엑스선형광분석은 비파괴적으로 시료에 포함된 원소와 농도를 분석할 수 있는 기법으로 과학 및 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 다양한 물질을 포함한 혼합물 또는 화합물 분석의 정밀도 향상을 위해 10 keV 근방의 저에너지와 20 keV 근방의 에너지 영역에 높은 강도 분포를 갖는 엑스선관이 요구된다. 두 에너지 영역에서 높은 강도 분포를 갖는 스펙트럼을 얻기 위하여 9.65 keV의 특성엑스선을 가지는 텅스텐과 17.48 keV의 몰리브덴 두 물질을 적층한 구조의 표적을 가지는 투과형 엑스선관을 몬테카를로 전산모사를 통해 스펙트럼을 분석하였다. W-Mo 구조의 표적을 통해 10 keV와 20 keV 근방의 강한 강도를 갖는 특성엑스선을 얻었다. 또한 4 ㎛ 두께의 Mo-W multilayers 구조의 표적을 통해 최적의 강도 분포를 갖는 스펙트럼을 얻을 수 있음을 확인하였다. 다양한 표적 물질을 선택 조합하고 두께 최적화를 통해 원하는 에너지 대역에서 높은 강도 분포를 갖는 스펙트럼을 얻는 것이 가능하다.
Crystal structure of needle-shaped maghemite(${\gamma}$-{{{{ { {Fe }_{2 }O }_{3 } }}) has been studied by the Rieveld analysis of powder X-ray diffraction patterns. The tetragonal space group P41,.3212 and cubic space group P41,.32 have been have been used for the refinement of X-ray diffraction patterns. The crystal system of maghemite is closed to tetragonal more than cubic. The tetragonal lattice parameters are a=8.3460$\AA$ and c=25.034$\AA$ The standard X-ray diffraction pattern of the tetragonal maghemite analyzed with space group P41,.3212 is proposed.
X선 흡수분광법(X-ray absorption spectroscopy, XAS)을 이용하는 X선 흡수미세구조(X-ray absorption fine structure, XAFS)의 분석은 다양한 학문분야에서 적용되고 있다. 본 연구에서는 XAFS 분석을 위한 토양 시료의 준비에서부터 XAFS 측정 후 X선 흡수 끝머리 부근 미세구조(X-ray absorption near edge structure, XANES) 및 광범위 X선 흡수 미세구조(extended Xray absorption fine structure, EXAFS) 데이터를 추출하여 연구에 활용하는 것에 대해 간략하게 소개하였다. 특히 토양환경 분야에서 XANES 및 EXAFS 분석을 활용한 선행연구들에 대해 비소(As) 및 중금속 주요 원소(Cd, Cu, Ni, Pb, Zn)별로 그 내용을 정리하였다. 토양환경 분야에서 XAFS의 응용은 납(Pb)의 화학종 규명에 관한 연구가 가장 많은 것으로 나타났다. 이와 함께 대부분의 연구들은 오염토양 내 중금속 화학종의 규명을 통해 중금속의 유입 원인 등에 대해 기술하고 있으며, 이를 정화하기 위한 다양한 방법들(개량제 처리, 식물정화)을 적용한 후, 안정화된 중금속 화학종을 XANES 및 EXAFS 분석을 통해 규명하여 정화 방법들의 효율성과 안정성에 대해 보고하였다.
The compound of the 6,7-dichloroquinoline-5,8-dione has two asymmetric chloro radicals at the position of the C6 and C7. When the compound reacts with ethyl acetoacetate in the presence of sodium ethoxide, it is considered that C6 and/or C7 position of the compound can be substitued. The exact substitued position of the product (I) could not be identified by the NMR analysis in our experiment. Therefore, we synthesized the 3-ethoxycarbonyl-2-methyl-1-N-propyl pyridino(2,3f)indole-4,9-dione by reaction of the product (I) with propylamine via intramolecular cyclization to identify the substitued position of the product (I) using the X-ray crystallographic structure analysis. The result demonstrates that the position of nucleophilic substitution of the product (I) is at the position of the C6.
