• 제목/요약/키워드: Particle deposition

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자장여과 아크 소스에서 각 전자석이 플라즈마 인출에 미치는 영향 (The effects of solenoid magnet on plasma extraction in Filtered Vacuum Arc Source (FVAS))

  • 김종국;변응선;이구현;조영상
    • 한국진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.431-439
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    • 2001
  • 비정질 다이아몬드 박막(amorphous-Diamond a-B)을 증착하기 위하여 제작된 Filtered Vacuum Arc Source (FVAS)는 60도의 굽힘 각도를 가지는 토러스형 구조로 토러스 반경 266 mm, 플라즈마 덕트 반경 80 % 전체 길이 600 mm이며, 1 개의 영구자석 및 5 개의 전자석으로 되어있다. 플라즈마 덕트는 임의의 전압을 인가할 수 있도록 전기적으로 절연 시켰으며, 덕트 내부는 배플을 설치하여 macro-particle의 되튐 현상을 방지하였다. 사용된 음극은 직경 80 mm의 graphite이다. 각 전자석이 플라즈마 인출에 미치는 영향은 taguchi 실험계획법을 이용, 수치 모사와 실험을 행하였다. 소스 전자석과 인출 전자석은 아크의 안정성에 영향을 주었고, 빔 인출 전류는 낮은 소스 전자석 전류와 특정한 필터 전자석 전류에서 최대값을 나타내었다. 이때 소스, 인출, 굽힘, 반사, 출구 전자석의 전류값은 1 A, 3 A, 5 A, 5 A, 5 A였으며, 아크 전류 30 A일 때, 빔 전류 밀도 3.2 mA/$\textrm{cm}^2$, 평균 증착률 5 $\AA$/sec를 얻었다. 또한 플라즈마 덕트의 바이어스 전압 증가에 따라, 빔 전류 밀도는 증가하였으며, 더 효율적인 빔을 인출할 수 있었다.

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화학증착 시스템에서의 파이프내 오염입자 관찰을 위한 초음파 및 진동 진단법의 비교연구 (Comparison of Utrasonic and Vibration Diagnostic Techniques for the Inspection of Pipes in CVD System)

  • 윤주영;성대진;신용현;이지훈;문두경;강상우
    • 한국진공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.421-426
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    • 2006
  • 화학증착 시스템의 파이프내 발생하는 오염입자의 진단을 위하여 초음파 및 진동진단법을 각각 비교, 연구하였다. 초음파 진단의 경우 파이프 외벽에 초음파 센서를 부착하여 펄스를 가한 후 에코 분석을 통해 파이프내벽의 오염입자를 관찰하였고 진동 진단의 경우 파이프외벽에 부착된 진통발생기를 통해 파이프에 인위적인 진동을 발생시켜 여기에서 발생되는 주파수 차이를 분석, 파이프내의 오염입자 여부를 관찰하였다. 초음파 진단의 경우, 오염입자가 파이프 내벽에 부착되어 있을 때는 효과가 좋았으나 오염입자가 시간이 지남에 따라 건조되어 파이프 내벽에서 떨어져 나와 파이프 내벽과 오염입자사이에 틈새가 생길 경우 초음파 펄스는 이 공간을 통과하지 못하고 파이프 내벽에서 다시 반사되어 오염입자를 진단하지 못하는 경우가 발생하였다. 따라서 초음파 진단법으로는 진공장비의 오염입자 관찰에 재현성을 보여주지 못하는 것으로 확인되었다. 반면 진동진단법의 경우 위와 같이 일정시간이 지난 동일한 샘플의 경우에서도 오염입자에 의한 차이가 관찰되었다, 즉 파이프내 오염입자가 존재시 새 파이프에 비해 진동음이 저주파대로 떨어짐이 확인되어 추후 화학증착 시스템의 파이프내 오염입자 모니터링 연구에 가장 효과적인 방법으로 기대된다.

