• 제목/요약/키워드: Laser Breakdown

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Fabrication and Electrical Transport Characteristics of All-Perovskite Oxide DyMnO3/Nb-1.0 wt% Doped SrTiO3 Heterostructures

  • Wang, Wei Tian
    • 한국재료학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.333-337
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    • 2020
  • Orthorhombic DyMnO3 films are fabricated epitaxially on Nb-1.0 wt%-doped SrTiO3 single crystal substrates using pulsed laser deposition technique. The structure of the deposited DyMnO3 films is studied by X-ray diffraction, and the epitaxial relationship between the film and the substrate is determined. The electrical transport properties reveal the diodelike rectifying behaviors in the all-perovskite oxide junctions over a wide temperature range (100 ~ 340 K). The forward current is exponentially related to the forward bias voltage, and the extracted ideality factors show distinct transport mechanisms in high and low positive regions. The leakage current increases with increasing reverse bias voltage, and the breakdown voltage decreases with decrease temperature, a consequence of tunneling effects because the leakage current at low temperature is larger than that at high temperature. The determined built-in potentials are 0.37 V in the low bias region, and 0.11 V in the high bias region, respectively. The results show the importance of temperature and applied bias in determining the electrical transport characteristics of all-perovskite oxide heterostructures.

Physical Properties of Oxide Films Formed by Plasma Anodization on Mg Alloy

  • Lee, Sung-Hyung;Yashiro, Hitoshi;Aoki, Kazuki;Nanao, Hidetaka;Kure-Chu, Song-Zhu
    • 한국재료학회지
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    • 제29권11호
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    • pp.657-663
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    • 2019
  • In this work, we study physical and mechanical properties of oxide films formed on AZ91D magnesium alloy by plasma anodization at different temperatures. It is found that the higher the electrolyte temperature, the lower is the breakdown voltage of oxide layer. This is probably because films formed at higher temperatures are thinner and denser. Moreover, electrolyte temperature plays an important role in the physical properties of the films. As the electrolyte temperature increases from 20 to $50^{\circ}C$, the hardness of the oxide layer increases. Friction test against steel balls indicates that wear scars become narrower for films formed at higher temperatures because the films are harder, as indicated by the Vickers hardness. The thinner and denser nature of the oxide film formed at $50^{\circ}C$ is also advantageous for heat transfer when film is used as a heat sink. Laser flash test results show very fast heat transfer for AZ91D with plasma anodized oxide layer formed at higher temperatures.

내부구조물을 이용한 필터의 효율 및 수명 상승에 대한 연구 (Study on Filter Efficiency and Lifetime Enhancement by using Internal Structures)

  • 김지훈;윤상우;권성호;성수환;배문오;김주한
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.149-154
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    • 2018
  • To improve the efficiency and lifetime of filters, we analyze the element distribution at the entrance and exit by using the flow inside a filter, confirming that the internal structure affects the filter efficiency. The flow in the pipe is predicted through computer simulations, and the filtration efficiency of each element is compared through experiments. The efficiency and lifetime of the filter are indirectly improved through the element distribution at the filter outlet according to the internal structure. Because pressure loss from the structure inevitably occurs, the efficiency and lifetime of filters against pressure loss must be considered.

헬륨 가스 플로우와 가스 펄스 젯에서 할로겐족 원소들의 레이저유도 플라즈마 방출 스펙트럼 (Laser-induced plasma emission spectra of halogens in the helium gas flow and pulsed jet)

