• 제목/요약/키워드: Dewar

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HgCdTe를 이용한 Infrared Detector의 제조와 특성 (Fabrication and Its Characteristics of HgCdTe Infrared Detector)

  • 김재묵;서상희;이희철;한석룡
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.227-237
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    • 1998
  • HgCdTe Is the most versatile material for the developing infrared devices. Not like III-V compound semiconductors or silicon-based photo-detecting materials, HgCdTe has unique characteristics such as adjustable bandgap, very high electron mobility, and large difference between electron and hole mobilities. Many research groups have been interested in this material since early 70's, but mainly due to its thermodynamic difficulties for preparing materials, no single growth technique is appreciated as a standard growth technique in this research field. Solid state recrystallization(SSR), travelling heater method(THM), and Bridgman growth are major techniques used to grow bulk HgCdTe material. Materials with high quality and purity can be grown using these bulk growth techniques, however, due to the large separation between solidus and liquidus line on the phase diagram, it is very difficult to grow large materials with minimun defects. Various epitaxial growth techniques were adopted to get large area HgCdTe and among them liquid phase epitaxy(LPE), metal organic chemical vapor deposition(MOCVD), and molecular beam epitaxy(MBE) are most frequently used techniques. There are also various types of photo-detectors utilizing HgCdTe materials, and photovoltaic and photoconductive devices are most interested types of detectors up to these days. For the larger may detectors, photovoltaic devices have some advantages over power-requiring photoconductive devices. In this paper we reported the main results on the HgCdTe growing and characterization including LPE and MOCVD, device fabrication and its characteristics such as single element and linear array($8{\times}1$ PC, $128{\times}1$ PV and 4120{\times}1$ PC). Also we included the results of the dewar manufacturing, assembling, and optical and environmental test of the detectors.

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High $T_c$ SQUID system for biological immunoassays

  • Enpuku, K.
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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    • pp.7-7
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    • 2000
  • A high $T_c$ SQUID system is developed for the application to biological immunoassay. In this application, magnetic nanoparticles are used as magnetic markers to perform immunoassay, i.e., to detect binding reaction between an antigen and its antibody. The antibody is labeled with ${\gamma}-Fe_2O_3\;(or\;Fe_3O_4)$ nanoparticles, and the binding reaction can be magnetically detected by measuring the magnetic field from the nanoparticles. Design and set up of the system is described. The system consists of (1) SQUID magnetometer or gradiometer made of 30-deg. bicrystal junctions, (2) field and compensation coils to apply the magnetic field of about 1 mT, (3) special Dewar to realize a 2 mm-distance between the SQUID and the sample, (4) two layers of cylindrical shielding to reduce the extemal magnetic noise to about 1/100, and (5) an electric slider to move the sample with a speed of 10 mm/sec. The sensitivity of the system is studied in terms of detectable magnetic flux. For the measurement bandwidth from 0.2 Hz to 10 Hz, minimum-detectable amplitude of the magnetic flux is $0.8\;m\;{\Phi}_o$ and $0.25\;m{\Phi}_o$ for the magnetometer and the gradiometer, respectively, when the magnetic field of 1 mT is applied. The difference between them is due to the residual environmental noise, and the applied magnetic field does not increase the system noise. The corresponding weight of the magnetic markers is 1 ng and 310 pg, respectively. An experiment is also conducted to measure antigen-antibody reaction with the present system. It is shown that the sensitivity of the present system is 10 times better than that of the conventional method using an optical marker. A one order of magnitude improvement of sensitivity will be realized by the sophistication of the present system.

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MIRIS 우주관측 카메라 비행모델 Passive Cooling Test

