• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.79-79
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• 2012

방사광이 고체물리의 연구에 이용되기 시작한 60년대 말 이후부터 지난 반세기동안 방사광시설과 이를 이용한 분석 장치들은 큰 발전이 거듭되어 왔다. 90년대에는 포항가속기 연구소에서 방사광을 이용한 실험 시설이 완공되어 지난 20 여년간 이용되어 왔고 현재는 이시설이 업그레이드(PLS II) 되어 조만간 다시 이용자에게 공개될 예정이다. 연 x-선의 경우 광전자를 분석하게 되면 시료의 표면으로부터 1 nm - 수십 nm 두께의 현상에 대한 분석이 가능하다. 경 x-선(수 keV 이상의 에너지를 갖는)의 경우는 비교적 큰 penetration depth를 갖지만 grazing incidence를 이용하게 되면 수 나노 이하의 두께에서 일어나는 현상에 대한 연구가 가능하다. 본 tutorial에서는 전자의 에너지 영역인 VUV영역에서 가능한 방사광을 이용한 여러 가지 표면분석법(XPS, MCD, XAS, ARPES, SPEM, PEEM등)에 대한 세부강의를 제공하고자 한다. 총론에서는 경 x-선을 포함하는 방사광을 이용한 표면분석기술이 어디까지 발전되어 왔고 어느 수준까지 분석이 가능한지에 대한 전체적인 view를 제공하고자 한다. 본 tutorial은 이제 막 방사광을 이용한 연구를 수행하려는 연구자들, 지금까지 특정 분석기술을 사용한바 있는 연구자들, 그리고 여러 가지 방사광이용 표면분석방법에 대한 이해가 필요한 소재 혹은 소자의 개발자들에 좋은 배움의 기회가 될 것입니다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.2
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• pp.165-169
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• 2001

최근 포항 방사광 가속기 연구소에 미세구조 X-선 영상 실험을 위한 5C1 방사광(Synchrtoron Radiation) 빔라인이 건설되었다. 광대역의 에너지 스펙트럼을 가진 방사광 X-선이 물체를 투과한 후 CdWO$_{4}$ scintillator에 의해 가시광선으로 바뀌고, 그 빛을 CCD 카메라로 받아들여 영상을 획득하게 된다. 방사광 X-선은 일반 의료진단용 X-선에 비하여 위상이 일치하고, 평행하며, 그 양이 풍부한 특성들을 갖고 있다. 방사광 영상시스템과 X-선 유방촬영 시스템에서 영상을 획득하여 영상특성들을 비교, 분석하였다. 고-분해능 X-선 시험 패턴(20 line pairs mm$^{-1}$), 유방촬영 팬텀, 파라핀에 고정한 인체 유방암조직과 포르말린에 고정한 인체 유방암조직, 그리고 capillary tube내 micro-bubbles등의 방사광 영상은 기존의 X-선 유방촬영시스템에서 얻은 영상보다 분해능이 뛰어나고 영상질도 우수하였다. 방사광 X-선 영상시스템은 micrometer 공간 분해능 영상을 획득할 수 있어 많은 기초분야의 영상연구와 의료영상분야에서도 활발하게 활용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.1038-1040
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• 2019

본 연구는 방사광을 이용하여 새로운 골다공증 진단 평가법을 구축하고자 하였다. 방사광 기반 흰 쥐 넙다리뼈의 해부학적 구조와 내부미세구조를 시각화하였다. 그 후, 시각화에 기초하여 방사광에서 얻은 이미지를 통해 정상과 골다공증 모델에 대해 정량적인 분석을 수행하였다. 또한, 본 연구를 통해 기존 전임상단계의 미세단층촬영 (Micro-CT) 방법으로는 볼 수 없었던 내부미세구조 분석이 가능하다는 것을 증명하였다. 따라서, 방사광 기반 비파괴적인 방법으로 기존 골다공증 진단의 한계점을 보완하여 객관적인 분석이 가능하게 하여 신뢰도가 높은 진단 방법을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2018.10a
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• pp.795-796
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• 2018

방사광은 기존 기계학적인 방법으로 분석했던 연구보다 더 정확한 관찰이 가능해 신뢰도가 높은 결과를 얻을 수 있다. 본 연구의 목적은 흰쥐 정강뼈의 미세구조를 3차원적으로 분석 가능한 방사광기반 경X선을 이용해 골다공증의 진단 및 평가에 필요한 정량화된 분석을 구축하고자 하였다. 흰 쥐의 정강뼈를 방사광을 통해 해부학 구조 및 미세내부구조를 얻은 뒤 3차원적 구조분석을 하였다. 그 후, 방사광으로 얻은 영상 데이터를 통해 뼈 내부 구조를 높은 해상도 이미지로 시각화하여 분석을 할 수 있었다. 따라서, 골다공증과 관련된 퇴행성 골격질환의 정량화된 분석방법을 제시하여 근거중심의 평가와 예방의 기초자료가 될 것으로 기대한다.