  • 이용훈;최대웅;공용득;남상호;나창운
    • 분석과학
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    • 제26권4호
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    • pp.235-244
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    • 2013
  • 할로겐족 원소들의 강한 원자 방출선들은 진공자외선 영역에 존재하여, 공기 중에서 레이저 펄스를 시료에 집속하여 플라즈마 방출 스펙트럼을 얻어 원소 분석을 수행하기 매우 어렵다. 또한 근적외선 영역에 할로겐족 원소들의 들뜬 전자 상태들 사이의 전이에 의한 원자 방출선들이 존재하는데, 이들은 스타크 효과에 의한 선폭 넓어짐 현상이 매우 커서, 공기 중에서 원소 분석에 충분한 신호 대 잡음비를 얻기 어렵다. 헬륨 가스 플로우를 이용하여 근적외선 영역의 할로겐족 원소들의 원자 방출선들은 레이저유도 플라즈마로부터 관측하였다. 특히, 804.374 nm와 905.833 nm의 아이오딘 원자 방출선들은 레이저유도 플라즈마에서 처음으로 관찰된 것이다. 헬륨 분위기에서 스타크 효과에 의한 선폭 넓어짐 현상과 연속 배경복사의 세기는 현저히 억제되었다. 헬륨 가스 플로우의 유량에 따른 원자 방출선의 세기, 플라즈마 온도, 전자 밀도의 변화를 조사하였다. 이 방법을 이용하여 고무의 난연제 성분에 포함된 염소와 불소를 레이저유도 플라즈마 분광법을 이용하여 검출하였다. 마지막으로 레이저유도 플라즈마 분광법을 이용하여 할로젠 원소들을 검출하는데 헬륨 가스 소모량을 줄일 수 있는 가스 펄스 젯 장치를 제안한다.

Development of Safeguards System for Advanced Spent Fuel Conditioning Process

  • Lee Tae-Hoon;Song Dae-Yong;Ko Won-Il;Kim Ho-Dong;Jeong Ki-Jeong;Park Seong-Won
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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    • pp.426-427
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    • 2005
  • Advanced Spent Fuel Conditioning Process (ACP) is a pyrochemical process in which the spent fuel of PWR is transformed into the uranic metal ingot. Through this process, which has been developed in KAERI since 1998, the radioactivity, the radiotoxicity, the heat and the volume of the PWR spent fuel are reduced by a quarter of the original. To demonstrate a lab-scale process and extract the data for the later pilot-scale process, a demonstration facility of ACP (ACPF) is under construction and the lab-scale demonstration is slated for 2006. To establish the safeguardability of ACPF, a safeguards system including a neutron counter based on non-destructive assay, which is named as ACP Safeguards Neutron Counter (ASNC), the ACP Safeguards Surveillance System (ASSS) which consists of two neutron monitors and five IAEA cameras, and Laser Induced Breakdown System (LIBS) have been developed and are ready to be installed at ACPF. The target materials of ACP to assay with ASNC are categorized into three types among which the first is the uranic metal ingot, the second is the salt waste and the last is $UO_2$ and $U_{3}O_8$ powders, rod cuts and hulls. The Pu content of process nuclear materials can be accounted with ASNC. The ASSS is integrated in the ACP Intelligent Surveillance Software (AISS) in which the IAEA camera images and background signals at the rear doors of ACPF are displayed. The composition of special nuclear materials of ACP can be measured with LIBS which can be a supporting measurement tool for ASNC. The conceptual picture of safeguards system of ACPF is shown in Fig. 1.

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The Structural and Electrical Properties of Bismuth-based Pyrochlore Thin Films for embedded Capacitor Applications

  • Ahn, Kyeong-Chan;Park, Jong-Hyun;Ahn, Jun-Ku;Yoon, Soon-Gil
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제8권2호
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    • pp.84-88
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    • 2007
  • [ $Bi_{1.5}Zn_{1.0}Nb_{1.5}O_7$ ] (BZN), $Bi_2Mg_{2/3}Nb_{4/3}O_7$ (BMN), and $Bi_2Cu_{2/3}Nb_{4/3}O_7$ (BCN) pyrochlore thin films were prepared on $Cu/Ti/SiO_2/Si$ substrates by pulsed laser deposition and the micro-structural and electrical properties were characterized for embedded capacitor applications. The BZN, BMN, and BCN films deposited at $25\;^{\circ}C$ and $150\;^{\circ}C$, respectively show smooth surface morphologies and dielectric constants of about $39\;{\sim}\;58$. The high dielectric loss of the films deposited at $150\;^{\circ}C$ compared with films deposited at $25\;^{\circ}C$ was attributed to the defects existing at interface between the films and copper electrode by an oxidation of copper bottom electrode. The leakage current densities and breakdown voltages in 200 nm thick-BMN and BZN films deposited at $150\;^{\circ}C$ are approximately $2.5\;{\times}\;10^{-8}\;A/cm^2$ at 3 V and above 10 V, respectively. Both BZN and BMN films are considered to be suitable materials for embedded capacitor applications.