  • 박영식;문봉곤;차상목;이덕행;이대희;한원용;정웅섭;이창희;박성준;남욱원;가능현;박장현;이승우
    • 천문학회보
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    • 제35권2호
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    • pp.56.1-56.1
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    • 2010
  • MIRIS(Multipurpose InfraRed Imaging System)는 과학기술위성 3호의 주 탑재체로서 2011년 발사예정인 다목적 적외선 카메라 시스템이다. MIRIS는 우주관측 카메라와 지구관측 카메라로 구성되어 있으며, 우주관측 카메라는 $0.9-2.0{\mu}m$ 영역에서 3.67 deg. x 3.67 deg. FOV로 우리 은하평면 survey 관측과 우주배경복사(CIB) 관측을 수행할 것이다. 현재 MIRIS는 비행모델 개발 마무리 단계에 있으며, 검교정 시험, 열-진공 시험, 진동 시험 등을 수행하고 나면 2010년 말 위성 본체와의 조립을 진행할 것이다. 우주관측 카메라는 궤도상에서 태양, 지구의 적외선 복사와 망원경과 검출기 주변에서 발생하는 열잡음을 줄이기 위해 냉각이 필요하며, 제한된 위성의 무게와 부피, 전력등의 요구조건들 때문에 망원경 및 구조체의 복사냉각(Passive Cooling) 방법을 선택하였다. Passive cooling으로 우주관측 카메라의 망원경이 200K 이하로 냉각되면, dewar에 설치된 소형 냉각기를 가동하여 적외선 센서를 80K로 냉각한다. 위성체 내벽과 우주관측카메라의 각 구조체들 사이의 복사를 차단하기위해 30층의 MLI를 적용 하였고, 각 구조체들간의 열전도를 최소화하기위해 GFRP supporter를 적용하였다. 이 실험은 천문(연)에서 자체 제작한 열-진공 챔버를 활용하여 진행하였으며, 이미 인증모델에 대한 passive cooling 실험을 두 차례 실시하였고, 그 실험 결과를 반영하여 최종 비행모델에 대한 실험을 수행하였으며, 그 실험 결과에 대해 논의 하고자 한다.

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Design of IGRINS Wavelength Calibration System

  • 오희영;박수종;육인수;박찬;이상은;천무영;김강민;이성호;표태수
    • 천문학회보
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    • 제35권1호
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    • pp.41.1-41.1
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    • 2010
  • IGRINS (the Immersion GRating Infrared Spectrograph) is a high resolution infrared spectrograph which is being developed by a collaboration of the University of Texas, the Korea Astronomy and Space Science Institute, and Kyung Hee University. The wavelength calibration unit of IGRINS will be situated between the telescope flange and IGRINS dewar. It will include Th-Ar hallow cathode lamp, optical elements, and gas absorption cell for the case that requires precise calibration (e.g., radial velocity observation). The system will also use a tungsten halogen lamp in an integrating sphere as a blackbody source for the flat-field imaging. IGRINS will be placed initially on the McDonald 2.7m Harlan J. Smith telescope and later on 4-8m class telescopes. We present an overview of the plan for the wavelength calibration sources and of the development process for the optical and mechanical design of the IGRINS calibration system.

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37채널 반구형 뇌자도 측정장치 제작 및 동작 (Construction and Operation of a 37-channel Hemispherical Magnetoencephalogram System)

  • 이용호;김진목;권혁찬;김기웅;박용기;강찬석;이순걸
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.159-165
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    • 2003
  • 뇌자도 측정을 위해 고감도 superconducting quantum interference device (SQUID) 자력계 및 37채널 뇌자도 측정장치를 제작하고 동작특성을 조사하였다. 자속-전압 변환계수 및 변조전압 진폭이 큰 double relaxation oscillation SQUID (DROS)를 사용함으로서 구동회로를 간단히 하였고 안정한 SQUID 동작을 실현할 수 있었다. DROS 자력계를 설계 및 제작한 결과 자력계의 평균 백색잡음은 약 3 fT/√Hz으로서 우수한 자장감도를 가짐을 확인하였다 머리의 평균곡률을 기반으로 37개의 자력계를 반구형으로 배치시켰으며, 외부잡음을 줄이기 위해 신호채널 외에 11개의 기준채널을 설치하여 소프트웨어 방법으로 합성미분계 및 적응필터링을 형성할 수 있도록 하였다 저잡음 듀아를 제작하여 동작특성을 측정한 결과 듀아 열자기 잡음이 자력계 잡음에 비해 무시할 수 있는 수준이었으며, 듀아의 용량은 30 L, 액체헬륨 증발율은 4 L/d이다. 제작된 시스템을 이용하여 청각유발 신호를 측정하고, 디지털 신호처리 및 전류원 국지화 프로그램을 구성하여 전류원의 위치를 추정함으로서 개발된 시스템을 뇌자도 측정에 활용하였다.