백두산 분화 강도에 따른 화산재 확산 사례 분석 (A Case Analysis of Volcanic Ash Dispersion under Various Volcanic Explosivity Index of the Mt. Baegdu)

  • 이순환;장은숙;이현미
    • 한국지구과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.280-293
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    • 2012
  • 다양한 지질학적 분화 강도에 따른 백두산 화산분출물의 확산 특성과 이들 분출물이 한반도에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대기역학모형 WRF (Weather Research and Forecasting)와 확산모형 FLEXPART를 이용하여 수치실험을 실시하였다. 연구 대상일은 화산재 유입이 예상되는 2010년 10월 21일의 종관장이며, 방출 후 48시간 동안 화산재의 이동을 분석하였다. 백두산 분화 후 한반도에 유입되는 강하화산재의 크기는 0.05 mm 이하가 대부분을 차지하며, 큰 입자는 확산에 의한 이동이 작기 때문에 유입가능성이 크지 않았다. 분화강도에 따른 화산재의 이동 특성을 보면, 분화강도 차이에 따른 입자의 분포도의 차이는 크지 않으나, 수밀도의 차이는 크게 나타났다. 한반도 내 도시별 화산재의 침적량 분석에서 화산재가 기류를 타고 동해에서 유입되고 태백산맥의 차폐효과에 의하여 한반도 동쪽에 위치한 강릉, 부산의 침적량이 초기에 증가하는 경향을 나타내며, 지역별 침적량은 일시에 급격하게 증가할 수 있다.

A STUDY ON THE RESPONSES OF OSTEOBLASTS TO VARIOUS SURFACE-TREATED TITANIUM

  • Lee Joung-Min;Kim Yung-Soo;Kim Chang-Whe;Jang Kyung-Soo;Lim Young-Jun
    • 대한치과보철학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.307-326
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    • 2004
  • Statement of problem. The long-term success of implants is the development of a stable direct connection between bone and implant surface, which must be structural and functional. To improve a direct implant fixation to the bone, various strategies have been developed focusing on the surface of materials. Among them, altering the surface properties can modify cellular responses such as cell adhesion, cell motility and bone deposition. Purpose. This study was to evaluate the cellular behaviors on the surface-modified titanium by morphological observation, cellular proliferation and differentiation. Material and methods. Specimens were divided into five groups, depending on their surface treatment: electropolishing(EP) anoclizing(AN), machining(MA), blasting with hydroxyapatite particle(RBM) and electrical discharge machining(EDM). Physicochemical properties and microstructures of the specimens were examined and the responses of osteoblast-like cells were investigated. The microtopography of specimens was observed by scanning electron microscopy(SEM). Surface roughness was measured by a three-dimensional roughness measuring system. The microstructure was analyzed by X-ray diffractometer(XRD) and scanning auger electron microscopy(AES). To evaluate cellular responses to modified titanium surfaces, osteoblasts isolated from neonatal rat were cultured. The cellular morphology and total protein amounts of osteoblast-like cell were taken as the marker for cellular proliferation, while the expression of alkaline phosphatase was used as the early differentiation marker for osteoblast. In addition, the type I collagen production was determined to be a reliable indicator of bone matrix synthesis. Results. 1. Each prepared specimen showed specific microtopography at SEM examination. The RBM group had a rough and irregular pattern with reticulated appearance. The EDM-treated surface had evident cracks and was heterogeneous consisting of broad sheet or plate with smooth edges and clusters of small grains, deep pores or craters. 2. Surface roughness values were, from the lowest to the highest, electropolished group, anodized group, machined group, RBM group and EDM group. 3. All groups showed amorphous structures. Especially anodized group was found to have increased surface oxide thickness and EDM group had titaniumcarbide(TiC) structure. 4. Cells on electropolished, anodized and machined surfaces developed flattened cell shape and cells on RBM appeared spherical and EDM showed both. After 14 days, the cells cultured from all groups were formed to be confluent and exhibited multilayer proliferation, often overlapped or stratified. 5. Total protein amounts were formed to be quite similar among all the group at 48 hours. At 14 days, the electropolished group and the anodized group induced more total protein amount than the RBM group(P<.05). 6. There was no significant difference among five groups for alkaline phosphatase(ALP) activity at 48 hours. The AN group showed significantly higher ALP activity than any other groups at 14 days(P<.05). 7. All the groups showed similar collagen synthesis except the EDM group. The amount of collagen on the electropolished and anodized surfaces were higher than that on the EDM surface(P<.05).

