• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.884-889
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• 2018

본 연구에서는 리튬이온커패시터의 음극으로 polyaniline $(PANI)/WO_3$ 전극을 제조하고, 이의 전기화학적 특성을 측정, 분석하였다. $WO_3$ 전극 표면에 PANI를 전기화학적으로 담지 하였을 때 PANI의 용량이 더해져 $WO_3$ 전극보다 충, 방전 용량이 향상되었다. 한편, 충, 방전 시 태양광을 조사하여 충, 방전 용량과 쿨롱 효율(coulombic efficiency)에 빛 조사가 미치는 영향을 파악하였다. $WO_3$ 전극과 $PANI/WO_3$ 전극에 태양광을 조사하였을 때, 두 전극의 충, 방전 용량과 쿨롱 효율은 태양광을 조사하지 않았을 때보다 증가하였다. 이는 $WO_3$가 빛 조사에 의해 광전자를 생성하여 전극의 전기화학적 특성에 영향을 주기 때문으로 해석되며, $PANI/WO_3$의 경우 PANI 또한 빛에 의해 여기 될 수 있어 전극의 특성이 변하게 된다. 빛 조사에 의해 추가로 생성된 광전자가 $Li^+$ 이온의 삽입(intercalation)에 사용되어 용량을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라, 전극의 전도성을 높여 쿨롱 효율을 향상 시키는 것으로 여겨진다. $PANI/WO_3$는 충, 방전을 반복하여 진행하게 되면 PANI의 불안정성으로 인해 용량이 점차 감소되게 되지만, 빛 조사 시에는 생성된 광전자와 정공으로 인한 산화-환원 반응에 의해 PANI의 안정성이 크게 향상되어 충, 방전 용량의 감소없이 안정적으로 유지되었다.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제4C권4호
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• pp.181-184
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• 2004

Thin films of single phase, polycrystalline silicon germanium (Si$_{1-x}$ Ge$_{x}$) were prepared by ion-beam evaporation (IBE) using Si-Ge multi-phase targets. After irradiation of the targets by a pulsed light ion beam with peak energy of 1 MV, 450 and 480 nm thick films were deposited on Si single crystal and quartz glass substrates, respectively. From XRD analysis, the thin films consisted of a single phase Si$_{1-x}$ Ge$_{x}$, whose composition is close to those of the targets.rgets.

• Carbon letters
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• 제24권
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• pp.55-61
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• 2017

Carbon micropatterns (CMs) were fabricated from a negative-type SU-8 photoresist by proton ion beam lithography and pyrolysis. Well-defined negative-type SU-8 micropatterns were formed by proton ion beam lithography at the optimized fluence of $1{\times}10^{15}ions\;cm^{-2}$ and then pyrolyzed to form CMs. The crosslinked network structures formed by proton irradiation were converted to pseudo-graphitic structures by pyrolysis. The fabricated CMs showed a good electrical conductivity of $1.58{\times}10^2S\;cm^{-1}$ and a very low surface roughness.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권12호
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• pp.2860-2866
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• 2020

Oxide dispersion-strengthened materials W-1wt%Pr₂O₃ and W-1wt%La₂O₃ were synthesized by wet chemical method and spark plasma sintering. The field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) analysis, XRD and Vickers microhardness measurements were conducted to characterize the samples. The irradiations were carried out with a 5 keV helium ion beam to fluences up to 5.0 × 10²¹ ions/m² under 600 ℃ using the low-energy ion irradiation system. Transmission electron microscopy (TEM) study was performed to investigate the microstructural evolution in W-1wt%Pr₂O₃ and W-1wt%La₂O₃. At 1.0 × 10²⁰ He⁺/m², the average loops size of the W-1wt%Pr₂O₃ was 4.3 nm, much lower than W-1wt% La₂O₃ of 8.5 nm. However, helium bubbles were not observed throughout in both doped W materials. The effects of pre-irradiation with 1.0 × 10²¹ He⁺/m² on trapping of injected deuterium in doped W was studied by thermal desorption spectrometry (TDS) technique using quadrupole mass spectrometer. Compared with the samples without He⁺ pre-irradiation, deuterium (D) retention of doped W materials increased after He⁺ irradiation, whose retention was unsaturated at the damage level of 1.0 × 10²²D₂⁺/m². The present results implied that irradiation effect of He⁺ ions must be taken into account to evaluate the deuterium retention in fusion material applications.