천문관측용 PtSi 전하결합소자 적외선 카메라의 개발 (DEVELOPMENT OF AN ASTRONOMICAL INFRARED PtSi CAMERA)

  • 홍승수;우에노무네타카;구본철;김광태;김칠영;오갑수;이명균;이형목;강용우;박원기
    • 천문학논총
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    • 제11권1호
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    • pp.1-26
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    • 1996
  • We have built a near-infrared imaging camera with a PtSi array detector manufactured by the Mitsubishi Company. The PtSi detector is sensitive in the wavelength range 1 to $5{\mu}m$. Quantum efficiency of PtSi is much lower than that of InSb and HgCdTe types. However, the PtSi array has advantages over the latter ones: (i)The read-out noise is very low; (ii)the characteristics of the array elements arc uniform and stable; (iii)it is not difficult to make a large PtSi array; and (iv) consequently the price is affordably low. The array used consists of $512{\times}512$ pixels and its size is $10.2\;mm{\times}13.3\;mm$. The filter wheel of the camera is equipped with J, H, K filters, and an aluminum plate for measuring the dark noise. The dewar is cooled with liquid nitrogen. We have adopted a method of installing the clock pattern and the observing softwares in the RAM, which Gill he easily used for other systems. We have developed a software with a pull-down menu for operating the camera and data acquisition. The camera has been tested by observing $\delta$ Orionis.

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마이크로볼로미터 센서용 진공패키지 조립공정 특성평가

  • 박창모;한명수;신광수;고항주;김선훈;기현철;김효진
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.252-252
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    • 2010
  • 적외선 센서는 빛의 유무에 관계없이 주 야간 전방의 물체에서 발산하는 미약한 적외선(열선)을 감지하여 영상으로 재현하는 열상시스템은 자동차 야간 운전자 보조용 나이트 비젼, 핵심 시설의 감시 관리, 군수 등의 분야에 적용되어지고 있는 최첨단, 고부가가치를 지니고 있는 기술이다. 양자형은 센서 특성은 좋으나 냉각기(작동온도: $-196^{\circ}C$) 및 고진공 패키지인 dewar를 사용하는 반면에, 열형은 대부분 상온에서 동작되는 온도안정화를 위한 전자냉각모듈만을 구비하면 되므로 저가형으로 제작이 가능한 비냉각형 적외선 센서이다. 본 연구에서는 적외선 센서용 진공패키지 조립공정 및 패키지된 센서의 측정기술을 개발하였다. 금속 메탈패키지를 제작하였으며, 금속 진공패키지는 소자냉각용 TE Cooler와 장수명 진공유지를 위한 getter, 그리고 센서칩, 온도센서를. 장착하여 칩을 조립하였다. Cap ass'y와 base envelop의 솔더링 공정을 수행하였으며, 진공패키지의 진공유지를 위해 TMP를 이용하여 진공을 유지하고, 약 5일동안 패키지 bake-out을 수행하였다. 진공압력은 $10^{-7}\;torr$ 이하를 유지하였으며, getter를 활성화시키고, pinch-off 공정으로 조립 ass'y를 완성하였다. 진공 패키지의 기밀성은 He leak tester를 이용하여 측정하였으며, ${\sim}10^{-9}\;std.cm^3/sec$로 기밀성을 유지하였다. TE cooler를 작동한 온도안정성은 0.05 K 이하였다. 볼로미터 센서의 반응도는 $10^2\;V/W$ 이상을 나타내었으며, 탐지도는 $2{\times}10^8cm-Hz^{1/2}/W$를 나타내었다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 향후 2차원 열영상용 어레이 검출기 및 웨이퍼수준의 패키징 공정에 유용하게 응용될 것으로 판단된다.

