• Title/Summary/Keyword: Bragg 피크

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A Study on the Radioactive Products of Components in Proton Accelerator on Short Term Usage Using Computed Simulation (몬테칼로 시뮬레이션을 활용한 양성자가속기 단기사용 시 구성품의 방사화 평가)

  • Bae, Sang-Il;Kim, Jung-Hoon
    • Journal of radiological science and technology
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    • v.43 no.5
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    • pp.389-395
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    • 2020
  • The evaluation of radioactivated components of heavy-ion accelerator facilities affects the safety of radiation management and the exposure dose for workers. and this is an important issue when predicting the disposal cost of waste during maintenance and dismantling of accelerator facilities. In this study, the FLUKA code was used to simulate the proton treatment device nozzle and classify the radio-nuclides and total radioactivity generated by each component over a short period of time. The source term was evaluated using NIST reference beam data, and the neutron flux generated for each component was calculated using the evaluated beam data. Radioactive isotopes caused by generated neutrons were compared and evaluated using nuclide information from the International Radiation Protection Association and the Korea Radioisotope association. Most of the nuclides produced form of beta rays and electron capture, and short-lived nuclides dominated. However, In the case of 54Mn, which is a radioactive product of iron, the effect of gamma rays should be considered. In the case of tritium generated from a material with a low atomic number, it is considered that handling care should be taken due to its long half-life.

RF 마그네트론 스퍼터링법으로 제작된 IGZO 박막의RF Power에 따른 특성

  • ;Hwang, Chang-Su;Kim, Hong-Bae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.364-364
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    • 2012
  • 평판 디스플레이 분야에 투명 비정질 산화물 반도체는 박막 트렌지스터(Thin film transistor; TFT)소자의 채널층으로 사용할 수 있다. 투명 비정질 산화물 반도체 IGZO (In-Ga-Zn-O)는 다른 비정질 재료에 비해 높은 전하 이동도를 가지기 때문에 우수한 성능의 TFT소자를 제작할 수 있다. 본 연구에서는 RF magnetron sputtering법으로 corning 1737 유리기판 위에 RF 파워의 변화에 따라 증착한 IGZO박막의 광학적 전기적 특성 변화를 연구하였다. 박막 증착 조건은 초기 압력 $2.0{\times}10^{-6}Torr$, 증착 압력 $2.0{\times}10^{-2}Torr$, 반응가스 Ar 25 sccm, 증착 온도는 실온으로 고정하였으며, 공정변수로 RF 파워를 25 w, 50 w, 75 w, 100 w로 변화시키며, IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1 : 1 : 2mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였다. 표면분석(AFM)결과 RF 파워가 증가함에 따라 거칠기가 증가하였으며, XRD 분석결과 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. 가시광 영역에서 (450~700 nm) 25 w일 때 85% 이상을 확인하였고, RF 파워가 증가할수록 밴드갭이 감소하는 것을 확인하였다. RF 파워가 100 w인 경우 carrier 밀도는 $7.7{\times}10^{19}cm^{-3}$, Mobility $8.42cm^2V-s$, Resistivity $9.45{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$로 투명 전도막의 특성을 보였다.

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Study on Optical and Electrical Properties of IGZO Thin Film According to RF Power Fabricated by RF Magnetron Sputtering

  • ;Hwang, Chang-Su;Kim, Hong-Bae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.234-234
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    • 2011
  • IGZO 투명 전도 박막은 TFT-LCD에 사용되는 투명 전도성 산화물 박막으로서 다양한 광전자 소자의 투명 전극으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 RF magnetron sputtering법으로 corning 1737 유리기판 위에 RF 파워의 변화에 따라 증착한 IGZO박막의 광학적 전기적 특성 변화를 연구하였다. 박막 증착 조건은 초기 압력 $2.0{\times}10^{-6}$ Torr, 증착 압력 $2.0{\times}10^{-2}$ Torr, 반응가스 Ar 50 sccm, 증착 온도는 실온으로 고정하였으며, 공정변수로 RF 파워를 25 w, 50 w, 75 w, 100 w로 변화시키며, IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1 : 1 : 2 mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였다. 표면분석(AFM)결과 RF 파워가 증가함에 따라 거칠기가 증가하였으며, XRD 분석결과 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. 가시광 영역에서 (450 nm~700 nm) 25 w일 때 85% 이상을 확인하였고, RF 파워가 증가할수록 밴드갭이 감소하는 것을 확인하였다. RF 파워가 100 w인 경우 carrier 밀도는 $7.0{\times}10^{19}\;cm^{-3}$, Mobility 13.4 $cm^2$/V-s, Resistivity $6.0{\times}10^{-3}\;{\Omega}-cm$로 투명전도막의 특성을 보였다.