중기 플라이스토세 전이기 전후 북태평양 중앙 해역 퇴적물에 기록된 풍성 퇴적물 입자 퇴적 양상 변화 복원 (Reconstruction of Changes in Eolian Particle Deposition Across the Mid-Pleistocene Transition in the Central Part of the North Pacific)

  • 이소정;서인아;형기성
    • Ocean and Polar Research
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    • 제41권4호
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    • pp.275-288
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    • 2019
  • We investigated flux, grain size distribution, Nd-Sr isotope composition, mineral composition, and trace metal composition (REEs and Sc) of inorganic silicate fraction (ISF, mainly Asian dust with an unrestricted amount of volcanic materials) deposited during 600~1000 ka across the Mid-Pleistocene Transition at core NPGP 1401-2A (32°01'N, 178°59'E, 5205m) taken from the central part of the North Pacific. Our results reveal about a 2-fold increase in ISF flux after 800 ka, which is associated with an increase in La/Sc and a decrease in mean grain size. Asian dusts are finer than volcanic materials and La/Sc increases with the enhanced contribution of Asian dusts. Thus, increased flux after 800 ka can be explained by the increased contribution of Asian dusts relative to volcanic materials, likely due to an intensified Westerly Jet (WJ) and the drying of the Asian continent after the MPT. Mean grain size of ISF varies systematically in relation to glacial-interglacial cycles with a decrease during glacial stages, which is consistent with the previous results in the study area. Such a cyclical pattern is also attributed to the increase in the relative contribution of Asian dusts over volcanic components in glacial stages due to intensified WJ and drying of the Asian continent. Thus, it can be concluded that climate changes that had occurred across the MPT were similar to those of interglacial to glacial transitions at least in terms of the dust budget. Different from the Shatsky Rise, however, compositional changes associated with glacial-interglacial mean grain size fluctuations are not observed in Nd-Sr isotope ratios and trace element composition in our study of the Hess Rise. This may be attributed to the location of the study site far (> 4,000 km) from the volcanic sources. The volcanic component at the study site comprises less than 10% and varies within 3% over glacial-interglacial cycles. Such a small variation was not enough to imprint geochemical signals.

Geant4 몬테칼로 시뮬레이션을 활용한 불균질 매질에서의 양성자의 이차입자 영향 분석 (Evaluation of the Secondary Particle Effect in Inhomogeneous Media for Proton Therapy Using Geant4 Based MC Simulation)

  • 박소현;정원균;라정은;박성용;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권4호
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    • pp.311-322
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    • 2010
  • 양성자 치료 시, 이차 입자는 암 부위 이외의 영역에 선량을 전달하고 이차 암 발생 가능성을 내재하기 때문에 이에 대한 정확한 분석은 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 불균질 물질에 의해 양성자 빔으로부터 발생 된 이차입자의 플루언스와 에너지 분포가 받는 영향에 대해 Geant4 (Geometry And Tracking) 전산모사를 통해 분석 하는 것이다. 불균질 조건은 브래그 커브 내에 최대 선량의 30% (플라토)와 80% (브래그 피크) 선량 지점에 두께 2 cm의 지방, 뼈 그리고 폐 등가 물질을 삽입하여 구성하였다. 또한, 양성자의 에너지는 100, 130, 160 그리고 190 MeV로 변화시켰으며, 이차 입자에 대한 결과는 불균질 물질에서의 이차입자의 플루언스와 에너지 분포로 나타내었다. 이차입자의 플루언스는 불균질 물질의 밀도에 적은 영향을 받지만, 삽입위치, 양성자의 초기 에너지에 따라서는 영향을 받지 않는다. 이차입자의 에너지 분포는 불균질 물질의 삽입 위치에 따라 다르다. 플라토 영역 내에서 이차입자의 에너지 분포는 물질의 밀도에 영향을 받지만, 브래그 영역 내에서는 불균질 물질의 밀도와 양성자의 초기 에너지에 영향을 받는다. 본 연구는 더욱 복잡한 불균질 물질에서의 이차입자의 분포에 대한 예측 가능성을 내제한다.

