• 제목/요약/키워드: Low Energy Electron-Beam

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Alanine/ESR Spectroscopy에 의한 고에너지 전자선의 선량측정 (High Energy Electron Dosimetry by Alanine/ESR Spectroscopy)

  • 추성실
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제7권1호
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    • pp.85-92
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    • 1989
  • 물질에 방사선을 조사시키면 구성원자 또는 분자의 일부분이 전리되며 특수한 유기화합물은 장기간 free radical상태로 존재하고 그 밀도는 조사된 방사선량에 비례한다. Free radical상태의 물질에 마이크로파와 같은 전자파를 투과시키면 free radicl된 전자의 고유진동과 일치된 전자파를 흡수하는 전자스핀공명(Electron Spin Resonance)이 일어나며 흡수된 전파의 강도를 측정함으로서 조사된 방사선량을 추측할 수 있다. ESR를 이용한 free radical dosimeter로서 가장 잘 알려진 물질이 아미노산 alanine이므로 이것과 파라핀 $10\%$를 혼합하여 $0.4\times1cm$의 alanine dosimeter를 제작하였다. 측정 방법은 방사선 흡수선량을 직접 측정할 수 있도록 조직등가인 물 팬텀과 방수된 Alanine dosimeter holder를 제작하고 의료용 선형가속기에서 발생되는 $6\~21$ MeV전자선을 조사하면서 최대 흡수 선량과 깊이에 따른 선량분포를 측정하였다. 전자선 조사선량은 1 Gy에 60 Gy까지의 방사선 치료선량 범위를 선택하였으며 측정결과 전자선량 증가에 따라 ESR신호의 진폭이 선형비례적으로 증가하였다. 그러나 전자선량이 4 Gy이하에서는 alanine dosimeter의 선량 균일성 이 $\pm2\~4\%$ (표준편차)의 오차가 있었으며 4 Gy이상에서는 $\pm1\%$ 이하의 오차를 나타냄으로서 환자에 대한 전자선 조사량 범위인 1Gy에서 60Gy까지의 흡수선량을 정확히 측정할 수 있었다. 측정한 결과 전자선 에너지 12 MeV이하에서는 전리상으로 측정 계산된 선량과 일치하였지만 15 MeV이상에서는 표면에서 깊이 2cm까지의 흡수선량이 약$2\~5\%$가 높았다. 이와 같은 현상은 의료용 선형가속기의 전자선 방출구에 장착된 산란판과 조사면을 조정하는 cone에 의하여 발생되는 저 에너지 산란전자선이 alanine dosimeter에 측정된 것으로서 에너지가 증가될수록 오염 정도가 증가되었다. 본 실험을 통하여 지금까지 고에너지 전자선량계측에서 전리상에 의한 전기량 측정과 산란선이 없는 단일 에너지로만 간주하여 계산하였던 전자선 흡수선량 측정방법을 직접 흡수선량 측정이 가능한 Alanine/ESR dosimetry로서 교정하는 것이 바람직하다고 생각한다.

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SIMS glancing anlge을 적용한 tunnel oxide 내 Nitorgen 깊이 분해능 향상 연구