• 한국진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.55-63
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• 2003

150 kV급 가스 클러스터 이온 가속기를 제자하여 $CO_2$와 $N_2O$ 클러스터의 크기를 비행시간 측정법을 통하여 조사하였다. Isolated cluster ion impact를 통하여 클러스터 이온이 고체 표면과 충돌시 1nm 정도 놀이와 수십 nm 폭을 가지는 hillock을 형성시키는 것을 원자간 척력 현미경으로 관찰하였다. 또한 hillock이 존재하는 ITO 표면에 $CO_2$ 클러스터 이온을 조사하면 단원자 이온의 충돌시 보이는 sharpening 현상과는 다른 다중 충돌에 의한 sputtering 효과가 관찰되었으며, 25 kV의 가속 전압에서 $CO_2$ 클러스터 이온을 $5\times10^{-14}\textrm{cm}^2$ 만큼을 ITO 표면에 조사시킨 경우에는 표면이 평탄화되었다. 또한 표면 거칠기가 0.3 nm 정도인 Si 기판 위에 $CO_2$ 클러스터 이온을 조사하면서 이온 조사량에 따른 표면 형상 및 거칠기의 변화를 조사하였다. $10^{12}\textrm{cm}^2$ 이하의 낮은 이온 조사량에서는 hillock들의 형성과 그 밀도의 증가로 표면의 거칠기가 증가하는 surface embossment 현상이 지배적으로 이루어졌으며, 형성된 hillock의 면적과 비조사된 곳의 면적이 같아지는 임계 이온 조사량부터는 hillock이 스퍼터링되고 그 원자들의 표면확산에 따른 hillock 사이의 valley들이 채워지는 스퍼터링과 표면의 평탄화가 이루어지는 구간이 관찰되었고, 그 이후 더 높은 이온 조사량부터는 깊이 방향으로의 식각이 진행되는 연차적인 충돌과정이 관찰되었다.

• 한국재료학회지
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• 제9권5호
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• pp.446-451
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• 1999

고분자 Polyrnethylrnethacryla te (PMMA) 의 표연에 친수성올 가지게 하기 위하여 600 eV에서 1000 e V의 이온범 과 반웅성 분위기 기체플 이용하는 이용 보조 반웅 (ion assisted reaction) 법으로 개질 하였다. 아르곤 이옴범만율 조사한 시료의 접촉각은 $68^{\circ} to $35^{\circ}$ 까지 접촉각이 낮아졌으며, 산소기체 분위기로 풀어 넣어주며 아르곤 이온빔으로 처리된 시료는 19。까지 정 촉각이 강소하였다. 산소 아온만으로 처리한 경우는 산소 분위기에서 아르곤 이온으로 조사한 경우와 비슷한 접촉각 변화를 냐타내며, 산소 분위기에서 산소이옹올 이용하여 시료를 처리한 경우 $68^{\circ}$이던 표면 접촉각이 $1\times10^{17} ions/cm^2$의 이온 에너지 조사 후에 $14^{\circ}$까지 강소하였다. 표면에너지는 아르곤 이온만으로 조사된 경우에 비하여 산소 분위기에서 조사한 경우와 산소 이온올 이용하여 조사한 경우에서 증가하였으며 산소 분위기에서 산소 이온으로 조사된 경우가 초기 46 dyne/cm 에서 72 dyne/cm로 증가하였으며 표면에너지의 증가는 dispersion force의 증가보다는 polar force의 증가에 의한 것으로 보인다. 이온빔으로 처리된 시료의 정 촉각 강소와 표변에너지의 증가는 x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 의 spectra 결과로부터 PMMA의 표면에 C-O 결합의 증가로 인한 친수성 작용기가 표면에 형성되었기 때문이라고 생각된다. 이온법 조사 후 대기 중에 보관된 시료의 접촉각은 시간이 경과함에 따라 증가하지만, 물 속에 보관된 시료의 경우는 이온빔 처리된 후의 접촉각올 그대로 유지하였다. 또한 표면에너지의 경우도 대기 중에 보관된 시료의 경우는 시간의 경과함에 따라 polar force의 강소에 의해 표면에너지는 감소하였으나, 물 속에 보관된 경우는 표면에너지에 큰 변화가 없었다. 이로부터 접촉각과 표면에너지의 시간에 따른 변화도 이온빔 조사에 의해 형성된 친 수성기에 크게 의존함을 알 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.446-446
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• 2008