고순도 저마늄 감마선 검출기의 검출효율에 따른 유효입체각 검증에 관한 연구 (A Study on the Validation of Effective Angle of Particle Deposition according to the Detection Efficiency of High-purity Germanium Gamma-ray Detector)

  • 장보석
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.487-494
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    • 2020
  • 선원과 검출기 사이의 거리, 검출기 지름, 방사선원의 부피 효과 등에 의해 검출기 입사면에서 입체각(solid angle)의 변화가 생기고 이는 검출기 내부에서의 경로 길이(path length) 차이를 유발하여 검출효율 결정에 영향을 미친다. 유효입체각 계산을 위한 일반적인 분석 방법은 단순한 기하학적 구조를 가진 선원 (60Co)에만 유용하여 본 실험에서는 검출기와 선원 간 거리 window cap 0.5 cm 기준점으로 하여 25 cm 까지 이동 시 켜면서 측정하였다. 또한 표준부피선원 450 ㎖, 1000 ㎖ 마리넬리 비이커는 검출기에 밀착 시켜 측정하였다. 검출기와 동축인 원형 점선원의 경우, 검출기 창으로부터의 거리에 대한 입체 각도의 변화를 측정치와 몬테카를로 시뮬레이션으로 계산 분석 관계의 결과 검출기의 반지름이 선원의 반지름보다 작을 경우, 입체 각도는 선원의 제곱 반지름 대 검출기의 제곱 반지름의 절반과 같다. 입체 각도의 차이는 0.53가 되므로 몬테카를로의 결과는 허용된다. 검출기-선원 간 거리의 역수와의 관계를 나타내었다. 입체각도는 거리에 따라 급격하게 감소함을 확인하였다. 부피선원에 대한 측정치와 시뮬레이션 결과는 거리 0 cm에서 1.01 %이며 거리가 5 cm, 10 cm로 멀어지면 4 % 미만의 차이를 보인다. 거리가 10 cm 일 때 처음으로 계산결과가 측정 결과보다 작아진다. 이는 거리가 멀어질수록 입체각이 작아지고, 에너지가 낮아질수록 감쇠효과가 지수 함수적으로 증가하는 원리가 효율의 계산에 반영되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 검출효율은 고체 각도 및 몬테카를로 코드를 사용하기에 충분함을 입증하였다.

Technegas 환기스캔과 $^{99m}Tc-DTPA$ Aerosol 스캔의 비교 (Comparison of Lung Ventilation Scan Using Technegas and $^{99m}Tc-DTPA$ Aerosol)

  • 최윤호;김상은;이동수;정준기;이명철;김건열;고창순;궁성수
    • 대한핵의학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.237-243
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    • 1990
  • Pulmonary embolism demands rapid and accurate diagnosis. And ventilation imaging has greatly improved the diagnostic accuracy of pulmonary embolism in addition to perfusion imaging. Agents currently used include xenon-133, krypton-81m and technetium-99m radioaerosols. However radioactive gases are compromised by availability and cost for krypton-81m, radiation dose, gamma energy and non?physiologic behaviour for xenon-133. Radioaerosols of technetium-99m componds are rapidly cleared from the lung after inhalation, and their relative low effeciency (specific radioactivity) and wide distribution of particle sizes make them also suboptimum. A new ventilation agent, Technegas is a suspension of structured graphite ellipsoids with diameter below 20nm, labelled with $^{99m}Tc$ in a carrier gas of Argon. This report describes the authors' clinical experience with Technegas. This is the first reported clinical study of this agent in Korea. A comparison of Technegas and $^{99m}Tc-DTPA$ aerosol was performed in 12 patients with various pulmonary diseases such as COPD, pulmonary tuberculosis and pleural effusion. All patients were studied with $^{99m}Tc-DTPA$ aerosol inhalation and Technegas ventilation. In both studies image quality was assessed (1) semiquantitatively by scoring bronchial and gastric activity, (2) subjectively by direct visual comparison of peripheral lung images and (3) quantitatively by computing the peripheral penetration index(PI) for each lungs. The bronchial activites were seen in 7 out of 12 cases with $^{99m}Tc-DTPA$ aerosol and in 5/12 with Technegas. The gastric activities were seen in 5/12 and 1/12 cases respectively. The average values of PI were 61.26% with $^{99m}Tc-DTPA$ aerosol and 69.20% with Technegas (p>0.05). Using $^{99m}Tc-DTPA$ aerosol, COPD patients showed deposition in the central airways with poor visualization of the peripheral areas of the lungs. In Technegas studies these phenomena were less prominent, and the examination is well tolerated by pateients and requires only a minimum of patient cooperation. With superiority of easy availability and handling, better physical characteristics and favorable Image quality, Technegas is a Promising agent for lung ventilation scanning.

