• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.105.1-105.1
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• 2013

Schottky Emitter (SE)는 미국 FEI의 L. W. Swanson 그룹이 개발하여 상용화시킨 전자원이며, 고분해능 전자현미경용 전자원 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있다. 상온에서 작동하는 cold field emitter (CFE)에 비해 휘도(brightness)가 10~100배 정도 낮으나, 10-10 Torr 영역의 초고진공에서도 수시간 미만의 방출전류 안정성을 가진 CFE에 비해 수개월이상 안정된 방출전류를 전자현미경에 제공하므로, 반도체 측정, 검사 등과 같이 고분해능과 안정성이 동시에 요구되는 분야에서는 SE전자원은 필수 요소가 되어있다. 현재 SE 전자원은 일본, 미국, 영국의 4개사가 과점하고 있는 상태이다. SE 전자원이 안정되게 작동하기 위해서는 10~10 Torr 영역의 초고진공 환경이 요구된다. 한국 전자현미경 업체는 국책과제 등을 통해 SE 전자총을 개발해 왔으나, 진공기술과 광학계 설계기술이 부족하여 안정된 SE 전자총의 개발에 성공하지 못하였다. 본 발표에서는 10~10 Torr 영역에서 200 microA 이상의 전류를 안정되게 방출하는 SE 전자총의 전자빔 방출 및 진공특성을 보고한다. 시뮬레이션을 통해 구한 전차총의 전자원 위치 변화, 건렌즈 초점거리, 수차 등의 광학특성을 보여준다. 전자총을 전자현미경 경통에 탑재하고 제어하기 위해서는 전자총뿐만 아니라 전자현미경 전체의 광학특성을 이해할 필요가 있다. 전자총을 현미경에 통합 제어하기 위한 기술과제에 대해서도 간략히 보고한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.608-608
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• 2013

직선운동하는 하전입자의 진행방향에 수직한 평면상에 서로 직교하는 전기장과 자기장을 걸어주면, 하전입자에는 전기장에 의한 힘 $F_E$와 자기장과 속도 v에 의한 로렌츠력 $F_B=q(v{\times}B)$가 동시에 작용하게 된다. 이때 Wien 조건 $F_B=-F_E$를 만족하는 질량 $m_A$과, 에너지 $E_A$를 가지는 하전입자 A는 휘지 않고 직선운동을 계속하나, 하전입자 A와 다른 에너지 $E_B(=E_A+{\delta}E)$나 질량 $m_B$ $(=m_A+{\delta}m)$을 가지는 하전입자는 휘게 되며, 그 휘는 정도는 ${\delta}E$나 ${\delta}m$에 비례하게 된다. 이 현상을 이용하여 다양한 종류의 에너지 또는 질량 분석기가 독일, 미국, 일본 등의 분석기기 선진국에서 개발되어 왔고, 전자현미경의 이미지 필터로도 활용되고 있으며, 통상 EXB 필터 또는 발명자의 이름을 딴 Wien 필터로 불리어지고 있다. $E{\times}B$ 필터는 일반적인 하전입자빔 렌즈와 다른 광학특성을 가진다. 예를 들면 3차 이상의 기하 수차만 가지는 일반 렌즈와는 달리 $F_B$, $F_E$ 전자기력에 의해 다양한 2차 기하 수차를 가지게 되며, 초점거리 등의 1차 광학 특성도 일반 렌즈와는 다른 경향을 보여준다. 본 발표에서는 $E{\times}B$ 필터의 전후로 각각 6극자+4극자를 조합시킨 보정기를 배치시켜 필터의 에너지 분해능의 성능을 향상시킬 수 있음을 빔 궤도 방정식을 분석적으로 계산하여 보여준다. 위 에너지 필터 구성에서 4극자는 1차 광학 특성을 조정하는 역할을 하며 6극자는 2차 수차를 줄여주는 역할을 한다. 수치해석을 통해서는 6극자+4극자를 조합시킨 보정기와 $E{\times}B$ 필터의 좀더 정확한 전극 전압 등의 제어 수치를 추출하고, 빔 궤도 방정식 분석을 통한 수차 보정 알고리즘이 유효함을 보여준다.

