• Title/Summary/Keyword: 이온 비율

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유도 결합형 플라즈마내의 이온 존재비율 측정에 관한 연구

  • 조정희;한승희;이연희;김영우;임현의;서무진;김곤호;김옥경
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.219-219
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    • 1999
  • 플라즈마 이온 주입은 진공 chamber 내에 주입하려는 이온이 포함된 플라즈마를 발생시킨 후 처리하고자 하는 시편에 negative high voltage pulse를 인가함으로써 시편 주위에 형성되어 있는 이온들을 시편에 주입하는 방법이다. 이러한 플라즈마 이온 주입 방법은 금속의 내마모성, 내부식성, 강도 및 경도를 증가시키고, 고분자 화합물의 표면 개질에 있어서 친수성 또는 소수성과 같은 표면 처리를 쉽고 간단하게 처리할 수 있다. 그리고 반도체 공정의 shallow junction doping을 효과적으로 처리할 수 있으며 특히, 대면적의 시편에 균일하게 이온을 주입할 수 있다. 플라즈마 이온 주입 방법에서 중요한 요소는 dose, 즉 이온 주입한 양과 처리하려는 시편에 주입되는 이온의 에너지이다. 여기서, 플라즈마내에 생성된 이온들의 비율을 정확히 안다면 시편에 주입되는 이온의 양과 주입되는 이온의 에너지를 충분히 예견할 수 있다. 질소 플라즈마의 경우에는 N+와 N2+가 생성되므로, 시편에 주입된 질소 이온의 실질적인 이온당 질소 원자수는 1$\times$N+% + 2$\times$N+%가 되고, N2+의 경우는 N+ 주입 에너지의 1/2 로 시편내에 주입되게 된다. 또한 질소 플라즈마의 경우 N2+ 이온이 상대적으로 N+이온보다 많다면 N+가 많은 경우보다 이온 주입 깊이는 얕아지게 된다. 본 실험에서는 Dycor M-100 residual gas analyzer와 potical emission spectrometer (Ocean Optics SQ 2000)를 사용하여 압력과 RF power를 변화시키며 플라즈마내에 생성되어지는 질소 이온의 비율을 측정하였다. 또한 Langmuir probe를 이용하여 속도차에 의한 각 이온들의 존재비율을 계산하였다. 여기에서 질소 가스의 압력이 낮을수록 N+보다 N2+의 존재비율이 높음을 보였다. 이것은 압력이 낮은 영역에서 일반적으로 전자의 평균온도가 높기 때문으로 여겨진다.

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Inductively Coupled $Ar/Cl_2$ Plasma Analysis with Quadrupole Mass Spectrometer (QMS) (사중극자 질량분석기(QMS)를 이용한 $Ar/Cl_2$ 유도결합 플라즈마 분석)

  • Kim, Jong-Gyu;Kim, Gwan-Ha;Lee, Cheol-In;Kim, Chang-Il
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.41-43
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    • 2005
  • $Cl_2$ 플라즈마에 있어서 Ar 가스의 첨가에 의한 효과를 보기 위해 Ar 첨가 비율 rf 전력, 반응로 압력을 변화시켜가며 그 에너지와 질량을 분석하였다. Ar 첨가 비율에 따른 각 입자들의 질량 분석을 통해서, Ar의 비율이 80% 일 때 물리적, 화학적 반응이 최대가 되는 것을 확인하였다. 또한 Ar 첨가 비율에 따른 각 이온들의 에너지 분석을 통해, Ar 가스의 첨가에 의해 $Cl^+$$Cl_2^+$ 이온들의 이온 선속은 증가하나 그 에너지가 감소하는 것을 확인하였다. 반응로 압력과 rf 전력의 제어를 통해 이온 전류밀도, 이온 에너지와 전자온도를 제어 할 수 있음을 확인하였고, Ar 첨가 비율을 변화시키면서 전자 밀도 분포 함수의 변화를 관찰하여 이를 통해 Ar 비율에 따른 이온화 비율과 전자 온도, 밀도 등의 관계를 확인하였다.