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COMPARISON OF DIFFUSION COEFFICIENTS AND ACTIVATION ENERGIES FOR AG DIFFUSION IN SILICON CARBIDE

  • KIM, BONG GOO;YEO, SUNGHWAN;LEE, YOUNG WOO;CHO, MOON SUNG
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권5호
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    • pp.608-616
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    • 2015
  • The migration of silver (Ag) in silicon carbide (SiC) and $^{110m}Ag$ through SiC of irradiated tristructural isotropic (TRISO) fuel has been studied for the past three to four decades. However, there is no satisfactory explanation for the transport mechanism of Ag in SiC. In this work, the diffusion coefficients of Ag measured and/or estimated in previous studies were reviewed, and then pre-exponential factors and activation energies from the previous experiments were evaluated using Arrhenius equation. The activation energy is $247.4kJ{\cdot}mol^{-1}$ from Ag paste experiments between two SiC layers produced using fluidized-bed chemical vapor deposition (FBCVD), $125.3kJ{\cdot}mol^{-1}$ from integral release experiments (annealing of irradiated TRISO fuel), $121.8kJ{\cdot}mol^{-1}$ from fractional Ag release during irradiation of TRISO fuel in high flux reactor (HFR), and $274.8kJ{\cdot}mol^{-1}$ from Ag ion implantation experiments, respectively. The activation energy from ion implantation experiments is greater than that from Ag paste, fractional release and integral release, and the activation energy from Ag paste experiments is approximately two times greater than that from integral release experiments and fractional Ag release during the irradiation of TRISO fuel in HFR. The pre-exponential factors are also very different depending on the experimental methods and estimation. From a comparison of the pre-exponential factors and activation energies, it can be analogized that the diffusion mechanism of Ag using ion implantation experiment is different from other experiments, such as a Ag paste experiment, integral release experiments, and heating experiments after irradiating TRISO fuel in HFR. However, the results of this work do not support the long held assumption that Ag release from FBCVD-SiC, used for the coating layer in TRISO fuel, is dominated by grain boundary diffusion. In order to understand in detail the transport mechanism of Ag through the coating layer, FBCVD-SiC in TRISO fuel, a microstructural change caused by neutron irradiation during operation has to be fully considered.

백금 나노입자전극의 전기화학적 거동에 대한 카본나노튜브 지지체의 산소-불소 처리효과 (An Oxyfluorination Effect of Carbon Nanotubes Supports on Electrochemical Behaviors of Platinum Nanoparticle Electrodes)

  • 김석;이재락;박수진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권1호
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    • pp.118-123
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    • 2008
  • 본 연구에서는 multi-walled nanotubes(MWNTs)를 산소-불소 혼합가스로 처리하여, 표면 관능기를 분석하고, 그 처리효과를 조사하였다. 산소-불소 처리된 MWNTs의 표면특성은 FT-IR 그리고 XPS로 분석하였다. 처리된 탄소지지체에 백금 나노입자를 담지시킨 후, 입자 결정성크기와 담지함량을 조사하였다. 위 탄소지지체에 담지된 촉매의 전기화학적 특성은 전류-전압 곡선을 측정하여 분석하였다. 표면분석의 결과로부터, 산소 및 불소를 포함한 화학관능기가 탄소지지체에 도입된 사실을 알 수 있었다. 산소-불소 함량은 처리온도가 $100^{\circ}C$ 일때 최고값을 나타냈다. Pt/100-MWNTs 샘플의 경우, 3.5 nm의 최소의 결정성 크기를 보였고, 9.4%의 가장 높은 담지율을 나타냈다. 그러나, 이보다 높은 온도에서 처리된 샘플의 경우, 결정성 크기가 증가하였고, 담지율은 감소하였다. 이러한 결과를 통해, 결정성 크기와 담지율을 산소-불소 처리온도를 변화시켜 제어할 수 있었음을 제시하였다. 이와 연관되어, 촉매의 전기화학적 활성이 $100^{\circ}C$ 처리까지는 증가하다가, $200^{\circ}C$$300^{\circ}C$의 경우에는 감소하였다. Pt/100-MWNTs 샘플은 비교샘플 중에서 최고의 비전류밀도(specific current density)인 120 mA/mg 수치를 나타냈다.