High charge state electron cyclotron resonance (ECR) ion source is important on the performance of heavy ion accelerators. In this paper, a low temperature superconductor (LTS) was used to make a hexapole coil for an 18-GHz ECR ion source. Several hexapole structures, including racetrack, graded racetrack, and saddle were implemented and analyzed for the hexapole-in-solenoid ECR ion source system. Under the appropriate radial confinement field, the smaller outer radius of hexapole can be better for the solenoid design. Saddle hexapole was selected by comparing the wire length, maximum outer radius of the hexapole, the Lorentz force at the end part of the hexapole and the maximum magnetic field in the coil. Based on saddle hexapole, a new design for hexapoles, the snake hexapole, was developed in this paper. By comparative analysis of the Lorentz force at the end part of the saddle and snake hexapoles, the snake hexapole is much better in the ECR ion source system. The suggested design for the ECR ion source with the snake hexapole is presented in this paper.
Hwang, Jinheui;Kim, Jong Hoon;Kwon, Sangku;Hwang, C.C.;Wu, Junqiao;Park, Jeong Young
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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pp.265-265
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2013
We have investigated the influences of dangling bonds generated by alpha particle irradiation on friction and adhesion properties of graphene. Single layer of graphene grown with chemical vapor deposition on copper foil was irradiated by the alpha beam with the average energy of 3.04 MeV and the irradiation dosing between $1{\times}10^{14}$ and $1{\times}10^{15}$/$cm^3$. Raman spectroscopic showed that the ${\pi}$ electron states below Fermi level arises and the $I_D$/$I_G$ increases as increasing the dosing of alpha particle irradiation. The core level X-ray photoelectron (XPS) revealed that these defects represent the creation of various carbon-related defects and dangling bond. The nanoscale tribological properties were investigated with atomic force microscopy in ultrahigh vacuum. The friction appeared to increase remarkably as increasing the amount of dosing, indicating that the dangling bonds on graphene layers enhances the energy dissipations in friction. This trend can be explained by the additional channel of energy dissipation by dangling bond or O- and H- terminated clusters created by alpha particle irradiation.
Seo, Pil-Won;Ryu, Ho-Chang;Gu, Do-Heon;Park, Hee-Sae;Park, Suk-Youl;Kim, Jeong-Sun
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제28권8호
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pp.1339-1345
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2018
2-Keto-3-deoxy-6-phosphogluconate (KDPG) aldolase, which catalyzes aldol cleavage and condensation reactions, has two distinct substrate-binding sites. The substrate-binding mode at the catalytic site and Schiff-base formation have been well studied. However, structural information on the phosphate-binding loop (P-loop) is limited. Zymomonas mobilis KDPG aldolase is one of the aldolases with a wide substrate spectrum. Its structure in complex with the substrate-mimicking 3-phosphoglycerate (3PG) shows that the phosphate moiety of 3PG interacts with the P-loop and a nearby conserved serine residue. 3PG-binding to the P-loop replaces water molecules aligned from the P-loop to the catalytic site, as observed in the apostructure. The extra electron density near the P-loop and comparison with other aldolases suggest the diversity and flexibility of the serine-containing loop among KDPG aldolases. These structural data may help to understand the substrate-binding mode and the broad substrate specificity of the Zymomonas KDPG aldolase.
산업용 조사장치로 전자빔은 활용도가 매우 높고, 대부분의 장치는 국내에서 제작이 어려울 뿐만 아니라 외국의존도 높다. 현재 미국, 일본, 러시아, 캐나다 등을 중심으로 약 1500 기의 전자빔 조사 설비가 산업용 및 연구용으로 설치되어 있는데, 이 중 많은 설비가 공동이용 연구시설 또는 상업적인 전자빔 조사서비스 시설로 운영되고 있다. 산업적으로 이용하기 위하여 철원물리기술연구소에 설치될 전자빔 조사 시설을 위한 전자빔 가속기를 개발 중이다. 곡물 살충 및 발아억제, 식품 저장, 위생용품 살균, 의약품 및 의료용구 살균, 전력반도체 생산 등의 분야에 전자빔 조사 설비를 응용할 수 있다. 본 논문에서는 산업용 조사 설비의 전원장치로 사용되는 펄스 모듈레이터의 설계, 제작 및 실험내용을 보이고자 한다.
We have investigated an Au intercalated monolayer graphene on Ni(111) using angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES), high resolution photoemission spectroscopy (HRPES), and low energy electron diffraction (LEED) at the 3A2 ARUPS beamline in Pohang Accelerator Laboratory. We find the monolayer graphene is well grown on the Ni(111) surface by the adsorption of acetylene. However, the graphene does not show the characteristic $\pi$ band near the Fermi level due to its strong interaction with the underlying substrate. When Au is adsorbed on the surface and then annealed at high temperature, we observe that Au is intercalated underneath the monolayer graphene. The process of the Au intercalation was monitored by HRPES of corresponding Au 4f and C 1s core levels as well as the electronic structure of the $\sigma$, $\pi$ states at $\Gamma$, K points. The $\sigma$, $\pi$ bands of graphene shift towards the Fermi level and the $\pi$ band is clearly observed at K point after the intercalation of full monolayer Au. The full width at half maximum (FWHM) of the C 1s peak narrows to approximately 0.42 eV after intercalation. These results imply that the interaction between the graphene and substrate is considerably weakened after the Au intercalation. We will discuss the graphene is really closer to ideal free standing graphene suggested recently.