콘크리트 열화 진단의 LIBS 적용을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Application of LIBS for the Diagnosis of Concrete Deterioration)

  • 우상균;추인엽;윤병돈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.140-146
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    • 2017
  • 표준 시료의 분광 분석으로부터 획득한 각 원소별 파장 특성 값과 검사대상 미지 시료로부터의 파장 분석 결과를 비교함으로써 미지 시료에 함유된 원소의 정성 및 정량 분석을 가능하게 하는 것이 LIBS이다. 본 연구에서는 콘크리트 내구성에 영향을 미치는 주요 열화 요인을 규명하는 것에 대하여 LIBS의 적용 가능성을 실험적으로 분석하였다. 즉, LIBS를 통해 염화물, 황산염, 탄산화 모르타르 시험체에 대한 유해 열화인자 정량 검출 실험을 실시함으로써 콘크리트 열화 진단의 LIBS 적용 가능성을 연구하였다. 염화물과 황산염 시험체 각각에 대하여 LIBS 실험을 실시한 결과 농도가 증가할수록 염소 및 황 이온의 LIBS 스펙트럼 파장 강도가 선형적으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 탄산화 시험체의 경우 탄산화 노출 기간에 따른 탄소 이온 LIBS 스펙트럼 파장 강도는 다소 비선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 실험결과로부터 콘크리트 열화 진단에 LIBS의 적용가능성을 부분적으로 확인할 수 있었으며, 콘크리트 탄산화의 경우 시멘트 자체에 탄소 성분이 함유되어 염화물 및 황산염 시험체의 정량 검출과는 다소 상이한 결과를 보인 것으로 추정된다. 따라서 콘크리트 탄산화에 대하여 LIBS를 적용하기 위해서는 보다 다양한 매개변수 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

한국원자력연구원 파이로 안전조치 기술개발 현황 (Status of Development of Pyroprocessing Safeguards at KAERI)

  • 박세환;안성규;장홍래;한보영;김봉영;김동선;김호동;이채훈;오종명;서희;신희성;원병희;구정회
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.191-197
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    • 2017
  • 한국원자력연구원은 IAEA에서 권고하고 있는 안전조치기반설계(SBD)에 입각하여 파이로 안전조치 기술을 개발하고 있다. 한국원자력연구원은 파이로 안전조치접근방안 개발을 위한 IAEA 회원국지원프로그램(MSSP)을 수행하였다. IAEA 회원국 지원프로그램을 통하여 기준파이로시설(REPF) 개념을 설계하고, 이 시설에 대한 안전조치시스템을 개발하였다. 최근에 기준파이로시설은 용량이 증대된 REPF+로 업데이트 되고 있다. 핵물질계량관리시스템 성능평가를 위하여 전산코드 PYMUS를 개발하였으며, PYMUS는 전용탐지획률 통계평가 방안을 포함하여 업그레이드하고 있다. 파이로 입력물질 계량을 위한 비파괴분석장비로 ASNC가 개발되고 있으며, 파이로 출력물질인 U/TRU 잉곳을 계량하기위한 비파괴분석장비로 HIPAI가 개발되고 있다. 또한 컴프톤 억제 감마선분광기술, LIBS 기술, 균질화 공정의 샘플링 오차에 대한 평가도 진행 중이다. 이러한 노력들은 국내에서 선진핵주기기술 실현에 크게 기여할 것이다.