The effects of proton beam irradiation on the yittria-stabilized zirconia (YSZ) pellets have been investigated using SEM, EDX and TGA. 130 keV proton beam was irradiated on YSZ with high doses and annealed at various temperatures. The ion conductivity was also measured as a function of proton irradiation temperature and annealing temperature and the results were compared with their corresponding SEM images and the results of SRIM calculations.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.16-17
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• 2005

Local lifetime control by ion implantation has become an useful tool for production of modern power devices. In this work, punch-through diodes were irradiated with protons for the high speed power diode fabrication. Proton irradiation was executed at the various energy and dose conditions. Characterization of the device was performed by I-V, C-V and Trr measurement. We obtained enhanced reverse recovery time characteristics which was about 45% of original device and about 73% of electron irradiated device. The measurement results showed that proton irradiation was able to effectively reduce minority carrier lifetime.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권2호
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• pp.9-19
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• 2020

Purpose: This study aims to develop a multi-purpose electron beam irradiation device for preclinical research and material testing using the research electron linear accelerator installed at the Dongnam Institute of Radiological and Medical Sciences. Methods: The fabricated irradiation device comprises a dual scattering foil and collimator. The correct scattering foil thickness, in terms of the energy loss and beam profile uniformity, was determined using Monte Carlo calculations. The ion-chamber and radiochromic films were used to determine the reference dose-rate (Gy/s) and beam profiles as functions of the source to surface distance (SSD) and pulse frequency. Results: The dose-rates for the electron beams were evaluated for the range from 59.16 Gy/s to 5.22 cGy/s at SSDs of 40-120 cm, by controlling the pulse frequency. Furthermore, uniform dose distributions in the electron fields were achieved up to approximately 10 cm in diameter. An empirical formula for the systematic dose-rate calculation for the irradiation system was established using the measured data. Conclusions: A wide dose-rate range electron beam irradiation device was successfully developed in this study. The pre-clinical studies relating to FLASH radiotherapy to the conventional level were made available. Additionally, material studies were made available using a quantified irradiation system. Future studies are required to improve the energy, dose-rate, and field uniformity of the irradiation system.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.449-449
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• 2011

We reported the direct effect of intrinsic surface energy of dry adhesive material to the Van der Waals and capillary forces contributions of the total adhesion force in an artificial gecko-inspired adhesion system. To mimic the gecko foot we fabricated tilted nanohairy structures using both lithography and ion beam treatment. The nanohairy structures were replicated from Si wafer mold using UV curable polymeric materials. The control of nanohairs slanting angles was based on the uniform linear argon ion irradiation to the nanohairy polymeric surface. The surface energy was studied utilizing subsequent conventional oxygen ion treatment on the nanohairy structures which resulted in gradient surface energy. Our shear adhesion test results were found in good agreement with the accepted Van der Waals and capillary forces theory in the gecko adhesion system. Surface energy would give a direct impact to the effective Hamaker constant in Van der Waals force and the filling angle (${\varphi}$) of water meniscus in capillary force contributions of gecko inspired adhesion system. With the increasing surface energy, the effective Hamaker constant also increased but the filling angle decreased, resulting in a competition between the two forces. Using a simple mathematical model, we compared our experimental results to show the quantitative contributions of Van der Waals and capillary forces in a single adhesion system on both hydrophobic and hydrophilic surfaces. We found that the Van der Waals force contributes about 82.75% and 89.97% to the total adhesion force on hydrophilic and hydrophobic test surfaces, respectively, while the remaining contribution was occupied by capillary force. We also showed that it is possible to design ultrahigh dry adhesive with adhesion strength of more than 10 times higher than apparent gecko adhesion force by controlling the surface energy and the slanting angle induced-contact line of dry adhesive the materials.