• 제목/요약/키워드: Micro-focus x-ray

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DUPIC 핵연료봉 봉단 용접부 건전성 확인을 위한 미세초점 X-선 투과시험에 관한 연구 (A Study on the Micro-Focus X-Ray Inspection for Confirming the Soundness of End Closure Weld of DUPIC Fuel Elements)

  • 김웅기;김수성;이정원;양명승
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제19권1호
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    • pp.88-94
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    • 2001
  • DUPIC (Direct use of spent PWR fuel in CANDU reactors) nuclear fuel is a CANDU fuel fabricated remotely from spent PWR fuel materials in a hot cell. The soundness of the end closure welds of nuclear fuel elements is an important factor for the safety and performance of nuclear fuel. To evaluate the soundness of the end closure welds of DUPIC fuel element, a precise X-ray inspection system is developed using a micro-focus X-ray generator with an image intensifier and a real time camera system. The fuel elements made of Zircaloy-4 and stainless steel by an Nd:YAG laser welding and a TIG welding aye inspected by the developed inspection system. The soundness of the welds of the fuel elements was confirmed by the X-ray inspection process, and the irradiation test of DUPIC fuel elements has been successfully completed at the HANARO research reactor.

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소형 동물의 생체 촬영을 위한 고해상도 Micro-CT 시스템의 개발 (Development of High Resolution Micro-CT System for In Vivo Small Animal Imaging)

  • 박정진;이수열;조민형
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.95-101
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    • 2007
  • Recently, small-animal imaging technology has been rapidly developed for longitudinal screening of laboratory animals such as mice and rats. One of newly developed imaging modalities for small animals is an x-ray micro-CT (computed tomography). We have developed two types of x-ray micro-CT systems for small animal imaging. Both systems use flat-panel x-ray detectors and micro-focus x-ray sources to obtain high spatial resolution of $10{\mu}m$. In spite of the relatively large field-of-view (FOV) of flat-panel detectors, the spatial resolution in the whole-body imaging of rats should be sacrificed down to the order of $100{\mu}m$ due to the limited number of x-ray detector pixels. Though the spatial resolution of cone-beam CTs can be improved by moving an object toward an x-ray source, the FOV should be reduced and the object size is also limited. To overcome the limitation of the object size and resolution, we introduce zoom-in micro-tomography for high-resolution imaging of a local region-of-interest (ROI) inside a large object. For zoom-in imaging, we use two kinds of projection data in combination, one from a full FOV scan of the whole object and the other from a limited FOV scan of the ROI. Both of our micro-CT systems have zoom-in micro-tomography capability. One of both is a micro-CT system with a fixed gantry mounted with an x-ray source and a detector. An imaged object is laid on a rotating table between a source and a detector. The other micro-CT system has a rotating gantry with a fixed object table, which makes whole scans without rotating an object. In this paper, we report the results of in vivo small animal study using the developed micro-CTs.

마이크로포커스 X-선 투과 영상을 이용한 모의 TRISO 핵연료 입자 코팅 층 두께 비파괴 측정 (Nondestructive Measurement of the Coating Thickness in the Simulated TRISO-Coated Fuel Particle Using Micro-Focus X-ray Radiography)