• Journal of IKEEE
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• v.26 no.3
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• pp.416-421
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• 2022

In this study, we present a fully automated system that combines camera technology with liquid crystal technology to create a polarization camera capable of detecting the partial linear polarization of light reflected from an object. The use of twisted nematic (TN) liquid crystals that electro-optically modulate the polarization plane of light eliminates the need to mechanically rotate the polarizing filter in front of the camera lens. Images obtained using these techniques are imaged by computer software. In addition, liquid crystal panels have been produced in a square shape, but many camera lenses are usually round, and lighting or other driving units are installed around the lens, so space is optimized through the application of a circular liquid crystal display. Through the development of this technology, an electrically switchable and space-optimized liquid crystal polarizer is developed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.180-180
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• 2013

반도체, 디스플레이와 같이 저압, 극청정 조건에서 진행되는 공정에서 발생한 오염입자는 수 율에 큰 영향을 미친다. 따라서 공정 중에 발생한 오염입자를 실시간으로 모니터링할 수 있는 장비에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Particle Beam Mass Spectrometer (PBMS)는 저압에서 실시간으로 나노 입자의 크기를 측정할 수 있는 대표적인 장비 중 하나이다. 입자를 포함한 가스 유동이 PBMS로 유입되면, 우선 입자를 입자빔의 형태로 집속하는 공기역학렌즈를 통과하게 된다. 집속된 입자는 노즐에 의해서 가속되며, 이로 인해 충분한 관성을 가지게 된 입자는 양극과 음극, 필라멘트로 구성된 electron gun에서 전자충돌에 의해 포화상태로 하전된다. 하전한 입자는 electrostatic deflector에서 크기에 따라 분류되어 Faraday detector와 electrometer에 의해 측정된다. 그러나 공기역학렌즈는 입자의 크기가 작아질수록 집속 효율이 급격히 낮아진다는 문제점을 지니고 있다. 이는 입자가 작아질수록 점성에 의한 영향이 관성에 의한 영향보다 커짐으로써 나타나는 현상이다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위해 사중극자를 사용하여 입자를 집속시키는 방법이 대안으로 제시되었다. 사중극자는 서로 마주보는 쌍곡선 형태의 전극구조에 AC 전기장을 인가하는 방식을 사용한다. 사중극자의 중심은 정확히 평형점을 가지게 되며 입자는 사중극자 내에서 진동을 반복하며 평형점을 향해 모이게 된다. 입자의 크기가 작을수록 전기력에 의한 영향을 크게 받으므로 사중극자를 이용한 입자집속 방법은 나노입자의 집속에 있어 공기역학렌즈를 이용한 집속에 비해 이점을 지닌다. 또한 집속 하고자 하는 입자 대상이 바뀔 경우 구조를 바꿔야 하는 공기역학렌즈와 달리 사중극자를 이용한 방법은 AC 전기장을 조절하는 것 만으로 제어가 가능하다. 본 연구에서는 저압 조건에서 나노입자를 집속하기 위한 사중극자의 전극 구조를 이론적인 계산을 통하여 구하였다. 그 결과 0.1 torr의 압력 조건하에서 5~100 nm 범위의 기본 입자를 AC 전압과 진동수를 조절하여 집속할 수 있는 사중극자 형태를 설계하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.35D no.12
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• pp.92-98
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• 1998

In this paper, we implemented an angularly multiplexed volume holographic memory system using an AOD that is controlled electronically, with rapid access time(10$mutextrm{s}$) and accurate repeatability of the reference beam. First we designed an AOD-based angular multiplexing system without the frequency compensation of the object beam, and magnified the deflection angle of AOD through the combination of lens so that we increased the storage capacity up to six times. Finally fifty-one images were stored experimentally in a photorefractive material of 1㎤ Fe:LiNbO$_3$.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.11
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• pp.1-7
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• 2018