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RF magnetron sputtering 으로 증착한 비정질 InGaZnO 박막의 광학적, 전기적 특성

  • Kim, Sang-Hun;Park, Yong-Heon;Kim, Hong-Bae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.204-204
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    • 2010
  • 본 연구에서는 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 RF파워의 변화에 따라 증착한 a-IGZO 박막의 n-형 반도체 활용 특성과 관련된 구조적, 광학적, 전기적 특성 변화를 연구하였다. 기판은 corning 1737 유리 기판을 사용하였고, 유기 클리닝 후 즉시 챔버 내부에 장착되었다. IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1:1:2mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였다. 박막 증착 조건으로 초기 압력 $2.0{\times}10^{-6}\;Torr$, 증착압력 $2.0{\times}10^{-2}\;Torr$, 반응가스 Ar 50sccm, 증착온도는 실온으로 고정하였으며, 공정변수로 RF 파워를 25W, 50W, 75W, 100W로 변화시키며 시편을 제작하였다. AFM 분석결과 RF 파워가 증가함에 따라 거칠기가 증가하였으며, XRD 분석결과 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. Hall측정 결과 100W에서 $10cm^2/V^{-1}s^{-1}$이상의 우수한 이동도 특성을 보였으며, 가시광선 투과 특성은 RF 파워가 50W일때 85% 이상으로 양호하였다. XPS 분석결과 RF 파워가 증가할수록 밴드갭이 감소하는 현상은 박막내 산소 이탈 증가현상에 의한 산소 공공의 밀도가 높아지는 것과 연관성이 있음을 확인하였다.

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Investigation of Various Radiation Proton Energy Effect on n, p Type Silicon by Positron Annihilation Method (양전자 소멸 측정법으로 양성자 조사에너지 변화에 대한 n, p형 실리콘 구조 특성)

  • Lee, Chong Yong
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.22 no.6
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    • pp.341-347
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    • 2013
  • The n-type and p-type silicon samples were exposed by 40.0, 3.98 MeV proton beams ranging between 0 to $20.0{\times}10^{13}protons/cm^2$. Coincidence Doppler Broadening Positron Annihilation Spectroscopy (CDBPAS) were applied to study of defect characteristics of p type and n type silicon samples. In this investigation the numerical analysis of the spectra was employed to the determination of the shape parameter, S, defined as the ratio between the amount of counts in a central portion of the gamma spectrum and the total counts of whole gamma spectrum. The S-parameter values strongly depend on the irradiated proton beam that indicated the defects generate more, rather than the energy intensity. 40 MeV irradiated proton beam in the n-type silicon at $20.0{\times}10^{13}protons/cm^2$ was larger defects than 3.98 MeV irradiated proton beam. It was analysis between the proton irradiation beams and the proton intensities of the irradiation. Because of the Bragg peak, SRIM results shows mainly in a certain depth of the sample to form the defect by the proton irradiation, rather than the defects to appear for the entire sample.

Determination of Proton Beam Position Based on Prompt Gamma Ray Detection (즉발감마선을 이용한 양성자 빔 위치 측정에 관한 연구)

  • Seo, Kyu-Seok;Kim, Jong-Won;Kim, Chan-Hyeong
    • Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.69-71
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    • 2004
  • The proton therapy of radiation therapy methods using Bragg Peak which is proton beam's characteristic dose distribution can give a normal tissue lower dose than cancer, comparing with the former existing radiation therapy methods. For exact treatment and patient' safety, we need to know proton beam's position in body, but a proton beam completely stops at treatment region and proton beam's range is uncertainly made by the variety of organs having each different density, so we aren't able to find a proton beam' position by suitable methods yet. With Monte Carlo Computing Method, as a result that we had simulated prompt gamma detection system using correlation of proton beam's absorbed dose distribution about water and prompt gamma distribution by nuclear interaction occurred by collisions of proton and water's hydrogen atoms, we could confirm that a proton beam's position was able to detect by using simulated prompt gamma detection system in body on the real-time

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Proton Irradiated Cz-Si by the Coincidence Doppler Broadening Positron Annihilation Spectroscopy (동시계수 양전자 소멸 측정에 의한 양성자 조사된 Si 구조 특성)

  • Lee, K.H.;Lee, C.Y.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.20 no.5
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    • pp.367-373
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    • 2011
  • It is described that the proton beam induces micro defects and electronic deep levels in Cz single crystal silicon. Enhance signal-to-noise ratio, Coincidence Doppler Broadening Positron Annihilation Spectroscopy has been applied to study of characteristics of p type and n type silicon samples. In this investigation the numerical analysis of the Doppler spectra was employed to the determination of the shape parameter, S, defined as the ratio between the amount of counts in a central portion of the spectrum and the total counts of whole spectrum. The samples were exposed by 4.0 MeV proton beams ranging from 0 to ${\sim}10^{14}$ ptls. The S-parameter values were increased as increasing the irradiated proton beam, that indicated the defects generate more.