진공중을 전파하는 번치된 전자빔은 공간전하 효과로 빔이 퍼지게 된다. 본 연구의 중점 내용은 S-band 고주파 전자 가속기를 개발하는데 있다. 전자 가속기란 전자를 수 MeV의 에너지로 가속시키는 장치이다. 가속기의 중요한 3대 요소는 진공, 전자석, RF이다. 본 연구에서는 가속기에서 중요한 좋은 진공상태에서 좋은 전자석을 사용하여 실험하였다. S-band(2852~2860 MHz) 고주파 전자가속기의 캐비티내 전기장의 효과로 가속되는 번치된 전자빔의 집속 및 스티어링 효과를 얻기 위하여 스티어링 및 솔레노이드 전자석을 제작하여 실험에 사용하였고, 실제 빔을 인출 후 포커싱 및 스티어링 효과를 관찰 할 수 있었다.
Yihong Yan ;Xinjian Tan;Xiufeng Weng ;Xiaodong Zhang ;Zhikai Zhang ;Weiqiang Sun ;Guang Hu ;Huasi Hu
Nuclear Engineering and Technology
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제55권10호
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pp.3591-3598
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2023
Photoneutron background spectroscopy observations at linac are essential for directing accelerator shielding and subtracting background signals. Therefore, we constructed a Bonner Sphere Spectrometer (BSS) system based on an array of BF3 gas proportional counter tubes. Initially, the response of the BSS system was simulated using the MCNP5 code. Next, the response of the system was calibrated by using neutrons with energies of 2.86 MeV and 14.84 MeV. Then, the system was employed to measure the spectrum of the 241Am-Be neutron source, and the results were unfolded by using the Gravel and EM algorithms. Using the validated system, the undesirable neutron spectrum of the 120 MeV electron linac was finally measured and acquired. In addition, it is demonstrated that the equivalent undesirable neutron dose at a distance of 3.2 m from the linac is 19.7 mSv/h. The results measured by the above methods could provide guidance for linac-related research.
조사면의 크기와 한계 측정부위의 선량평가에는 형체가 자유로운 열형광분말체를 이용하는 것이 적합함을 뒷받침하기 위하여 LiF:Mg,Cu,P TLD 분말체의 선량특성을 조사하고, 작성된 평가 알고리즘에 따라 선형가속기의 출력선량을 눈가림법으로 조사한 TLD에 적용했을 때 평가 신뢰성을 확인하고자 한다. 열형광분말소자는 PTW 사의 LiF:Mg,Cu,P (200 Mesh)이며, 판독기는 LTM (LTM Co, France)이다. 물의 흡수선량은 전리함과 전위계를 표준선량평가기관에서 교정한 흡수선량계수를 사용하여 구하였으며, TLD 조사는 자체 제작한 미니 프라스틱 수조의 중앙에 삽입하여 조사면 $10{\times}10\;cm^2$로 시행 하였다. 방사선조사는 두 대학병원에 설치된 선형가속기(Oncor, Siemens와 Clinac Ix, Varian)의 6 MV 광자선으로 하였으며, TLD의 눈가림법 선량평가는 glow 곡선의 특성과 분말질량에 의한 감도변화, 선량률의존성, 선량-TL 강도의 비례성과 퇴행성 조사를 통해 시행되었다. LiF:Mg,Cu,P TLD는 3개의 glow peak를 보였고 232도에 나타나는 peak는 선량과 비례성이 높고 감도가 높으며 퇴행현상이 적어 선량계로써 좋은 조건을 보이고 있다. 열형광선량분말체는 1,000 cGy까지 대략적인 선형관계를 유지하였으나, 정밀 측정평가를 위해 비선형 함수를 통해 평균 1% 오차범위에서 평가할 수 있었다. LiF:Mg,Cu,P TLD는 선량률 22.2 cGy/min에서 600 cGy/min까지 TL 감도에 거의 영향을 주지 않았으나, 가열판(Planchette)의 분말체의 량에 따라서는 TL 감도에 변화가 있음을 확인하였다. 눈가림법으로 두 기관의 선형가속기에서 15회와 10회 조사하였고, 선량범위는 15~800 cGy였다. 눈가림법에 의한 양 기관의 TL 선량은 평균 1% 이하의 오차범위에서 일치하고 편차는 각각 ${\pm}1.9%$와 ${\pm}2.58$ 이내에 있었다. 열형광분말소자를 사용하여 눈가림법으로 출력선량을 평가한 결과 실험오차범위에서 표준전리함의 선량과 잘 일치하였으며, 전리함으로 접근할 수 없는 작은 조사면이나 경계성 조사면에 대한 선량평가에 신뢰성 있는 평가를 할 수 있을 것으로 생각한다.
