• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제7권2호
• /
• pp.95-110
• /
• 2013

We report various synchrotron radiation laboratory based techniques used to characterize cement based materials in nanometer scale. High resolution X-ray transmission imaging combined with a rotational axis allows for rendering of samples in three dimensions revealing volumetric details. Scanning transmission X-ray microscope combines high spatial resolution imaging with high spectral resolution of the incident beam to reveal X-ray absorption near edge structure variations in the material nanostructure. Microdiffraction scans the surface of a sample to map its high order reflection or crystallographic variations with a micron-sized incident beam. High pressure X-ray diffraction measures compressibility of pure phase materials. Unique results of studies using the above tools are discussed-a study of pores, connectivity, and morphology of a 2,000 year old concrete using nanotomography; detection of localized and varying silicate chain depolymerization in Al-substituted tobermorite, and quantification of monosulfate distribution in tricalcium aluminate hydration using scanning transmission X-ray microscopy; detection and mapping of hydration products in high volume fly ash paste using microdiffraction; and determination of mechanical properties of various AFm phases using high pressure X-ray diffraction.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
• /
• pp.411-414
• /
• 2002

The CdTe semiconductor detector has a higher detection efficiency for x-rays and $\square$amma rays and a wider energy band gap compared with Si and Ge semiconductor detectors. Therefore, the size of the detector element can be made small, and can be operated at room temperature. The interaction between a CdTe detector and incident x-rays is mainly photoelectric absorption in the photon energy range of up to 100 keV. In this energy range, Compton effects are almost negligible. We have developed a 256 channel CdTe array detector system for monochromatic x-ray CT using synchrotron radiation. The CdTe array detector system, the element size of which is 1.98 mm (h) x 1.98 mm (w) x 0.5 mm (t), was operated in photon counting mode. In order to improve the spatial resolution, we tilted the CdTe array detector against the incident parallel monochromatic x-ray beam. The experiments were performed at the BL20B2 experimental hutch in SPring-8. The energy of incident monochromatic x-rays was set at 55 keV. Phantom measurements were performed at the detector angle of 0, 30 and 45 degrees against the incident parallel monochromatic x-rays. The linear attenuation coefficients were calculated from the reconstructed CT images. By increasing the detector angle, the spatial resolutions were improved. There was no significant difference between the linear attenuation coefficients which were corrected by the detector angle. It was found that this method was useful for improving the spatial resolution in a parallel monochromatic x-ray CT system.

• 천문학회보
• /
• 제42권1호
• /
• pp.28.3-29
• /
• 2017

We present the results of very long baseline interferometry (VLBI) observations of gamma-ray bright blazar S5 0716+714 using the Korean VLBI Network (KVN) at the 22, 43, 86, and 129 GHz bands, which are part of the KVN key science program known as the Interferometric Monitoring of Gamma-ray Bright AGNs (iMOGABA). Multi-frequency VLBI observations were conducted in 29 sessions from January 16, 2013 to March 1, 2016. The source was detected and imaged in all available frequency bands. For all observed epochs, the source is compact on the milliarcsecond (mas) scale, yielding a compact VLBI core dominating the synchrotron emission on the mas scale. Based on the multi-wavelength data at 15 and 230 GHz, we found that the source shows multiple prominent enhancements of the flux density at the centimeter (cm) and millimeter (mm) wavelengths, with mm enhancements leading cm enhancements with a time lag of $18{\pm}5$ days. Turnover frequency is found to vary over our observations between 22 to 69GHz. Taking into account the synchrotron self-absorption model of the relativistic jet in S5 0716+714, we estimated the magnetic field strength in the mas emission region to be 0.4-66 mG during the observing period, finding that the magnetic field strength is strongly correlated with the turnover frequency and the relatively strong magnetic field (e.g., B > 40 mG) is correlated with flux enhancements at mm wavelengths (e.g., 86 GHz).

