 40초간 조사하는 저출력 할로겐광의 중합능력에 미치지 못함을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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