In a microcolumn, a miniaturized electrostatic deflector is often adopted to scan an electron beam. Usually, a double octupole deflector is used because it can avoid excessive spherical aberrations by controlling the electron beam path close to the optical axis of the objective lens and has a wide scan field. Studies on microcolumns have been performed to improve the low throughput of an electron column through multiple column applications. On the other hand, as the number of microcolumns increases, the number of wires connected to the components of the microcolumn increases. This will result in practical problems during the process of connecting the wires to electronic controllers outside of the vacuum chamber. To reduce this problem, modified quadrupole and octupole deflectors were examined through simulation analysis by selecting an ultraminiaturized microcolumn with the Einzel lens eliminated. The modified deflectors were designed changing the size of each electrode of the conventional Si octupole deflector. The variations of the scan field and electric field strength were studied by changing the size of active electrodes to which the deflection voltage was to be applied. The scan field increased linearly with increasing deflection voltage. The scan field of the quadrupole deflector and the electric field strength at the center were calculated to be approximately 1.3 ~ 2.0 times larger than those of the octupole deflector depending on the electrode size.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.16 no.5
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• pp.122-128
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• 2007

The electric part of thermal SEM(Scanning Electron Microscopy) consists of high voltage generation, lens control, and image processing. Several methodologies for enhancing SEM image are addressed and those results are verified through analyses and experiments. The controller employes a DSP(Digital Signal Processing), making the system more flexible and convenient than the classical analogue based controller. In some parts based the analog circuit, there are inevitable sources of noise and image distortion. The experimental investigation is provided along with analytical proof to enhance the SEM image.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.26 no.2
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• pp.112-117
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• 1989

This paper describes to the unit rectangle EB direct writing lithography method using SEM. This method has the constant exposure time to any rectangle pattern. In order to change the EB current according to various rectangle size for the constant exposure time, the supply current of condenser lens in controlled by BITMAP-IV CAD system. By this method, the resizing procedure of density pattern area is not needed to pattern data conversion, and the through-put ofr exposure is increased about 172 times compared with the unit scan exposure method.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.53 no.1
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• pp.129-136
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• 2016

A novel sensing system for standing and moving human body using PIR(pyroelectric infrared) sensor was development. The system consists of power supply, interface circuit of PIR sensor, small stepping motor, and digital control. The detecting principle for stop human body is detecting the human body when the stepping motor sticking the PIR sensor and the fresnel lens has rotated by 180 degree at six second and has stopped the motor for no detecting signal of human body. We developed control algorism for proposed the detection system. The experimentation shows that the detector system had detected length and angle were 6m and 30 degree against as standing and moving human body with $37^{\circ}C$.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.214.1-214.1
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• 2012

한국천문연구원은 우주물체 전자광학 감시체계 기술개발 사업을 통해 자국위성의 추적감시를 위해 0.5m 광시야 감시관측소 국제 네트워크(OWL : Optical Wide-Field patroL)를 구축할 예정이다. OWL 시스템의 설계 검증을 위해 시험모델을 개발하였고, 연구소 내에 테스트베드에 설치하여 종합적인 테스트를 수행하고 있다. OWL 시험모델은 해외 설치모델과 동일하게 제작하였으며 돔을 제외한 모든 서브시스템을 국산화하였다. 유효구경 0.5m의 Richey-Cretian 형식의 광학계로 1.75도의 광시야를 구현하였고 영상보정을 위해 5개의 보정 렌즈를 사용하였다. 인공위성 추적을 위해 초당 10도 이상 기동이 가능한 alt-az 방식의 마운트를 개발하였다. 단일 노출에서 다수의 인공위성 궤적을 얻기 위해 chopper 제어 시스템을 도입하였고, chopper, 필터휠, de-rotator, CCD 카메라 등 4개의 부분품을 하나로 묶어 간결한 back-end를 구성하였다. 시스템의 안정성 향상과 유지보수의 용이성을 위해 망원경 및 관측소 제어 전용보드를 개발하였고, 전자동 무인관측을 위한 스케줄러 및 운영소프트웨어를 개발하였다. 시험모델을 이용하여 수 개월간 테스트을 수행하고, 관측결과 분석을 통하여 문제점을 수정보완한 후 OWL 시스템의 최종 설계안을 확정할 예정이다.