  • 이종필;최근영;김경원;김호정;한오석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.41-41
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    • 2011
  • Flash memory에서 tunnel oxide film은 electron tunnelling 현상을 이용하여 gate에 전하를 전달하는 통로로 사용되고 있다. 특히, tunnel oxide film 내부의 charge trap 현상과 불순물이 소자 특성에 직접적인 영향을 주고 있어, 후속 N2O/NO 열처리 공정에서 SiO2/Si 계면에 nitrogen을 주입하여 tunnel oxide film 특성을 개선하고 있다. 따라서 N2O/NO 열처리 공정 최적화를 위해서는 tunnel oxide film 내 N 농도와 분포에 대한 정확한 평가가 필수적이다[1]. 본 실험에서는 low energy magnetic SIMS를 이용하여 N2O로 열처리된 tunnel oxide film 내의 N농도를 보다 정확하게 평가하고자 하였다. 사용된 시료는 Si substrate에 oxidation 이후 N2O 열처리를 진행하여 tunnel oxide를 형성시켰으며, 분석 impact energy는 surface effect최소화와 최상의 depth resolution 확보를 위해 250eV를 사용하였으며, matrix effect와 mass interference를 방지하기 위해 MCs+ cluster mode[2]로 CsN signal를 검출하였다. 실험 결과, 특정 primary beam 입사각도에서 nitrogen depth resolution 저하 현상이 발생하였고, SIMS crater 표면이 매우 거칠게 나타났다. 이에, Depth resolution 저하 현상을 개선하기 위해 극한의 glancing 입사각 조건으로 secondary extraction voltage 변화를 통해 depth resolution이 개선되는 최적의 impact energy와 primary beam 입사각 조건을 확보하였다. 그 결과 nitrogen의 depth resolution은 1.6nm의 depth resolution을 확보하였으며, 보다 정확한 N 농도와 분포를 평가할 수 있게 되었다.

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콤팩트 전자 선형가속기 시작품의 출력측정에 관한 연구 (Measurement of Electron Beam Output for the Prototype Compact Linac)

  • 김성우;강상구;이동주;임희진;이만우;이준규;이무진;양광모;노태익;정동혁
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권1호
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    • pp.1-5
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    • 2015
  • 의료용 및 산업용으로 활용하기 위한 C-밴드형 콤팩트 선형가속기의 개발이 동남권원자력의학원에서 진행되고 있다. 본 논문에서는 선형가속기 시작품에서 발생한 전자빔의 출력 측정 결과를 보고하고자 한다. 출력 측정은 물흡수선량에 대해 교정된 Exradin-A10 마커스형 평행평판형 전리함을 사용하여 물속 기준 깊이에서 IAEA TRS-398 프로토콜에 따라 흡수선량율을 결정하는 과정으로 진행되었다. 전자선 에너지가 낮은 점으로 인하여 선질지표($R_{50}$)은 필름 측정법을 써서 근사적으로 결정하였다. 결과로서 단위 펄스 진동수당의 선형가속기 전자빔의 출력은 $17.0cGy/(min{\cdot}Hz$로 나타났다. 본 연구의 결과는 개발 중인 전자가속기의 성능 평가 자료로 활용될 것이다.

X-ray Micro-Imaging 기법 소개 및 불투명 튜브 내부의 마이크로 버블 가시화 연구 (X-ray Micro-Imaging Technique and Its Application to Micro-Bubbles in an Opaque Tube)

  • 이상준;김석;백부근
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.31-34
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    • 2002
  • Imaging techniques using x-ray beam at high energies (>6KeV) such as contact radiography, projection microscopy, and tomography have been used to nondestructively discern internal structure of objects in material science, biology, and medicine. This paper introduces the x-ray micro-imaging method using 1B2 micro-probe line of PAL (Pohang Accelerator Laboratory). Cross-sectional information on low electron density materials can be obtained by probing a sample with coherent synchrotron x-ray beam in an in-line holography setup. Living organism such as plants, insects are practically transparent to high energy x-rays and create phase shift images of x-ray wave front. X-ray micro-images of micro-bubbles of $20\~120\;{\mu}m$ diameter in an opaque tube were recorded. Clear phase contrast images were obtained at Interfaces between bubbles and surrounding liquid due to different decrements of refractive index.

