• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.61.2-61.2
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• 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.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.26 no.5
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• pp.567-577
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• 2016

The hutches which are installed in the beamline are largely classified into two, i.e XPP (X-ray pump probe) and CXI (Coherent X-ray image). Laser room is installed on the hutch and provides laser to XPP and CXI simultaneously. And two hutches have heavy crane to install some optics equipments. Safety and reliability of hutch structures should be taken into account for the precise operating of the laser facilities, so vibration analysis is essential to do this. The main purpose of vibration analysis is to install hutch structures with large stiffness. We have changed materials specification several times to install hutch structures having strong stiffness. Now hutch structures were installed and checked vibration status at laser room and XPP hutch. The results of laser table and robot arm satisfy vibration criteria. This paper explains about the design and vibration analysis of hutch structures.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.73-73
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• 2008

일반적으로 청색 및 자외선 발광다이오드, 레이저 다이오드, UV 감지기 (detector)소자 등의 기술적인 중요성은 ZnO를 기반으로 하는 산화물 반도체와 함께 와이드 밴드갭 반도체 연구가 활발히 진행되고 있다. ZnO의 경우 밴드갭 엔지니어링을 위해 일반적으로 Cd과 Mg을 사용하고 있으며 특히, ZnO에 Mg을 첨가하여 MgZnO 화합물을 첨가할 경우 밴드갭을 3.3eV~7.8eV까지 증가 시킬 수 있고, MgZnO/ZnO 초격자 구조를 이용할 경우 자유 엑시톤 결합에너지를 100meV 이상까지 증가시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 MgO는 결정구조가 rocksalt 구조를 가지는 입방정 구조이기 때문에 Hexagonal 구조를 가진 ZnO에 첨가될 경우 고용도에 큰 제한을 가지게 된다. 이와 같은 문제점으로 인하여 밴드갭 엔지니어링 기술은 여전히 해결되지 않은 문제점으로 남아 있다. 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 사파이어 기판위에 MgZnO/ZnO 박막을 co-sputtering 시켰다. Targer은 ZnO(99.999%) 와 MgO (99.999%) target을 사용하였고, 스퍼터링 가스는 아르곤과 산소가스를 2:1 비율로 혼합시켜 성장하였다. MgZnO 박막을 성장하기 전 ZnO 층을 ~500 두께로 성장 시켰다. RF-power는 ZnO target을 고정 시키고, MgO targe power를 변화시켜 Mg 농도를 조절 하였다. 실험 결과 MgO target power 가 증가 할수록 반치폭이 증가하고, c-plane을 따라 격자 상수가 감소하는 것을 확인 할 수 있고, UV emission peak intensity가 감소며 단파장쪽으로 blue shift 하고, activation energy 가 증가하는 것을 관찰 할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.60 no.2
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• pp.300-307
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• 2022

Time-resolved serial femtosecond crystallography (TR-SFX) is a powerful technique for determining temporal variations in the structural properties of biomacromolecules on ultra-short time scales without causing structure damage by employing femtosecond X-ray laser pulses generated by an X-ray free electron laser (XFEL). The mixing rate of reactants and biomolecule samples, as well as the hit rate between crystal samples and x-ray pulses, are critical factors determining TR-SFX performance, such as accurate image acquisition and efficient sample consumption. We here develop two distinct sample delivery systems that enable ultra-fast mixing and on-demand droplet injecting via pneumatic application with a square pulse signal. The first strategy relies on inertial mixing, which is caused by the high-speed collision and subsequent coalescence of droplets ejected through a double nozzle, while the second relies on on-demand pneumatic jetting embedded with a 3D-printed micromixer. First, the colliding behaviors of the droplets ejected through the double nozzle, as well as the inertial mixing within the coalesced droplets, are investigated experimentally and numerically. The mixing performance of the pneumatic jetting system with an integrated micromixer is then evaluated by using similar approaches. The sample delivery system devised in this work is very valuable for three-dimensional biomolecular structure analysis, which is critical for elucidating the mechanisms by which certain proteins cause disease, as well as searching for antibody drugs and new drug candidates.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.4
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• pp.331-337
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• 2006

Cavity-type beam position monitors were developed in collaboration with KEK to use for the future accelerators such as international linear collider (ILC) or x-ray free electron laser (XFEL) in PAL. BPM components such as BPM cavity, beam tubes, waveguides and feedthroughs were assembled by brazing at the same time to reduce mechanical errors during the fabrication. There are four screwed pins around outer rim of the cavity for the tuning of cavity frequency and x-y isolation. The resonance frequency of BPM is 6.422 GHz, the inner diameter of cavity is 53.822 mm, and the range of mechanical adjusting is $+ / - 250{\mu}m$. The x-y isolation was measured better than -40 dB after tuned. Test results of signal forms, x-y isolations, sensitivities are satisfied within requirements for the KEK ATF2 beam line.