• Korean Journal of Crystallography
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• v.12 no.4
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• pp.233-238
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• 2001

X-ray microdiffraction which uses x-ray beam focused down to a micron size from synchrotron radiation sources allow precision measurements of local orientation and strain variations in polycrystalline materials. Using x-ray microdiffraction setup at Pohang Light Source, we investigated the tex-ture of Cu interconnects with various widths on Si wafer by collecting Laue images and focused to about 2×3㎛ ² in size. Our results show that 1㎛ wide Cu interconnect had grains in rather ran- dom orientation. On the other hand the 20㎛ wide interconnects showed a 〈111〉fiber texture near the center. The grains were 2∼5㎛ long at the 1㎛ wide interconnect and 6∼8㎛ in size at the 20㎛ wide interconnect.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.23 no.3
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• pp.211-217
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• 2010

A micro-focus X-ray computed tomography (CT) was employed to determine quantitative phase analysis of skarn Zn-Pb-Cu ore by nondestructive visualization of the internal mineral distribution of a skarn ore. The micro CT images of the ore were calibrated to remove beam hardening artifacts, and compared with its scanning electron microscope (SEM) images to set the threshold of CT number range covering sulfide ore minerals. The volume ratio of sulfide and gangue minerals was calculated 20.5% and 79.5%, respectively. The quantitative 3D X-ray CT could be applied to analyse the distribution of economic minerals and their recovery.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.17 no.6
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• pp.897-902
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• 2023

The purpose of this paper is to analyze the characteristics of Silicon Photomultiplier (SiPM) for the realization of high-sensitivity radiation detection in portable detectors. Portable X-ray detectors offer the advantage of quickly accessing the patient's location and obtaining real-time images, allowing physicians to perform rapid diagnoses. However, this mobility comes with challenges in achieving accurate radiation detection. In existing detectors, SiPM is used for a simple purpose of detecting X-ray triggers. To verify the feasibility of high-sensitivity X-ray detection through SiPM, seven types of SiPM sensors were compared and selected, and their characteristics were analyzed. The SiPM used in the final test demonstrated the ability to distinguish signals at the ultra-low radiation level of 10 nGy, and it was observed that the slope of the signal rise curve varies with the X-ray tube voltage. Utilizing the characteristics of SiPM, which exhibits changes in signal level and duration with X-ray dose, it appears possible to achieve high-sensitivity measurements for X-ray detection.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.17 no.1
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• pp.107-114
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• 2023

X-ray fluorescence analysis has been widely used in the field of science and industry because it gives information about elements and their concentrations without destruction of samples. To increase analysis accuracy of fluorescence generated by photons of the transmission-type X-ray tube for mixture and compound samples would be recommend to have strong energy near 10 keV and 20 keV simultaneously. Tungsten of 9.65 keV and molybdenum of 17.48 keV were considered as targets with dual deposition structure for obtaining two strong characteristic X-rays, and the transmission-type X-ray tube was analyzed using Geant4 Monte Carlo simulation. The W-Mo structure resulted in strong characteristic X-ray near 10 keV and 20 keV simultaneously. A structure with Mo-W multilayers of 5 ㎛ thick also gave optimal spectrum. Various material combination and thickness optimization for the dual-structured target can give X-ray spectrum with strong characteristic X-ray of specific energies.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.4
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• pp.305-310
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• 2007

The x-ray transmission W-target tube was developed and its characteristics were evaluated. The continuous x-ray was emitted at the tube voltage less than 12kV, and the characteristic x-ray was emitted more than 12kV. From the measurement of the energy distribution and dose of x-ray, it was confirmed that our results are a good agreement with the blown ones. Moreover, in comparison with commercial x-ray tube, it was also found that the characteristics of our x-ray tube is better than the commercial one. Therefore we confirmed that the x-ray tube developed in this study is so good that it can be commercialized.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.191-191
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• 1999

Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS)는 일반적으로 널리 사용하는 X선 회절분광기로 분석하기 힘든 chemical 또는 biological system의 structural analyses에 매우 유용한 분석방법이다. 특히 세라믹이나 유전체 비정질 재료의 미세 원자 구조에 관한 정보를 얻는데는 가장 강력한 분석방법중의 하나로 알려져 있다. 현재까지 대부분의 EXAFS 실험은 방사광 가속기를 이용하여 수행하였다. 그런데 신제품 개발의 순환주기가 급속하게 단축되는 현실적인 문제에 부응하기 위하여 실험실에서 EXAFS 실험을 수행할 수 있는 system을 개발하게 되었다. 개발한 XIEES 장비는 rotating anode 형의 18kW X-ray source, Optical system, Detection system, Stepping motor control system, vacuum system, Utility 등으로 구성하였다. Optical system에서의 6개의 Johanson type monochromator를 사용하여 분석가능한 x-ray energy range를 480eV에서 41keV까지 구현하였다. 이는 산소에서 우라늄까지 분석이 가능함을 의미하는 것으로, 산화물 연구에 많이 활용할 것으로 기대한다. XIEES는 투과 및 형광 X-ray를 검출할 수 있는 기능과 X-ray에 의해 여기 되는 모든(광전자, Aiger 전자, 이차전자)들을 검출할 수 있는 기능을 갖추고 있는데 이를 Total Electron Yield 측정이라고 한다. Total Electron Yield 측정은 박막 시료와 같이 투과가 되지 않는 시료를 분석할 뿐만 아니라, 경원소 분석, 낮은 에너지에서 흡수 edge가 나타나는 L-edge 측정을 통한 전자 구조 분석 등에 유용한다. 실험실용 XIEES 장비는 방사광가속기에 비해 x-ray flux가 크게 뒤지는 문제와 Total Electron Yield를 측정하는 데 있어서 source에서 나오는 x-ray beam이 진공용기 안에서 산란되어 이차전자를 여기하고 이 이차전자들이 전자검출기에 유입되어 측정에 영향을 미치는 background 문제 등이 있다. 이 두 가지 문제를 해결하기 위하여 Capillary tube를 사용하였다. 본 연구에서는 실험실용 XIEES 장비를 소개하고 이를 이용하여 Cu standard 시료에서 측정한 EXAFS 결과와 Capillary tube를 사용하여 얻은 x-ray flux 증진 및 background 제거 효과에 대해서 발표한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.167-167
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• 2000