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Full-bridge 고전압 인버터의 출력전압 정밀제어에 관한연구 (Study on the high precision output of full-bride high-voltage inverter)

  • 손윤규;권세진;장성덕;서재학;오종석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.214-216
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    • 2005
  • The PAL (Pohang Accelerator Laboratory) is persuading to construct a SASE-XFEL facility (PAL XFEL) that supplies coherent X-rays. The bright and stable electron beam is essential for the PAL XEL. The electron beams has to have an emittance of 1.0 mm-mrad, a peak current of 3 kA, and a low energy spread of 1.0 MeV. In order to provide reasonably stable SASE output, the RF stability of 0.02% rms is required for both RF phase and amplitude. This is a technologically challenging issue for PAL XFEL. An inverter technology is to be applied to charge the PFN of a new modulator. Therefore, a new inverter system should provide very stable charging performances. This paper presents the development of an ultra stable klystron-modulator with an inverter power supply.

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Epoxy-Methacrylate Prepolymer의 合成 및 그의 單位體 混合物의 電子線硬化 (Preparation of Epoxy-Methacrylate Prepolymer and Electron Beam Curing of Its Mixture with Monomers)

  • 변형직;박완빈;김기엽;최규석
    • 대한화학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.284-292
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    • 1977
  • 메타크릴酸과 diglycidyl ether 型 低分子量의 에폭시樹脂로부터 에폭시樹脂의 dimethacrylate를 合成하였으며 이 prepolymer와 단위체인 스티렌 및 polyethyleneglycol dimethacrylate 混合物의 電子線硬化에 關하여 檢討하였다. 에스테르化反應은 메타크릴酸에 對하여 約 250∼300ppm以上의 hydroquinone과 $1{\%}$(wt) 以下의 triethanolamine의 添加로서 거의 定量的으로 進行되었다. 空氣中에서 행한 硬化에 있어서는 단위체 濃度10 ∼ $30{\%}$에서 最高의 겔分率을 나타내었으며 겔化速度는 prepolymer의 未反應 에폭시基와 酸의 存在에 의하여 減少되었고 polyethyleneglycol dimethacrylate內의 polyethyleneglycol의 重合度가 增加함에 따라 增加하였다. 窒氣中과 空氣中에서 겔化速度는 별다른 差異가 없었으나 生成物 性質의 差異로 보아 硬化時의 酸素의 影響은 상당히 컸으며 polyethyleneglycol dimethacrylate類를 단위체로 使用時는 더욱 그러하였다.

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전자선 치료에 있어서 작은 조사면적의 선량분포에 관한 고찰 (A Study on Dose Distribution of Small Irradiation Field in the Electron Therapy)

  • 김성규;신세원;김명세
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제8권2호
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    • pp.114-120
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    • 1991
  • 영남대학병원 치료방사선과에 설치되어 있는 NELAC-1018의 작은 치료 면적에 대한 전자선출력 특성을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $6{\times}6cm$ applicator에서는 콜리메타가 $6{\times}6cm$일때 0.60에서 콜리메타 완전 열림일때 1.39을 나타내었으며, $20{\times}20cm$ applicator에서는 콜리메타 $20{\times}20cm$ 에서 0.89를, 콜리메타 완전 열림일때는 1.15을 나타내어 작은 면적에서는 콜리메타의 열림 정도에 따른 출력특성이 크게 변하였다. 2. 작은 면적에 대한 출력특성은 6MeV에서 $10{\times}10cm$을 기준으로 하여 $2{\times}3cm$ 일때 0.618, $6{\times}6cm$일때 0.826을 나타내었으며, 15MeV에서 $2{\times}3cm$일때 0.887, $6{\times}6cm$ 0.982을 나타내어 에너지가 클수록 치료 면적의 크기에 따른 출력변화가 적음을 나타내었다. 위와 같은 측정결과는 작은 치료면적을 갖는 전자선 치료의 임상적이용에 있어서 콜리메타의 열림 정도의 결정과 에너지 선택이 매우 중요함을 시사하고 있다.

