Multi-target X-ray tube is a new type X-ray source, and can be applied in many fields such as sensitive X-ray fluorescence analysis and medical imaging. In this work, we report an electric field modulation multi-target X-ray tube, which contains four targets (Cr, Ni, Au, Mo) coated on a Beryllium (Be) window. A four-valve electric field deflector was developed to deflect the electron beam to bombard the corresponding targets. Particle dynamics analysis software was employed to simulate the particle tracking of electron beam. The results show that the 30 keV electron beam could get a 6.7 mm displacement on the target plane by 105 V/m electric field. The focus areas are about 2 mm × 5 mm and 4 mm × 2.5 mm after deflection in two directions. Thermal behavior calculated by ANSYS shows that the designed target assembly could withstand a 10 W continuous power. The optimum target thicknesses and emission spectra were obtained by Geant4 when the thickness of Be window was 300 mm and the electron beam incident angle was 0.141 rad. The results indicate that this multi-target X-ray tube could provide different X-ray sources effectively.
X-선 스펙트럼 데이터는 물질의 성분과 관련이 없는 신호(백그라운드, 노이즈)들을 포함 하고 있다. XRF는 스펙트럼에서 가우시안 형태의 피크 위치와 크기를 이용하여 시료의 성분을 분석하며, 시료의 성분을 정확히 분석하기 위해서는 노이즈와 백그라운드를 제거 하여야 한다. 백그라운드를 제거하기 위한 방법으로는 SNIP, Threshold, Morphology 방법 등을 적용하고 있으며, Threshold 기법을 중에서 블록별로 각기 다른 임계값을 적용하는 Interval Threshold기법이 하나의 임계값을 적용하는 Level Threshold 방법보다 더 좋은 성능을 발휘한다. 본 논문에서는 Interval Threshold를 적용하기 위하여 웨이블릿을 이용하여 블록을 분리하는 알고리즘을 제안하였다.
거창화강석의 품질기준 설정을 위한 정확한 광물조성을 구하기 위하여 거창지역 석산을 포함하여 포천, 익산 및 중국에서 수입된 총 39개의 화강석 시료를 대상으로 현미경 육안관찰에 의한 광물모드 분석, X-선 형광분석에 의한 CIPW 노름 계산, 그리고 X-선 회절 데이터를 이용하여 리트벨트법에 의한 광물정량분석을 각각 실시하였다. 거창화강석은 회백색 내지 암색으로 중립질의 반상조직을 가지며, 구성광물은 석영, 사장석, 알칼리장석 및 흑운모가 우세하다 광물조성을 결정하기 위해 3가지 분석방법을 비교한 결과, 노름 계산은 화강암의 광물조성을 제대로 반영한다고 보기 어려우며, 현미경 육안관찰에 의한 모드 분석보다 X-선 회절 데이터를 이용한 리트벨트 정량법이 상대적으로 정확한 광물조성을 보여주는 것으로 판단된다. Q-A-P 삼각도에 작도한 결과, 거창화강석은 전형적인 화강섬록암의 광물조성을 보여주며, 포천화강석은 몬조화강암, 익산석은 몬조화강암 내지 화강섬록암, 그리고 중국거창석은 화강섬록암의 조성을 각각 보여준다. 특히 중국거창석과 비교하여 거창화강석이 광물조성으로는 전혀 구별이 되지 않는 유사한 조성을 보여준다.
Wine consumers desire to drink a high quality wine. For producing high quality wine, high quality soil is required. Conventionally, soil quality is assessed qualitatively. Using traditional laboratory methods, quantitative data can be obtained for management purpose, but it is time consuming and expensive. Therefore, new technology aims to address these limitations, namely portable X-Ray fluorescence spectrometers (pXRF). This instrument can be used directly in the field, requires no soil sample preparations, and can simultaneously measure a wide range of elements qualitatively that are useful for pedological studies. The chemical composition (Ca, Fe, Ti and Zr) of soils at Tallavera Grove vineyard in New South Wales, Australia, was studied using a pXRF. The analysis of the soil's elemental concentration (i.e. Ca and Fe) using pXRF supports management decisions. Measuring the soil's Ca concentration can be used to identify Ca-rich parent materials (limestone). The limestone indicates good soil conditions for vine production. Fe content was used to identify areas of texture-contrast soils or soil with accumulation of clays in the B horizon. In addition, a soil weathering index was calculated using elemental concentrations (i.e. Ti and Zr) to explore the history of soil formation for making decision of management. This index showed that the soil in the vineyard was affected by two processes: the deposition of materials from elsewhere (Aeolian transport or soil erosion) and mixing of materials from upslope.
Cheju Island, which was formed by volcanic activity, is an oval in its shape with the major axis 80km and the minor axis of 40km. The island holds in its heart Mt. Hanala rising 1,950m above the sea. Petrological study of this volcanic island has been made actively by Sang-Man Lee, Chong-Kwang Won and Moon-Won Li. The chronological measurements of the island by Chong-Kwan Won and Moon-Won Lee showed that it is composed of Sanbangsan trachytes and Backlokdam trachytes(25,000 year ago). These reports are based on the chemical analysis and the rediometric chronological measurements on the ground. However, there has been no reports about the inside of caves. We made an (composition) analysis of the inside of Manjang Cave by the fundamental parameter method in X-ray fluorescence spectrometry. The fundamental parameter method in X-ray fluorescence spectrometry is nondestructive analysis. and it enables us to make the values processed by a computer. The results obtained by this methods are as follows: SiO$_2$(49%), $Al_2$O$_3$(17%), Fe$_2$O$_3$(13%), CaO(8.1%), MgO(5.5%), Na2O(3.6%), TiO$_2$(2.1%), $K_2$O(0.86%), P$_2$O$_{5}$(0.28%), and MnO(0.20%) respectively. The data obtained by the fundamental parameter method in X-ray fluorescene was compared with the data provided by Chong-Kwan Won and Moon-Won Lee. Our measurement was made by K-Ar-method in cooperation with T. ITAYA. The samples are of 30,000-420,000 years ago. The composition of the values of our underground analysis with the existing values obtained by the analyses on the ground produced new data about Cehju volcanic island.d.