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A Low-noise Multichannel Magnetocardiogram System for the Diagnosis of Heart Electric Activity

  • Lee, Yong-Ho;Kim, Ki-Woong;Kim, Jin-Mok;Kwon, Hyuk-Chan;Yu, Kwon-Kyu;Kim, In-Seon;Park, Yong-Ki
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.154-163
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    • 2006
  • A 64-channel magnetocardiogram (MCG) system using low-noise superconducting quantum interference device (SQUID) planar gradiometers was developed for the measurements of cardiac magnetic fields generated by the heart electric activity. Owing to high flux-to-voltage transfers of double relaxation oscillation SQUID (DROS) sensors, the flux-locked loop electronics for SQUID operation could be made simpler than that of conventional DC SQUIDs, and the SQUID control was done automatically through a fiber-optic cable. The pickup coils are first-order planar gradiometers with a baseline of 4 em. The insert has 64 planar gradiometers as the sensing channels and were arranged to measure MCG field components tangential to the chest surface. When the 64-channel insert was in operation everyday, the average boil-off rate of the dewar was 3.6 Lid. The noise spectrum of the SQUID planar gradiometer system was about 5 fT$_{rms}$/$\checkmark$Hz at 100 Hz, operated inside a moderately shielded room. The MCG measurements were done at a sampling rate of 500 Hz or 1 kHz, and realtime display of MCG traces and heart rate were displayed. After the acquisition, magnetic field mapping and current mapping could be done. From the magnetic and current information, parameters for the diagnosis of myocardial ischemia were evaluated to be compared with other diagnostic methods.

극저온(20K) 수소동위원소 흡착 등온선의 온도 변화에 대한 자동 저온 부피 교정 (Automated Cold Volume Calibration of Temperature Variation in Cryogenic Hydrogen Isotope Sorption Isotherm)

  • 박재우;오현철
    • 한국재료학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.336-341
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    • 2019
  • The gas adsorption isotherm requires accurate measurement for the analysis of porous materials and is used as an index of surface area, pore distribution, and adsorption amount of gas. Basically, adsorption isotherms of porous materials are measured conventionally at 77K and 87K using liquid nitrogen and liquid argon. The cold volume calibration in this conventional method is done simply by splitting a sample cell into two zones (cold and warm volumes) by controlling the level sensor in a Dewar filled with liquid nitrogen or argon. As a result, BET measurement for textural properties is mainly limited to liquefied gases (i.e. $N_2$ or Ar) at atmospheric pressure. In order to independently investigate other gases (e.g. hydrogen isotopes) at cryogenic temperature, a novel temperature control system in the sample cell is required, and consequently cold volume calibration at various temperatures becomes more important. In this study, a cryocooler system is installed in a commercially available BET device to control the sample cell temperature, and the automated cold volume calibration method of temperature variation is introduced. This developed calibration method presents a reliable and reproducible method of cryogenic measurement for hydrogen isotope separation in porous materials, and also provides large flexibility for evaluating various other gases at various temperature.

Diels-Alder 反應에 對한 理論的 硏究 (第2報). 新 United Ionic-Radical Mechanism (Theoretical Studies of Diels-Alder Reaction (Part II). A New United Ionic-Radical Mechanism of Diels-Alder Reaction)

  • 박병각
    • 대한화학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-9
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    • 1973
  • 區區한 Diels-Alder 反應의 구조를 규명하기 위하여 Diels-Alder 反應 基 自體의 本質에 가장 가깝다고 생각한 새로운 擬似分子化合物이라는 遷移狀態의 模型을 假定하여 Mulliken의 分子化合物의 量子力學을 適用하였다. 이 擬似分子化合物은 이온성과 Radical성을 지닌 混成體이다. 이 混成體의 波動函數는 다음 식으로 표현된다. ${\psi}_{complex} = {\psi}(R,S) + {\rho}{\psi}(R^+,S^-)$ 여기 ${\rho}$는 擬似分子化合物의 極性程度를 나타내는 것이고 이 ${\rho}$가 Diene과 Dienpohile의 反應中心原子들의 自由原子價의 차 $({\Delta}F)$에 關係함을 밝혔다. 아울러 이 ${\Delta}F$量이 Brown氏의 Lp量 및 Dewar氏의 ${\Delta}E_{deloc}$量과 直線성이 있음을 알았다. Diels-Alder反應의 可能性與否를 24組의 反應組에 對하여 豫言하였다. 따라서 우리가 假定한 遷移狀態의 模型이 眞實에 가깝다고 볼 수 있으며 결국 Diels-Alder 反應은 同時附加로 융합된 ionic-Radical mechanism으로 反應이 進行한다고 볼 수 있다.

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