• Progress in Medical Physics
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• v.22 no.3
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• pp.117-123
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• 2011

Synchrotron radiation (SR) imaging enables us to observe internal structures of biologic samples without staining. In this study, we obtained X-ray microscopic images of human breast tissues with 11.1 KeV hard X-ray microscope of the Pohang light source and used zone plates and phase-contrast technique to get high resolution X-ray images. Hard X-ray microscopic images of fibrocystic change and breast cancer tissues with a spatial resolution of 60 nm were obtained and from these images, we could observe the micro-structures of human breast tissue. Also we analyzed and compared these images, which revealed distinct features of each condition. In conclusion, SR imaging with phase-contrast hard X-ray microscope for medical application, especially in breast disease can give some useful information for clinical research.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.5 no.6
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• pp.986-990
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• 1995

국내 최초의 대형 가속기 시설인 포항방사광 가속기(Pohang Light Source)가 1995년 9월을 기점으로 일반 User들을 위하여 방사광을 제공하기 시작하였다. 포항방사광 가속기는 전자를 2.0GeV까지 가속시키는 선형 가속기와 가속된 전자를 원형 궤도에 저장 하는 전자저장링, 전자가 방출하는 방사광을 실험 지역까지 끌어내는 빔라인으로 이루어져 있다. PLS는 입자들을 충돌시켜 그 구성 물질을 찾아내는 Collider가 아니라 전자에서 방출되는 빛을 사용하기 위한 광원(Light Source)이다. 이미 전세계적으로 운전 중인 Light Source가 여러개 있지만 PLS는 방사광의 활용만을 목적으로 설계 제작 되었다. 따라서 기존의 광원보다 낮은 Beam Emittance를 가지고 있고 삽입 장치를 설치할 수 있는 직선 구간을 많이 보유하고 있다는 .larw. 면에서 기존의 광원과는 구별 하여 3세대 광원이라고 부른다. 3세대 방사광 가속기에 사용되는 전자석은 전자가 저장링을 수백억번 이상을 회전할 동안 안정된 전자 궤도를 보장하여야 하므로 전자석들끼리의 Fundamental 성분의 에러 및 한 전자석에서 허용되는 다극 에러가 아주 작아야 한다. 또 허용되는 에러들이 작기 때문에 그것들을 분간하기 위한 자장 측정 장치 또는 매우 정밀하여야 한다. 이 보고서에서는 이런 Tolerance를 만족시키기 위한 전자석의 설계, 제작, 측정에 대하여 설명하였다.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.10 no.3
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• pp.212-221
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• 2001

This paper introduces the characteristics and generation of the synchrotron radiation (SR). SR has the very high spectral brilliance, broad spectral range, X-ray wavelength tunability, high degree of polarization and collimation, and pulsed time structure. Also describes the technologies to apply in the fields of geology and environmental sciences. These include X-ray tomography, XRF, EXAFS, XANES, DAC, IVP experiments. Further, nuclear power generation and nuclear waste disposal methods are mentioned relating to energy. Using these, analyses of the chemistry, crystal structure and chemical combining states of minerals and rocks can be carried out. Applications in the fields of the economic geology, paleontology and environmental sciences are open too. Informations of the Earth interior materials' behavior under high pressure-temperature can be acquired.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.16 no.12
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• pp.70-77
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• 2016

In this study, we aim to obtain the fundamental data needed for the objective analysis and bio-mimetics of leeches, using x-ray imaging with radiation that allows 3D analysis of the detailed anatomic structures of leeches. It was confirmed that through using radiation, detailed images of leeches can be obtained, allowing 3D analysis of leeches' anatomical structures. Also, since the data obtained through the radiation allows you to observe the micro-structure, it can serve as a good resource for component analysis, as well as physiological and functional research. More, it is hoped to contribute to further research in the areas of bio-mimetics using leeches.

• Progress in Medical Physics
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• v.12 no.1
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• pp.51-58
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• 2001

Synchrotron radiation (SR) has several advantages over convetional x-rays, including its phase, collimation, and high flux. A synchrotron radiation beamline 5C1 at Pohang Light Source (PLS) was recently built for imaging applications. We have shown that a SR imaging system is useful in imaging microscopic structures. SR with broad-band energy spectrum were adjusted to an object by Si wafers and their energy were approximately ranging from 6 keV to 30 keV. SR were passed through an object and finally transformed into visible lights by CdWO$_4$ scintillator screen. The visible lights which were reflected at an angle of 90 degrees by gold plated mirror were detected by a CCD camera and the image data were acquired using image acquisition system. A high-resolution phantom, capacitor, adult tooth, child tooth, cancerous breast tissue, and mouse lumbar vertebra were imaged with SR imaging system. The Objects were rotated within the field of view of the CCD detector, and their projection image data were obtained at 250 steps over 180 degrees rotation. Image reconstructions were carried out in a PC by using IDLTM(Research systems, Inc., US) program. The spatial resolution of the images acquired by the SR imaging system was measured with a high-resolution chart manufactured for several micrometer resolution. The specimens were also imaged with conventional x-ray radiography system to compare the image quality of radiography obtained with the SR imaging system. The results showed more structural details and high contrast images with SR imaging system than conventional x-ray radiography system. The SR imaging system may have a potential for imaging in biological researches, material applications, and clinical radiography.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.8 no.1
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• pp.13-19
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• 1999

Total reflection X-ray fluorescence spectroscopy using synchrotron radiation source called as TRSFA was explored to achieve high sensitivities to impurity metals on Si wafer surface. It consists of monochromating part to select a specific wavelength, slit part to shield direct beam and to control monochromated beam, and main chamber to dectect fluorescent X-ray counts of impurities on si wafer. Monochromated X-ray of 10.90 KeV was selected and the optimum total reflection condition on silicon wafer was obtained through tuning the dead time and fluorescent X-ray count of Si and Fe. TRSFA system could increase the sensitivity as high as 50 times in comparision with TRXFA using normal X-ray source. But the trend was varied since the surface conditions of Si wafers and, therefore, the reflectivities were different. Furthemore, there seems to be a promising path to reaching a detection limit useful to the next generation metal impurities control, because Fe impurity below to the $5\times10^{9}\textrm{atomas/cm}^2$ can be detectable through the developed TRSFA system.