• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.182.1-182.1
• /
• 2016

전자빔의 운동에너지를 변화시켜 전자기장을 발생시키는 진공튜브 장치는 기본적으로 전자빔 발생부인 전자총을 핵심 구성부로 사용한다. 이러한 전자총을 이용하는 진공튜브로는 핵융합을 위해 플라즈마 가열용의 RF를 발생시키는 자이로트론 튜브와 방사광 가속기에서 전자를 가속시키는데 이용되는 클라이스트론 튜브 등이 있으며, 군사적으로는 레이더를 비롯하여 유도미상일에 들어가는 탐색기, 전투기에서 사용되는 송수신용 마이크로파 발생장치 등의 핵심부품인 진행파관 진공튜브 등이 있다. 이러한 응용분야에서는 기본적으로 고출력의 전자파를 필요로 하기 때문에 반도체를 이용한 장치로는 그 성능을 구현할 수 없다. 따라서 열음극을 사용하는 전자총을 기반으로 한 다양한 형태의 진공튜브 장치가 주로 이용되고 있다. 현재 고출력 마이크로파 진공튜브용 열음극 전자총은 대부분 외국에서 수입하고 있는데 그 이유는 전자총의 핵심 부품인 열음극 캐소드를 국내에서 개발하지 못하였기 때문이다. 하지만 본 연구에서는 텅스텐 기반의 함침형 열음극 캐소드를 국내에서 자체 개발하는데 성공하였다. 전통적으로 미국에서 개발해온 함침형 열음극 캐소드는 텅스텐 소결체에 기공을 학보하고 여기에 Ba을 중심으로 한 알칼리성 물질들을 일정비율로 혼합하여 함침한 것으로 일함수 2.1~2.3 eV 수준의 물성을 갖는다. 이에 따라 방출할 수 있는 전류의 양은 운용 온도 $1000^{\circ}C$ 정도에서 전류밀도로 대략 수 $A/cm^2$ 수준이다. 본 연구에서 개발한 캐소드는 S-type으로 알려진 것으로 BaO : CaO : $Al_2O_3$ = 4 : 1 : 1 비율로 함침되었다. 고진공장치에서 전류측정 결과 $1040^{\circ}C$에서 $10.6A/cm^2$의 전류밀도를 기록하였으며 이에 대하여 Richardson-Dushman equation으로 계산하였을 때, 약 1.9 eV의 일함수를 갖는 것을 알 수 있었다. 이는 현재 많은 응용분야에서 사용하고 있으며 함침형 캐소드에 Os이나 Ir 등의 물질을 코팅하여 일함수를 낮추고 전류밀도를 향상시킨 M-type 캐소드의 결과와 유사한 수준이다.

• 전기의세계
• /
• v.9
• /
• pp.11-17
• /
• 1962

본 연구는 냉음극방전등의 기동특성에 방사성동위원소의 이온화작용을 이용하여 기동특성의 개량을 시도하려는 것이다. 냉음극이나 열음극방전등을 막론하고 일반으로 사용되는 것은 상용전압인 저전압에서는 직접 점등이 불능하기 때문에 순시 또는 한시적인 승압장치가 필요하나. 예컨데 네온 관과 같는 냉음극방전등에서는 한시적인 승압 및 방전전류의 제한때문에 누설변압기를 사용하고 또 형광방전관 및 저압수은방전관과 같은 열음극방전관은 저전압기동을 위한 음극의 가열과 순시적인 승압장치로 점등관 및 쵸크코일등을 사용하고 있다.이와같이 방전등에서는 고전압기동으로 말미암은 승압장치 때문에 경제적 부담과 전력의 손실을 초래하고 있다. 그러기 때문에 저전압기동을 해결하는 것과 방전등의 방전개시전압의 부정으로 인한 방전개시전압의 시간적인 변동을 해결하는 것이 중요한 방전등 기동특성의 개량이다. 그리고 일반방전등에서는 그다지 문제되여 있지 않지만 방전이 늦임도 기동의 한 요소로 되어있다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.13 no.2
• /
• pp.54-58
• /
• 2004