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전자선의 선량분포에 있어서 Field Shaping의 효과에 관한 연구 (A Study on the Effect of Field Shaping on Dose Distribution of Electron Beams)

  • 강위생;조문준
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제4권2호
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    • pp.165-172
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    • 1986
  • 전자선 치료시에 납판이나 저융점 합금이 조사면의 형태의 변형을 위하여 사용되고 있다. 콜리메이팅 장치와 마찬가지로 조사면 변형을 위한 물질도 전자선의 출력에 영향을 미친다. 저자들은 폴리스티렌 팬톰에 삽입된 Farmer형 전리함을 이용하여 Clinac-18의 전자선의 변형된 조사면에 대한 출력율을 측정하고 출력율에 영향을 미치는 요인들에 관해 분석했다. 전자선의 출력율은 전자선의 초기 에너지, 콜리메이팅 장치뿐만 아니라 조사면 크기에도 좌우되었다. 변형된 조사면에 대하여 잔자선의 에너지에 관계없이 X-선 콜리메이터와 전자선 어플리케이터의 조합이 고정되면 조사면의 크기 대 출력율은 A/P로 표시된 등가조사면의 크기에 따라 변하지만 조사면의 형태에 대해서는 무시할 수 있었다. 그러나 개조사면에 대한 출력율은 변형조사면의 출력율로부터 예상될 수 없고, 그것들만의 독립적인 관계를 가지고 있었다. 어플리케이터와 콜리메이터의 조합이 고정된 경우에 한해서 판자선의 변형조사면에 대한 출력율은 A/P로서 표시된 등가 조사면 방법에 의하여 구할 수 있다.

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Photocatalytic activities and surface properties of e-beam treated carbon paper deposited $TiO_2$ using Atomic Layer Deposition (ALD)

  • Kim, Myoung-Joo;Seo, Hyun-Ook;Luo, Yuan;Kim, Kwang-Dae;Kim, Young-Dok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.345-345
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    • 2010
  • Thin film of $TiO_2$ deposited on carbon paper was fabricated by atomic layer deposition (ALD) using titanium isopropoxide (TTIP) and $H_2O$ as precursors. In this work, the photocatalytic activities of $TiO_2$ films with and without e-beam treatment were compared. The samples were treated by e-beam using e-beam energy of 1MeV and exposure range between 5 and 15kGy. The photocatalytic activity was evaluated by the photocatalytic degradation of methyleneblue (MB) under UV irradiation (365nm) at room temperature using an UV-vis spectroscopy. The surface properties were characterized by scanning electron microscope (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The sample treated by the low radiation dose has more catalytic activity than other ones. SEM images show that the high radiation dose caused the $TiO_2$ to aggregation on carbon paper. Due to the aggregation of $TiO_2$, the partially exposed carbon paper was oxidized.

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10 nm 이하 초고해상도와 광폭 관측시야를 구현하기 위한 극초소형 마이크로컬럼용 정전형 디플렉터 연구 (Study on an Electrostatic Deflector for Ultra-miniaturized Microcolumn to Realize sub-10 nm Ultra-High Resolution and Wide Field of View)

  • 이형우;이영복;오태식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.29-37
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    • 2021
  • A 7 nm technology node using extreme ultraviolet lithography with a wavelength of 13.5 nm has been recently developed and applied to the semiconductor manufacturing process. Furthermore, the development of sub-3 nm technology nodes continues to be required. In this study, design factors of an electrostatic deflector for an ultra-miniaturized microcolumn system that can realize an electron wavelength of below 1.23 nm with an acceleration voltage of above 1 eV were investigated using a three-dimensional simulator. Particularly, the optimal design of the electrostatic octupole floating deflector was derived by optimizing the design elements and improving the driving method of the 1 keV low energy ultra-miniaturized microcolumn deflector. As a result, the entire wide field of view greater than 330 ㎛ at a working distance of 4 mm was realized with an ultra-high-resolution electron beam spot smaller than 10 nm. The results of this study are expected to be a basis technology for realizing a wafer-scale multi-array microcolumn system, which is expected to innovatively improve the throughput per unit time, which is the biggest drawback of electron beam lithography.