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The Optimal Combination of Major Nutrients Computed by the Homés Systematic Variation Technique -III. Determination of the Optimal Combination of Σ Anion : Σ Cation and the Optimal Application Rate of Total Ions on the Various Grassland Soils (Homés방법(方法)에 의(依)한 다량요소(多量要素)의 적정(適正) 시비비율(施肥比率) 결정(決定)에 관한 연구 -III. 초지토양별(草地土壤別) 음(陰)이온 성분총량(成分總量) : 양(陽)이온 성분총량(成分總量) 적정(適正) 시비비율(施肥比率) 및 적정(適正) 총시비량(總施肥量))

  • Jung, Yeun-Kyu;Kim, Sang-Chul;Weinberger, P.
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.15 no.3
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    • pp.178-187
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    • 1982
  • This pot experiment was undertaken to find out the optimum fertilization ratios of total anions to total cations, ${\Sigma}A/{\Sigma}C$, and the optimum application rates of total macro-nutrients in various soil conditions. Soil samples were collected from uncultivated mountains and hills where grassland development was under consideration. 1. The optimum application ratios of ${\Sigma}A/{\Sigma}C$ and the optimum application rates of total macro-nutrients for the high yields of mixed grass-clover sward in various grassland soils were computed by the Hom$\acute{e}$s systematic variation techniqu.e. 2. With respect to the optimum application ratios of ${\Sigma}A/{\Sigma}C$ in fertilization in a mixed grass-clover sward, the grass yield and botanical composition were distinctly proportional to ${\Sigma}A$ wheras the regume yield and botanical composition were proportional to ${\Sigma}C$. 3. The optimum fertilization rates of total macro-nutrients for the high legume yields were depended upon ${\Sigma}A/{\Sigma}C$ ratios. These optimum rates were in proportional to ${\Sigma}C$ ratios and were inversely proportional to ${\Sigma}A$ ratios. 4. The efficiencies of ${\Sigma}A$ and ${\Sigma}C$ in relation to the grass and grass plus legume yields were highest with the low ratios of each other and the low fertilization rates of total macronutrients. The ${\Sigma}A$ effieiency in the legume yield tended to be similar to that of ${\Sigma}A$ related to the grass yield noted above except Daegu soil. The ${\Sigma}C$ efficiency, however, was proportional to the ${\Sigma}C$ ratio, although that was varied with the fertilization rates of total macro-nutrients and with the kinds of soils. 5. The yield of mixed forages, yield component, and botanical composition in a mixed sward were greatly influenced by the ${\Sigma}A/{\Sigma}C$ ratios, the fertilization rates of total macronutrients, and the interactions of ratio and rate noted above. In addition, these effects were generally different and opposite according to grass and legume.

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홀 방식 이온빔 소스의 채널 및 자기장 구조에 따른 플라즈마 특성 연구

  • Kim, Ho-Rak;Im, Yu-Bong;Park, Ju-Yeong;Seon, Jong-Ho;Lee, Hae-Jun;Choe, Won-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.245.2-245.2
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    • 2014
  • 홀 방식 이온빔 소스는 방전 채널 내부에 중성기체 및 전자를 주입하여 플라즈마를 생성하며, 생성된 이온들은 자기장에 의해 구속된 전자들과 양극이 만드는 전기장에 의해 가속되어 이온 빔을 발생시킨다. 홀 방식 이온빔 소스에는 고리형 소스와 원통형 소스가 있으며, 기하학적 구조 및 자기장 구조가 달라 발생되는 이온전류, 가속효율, 연료효율, 이온화 비율 등 플라즈마 특성이 다르다. 특히, 플라즈마의 이온화 비율은 이온빔 소스의 방전 전류 및 연료효율에 영향을 미치며, 다중전하를 띤 이온의 높은 에너지는 채널벽의 침식 문제를 야기하는 등 이온빔의 전하량 분석 연구는 물리적 연구측면 뿐만 아니라 실용적인 측면에서도 매우 중요하다. 원통형 소스의 경우 연료효율이 100% 이상으로, 이온화 효율이 매우 높아 발생되는 이온의 가속효율도 높게 나타난다. 본 연구에서는, 이를 통해 다중이온을 진단할 수 있는 ExB 탐침을 개발하여, 다중이온의 생성 비율과 연료 효율과의 관계를 살펴보았다. 이온전위지연 탐침과 패러데이 탐침을 이용하여 채널 및 자기장 구조에 따른 전류 분포 및 이온에너지분포를 측정하였으며, 이온 빔의 효율 및 플라즈마 특성을 분석하였다.