Three hot cathode ionization gauges (HCIG) were used to study their responses of pressure measurements at the stainless steel high vacuum (HV) chamber around room temperatures. The pressure variations of HV measured by the three HCIGs between $20 ^{\circ}C$ and $26 ^{\circ}C$ were 5.0 %, 5.3 %, and 10.3 %, respectively. However, pressure differences between $21.5 ^{\circ}C$ and $22.5^{\circ}C$ were lower than the gauges uncertainty limits. The pressure variations of the HCIGs at the HV chamber was not directly affected by gauge characteristics, but pressure changes due to room temperatures.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1994.06a
• /
• pp.40-41
• /
• 1994

본 연구에서는 윤활유에 해수가 혼입된 유화유중에서 음극방식에 의한 선박용 베어링 합금재의 침식-부식억제에 관한 연구를 위하여, 초음파 진동장치의 캐비네이션 발생장치에 의해 선박용 베어링 합금재의 캐비네이션 침식-부식방지를 위해 음극방식(Cathodic protection)실험을 실시하였다. 이실험을 토대로 하여 해수의 혼입에 따른 유화유중에서 음극방식에 의한 베어링 합금재의 침식-부식억제효과를 구명하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.322-322
• /
• 2013

$CO_2$를 $CH_4$와 열 및 전기화학적인 반응을 통해 고농도의 CO 및 $H_2$로 구성된 합성가스로 효율적으로 전환시키기 위해, 반응가스 주입용 간극형 노즐을 가진 비이송식 직류 열플라즈마 토치 시스템을 설계, 제작하고 다양한 조건에서 이 두 가스의 개질 실험을 수행하였다. 설계 제작된 간극형 노즐과 리액터 내 고온 반응 영역을 활용한 $CO_2$ 및 $CH_4$ 반응가스의 효율적인 처리를 통하여, 최고 70% 이상의 $CO_2$ 및 $CH_4$의 전환율과 최고 80% 이상의 CO 및 $H_2$선택도를 달성할 수 있음을 확인하였다. 또한, 상기 조건의 경우, 플라즈마 입력 전력 10.6 kW 대비 49 lpm 의 반응가스 처리량을 통하여 얻은 것으로 최고 2.5 mmol/kJ 이상의 Specific Energy Requirement (SER) 조건도 만족할 수 있음을 보였다. 특히, 제안된 막대 음극-반응 가스 주입구를 가진 양극 노즐 플라즈마 토치의 경우, $CH_4$ 반응가스를 음극에 직접 닿지 않도록 간극을 통해 주입하게 함으로써, 반응 가스 분해에 의한 음극 등 전극 부식을 최소화하면서도 고에너지 전자가 풍부한 아크 컬럼에 의해 $CO_2$ 및 $CH_4$의 전환 반응을 효율적으로 일으킬 수 있어 효율적인 $CO_2$ 및 $CH_4$ 개질을 위한 열플라즈마 토치 시스템의 개발이 기대된다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.201-206
• /
• 2003

A residual gas analyzer was used to study the outgassing behavior of stainless steel 304 chamber as a function of bake-out temperature up to $235 ^{\circ}C$ and to identify the gas species evolved during turn on and degassing of the three different types of hot cathode ionization gauges. It was found that $H_2O$, CO, and $H_2O$ were the dominent outgassing species in the vacuum chamber during bake-out but finally $H_2$ and CO(mass 28) persisted at room temperature. Dominant outgassing species were also $H_2$ and $H_2O$ while fuming on the ionizations and then $H_2$,$H_2O$ and CO were found to be the main species degassed gauges. It was appeared that the outgassing species and quantity were not agreed to the three different types of hot cathode ionization gauges.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2005.07c
• /
• pp.2377-2379
• /
• 2005