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 반도체 재료 센서 박막재료 전자세라믹스
• /
• pp.68-71
• /
• 2004

본 연구는 싱크로트론 방사광의 단색광 (monobeam)을 이용한 영상을 획득하였다. 영상센서로서 CMOS를 사용하였으며 센서 앞단에는 형광체 (phosphor)를 이용하여 방사광에 대한 빛의 신호로서 영상을 획득하였다. 사용된 싱크로트론 방사광의 beam size는 $5mm{\times}2mm$ 이며 ion chamber를 통한 beam intensity 는 $10{\times}10^{-7}$이다. 형광체는 각각 ZnS(Cu:Al), ZnS(Ag,Al), $BiTiO_3$, $Y_2O_2S(Tb)$로서 4가지를 사용하였으며 여기에 사용된 형광체는 기계식 스크린 프린팅 (Screen Printing) 방식으로 직접 제조하였다. 두께는 모두 동일하게 $10{\mu}m$이며 각각에 대한 PL(Photoluminescence)을 측정하여 분석하였다. object로는 물고기와 20linepair를 사용하였으며 CMOS센서를 이용하여 각각의 phosphor에 대하여 영상을 획득하였다. 영상의 평가는 20line pair 영상의 MTF를 이용하였다. 각각의 형광체에 대한 MTF는 5 lp/mm 에서는 0.5650, 0.2150, 0.7890, 0.3840 이며 10 lp/mm 은 0.4500, 0.0900, 0.2510, 0.1500이고 15 lp/mm 는 0.1900, 0.0300, 0.1430, 0.0500이며 마지막으로 20 lp/mm 은 0.0810, 0.004, 0.0500, 0.0320의 MTF 값을 나타내었다. $10{\mu}m$ 두께에 대하여 ZnS(Cu:Al)이 가장 좋은 MTF의 값을 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.567-567
• /
• 2012

Since the carbon nanotubes (CNTs) have extraordinary material properties, many researchers are trying to make a practical application in various fields [1]. In particular, the high surface area of CNTs was fascinated for nano-template on the catalytic system. $RuO_2$ coated CNTs are useful functional nano-composites in many applications, including super capacitors, fuel cells, biosensors, and field emitters. However, the research of interaction between CNTs and $RuO_2$ was not satisfied with various fields [2]. In this study, we will introduce the change of chemical and electrical state of $RuO_2$/CNTs at different temperatures by synchrotron radiation photoemission spectroscopy (SRPES). The t-MWCNTs used in this experiment were grown on the Ni/TiN/Si substrates by chemical vapor deposition. $RuO_2$ of 4-20 nm in thickness was deposited on the t-MWNTs by sputter. The SRPES measurements were carried out at the 4B1 beamline of the Pohang Accelerator Laboratory in Korea. The result of XPS measurement indicates that the deposited $RuO_2$ on the CNTs was reduced into pure Ru at above $300^{\circ}C$. And we confirmed that the effective work function of $RuO_2$/CNTs was decreased with increasing temperature.

• Current Photovoltaic Research
• /
• 제5권3호
• /
• pp.69-74
• /
• 2017

Here we report the influence of thermal treatment on the performance of high efficiency polymer solar cells with the bulk heterojunction films of poly[4,8-bis(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b'] dithiophene-alt-3-fluorothieno[3,4-b]thiophene-2-carboxylate] (PTB7-Th) and [6,6]-phenyl $C_{71}$ butyric acid methyl ester ($PC_{71}BM$). The crystalline nanostructure of PTB7-Th:$PC_{71}BM$ layers, which were annealed at three different temperatures, was investigated by employing synchrotron radiation grazing incidence X-ray diffraction (GIXD) technique. Results showed that the device performance was slightly reduced by thermal annealing at $50^{\circ}C$ but became significantly poor by thermal annealing at $100^{\circ}C$. The poor device performance by thermal annealing was attributed to the collapse in the crystalline nanostructure of PTB7-Th in the PTB7-Th:$PC_{71}BM$ layers as evidenced by the GIXD measurements that exhibited huge reduction in the intensity of PTB7-Th (100) peak even at $50^{\circ}C$.