본 연구에서는 $C_{12-20}$ 알킬글루코사이드, $C_{14-22}$ 알코올 및 베헤닐알코올로 구성된 액정에멀젼을 제조하고 다양한 분석장비를 이용하여 구조분석을 실시하였다. 먼저 제조한 액정에멀젼을 편광현미경과 cryo-SEM을 이용하여 각각 액정에멀젼의 특징인 maltese cross 무늬와 다층 구조를 확인하였다. 또한, DSC를 이용하여 액정상 형성을 확인하였고, small angle x-ray scattering (SAXS) 분석을 통하여 약 $305{\AA}$의 층간 간격을 갖는 다층 라멜라 구조를 확인하였다. 한편, wide angle x-ray scattering (WAXS) 분석을 통해 제조된 액정에멀젼의 라멜라 구조를 이루고 있는 알킬 사슬 간 배열이 사방정계 구조로 되어 있음을 확인할 수 있었다. 액정에멀젼 구조 연구를 통해 얻어진 다양한 물성 정보는 향후 산업적으로 많이 이용될 것으로 기대된다.
Local structure refinement of the BaFe1-xSnxO3-y system (x=0.00-0.50) has been carried out with Fe K-edge x-ray absorpion spectroscopic studies. It is found out that the Fe ions are placed in two different symmetric sites such as tetrahedral and octahedral sites in the compounds by comparison with Fe K-edge x-ray absorption near edge structure (XANES) spectrum of the γ-Fe2O3 compound as a reference. Small absorption peaks of dipole-forbiden transitions appear at a pre-edge region of 7111 eV due to the existence of Fe ions in the tetrahedral and octahedral sites. The peak intensity decreases with the substitution amount of Sn ion. Three different absorption peaks of 1s→4p dipole-allowed transition appear on the energy region between 7123 and 7131 eV. The peaks correspond to 1s→4p main transition of Fe ions in tetrahedral and octahedral sites and 1s→4p transition followed by the shakedown process of ligand to metal charge transfer. The bond distances between Fe ions in the tetrahedral site and nearest neighboring oxygen atom (Fe-4O), and those in octahedral site (Fe-6O) are determined with the extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) analysis. Two different interatomic distances increase with the substitution amount of Sn ion and also the bond lengths of Fe-4O are shorter than those of Fe-6O in all compounds.
The structure and layer distribution of cadmium arachidate Langmuir-Blodgett film were analyzed by the small angle X-ray reflectivity measurements using synchrotron radiation. Y-to X type transition was ocurred during the 39th passage of deposition of cadmium arachidate. Based on the measurement of the consumed area of the monolayer, it was determined that about 27.5 layer was deposited. Using the synchrotron X-ray, the reflectivity profile of cadmium arachidate LB film over the wide range of grazing angle was obtained. The X-ray reflectivity profile was analyzed using the recursion formula. By fitting the location and dispersion of the subsidiary maxima between the Bragg peaks of the measured reflectivity profile with that of the calculated reflectivity profile, the average thickness and the distribution of layer thickness were evaluated. The genetic algorithm was adopted to the fitting of reflectivity profile to evaluate the optimum value of the number distribution of layer. Based on the morphology measurement with an atomic force microscopy (AFM), the domain structure and mean roughness of LB films were obtained. The mean roughness value calculated based on the number of layer distribution obtained from the measurement by AFM is consistent with that obtained from X-ray reflectivity analysis.
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.
A patient table considering x-ray transparency, mechanical safety and compact multi-axis moving mechanism has been developed. The goal of medical imaging technology is to keep radiation exposure of patients during x-raying to a minimum. In order to obtain clear pictures at low dose, however, the x-ray table which supports the patient must be sufficiently permeable to radiation to allow good image resolution. The table top is made of low density foam for x-ray transparent effective area and structural aluminum plate to connect moving mechanism under the table, covered with thin carbon fiber. This sandwich construction is very rigid and lightweight, so the table top can handle relatively heavy load comparing to its cantilevered structure which is unavoidable as long as cooperate with C-arm radiography. To verify the design results finite element static analysis and experimental tests have been done. According to the verification the results well satisfy certification guide lines as a medical device.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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