  • 김웅기;이영우;박지연;박정병;나성웅
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.69-76
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    • 2006
  • 차세대 원자로로 부각되고 있는 고온가스로에서는 윈자로에서는 고온 안정성 및 핵분열생성물 차단 성능이 우수한 TRISO(tri-isotropic) 핵연료를 사용하고 있다. TRISO 핵연료 입자는 직경이 약 1mm인 구 형태로 입자의 중심에는 직경 0.5mm의 핵연료 커널(kernel)이 포함되며 커널 외곽을 코팅 층이 에워싸고 있다. 이 코팅 층은 완충(buffer) PyC(pyrolytic carbon)층, 내부 PyC층, SiC층, 그리고 외부 PyC층으로 구성되어 있다. 각 코팅 층의 두께는 수십-백${\mu}m$ 범위이고 사양으로 정해져 있으며, 본 연구에서는 각 코팅 층의 두께를 비파괴적으로 측정하기 위하여 마이크로포커스 X-선 발생장치와 고해상도 X-선 평판(flat panel) 검출기초 구성된 정밀한 X-선 래디오그래피 장치를 개발하였다. 개발된 마이크로 X-선 래디오그래피 장치를 이용하여 $UO_2$ 핵물질 $ZrO_2$를 커널로 사용한 모의 TRISO 핵연료 입사에 대한 투과 영상을 획득한 후 디지털 영상처리 기술을 이용하여 코팅 층 사이의 경계선이 구분 가능하도록 영상을 개선하고 디지털 영상처리 알고리듬을 개발하여 코팅 층의 두께를 파동으로 측정하였다.

미소초점엑스선원 개발을 위한 전산모사 (Computer Simulation for Development of Micro-Focus X-ray Generator)

  • 김성수;이연승;김도윤;고동섭
    • 한국진공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.403-408
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    • 2011
  • MFX tube를 개발하기 위하여, MFX tube 내에서 전계방출음극으로부터 방출된 전자의 궤적을 SIMION 프로그램을 이용하여 전산모사하였다. 전자의 출발위치와 상관없이 emitter에서 방출된 전자빔을 한곳에 집중시킬 수 있는 optimum extractor voltage Ve가 존재한다는 것을 알아내었다. Extractor voltage Ve는 source voltage Vs에 따라 변하지만, 두 전압의 비율(Ve/Vs)는 항상 일정하고, 그 값은 99.4%였다. Source와 extractor에 인가된 전압의 비율(Ve/Vs)이 99.4%일 때, 교차점에서의 빔 직경은 $1.2{\mu}m$였다. MFXG의 초점 크기는 교차점에서의 beam diameter보다 작을 수 없기 때문에, 교차점에서의 beam diameter을 작게 할 수 있는 조건을 찾는 것은 중요하다. 따라서 위의 두 결과는 MFX tube의 개발에 있어서 매우 중요한 결과로 판단된다.

Identification and Three-Dimensional Characterization of Micropore Networks Developed in Granite using Micro-Focus X-ray CT

  • Choo, Chang-Oh;Takahashi, Manabu;Jeong, Gyo-Cheol
    • 지질공학
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    • 제24권2호
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    • pp.179-189
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    • 2014
  • We analyzed the three-dimensional distribution of micropores and internal structures in both fresh and weathered granite using micro-focus X-ray computed tomography (micro-CT). Results show that the pore radius in fresh granite is mostly in the range of $17-50{\mu}m$, the throat radius is in the range of $5-25{\mu}m$, and the coordination number (CN) of pores is less than 10. In contrast, the pore radius in weathered granite is mostly in the range of $20-80{\mu}m$, the throat radius is in the range of $8-30{\mu}m$, and the CN is less than 12. In general, a positive linear relationship exists between pore radius and CN. In addition, both the size and the density of pores increase with an increasing degree of rock weathering. The size of the throats that connect the pores also increases with an increasing degree of weathering, which induces fracture propagation in rocks. Micro-CT is a powerful and versatile approach for investigating the three-dimensional distributions of pores and fracture structures in rocks, and for quantitatively assessing the degree of pore connectivity.

3차원 X-ray 단층 화상을 이용한 스카른 광석의 정량분석 연구 (Quantitative Analysis of Skarn Ore Using 3D Images of X-ray Computed Tomography)