• 암석학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.129-134
• /
• 1996

피스톤 실린더와 DAC 및 방사광을 이용하여 비정질의 탄질물에서 흑연으로, 흑연에서 다이아몬드로의 상변이의 가능성이 연구되었다. 속성작용이나 낮은 변성도의 흑연생성과정을 피스톤 실린더를 사용하여 0.7 Gpa와 250-$360^{\circ}C$의 환경하에서 실시되었으며 초고압 실험은 Mao-Bell형의 DAC와 EDXRD 및 방사광 가속기를사용하여 상온에서 최고압력 39.6Gpa까지 실시되었다. $Li_2CO_3$를 촉매로 사용한 피스톤 실린더 실험에서는 온도변화에 따라 TGD가 9에서 53으로 누진적으로 변화하는 무질서흑연을 얻었으며 이로부터 0.7Gpa에서 흑연화 온도는 $270^{\circ}C$와 $300^{\circ}C$사이임을 알수 있다. 흑연의 초고압 실험에서는 여러개의 새로운 XRD피크가 관찰되며 이들중에는 육방 다이아몬드의 것으로 보이는 것들로 있으리라 사료되나 이를 단정하기에는 보다 구체적인 실험연구가 필요하다. 또한 다른 종류의 고압 실험기기나 특수한 X선을 이용하여 여러 종료의 흑연시료를 대상으로한 연구가 요구된다.

• 접착 및 계면
• /
• 제3권4호
• /
• pp.19-26
• /
• 2002

고무입자로 강인화된 폴리카보네이트의 강인화 메커니즘을 연구하기 위하여 synchrotron X-선을 이용한 소각 X-선 산란법을 이용하여 실시간으로 변형 과정에서의 폴리카보네이트 내의 micro-void의 생성과 성장과정을 조사하였다. 시료는 직경 $0.3{\mu}m$의 가교화된 아크릴 고무입자로 강인화된 폴리카보네이트이며 wedge test 방식으로 시료에 변형을 가하면서 X-선을 조사하여 산란빔의 세기 변화를 살펴보았다. 변형이 증가함에 따라 산란빔의 세기가 증가하며 이는 폴리카보네이트 매트릭스 내의 micro-void의 생성에 의한 것으로 추정된다. 이러한 micro-void는 폴리카보네이트 매트릭스 내부에 생선된 것으로서 이는 고무입자와 매트릭스간의 계면분리 현상이나 고무입자 내부의 cavitation에 의한 void는 아닌 것으로 추정된다. 이 micro-void는 큰 void들과는 달리 특정한 변형 정도에 이르러 일정한 크기를 갖고 생성되기 시작하며 변형 정도가 증가하여도 그 크기는 증가하지 않고 단지 그 양만이 계속적으로 증가함을 알 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.61.2-61.2
• /
• 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.

• 한국재료학회지
• /
• 제10권10호
• /
• pp.691-697
• /
• 2000

자외선 검출소자로 응용될 수 있는 우수한 특성을 지진 $Al_xGa_{1-x}N$ 박막을 MOCVD 법으로 성장시킨 후 박막의 구조적인 특성을 조사하였다. 사파이어 기판 위에 성장된 $Al_xGa_{1-x}N$의 물리적인 특성을 평가하기 위해 Synchrotron Radiation XRD를 사용하였다. $Al_xGa_{1-x}N$의 두께가 커질수록 박막의 결정성은 증가하였으며 아래층은 Undoped GaN의 결정성과 성장된 $Al_xGa_{1-x}N$의 결정성이 서로 비례적인 상관관계를 가지고 있음을 알아내었다. Al 조성비는 막질에 크게 영향을 주었으며 조성비가 높아질수록 표면 형상은 매우 나빠졌다.