• 제목/요약/키워드: X-선 구조분석

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직접방식 엑스선 검출기를 위한 $BiI_3$ 특성 연구 (A Study on Bismuth tri-iodide for X-ray direct and digital imagers)

  • 이상훈;김윤석;김영빈;정숙희;박지군;정원범;장무영;문치웅;남상희
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.27-31
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    • 2009
  • 현재 의료용 엑스선 장비는 기존의 아날로그 방식의 필름, 카세트를 대신하여 디지털 방식인 CR, DR 이 널리 사용되면 그에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구 에서는 디지털 엑스선 장비의 변환물질로 $BiI_3$(Bismuth tri-iodide)를 적용하여 실험하였으며 기존 선행연구에 비해 만족할만한 결과 값은 얻을 수 없었지만 가장 많이 사용되고 있는 a-Se(Amorphous Selenium)의 단점인 고전압인가와 제작방식의 어려움을 보완할 수 있는 새로운 가능성을 제시해 주었다. 본 연구에서 사용되어진 변환 물질은 순도 99.99%의 $BiI_3$가 이용되었으며 $3cm{\times}3cm$의 크기와 200um의 두께를 가지는 변환물질 층이 제작되었다. 변환 물질의 상하부에는 Magnetron Sputtering system장비를 이용한 ITO 전극이 형성되었다. 형성된 $BiI_3$ 엑스선 변환 물질의 특성 평가를 위해 구조적 분석과 전기적 분석이 이루어 졌다. SEM 측정을 통해 제작된 필름의 표면 및 단면적, 구성 성분을 관찰하였고, 전기적 분석을 위해서는 누설전류, 엑스선에 대한 신호량 및 잡음 대 신호비의 관찰이 이루어졌다. 실험 결과 $BiI_3$$1.6nA/cm^2$의 누설전류와 $0.629nC/cm^2$의 신호량을 측정할 수 있었으며, 이렇게 Screen print method로 제작된 엑스선 검출 물질은 PVD방법을 이용해 제작된 물질과 비슷하거나 더 나은 전기적 특성을 가지고 있었고 이는 제작 방법의 간소화 및 수율을 향상 시킬 수 있어 BiI3도 a-Se를 대체하기 위한 변환물질로 적합하다고 사료된다.

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망간 치환된 마그네타이트 박막의 자기적 특성 연구 (Magnetic Properties of Mn-substituted Magnetite Thin Films)

  • 이희정;김광주
    • 한국진공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.262-266
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    • 2007
  • Mn 치환이 역스피넬 산화물 $Fe_3O_4$에 미치는 영향을 조사하기 위하여 졸겔 스핀코팅 방법을 이용하여 다결정 $Mn_xFe_{3-x}O_4$ 박막을 Si(100) 기판 위에 제작하고 그 구조적, 자기적, 자기저항특성들에 대한측정 및 분석을 수행하였다. X-선 회절 측정 결과, Mn 성분비가 증가함에 따라 x = 1.78까지 입방 구조를 유지하며, 그 격자상수는 증가함을 나타내었다. 이와 같은 격자상수 증가의 주된 원인으로 사면체 자리를 선호하는 $Mn^{2+}$ 이온이 이온반경이 상대적으로 작은 사면체 자리의 $Fe^{3+}$ 이온을 치환함에 의한 것으로 해석된다. 박막들에 대한 진동시료자화 측정 결과, Mn 성분비 증가에 따라 포화자화량은 큰 변화를 나타내지 않았는데, Mn과 Fe 이온들의 스핀 자기능률 값 비교를 통하여 그 정성적인 설명이 가능하다. 반면 Mn의 농도가 증가함에 따라 보자력은 감소하였는데, 이는 $Mn^{2+}$ 치환에 의한 $Fe^{2+}$ 이온 농도의 감소에 따르는 자기 이방성의 감소에 기인하는 것으로 해석된다. 자기저항 효과측정 결과, Mn 성분비 증가에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 자화 의존도 변화와 비교분석 결과 다결정 $Mn_xFe_{3-x}O_4$ 박막 시료들에서 나타나는 자기저항은 스핀분극된 carrier의 grain boundary tunneling 및 spin-flip 현상에 의한 것으로 해석된다.