본 논문은 유연한 영상표시 장치에 응용될 수 있는 중공음극방전 소사(hollow cathode discharge device)를 마이크로머시닝기술로 제작하고 시험한 결과를 보여준다. 중공음극방전은 평판음극방전에 비해서 전류밀도가 큰 장점이 있다. 방전 소자는 유연한 구조의 양극과 음극, 그리고 그 사이의 절연층으로 구성되어 있으면 소자의 크기는 $20mm{\times}10mm$이다. 방전이 일어나는 영역은 관통 구멍으로서 $7{\times}11$개가 배열되어 있고, 구멍의 직경은 $70{\mu}m$이다. 실리콘 기판 위에 SU-8 몰드를 형성한 후 니켈 전기도금으로 음극을 제작한다. 그 위에 폴리이미드를 스핀코팅하여 절연층을 이루고, 열증착으로 알루미늄 양극을 제작한 후, 실리콘과 SU-8을 제거하여 방전 소자를 완성한다. 진공챔버내 아르곤 가스 분위기에서 소자의 두 전극 간 전압을 변화시켜 가면서 전류-전압 특성을 측정하였고, 방전상태를 관찰하였다. 챔버 내의 절대압력이 260mmHg이고 인가전압이 230V 정도일 때 안정 방전이 관찰되었다

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.56 no.4
• /
• pp.561-567
• /
• 2018

In this study, the electrochemical characteristics of Silicon/Carbon anode materials were analyzed to improve the cycle stability of silicon as an anode materials of lithium ion battery. Porous silicon was prepared from TEOS by the $st{\ddot{o}}ber$ method and the magnesiothermic reduction method. Silicon/Carbon anode materials were synthesized by varying the mass ratio between porous silicon and pitch. Physical properties of the prepared Silicon/Carbon anode materials were analyzed by XRD and TGA. Also the electrochemical performances of Silicon/Carbon anode materials were investigated by constant current charge/discharge, rate performance, cyclic voltammetry and electrochemical impedance tests in the electrolyte of $LiPF_6$ dissolved in organic solvents (EC : DEC = 1 : 1 vol%). The Silicon/Carbon anode composite (silicon : carbon = 5 : 95 in weight) has better capacity (453 mAh/g) than those of other composition cells. The cycle performance has an excellent capacity retention from 2nd cycle to 30th cycle.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 1999.05a
• /
• pp.19-20
• /
• 1999

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.498-498
• /
• 2012

직류 아크 토치를 이용하여 열플라즈마를 발생시키는 방법은 전극의 구성에 따라 크게 비이송식(non-transferred)과 이송식(transferred)의 2가지 형태로 나눌 수 있다. 1950년대 H. Maecker 등에 의해 이론적 기초가 형성되기 시작한 이송식 아크 플라즈마 발생장치는 처리 대상물질을 전극으로 사용하여 양극에서의 에너지 전달을 직접 이용할 수 있으므로 열효율이 매우 높기 때문에 이를 이용한 고출력 토치에 관한 활발한 연구가 지속되고 있다. 본 연구에서는 대기압 아르곤 자유연소아크 방전에 의해 발생되는 열플라즈마의 열유동 특성을 수치적으로 해석하기 위하여 아크 기둥의 온도, 압력 및 속도 특성을 Navier-Stokes 방정식과 Maxwell 방정식을 연계 계산하였다. 또한 아크-전극 상호작용(arc-electrode interaction) 모델링을 통한 양극(anode)인 처리 대상물질로의 에너지 플럭스 유입을 고려하여 전극 내부의 온도분포를 계산하였다. 해석결과를 검증하기 위하여 음극과 양극 사이 플라즈마 기둥(column)의 중심축 온도는 Haddad & Farmer(1984)의 실험데이터와 비교하였고, 양극으로의 에너지 플럭스 및 온도분포 데이터는 Bini 등(2006)의 실험 및 해석데이터와 비교하여 만족스런 일치를 확인하였다.