  • 정미희;조상호;정수복;김영훈;박재구
    • 한국광물학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.211-217
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    • 2010
  • 스카른 Zn-Pb-Cu 복합광석을 구성하는 주요 구성 광물의 정량분석을 목적으로, 마이크로 포커스 X-ray 단층촬영 장비를 이용한 스카른 복합광석의 3차원 비파괴검사를 수행하였다. X-ray 단층화상의 화상결함을 감소시키고자 제안된 화상보정법을 이용하여 화상들을 보정한 후에 3차원으로 재구성하였다. 주사전자현미경(SEM)에 의한 표면분석과 보정된 X-ray 단층화상을 비교하여 주요광물에 대한 CT 값의 범위를 결정하였다. 재구성화상 내 전체 광물의 체적비율을 분석한 결과, 황화광물 20.5%, 맥석광물 79.5%로 평가되었다. X-ray 3차원 단층화상 정량분석법은 광석 내 유용광물의 부존형상과 회수율 분석에 유용하게 적용될 것으로 기대된다.

소 동물 촬영을 위한 Micro-CT의 개발 (Development of a Micro-CT System for Small Animal Imaging)

  • Sang Chul Lee;Ho Kyung Kim;In Kon Chun;Myung Hye Cho;Min Hyoung Cho;Soo Yeol Lee
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.97-102
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    • 2004
  • 소 동물 촬영에 이용될 수 있는 고해상도의 x-선 cone-beam micro computed tomography (micro-CT) 시스템을 개발하였다 Micro-CT 시스템은 120${\times}$120 mm2 의 2차원 평판 x-선 감지기, micro-focus x-선 발생장치, 주사 기구부, 병렬처리 영상 재구성 시스템으로 이루어져 있다. 개발된 시스템의 성능을 평가하기 위해 대조도와 공간해상도를 측정하였다. 대조도 실험에서는 95 mGy 에서 36 CT-번호를 구별할 수 있음을 확인하였고, 공간 해상도 실험에서는 14 lp/mm 의 성능을 확인하였다. 소 동물 촬영 결과로 실험용 쥐의 대퇴부, 심장 그리고 복부 동맥 혈관을 촬영한 경상을 제시하였다. 개발된 micro-CT 시스템은 소 동물을 이용한 생명공학 분야 연구에 널리 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

Zoom-in X-ray Micro Tomography System

  • Chun, In-Kon;Lee, Sang-Chul;Park, Jeong-Jin;Cho, Min-Hyoung;Lee, Soo-Yeol
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.295-300
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    • 2005
  • We introduce an x-ray micro tomography system capable of high resolution imaging of a local region inside a small animal. By combining two kinds of projection data, one from a full field-of-view (FOV) scan of the whole body and the other from a limited FOV scan of the region of interest, we have obtained zoomed-in images of the region of interest without any contrast a nomalies. We have integrated a micro tomography system using a micro-focus x-ray source, a $1248\times1248$ flat-panel x-ray detector, and a precision scan mechanism. Using the cross-sectional images taken with the zoom-in micro tomography system, we measured trabecular thicknesses of femur bones in postmortem rats. To compensate the limited spatial resolution in the zoom-in micro tomography images, we used the fuzzy distance transform for the calculation of the trabecular thickness. To validate the trabecular thickness measurement with the zoom-in micro tomography images, we compared the measurement results with the ones obtained from the conventional micro tomography images of the extracted bone samples.

Surface Characteristics of Hydroxyapatite Coated Surface on Nano/Micro Pore Structured Ti-35Ta-xNb Alloys

  • Jo, Chae-Ik;Choe, Han-Choel
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.185-185
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    • 2014
  • In this study, we investigated surface characteristics of hydroxyapatite coated surface on nano/micro pore structured Ti-35Ta-xNb alloys. This paper was focus on morphology and corrosion resistance of Anodic oxidation. To prepare the samples, Ti-35Ta-xNb (x= 0, 10 wt. %) alloys were manufactured by arc melting and heat-treated for 12 h at $1050^{\circ}C$ in Ar atmosphere at $0^{\circ}C$ water quenching. Micro-pore structured surface was performed using anodization with a DC power supply at 280 V for 3 min, nanotube formed on Ti-35Ta-xNb alloys was performed using DC power supply at 30 V in 60 min at room temperature. Surface morphology and structure were examined by field-emission scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction.

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