희석 파라미터법을 이용한 X-선 형광분광법으로 주석슬랙중 Ta$_2$O$_5$, Nb$_2$O$_5$, SnO$_2$ 및 ZrO$_2$를 정량하였으며 그들의 분석결과를 표준검정곡선법으로 얻은 결과들과 비교하였다. 주석슬랙 시료와 주석슬랙과 비슷한 조성을 갖는 한개의 표준시료를 적당한 희석제(La$_2$O$_3$)로 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3, 1 : 4로 각각 희석하였다. 원시료와 희석된 시료의 X-선 세기를 측정하여 희석 파라미터항이 포함된 계산식을 이용하여 함량을 계산하였다. 그 결과 분석값은 표준검정곡선법에 의한 기준값들과 잘 일치하고 있음을 확인하였다.
고양 지역의 화강 풍화암 지층을 대상으로 시추조사 및 다양한 현장 시추공 시험(프레셔미터시험, 공내전단시험, Downhole test, Suspension PS 검층, 밀도검층)을 수행하였고, 채취한 풍화암 코어시료에 대한 X선 형광분석을 실시하여 풍화도를 평가하였다. 현장 시추공 시험 결과로부터 변형계수, 전단강도 정수, 전단파 속도 등을 평가하였고, 심도에 따라 각 지반특성 값이 증가하는 경향을 확인하였다. X선 형광분석을 통해 산정한 화학적 풍화지수는 심도에 따라 풍화도가 감소하는 일반적인 경향을 나타냈으며, 대표적 풍화지수인 VR과 풍화암의 지반특성과의 관계를 분석하였다.
에너지 분산형 X-선 형광분석기를 이용하여 국산과 수입산 황금의 원산지 판별 기술을 개발하였다. P, S, Cl, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn 등 총 43종의 무기성분 함량을 총 206개의 시료에서 측정하였다. 특히 국산과 수입산 시료 간에 함량비 차이가 크게 나타난 무기원소는 P, S, K, Ca, Cl, Mn, Fe 등 이었다. 다량원소에서 P의 경우 국산은 0.38%이고 중국산은 0.23%이었고, S은 국산이 0.16%이고 중국산이 0.25%였으며, K은 국산은 1.58%이고 중국산은 1.20%, Ca은 국산은 0.18%, 중국산이 0.39%로 나타나 큰 차이를 보여주었다. 미량원소에서도 Cl의 경우 국산은 487.72 ppm이고 중국산은 616.69 ppm이었고, Mn은 국산이 39.79 ppm이고 중국산이 7.92 ppm, Fe은 국산은 122.79 ppm이고 중국산은 274.87 ppm으로 나타나 국산과 중국산 황금의 미량원소 함량비 차이를보여주었다. Spectra EDX의 반정량법인 standardless fundamental prameters (SLFP)방법을 이용하여 원소별 상대적 함량 백분비를 얻은 다음, 다변량 분석 중의 한 방법인 정준판별분석법으로 분석하여 원산지를 판별하였다. 국산 시료 108점 중 8점을 중국산으로 판별하였고, 중국산 98점 중 2점을 국산으로 판별하여 95.15%의 판별정확도를 나타냈고 상관계수는 0.888이었다. 에너지 분산형 X-선 형광분석기에 의한 원산지 판별 기술이 황금의 원산지 판별에 유용하게 사용될 수 있다고 판단된다.
내화도료는 화재 시 발포를 통해 단열 성능을 향상시켜 철골 구조의 열전달을 저감하기 위해 사용되고 있는데, 만일 표준규격을 만족시키지 못하는 내화도료가 사용된다면 철골 구조의 내화 성능에 문제가 발생할 우려가 있다. 내화도료의 내화 성능은 육안으로는 평가가 어려워 현장을 대상으로 하는 간편하면서도 정확한 평가방법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 X-선 분석법(XRF, XRD)을 이용한 내화도료의 화재안전성 평가 방법에 대한 기초연구를 수행하였다. X-선 분석법을 적용한 결과 실제 화재시험을 통한 내화 성능에 따라 특정 성분이 검출되는 것을 확인하였다. X-선 형광분석(XRF)을 통해 인(P)과 염소(Cl) 원소 성분이 일반도료에 비해 내화도료에 훨씬 많이 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. X-선 회절분석(XRD)을 통해 내화도료의 주된 결정성 물질로 확인된 폴리인산 암모늄(ammonium polyphosphate)이 일반도료에는 포함되어 있지 않는 것으로 나타났다. X-선 분석법은 휴대용 XRF와 XRD 분석 장비를 통해 머지않아 현장평가방법으로의 적용이 가능할 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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