팬톰내에 삽입되는 전리함은 전자 플루언스의 교란을 최소화하는 기하학적 구조를 갖는 것이 바람직한데 평행평판형 전리함은 다른 어떤 전리함보다도 이러한 조건을 잘 만족시킨다. 이러한 이유로 IAEA 표준측정법에서는 표면 평균 에너지가 10 MeV 이하인 전자선 측정시 평행평판형 전리함의 사용을 권고하고 있으나 일반적으로 편의상 원통형 전리함을 많이 사용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 네 가지 다른 표준 측정법 즉 1)원통형 전리함을 사용한 IAEA 표준 측정법 2)원통형 전리함을 사용한 TG-21 표준 측정법 3)평행평판형 전리함을 사용한 Markus 측정법 4)평행평판형 전리함을 원통형 전리함에 대하여 교정한 TG 39 측정법을 사용하여 서로 다른 측정법과 전리함의 차이에 의한 선량 값의 변화를 알아보고자 한다. Siemens KD-2 선형가속기에서 발생하는 고에너지 전자선(6,9,12,15,18 MeV)을 이용하여 3차원 전산화 물팬톰과 0.125 cc 전리함을 사용하여 각 에너지별로 l0$\times$10 $cm^2$ cone size의 심부선량백분율을 구하였다. 고체 물팬톰내에서 Farmer type 0.6cc 원통형 전리함을 사용하여 IAEA 표준 측정법과 TG-21 표준 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. 평행평판형 전리함(Markus Chamber)을 사용하여 Markus 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. 전자선 에너지 18 MeV를 사용하여 원통형 전리함에 대한 평행평판형 전리함의 교정계수를 얻고 TG 39 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. Cone size 는 l0$\times$10 $cm^2$ 이었고 측정점의 깊이는 d$_{max}$ 이었다. IAEA 표준 측정법과 TG 21 표준 측정법은 18 MeV 에 대하여 0.9 % 의 차이가 나타났고 그 외의 에너지 영역에서 0.7% 이내로 비교적 잘 일치하였다. Markus 측정법과 TG 39 측정법은 18 MeV 와 6 MeV 에 대하여 각각 $\pm$0.8 % 의 차이가 나타났고 그 외의 에너지 영역에서 0.5 % 이내로 잘 일치하였다. 원통형 전리함과 평행평판형 전리함을 이용한 측정법간의 차이는 18 MeV 에서 1.6 % 까지 나타나므로 주의를 요하며 TG 39 측정법에서 제시한 다른 측정방법을 사용하여 측정을 하여 교정계수를 얻을 필요가 있을 것으로 생각된다.다.
두경부 종양의 방사선치료에서 비대칭 콜리메이터를 이용한 이분조사는 두 조사면을 겹침없이 연결시켜 조사할 수 있는 효과적인 방법이고, 동일 방사선 조사면을 분리하여 X-선과 전자선을 인접시켜 조사하는 경우는 빈번히 사용되는 방법이다. 본 연구는 X-선의 이분조사면을 이용한 두 조사면의 인접면의 선량과, X-선과 전자선 조사면의 인접면에서 선량을 측정하여 임상에 적용할 수 있는 자료를 얻고자 하였다. X-선의 반쪽 조사면의 선량측정에서 하부 전방 단일 이분조사면의 선량분포는 Y축이 0 cm인 면(콜리메이터가 닫힌 면)에서 0.5 cm, 1 cm 거리에서는 각각 개방조사 선량의 93%, 95%, 전후방 이분조사의 경우 Y축이 0 cm인 면에서 0.3 cm, 0.5 cm, 1 cm거리에서는 각각 개방조사 선량의 92%, 95%, 98%로 선량감소를 보였다. X-선과 전자선의 조사면을 인접시켰을 때 깊이 0 cm, 0.5 cm, 1.5 cm, 2 cm, 3 cm에서의 두 조사면의 인접면에서의 선량 분포의 분석에서 X-선 조사면에서 선량 증가는 깊이 1.5 cm에서 폭 7 mm에 걸쳐 있었고 최고 6%의 증가를 보였으며 다른 측정 깊이에서는 선량증가가 허용범위 내에 있었다. 그리고 전자선 조사면쪽에서 선랑 감소는 전 측정 깊이 0.5 cm-3 cm에서 각각 폭이 1mm-12.5 mm에 걸쳐 4.5%- 30%의 주변부 보다 선량감소를 보였다. 본 연구에서 이분 조사면의 선량은 콜리메이터가 닫힌 면에서 감소함을 확인하였다. 그리고 X-선과 전자선을 인접시켜 조사 할 때 두 조사면의 인접면을 중심으로 X-선 조사면 쪽에서 선량증가, 전자선 조사면쪽에서 선량 감소를 보임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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