The Characterization of Proton Irradiated BaSrFBr:Eu Film by the Coincidence Doppler Broadening Positron Annihilation Spectroscopy (동시계수 양전자 소멸 측정에 의한 양성자 조사된 BaSrFBr:Eu 박막 특성)

  • Kim, J.H.;Nagai, Y.;Lee, C.Y.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.18 no.6
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    • pp.447-452
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    • 2009
  • Enhance signal-to-noise ratio, Coincidence Doppler Broadening positron method has been applied to study of characteristics of BaSrFBr:Eu film sample. In this investigation the numerical analysis of the Doppler spectra was employed to the determination of the shape parameter, S, defined as the ratio between the amount of counts in a central portion of the spectrum and the total counts of whole spectrum. The films were exposed by 0, 3, 5, and 7.5 MeV proton beams ranging from 0 to $10^{13}$ ptls. The S-parameter values were increased as increasing the exposed time and the energies, that indicated the defects generate more.

Investigation of Proton Irradiated Effect on n, p type Silicon by Positron Annihilation Method (양전자 소멸 측정에 의한 n, p형 실리콘 구조 특성)

  • Lee, C.Y.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.21 no.5
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    • pp.225-232
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    • 2012
  • It is described that the proton beam induceds micro-size defects and electronic deep levels in n or p type single crystal silicon. Positron lifetime and Coincidence Doppler Broadening Positron Annihilation Spectroscopy were applied to study of characteristics of p type and n type silicon samples. In this investigation the numerical analysis of the Doppler spectra was employed to the determination of the shape parameter, S, defined as the ratio between the amount of counts in a central portion of the spectrum and the total counts of whole spectrum. The samples were exposed by 3.98 MeV proton beams ranging between 0 to ${\sim}10^{14}$ particles. The S-parameter values strongly depend on the irradiated proton beam, that indicated the defects generate more. Positron lifetime shows that positrons trapped in vacancies and lifetime ${\tau}_2$ increased according to proton irradiation.

Dependences of Oxide layers on the Properties of the IGZO/Ag/IGZO Multi-Layer Films (산화물층에 따른 IGZO/Ag/IGZO 다층 박막의 특성 연구)

  • ;Lee, Sang-Ryeol;Kim, Hong-Bae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.351-351
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    • 2013
  • 한국 전체 에너지 사용량 중약 24%의 에너지가 건축물 부분에 소비되고 있다. 건축물의 벽체나 유리창 등을 통해서 에너지 손실이 이루어지는데 유리창은 벽체에 비해 약 10배 이상 낮은 단열 특성을 가지고 있기 때문에 유리창을 통한 열손실량은 더 크다. 이러한 유리창 부분의 열손실 문제를 해결할 수 있는 방안으로 좋은 단열 특성 및 낮은 방사율을 가지고 있는 Low-e coating 방법을 사용하였다. 본 실험에서는 XG glass 기판 위에 IGZO/Ag/IGZO OMO 구조의 다층 박막을 증착하였다. RF magnetron sputtering방법을 이용하여 OMO 구조의 상부와 하부의 Oxide layer로 IGZO 박막을 증착하였다. 사용된 IGZO 타겟은 $In_2O_3$ (99.99%), $Ga_2O_3$ (99.99%), ZnO (99.99%)의 분말을 각각 1:1:1 mol% 조성비로 혼합하여 소결하여 제작하였다. Thermal Evaporator 장비를 이용하여 OMO 구조의 Metal layer로 Ag (99.999%)를 증착하였다. 실험 기판은 크기 $30{\times}30mm$의 0.7T XG glass를 사용하였다. OMO 구조의 산화층 IGZO 박막은 상/하층 동일 조건으로 기판 온도는 실온으로 고정하였으며, 초기 압력 $3.0{\times}10^{-6}$ Torr, 증착 압력 $3.0{\times}10^{-2}$ Torr, RF 파워 50W, Ar 유량 50 sccm로 고정시키고 증착 시간이 변화하면서 박막을 증착하였다. OMO 구조의 Metal layer로 Ag 증착 조건은 초기 진공도가 약 $6.0{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 유지하고 기판을 2 Rpm의 속도로 회전시켰다. 이후 0.3 V로 Ag를 10분간 가열하여 충분히 녹인 후 Film Thickness Monitor로 두께를 확인하였다. OMO 다층 박막의 산화물층 변화에 따라 로이다층 박막의 구조적, 광학적 및 전기적 특성을 분석하였다. XRD 분석결과에 의하여 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있으며, AFM 분석결과에 통해서 최소 1.3 nm의 Roughness를 나타내었다. UV-Visible-NIR 분광광도계를 이용하여 다층 박막은 가시광선 영역에서 평균 80%의 광 투과성을 보여 IR 영역에서 평균 30% 투과하고 좋은 차단 특성을 나왔다. Low-e 특성을 갖는 유리창을 통해서 에너지 절약을 이룰 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

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