인산을 전처리한 활성탄소섬유에 칼륨 처리효과 (Potassium loading effects for activated carbon fiber pre-treated with phosphoric acid)

  • 오원춘;배장순
    • 분석과학
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    • 제18권4호
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    • pp.355-361
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    • 2005
  • 본 연구는 인산의 전처리에 의한 두 종류의 활성탄소섬유의 특성 변화와 여기에 칼륨을 처리하여 표면 특성을 비교하고자 하였다. X-선 회절 패턴은 인산을 전처리함에 따라 칼륨종을 포함하는 활성탄소섬유에 대한 금속과 금속염의 존재에 대한 좋은 결과를 나타내었다. 인산을 처리한 후에 표면특성과 비표면적 변화에 차이의 원인을 나타내기 위하여, 동공구조와 표면 모폴로지를 흡착분석과 SEM에 의하여 연구하였다. 인산을 가지고 전처리한 활성탄소섬유의 칼륨 처리효과에 대한 화학적 구성에 대한 원소분석을 위하여 EDX를 사용하였다. 최종적으로, 산소를 포함하는 기능기의 형태와 정성분석은 Boehm에 의하여 제안된 방법으로 부터 결정하였다.

다목적 동시측정 장치 개발에 의한 원자핵 구조 연구 (II) - $^{125}I$ 붕괴시 K 각 이중 이온화 현상 - (A Study on the Nuclear Structure through the Multipurpose Coincidence Measurement System Development (II) - Double ionization of the K-shell in $^{125}I$-)

  • 정원모;정갑수;주관식;남기용;최혜진;전우주;나상균;황한열
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제18권1호
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    • pp.63-70
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    • 1993
  • $^{125}I$가 0.035 MeV 준위로 붕괴할 때 K-각 전자포획붕괴에 의한 K-각 이중 이온화 현상에 대하여, 이중 vacancy가 채워지면서 방출되는 $K_{\alpha}^{II}$ X-선과 $K_{\alpha}^s$X-선을 동시계수하여 연구 분석하였다. 실험에 사용한 source는 $^{125}I$$^{125}Te^m$의 혼합시료이다. 한 대의 Ge(Li)검출기, 두 대의 NaI(T1)섬광검출기와 TPHC(Time-to-Pulse Height Converter)를 사용하여 동시스펙트럼을 분석한 다음 측정된 동시계수 $N(K_{\alpha}^{II},\;K_{\alpha}^s)$$K_{\alpha}$ X-선의 총 수인 $N(K_{\alpha})$을 얻었다. K-자 전자포획 당 이중 Vacancy가 형성될 때의 이중 이온화 확률 $P_{KK}$값, $2.15{\times}10^{-4}$을 구하였다.

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The Status and prospect of Pohang Synchrotron Light Source at PAL on its 25th Anniversary

  • 조무현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.61.2-61.2
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    • 2013
  • 우리나라 최초의 거대과학 장치인 포항방사광가속기(PLS)는 지난 16년(1994~2010) 동안 국내외 이용자에게 제3세대 방사광을 제공했다. 최초 2기의 빔라인을 시작으로 꾸준하게 빔라인 증설과 성능개선을 위해 노력해 왔다. 지속해서 늘어나는 방사광 이용자 수와 더욱더 좋은 수준의 방사광 요구에 부응하기 위하여 2009년부터 3년 동안 가속장치의 성능향상사업(PLS-II)을 마쳤다. PLS-II는 PLS 대비에너지와 빔전류는 3 GeV, 400 mA로 늘리는 반면 빔의 크기는 크게 줄이고 빔안정성을 개선한 고품질 X-선 방사광 발생장치이다. 2012년부터 16기의 삽입장치 빔라인을 포함한 30기의 빔라인을 가동하여 이용자 지원을 하고 있으며 초전도케비티 설치를 포함한 목표 성능의 확보에도 많은 노력을 기울이고 있다. 현재는 6 nm-rad의 빔에 미턴스, 3-GeV전자빔, 약 0.5 ${\mu}m-rms$ 빔안정도를 가진 200 mA Top-up 운전으로 빔을 제공 하고 있으며 2014년 말에는 저장전류 400 mA급의 PLS-II 목표치로 운전할 계획이다. 본 발표에서는 포항가속기의 25년 역사를 돌아보고 가속장치의 건설에 얽힌 이야기, 중요장치 그리고 운전과 빔제공에 관한 내용, 특히 핵심 운전가치인 빔안정성을 개선하고 유지하기 위한 노력을 빔운전 측면과 진공을 포함한 엔지지어링 측면에서 언급하고자 한다. PLS 건설부터 현재 운용 중인 30기의 빔라인에서 수행된 연구 성과의 통계에 대하여 훑어보고 X-선 산란과 광전자분광을 이용한 구조, 성분 및 물성분석, 그리고 이미징 등의 분야에서 나온 탁월한 연구 결과를 살펴본다. 앞으로 건설될 신규 빔라인과 빔라인의 향후 운영 방향을 소개한다. 마지막으로 지금 포항가속기연구소에서 건설 중인 제4세대 가속기(X-선 자유전자레이저) 프로젝트의 개요 및 건설 현황과 함께 앞으로 기대되는 새로운 과학에 대하여도 소개하고자 한다.