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A Study on Ion Exchange Characteristics with Composition and Concentration of Electrolyte, Ratio of Ion Exchange Resin (전해질 성분 및 농도, 이온교환 수지 비율에 따른 이온교환 특성 연구)

  • Ahn Hyun-Kyoung;Rhee In-Hyoung;Yoon Hyoung-Jun;Jeong Hyun-Jun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.7 no.4
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    • pp.727-732
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    • 2006
  • The object of this study was to investigate the influence of composition and concentration of electrolyte, ratio of cation to anion exchange resin of mixed ion exchange column in the performance of ion exchange. Also this work examined the removal capability of suspended solids by ion exchange resin and the effect of particule on the characteristics of ion exchange. Breakthrough time was extended as the amount of ions and particles present in liquid was decreased. The case of anion, the breakthrough sequence is $Cl^{-}, but the case of cation, the breakthrough sequence is $Na^{+}. As for the ratio of cation to anion exchange resin of 1:2, the breakthrough time was prolonged compared with that of 1:1 and 1:3. For the electrolyte of equal concentration containing suspended solid, breakthrough time was contracted less than 20%. It results in the increase in the removal capacity of cation exchange resin. For the higher ratio of cation exchange resin, suspended solids are shorten the cation's breakthrough time so that the runtime of ion exchange resin tower is increased.

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A compact mass spectrometer for plasma ion species analysis

  • ;S.A. Nikiforov
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.185-185
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    • 2000
  • 플라즈마 연구 및 응용에서 플라즈마를 구성하는 이온에 대한 정보를 얻는 것은 중요하다. 특히 플라즈마 진단, 박막 증착, 플라즈마 코팅, 플라즈마 이온주입 등과 같은 플라즈마 프로세싱에서 이온들의 종류 구성비율 및 분포는 매우 중요하다. 질량분석기는 대개 큰 규모로 복잡하고 값비싼 경향이 있다. 플라즈마 교란을 최소화하면서 충분한 질량분해능을 갖고 국소적으로 이온들을 분석할 수 있는 간단하고 작은 규모의 값싼 질량분석기가 필요하다. 본 연구에서는 플라즈마 내에 존재하는 이온을 분석하기 위하여 간단하고 작은 규모의 값싼 프라즈마 이온 질량분석기를 설계, 제작하였다. 이온 질량분석기는 ion extraction part, double focusing sector magnet, ion collector로 구성되어 있다. 플라즈마에 잠기는 ion extraction part의 외부 전극에 Al2O3를 코팅하여 플라즈마 교란을 최소화하였다. 이온들의 공간적 분포를 측정하기 쉽게 하기 위하여 ion extraction part를 이동하여도 질량여과기를 통과한 후에 접속되는 초점의 위치가 Faraday ion collector 에 고정되도록 ion optical system을 설계하였다. Extracting electrode에 의하여 가속된 이온들이 sector magnet에 들어갈 때 평행이 되게 하기 위하여 여러 개의 미세구조를 갖는 Mo grids를 사용하고 immersion lens를 넣어서 이온 광학 시스템을 구성하였다. extraction electrode와 sector magnet 사이에 보조 electrode를 하나 더 넣어서 extracting electrode와 보조 electrode 사이에 immersion lens를 만들었다. 질량여과기로는 permanent magnet sector와 time-varying electrical field를 결합하여 사용하였다. Extracting electrode에 1kV 정도의 전압을 인가하여 이온들을 가속시키고 sector magnet에 톱니파 형태의 전압을 인가하여 mass spectrum을 얻었다. 이온 질량분석기를 플라즈마 장치에 적용하여 질량분해능 등의 특성을 연구하였다. Hot cathode discharge와 inductively coupled RF discharge에서 발생된 질소 플라즈마를 구성하는 이온들의 종류와 그 구성비율을 연구하였다.

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Comparison of Selective Removal of Nitrate Ion in Constant Voltage and Constant Current Operation in Capacitive Deionization (축전식 탈염에서 정전압과 정전류 운전에 따른 질산 이온의 선택적 제거율 비교)

  • Choi, Jae-Hwan;Kim, Hyun-Ki
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.53 no.3
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    • pp.269-275
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    • 2015
  • The adsorption characteristics of ions were evaluated for the nitrate-selective carbon electrode (NSCE) in accordance with power supply methods. The NSCE was fabricated by coating the surface of a carbon electrode with anion-exchange resin powders with high selectivity for the nitrate ion. Capacitive deionization (CDI) experiments were performed on a mixed solution of nitrate and chloride ion in constant voltage (CV) and constant current (CC) modes. The number of total adsorbed ions in CV mode was 15% greater than that in CC mode. The mole fraction of adsorbed nitrate ion showed the maximum 58%, though the mole fraction was 26% in the mixed solution. This indicates that the fabricated NSCE is highly effective for the selective adsorption of nitrate ions. The mole fraction of adsorbed nitrate was nearly constant value of 55-58% during the adsorption period in CC mode. In the case of CV mode, however, the values increased from the initial 30% to 58% at the end of adsorption. We confirmed that the current supplied to cell is important factor to determine the selective removal of nitrate.