전지 재료의 충방전 과정 연구에는 X-선 분말회절(x-ray powder diffraction techniques)과 중성자회절을 많이 사용하였다. 하지만 이러한 분석기술은 long-range order의 구조에 관한 정보를 제공하는데 유용하지만 atomic scale의 구조에 관한 정보를 얻기에는 한계가 있다. Li 전지에서의 전기화학적 반응에서는 cathode 물질에 포함된 전이금속의 산화, 환원 반응에 의한 Li 이온의 intercalation (charge process)과 deintercalation (discharge process) 현상이 일어난다. 이러한 충방전 과정은 알려지지 않은 다양한 형태의 위상 변화를 동반하게 되는데 x-선 이나 중성자를 이용한 powder diffraction techniques 로는 단지 정성적인 결정학적 정보를 얻을 수 있다. 따라서 최근에 원자 단위의 local structure에 관한 정보와 electrochemical state에 관한 정보를 동시에 얻을 수 있는 X-ray Absorption Fine Structure (XAFS) 분석기술을 Li 전지분석에 활용하기 시작하였다. XAFS는 하나의 x-ray 흡수원자에 대해서 주변원자들의 원자구조에 관한 정보와 구성 원소의 electrochemical state에 관한 정보를 얻을 수 있는 분석방법이다. X-ray Induced Electron Emission Spectroscopy (XIEES)는 x-ray에 의해서 방출된 전자를 검출하여 스펙트럼을 얻는 기능을 함축적으로 나타낸 것으로, x-ray를 물질 표면에 조사하여 발생하는 광전자, Auger 전자, 이차전자 등을 전자검출기(Channel Electron Multiplier: CEM)로 검출하는 기능과, 시료를 투과한 x-ray와 시료에서 발생하는 형광 x-ray를 비례계수기로 검출하는 기능을 가지고 있다. 이러한 검출 능력을 바탕으로 EXAFS, XANES, Standing Wave Technique, Elemental Composition Analysis, DXRD, Total Reflection Technique 등을 이용하여 물질을 구성하고 있는 원소의 성분, 미세원자구조, 전자구조에 관한 정보를 얻을 수 있는 새로운 spectrometer이다. 본 연구에서는 자체 개발한 XIEES의 XAFS 기능을 이용하여 여러 가지 방법으로 제조한 LiMn2-xO4와 LiMnO2, MnO2에서 Mn K-absorption edge에 대한 chemical state 변화를 측정하였다. Absorption edge에서 chemical shift를 측정하기 위해서는 방사광 가속기 수준의 에너지 분해능(~0.3eV)이 필요하다. 이번 연구에서는 SiO2(3140) monochromator를 사용하고 여기에 맞는 적절한 parameter를 적용하여 x-ray 에너지 분해능을 포항방사광가속기 수준으로 개선하였다. XIEES에서 얻은 스펙트럼과 포항방사광가속기에서 얻은 스펙트럼을 비교하였다. Chemical shift가 일어나는 경향은 두 실험 결과가 잘 일치하였다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.6 no.6
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• pp.477-481
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• 2012

An X-ray diffractometer which has various X-ray optics can give qualitative and quantitative information for a sample using a nondestructive analysis method. A parallel beam optic passes the parallel beam and removes divergent beam generated from an X-ray tube. The parallel beam optic used in the X-ray diffractometer was fabricated by wire cut and grading of stainless steel plates and was evaluated its performance using an X-ray imaging system. The measured parallelization of 6.6 mrad for the fabricated the parallel beam optic was a very close to the expected value of 6 mrad. An X-ray imaging technique for evaluating the parallel beam optics can estimate parallelization for each plate and can be used to other X-ray optics.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.178-181
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• 2008

다양한 조성을 갖는 $CH_4+CO_2$ 혼합 기체 하이드레이트 샘플의 미세 구조 분석을 위하여 X-ray 회절 방법을 이용하였다. X-ray 회절 분석을 이용할 경우, 하이드레이트로의 전환율과 같은 정성적인 분석뿐 아니라 각 객체별 cage occupancy와 같은 정량적인 분석까지도 가능한 것으로 나타났다. 또한 이렇게 얻어진 X-ray 회절 분석 결과 및 refinement 결과를 $^{13}C$ 고체 NMR 방법과 교차 비교함으로써 측정 결과의 신뢰도를 높이려 하였다. 얻어진 분석 결과는 이후 가스 하이드레이트를 이용한 다양한 연구 분야에서 저장용량 평가 및 객체 점유율과 같은 미세 구조 정보를 얻는 데에 유용하게 사용될 것으로 전망된다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.3
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• pp.247-252
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• 2008

By using the transmission anode x-ray tube developed to apply to the hand-held XRF equipment, we carried out XRF experiment and evaluated the influences of the x-ray tube on XRF spectra. XRF data, which is measured using the W-target and Rh-target tube, were good agreements with the known results. FWHM of Fe $K_{\alpha}$-line measured by W-target tube with the 35 kV-tube voltage and the $40{\mu}A$-tube current was 180 eV. This result reveals that our XRF equipment using the transmission anode x-ray tube is enough for a qualitative analysis of materials. By comparison XRF data with the integrated intensity of x-ray tube, it was confirmed that Rh-target tube is better than W-target tube for application to the hand-held XRF equipment.