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RGP 콘택트렌즈의 성분과 표면 분석 (Composition and Surface Analyses of RGP Contact Lenses)

  • 장준규;신형섭
    • 한국안광학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.329-337
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    • 2010
  • 목적: RGP 콘택트렌즈들의 성분과 표면을 일관된 방법으로 분석하여, RGP 렌즈 재료의 성분 설계에 기본 정보를 제시하고자 하였다. 방법: 렌즈 재료의 구조는 적외선분광(FTIR), 표면 조성은 X-선 광전자분광(XPS), 표면의 형상과 거칠기는 원자현미경(AFM), 습윤성은 접촉각으로 평가하였으며, 상호관계와 경향을 분석하였다. 결과: 산소투과성이 높은 RGP 렌즈들은 불소를 줄이고, 실리콘의 양을 증가시키는 경향을 나타냈다. RGP 렌즈들의 재료는 실리콘과 불소의 증가에 따라 일정한 비율로 탄소와 산소가 감소하였으며, 탄소의 감소가 산소보다 3배 크게 나타났다. 그리고 표면처리가 된 재료는 탄소와 산소가 조성 변화 추세선에서 떨어져 있었다. 실리콘이 증가하면 미세입자의 응집이, 불소의 양이 증가하면 깊은 홈이 나는 형태로 표면이 거칠어졌으며, 거칠기에 대한 영향은 실리콘이 더 컸다. 실리콘과 불소가 증가하면 습윤성이 감소했는데, 실리콘에 의한 영향이 2배 크게 나타났다. RGP 렌즈 재료는 표면이 거칠어지면 습윤성이 감소하는 소수성의 형태를 나타냈다. 결론: RGP 렌즈들의 성분과 표면을 동일한 방법으로 측정하고, 상호관계를 분석하였다. 따라서 이 연구는 RGP 렌즈 재료의 성분 설계에 대한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

TiO2 아나타제에 대한 고압 상변이 연구 (Phase Transition Studies on TiO2 anatase under High Pressure)

  • 황길찬;김영호
    • 한국광물학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.77-84
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    • 2012
  • $TiO_2$의 동질이상체 중 하나인 아나타제는 고압 하에서 결정의 크기와 모양에 따라 다른 상변이 경로를 보이는 것으로 알려져 있다. 본 실험에 이용된 아나타제 분말시료는 15~25 nm 정도 크기의 입자로 구성되어 있으며, 고압라만분광분석 결과와 고압 X-선회절실험결과 분석을 종합하면 20 GPa 이상의 압력에서 비정질로 상변이하는 것으로 관찰되었다. 상온에서 압력의 영향으로 상변이한 비정질 구조는 압력을 제거하여도 출발 결정구조로 회귀하지 않는 것으로 밝혀졌다. 이 결과는 베델레이트로 상변이하는 이전의 결과와 상치되며, 출발시료 구성입자의 분급상태가 입자의 불안정성에 영향을 끼쳐 최종적으로 비정질화에 기여한 것으로 판단된다.

광물표면의 화학적 특성과 금속이온 수착의 고찰: A Review (Chemical Properties of Mineral Surfaces and Metal Ion Sorption: A Review)

  • 윤소정
    • 자원환경지질
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    • 제45권2호
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    • pp.205-215
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    • 2012
  • 금속이온은 토양이나 퇴적물 내의 광물에 수착되어 고착화될 수 있다. 여기서는 광물 표면의 화학적 특성과 금속이온의 수착에 관련된 이론 및 수착 연구를 위한 X-선 흡수 미세구조(extended X-ray absorption fine structure, EXAFS) 분석방법에 대해 알아보고 금속이온의 광물표면 수착에 관한 원자 단위 연구 결과를 정리하였다. 광물표면의 특성과 금속이온의 수착에 관한 원자 단위 이론의 이해는 원자 단위 분광법의 분석을 수행하는데 있어서 기초가 된다. 여기에 정리된 원자 단위 수착상 연구 결과는 외부권 착물, 내부권 착물, 표면침전뿐 아니라 공침전, 삼성분 착물, 수착반응 시간의 효과, 탈착가능성을 포함한다.