Ion Exchange Modeling for Demineralizer in Nuclear Power Plants (원자력 발전소 이온교환수지탑 모델링)

  • 이인형;안문
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.140-143
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    • 2002
  • 연속 이온교환 평형 모델을 개발하여 원자력발전소 탈염기의 성능을 평가한 결과 특정이온의 누출 현상과 유입수 및 유출수중 이온농도 비율이 운전조건에 따라서 달라짐을 확인하였다. 본 모델은 국부 불완전 평형을 고려할 수 없으나 다성분 존재하의 경쟁적 이온교환을 묘사할 수 있는 장점을 가지고 있다.

Improvement of Growth and Benzo[c]phenanthridine Alkaloids Production by Modifying Nitrogen Source in Suspension Cell Culture of Eschscholtzia californica (Eschscholtzia californica의 현탁 세포배양에서 질소원 조절에 의한 세포 성장 및 Benzo[c]phenanthridine Alkaloids 생산량 향상)

  • Lee, Song-Eun;Rhee, Hong-Soon;Son, Seok-Young;Park, Jong-Moon
    • KSBB Journal
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    • v.24 no.2
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    • pp.195-200
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    • 2009
  • The effect of nitrogen source on cell growth and benzo[c]phenanthridine alkaloids production by modifying $NO_3\;^-:NH_4\;^+$ ratio in cell suspension culture of Eschscholtzia califarnica was investigated. When total nitrogen concentration is maintained (60 mM), maximum benzo[c]phenanthridine alkaloids production is about 60.72 mg/L at 50:10 (mol/mol). This productivity was 3.8 times higher than that obtained when cells were grown instandard MS medium. The decrease of $NO_3\;^-:NH_4\;^+$ ratio at 60 mM of total nitrogen caused the decline of both growth and benzo[c]phenanthridine alkaloids production. Under the same concentration of $N0_3\;^-$ (50 mM), higher concentration of $NH_4\;^+$ inhibited cell growth strongly but induced alkaloids production slightly. Also, under the same concentration of $NH_4\;^+$ (25 mM), higher concentration of $N0_3\;^-$ induced alkaloids production strongly but high concentration of $N0_3\;^-$ (${\geq}$100 mM) interfered alkaloids instead. Maximum benzo[c]phenanthridine alkaloids production is about 62.71 mg/L at 50:25 (mol/mol). These results suggest that higher biomass and higher alkaloids production could be obtained by optimizing each nitrogen concentration as well as $NO_3\;^-:NH_4\;^+$ ratio in the culture medium. Nitrate and ammonium in culture medium have distinct role in the regulation of growth and alkaloids production; ammonium had a strong influence on growth while nitrate had an influence on alkaloids production.

Preparation of Novel Polyvinylidene Fluoride (PVdF) Cation Exchange Heterogeneous Membrane and Their Adsorption Properties of Ion Selectivity (Polyvinylidene Fluoride (PVDF) 양이온 불균질막 제조 및 이온선택 흡착 특성)

  • Jeong, Min Ho;Ko, Dea Young;Hwang, Taek Sung
    • Membrane Journal
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    • v.25 no.5
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    • pp.431-439
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    • 2015
  • The study was evaluated and compared to commercial heterogeneous membrane in order to make cation exchange membrane set up the optimal preparing condition. The research findings show that ion exchange resin was added more than 40 wt% in order to show chemical properties of HPVDF higher than commercial heterogeneous membrane. But ion exchange resin was added less than 40 wt% in order to show mechanical properties of HPVDF higher than commercial heterogeneous membrane. According to conditions above, Electrical resistance was $1.83{\Omega}{\cdot}cm^{-1}$, water uptake was 79%, ion exchange capacity was 1.60 meq/g, and burst strength was 0.97 MPa. Also The TDS remove efficiency was measured by approximately 40%.