착색 용액이 단일 구조 지르코니아의 이축 굴곡 강도에 미치는 영향 (Effect of coloring liquids on biaxial flexural strength of monolithic zirconia)

  • 정채율;김민정;김재현
    • 대한치과보철학회지
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    • 제59권2호
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    • pp.190-200
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    • 2021
  • 목적: 본 연구의 목적은 유색의 단일구조 지르코니아의 이축 굴곡 강도와 경도를 평가하고, 착색 용액의 적용에 따른 지르코니아의 강도 변화를 알아보는 것이다. 재료 및 방법: 단일 구조 지르코니아 시편(Eclipse V2.0, AMS, Korea)을 동일 크기의 디스크 형태로 밀링하고, 지르코니아 착색 용액의 적용 시간에 따라 4개의 군으로 분류(n = 12)하였다(PU, ST, OV, PS). 각 시편의 이축 굴곡 강도를 측정하고, Vickers 경도를 측정했다. 파절 시험 이후, 파절된 시편을 이용하여, X-선 회절 분석을 시행하였다. 결과 분석은 One-way ANOVA를 이용하여 분석했다. 결과: 2축 굴곡 강도 실험에서는 그룹 간에 유의한 차이가 없었다. 하지만 Vickers 경도 실험에서 제조사 지시대로 착색용액을 적용한 그룹이 착색 용액을 적용하지 않은 그룹보다 유의하게 값이 높았다 (P = .038). 나머지 그룹 간 Vickers 경도는 유의한 차이가 없었다 (P > .05). X-ray 회절 분석 결과 모든 군의 X-ray 회절 분석 상에는 정방정상의 특이적 피크를 보여주었고, 모든 단사정상 분율은 25%미만이었다. 결론: 지르코니아 착색용액의 적용 여부 및 적용 시간은 이축 굴곡 강도에 유의한 영향을 미치지 않았다. Vickers 경도는 제조사 지시대로 착색 용액을 적용한 그룹과 착색 용액을 적용하지 않은 그룹 간에는 유의한 차이가 있었으나, 나머지 그룹 간에는 유의한 차이가 없었다. 본 실험에 사용한 지르코니아 시편의 이축 굴곡 강도 결과는 치과용 세라믹 용도에 따른 최소 굴곡 강도 기준의 Class 5에 해당하였다.

Bis(1,2-diaminopropane)palladium(Ⅱ) Bis(oxalato)palladate(Ⅱ)의 결정구조 (The Crystal Structure of Bis(1,2-diaminopropane)palladium(Ⅱ) Bis(oxalato)palladate(Ⅱ))

  • 김세환;남궁해;전호중
    • 대한화학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.599-603
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    • 1993
  • Bis(1,2-diaminopropane)palladium(II)-Bis(oxalato)palladate(II)($Pd_2C_{10}H_{10}N_{4}O_{8}$)의 단위 착이온 및 결정의 구조들을 X-선 회절법으로 연구하였다. 이 결정은 사방정계이고 공간군은 $P_{ccn}$ (군 번호 = 56)이다. 단위세포 길이는 a = 16.178(5), b = 16.381(6), c = $6.685(2)\AA$이며 Z=4이다. 회절 반점들의 세기는 흑연 단색화 장치가 있는 자동 4축 회절기로 얻었으며 $Mo-K\alpha$ X-선(${\lambda}$ = 0.7107 $\AA)$을 사용하였다. 구조분석은 중금속법으로 풀었으며, 최소자승법으로 정밀화하였고, 최종 신뢰도 값들은 605개의 회절반점에 대하여 R = 0.065, $R_W = 0.059, R_{all}$ = 0.065과 S = 4.315였다. 착이온들은 근본적으로 평면구조로써, 이들의 충진구조는 마그누스 염형태의 구조가 아니라, 착음이온의 면간 중첩거리가 $3.343(5)\AA$인 일차원 정규 음이온원주를 형성하고 있으며, 그 주위를 착양이온들이 둘러싸고 있다. 두 가지 착이온들 사이의 면간 각은 $18(1)^{\circ}$로써, 질소 및 산소원자들 사이의 직접적인 거리가 2.94(3)와 $3.31(4)\AA$ 사이의 수소결합으로 음이온 원주 주위에 양이온들이 둘러싸고 있다.

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